本技术实施例涉及计算机硬件领域，尤其涉及一种it设备及基于液冷系统的电液集成分配单元。
背景技术：
1、液冷作为一种新型的散热方式，通过外部冷却水系统实现系统散热，具体采用高比热容的液体作为传热工作介质，以满足信息技术(information technology，it)设备的散热需求，例如服务器等。随着人工智能、高性能计算(high performance computing，hpc)等计算密集型应用的发展以及日益增长的计算需求，it设备的功率和功耗日益增大，液冷散热技术得以广泛应用。
2、请参见图1，该图示出了一种典型冷板式液冷的机柜供电及液冷方案示意图。该机柜至少有两个与外部管路连接的入柜接口，以与外部液冷管道连接建立液冷循环。整机液冷主管道与相应的入柜接口分别连接，并提供进出水分支管路，分别通过液管连接器与计算节点的进出水口连通对接。基于设备功率和功耗的提高，配电线路和液冷管道的截面尺寸需要匹配设备的供电和散热需求，以保证电能和热量的有效传输；同时，整机的配电线路与液冷主管道分布在不同位置，空间占用较大。
3、相应地，板级的电源连接器和液管连接器分布在单板内不同位置，请一并参见图2，该图示出了现有单板布局示意图。配电线路与计算单元的电源连接器对接，以通过电源模块实现计算单元的供电；液冷主管道提供的进出水分支管路与计算单元的进出水口之间，通过相应的液管连接器对接，分别与计算单元内的冷板管路连通实现液冷循环。其中，板级的电源连接器和液冷连接器的布置占用计算单元背板侧的空间，高速连接器的可放置空间相对有限，直接影响计算单元接口带宽的提升。
技术实现思路
1、本技术实施例提供了一种it设备及基于液冷系统的电液集成分配单元，通过对it设备的供液、供电结构的集成优化，能够有效降低供液路径和供电路径的空间占用，在不影响整机尺寸的基础上，为合理布置背板侧空间提供了技术保障。
2、本技术实施例第一方面提供了一种电液集成分配单元，用于基于液冷系统散热的it设备，该电液集成分配单元包括可导电液冷主管道和可导电液冷连接器，其中，可导电液冷主管道通过可导电液冷连接器与it设备的各计算单元侧相连，以构建形成电力和液冷工质的分配连接点；这里的“可导电”是指具有传输电流的能力，以便计算单元的用电器件从配电线路中获取电力。其中，可导电液冷主管道用于与外部液冷管道连通，两者之间绝缘；可导电液冷连接器用于与计算单元侧的液冷接口连通，两者之间绝缘，由此，建立计算单元的供液路径。其中，可导电液冷主管道的可导电管体用于与外部配电线路电连接，可导电液冷连接器的导电本体用于与计算单元侧电连接；由此，可建立计算单元的供电路径。也就是说，对于可导电液冷主管道来说，其管体部分还可与外部配电线路电连接，并基于提供对应于各计算单元的电气连接点，在提供分配液冷工质功能的基础上同时实现电力的分配，集成了液冷工质分配及整机汇流排的功能；对于可导电液冷连接器来说，在提供液冷工质对接功能的同时，其接头体还可建立计算单元与可导电液冷主管道之间的电连接，实现计算单元的供电，集成了板极的液冷连接器和电源连接器的功能。
3、如此设置，一方面，基于该可导电液冷主管道兼具分配液冷工质和电力的功能，无需另外独立布置设备内配电线路，换言之，通过单个管道提供电力和液体冷却介质，可有效降低构建供液和供电路径占用空间。与此同时，对于计算单元来说，能够合理控制其单板的背板侧配置空间，可根据实际需要放置高速连接器；也即，位于计算单元内的可导电液冷连接器实际占用空间较小，对于相同背板尺寸来说，可避让形成更多可放置高速连接器的空间。这样，在不影响整机尺寸的基础上，为提升高速接口带宽提供了技术保证,能够对外提供更多的高速链路。
4、另外，基于本实施方案提供的电液集成分配单元，液体工质和电力通过集成导电能力的管路建立的路径进行传输，可以降低结构配置的复杂性，提高计算设备运行的可靠性和稳定性。此外，减少了系统中的连接点和插接头，可降低系统故障的概率。
