CN102858133A - 电子设备的散热控制方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子设备的散热控制方法、装置和电子设备，涉及电子设备领域，为解决技术中电子设备中的风机不能自动调整风口方向的技术问题而发明，所述电子设备的散热控制方法，包括：散热控制装置获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；散热控制装置判断是否存在第一采集点，生成判断结果，第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；散热控制装置在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。本发明能够根据电子设备内部的温度情况，调整电子设备中的风机的出风口角度，提高了电子设备的散热性。

Description

电子设备的散热控制方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备领域，特别是指一种电子设备的散热控制方法、装置和电子设备。

背景技术

对于电子设备例如微型基站或者分布式基站来说，不管是在室外环境还是室内环境下运行，由于基站在运行过程中会产生热量；同时，基站的温度还会受到环境温度的影响。如果外界温度很高，加上基站本身运行所产生的热量，会导致基站温度过高，影响基站的运行性能，因此，基站需要主动散热。

为了保证基站在不同环境条件下都能正常运行，必须对基站进行温度控制。同一个电子设备内部，由于发热元器件分布不集中，各发热元器件的发热量不一样，因此，存在电子设备内部的局部温度高、局部温度低的情况。

目前采用风冷技术对电子设备内部的温度进行控制，在电子设备内部安装风机。但是，由于风机有固定的出风角度，只能给出风口方向对应的固定方位送风，超出了这个范围就无法实现可靠稳定的送风，不能很好的给电子设备散热。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电子设备的散热控制方法、装置和电子设备，能够提高电子设备的散热性。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种电子设备的散热控制方法，包括：

散热控制装置获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

所述散热控制装置判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

所述散热控制装置在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

所述第一采集点为所述各采集点中温度最高的采集点。

当所述风机为主风机时，所述预定区域为电子设备内的整个区域；

当所述风机为备风机时，所述预定区域为电子设备内的部分区域。

所述的电子设备的散热控制方法，还包括：散热控制装置根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速。

当所述风机是主风机时，所述散热控制装置根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速的步骤包括：

所述散热控制装置获取所述进风口的采集点的温度和所述出风口的采集点的温度之间的差值；

所述散热控制装置获取所述差值所在的数值区间；

所述散热控制装置根据预定的数值区间和风机的转速之间的对应关系，获取所述差值所在的数值区间对应的转速；

所述散热控制装置根据所述对应的转速，控制所述风机。

当所述风机是备风机时，所述散热控制装置根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速的步骤包括：

所述散热控制装置获取所述备风机对应的部分区域内各个采集点的温度中的最大值；

所述散热控制装置计算所述进风口的采集点的温度和所述出风口的采集点的温度二者的平均值；

所述散热控制装置计算所述最大值与所述平均值之间的差值；

所述散热控制装置根据所述差值，控制所述电子设备内的备风机的转速。

所述的电子设备的散热控制方法，还包括：所述散热控制装置根据所述风机的工作状态，进行处理；具体包括：

当所述主风机和/或所述备风机工作状态为异常时，所述散热控制装置进行告警；或

当所述主风机工作状态为异常时，所述散热控制装置将所述备风机作为主风机；或

当所述备风机工作状态为异常时，所述散热控制装置将所述主风机从部分区域温控模式调整为全区域温控模式；或

当所述各采集点的温度超过预定阈值时，所述散热控制装置进行告警；或

当所述各采集点的温度超过预定阈值并且所述主风机和所述备风机工作状态均为异常时，所述散热控制装置关闭所述电子设备。

另一方面，提供一种电子设备的散热控制装置，包括：

温度获取单元，获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

判断单元，判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

角度控制单元，在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

所述的电子设备的散热控制装置，还包括：转速控制单元，根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速。

另一方面，一种电子设备，包括：

温度获取单元，获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

判断单元，判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

角度控制单元，在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，获取电子设备内预定区域中各采集点的温度；根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内风机的出风口角度，本发明能够根据电子设备内部的温度情况，调整电子设备中的风机的出风口角度，提高了电子设备的散热性。

附图说明

图1是本发明所述的一种电子设备的散热控制方法的流程示意图；

图2是本发明所述的一种电子设备的散热控制装置的结构示意图；

图3是本发明所述的电子设备的散热控制装置的一实施例的硬件组成示意图；

图4是本发明实施例的电子设备内的风道示意图；

图5是本发明实施例的风机的调向角度的示意图；

图6是本发明实施例的主风机的转速控制示意图；

图7是本发明实施例的备风机的转速控制示意图；

图8是本发明实施例的电子设备的散热控制装置的异常控制策略图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，为本发明所述的一种电子设备的散热控制方法，包括：

步骤11，散热控制装置获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；具体为：电子设备内设置有各个温度传感器，通过温度传感器采集温度，或者，利用芯片中的温度采集功能采集温度。

