CN108425874B - 风扇控制系统和备份电池充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风扇控制系统和备份电池充电方法。风扇控制系统包括微处理器、多个主风扇组件和多个备份风扇组件；各主风扇组件和各备份风扇组件分别与微处理器对应的外部扩展接口连接，各主风扇组件与多个主风扇一一对应连接，各备份风扇组件与多个备份风扇一一对应连接，各主风扇至少与一个备份风扇相邻；微处理器用于通过各主风扇组件分别获取各主风扇的运行状态；微处理器在根据各主风扇的运行状态判定任一主风扇处于故障状态时，通过对应的备份风扇组件控制该主风扇相邻的备份风扇启动。上述风扇控制系统，对处于故障状态的主风扇相邻的备份风扇进行启动，可以减少故障状态的主风扇对散热的影响，提高风扇控制系统散热性能的可靠性和稳定性。

Description

风扇控制系统和备份电池充电方法

技术领域

本发明涉及风扇领域，特别是涉及一种风扇控制系统和备份电池充电方法。

背景技术

随着电子产品集成化程度的提升和功耗的提高，电子产品的散热性能要求也相应地提高。

多风扇散热是解决设备机箱内部的空气废热的常规方法。多风扇散热一般采用同一个控制信号对多风扇进行控制。

但是当控制信号出现错误时，采用同一个控制信号进行控制的风扇将停止工作，会降低多风扇散热的散热性能。特别是当所有风扇都采用统一个控制信号进行控制时，控制信号出现错误会使所有风扇停止工作，多风扇散热的散热性能低。

发明内容

基于此，有必要针对多风扇散热的散热性能低问题，提供一种风扇控制系统和备份电池充电方法。

一种风扇控制系统，包括微处理器、多个主风扇组件和多个备份风扇组件；

各主风扇组件和各备份风扇组件分别与微处理器对应的外部扩展接口连接，各主风扇组件与多个主风扇一一对应连接，各备份风扇组件与多个备份风扇一一对应连接，各主风扇至少与一个备份风扇相邻；

微处理器用于通过各主风扇组件分别获取各主风扇的运行状态；

微处理器在根据各主风扇的运行状态判定任一主风扇处于故障状态时，通过对应的备份风扇组件控制该主风扇相邻的备份风扇启动。

上述风扇控制系统，对处于故障状态的主风扇相邻的备份风扇进行启动，可以减少故障状态的主风扇对散热的影响，提高风扇控制系统散热性能的可靠性和稳定性。

在其中一个实施例中，风扇控制系统还包括与微处理器连接的温度采集电路，温度采集电路用于获取主风扇和备份风扇所在机箱内的温度；

微处理器在温度高于散热预警温度时，通过对应的备份风扇组件控制指定的备份风扇启动；

微处理器在温度低于散热解警温度且根据各主风扇的运行状态判定各主风扇处于非故障状态时，通过各备份风扇组件分别控制各备份风扇停止转动。

在其中一个实施例中，微处理器在温度低于冷风预警温度时，通过各主风扇组件分别控制各主风扇停止转动并通过各备份风扇组件分别控制各备份风扇停止转动；

微处理器在温度高于冷风解警温度时，通过各主风扇组件分别控制各主风扇启动。

在其中一个实施例中，微处理器与备份电池连接，备份电池用于在风扇控制系统的主电源断电时对风扇控制系统供电；

微处理器在备份电池供电时，根据温度所在的节能温度范围，通过对应的主风扇组件控制指定的主风扇在指定的转速下启动。

在其中一个实施例中，微处理器在根据温度判定温度变化状态为升温状态时，根据预设的升温状态转速控制列表并通过主风扇组件控制主风扇的转速；

微处理器在根据温度判定温度变化状态为降温状态时，根据预设的降温状态转速控制列表并通过主风扇组件控制主风扇的转速。

在其中一个实施例中，主风扇组件用于接收微处理器输出的有效电平模式的脉冲宽度调制信号并控制所连接的主风扇的转速，备份风扇组件用于接收微处理器输出的无效电平模式的脉冲宽度调制信号并控制所连接的备份风扇的转速。

在其中一个实施例中，各备份风扇在各主风扇之间间隔分布。

在其中一个实施例中，多个主风扇为沿直线间隔分布的N个主风扇，多个备份风扇为N－1个备份风扇，各备份风扇分别单独设置在N个主风扇形成的N－1个间隔中，其中，N为大于2的正整数。