5、在实际应用中，该可导电液冷主管道设置为两个，分别配置在供液路径的输入侧和输出侧，且分别连接到供电路径的正极和负极。以服务器为例，两个可导电液冷主管道中的一者用于将液冷工质自外部液冷管路输送至各计算单元，并作为电路正极(或负极)，另一者用于将液冷工质自计算单元回输至外部液冷管路，并作为电路负极(或正极)；对于每个计算单元来说，可以至少配置两个可导电液冷连接器，两个可导电液冷连接器中的一者用于板极液冷工质的输入，并作为电路正极(或负极)，另一者用于板极液冷工质的输出，并作为电路负极(或正极)。
6、基于第一方面，本技术实施例还提供了第一方面的第一种实施方式：该可导电液冷主管道的第一端侧用于与外部配电线路电连接，可导电液冷主管道的第二端侧用于与外部液冷管道连通，这样，可方便分隔布置外部液冷管道和外部配电线路，便于整机空间布局。
7、基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，本技术实施例还提供了第一方面的第二种实施方式：该可导电液冷连接器设置为多个，多个可导电液冷连接器依次间隔设置在可导电液冷主管道上，且与it设备的多个计算单元一一对应配置。如此设置，分配至各计算单元的液冷工质流量、流速等参量，具有较好的均一性。
8、基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，本技术实施例还提供了第一方面的第三种实施方式：该可导电液冷主管道与外部液冷管道之间，连通设置有第一绝缘管段，相当于外部绝缘管段；可导电液冷连接器与计算单元侧的液冷接口之间，连通设置有第二绝缘管段，相当于板内绝缘管段。结构简单可靠，且能够有效规避漏电和短路等问题。
9、在实际应用中，该可导电液冷主管道与外部液冷管道之间，以及可导电液冷连接器与板内液冷管道之间，还可以通过绝缘垫套的方式绝缘处理，同样可以达成电液集成分配单元与外部构件或结构之间的基础绝缘保障。
10、在其他实际应用中，还可以在可导电液冷主管道和可导电液冷连接器的外周表面配置绝缘外层，或者由绝缘材料包裹，以进一步提高设备运行的安全可靠性。
11、基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，本技术实施例还提供了第一方面的第四种实施方式：该可导电液冷主管道的管体采用导电材料制成，例如但不限于铜或铝等金属。如此设置，易于加工制造，具有较好工艺性，且成本可控。
12、对于可导电液冷主管道来说，还可以采用不同的结构形式实现。示例性地，基于采用导电材料制成的可导电液冷主管道，可在其导电管体内壁配置有覆层，该覆层采用兼容性较好的材质制成。这样，基于该覆层的隔离作用，可避免制冷工质对导电管体可能产生不利影响，也就是说，导电管体的材料选择可以不考虑制冷工质的兼容性，降低材料成本。
13、在实际应用中，也可以采用部分管体采用导电材料制成的设计，在需要建立电连接关系的连接点位置之间局部形成导电体。
14、示例性地，可导电液冷主管道包括内外嵌套设置的多层管体，多层管体中的至少一层管体采用导电材料制成。
15、另外示例性地，可导电液冷主管道包括沿周向顺次连接的多段筒壁部，多段筒壁部的至少一段筒壁采用导电材料制成。
16、基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，本技术实施例还提供了第一方面的第五种实施方式：可导电液冷连接器可以包括插接适配的第一可导电液接头和第二可导电液接头，该第一可导电液接头与可导电液冷主管道相连，第二可导电液接头用于与计算单元侧相连，两者之间采用插装对接的适配结构。该插装对接适配结构可以采用现有技术实现，例如但不限于快插接头。这样，计算单元推入后，第一可导电液接头能够快速与第二可导电液接头插接到位，建立液路连通的同时具有较好的密封性能。组装过程中，具有较好的可操作性。
17、在实际应用中，第一可导电液接头和第二可导电液接头的本体采用导电材料制成，例如但不限于铜或铝等金属，以便两者插接后同时实现可靠的电连接。
18、基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，本技术实施例还提供了第一方面的第六种实施方式：可导电液冷连接器包括插接适配的第一可导电液接头和第二可导电液接头，第一可导电液接头包括第一液管、第一接头及第一导电管体，第一液管与第一接头对接连通，第一导电管体套装在第一液管和第一接头的外侧；第二可导电液接头包括第二液管、第二接头及第二导电管体，第二液管与第二接头对接连通，第二导电管体套装在第二液管和第二接头外侧；并配置为：插装对接状态下，第一接头与第二接头连通以构建供液路径，且第一导电管体与第二导电管体电连接。
