CN105715573B - 一种风扇转速控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风扇转速控制方法：在检测周期内，根据产生的高温警告控制风扇上调转速；若没有高温警告，根据风扇的行为记录指令风扇维持转速或下调转速；将当前风扇行为写入行为记录。进而公开一种风扇转速控制装置，其包括：计时器，用于计算检测周期；控制器，用于在检测周期内分析处理接收到的控制信号，向该转速控制装置的其他部分发送指令，执行预设的程序；调速器，用于接受所述控制器的指令，控制风扇的转速；温度传感器，用于检测当前温度值，供所述控制器分析处理；存储器，用于记录风扇的行为以形成行为记录以及其他预设信息，供所述控制器分析处理。本发明使风扇的散热策略优化，并减少风扇来回调整引起的损耗，延长风扇的寿命。

Description

一种风扇转速控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及一种设备散热技术领域，尤其涉及一种风扇转速控制方法及控制装置。

背景技术

一般大功率的设备，都具备主动散热系统，目前主要的主动散热方式是风扇散热。为了降低风扇转动带来的噪音和功耗，散热设备大多采用可调速风扇，风扇根据设备温度的变化实施转速的调整。

该温控风扇调速系统一般包括3个模块(如图1)：温度传感器01、风扇控制器02以及风扇模块03。所述温度传感器01负责监测设备内部的实际温度，并把数值反馈给所述风扇控制器02。所述风扇控制器02会在单位时间周期内对比实际温度值与温度告警阀值。如果实际温度值比告警阀值要高，证明设备内部温度超出安全范围，这时风扇控制器02要控制所述风扇模块03转速上升。当实际温度值比告警阀值要低的时候，所述风扇模块03开始降速，直至降至默认风速。

但这样的系统有一个问题，就是当风扇风速上去时，设备温度降低到告警阀值之下；但当风速下来后，设备温度又升高至告警阀值之上，这时风速又重新上升。这样风扇就会陷入一个转速在两个相邻等级之间来回调整的循环当中，频繁的转速调整会对风扇的寿命会带来不良影响。如果把风速调整的周期加长，这可以让风扇来回调整的周期加长，但这不利于设备的及时散热。

发明内容

本发明的目的是，为克服现有技术的不足，提供一种根据温度和风扇历史行为来对风扇当前转速进行控制的方法，以及应用该控制方法的控制装置。

为达到以上技术目的，本发明采用的技术方案如下：

首先，提供一种风扇转速控制方法：在检测周期内，根据产生的高温警告控制风扇上调转速；若没有高温警告，根据风扇的行为记录指令风扇维持转速或下调转速；将当前风扇行为写入行为记录。

所述高温警告产生于当前温度与预设的告警温度的对比结果。具体地，所述当前温度大于或等于告警温度时，产生高温警告。

关于风扇转速的设定：所述风扇转速划分为若干转速等级，以所述转速等级为单位对风扇转速进行调整。

关于风扇的行为记录：所述行为记录保存风扇的若干个最近的行为状态数据。所述风扇的行为状态数据根据所述风扇的当前转速与前一次的转速相比较的结果分别记录为转速上升、转速下降或转速维持。

关于如何根据风扇历史行为对风扇转速进行控制：定义散热效果最佳的转速为临界转速，若所述行为记录指示风扇转速在所述临界转速波动或维持在指定周期内，指令风扇维持转速；否则，指令风扇下调转速。

优选地，设定所述风扇转速不低于某一转速等级。

其次，提供一种能实现上述风扇转速控制方法的风扇转速控制装置，其包括：

计时器，用于计算检测周期；

控制器，用于在检测周期内分析处理接收到的数据信号，向该转速控制装置的其他部分发送指令，执行预设的程序；

调速器，用于接受所述控制器的指令，控制风扇的转速；

温度传感器，用于检测当前温度值，供所述控制器分析处理；

存储器，用于记录风扇的行为状态数据以形成行为记录以及其他实时记录的数据和其他预设信息，供所述控制器分析处理。

关于高温警告的产生：所述控制器，将当前温度值与预设的告警温度值进行对比，当前温度值大于或等于告警温度值时，产生高温警告信号。

关于如何响应高温警告：所述控制器根据所述高温警告信号指令所述调速器控制风扇上调转速。

关于风扇转速的设定：所述调速器，将风扇转速划分为若干转速等级，以所述转速等级为单位对风扇转速进行调整。

关于风扇的行为记录：所述存储器，用于保存风扇的若干个最近的行为状态数据。进一步地，所述风扇的行为状态数据根据所述风扇的当前转速与前一次的转速相比较的结果分别记录为转速上升、转速下降或转速维持。