在其中一个实施例中，主风扇和备份风扇所在机箱的控制处理器与微处理器通信；

微处理器还用于通过各备份风扇组件分别获取各备份风扇的运行状态；

微处理器在根据各主风扇的运行状态和各备份风扇的运行状态，判定任一主风扇处于故障状态且任一备份风扇处于故障状态时，向控制处理器发送第一等级的风扇告警信号；

微处理器在根据各主风扇的运行状态和各备份风扇的运行状态，判定任一主风扇处于故障状态且各备份风扇处于非故障状态时，向控制处理器发送第二等级的风扇告警信号。

一种基于风扇控制系统的备份电池充电方法，包括以下步骤：

采集备份电池的第一电池电压；

在第一电池电压高于等于充电上门限电压时，对备份电池进行第一充电时间的充电；

在第一电池电压低于充电上门限电压时，对备份电池进行第二充电时间的充电，并执行采集备份电池的第一电池电压的步骤。

上述备份电池充电方法，在第一电池电压高于等于充电上门限电压时，对备份电池进行第一充电时间的充电，在判断第一电池电压没达到充电上门限电压时，对备份电池进行第二充电时间的充电，继续执行采集备份电池的第一电池电压的步骤，直至备份电池的第一电池电压达到充电上门限电压，避免了对备份电池进行反复充电。

在其中一个实施例中，在对备份电池进行第一充电时间的充电的步骤之后，还包括以下步骤：

间隔第一等待时间采集备份电池的第二电池电压；

在第二电池电压高于等于充电下门限电压时，执行间隔第一等待时间采集备份电池的第二电池电压的步骤；

在第二电池电压低于充电下门限电压且第二电池电压高于等于电池告警电压时，执行对备份电池进行第二充电时间的充电，并采集备份电池的第一电池电压的步骤。

在其中一个实施例中，在采集备份电池的第一电池电压的步骤之前，还包括以下步骤：

在风扇控制系统启动后，首次采集备份电池的上电电压；

在上电电压高于等于充电上门限电压时，执行间隔第一等待时间采集备份电池的第二电池电压的步骤；

在上电电压低于充电上门限电压时，对备份电池进行第三充电时间的预充电，并采集预充电后的第三电池电压；

在第三电池电压高于等于电池告警电压时，执行采集备份电池的第一电池电压的步骤。

在其中一个实施例中，主风扇和备份风扇所在机箱的控制处理器与微处理器通信；

在第三电池电压低于电池告警电压时，停止充电并向控制处理器发送电池告警信号。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：

在第二电池电压低于电池告警电压时，执行对备份电池进行第三充电时间的预充电，并采集预充电后的第三电池电压的步骤。

附图说明

图1为一个实施例中的应用环境图；

图2为一个实施例中风扇控制系统的结构示意图；

图3为一个实施例中风扇控制系统的温度采集电路的结构示意图；

图4为一个实施例中备份电池充电方法的流程图；

图5为一个实施例中进行第一充电时间充电后的备份电池充电方法的流程图；

图6为一个实施例中预充电的备份电池充电方法的流程图；

图7为一个实施例中备份电池告警的备份电池充电方法的流程图；

图8为一个实施例中备份电池告警后的备份电池充电方法的流程图；

图9为另一个实施例中风扇控制系统的结构示意图；

图10为主风扇和备份风扇的位置示意图；

图11为一个实施例中风扇控制系统的风扇控制方法的流程图；

图12为另一个实施例的备份电池充电方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。

请参阅图1，图1为一个实施例中的应用环境图。如图1所述，该应用环境包括机箱，机箱内安装有主风扇和备份风扇，机箱内设置有电源供电模块，电源供电模块用于作为主电源为机箱内各个模块和单元进行供电，机箱内设置有控制处理器，控制处理器用于控制机箱内设备和与机箱内设备进行通信，机箱内设置有指示灯电路、存储器、晶振电路、看门狗电路、备份电池等，用于协助机箱的设备和控制处理器正常工作。

机箱可以是大功率通信设备所在的机箱，也可以是中央处理器密集的计算机机箱，也可以是云服务的设备机箱等。机箱在正常工作时，内部产生较多空气废热，机箱内的设备密集程度越高，空气废热越多，而且散热速度减慢，机箱内温度会明显升高。空气废热会影响机箱内温度，机箱内温度过高，会明显影响机箱内设备的正常工作。