19、在实际应用中，第二导电管体为内外嵌套设置的双层管体，双层管体之间具有沿周向形成的间距，并配置为：插装对接状态下，第一导电管体的管端内置于双层管体之间并电连接。如此设置，双层结构的第二导电管体具有导向作用，便于快速组装；且结构稳定性好，能够承受更大的载荷。由此，在提高安全性的基础上，具有较高的使用寿命。
20、在其他实际应用中，第一导电管体和第二导电管体中，一者的外径尺寸与另一者的内径尺寸相适配，并配置为：插装对接状态下，一者的管端内置于另一者的管体中并电连接。具有结构简单，工艺性较好的特点。
21、本技术实施例第二方面提供了一种it设备，包括至少一个计算单元，该计算单元包括基于液冷系统进行散热的功率器件，该it设备还包括如前所述的电液集成分配单元。基于该电液集成分配单元能够合理降低供液路径和供电路径所占用空间的技术优势，对于计算单元来说，能够合理控制其单板的背板侧配置空间，并根据实际需要放置高速连接器，从而能够对外提供更多的高速链路。可广泛应用于不同大功率、高集成度、超大规模化的it设备。
22、基于第二方面，本技术实施例还提供了第二方面的第一种实施方式：该计算单元包括冷板和与冷板连通的板内液冷管道，冷板与功率器件的表面贴合，也即采用冷板与待散热器件接触进行换热的设备，该电液集成分配单元的可导电液冷连接器与板内液冷管道连通，且两者之间绝缘。
23、示例性的，可导电液冷连接器的导电本体的导电部，可以与计算单元的供电铜排或线缆电连接；或者，该可导电液冷连接器的导电本体的导电部，还可以与计算单元的单板电源接口电连接。
24、在其他实际应用中，该it设备的计算单元还可以为基于浸没式液冷进行散热处理。相较于该应用，将电液集成分配单元应用在冷板与待散热器件接触进行换热的设备中，具有更为优异的工艺性能和更低的工艺成本。
25、基于第二方面的第一种实施方式，本技术实施例还提供了第二方面的第二种实施方式：可导电液冷连接器的本体包括接头固定结构，可导电液冷连接器通过接头固定结构与计算单元侧的固定构件固接，且接头固定结构形成与计算单元侧电连接的导电部。如此设置，能够合理控制接触电阻，避免不必要的能量损耗。
26、基于第二方面的第一种实施方式，或第二方面的第二种实施方式，本技术实施例还提供了第二方面的第三种实施方式：该电液集成分配单元的可导电液冷主管道，包括导电连接固定件，且可导电液冷主管道通过该导电连接固定件与外部配电线路电连接。如此设置，能够合理控制可导电液冷主管道与外部配电线路间连接处的电阻，避免不必要的能量损耗，确保电力传输的效率和安全稳定性。
27、在具体应用中，该it设备可以为多种产品类型，包括但不限于计算机、服务器、高性能计算集群、交换机或路由器等，尤其是对于功耗较大、需要提供大量高速链路的单板设备。
1.一种电液集成分配单元，用于基于液冷系统散热的it设备，其特征在于，所述电液集成分配单元包括可导电液冷主管道和可导电液冷连接器；所述可导电液冷主管道通过所述可导电液冷连接器与所述it设备的计算单元侧相连，以构建形成电力和液冷工质的分配连接点；
2.根据权利要求1所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷主管道设置为两个，分别配置在供液路径的输入侧和输出侧，且分别连接到供电路径的正极和负极。
3.根据权利要求1或2所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷主管道的第一端侧用于与所述外部配电线路电连接，所述可导电液冷主管道的第二端侧用于与所述外部液冷管道连通。
