一种液冷散热装置、控制系统及其档位设置方法与流程

1.本发明涉及电子设备散热领域，具体涉及一种液冷散热装置、控制系统及其档位设置方法。


背景技术：

2.液冷散热装置为了在使用时具有不同的制冷效果，其往往设置有多个不同的挡位，例如设置低、中、高档位，通过不同的档位实现不同的制冷效果，从而满足不同的使用需求。
3.现有的液冷散热装置的分档是通过调节制冷部件(如风扇、泵体等)的功率，从而实现不同档位的制冷效果，这种档位设置方式仅以制冷效果作为依据划分，其调节设置出的档位无法很好的控制装置使用过程中产生的噪音，在中、高档位时，其制冷效果虽然得到了提升，但相应的噪音过大，影响用户使用体验。
4.因此，设计一种能够有效平衡制冷效果与噪音大小的液冷散热装置、控制系统及其档位控制方法，对本领域技术人员来说是至关重要的。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够有效平衡制冷效果与噪音大小的液冷散热装置、控制系统及其档位设置方法，克服了现有技术中无法很好的控制装置使用过程中产生的噪音，装置在中、高档位时噪音过大，影响用户使用体验的缺陷。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种液冷散热装置的档位设置方法，，包括风扇、储液箱、泵体、管路以及夹持结构，风扇设置于储液箱一侧用于为储液箱的液体降温，储液箱与夹持结构通过管路连接，泵体用于驱动液体在储液箱、管路、夹持结构间循环流动，所述夹持结构用于固定电子设备，夹持结构与电子设备接触的面设置为制冷面，其特征在于，所述档位设置方法包括以下步骤：
7.调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音在x1分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在x1分贝下的档位控制参数；
8.调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音大于x1分贝且在x2分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在
x2分贝下的档位控制参数；
9.其中x1《x2《50。
10.其中，较佳方案为：所述档位设置方法还包括以下步骤：
11.调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音大于x2分贝且在x3分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在x3分贝下的档位控制参数；
12.其中x1《x2《x3《50。
13.其中，较佳方案为：所述档位设置方法还包括以下步骤：
14.调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音大于x3分贝且在x4分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在x4分贝下的档位控制参数；
15.其中x1《x2《x3《x4《50。
16.其中，较佳方案为：x1设置为22，x2设置为28，x3设置为36，x4设置为44。
17.其中，较佳方案为：所述夹持结构包括夹持座、半导体制冷片和储液片，所述半导体制冷片和所述储液片均设置在所述夹持座内，所述储液片通过所述管路与所述储液箱连接，所述半导体制冷片的热面与所述储液片贴合设置，所述半导体制冷片的冷面朝向所述夹持座的夹持端。
18.其中，较佳方案为：所述风扇、所述泵体以及所述半导体制冷片均包括一个降压芯片。
19.其中，较佳方案为：还包括箱体，所述风扇、储液箱以及所述泵体均设置于所述箱体内，所述箱体上设置有进风口和出风口，散热装置运行噪音的测量方式为正对液冷散热装置的出风口，且距离出风口30cm到50cm的位置测量液冷散热装置运行所产生的噪音。
20.为解决现有技术存在的问题，本发明还提供一种液冷散热装置的控制系统，所述控制系统包括主控单元、充电协议识别单元、档位调节单元，所述档位调节单元根据上述所述的档位设置方法设置了至少两个档位，所述充电协议识别单元识别所接入充电器的输入功率并发送至所述主控单元，所述主控单元识别输入功率是否满足多个档位的控制，如果充电器的输入功率介于相邻两个档位控制参数工作时所需功率之间，所述主控单元控制所述档位调节单元调整档位设置模式，调整方式为跳过档位控制参数工作时所需功率大于输入功率的档位。
