[发明专利]一种计算机智能热管理系统及热管理方法

说明书

本申请提供了一种计算机智能热管理系统及热管理方法，所述计算机智能热管理系统包括电子模块(1)、机箱(2)、流体管路(3)、散热器(4)、风扇(5)、泵(6)、储液装置(7)、控制模块(8)，其中：机箱(2)为箱体结构，机箱(2)的侧壁有通风孔(21)，机箱的侧壁设置有可供流体流动的通道(22)，所述通道(22)内有用于散热的冷却液；机箱(2)的内部设置有多个电子模块(1)，所述电子模块(1)内部包含多个电子元件(11)，电子模块(1)外部有散热翅片(12)，电子元件(11)上设置有温度传感器，温度传感器与控制模块(8)连接；散热器(4)设置有可供流体流动的散热器通道(41)和翅片(42)。

技术领域

本申请涉及电子设备散热技术，具体涉及一种计算机智能热管理系统及热管理方法

背景技术

得益于微电子技术的快速发展，集成电路的性能不断提高，以计算机为代表的电子设备正向着小型化、集成化、高密度的方向发展，这使电子芯片的热流密度越来越高。然而，电子器件的失效率与温度密切相关，温度升高会导致芯片可靠性的下降，因而以控制芯片温度为目的的热管理技术越来越受到人们的重视。传统的电子设备热管理技术包括自然散热、风冷、液冷技术等，自然散热是依靠自然对流将电子设备的热量散发到空气中(对流换热系数大致为5～25W/m2K)；风冷技术使用风机驱动空气在电子设备内部或外部流动，提高了对流换热系数(大致为20～100W/m2K)，带来散热能力的提升；液冷技术采用冷却液和电子设备直接接触，将热量转移至冷却液中，与采用空气作为介质相比，液体的对流换热系数(大致为50～15000W/m2K)大幅提高，因而散热能力最强。

此外，各种具有更强散热能力的新型热管理技术如喷雾冷却、射流冷却、沸腾换热等不断被开发出来，这些新型的散热技术在某些特定的条件下可以得到应用，然而，由于这些新型散热技术的复杂度大幅提高，电子设备应用最为广泛的依然是自然散热、风冷以及液冷技术。自然散热方法的散热能力最低，但是具有结构简单、成本低、可靠性高的优点。风冷、液冷技术散热能力得到提高，但风冷技术需要使用风机，液冷系统包含了流体管路、冷却液、泵、阀等零部件，带来了重量、能耗、体积的增加，可靠性下降和成本提高。

目前，热管理系统的设计一般是以计算机的最大热功耗和所处的最高环境温度为设计条件，选择满足散热能力要求的散热技术。然而，在执行不同的工作任务时，计算机的发热量变化很大，计算机所处的环境温度也随着外界条件变化而变化，计算机对于散热能力的需求也是在变化的。对于峰值散热需求高而均值散热需求低的电子设备，采用液冷系统散热会带来很大的散热资源浪费。

此外，由于计算机电子芯片不包含运动部件，芯片往往具有较长的使用寿命，而风冷、液冷系统中的风机、泵等旋转机械部件使用寿命通常大幅低于芯片使用寿命。在计算机等电子设备整个生命周期中，需要多次更换风机、泵等热管理系统部件，带来维护难度和成本的提高。

综上所述，目前采用液冷技术的计算机热管理系统存在较大的冷却资源浪费，并且热管理系统使用寿命低，维护难度大。

发明内容

本发明公开了一种计算机智能热管理系统和方法，用于计算机散热。本发明的一种计算机智能热管理系统和方法同时具有自然散热、风冷和液冷三种散热方式，可根据计算机发热量和环境温度变化而在液冷、风冷以及自然散热方式中自动选择与计算机状态相适应的散热方式，降低了热管理系统在整个生命周期内的能量消耗，延长了热管理系统使用寿命，降低了热管理系统维护成本，并提高了计算机可靠性。

第一方面，本申请提供了一种计算机智能热管理系统，所述计算机智能热管理系统包括电子模块(1)、机箱(2)、流体管路(3)、散热器(4)、风扇(5)、泵(6)、储液装置(7)、控制模块(8)，其中：