CN104423403A - 一种温控方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温控方法和装置。其中，该方法包括：在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络；轮询检测上述分布网络的温度；在检测到上述温度高于设定阈值时，调整终端的工作模块的工作状态。通过本发明，解决了相关技术中没有有效的终端散热方法的问题，不需要进行繁杂的试验、建模就能得到更加准确的用户使用温度，可以使得终端的温度均匀分布，在充分发挥系统性能的同时，有效提升用户体验。

Description

一种温控方法和装置

技术领域

本发明涉及通讯领域，特别是涉及一种温控方法和装置。

背景技术

随着科技的进步，目前手机等移动终端速度越来越高，加之产品厚度也是越来越薄，发热带来的用户体验以及各种安全问题愈发明显。随着各种终端使用的日益广泛，各种使用场景也各不相同。比如手机，有人经常用来拨打电话，有人经常用来玩游戏，有人经常用来播放视频等。

热设计是业界一个令人关注的课题，目前降低终端发热的主要方法是：前期方案上使用大面积的PCB电路板或者便于散热的结构设计，后期使用散热膜，导热胶等专门的散热导热材料，使热量在手机等终端内部散热均衡，从而降低某一局部的过高温度，提升用户体验。业界也有降频等其他方法，如检测芯片内部温度，当高于某一阀值后，降低CPU运行频率，从而降低终端运行功耗，降低温度。

以上散热方法有它的局限性，首先，目前终端趋于小巧化，便于用户携带，为增加产品竞争力，手机等终端产品厚度也是越来越薄，这些只能通过后期添加较薄的石墨片，导热胶等材料来被动的降低终端运行温度；另外，针对芯片温度进行CPU降频等方法实施起来困难，芯片内部温度或者电路板上的温度和用户可以感受到的温度相差太大，不同的电路设计，不同的运行环境，不同的结构设计都会带来二者巨大的差别，每次设计都需要做大量的试验来建立模型，即使这样仍不能很好的反映出用户实际感受到的温度。

针对相关技术中没有有效的终端散热方法的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中没有有效的终端散热方法的问题，本发明提供了一种温控方法和装置，用以解决上述技术问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种温控方法，其中，该方法包括：在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络；轮询检测上述分布网络的温度；在检测到上述温度高于设定阈值时，调整上述终端的工作模块的工作状态。

优选地，在上述终端的散热材料上设置用于温度检测的上述分布网络之后，上述方法还包括：设置上述分布网络与上述终端的工作模块的一一对应关系。

优选地，在检测到上述温度高于设定阈值时，调整上述终端的工作模块的工作状态包括：在检测到上述分布网络的温度高于上述设定阈值时，查找与上述分布网络对应的工作模块，调整该工作模块的工作状态。

优选地，调整上述终端的工作模块的工作状态包括：根据不同工作模块的模块性质、应用场景，使用不同算法调整上述工作模块的工作状态。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种温控装置，其中，该装置包括：网络设置模块，用于在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络；温度检测模块，用于轮询检测上述分布网络的温度；调整模块，用于在上述温度检测模块检测到上述温度高于设定阈值时，调整上述终端的工作模块的工作状态。

优选地，上述装置还包括：对应设置模块，用于设置上述分布网络与上述终端的工作模块的一一对应关系。

优选地，上述调整模块包括：查找单元，用于在检测到上述分布网络的温度高于上述设定阈值时，查找与上述分布网络对应的工作模块；调整单元，用于调整该工作模块的工作状态。

优选地，上述调整单元包括：调整子单元，用于根据不同工作模块的模块性质、应用场景，使用不同算法调整上述工作模块的工作状态。

优选地，上述温度检测模块包括：温度采集单元，用于采集上述分布网络的温度；温度获取单元，用于获取上述温度采集单元采集到的温度；其中，上述温度采集单元与上述温度获取单元通过I2C两线式串行总线或者SPI串行外设接口连接。

通过本发明的技术方案，在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络，然后轮询检测上述分布网络的温度，在检测到上述温度高于设定阈值时，调整上述终端的工作模块的工作状态。解决了相关技术中没有有效的终端散热方法的问题，不需要进行繁杂的试验、建模就能得到更加准确的用户使用温度，可以使得终端的温度均匀分布，在充分发挥系统性能的同时，有效提升用户体验。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是根据本发明实施例的温控方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的温控装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的具有智能温度控制系统功能的装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的智能温度控制的方法流程图；

图5是根据本发明实施例的散热材料装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中没有有效的终端散热方法的问题，本发明提供了一种温控方法和装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本实施例提供了一种温控方法，该方法可以在终端侧实现，图1是根据本发明实施例的温控方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤（步骤S102-步骤S106）：