21.为解决现有技术存在的问题，本发明还提供一种液冷散热装置，所述液冷散热装置采用如上述所述的档位设置方法，或者所述液冷散热装置采用如上述所述的控制系统。
22.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的档位控制参数并非根据泵体和风扇的功率来设置多个不同的档位，而是通过控制散热装置运行在一定噪音的大小下，
多次调整泵体的占空比和风扇的占空比，测量出在上述噪音大小下，最优的制冷效果，并将在该最优制冷效果下的泵体的占空比和风扇的占空比设置为在该噪音大小下的档位控制参数，通过设置多个噪音大小下的档位控制参数，实现设置多个不同的档位，从而使散热装置在一定的噪音下，具有较好的制冷效果。
附图说明
23.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
24.图1是本发明中的一种液冷散热装置的结构示意图一；
25.图2是本发明中的一种液冷散热装置的结构示意图二；
26.图3是本发明中的夹持结构的结构示意图。
具体实施方式
27.现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
28.如图1至图3所示，本发明提供一种液冷散热装置的档位设置方法的优选实施例。
29.一种液冷散热装置的档位设置方法，包括风扇2、储液箱3、泵体4、管路5以及夹持结构6，风扇2设置于储液箱3一侧用于为储液箱3的液体降温，储液箱3与夹持结构6通过管路5连接，泵体4用于驱动液体在储液箱3、管路5、夹持结构6间循环流动，夹持结构6用于固定电子设备(电子设备具体可以是手机、平板电脑等)，夹持结构6与电子设备接触的面设置为制冷面610，档位设置方法包括以下步骤：
30.调整泵体4的占空比和风扇2的占空比，使散热装置的运行噪音在x1分贝以下(包括x1分贝)，测量制冷面610的温度或测量与制冷面610接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体4占空比和风扇2占空比的数据，比较每组数据中制冷面610的温度或比较每组数据中与制冷面610接触的电子设备背面的温度，选择制冷面610温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体4占空比和风扇2占空比，将该组数据中泵体4的占空比和风扇2的占空比设置为在x1分贝下的档位控制参数；
31.调整泵体4的占空比和风扇2的占空比，使散热装置的运行噪音大于x1分贝且在x2分贝以下(包括x2分贝)，测量制冷面610的温度或测量与制冷面610接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体4占空比和风扇2占空比的数据，比较每组数据中制冷面610的温度或比较每组数据中与制冷面610接触的电子设备背面的温度，选择制冷面610温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体4占空比和风扇2占空比，将该组数据中泵体4的占空比和风扇2的占空比设置为在x2分贝下的档位控制参数；
32.其中x1《x2《50。由此，散热装置的运行噪音在x1分贝以下时，通过多次调整泵体4的占空比和风扇2的占空比，测量出在x1分贝噪音下，制冷面610温度或电子设备背面温度最低的一组数据，从而得出一组较好散热效率的数据，并用该组数据作为产品的档位控制参数，从而使得散热装置在x1分贝噪音下，具有较好的散热效率。应当知道的是，散热装置的运行噪音主要由风扇2工作的声音、泵体4工作的声音以及液体循环流动的声音造成，而且在多次调整泵体4的占空比和风扇2的占空比时，应该使散热装置的运行噪音尽量接近或等于x1分贝，因为只有这样才能最大化的保证在该噪音下所设置的档位控制参数具有较好的散热效率(散热效率是指通过夹持结构6给电子设备散热的效率)。
33.具体的本实施例中所说的记录多组符合要求的泵体4占空比和风扇2占空比的数据，可根据实际需要测量出至少3组符合要求的数据。申请人在实验中，将散热装置的运行噪音控制在22分贝(含22分贝，即将x1设置为22)以下时测量了3组以上的数据，并经过对比各组数据中制冷面610温度或电子设备背面温度最低的一组数据，得出在散热装置的运行噪音控制在22分贝以下时，将泵体占空比设置为5％，将风扇占空比设置为28％时，散热装置的散热效率较好；此时，将泵体占空比5％、风扇占空比28％的参数设置为在22分贝下的档位控制参数。同理，可将x2设置为36或44，得出散热装置的运行噪音控制在36分贝或44分贝以下时，散热装置具有较好的散热效率的档位控制参数。应当知道的是，在散热装置的运行噪音固定的情况下，测量出越多的符合要求的泵体4占空比和风扇2占空比的数据，越能得出在该固定噪音大小的情况下，制冷效果更好的档位控制参数。