步骤12，所述散热控制装置判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

步骤13，所述散热控制装置在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点的位置。

上述方案中，能够根据电子设备内部的温度情况，调整电子设备中的风机的出风口角度，提高了电子设备的散热性。

可选的，所述第一采集点为所述各采集点中温度最高的采集点。相应的，步骤12包括：

步骤121，散热控制装置获取所述各采集点的温度的第一最大值；

步骤122，散热控制装置根据预设的位置与所述风机的出风口角度之间的对应关系，获取所述第一最大值的采集点位置对应的出风口角度；具体为：通过预先记录各个采集点的位置，可以获取第一最大值的采集点位置。预先设置不同位置对应的出风口角度，当获取第一最大值的采集点位置时，查询第一最大值的采集点位置对应的出风口角度。

上述实施例中，当所述风机为主风机时，所述预定区域为电子设备内的整个区域；这样，主风机可以更好地对电子设备的整个区域进行散热。当所述风机为备风机时，所述预定区域为电子设备内的部分区域，这样，备风机可以更好地对电子设备的部分区域进行散热。

所述的电子设备的散热控制方法，还包括：

步骤14，散热控制装置根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速。

当所述风机是主风机时，所述各采集点分别为进风口和出风口；步骤13包括：

步骤141A，散热控制装置获取所述进风口的温度和所述出风口的温度之间的差值；可以根据电子设备内的结构和风机的安装位置，指定采集点为进风口和出风口，也可以同时结合风机的出风口角度不同，指定不同采集点为进风口和出风口。

步骤142A，散热控制装置获取所述差值所在的数值区间；

步骤143A，散热控制装置根据预定的数值区间和风机的转速之间的对应关系，获取所述差值所在的数值区间对应的转速；

步骤144A，散热控制装置根据所述对应的转速，控制所述风机。

当所述风机是备风机时，步骤14包括：

步骤141B，散热控制装置获取所述备风机对应的部分区域内各个采集点的温度的第二最大值；

步骤142B，散热控制装置计算所述进风口的温度和所述出风口的温度二者的平均值；

步骤143B，散热控制装置计算所述第二最大值与所述平均值之间的差值；

步骤144B，散热控制装置根据所述差值，控制所述电子设备内的备风机的转速。

所述的电子设备的散热控制方法，还包括：

步骤15，散热控制装置根据所述风机的工作状态，进行处理；具体包括：

当所述主风机和/或所述备风机工作状态为异常时，进行告警；或

当所述主风机工作状态为异常时，将所述备风机作为主风机；或

当所述备风机工作状态为异常时，所述散热控制装置将所述主风机从部分区域温控模式调整为全区域温控模式；或

当所述各采集点的温度超过预定阈值时，进行告警；或

当所述各采集点的温度超过预定阈值并且所述主风机和所述备风机工作状态均为异常时，关闭所述电子设备。

如图2所示，为本发明所述的电子设备的散热控制装置，包括：

温度获取单元21，获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

判断单元22，判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

角度控制单元23，在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

所述的电子设备的散热控制装置，还包括：转速控制单元24，根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速。

另一方面，提供一种电子设备，包括：

温度获取单元，获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

判断单元，判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

角度控制单元，在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

所述的电子设备，还包括：转速控制单元，根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速。

以下描述本发明的应用场景。如图3所示，本发明提供一种可调风向、风量的散热装置，包括：

控制单元101，相当于上述的角度控制单元和转速控制单元，用于通过温度采集单元上报的温度信息，控制风机转速、出风口角度；控制单元设置有对外提供电子设备的温度信息和/或风机状态信息的接口，向上级主控单元上报相关信息，同时接受主控单元下发的相关控制信息。调向和调速是根据系统内部实时的温度测量数据，经过相关处理后实施，把系统内部的温度和风机的工作状态紧密结合。也就是说，控制单元完成风机转速、风向控制、风机状态监控和风机控制算法运算，此外，对外提供温度和风机的状态信息接口，上报到集中控制后台。

温度采集单元102，相当于上述的温度获取单元，用于采集系统的温度信息；主要完成电子设备的进出风口、电子设备系统内部各关键器件的温度信息采集，可以是通过外加的温度采集设备，亦可以利用关键芯片自备的温度监测功能。

位置信息存取单元103，用于存取系统内部各个温度采集点的位置信息，为风机调向提供依据；位置信息存取单元主要存取进出风口、内部功能部件各温度采集点的位置信息，对应到风机的调向角度，实现风机的精准调向。温度采集点位置，需要根据实际系统配置情况进行设置。根据系统调试阶段热的测试结果，选择最优的风向信息。