关于如何根据风扇历史行为对风扇转速进行控制：定义散热效果最佳的转速为临界转速，若所述行为记录指示风扇转速在所述临界转速波动或维持在指定周期内，所述控制器指令所述调速器控制风扇维持转速；否则，所述控制器指令所述调速器控制风扇下调转速。

优选地，所述调速器设定风扇转速不低于某一转速等级。

与现有技术相比较，本发明具有如下优势：

本发明提供的风扇转速控制方法及控制装置，不仅能根据实时温度的变化来调整风扇的转速，并且能在温度未超过告警温度的情况下根据风扇的历史行为适时维持转速，在保证设备及时散热的前提下，能有效减少风扇调整转速的频率，延长了风扇乃至整个散热系统的寿命。

附图说明

图1为现有技术中的温控风扇调速系统的结构组成原理框图。

图2为本发明风扇转速控制方法的流程图。

图3为本发明风扇转速控制方法中如何根据风扇的行为记录调整风扇转速的策略示意图。

图4为本发明风扇转速控制装置的结构组成原理框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图2，本发明的风扇转速控制方法具体包括以下步骤：

S1：进入检测周期；

S2：检查判断是否存在高温警告；

S3：若不存在高温警告，读取风扇的行为记录；

S4/S5：根据所述行为记录指令风扇转速维持不变或转速下降；

S6：若存在高温警告，指令风扇转速上调。

其中，所述检测周期可以理解为每次检查是否存在高温警告的时间间隔，根据设备的散热要求，可以设定为若干秒至若干分钟。

所述高温警告产生于当前温度与预设的告警温度的对比结果，当前温度应理解为设备内部的温度。当所述当前温度大于或等于告警温度时，产生高温警告。所述高温警告可以以人们可感知的形式表现，如产生报警声音或报警指示灯点亮，也可以以仅供系统感知的形式表现，如产生一个表示告警的电信号。

参考图3，据根据所述风扇的当前转速与前一次的转速相比较的结果，所述行为记录S3可以仅记录风扇“转速上升”、“转速下降”或“转速维持”这三种基本的行为状态数据，并以公知形式(如字符形式)保存。优选地，还应当记录时间数据和相应的转速数据，以用于数据分析，但所述时间数据和转速数据不应当视为行为记录的行为状态数据。

以图3显示的实施例来说明如何根据所述行为记录S3指令风扇转速维持不变或下调。所述行为记录S3保存有最近几次(如3次)的风扇的历史行为：

A：若风扇最近3次的历史行为由近及远分别为“转速上升”、“转速下降”和“转速上升”，表明风扇的转速在某一转速(定义为“临界转速”)附近波动，设备的散热情况趋于最佳状态，此时指令风扇转速维持不变，即进入步骤S4；

B：若风扇最近3次的历史行为由近及远分别为“转速维持”、“转速上升”和“转速下降”，表明风扇经过调整，转速已达到“临界转速”，设备已经处在散热良好的状态，则进入步骤S4，指令风扇转速维持不变；

C：若风扇最近3次的历史行为由近及远分别为“转速维持”、“转速维持”和“转速上升”，表明风扇已经以“临界转速”工作了两个周期，设备的散热情况十分理想，进入步骤S4，指令风扇转速维持不变；

D：若风扇最近3次的历史行为都不属于上述A～C任一种情况，则指令风扇转速下降，即进入步骤S5。此时，风扇及设备可能存在以下情况：a.处于逐次“转速上升”的状态，表明发生过高温警告的设备已经通过提升风扇转速以趋于获得良好的散热情况，考虑到风扇的寿命以及能耗，可适当下调转速；b.“转速维持”状态已经超过预设的周期，表明设备散热情况十分理想，同样是考虑到风扇的寿命以及能耗，适当下调转速。

进一步地，再次参考图2，每一个检测周期结束后，都需要将当前风扇行为状态数据写入所述行为记录S3，并等待进入下一个检测周期S1。

所述风扇转速的控制，为更具有实用性，可以将风扇转速根据转速范围分为若干转速等级，以所述转速等级为单位在每一个检测周期内对风扇转速进行调整。另外，为避免风扇转速过低影响散热，可以设定风扇转速不低于某一转速等级。

