[发明专利]一种基于热电制冷器的分布式热管理装置和控制方法

说明书

本发明属于服务器和数据中心液冷散热领域，公开了一种基于热电制冷器的分布式热管理装置和控制方法，包括底座、热电制冷器、第一冷板、第二冷板、总入口、总出口和管道；所述底座平放于监测目标上，所述热电制冷器和第一冷板并排平放于底座上，所述第二冷板叠放于热电制冷器上，所述热电制冷器的冷端朝向底座、热端朝向第二冷板，所述管道用于总入口、第一冷板、第二冷板和总出口之间的相互连接，冷却液从总入口进入装置、从总出口离开装置，所述管道上具有多个电动阀门用于控制冷却液的流向。本发明通过控制电动阀门实现两块冷板的串并联切换，避免热电制冷器工作时热端产生的热量反向传导给处理器，提高了制冷效率。

技术领域

本发明属于服务器和数据中心液冷散热领域，尤其涉及一种基于热电制冷器的分布式热管理装置和控制方法。

背景技术

随着算力需求提升，服务器和数据中心运行负载增大，对散热系统的要求越来越高。液冷作为一种高性能、低能耗的散热方式，越来越多的得到关注和应用。液冷系统利用封闭管路内的液体为介质进行服务器内部和外界热交换，调节换热量的方式有两种：调节液体流量和调节液体温度。我们知道，一般服务器只有一个CDU（Cooling DistributionUnit，液冷分配装置），数据中心甚至是多个服务器共用一个CDU，只能统一调节服务器入口液体流量和温度，无法针对服务器内部每个处理器单元实现独立调节。然而，大多数情况下各处理器的工作载荷是不同的，发热量也不同，统一调节必然导致局部制冷量不足而局部制冷量溢出。

专利US20180275730A1发明了一种内置泵的冷却器，每个处理器上安装一个该冷却器，内置的泵体可以独立调节该路的冷却液流量。该装置缺点在于，微型泵成本较高、体积较大。

专利CN112650373A发明了一种带半导体除湿装置的异构液冷服务器，该半导体装置位于服务器冷却液总入口，是一种用于集中冷却并除湿的装置，无法实现分布式热管理。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于热电制冷器的分布式热管理装置和控制方法，以解决上述的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种基于热电制冷器的分布式热管理装置和控制方法的具体技术方案如下：

一种基于热电制冷器的分布式热管理装置，包括底座、热电制冷器、第一冷板、第二冷板、总入口、总出口和管道；所述底座平放于监测目标上，所述热电制冷器和第一冷板并排平放于底座上，所述第二冷板叠放于热电制冷器上，所述热电制冷器的冷端朝向底座、热端朝向第二冷板，所述管道用于总入口、第一冷板、第二冷板和总出口之间的相互连接，冷却液从总入口进入装置、从总出口离开装置，所述管道上具有多个电动阀门用于控制冷却液的流向。

进一步的，所述第一冷板和第二冷板各带有一对冷却液出入口，分别为第一入口、第一出口和第二入口、第二出口；所述总入口和第一入口、第一出口和总出口、总入口和第二入口、第二出口和总出口、第一出口和第二入口皆通过管道连接；所述总入口和第二入口之间、第一出口和总出口之间、第一出口和第二入口之间各有一电动阀门，每个电动阀门通过电信号分别控制其开或关。

进一步的，冷却液通过第一入口流入、通过第一出口流出第一冷板；冷却液通过第二入口流入、通过第二出口流出第二冷板；所述总入口与第一入口、第二入口连通，所述总出口与第一出口、第二出口连通，所述第一出口与第二入口连通；第一电动阀门位于总入口与第二入口之间，第二电动阀门位于第一出口与总出口之间，第三电动阀门位于第一出口与第二入口之间。

进一步的，所述热电制冷器和第一冷板之间具有间隙。

进一步的，所述底座和监测目标接触面、热电制冷器和底座接触面、第一冷板和底座接触面、热电制冷器和第二冷板接触面填充导热界面材料。

进一步的，所述底座、第一冷板和第二冷板为导热性金属材料。

进一步的，所述底座的尺寸大于等于监测目标的尺寸，底座完全覆盖CPU表面。