CN110289594B - 一种电子设备的过热保护系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备的过热保护系统、方法及装置，所述过热保护系统与所述电子设备的电源开关连接，其包括温度采集模块、温度检测模块、控制模块和显示模块，所述温度采集模块用于采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至所述温度检测模块，所述温度检测模块用于根据工作温度输出对应的检测信号至控制模块，所述控制模块用于根据检测信号判断工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出控制信号至电源开关控制其断开；所述显示模块用于显示温度数据；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，进而实现实时监测电子设备的工作温度，避免电子设备的损坏。

Description

一种电子设备的过热保护系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及电热保护领域，特别涉及一种电子设备的过热保护系统、方法及装置。

背景技术

随着电子设备的日益增多以及功能的多样性，对应的电子设备的功能也是越来越复杂，其处理的数据量也越来越大，进而导致电子器件的热量也越来越大，如果电子设备的散热出现异常或者没有达到理想效果，对应地，电子器件的发热会导致电子设备的损坏；基于此各个电子设备均需要设置温度保护，但是现有的电子设备中的温度保护只有当温度超出设定值时，断开电路；当温度低于设定值时电路接通恢复，但无法达到低温调节，也不能够实现对多个温区进行监控，对应的保护装置也不具有通用性。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种电子设备的过热保护系统、方法及装置，能够在电子设备的温度过高时切断电子设备的电源,同时可实时监测电子设备的工作温度,实现对电子设备的有效保护。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种电子设备的过热保护系统，与所述电子设备的电源开关连接，包括温度采集模块、温度检测模块、控制模块和显示模块，所述温度采集模块用于采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至所述温度检测模块，所述温度检测模块用于根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块，所述控制模块用于根据所述检测信号判断所述工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至所述显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出温度数据至所述显示模块，同时输出控制信号至所述电源开关，控制所述电源开关断开；所述显示模块用于显示所述温度数据；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。

所述的过热保护系统中，所述温度检测模块包括第一检测单元和第二检测单元，所述第一检测单元用于在所述工作温度大于所述第一温度阈值时，输出第一检测信号至控制模块；所述第二检测单元用于在所述工作温度大于所述第二温度阈值时，输出第二检测信号至控制模块。

所述的过热保护系统中，所述第二检测单元还用于在所述工作温度大于第三温度阈值时，输出第三检测信号至所述控制模块；并在所述工作温度降低至小于第四温度阈值时，输出第四检测信号至所述控制模块；所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值，所述第四温度阈值大于第一温度阈值且小于所述第三温度阈值。

所述的过热保护系统中，所述控制模块具体用于根据所述第一检测信号将所述温度数据输出至显示模块；或根据所述第二检测信号或第三检测信号输出控制信号至电子设备，控制所述电源开关断开；或根据所述第四检测信号输出控制信号至电子设备，控制所述电子设备开启。

所述的过热保护系统中，所述第二检测单元包括熔断体，所述熔断体分别与所述控制模块和所述温度采集模块连接，用于在所述工作温度大于所述第二温度阈值时断开。

所述的过热保护系统中，所述第二检测单元还包括双金属片温控开关，所述双金属片温控开关分别与所述控制模块和所述温度采集模块连接，用于当所述工作温度大于所述第三温度阈值时断开，当所述工作温度降低至小于所述第四温度阈值时闭合。

一种电子设备的过热保护方法，包括如下步骤：

由温度采集模块采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至温度检测模块；

由所述温度检测模块根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块；

由所述控制模块根据所述检测信号判断所述工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出温度数据至所述显示模块，同时输出控制信号至电子设备，控制电源开关断开；

由所述显示模块显示所述温度数据。

所述的过热保护方法中，所述由所述温度检测模块根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块的步骤包括：

由第一检测单元在所述工作温度大于所述第一温度阈值时，输出第一检测信号至所述控制模块；

或由第二检测单元在所述工作温度大于所述第二温度阈值时，输出第二检测信号至所述控制模块。

所述的过热保护方法中，所述由所述温度检测模块根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块的步骤还包括：

由第二检测单元在所述工作温度大于第三温度阈值时，输出第三检测信号至所述控制模块；并在所述工作温度降低至小于所述第四温度阈值时，输出第四检测信号至所述控制模块；所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值，所述第四温度阈值大于第一温度阈值且小于所述第三温度阈值。