请参阅图2，图2为一个实施例中风扇控制系统的结构示意图，该实施例中的风扇控制系统包括微处理器、多个主风扇组件和多个备份风扇组件；

各主风扇组件和各备份风扇组件分别与微处理器对应的外部扩展接口连接，各主风扇组件与多个主风扇一一对应连接，各备份风扇组件与多个备份风扇一一对应连接，各主风扇至少与一个备份风扇相邻；

微处理器用于通过各主风扇组件分别获取各主风扇的运行状态；

微处理器在根据各主风扇的运行状态判定任一主风扇处于故障状态时，通过对应的备份风扇组件控制该主风扇相邻的备份风扇启动。

上述风扇控制系统，对处于故障状态的主风扇相邻的备份风扇进行启动，可以减少故障状态的主风扇对散热的影响，提高风扇控制系统散热性能的可靠性和稳定性。

微处理器通过多个控制信号分别对各主风扇和各备份风扇控制启动，微处理器还可以通过各主风扇组件分别获取各主风扇的运行状态。微处理器根据各主风扇的运行状态，可以判定主风扇是否处于故障状态。在任一主风扇判定为处于故障状态时，对该主风扇相邻的备份风扇启动。

各主风扇组件与多个主风扇一一对应连接，每个主风扇组件只与一个主风扇连接，每个主风扇组件用于接收微处理器的对应的控制信号，并根据控制信号对所连接的主风扇进行控制，可以根据控制信号控制主风扇的启动、转速和停止转动，即微处理器可以独立地控制各主风扇。每个主风扇组件还可以用于获取所连接的主风扇的运动状态并将运动状态输入至微处理器。

各备份风扇组件与多个备份风扇一一对应连接，每个备份风扇组件只与一个备份风扇连接，每个备份风扇组件用于接收为处理器的对应的控制信号，并根据控制信号对所连接的备份风扇进行控制，可以根据控制信号控制备份风扇的启动、转速和停止转动，即微处理器可以独立地控制各备份风扇。每个备份风扇组件还可以用于获取所连接的备份风扇的运动状态并将运动状态输入至微处理器。

各主风扇至少与一个备份风扇相邻。每个备份风扇可以放置在主风扇与主风扇之间的间隔中。也可以各主风扇的下方放置一个备份风扇，或者可以在各主风扇的左下方放置一个备份风扇，或者可以在各主风扇的上下左右各放置一个备份风扇。

例如，在大功率通信设备的机箱内，设置有多个风扇，多个风扇分为多个主风扇和多个备份风扇，多个主风扇在一条直线上均匀地间隔分布在机箱内，且备份风扇在主风扇与主风扇之间的间隔中分布，每个主风扇与左右的两个备份风扇相邻。在检测到任意一个主风扇处于故障状态时，启动该主风扇相邻的两个备份风扇，减少处于故障状态的主风扇对大功率通信设备散热的影响，提高风扇控制的可靠性和稳定性。

在其中一个实施例中，请参阅图3，图3为一个实施例中风扇控制系统的温度采集电路的结构示意图，该实施例中的风扇控制系统还包括与微处理器连接的温度采集电路，温度采集电路用于获取主风扇和备份风扇所在机箱内的温度；

微处理器在温度高于散热预警温度时，通过对应的备份风扇组件控制指定的备份风扇启动；

微处理器在温度低于散热解警温度且根据各主风扇的运行状态判定各主风扇处于非故障状态时，通过各备份风扇组件分别控制各备份风扇停止转动。

上述风扇控制系统，通过温度采集电路获取主风扇和备份风扇所在机箱内的温度，在温度高于散热预警温度时，产生散热预警，控制指定的备份风扇启动，提高机箱的散热效率，增强风扇控制系统散热性能的可靠性。另外还在温度低于散热解警温度时，控制备份风扇停止转动，解除散热预警，维持散热性能的稳定，增强风扇控制系统散热性能的稳定性。

温度采集电路可以多次采集主风扇和备份风扇所在机箱内的温度值并计算机箱内的温度。

在其中一个实施例中，微处理器在温度低于冷风预警温度时，通过各主风扇组件分别控制各主风扇停止转动并通过各备份风扇组件分别控制各备份风扇停止转动；

微处理器在温度高于冷风解警温度时，通过各主风扇组件分别控制各主风扇启动。

上述风扇控制系统，通过在温度低于冷风预警温度时，产生冷风预警，控制各主风扇和各备份风扇停止转动，减少机箱内的散热，保持机箱内的设备可以在合适的温度下工作。另外还温度高于冷风解警温度时，解除冷风预警，控制各主风扇启动，启动风扇控制系统的散热功能，维持散热性能的稳定，增强风扇控制系统散热性能的稳定性。

