(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210544839.6 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 浙江省邮电工程建 设有限公司 地址 310000 浙江省杭州市上城区凯旋路 170号 (72)发明人 俞正义　姚辉　卢冰　杨云霞　 夏胜栋　沈云翔　陶喆其　李来锋　 陶然　倪加奇　 (74)专利代理 机构 杭州航璞专利代理有限公司 33498 专利代理师 周方建 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) F28D 20/00(2006.01) (54)发明名称 数据中心分布式储能系统 (57)摘要 本发明涉及制冷与储能技术领域， 具体涉及 一种数据中心分布式储能系统， 包括浸没冷却单 元， 承载有IT设备和冷却液， 并在电力充足时将 电能储存为制冷量， 在电力紧张时释放储存的制 冷量； 多级冷却单元， 用于对所述浸没冷却单元 进行散热； 控制单元， 用于监测所述浸没冷却单 元和多级冷却单元， 同时执行控制策略， 通过调 整所述浸没冷却单元和多级冷却单元的工作状 态实现储能。 为了进一步提升储能量， 系统还对 浸没式冷却单元中IT设备放置方式和板翅散热 器形式进行了优化， 本发明利用数据中心部署的 大量浸没式冷却单元作为分布式储能系统， 通过 智能控制策略调整一次侧冷源单元的工况实现 储能(蓄冷)， 成本低， 见效快。 权利要求书3页 说明书11页 附图11页 CN 114867313 A 2022.08.05 CN 114867313 A 1.一种数据中心分布式储能系统， 其特 征在于， 包括 浸没冷却单元， 使用浸没腔体承载IT设备和冷却液， 并在电力充足时将电能储存为制 冷量， 在电力紧张时释放储 存的制冷量； 多级冷却单 元， 用于对所述浸没冷却单 元进行散热； 控制单元， 通过硬件和软件方式监测所述浸没冷却单元和多级冷却单元， 同时执行控 制策略， 通过调整所述浸没冷却单 元和多级冷却单 元的工作状态实现储能。 2.根据权利要求1所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述浸没腔体为 封闭式容器， 浸没腔体与供液管、 回液管相通， 低温冷却液液从供液管流入， 与IT设备热交 换后从回液 管流出。 3.根据权利要求1所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述浸没冷却单 元使用板翅散热器辅助换热， 且所述翅片为 曲线翅片， 所述板翅散热器为 曲线型板翅散热 器， 所述曲线是弧线或者 其他流线型曲线。 4.根据权利要求1所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述浸没冷却单 元使用板翅散热器辅助换 热， 所述板翅散热器设置有上盖 。 5.根据权利要求1所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述IT设备倾斜 放置于所述浸没腔体内， 其水平倾角为85度到8 8度。 6.根据权利要求1所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述浸没冷却单 元的冷却液采用氟化液， 其中不少于8 0％的容量为氟化液， 所述IT设备浸没在氟化液中， 氟 化液直接与板卡、 芯片接触进行散热。 7.根据权利要求6所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述浸没冷却单 元中冷却液温度从T1到Tn呈梯度分布， 浸没冷却单 元中冷却液加权平均温度为Tliquid； 式中， T1为供液管流入的低温冷却液的温度， Tn为回液管流出的高温冷却液的温度， 浸 没冷却单 元中温度为Ti的冷却液质量 为Mi； 冷却液的总质量 为 Tliquid有效工作范围为Tliquid‑min到Tliquid‑max。 8.根据权利要求1所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述多级冷却单 元包括二次侧冷却单元和一次侧冷源单元， 其中， 所述二次侧冷却单元用于为所述浸没冷 却单元散热， 所述 一次侧冷源单 元用于为 二次侧冷却单 元散热。 