请参考图4，为可实现上述风扇转速控制方法的控制装置，该控制装置包括控制器1、计时器2、温度传感器3、存储器4和调速器5，这些组件用于控制风扇6。

所述计时器2，用于计算检测周期，指令所述控制器1进行新一轮转速控制；

所述温度传感器3，用于检测当前温度值，并记录当前温度值，用于供所述控制器1分析处理；

所述存储器4，用于记录来自所述调速器5控制的风扇的行为以形成行为记录，以及其他实时记录的数据和其他预设信息，用于供所述控制器1分析处理。

所述调速器5，用于接受所述控制器1的指令，控制所述风扇6的转速；

所述控制器1，在所述计时器2指示进入新一轮检测周期后，将由所述温度传感器3记录的当前温度值与所述存储器4中预设的告警温度值进行对比：若产生高温警告信号，该控制器1指令所述调速器5控制风扇6上调转速；若没有检测到高温警告信号，所述控制器1根据所述存储器4中风扇的行为记录，按照上述判断方法指令所述调速器5控制风扇6维持转速或下调转速。所述控制器1最后将所述调速器5给风扇6的指令作为当前行为记录写入所述存储器4中，并等待所述计时器2进入下一次检测周期的指示。

综上所述，本发明风扇转速控制方法及控制装置使风扇的散热策略优化，并减少风扇来回调整引起的损耗，延长风扇的寿命。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种风扇转速控制方法，其特征在于：在检测周期内，

根据产生的高温警告控制风扇上调转速；

若没有高温警告，根据风扇的行为记录指令风扇维持转速或下调转速；

将当前风扇行为写入行为记录；

定义散热效果最佳的转速为临界转速，若所述行为记录指示风扇转速在所述临界转速波动或维持在指定周期内，指令风扇维持转速；否则，指令风扇下调转速。

2.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其特征在于：所述高温警告产生于当前温度与预设的告警温度的对比结果；所述当前温度大于或等于告警温度时，产生高温警告。

3.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其特征在于：所述风扇转速划分为若干转速等级，以所述转速等级为单位对风扇转速进行调整。

4.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其特征在于：所述行为记录保存风扇的若干个最近的行为状态数据。

5.如权利要求4所述的风扇转速控制方法，其特征在于：所述风扇的行为状态数据根据所述风扇的当前转速与前一次的转速相比较的结果分别记录为转速上升、转速下降或转速维持。

6.如权利要求1所述的风扇转速控制方法，其特征在于：设定所述风扇转速不低于某一转速等级。

7.一种风扇转速控制装置，其特征在于，其包括：

计时器，用于计算检测周期；

控制器，用于在检测周期内分析处理接收到的数据信号，向该转速控制装置的其他部分发送指令，执行预设的程序；

调速器，用于接受所述控制器的指令，控制风扇的转速；

温度传感器，用于检测当前温度值，供所述控制器分析处理；

存储器，用于记录风扇的行为状态数据以形成行为记录以及其他实时记录的数据和其他预设信息，供所述控制器分析处理；

其中，所述控制器根据产生的高温警告信号指令所述调速器控制风扇上调转速；定义散热效果最佳的转速为临界转速，若所述行为记录指示风扇转速在所述临界转速波动或维持在指定周期内，所述控制器指令所述调速器控制风扇维持转速；否则，所述控制器指令所述调速器控制风扇下调转速。

8.如权利要求7所述的风扇转速控制装置，其特征在于：所述控制器，将当前温度值与预设的告警温度值进行对比，当前温度值大于或等于告警温度值时，产生高温警告信号。

9.如权利要求7所述的风扇转速控制装置，其特征在于：所述调速器，将风扇转速划分为若干转速等级，以所述转速等级为单位对风扇转速进行调整。

10.如权利要求7所述的风扇转速控制装置，其特征在于：所述存储器，用于保存风扇的若干个最近的行为状态数据。

11.如权利要求10所述的风扇转速控制装置，其特征在于：所述风扇的行为状态数据根据所述风扇的当前转速与前一次的转速相比较的结果分别记录为转速上升、转速下降或转速维持。

12.如权利要求7所述的风扇转速控制装置，其特征在于：所述调速器设定风扇转速不低于某一转速等级。