一种电子设备的过热保护装置，包括如上所述的过热保护系统。

相较于现有技术，本发明提供的电子设备的过热保护系统、方法及装置，所述过热保护系统与所述电子设备的电源开关连接，其包括温度采集模块、温度检测模块、控制模块和显示模块，所述温度采集模块用于采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至所述温度检测模块，所述温度检测模块用于根据工作温度输出对应的检测信号至控制模块，所述控制模块用于根据检测信号判断工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出控制信号至电源开关控制其断开；所述显示模块用于显示温度数据；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，进而实现实时监测电子设备的工作温度，避免电子设备的损坏。

附图说明

图1为本发明提供的电子设备的过热保护系统的结构框图；

图2为本发明提供的电子设备的过热保护系统中温度采集模块、温度检测模块和控制模块的结构框图；

图3为本发明提供的电子设备的过热保护系统中第一温度阈值、第二温度阈值和第三温度阈值的温度分布曲线图；

图4为本发明提供的电子设备的过热保护方法的流程图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种电子设备的过热保护系统、方法及装置，能够在电子设备的温度过高时切断电子设备的电源,同时可实时监测电子设备的工作温度,实现对电子设备的有效保护。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1，本发明提供的电子设备10的过热保护系统20，其与所述电子设备10的电源开关连接，包括温度采集模块21、温度检测模块22、控制模块23和显示模块24，所述温度采集模块21连接所述温度检测模块22，所述温度检测模块22连接控制模块23，所述控制模块23连接显示模块24和所述电源开关；所述温度采集模块21用于采集电子设备10当前的工作温度，并将所述工作温度输出至所述温度检测模块22，所述温度检测模块22用于根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块23，所述控制模块23用于根据所述检测信号判断所述工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至所述显示模块24；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出温度数据至所述显示模块24，同时输出控制信号至所述电子设备10，控制所述电源开关断开；所述显示模块24用于显示所述温度数据；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值。

请一并参阅图2，本发明提供的过热保护系统20通过温度采集模块21采集外部的电子设备10的工作温度，其中，所述温度采集模块21为由导热材料制成的壳体，通过该壳体与电子设备10的接触实现对电子设备10工作温度的采集，方便使用，也进一步地拓展了该过热保护系统20的应用范围，即可应用于的手机、电脑、家用电器、工业电机、设备等的温度检测。所述外壳内对应地设置温度检测模块22，之后由所述温度检测模块22检测外壳的温度，并对不同的温度进行响应以输出对应的检测信号至控制模块23，进而所述控制模块23依据对应的检测信号判断当前电子设备10的工作温度；具体地，当控制模块23判断出当前的工作温度大于第一温度阈值时则输出温度数据至所述显示模块24；而当所述工作温度大于第二温度阈值时则输出控制信号至所述电子设备10，控制所述电源开关断开，避免电子设备10因工作温度过高而损坏，与此同时，所述控制模块23对应地也会将温度数据输出至显示模块24，确保所述显示模块能够实时显示所述电子设备的工作温度；也即由所述显示模块24能够同步显示所述电子设备10的工作温度，并依据当前的工作温度可人为的对电子设备10的工作状态进行调节，以达到对所述电子设备10的工作温度进行实时监控的目的，实现对电子设备10的工作状态的灵活控制。

进一步地，所述温度检测模块22包括第一检测单元221和第二检测单元222，所述第一检测单元221和第二检测单元222均分别连接所述控制模块23和温度采集模块21；所述第一检测单元221用于在所述工作温度大于所述第一温度阈值时，输出第一检测信号至控制模块23；所述第二检测单元222用于在所述工作温度大于所述第二温度阈值时，输出第二检测信号至控制模块23。

本实施例中，所述第一检测单元221和第二检测单元222均相互独立的，且各自能够响应不同的温度，具体的，当电子设备10的工作温度大于第一温度阈值时，则第一检测单元221对应的输出第一检测信号至控制模块23，而当电子设备10的工作温度大于第二温度阈值时，则对应的输出第二检测信号至控制模块23；由此所述控制模块23能够依据不同的检测信号判断出所述电子设备10当前的工作温度；实现对所述电子设备10工作温度监测的目的。

进一步地，所述第二检测单元222还用于在所述工作温度大于第三温度阈值时，输出第三检测信号至所述控制模块23；在所述工作温度降低至小于所述第四温度阈值时，输出第四检测信号至所述控制模块23；所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值，所述第四温度阈值大于第一温度阈值且小于所述第三温度阈值，具体地，所述第四温度阈值=第三温度阈值-20°C。