34.进一步地，档位设置方法还包括以下步骤：
35.调整泵体4的占空比和风扇2的占空比，使散热装置的运行噪音大于x2分贝且在x3分贝以下(包括x3分贝)，测量制冷面610的温度或测量与制冷面610接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体4占空比和风扇2占空比的数据，比较每组数据中制冷面610的温度或比较每组数据中与制冷面610接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体4占空比和风扇2占空比，将该组数据中泵体4的占空比和风扇2的占空比设置为在x3分贝下的档位控制参数；
36.其中x1《x2《x3《50。由此，设置三个档位控制参数，按噪音大小分成三个不同的档位，如按噪音大小按22分贝、28分贝、36分贝设置三个档位控制参数，从而通过本实施例中的档位设置方法，可设置出在22分贝以下、28分贝以下、36分贝以下，具有较好散热效率的档位控制参数。
37.进一步地，档位设置方法还包括以下步骤：
38.调整泵体4的占空比和风扇2的占空比，使散热装置的运行噪音大于x3分贝且在x4分贝以下(包括x4分贝)，测量制冷面610的温度或测量与制冷面610接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体4占空比和风扇2占空比的数据，比较每组数据中制冷面610的温度或比较每组数据中与制冷面610接触的电子设备背面的温度，选择制冷面610温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体4占空比和风扇2占空比，将该组数据中泵体4的占空比和风扇2的占空比设置为在x4分贝下的档位控制参数；
39.其中x1《x2《x3《x4《50。。由此，设置四个档位控制参数，按噪音大小分成四个不同的档位，如按噪音大小按22分贝、28分贝、36分贝、44分贝设置四个档位控制参数，从而通过本实施例中的档位设置方法，可设置出在22分贝以下、28分贝以下、36分贝、44分贝以下，具有较好散热效率的档位控制参数。
40.应当知道的是，本实施例中在多次调整泵体4的占空比和风扇2的占空比时，应该使散热装置的运行噪音尽量接近或等于噪音的限值(即x1、x2、x3、x4这些噪音值)，这样才能最大化的测出在该噪音限值下的，具有较好散热效率的档位控制参数。
41.进一步地，x1设置为22，x2设置为28，x3设置为36，x4设置为44。需要说明的是，本实施例提供其中一种较为合理的噪音划分依据：1档为噪音指标小于等于22db(即x1设置为22)，满足基本制冷效果，以使得当前处于安静环境，不影响他人工作及休息；2档为满足噪音指标小于等于28db(即x2设置为28)，满足基本制冷效果，以使得当前处于普通环境，不影
响他人工作及休息；3档为控制噪音指标小于等于36db(即x3设置为36)，优先满足制冷效果；4档为控制噪音指标小于等于44db(即x4设置为44)，优先强劲制冷效果。而且，由于本实施列中，是通过在散热装置的运行噪音特定的情况下(如在运行噪音小于等于22db)，通过多次调整泵体4的占空比和风扇2的占空比，选择其中制冷面610温度或电子设备背面温度最低的一组数据，并将该组数据中泵体4的占空比和风扇2的占空比设置为在该噪音下的档位控制参数，故而在该特定噪音下，设置的档位控制参数具有较好的制冷效果。
42.进一步地，夹持结构包括夹持座61、半导体制冷片62和储液片63，半导体制冷片62和储液片63均设置在夹持座61内，储液片63通过管路5与储液箱3连接，半导体制冷片62的热面与储液片63贴合设置，半导体制冷片62的冷面朝向夹持座61的夹持端。由此，半导体制冷片62的热面产生的热量经储液片63传递到储液片63内的液体(液体可设置为水或特制的冷却液)，液体在泵体4的作用下，经过管路5回流至储液箱3内，风扇2设置在储液箱3一侧给储液箱3内的液体降温，液体降温后在经过泵体的作用通过管路5运送到夹持结构6内的储液片63，如此液体循环流动，带走半导体制冷片62的热面产生的热量。本实施例中半导体制冷片62的热量由储液片63内的液体循环流动带走，无需在夹持结构内设置风扇，从而在使用的过程中不存在热风吹手的问题。