风机组，配备有至少两个(组)以上的具有电可调转速和电可调方向功能的风机单体，包括主风机(组)104和备风机(组)105，所述风机组与控制单元相连。电可调向和电可调速的风机，可通过电信号调节风机的转速和出风口方向。主风机主要根据系统的进风口温度和出风口温度差异情况进行调控；备风机主要根据系统内部各关键功能部件温度情况进行调控。同时，为了保证系统的可靠性，对风机和温度传感器可能出现的异常进行了保护。

主风机(组)104至少配备1个以上的主风机单体，风机单体是具备调向、调速功能的单体，可以是PWM调速或者电压调速，PWM调向或者电压调向。正常模式下结合进出风口温度完成系统的散热。

备风机(组)105至少配备1个以上的备风机单体，性能上与主风机一致。正常模式下，结合系统内部各关键点温度情况，实现辅助散热。异常模式下，可与主风机地位切换，保证系统散热。

本发明对应的硬件场合如图4所示。电可调风向、风量风机单体，不仅可以通过电调方式调节转速(风量)，而且可以通过电调的方式调节出风方向。风机的扇叶所在的平面可以调整，因此，可以实现全方位送风。在电子设备内设置风机时，需要保证风机有足够的调向空间，不能出现干涉。调向的大致思想是：假如A点温度最高，则把风机正中风向对准A，B、C点占用风道的侧风；如果B点温度最高，则把风向正中对准B，A、C点占用风道的侧风；C点的控制情况亦然。

主风机负责系统整体散热，主要保证系统风道按照热设计的要求进行送风，如图4和图5所示，风机部署在系统的一侧，保证风机出风方向包含系统内部所有部件，并且，尽量关键部件尽量设置在主风机和备风机附近。风机转向角度α范围可以通过实际装配和测试情况，设置一个比包含所有部件的角度稍大的角度即可。主风机和备风机可以为可摇头式风机。

主风机的调速策略如图6所示。由于主风机是实现整体散热的关键，为了防止频繁调速，根据系统进出风口的温差ΔT进行调速，ΔT＝出风口温度-进风口温度，进风口与外接环境相通，温度与外界基本平衡；从进风口送入的冷风经过系统内部风道，把系统内部的热量带出，从出风口排出，因此出风口温度必然比进风口要高。具体调整方法为：把风机转速划分为N个等级，其中，N为大于等于1的正整数，如果N为1，则表示风扇不做调速，以一个固定转速运转。同时，根据系统的热设计要求，设定系统额定的工作温度范围，在能保证散热的前提下选择合适的Tmin和Tmax。

图6为预定的温度数值区间和风机的转速之间的对应关系，其中，Tn为温度值，Tn和Tn-1组成温度数值区间，Sn为风机转速当。0＜ΔT＜T0℃时，风机转速设为Smin时；当Tn-1＜ΔT＜Tn℃，风机转速设为Sn；当Tn＜ΔT＜Tn+1℃时，风机转速设为Sn+1；当ΔT＞Tmax℃时，风机全速Smax。假设当前进出风口温差为Tn＜ΔT＜Tn+1℃时，对应的风机转速为Sn；随着散热的进行，ΔT慢慢降低，当Tn-1＜ΔT＜Tn℃时，温度切换为Sn-1。

备风机主要是补充主风机的散热盲点和风量不足点。备风机调速策略如图7所示。温度采集单元实时采集系统内各主要功能部件的温度，并且分别与系统进出风口温度的均值相比较，计算出两者之间的温度偏差Δt。由于备风机主要作为一个辅助散热手段，Δt也是一个相对微小的变化量，所以备风机不做分段式调速，而是使用连续调速方式。当温度偏差Δt＝0℃时，备风机停转；当Δt＝100℃时，备风机全速运转；在0～100℃之间，温度每增加1℃，调速PWM占空比增加1％(提速)，直至全速；反之，温度每降低1℃，调速PWM占空比减少1％(降速)，直至停止。即：Δt＝tn时，转速为Sn；Δt＝tn-1时，转速为Sn-1；Δt＝tn+1时，转速为Sn+1。温度和转速都以步长为1在进行调整。由于功能部件上器件的分布可能不均匀，备风机的出风方向需要不断调整，从而提高系统上关键期间的散热性。

本发明实例中，为了维持系统的散热连贯性，对风机或温度采集点异常时加入了相应保护。具体保护流程如图8所示，包括：

当检测到某采集点的温度无效(例如不合理的大，或者不合理的小)时，采用相邻的两个采集点的温度的平均值，作为原温度采集点的温度，继续提供调向依据；

当备风机异常时，主风机从部分区域温控模式切换到全区域温控模式，保证系统散热，主风机在部分区域温控下，可以将风机的正中风向对准最高温度对应的位置点，不进行摇头，当主风机在全区域温控下，将风机的正中风向对准最高温度对应的位置点，同时进行摇头，保证整个系统的散热。