步骤S102，在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络；

步骤S104，轮询检测上述分布网络的温度；

步骤S106，在检测到上述温度高于设定阈值时，调整上述终端的工作模块的工作状态。

通过上述方法，在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络，然后轮询检测上述分布网络的温度，在检测到上述温度高于设定阈值时，调整上述终端的工作模块的工作状态。解决了相关技术中没有有效的终端散热方法的问题，不需要进行繁杂的试验、建模就能得到更加准确的用户使用温度，可以使得终端的温度均匀分布，在充分发挥系统性能的同时，有效提升用户体验。

在散热材料上设置分布网络之后，优选地，可以设置分布网络与终端的工作模块的一一对应关系，例如，将散热材料形状信息和终端设计信息导入到类似自动计算机辅助设计软件（Auto Computer Aided Design，简称为AutoCAD）等绘图软件工具中，通过二者在垂直方向的位置重合信息，可以得到具体的散热材料上的分布网络与终端各工作模块的一一对应关系。这样，在检测到分布网络的温度高于设定阈值时，查找与该分布网络对应的工作模块，调整该工作模块的工作状态。通过上述优选方式，可以更加精确的确定哪一个工作模块的温度过高，需要降低温度，提高了温控效率和效果，终端的局部温度过高会影响终端使用寿命，并且严重影响用户体验和主观感受，特别是在一些用户可以触摸到的位置，通过上述的精确定位，可以降低该点的过高温度，避免高温对终端形成损坏，并有助于提升用户体验。

在调整终端的工作模块的工作状态时，优选地，可以根据不同工作模块的模块性质、应用场景，使用不同算法调整工作模块的工作状态，例如，通过温度分布网络检测到终端的电源模块温度过高，同时知道目前终端处于充电状态，主控芯片（例如中央处理器单元CPU）就可以发出控制命令，使充电电流适当减小或者停止充电，直到检测温度低于设定阀值。

对应于上述实施例介绍的温控方法，本实施例提供了一种温控装置，该装置可以设置在终端侧，用以实现上述实施例。图2是根据本发明实施例的温控装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：网络设置模块10、温度检测模块20和调整模块30。下面对该结构进行详细介绍。

网络设置模块10，用于在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络；

温度检测模块20，连接至网络设置模块10，用于轮询检测上述分布网络的温度。具体地，网络设置模块10上分布有温敏网络，该温敏网络中的每个温敏模块都通过一定方式（例如，二者通过导线进行连接）连接到温度检测模块20，温度检测模块20通过时分的方法轮询检测得到每一个温敏模块的信息，并将这些信息保存上报给调整模块30。

调整模块30，连接至温度检测模块20，用于在上述温度检测模块20检测到上述温度高于设定阈值时，通过上述的算法调整对应工作模块的工作状态，使该区域内的温度降低到预设阀值之内。下面以手机终端设备为例进行说明，一般的，在手机终端设备处于45℃左右的时候，用户主观使用感受开始变差，但是又考虑到手机充电时间长短的用户体验问题，可以将充电模块区域的温度阀值设置到50℃，温度检测网络覆盖整个手机后壳，就有对应的温敏模块与手机电路板上的充电模块区域相对应。当手机检测到目前正在充电，并且对应的温敏模块检测到该区域温度超过了50℃时，手机就会启动充电控制模块，将充电电流值逐渐变小，直到该温敏模块检测到的温度控制在50℃以内。具体地，当上述温度检测模块20将温敏网络的温度信息上报给调整模块30，调整模块30筛选出高于设定阈值的温度信息值，并通过查表等方法找到对应的终端工作模块。在具体实践过程中，网络设置模块10是温度检测分布网络，该模块一般通过硬件实现；温度检测模块20和调整模块30一般都是通过软硬件结合的方式实现，基于硬件电路上的软件实现，如温度检测模块20可以是一个小型的单片机系统，调整模块30可以是CPU中央处理器单元。

通过上述装置，网络设置模块10在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络，然后温度检测模块20轮询检测上述分布网络的温度，在检测到上述温度高于设定阈值时，调整模块30调整上述终端的工作模块的工作状态。例如手机终端设备，一般的，45℃左右的时候，用户主观使用感受开始变差，这样可以将用户手持手机时可以触碰到的区域的温度阀值设置到45℃；又或者在手机处于充电情景下，为了保证手机的快速充电又要保证不损坏器件，可以将充电模块区域的温度阀值设置到50℃。该装置解决了相关技术中没有有效的终端散热方法的问题，不需要进行繁杂的试验、建模就能得到更加准确的用户使用温度，可以使得终端的温度均匀分布，在充分发挥系统性能的同时，有效提升用户体验。