43.具体地，参考图3，所述夹持座61包括座体611和设置在所述座体611一侧面的夹爪612，所述座体611主要用于容纳所述半导体制冷片62和所述储液片63，所述夹爪612主要用于夹持于电子设备的背面，并为电子设备降温。
44.进一步地，风扇2、泵体4以及半导体制冷片62均包括一个降压芯片。由此，风扇2、泵体4均包括一个降压芯片，从而可以分别实现风扇2、泵体4的控制，方便在档位切换时快速的调整风扇2的占空比和泵体4的占空比；同理，半导体制冷片62也包括一个降压芯片，从而可以在不同的档位控制参数下，设置不同大小的工作功率，以实现整个散热装置最优的散热效果。
45.进一步地，还包括箱体1，风扇2、储液箱3以及泵体4均设置于箱体1内，箱体1上设置有进风口121和出风口122，散热装置运行噪音的测量方式为正对液冷散热装置的出风口122，且距离出风口30cm到50cm的位置测量液冷散热装置运行所产生的噪音。由此，30cm到50cm的位置一般为用户实际使用散热装置时距离散热装置主要噪音源(即风扇2、水泵4等噪音源)的位置，因而在此范围内测量散热装置的运行噪音，能较好的模拟用户实际使用本装置时所听到的噪音，且通过散热装置运行噪音来设置档位控制参数，从而设置的多个档位控制参数，每一个档位参数均是在某个噪音值以下的具有较好制冷效果的参数。
46.进一步地，参考图1和图2，所述风扇2与所述储液箱3的一侧面贴合设置，主要用于对所述储液箱3内的液体进行降温，从而保证经过所述泵体4输送到输送夹持结构6的液体不会因为温度过高而影响散热效果。具体的，储液箱3设置为水冷排，风扇2固定在水冷排的一侧用于为水冷排内回流的液体进行降温散热，风扇2从进风口121进风，风穿过水冷排的散热鳍片后，再由出风口122出风。水冷排为常规部件，在此不做赘述。
47.进一步地，参考图1和图2，所述储液箱3设置在所述箱体1内，所述储液箱3内设置有水或者制冷液等液体，所述储液箱3内的液体能够在所述泵体4的驱动下，并通过所述管路5进入所述夹持结构6，以为所述夹持结构6所固定的电子设备降温。
48.现有技术中，液冷散热装置的分档是通过调节制冷部件(如风扇、泵体等)的功率，
从而实现不同档位的制冷效果，这种档位设置方式仅以制冷效果作为依据划分，其调节设置出的档位无法很好的控制装置使用过程中产生的噪音，在中、高档位时，噪音过大，影响用户使用体验。
49.由于液冷散热装置的噪音主要来源于泵体工作的声音、泵体带动管道内液体流动的声音以及风扇工作的声音；在同等条件下，风扇转速越快所产生的噪音就越大，泵体工作运送液体的速度越快所产生的噪音就越大。
50.因此，在本实施例中，根据液冷散热装置所产生的噪音大小来设置多个不同的档位，并通过多次调整风扇占空比和泵体占空比，得出在一定噪音下，具有较好散热效率的档位控制参数，从而使得本实施例中的液冷散热装置所设置的档位在一定的噪音下，均具有较好的散热效率。
51.本发明还提供一种液冷散热装置的控制系统的优选实施例。
52.一种液冷散热装置的控制系统，控制系统包括主控单元、充电协议识别单元、档位调节单元，档位调节单元根据如上所述的档位设置方法设置了至少两个档位，充电协议识别单元识别所接入充电器的输入功率并发送至主控单元，主控单元识别输入功率是否满足多个档位的控制，如果充电器的输入功率介于相邻两个档位控制参数工作时所需功率之间，主控单元控制档位调节单元调整档位设置模式，调整方式为跳过档位控制参数工作时所需功率大于输入功率的档位。具体的，通常我们常用的充电器有10w、18w、30w、45w等输入功率，而如果本实施例中的控制系统的档位调节单元设置为三档，假设散热装置在第一档档位参数下运行时所需的功率是8w，散热装置在第二档档位参数下运行时所需的功率是12w，散热装置在第三档档位参数下运行时所需的功率是16w，则当充电协议识别单元识别所接入充电器的输入功率在大于16w时，档位调节单元的三个档位可以正常切换；当充电协议识别单元识别所接入充电器的输入功率小于16w大于12w时，由于充电器的输入功率不足以满足第三档档位参数工作的要求，此时，可通过档位调节单元调整档位设置模式，使其在该输入功率下，只有第一档和第二档，即调整方式为跳过档位控制参数工作时所需功率大于输入功率的档位。
53.以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

技术特征：