当主风机异常时，备风机自动切换为主风机，承担主风机的工作；

当温度和风机同时出现异常时，为了保护硬件不因过温损坏，直接关闭系统。

不管出现以上任何异常，都实时产生相应告警，提示用户进行处理。

综上所述，本发明的一种可调风向、风量的散热方法，基于系统内部各点温度，动态调整主备风机转速，同时引入主备联动散热机制，既减少风机配置成本，降低了功耗、减少了噪声污染。由于温度采集点位置信息可以随时更新，为后续硬件系统配置的更改提供了方便。

本发明通过基于系统内部各点温度采集，动态调整主备风机转速和风向，降低了硬件配置成本，同时降低功耗、减少了噪声污染，既实现了系统散热，也为后续硬件系统的扩容提供便利。

本发明所述的调整风机的出风口角度，可以为调整风机的扇叶所在的平面，也就是调整静止状态时的风机的扇叶所在的平面和水平面的角度，使得静止状态时的风机的扇叶所在的平面垂直于第一采集点和风机的扇叶的旋转原点组成的线段；另外，当风机为摇头式风机时，可以为调整风机的摇头的摇头轨迹，使得摇头轨迹的对称轴正对第一采集点；也可以为调整转向角度，使得风机扇叶旋转时的风能够吹到电子设备的所有部件。当所述风机为摇头式风机时，所述风机的当前出风口角度为摇头式风机位于摇头轨迹的中间位置时的出风口角度。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如上述方法实施例的步骤，所述的存储介质，如：磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子设备的散热控制方法，其特征在于，包括：

散热控制装置获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

所述散热控制装置判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

所述散热控制装置在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

2.根据权利要求1所述的电子设备的散热控制方法，其特征在于，所述第一采集点为所述各采集点中温度最高的采集点。

3.根据权利要求1所述的电子设备的散热控制方法，其特征在于，

当所述风机为主风机时，所述预定区域为电子设备内的整个区域；

当所述风机为备风机时，所述预定区域为电子设备内的部分区域。

4.根据权利要求1所述的电子设备的散热控制方法，其特征在于，还包括：散热控制装置根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速。

5.根据权利要求4所述的电子设备的散热控制方法，其特征在于，

当所述风机是主风机时，所述散热控制装置根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速的步骤包括：

所述散热控制装置获取所述进风口的采集点的温度和所述出风口的采集点的温度之间的差值；

所述散热控制装置获取所述差值所在的数值区间；

所述散热控制装置根据预定的数值区间和风机的转速之间的对应关系，获取所述差值所在的数值区间对应的转速；

所述散热控制装置根据所述对应的转速，控制所述风机。

6.根据权利要求5所述的电子设备的散热控制方法，其特征在于，当所述风机是备风机时，所述散热控制装置根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速的步骤包括：

所述散热控制装置获取所述备风机对应的部分区域内各个采集点的温度中的最大值；

所述散热控制装置计算所述进风口的采集点的温度和所述出风口的采集点的温度二者的平均值；

所述散热控制装置计算所述最大值与所述平均值之间的差值；

所述散热控制装置根据所述差值，控制所述电子设备内的备风机的转速。

7.根据权利要求6所述的电子设备的散热控制方法，其特征在于，还包括：所述散热控制装置根据所述风机的工作状态，进行处理；具体包括：

当所述主风机和/或所述备风机工作状态为异常时，所述散热控制装置进行告警；或

当所述主风机工作状态为异常时，所述散热控制装置将所述备风机作为主风机；或

当所述备风机工作状态为异常时，所述散热控制装置将所述主风机从部分区域温控模式调整为全区域温控模式；或

当所述各采集点的温度超过预定阈值时，所述散热控制装置进行告警；或

当所述各采集点的温度超过预定阈值并且所述主风机和所述备风机工作状态均为异常时，所述散热控制装置关闭所述电子设备。

8.一种电子设备的散热控制装置，其特征在于，包括：

温度获取单元，获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

判断单元，判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

角度控制单元，在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

9.根据权利要求8所述的电子设备的散热控制装置，其特征在于，还包括：转速控制单元，根据所述各采集点的温度，控制所述电子设备内的风机的转速。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

温度获取单元，获取电子设备中预定区域内各采集点的温度；

判断单元，判断是否存在第一采集点，生成判断结果，所述第一采集点的温度高于电子设备内风机的当前出风口角度对应的第二采集点的温度；

角度控制单元，在所述判断结果为是时，调整所述风机的出风口角度，调整后的所述风机的出风口角度与所述第一采集点对应，使得所述风机的出风口角度正对所述第一采集点。

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