在其中一个实施例中，微处理器与备份电池连接，备份电池用于在风扇控制系统的主电源断电时对风扇控制系统供电；

微处理器在备份电池供电时，根据温度所在的节能温度范围，通过对应的主风扇组件控制指定的主风扇在指定的转速下启动。

上述风扇控制系统，在主电源断电时通过备份电池对风扇控制系统供电，并且根据温度所在的节能温度范围启动指定的主风扇启动，并控制启动的主风扇的转速，在主电源断电时，保持合理的散热功能，同时也节省备份电池的电量使用，提高风扇控制系统散热性能的可靠性和稳定性。

在其中一个实施例中，微处理器在根据温度判定温度变化状态为升温状态时，根据预设的升温状态转速控制列表并通过主风扇组件控制主风扇的转速；

微处理器在根据温度判定温度变化状态为降温状态时，根据预设的降温状态转速控制列表并通过主风扇组件控制主风扇的转速。

上述风扇控制系统，根据温度控制主风扇组件的转速，可以根据温度的高低相应地控制散热速度的快慢，保持散热性能的稳定性。

在温度变化状态为升温状态时，可以按照表1控制主风扇的转速，表1为升温状态转速控制列表；在温度变化状态为降温状态时，可以按照表2控制主风扇的转速，表2为降温状态转速控制列表。其中风扇转速100％为主风扇所达到的最大转速，风扇转速80％、风扇转速60％、风扇转速45％和风扇转速30％分别是以最大转速为标准下80％、60％、45％和30％的转速。

表1-升温状态转速控制列表

表2-降温状态转速控制列表

微处理器可以将实时获取的温度与缓存上一次获取的温度进行比较，在实时获取的温度大于缓存上一次获取的温度时，判定温度变化状态为升温状态；在实时获取的温度小于或等于缓存上一次获取的温度时，判定温度变化状态为降温状态。

在其中一个实施例中，主风扇组件用于接收微处理器输出的有效电平模式的脉冲宽度调制信号并控制所连接的主风扇的转速，备份风扇组件用于接收微处理器输出的无效电平模式的脉冲宽度调制信号并控制所连接的备份风扇的转速。

上述风扇控制系统，通过有效电平模式的脉冲宽度调制信号控制主风扇的转速，通过无效电平模式的脉冲宽度调制信号控制备份风扇的转速，通过两个不同模式的脉冲宽度调制信号分别控制主风扇和备份风扇的转速，有效避免控制信号的串扰，提高风扇控制系统的稳定性。

有效电平模式的脉冲宽度调制信号，在向上计数时，当计数器的值没到达设定的值时，通道1为有效电平，进行电平翻转，否则为无效电平，不进行电平翻转；在向下计数时，当计数器的值达到设定的值时通道1为无效电平，不进行电平翻转，否则为有效电平，进行电平翻转。无效电平模式的脉冲宽度调制信号，在向上计数时，当计数器的值没到达设定的值时通道1为无效电平，不进行电平翻转，否则为有效电平，进行电平翻转；在向下计数时，当计数器的值达到设定的值时通道1为有效电平，进行电平翻转，否则为无效电平，不进行电平翻转。

脉冲宽度调制信号的频率越高，所控制的转速越大，脉冲宽度调制信号的频率越低，所控制的转速越小。

在其中一个实施例中，各备份风扇在各主风扇之间间隔分布。

上述风扇控制系统，通过各备份风扇在各主风扇之间间隔分布，可以保证各所述主风扇至少与一个备份风扇相邻。

在其中一个实施例中，多个主风扇为沿直线间隔分布的N个主风扇，多个备份风扇为N－1个备份风扇，各备份风扇分别单独设置在N个主风扇形成的N－1个间隔中，其中，N为大于2的正整数。