进一步地，所述控制模块23具体用于根据所述第一检测信号将所述温度数据输出至显示模块24；或根据所述第二检测信号或第三检测信号输出控制信号至电子设备10，控制所述电源开关断开；或根据所述第四检测信号输出控制信号至电子设备10，控制所述电子设备10开启。

本实施例中，请一并参阅图3,所述第一温度阈值小于第二温度阈值，而所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值，优选地，本实施例中所述第一温度阈值为30°C，当然在其他实施例中,也可以设置其他的温度阈值,本发明对此不做限定；也即只要检测到电子设备10的工作温度大于30°C时，所述过热保护系统20对所述电子设备10的工作温度进行实时监测，即当所述控制模块23接收到所述第一检测信号后将对应的温度数据输出至显示模块24；优选地，本实施例中所述第二温度阈值为120°C，当所述电子设备10的工作温度达到120°C时，则所述第二检测单元222输出第二检测信号至控制模块23，所述控制模块23则立即输出控制信号至电源开关，控制电源开关的关断，实现对电子设备10的瞬时保护；进一步优选地，本实施例中所述第三温度阈值为80°C，当所述工作温度高于80°C时，所述第二检测模块还会输出第三检测信号至控制模块23，使得所述控制模块23控制电源开关关断，而当所述电子设备10的工作温度降低到第四阈值温度以下时，则所述第二检测单元222还会输出第四检测信号至控制模块23，进而由控制模块23依据第四检测信号控制电源开关导通，使得电子设备10进入正常工作状态，由于本实施例中所述第三温度阈值温度为80°C，对应地所述第四温度阈值优选为60°C；而当所述第三温度阈值为70°C，对应地所述第四温度阈值优选为50°C，而当所述第三温度阈值为90°C，对应地所述第四温度阈值优选为70°C，即本发明的不同温度阈值均可根据实际进行设置，本发明对此不作限定。即依据所述电子设备10可能存在的工作温度，设备多种保护屏障，实现对电子设备10工作状态的灵活控制，确保电子设备10工作的安全性，避免电子设备10的损坏。

具体实施时，请继续参阅图2，所述第二检测单元222包括熔断体1，所述熔断体1分别与所述控制模块23和所述温度采集模块21连接，用于在所述工作温度大于所述第二温度阈值时断开；当所述电子设备10的工作温度高于120°C时，通过温度采集模块21采集到该温度时，对应地所述熔断体1开始自融化断开，此时与之连接的控制模块23检测到熔断体1断开时，也即所述第二检测单元222输出第二检测信号至控制模块23，所述控制模块23判断出所述电子设备10的工作温度大于120°C，为了避免电子设备10的损坏，所述控制模块23据此输出控制信号控制所述电源开关关断，进而瞬时控制所述电子设备10停止工作；当然，实际应用中所述熔断体1的熔断温度会依据所述熔断体1制作材料的不同而不同，具体可响应于0°C 至2000°C的温度，本实施例中选择熔断温度即第二温度阈值为120°C，在其他实施中也可以选择其他熔断温度，本发明对此不作限定。同时，所述控制模块23也会将该温度数据输出至显示模块24，通过显示模块24进行显示，由此能够直观的了解到所述电子设备10的工作温度，据此可通过人为方式切断电子设备10的电源，进而实现对电子设备10的双重保护。

进一步地，所述第二检测单元222还包括双金属片温控开关2，所述双金属片温控开关2分别与所述控制模块23和所述温度采集模块21连接，用于当所述工作温度大于所述第三温度阈值时断开，当所述工作温度降低至小于所述第四温度阈值时闭合；当所述温度采集模块21采集到所述电子设备10的工作温度大于第三阈值时，也即电子设备的工作温度大于80°C时，双金属片温控开关2中的双金属片膨胀，接触点变形断开，进而由所述控制模块23检测到该信号，也即由所述第二检测单元222输出第三检测信号至控制模块23，同样控制模块23输出控制信号控制所述电源开关关断；与所述熔断体1进行温度检测不同的是，当电子设备10的工作温度下降，即所述温度采集模块21采集到的温度小于第四温度阈值时，也即电子设备的工作下降到小于60°C时，则温度检测模块22双金属片接触点会回复至原状，也即所述控制模块23检测到第四检测信号时，对应所述控制模块23则对应的输出控制信号控制电源开关闭合，使得电子设备10恢复正常工作状态。