在散热材料上设置分布网络之后，优选地，上述装置还可以包括：对应设置模块，用于设置分布网络与终端的工作模块的一一对应关系。上述调整模块30包括：查找单元，用于在检测到分布网络的温度高于设定阈值时，通过事先写入到调整模块30的分布网络与终端工作模块对应信息列表，查找与上述分布网络对应的工作模块；调整单元，用于并调整该工作模块的工作状态。通过上述优选方式，可以更加精确的确定哪一个工作模块的温度过高，需要降低温度，提高了温控效率和效果。

优选地，上述调整单元包括：调整子单元，用于根据不同工作模块的模块性质、应用场景，使用不同算法调整上述工作模块的工作状态，例如，通过温度分布网络检测到终端的电源模块温度过高，同时知道目前终端处于充电，主控芯片就可以发出控制命令，使充电电流适当减小或者停止充电，直到检测温度低于阀值。

优选地，上述温度检测模块20包括：温度采集单元，用于采集上述分布网络的温度；温度获取单元，用于获取上述温度采集单元采集到的温度；其中，上述温度采集单元与上述温度获取单元通过I2C两线式串行总线或者SPI串行外设接口连接。

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细介绍。

图3是根据本发明实施例的具有智能温度控制系统功能的装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：主控芯片101（终端的主控芯片，位于主板上）、含有温度检测网络的散热材料102、温度采集芯片103。

散热材料102上分布有温度检测网络，该网络把散热材料102分割成不同的区域，一般的，根据终端的散热材料102的尺寸面积S，再根据单个温敏模块负责的区域面积，将散热材料102的尺寸面积S等分为若干面积相等的小区域。每个温敏模块内部含有温敏材料，具有温敏特性，当环境温度变化时，其材料特性发生变化，配合外界电路可以表现为阻值、电压或者电流等特征值发生变化。通过温度采集芯片103将这些特征值采集，再由公式进行反推，就可以获得温度值。在具体实施过程中，不同的温敏材料具有不同的温敏特性，算法也就不同。以简单的温敏电阻为例，可以通过以下公式计算温度值：Rt＝R*EXP（B*（1/T1-1/T2））。其中，Rt是热敏电阻在T1温度下的阻值，R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值，B值是热敏电阻的参数，EXP是e的n次方，T1和T2指的是K度，即开尔文温度，K度＝273.15（绝对温度）+摄氏度。当温度发生变化时，其阻值改变，导致该温敏电阻两端的电压发生变化，根据采集到的电压值，反过来就可以得到温度值。

温度采集芯片103，其功能与上述实施例中的温度采集单元功能相当，可以采集得到散热材料102上不同区域的温度值，一般的，具有ADC模数转换功能的芯片都可以完成上述功能。

主控芯片101，其功能与上述实施例中的温度获取单元功能相当，主控芯片101和温度采集芯片103通过两线式串行总线（Inter－Integrated Circuit，简称为I2C），串行外设接口（SerialPeripheralInterface，简称为SPI）或者其他通信方式连接，从而获得散热材料102上不同区域的温度值。

具体的，温度采集芯片103的采集接口可以是ADC模拟-数字转换接口，散热材料102上分布的可以是温敏电阻，温度采集芯片103通过导线与散热材料102上的温敏电阻相连接，由于温敏电阻（Rt）的阻值随环境温度发生变化，导致Rt上的电压值变化，该电压值通过导线传递进ADC接口，温度采集芯片103得到该电压值，经过反推获取到环境温度值并保存在寄存器中。一般的，温度采集芯片103靠近散热材料102放置并集成（类似触摸屏，LCD等，检测控制芯片和部件做到一起，方便集成使用）。使用FPC等物理连接器，通过I2C、SPI等通信接口与主板上的主控芯片101相连接，这样，主控芯片101就可以通过指令获取到散热材料102上各个区域上的温度值，并通过前面所述的算法，根据不同工作模块的模块性质、应用场景，对主板上的各个电路模块进行控制、调度，从而降低功耗以及发热。

比如在终端运行过程中，温度采集芯片103检测到e区域温度高于阀值且明显高于其他区域温度，e区域对应的电路如果是充电管理模块，则可以进行降低充电电流操作，如果是应用处理芯片，则可以进行降频降核等处理；如果同时检测到b区域和邻近的c区域温度较高，则可以同时降低两个区域对应的电路功耗，或者先降低其中一个电路的功耗，之后再进行温度检测对比。温度采集芯片103通过轮询检测散热材料102上的分布网络，实时观测产品运行时温度分布情况，可以使用不同的算法控制终端各模块的工作状态，使热量在产品内部均匀分布。