1.一种液冷散热装置的档位设置方法，包括风扇、储液箱、泵体、管路以及夹持结构，风扇设置于储液箱一侧用于为储液箱的液体降温，储液箱与夹持结构通过管路连接，泵体用于驱动液体在储液箱、管路、夹持结构间循环流动，所述夹持结构用于固定电子设备，夹持结构与电子设备接触的面设置为制冷面，其特征在于，所述档位设置方法包括以下步骤：调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音在x1分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在x1分贝下的档位控制参数；调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音大于x1分贝且在x2分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在x2分贝下的档位控制参数；其中x1<x2<50。2.根据权利要求1所述的档位设置方法，其特征在于，所述档位设置方法还包括以下步骤：调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音大于x2分贝且在x3分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在x3分贝下的档位控制参数；其中x1<x2<x3<50。3.根据权利要求2所述的档位设置方法，其特征在于，所述档位设置方法还包括以下步骤：调整泵体的占空比和风扇的占空比，使散热装置的运行噪音大于x3分贝且在x4分贝以下，测量制冷面的温度或测量与制冷面接触的电子设备背面的温度；记录多组符合要求的泵体占空比和风扇占空比的数据，比较每组数据中制冷面的温度或比较每组数据中与制冷面接触的电子设备背面的温度，选择制冷面温度或电子设备背面温度最低的一组数据中对应的泵体占空比和风扇占空比，将该组数据中泵体的占空比和风扇的占空比设置为在x4分贝下的档位控制参数；其中x1<x2<x3<x4<50。4.根据权利要求3所述的档位设置方法，其特征在于，x1设置为22，x2设置为28，x3设置为36，x4设置为44。5.根据权利要求1所述的档位设置方法，其特征在于，所述夹持结构包括夹持座、半导体制冷片和储液片，所述半导体制冷片和所述储液片均设置在所述夹持座内，所述储液片
通过所述管路与所述储液箱连接，所述半导体制冷片的热面与所述储液片贴合设置，所述半导体制冷片的冷面朝向所述夹持座的夹持端。6.根据权利要求5所述的档位设置方法，其特征在于，所述风扇、所述泵体以及所述半导体制冷片均包括一个降压芯片。7.根据权利要求1所述的档位设置方法，其特征在于，还包括箱体，所述风扇、储液箱以及所述泵体均设置于所述箱体内，所述箱体上设置有进风口和出风口，散热装置运行噪音的测量方式为正对液冷散热装置的出风口，且距离出风口30cm到50cm的位置测量液冷散热装置运行所产生的噪音。8.一种液冷散热装置的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括主控单元、充电协议识别单元、档位调节单元，所述档位调节单元根据如权利要求1-7任一项所述的档位设置方法设置了至少两个档位，所述充电协议识别单元识别所接入充电器的输入功率并发送至所述主控单元，所述主控单元识别输入功率是否满足多个档位的控制，如果充电器的输入功率介于相邻两个档位控制参数工作时所需功率之间，所述主控单元控制所述档位调节单元调整档位设置模式，调整方式为跳过档位控制参数工作时所需功率大于输入功率的档位。9.一种液冷散热装置，所述液冷散热装置采用如权利要求1-7任一项所述的档位设置方法，或者所述液冷散热装置采用如权利要求8所述的控制系统。

技术总结
本发明涉及电子设备散热领域，具体涉及一种液冷散热装置、控制系统及其档位设置方法；包括风扇、储液箱、泵体、管路以及夹持结构，泵体用于驱动液体在储液箱、管路、夹持结构间循环流动，夹持结构用于固定电子设备，夹持结构与电子设备接触的面设置为制冷面。本发明的档位控制参数并非根据泵体和风扇的功率来设置多个不同的档位，而是通过控制散热装置运行在一定噪音的大小下，多次调整泵体的占空比和风扇的占空比，测量出在上述噪音大小下，最优的制冷效果，并将在该最优制冷效果下的泵体的占空比和风扇的占空比设置为在该噪音大小下的档位控制参数。档位控制参数。档位控制参数。


技术研发人员：单景华 刘柿江 钟明 戴俊俊
受保护的技术使用者：深圳市源德盛数码科技有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/24