上述风扇控制系统，可以保证各所述主风扇至少与一个备份风扇相邻，而且使得设置的备份风扇数量较少，所需要的风扇组件数量较少，降低风扇控制系统的成本。

在其中一个实施例中，主风扇和备份风扇所在机箱的控制处理器与微处理器通信；

微处理器还用于通过各备份风扇组件分别获取各备份风扇的运行状态；

微处理器在根据各主风扇的运行状态和各备份风扇的运行状态，判定任一主风扇处于故障状态且任一备份风扇处于故障状态时，向控制处理器发送第一等级的风扇告警信号；

微处理器在根据各主风扇的运行状态和各备份风扇的运行状态，判定任一主风扇处于故障状态且各备份风扇处于非故障状态时，向控制处理器发送第二等级的风扇告警信号。

上述风扇控制系统，通过与控制处理器连接的微处理器，根据各主风扇的运行状态和各备份风扇的运行状态向控制处理器发送风扇告警信号，满足告警信号向控制处理器发送的需求，可以及时反映风扇控制系统的告警状态，增加风扇控制系统的监控性能，提高风扇监控系统的可靠性。

控制处理器接收微处理器发送的第一等级的风扇告警信号或第二等级的风扇告警信号后，还可以通过短信或网管平台的方式将风扇告警信号通知相应的管理人员，提高告警处理的效率，提高风扇监控系统的可靠性。

请参阅图4，图4为一个实施例中备份电池充电方法的流程图，该实施例中的基于风扇控制系统的备份电池充电方法，包括以下步骤：

步骤S401：采集备份电池的第一电池电压；

在第一电池电压高于等于充电上门限电压时，执行步骤S402：对备份电池进行第一充电时间的充电；

在第一电池电压低于充电上门限电压时，执行步骤S403：对备份电池进行第二充电时间的充电，并执行步骤S401采集备份电池的第一电池电压的步骤。

上述备份电池充电方法，在第一电池电压高于等于充电上门限电压时，对备份电池进行第一充电时间的充电，在判断第一电池电压没达到充电上门限电压时，对备份电池进行第二充电时间的充电，继续执行采集备份电池的第一电池电压的步骤，直至备份电池的第一电池电压达到充电上门限电压，避免了对备份电池进行反复充电。

连续采集备份电池的电压值5次并计算出第一电池电压。

在其中一个实施例中，请参阅图5，图5为一个实施例中进行第一充电时间充电后的备份电池充电方法的流程图，在对备份电池进行第一充电时间的充电的步骤之后，还包括以下步骤：

步骤S404：间隔第一等待时间采集备份电池的第二电池电压；

在第二电池电压高于等于充电下门限电压时，执行步骤S404间隔第一等待时间采集备份电池的第二电池电压的步骤；

在第二电池电压低于充电下门限电压且第二电池电压高于等于电池告警电压时，执行步骤S403对备份电池进行第二充电时间的充电，并采集备份电池的第一电池电压的步骤。

上述备份电池充电方法，在第二电池电压低于充电下门限电压且第二电池电压高于等于电池告警电压时，执行对备份电池进行第二充电时间的充电，而在第二电池电压高于等于充电下门限电压时，执行间隔第一等待时间采集备份电池的第二电池电压的步骤；在第二电池电压低于充电下门限电压时对备份电池充电，在第二电池电压高于等于充电下门限电压时对备份电池停止充电，有效地避免了备份电池过度充电。

在对备份电池进行第一充电时间的充电并间隔第一等待时间后，连续采集备份电池的电压值5次并计算出第二电池电压。

在其中一个实施例中，请参阅图6，图6为一个实施例中预充电的备份电池充电方法的流程图，在采集备份电池的第一电池电压的步骤之前，还包括以下步骤：

步骤S405：在风扇控制系统启动后，首次采集备份电池的上电电压；

在上电电压高于等于充电上门限电压时，执行步骤S404间隔第一等待时间采集备份电池的第二电池电压的步骤；

在上电电压低于充电上门限电压时，执行步骤S406：对备份电池进行第三充电时间的预充电，并采集预充电后的第三电池电压；

在第三电池电压高于等于电池告警电压时，执行步骤S401采集备份电池的第一电池电压的步骤。

上述备份电池充电方法，通过首次采集备份电池的上电电压，在上电电压低于充电上门限电压时，对备份电池进行第三充电时间的预充电，有效地保护备份电池，减少对备份电池寿命的损耗。

在风扇控制系统启动后，连续采集备份电池的电压值5次并计算的平均值作为首次采集备份电池的上电电压。对备份电池进行预充电后，连续采集备份电池的电压值5次并计算第三电池电压。