本发明实施例通过温度采集系统，实时的轮询采集更靠近用户体验感受的各区域温度值，动态调节各模块运行状态，使产品温度均匀分布。由于散热材料一般靠近终端产品外壳放置，更接近用户真实使用情况，检测石墨片上的温度要比检测芯片温度或者主板上的温度更加准确，不需要进行繁杂的试验、建模就能得到更加准确的用户使用温度，更能充分发挥系统系能，提升用户体验。

本实施例介绍的具有智能温度控制系统功能的装置，通过终端自身主控芯片与温度采集芯片连接，实时的轮询采集检测散热材料上各个局部网络的温度，动态调节终端各工作模块的状态，降低功耗，解决局部发热，提升用户体验。

图4是根据本发明实施例的智能温度控制的方法流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤（步骤S402-步骤S406）：

步骤S402，终端的主控芯片对散热材料上分布的各个温度点进行轮询检测；

步骤S404，检测温度值是否大于预设阈值，如果是，则执行步骤S406，如果否，则重新执行步骤S402。

步骤S406，对该区域给予标记，散热材料上的分布网络和主板电路上的工作模块在物理上存在一一对应关系，通过标记查找到相对应的工作模块，根据不同的模块性质，不同的应用场景等，启动相对应的算法以降低该区域的模块功耗和发热。

本实施例介绍的智能温度控制的方法，通过终端自身主控芯片，温度检测芯片及含有网络分布的特殊散热材料，轮询检测各区域的当前温度值并和预设阀值进行比较，根据应用场景对相应的工作模块进行调整以降低该区域的功耗和发热，从而使热量在终端内部分布均匀，提升用户体验。

下面通过实施例对散热材料进行介绍。图5是根据本发明实施例的散热材料装置的结构示意图，如图5所示，包括：散热材料301，温敏材料302，导体材料303。

具体的，散热材料301可以是石墨片，铜箔等散热材料，温敏材料302可以是温敏电阻，三极管等具有温敏特性的材料，导体材料303可以是铜线等导体材料。

温敏材料302可以分布在散热材料301中，也可以脱离散热材料301单独应用，温敏材料302a，302b……到302n把散热材料散热材料301分割成不同独立的n的区域，通过导体303形成网络和外界的温度采集芯片或者电路相连接。由于温敏材料302具有温度敏感特性，当环境温度变化时，其材料特性发生变化，配合外界电路可以表现为阻值、电压或者电流等特征值发生变化。当这些特征值被采集到后，就可以进行反推从而得到每一个小的温敏材料302a，302b……到302n上感应到的温度值。

从以上的描述中，可以看出，本发明在石墨片等散热，导热材料上增加温度检测网络，使用I2C，SPI等通信接口，轮询检测各局部区域的当前温度，动态调节对应模块运行状态，使温度均匀分布。由于石墨片等散热材料靠近终端产品外壳放置，更接近用户真实使用情况，检测散热材料上的温度要比检测芯片温度或者主板上的温度更加准确，更能充分发挥系统系能，提升用户体验。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (9)

1.一种温控方法，其特征在于，所述方法包括：

在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络；

轮询检测所述分布网络的温度；

在检测到所述温度高于设定阈值时，调整所述终端的工作模块的工作状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述终端的散热材料上设置用于温度检测的所述分布网络之后，所述方法还包括：

设置所述分布网络与所述终端的工作模块的一一对应关系。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在检测到所述温度高于设定阈值时，调整所述终端的工作模块的工作状态包括：

在检测到所述分布网络的温度高于所述设定阈值时，查找与所述分布网络对应的工作模块，调整该工作模块的工作状态。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，调整所述终端的工作模块的工作状态包括：

根据不同工作模块的模块性质、应用场景，使用不同算法调整所述工作模块的工作状态。

5.一种温控装置，其特征在于，所述装置包括：

网络设置模块，用于在终端的散热材料上设置用于温度检测的分布网络；

温度检测模块，用于轮询检测所述分布网络的温度；

调整模块，用于在所述温度检测模块检测到所述温度高于设定阈值时，调整所述终端的工作模块的工作状态。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

对应设置模块，用于设置所述分布网络与所述终端的工作模块的一一对应关系。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：

查找单元，用于在检测到所述分布网络的温度高于所述设定阈值时，查找与所述分布网络对应的工作模块；

调整单元，用于调整该工作模块的工作状态。

8.如权利要求7中所述的装置，其特征在于，所述调整单元包括：

调整子单元，用于根据不同工作模块的模块性质、应用场景，使用不同算法调整所述工作模块的工作状态。

9.如权利要求6中所述的装置，其特征在于，所述温度检测模块包括：

温度采集单元，用于采集所述分布网络的温度；

温度获取单元，用于获取所述温度采集单元采集到的温度；其中，所述温度采集单元与所述温度获取单元通过I2C两线式串行总线或者SPI串行外设接口连接。