4.根据权利要求3所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷连接器设置为多个，多个所述可导电液冷连接器依次间隔设置在所述可导电液冷主管道上，且与所述it设备的多个计算单元一一对应配置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷主管道与所述外部液冷管道之间，连通设置有第一绝缘管段；所述可导电液冷连接器与所述计算单元侧的液冷接口之间，连通设置有第二绝缘管段。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷主管道的管体采用导电材料制成。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷主管道包括内外嵌套设置的多层管体，所述多层管体中的至少一层管体采用导电材料制成。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷主管道包括沿周向顺次连接的多段筒壁部，所述多段筒壁部的至少一段筒壁采用导电材料制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷连接器包括插接适配的第一可导电液接头和第二可导电液接头，所述第一可导电液接头与所述可导电液冷主管道相连，所述第二可导电液接头用于与计算单元侧相连。
10.根据权利要求9所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述第一可导电液接头和所述第二可导电液接头的本体均采用导电材料制成，且两者的插接端均包括插装对接结构，以对接构建供液路径和供电路径。
11.根据权利要求9所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述可导电液冷连接器包括插接适配的第一可导电液接头和第二可导电液接头，所述第一可导电液接头包括第一液管、第一接头及第一导电管体，所述第一液管与所述第一接头对接连通，所述第一导电管体套装在所述第一液管和所述第一接头的外侧；所述第二可导电液接头包括第二液管、第二接头及第二导电管体，所述第二液管与所述第二接头对接连通，所述第二导电管体套装在所述第二液管和所述第二接头外侧；并配置为：插装对接状态下，所述第一接头与所述第二接头连通以构建供液路径，且所述第一导电管体与所述第二导电管体电连接。
12.根据权利要求11所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述第二导电管体为内外嵌套设置的双层管体，所述双层管体之间具有沿周向形成的间距，并配置为：插装对接状态下，所述第一导电管体的管端内置于所述双层管体之间并电连接。
13.根据权利要求11所述的电液集成分配单元，其特征在于，所述第一导电管体和所述第二导电管体中，一者的外径尺寸与另一者的内径尺寸相适配，并配置为：插装对接状态下，一者的管端内置于另一者的管体中并电连接。
14.一种it设备，包括至少一个计算单元，所述计算单元包括基于液冷系统进行散热的功率器件，其特征在于，所述it设备还包括权利要求1至13中任一项所述的电液集成分配单元。
15.根据权利要求14所述的it设备，其特征在于，所述计算单元包括冷板和与所述冷板连通的板内液冷管道，所述冷板与所述功率器件的表面贴合，所述电液集成分配单元的可导电液冷连接器与所述板内液冷管道连通，且两者之间绝缘。
16.根据权利要求15所述的it设备，其特征在于，所述可导电液冷连接器的导电本体包括导电部，所述导电部与所述计算单元的供电铜排或线缆电连接。
17.根据权利要求15所述的it设备，其特征在于，所述可导电液冷连接器的导电本体包括导电部，所述导电部与所述计算单元的单板电源接口电连接。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的it设备，其特征在于，所述可导电液冷连接器的本体包括接头固定结构，所述可导电液冷连接器通过所述接头固定结构与所述计算单元侧的固定构件固接，且所述接头固定结构形成与所述计算单元侧电连接的导电部。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的it设备，其特征在于，所述电液集成分配单元的可导电液冷主管道包括导电连接固定件，所述可导电液冷主管道通过所述导电连接固定件与外部配电线路电连接。