在其中一个实施例中，请参阅图7，图7为一个实施例中备份电池告警的备份电池充电方法的流程图，主风扇和备份风扇所在机箱的控制处理器与微处理器通信；

在第三电池电压低于电池告警电压时，执行步骤S407：停止充电并向控制处理器发送电池告警信号。

上述备份电池充电方法，通过在第三电池电压低于电池告警电压时，判定备份电池存在故障，停止对备份电池充电并向控制处理器发送电池告警信号，停止备份电池充电和及时反映备份电池出现故障的情况，提高备份电池充电方法的稳定性，增加备份电池充电方法的监控性能，提高带有备份电池的风扇控制系统的可靠性。

控制处理器还可以在接收微处理器发送的电池告警信号后，通过短信或网管平台的方式将风扇告警信号通知相应的管理人员，提醒相应的管理人员及时更换故障的备份电池。

在其中一个实施例中，请参阅图8，图8为一个实施例中备份电池告警后的备份电池充电方法的流程图，还包括以下步骤：

在第二电池电压低于电池告警电压时，执行步骤S406对备份电池进行第三充电时间的预充电，并采集预充电后的第三电池电压的步骤。

上述备份电池充电方法，通过在第二电池电压低于电池告警电压时，执行对备份电池进行第三充电时间的预充电，并采集预充电后的第三电池电压的步骤，对低于电池告警电压的备份电池进行预充电，在预充电过程中，减少对备份电池寿命的损耗，并且继续监测备份电池的电压，提高备份电池充电方法的稳定性和监控性能。

在另一个实施例中，请参阅图9，图9为另一个实施例中风扇控制系统的结构示意图，该实施例中的风扇控制系统包括微处理器、4个主风扇组件、3个备份风扇组件和温度采集电路。

各主风扇组件和各备份风扇组件分别与微处理器对应的外部扩展接口连接，各主风扇组件与4个主风扇一一对应连接，各备份风扇组件与3个备份风扇一一对应连接。请参阅图10，图10为主风扇和备份风扇的位置示意图，4个主风扇各主风扇在直线上间隔分布，3个备份风扇分别放置在主风扇所形成的三个间隔中。

微处理器分别通过各主风扇组件控制所连接的主风扇的启动及获取所连接的主风扇的运行状态，分别向各主风扇组件输入有效电平模式的脉冲宽度调制信号来控制所连接的主风扇的转速。微处理器分别通过各备份风扇组件控制所连接的备份风扇的启动以及获取所连接的备份风扇的运行状态，分别向各备份风扇组件输入无效电平模式的脉冲宽度调制信号来控制所连接的备份风扇的转速。

主风扇和备份风扇所在机箱的控制处理器、温度采集电路和备份电池分别与微处理器连接。温度采集电路通过串行外设接口与微处理器连接，用于多次采集主风扇和备份风扇所在机箱内的温度值并计算机箱内的温度，温度采集电路中包括具有SPI接口的温度传感器芯片。备份电源用于在主电源断电时向风扇控制系统供电，主电源由专门的电源供电模块提供，由+28V电源座子与供电模块连接。

控制处理器用于接收微处理器发送的告警信号，并根据告警信号通过短信或网管平台的方式通知相关的工作人员。

请参阅图11，图11为一个实施例中风扇控制系统的风扇控制方法的流程图，该实施例中风扇控制方法包括以下步骤：

采集设备主风扇和备份风扇所在机箱内的温度。多次采集主风扇和备份风扇所在机箱内的温度值并计算机箱内的温度。

根据温度确认主风扇的转速。微处理器在根据机箱内的温度，判定温度变化状态为升温状态时，根据预设的升温状态转速控制列表(表1)并通过主风扇组件控制主风扇的转速；判定温度变化状态为降温状态时，根据预设的降温状态转速控制列表(表2)并通过主风扇组件控制主风扇的转速。

根据运行状态确认主风扇处于故障状态并开启备份风扇。微处理器分别获取各主风扇的运行状态，在根据各主风扇的运行状态判定任一主风扇处于故障状态时，通过对应的备份风扇组件控制该主风扇相邻的备份风扇启动。例如在主风扇A2处于故障状态时，启动相邻的备份B1和B2，同时向控制处理器发送第二等级的风扇告警信号。微处理器在根据各主风扇的运行状态和各备份风扇的运行状态，判定任一主风扇处于故障状态且任一备份风扇处于故障状态时，向控制处理器发送第一等级的风扇告警信号。

根据温度对主风扇和备份风扇控制启动、转速和停止转动。

微处理器在温度高于散热预警温度82℃时，通过对应的备份风扇组件控制3个备份风扇启动；微处理器在温度低于散热解警温度70℃且根据各主风扇的运行状态判定各主风扇处于非故障状态时，通过各备份风扇组件分别控制各备份风扇停止转动。