9.根据权利要求7所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述储能系统 中， 若IT设备 热功率在t0‑t5段内为Pit并且保持不变； 当浸没冷却单元中冷却液的温度范围在有效温度范围Tliquid‑min到Tliquid‑max内， 一次冷 源制冷功率为Pc0时， IT设备 冷却与散热达到平衡， IT设备温度保持不变， 浸没冷却单元中冷 却液的加权平均温度为Tliquid； 在t0‑t1时段， 一次冷源制冷功率为Pc1>Pc0,浸没冷却单元中冷却液加权平均温度下降 到Tliquid‑min； 在t1‑t2时段， 一次冷源制冷功率为Pc2<Pc0,浸没冷却单元中冷却液加权平均温度上升权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114867313 A 2到Tliquid‑max； 在t2‑t4时段， 一次冷源制冷功率为Pc0,浸没冷却单元中冷却液加权平均温度保持 Tliquid‑max； 在t4‑t5时段， 一次冷源制冷功率为Pc1>Pc0,浸没冷却单元中冷却液加权平均温度下降 到Tliquid‑min； 系统的储能发生在t0‑t1时段， 储冷量 为Ds： Ds＝C×m×(Tliquid‑max‑Tliquid‑min) 式中： C为浸没冷却单 元中冷却液的比热容， m为浸没冷却单 元中冷却液的总质量； 系统储能释放发生在t1‑t2时段， 释放冷量 为Dd： Dd＝C×m×(Tliquid‑min‑Tliquid‑max) 在不启用分布式储能模式时， t0‑t2时段电费为Unormal： Unomral＝Rlow×Pc0×(t1‑t0)+Rnormal×Pc0×(t2‑t1) 在启用分布式储能模式时， t0‑t2时段电费为Ues： Ues＝Rlow×Pc1×(t1‑t0)+Rnormal×Pc2×(t2‑t1) 电费成本节约Usaving为低谷与平价电价差： Usaving＝Rnormal×(Pc0‑Pc2)×(t2‑t1)‑Rlow×(Pc1‑Pc0)×(t1‑t0)。 10.根据权利要求7所述的一种数据中心分布式储能系统， 其特征在于， 所述储能系统 中， 若IT设备 热功率在t0‑t5段内为Pit并且保持不变； 当浸没冷却单元中冷却液的温度范围在有效温度范围Tliquid‑min到Tliquid‑max内， 一次冷 源制冷功率为Pc0时， IT设备 冷却与散热达到平衡， IT设备温度保持不变， 浸没冷却单元中冷 却液的加权平均温度为Tliquid； 在t0‑t1时段， 一次冷源制冷功率为Pc1>Pc0， 浸没冷却单元中冷却液加权平均温度下降 到Tliquid‑min； 在t1‑t2时段， 一次冷源制冷功率为Pc0， 浸没冷却单元中冷却液加权平均温度保持 Tliquid‑min； 在t2‑t3时段， 一次冷源制冷功率为Pc2＜Pc0， 浸没冷却单元中冷却液加权平均温度上升 至Tliquid‑max； 在t3‑t4时段， 一次冷源制冷功率为Pc0， 浸没冷却单元中冷却液加权平均温度保持 Tliquid‑max； 在t4‑t5时段， 一次冷源制冷功率为Pc1>Pc0， 浸没冷却单元中冷却液供液温度下降到 Tliquid‑min； 系统的储能发生在t0‑t1时段， 储冷量 为Ds， 系统储能公式为： Ds＝C×m×(Tliquid‑max‑Tliquid‑min) 式中： C为浸没冷却单 元中冷却液的比热容， m为浸没冷却单 元中冷却液的总质量； 系统储能释放发生在t2‑t3时段， 释放冷量 为Dd: Dd＝C×m×(Tliquid‑min‑Tliquid‑max) 在不启用分布式储能模式时， t0‑t3时段电费为Unormal： Unomral＝Rlow×Pc0×(t1‑t0)+Rnormal×Pc0×(t2‑t1)+Rpeak×Pc0×(t3‑t2) 在启用分布式储能模式时， t0‑t3时段电费为Ues：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114867313 A 3