进一步地，所述第一检测单元221包括热敏电阻3，热敏电阻3会随着发热产品的温度升高，热敏电阻3的阻值会逐渐变大，温度降低，阻值也随之变小，依据热敏电阻3的该种性质检测温度采集模块21采集的工作温度，对应地所述热敏电阻3的阻值变化会由控制模块23检测到，也即所述第一检测单元221输出第一检测信号至控制模块23，所述控制模块23依据所述第一检测信号将所述温度数据输出至显示模块24，由所述显示模块24显示当前的工作温度，便于用户直观的了解所述电子设备10的工作温度，进而实现对电子设备10工作状态的灵活调节。

进一步地，需要说明的是，本发明中所述熔断体1、双金属片温控开关2和热敏电阻3的连接均是相互独立的，各自进行温度检测时均可独立工作，因此可单独选择其中一个部分进行温度检测，也可选择其中的两个部分或三个部分进行温度检测，均可依据用户的实际需求进行调整;且当选择熔断体1和双金属片温控开关2同时使用时,其中所述熔断体1能够起到二重保护的作用,也即当所述双金属片温控开关2中的双金属片失效的情况下,不能够起到及时的保护作用,此时所述熔断体能够在对应电子设备的工作温度达到对应温度阈值时熔断且因所述熔断体熔断之后不具有恢复性,使得温度检测更加准确且具有时效性，确保电子设备的工作安全性。

优选地，所述控制模块23为可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器通过内部集成的通讯单元与所述显示模块24建立通信连接，将所述温度数据输出至显示模块24进行显示；并且，所述可编程逻辑控制器的内部集成的温度控制单元用于检测热敏电阻3的阻值变化，即用于接收第一检测信号判断当前电子设备10的工作温度；所述可编程逻辑控制器内部集成的输入输出控制单元则用于接收第二检测单元222的第二检测信号、第三检测信号和第四检测信号，进而输出对应的控制信号至电源开关，以控制所述电子设备10的开启与关闭，实现对电子设备10的过热保护，避免电子设备10的损坏。

进一步优选地，所述显示模块24可为电脑，当所述显示模块24接收到可编程逻辑控制器的温度数据，在能够显示温度数据的同时可依据温度数据显示当前电子设备10的工作状态，对应的依据电子设备10的工作状态输出警示信息进行显示，用户可依据警示信息直观地明确电子设备10的当前工作状态，并在知晓电子设备10发生异常时人为干预所述电子设备10的工作状态，进而确保电子设备10的工作状态。相应地，本发明还提供一种电子设备的过热保护方法，如图4所示，所述电子设备的过热保护方法包括如下步骤：

S100、由温度采集模块采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至温度检测模块；

S200、由所述温度检测模块根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块；

S300、由所述控制模块根据所述检测信号判断所述工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出温度数据至所述显示模块，同时输出控制信号至电子设备，控制电源开关断开；

S400、由所述显示模块显示所述温度数据。

进一步地，所述步骤S200包括: S210、由第一检测单元在所述工作温度大于所述第一温度阈值时，输出第一检测信号至所述控制模块；或由第二检测单元在所述工作温度大于所述第二温度阈值时，输出第二检测信号至所述控制模块。

进一步地，所述步骤S200还包括：S220、由第二检测单元在所述工作温度大于第三温度阈值时，输出第三检测信号至所述控制模块；并在所述工作温度降低至小于所述第四温度阈值时，输出第四检测信号至所述控制模块。

本发明还相应提供一种电子设备的过热保护装置，包括如上所述的电子设备的过热保护系统，由于上文已对所述电子设备的过热保护系统进行了详细介绍，此处不再详述。

综上所述，本发明提供的电子设备的过热保护系统、方法及装置，所述过热保护系统与所述电子设备的电源开关连接，其包括温度采集模块、温度检测模块、控制模块和显示模块，所述温度采集模块用于采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至所述温度检测模块，所述温度检测模块用于根据工作温度输出对应的检测信号至控制模块，所述控制模块用于根据检测信号判断工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出控制信号至电源开关控制其断开；所述显示模块用于显示温度数据；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，进而实现实时监测电子设备的工作温度，避免电子设备的损坏。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种电子设备的过热保护系统，与所述电子设备的电源开关连接，其特征在于，包括温度采集模块、温度检测模块、控制模块和显示模块，所述温度采集模块用于采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至所述温度检测模块，所述温度检测模块用于根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块，所述控制模块用于根据所述检测信号判断所述工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至所述显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出温度数据至所述显示模块，同时输出控制信号至所述电源开关，控制所述电源开关断开；所述显示模块用于显示所述温度数据；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值；