微处理器在温度低于冷风预警温度20℃时，通过各主风扇组件分别控制各主风扇停止转动并通过各备份风扇组件分别控制各备份风扇停止转动；微处理器在温度高于冷风解警温度35℃时，通过各主风扇组件分别控制各主风扇启动。

微处理器在备份电池供电时，在温度低于45℃时，只开启2个主风扇并控制主风扇的转速为30％；在温度高于82℃时，开启4个主风扇并控制主风扇的转速为80％。其中风扇转速100％为主风扇所达到的最大转速，风扇转速80％和风扇转速30％分别是以最大转速为标准下80％和30％的转速。

上述风扇控制系统，对处于故障状态的主风扇相邻的备份风扇进行启动，可以减少故障状态的主风扇对散热的影响，提高风扇控制系统散热性能的可靠性和稳定性。

请参阅图12，图12为另一个实施例的备份电池充电方法的流程图，基于上述风扇控制系统的备份电池充电方法包括以下步骤：

在风扇控制系统启动后，首次采集备份电池的上电电压。

在上电电压低于充电上门限电压时，对备份电池进行5min的预充电，并采集预充电后的第三电池电压。

在第三电池电压高于等于电池告警电压时，采集备份电池的第一电池电压。

在第一电池电压高于等于充电上门限电压时，进行60min的充电。

进行60min的充电后，间隔1min采集备份电池的第二电池电压。

在第二电池电压高于等于充电下门限电压时，执行间隔1min采集备份电池的第二电池电压的步骤。

在第二电池电压低于充电下门限电压且第二电池电压高于等于电池告警电压时，对备份电池进行1min的充电，并采集备份电池的第一电池电压。

在第二电池电压低于电池告警电压时，执行对备份电池进行5min的预充电，并采集预充电后的第三电池电压的步骤。

在第三电池电压低于电池告警电压时，停止充电并向控制处理器发送电池告警信号。

在第一电池电压低于充电上门限电压时，执行对备份电池进行1min的充电，并执行采集备份电池的第一电池电压的步骤。

在上电电压高于等于充电上门限电压时，执行间隔1min采集备份电池的第二电池电压的步骤。

其中，充电上门限电压为16V，充电下门限电压为15.5V，告警门限电压为10V。在上电电压达到充电上门限电压时，停止充电，在第一电池电压达到充电上门限电压时，继续充电60min。在第二电池电压低于充电下门限电压时，开始对备份电池进行充电。在第三电池电压低于电池告警电压时，判定备份电池存在故障，对备份电池停止充电，并向控制处理器发送电池告警信号。

在风扇控制系统启动后，连续采集备份电池的电压值5次并计算的平均值作为首次采集备份电池的上电电压；对备份电池进行预充电后，连续采集备份电池的电压值5次并计算第三电池电压。

上述备份电池充电方法，在第一电池电压高于等于充电上门限电压时，进行60min的充电，在判断第一电池电压没达到充电上门限电压时，对备份电池进行1min的充电，继续执行采集备份电池的第一电池电压的步骤，直至备份电池的第一电池电压达到充电上门限电压，避免了对备份电池进行反复充电；在第二电池电压低于充电下门限电压时对备份电池充电，在第二电池电压高于等于充电下门限电压时对备份电池停止充电，有效地避免了备份电池过度充电。

需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种风扇控制系统，其特征在于，包括微处理器、多个主风扇组件、多个备份风扇组件和与所述微处理器连接的温度采集电路；

各所述主风扇组件和各所述备份风扇组件分别与所述微处理器对应的外部扩展接口连接，各所述主风扇组件与多个主风扇一一对应连接，各所述备份风扇组件与多个备份风扇一一对应连接，各所述主风扇至少与一个备份风扇相邻；

所述微处理器用于通过各所述主风扇组件分别获取各所述主风扇的运行状态；

所述微处理器在根据各所述主风扇的运行状态判定任一主风扇处于故障状态时，通过对应的备份风扇组件控制该主风扇相邻的备份风扇启动；

所述温度采集电路用于获取所述主风扇和所述备份风扇所在机箱内的温度；

所述微处理器在所述温度高于散热预警温度时，通过对应的备份风扇组件控制指定的备份风扇启动；

所述微处理器在所述温度低于散热解警温度且根据各所述主风扇的运行状态判定各所述主风扇处于非故障状态时，通过各所述备份风扇组件分别控制各所述备份风扇停止转动。

2.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述微处理器在所述温度低于冷风预警温度时，通过各所述主风扇组件分别控制各所述主风扇停止转动并通过各所述备份风扇组件分别控制各所述备份风扇停止转动；