所述温度检测模块包括第一检测单元和第二检测单元，所述第一检测单元用于在所述工作温度大于所述第一温度阈值时，输出第一检测信号至所述控制模块；所述第二检测单元用于在所述工作温度大于所述第二温度阈值时，输出第二检测信号至所述控制模块，由控制模块立即输出控制信号至电源开关，控制电源开关的关断，实现对电子设备的瞬时保护；

所述第二检测单元还用于在所述工作温度大于第三温度阈值时，输出第三检测信号至所述控制模块，使得所述控制模块控制电源开关关断；并在所述工作温度降低至小于第四温度阈值时，输出第四检测信号至所述控制模块，进而由控制模块依据第四检测信号控制电源开关导通，使电子设备进入正常工作状态；所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值，所述第四温度阈值大于第一温度阈值且小于所述第三温度阈值；

所述第一检测单元和所述第二检测单元均相互独立的，且各自能够响应不同的温度；

所述第二检测单元包括熔断体，所述熔断体分别与所述控制模块和所述温度采集模块连接，用于在所述工作温度大于所述第二温度阈值自动融化时断开；

所述第二检测单元还包括双金属片温控开关，所述双金属片温控开关分别与所述控制模块和所述温度采集模块连接，用于当所述工作温度大于所述第三温度阈值时断开，当所述工作温度降低至小于所述第四温度阈值时闭合；

所述温度采集模块为由导热材料制成的壳体，通过该壳体与电子设备的接触实现对电子设备工作温度的采集。

2.根据权利要求1所述的过热保护系统，其特征在于，所述控制模块具体用于根据所述第一检测信号将所述温度数据输出至所述显示模块；或根据所述第二检测信号或第三检测信号输出控制信号至所述电子设备，控制所述电源开关断开；或根据所述第四检测信号输出控制信号至所述电子设备，控制所述电子设备开启。

3.一种电子设备的过热保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

由温度采集模块采集电子设备当前的工作温度，并将所述工作温度输出至温度检测模块；

由所述温度检测模块根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块；

由所述控制模块根据所述检测信号判断所述工作温度的大小，并在所述工作温度大于第一温度阈值时输出温度数据至显示模块；在所述工作温度大于第二温度阈值时输出温度数据至所述显示模块，同时输出控制信号至电子设备，控制电源开关断开；

由所述显示模块显示所述温度数据；

所述由所述温度检测模块根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块的步骤包括：

由第一检测单元在所述工作温度大于所述第一温度阈值时，输出第一检测信号至所述控制模块；

或由第二检测单元在所述工作温度大于所述第二温度阈值时，输出第二检测信号至所述控制模块，由控制模块立即输出控制信号之至电源开关，控制电源开关的关断，实现对电子设备的瞬时保护；

所述由所述温度检测模块根据所述工作温度输出对应的检测信号至控制模块的步骤还包括：

由所述第二检测单元在所述工作温度大于第三温度阈值时，输出第三检测信号至所述控制模块，使得所述控制模块控制电源开关关断；并在所述工作温度降低至小于第四温度阈值时，输出第四检测信号至所述控制模块，进而由控制模块依据第四检测信号控制电源开关导通，使电子设备进入正常工作状态；所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值，所述第四温度阈值大于第一温度阈值且小于所述第三温度阈值；

所述第一检测单元和所述第二检测单元均相互独立的，且各自能够响应不同的温度；

所述第二检测单元包括熔断体，由熔断体在所述工作温度大于所述第二温度阈值自动融化时断开；

所述第二检测单元还包括双金属片温控开关，由所述双金属片温控开关，在所述工作温度大于所述第三温度阈值时断开，在所述工作温度降低至小于所述第四温度阈值时闭合；

所述温度采集模块为由导热材料制成的壳体，通过该壳体与电子设备的接触实现对电子设备工作温度的采集。

4.一种电子设备的过热保护装置，其特征在于包括如权利要求1或2所述的过热保护系统。

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