所述微处理器在所述温度高于冷风解警温度时，通过各所述主风扇组件分别控制各所述主风扇启动。

3.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述微处理器与备份电池连接，所述备份电池用于在所述风扇控制系统的主电源断电时对所述风扇控制系统供电；

所述微处理器在所述备份电池供电时，根据所述温度所在的节能温度范围，通过对应的主风扇组件控制指定的主风扇在指定的转速下启动。

4.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述微处理器在根据所述温度判定温度变化状态为升温状态时，根据预设的升温状态转速控制列表并通过所述主风扇组件控制所述主风扇的转速；

所述微处理器在根据所述温度判定所述温度变化状态为降温状态时，根据预设的降温状态转速控制列表并通过所述主风扇组件控制所述主风扇的转速。

5.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，所述主风扇组件用于接收所述微处理器输出的有效电平模式的脉冲宽度调制信号并控制所连接的主风扇的转速，所述备份风扇组件用于接收所述微处理器输出的无效电平模式的脉冲宽度调制信号并控制所连接的备份风扇的转速。

6.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于，各所述备份风扇在各所述主风扇之间间隔分布。

7.根据权利要求6所述的风扇控制系统，其特征在于，所述多个主风扇为沿直线间隔分布的N个主风扇，所述多个备份风扇为N－1个备份风扇，各所述备份风扇分别单独设置在所述N个主风扇形成的N－1个间隔中，其中，N为大于2的正整数。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的风扇控制系统，其特征在于，所述主风扇和所述备份风扇所在机箱的控制处理器与所述微处理器通信；

所述微处理器还用于通过各所述备份风扇组件分别获取各所述备份风扇的运行状态；

所述微处理器在根据各所述主风扇的运行状态和各所述备份风扇的运行状态，判定任一主风扇处于故障状态且任一备份风扇处于故障状态时，向所述控制处理器发送第一等级的风扇告警信号；

所述微处理器在根据各所述主风扇的运行状态和各所述备份风扇的运行状态，判定任一主风扇处于故障状态且各所述备份风扇处于非故障状态时，向所述控制处理器发送第二等级的风扇告警信号。

9.一种基于权利要求3所述风扇控制系统的备份电池充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集所述备份电池的第一电池电压；

在所述第一电池电压高于等于充电上门限电压时，对所述备份电池进行第一充电时间的充电；

在所述第一电池电压低于所述充电上门限电压时，对所述备份电池进行第二充电时间的充电，并执行采集所述备份电池的第一电池电压的步骤。

10.根据权利要求9所述的备份电池充电方法，其特征在于，在所述对所述备份电池进行第一充电时间的充电的步骤之后，还包括以下步骤：

间隔第一等待时间采集所述备份电池的第二电池电压；

在所述第二电池电压高于等于充电下门限电压时，执行间隔第一等待时间采集所述备份电池的第二电池电压的步骤；

在所述第二电池电压低于所述充电下门限电压且所述第二电池电压高于等于电池告警电压时，执行对所述备份电池进行第二充电时间的充电，并采集所述备份电池的第一电池电压的步骤。

11.根据权利要求10所述的备份电池充电方法，其特征在于，在所述采集所述备份电池的第一电池电压的步骤之前，还包括以下步骤：

在所述风扇控制系统启动后，首次采集所述备份电池的上电电压；

在所述上电电压高于等于所述充电上门限电压时，执行间隔第一等待时间采集所述备份电池的第二电池电压的步骤；

在所述上电电压低于所述充电上门限电压时，对所述备份电池进行第三充电时间的预充电，并采集预充电后的第三电池电压；

在所述第三电池电压高于等于所述电池告警电压时，执行采集所述备份电池的第一电池电压的步骤。

12.根据权利要求11所述的备份电池充电方法，其特征在于，所述主风扇和所述备份风扇所在机箱的控制处理器与所述微处理器通信；

在所述第三电池电压低于所述电池告警电压时，停止充电并向所述控制处理器发送电池告警信号。

13.根据权利要求11所述的备份电池充电方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述第二电池电压低于所述电池告警电压时，执行对所述备份电池进行第三充电时间的预充电，并采集预充电后的第三电池电压的步骤。