CN110488886B - 一种电子器件工作温度控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种电子器件工作温度控制方法及装置，本发明实施例由于根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小，从而使得本发明实施例能够在满足电子器件不被烧坏且保温容器体积不超标的前提下实现位于保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小，从而提高了保温容器的工作性能。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件技术领域，具体涉及一种电子器件工作温度控制方法及装置。
背景技术
电子元器件不能在极端低温的环境下工作，一般工业级的电子元器件标称的工作温度不低于-20℃，军品/汽车级不低于-40℃，航天级不低于-55℃。电子元器件在低于其工作温度范围下通电，十分有可能导致其不可恢复的损坏。在高海拔极端严寒环境野外运行的科研设备，例如青藏高原地区、南北极地区，其运行温度往往低于-40℃，甚至低于-80℃。在研发这样的科研设备时，一种可行的方法是在现有的电子元器件中挑选能够在极端低温环境下使用的样品，然而这样会极大的降低研发速度并极大的提高研发成本。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种电子器件工作温度控制方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供了一种电子器件工作温度控制方法，包括：
获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；
根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；
其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；
所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数。
进一步地，所述根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，具体包括：
根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L，判断L是否满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，若是，则将厚度L确定为所述保温容器对应的保温层的厚度，否则，根据第二关系模型L＝λS(Tmax-Tamb,max)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L；
其中，L表示保温层的厚度，λ表示保温材料的热传导系数，S表示保温容器的内表面积，Tmax表示所述温度要求范围的上限，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,max表示所述保温容器外部环境的年最高温度，Tamb,mod表示年最可几温度，Winst表示电子器件的发热功率。
进一步地，所述电子器件工作温度控制方法，还包括：
当所述电子器件需在外部环境的年最低温度下冷启动时，控制开启位于所述保温容器内的第一加热装置和位于所述保温容器外的第二加热装置，且所述第一加热装置的第一加热功率为：
Wheat＝λS(Tmin-Tamb,min)/L-Winst
以及，所述第二加热装置的第二加热功率为：
Wheat’＝Wheat+2Winst
其中，Wheat表示第一加热装置的第一加热功率，Wheat’表示第二加热装置的第二加热功率，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,min表示所述保温容器外部环境的年最低温度。
进一步地，所述电子器件工作温度控制方法，还包括：
根据所述保温容器内的温度值与所述温度要求范围的关系确定位于所述保温容器内的第一加热装置的开闭状态。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电子器件工作温度控制装置，包括：
获取模块，用于获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；
确定模块，用于根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；
其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；
所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数。
进一步地，所述确定模块，具体用于：
根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L，判断L是否满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，若是，则将厚度L确定为所述保温容器对应的保温层的厚度，否则，根据第二关系模型L＝λS(Tmax-Tamb,max)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L；
其中，L表示保温层的厚度，λ表示保温材料的热传导系数，S表示保温容器的内表面积，Tmax表示所述温度要求范围的上限，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,max表示所述保温容器外部环境的年最高温度，Tamb,mod表示年最可几温度，Winst表示电子器件的发热功率。
进一步地，所述电子器件工作温度控制装置，还包括：第一控制模块；
所述第一控制模块，用于当所述电子器件需在外部环境的年最低温度下冷启动时，控制开启位于所述保温容器内的第一加热装置和位于所述保温容器外的第二加热装置，且所述第一加热装置的第一加热功率为：
Wheat＝λS(Tmin-Tamb,min)/L-Winst
以及，所述第二加热装置的第二加热功率为：
Wheat’＝Wheat+2Winst
其中，Wheat表示第一加热装置的第一加热功率，Wheat’表示第二加热装置的第二加热功率，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,min表示所述保温容器外部环境的年最低温度。
进一步地，所述电子器件工作温度控制装置，还包括：第二控制模块；
所述第二控制模块，用于根据所述保温容器内的温度值与所述温度要求范围的关系确定位于所述保温容器内的第一加热装置的开闭状态。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述电子器件工作温度控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述电子器件工作温度控制方法的步骤。
由上述技术方案可知，本发明实施例提供的电子器件工作温度控制方法及装置，由于根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小，从而使得本发明实施例能够在满足电子器件不被烧坏且保温容器体积不超标的前提下实现位于保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小，从而提高了保温容器的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的电子器件工作温度控制方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的温度控制原理示意图；
图3是本发明另一实施例提供的电子器件工作温度控制装置的结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对背景技术部分提到的电子元器件不能在极端低温的环境下工作的问题，一般容易想到将电子元器件放入密闭保温的容器内，并在容器中安装加热装置。然而野外环境温度并不是一年不变，例如在极地环境，一年温度变化幅度可高达80℃。在环境温度相对较高的时候，保温容器内在甚至不开加热装置的情况下温度也能高出电子元器件允许的最高工作温度，这样也会导致电子元器件损坏。考虑到这个因素，可以将保温容器的保温层设计得薄一点。然而，如果保温层设计的过薄，则会增加加热装置在较低温度环境下的加热功率，而由于野外环境往往电力供应有限，因此加热功率的调整需要得到有效的控制，不能随意增加。为解决该问题，本发明实施例提供了一种电子器件工作温度控制方法及装置，现通过具体实施例对本发明实施例提供的电子器件工作温度控制方法及装置进行详细解释和说明。
图1示出了本发明实施例提供的电子器件工作温度控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的电子器件工作温度控制方法包括如下步骤：
步骤101：获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；
步骤102：根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；
其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；
所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数。
在本实施例中，所述内部存储空间约束参数是指根据电子器件工作空间确定的保温容器的内部空间大小约束值。例如，包含有电子器件的数据采集模块需要的空间大小为400mm×400mm×90mm，则对应的内部存储空间约束参数为400mm×400mm×90mm。
在本实施例中，所述体积约束参数是指保温容器的总体积约束值。例如，假设根据预设要求(可以为保温容器在运输时的运输要求也可以为预留放置保温容器的放置位置的位置大小要求)确定保温容器的总体积不能超过500mm×500mm×200mm，则所述体积约束参数为500mm×500mm×200mm。
在本实施例中，所述第一条件和所述第二条件可以通过第一关系模型、第二关系模型和第一约束模型实现，在本实施例中，需要先根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L，然后判断L是否满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，若是，则将厚度L确定为所述保温容器对应的保温层的厚度，否则，根据第二关系模型L＝λS(Tmax-Tamb,max)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L。
在本实施例中，需要说明的是，根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定的所述保温容器对应的保温层的厚度L能够使得保温容器在一年的绝大部分时间仅靠电子器件自身的发热就能够维持保温容器内的温度在所述温度要求范围的下限Tmin以上且不会导致保温容器体积超过所述体积约束参数，因此，若通过第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定的保温层的厚度能够满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，则优选将根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定的保温层的厚度L作为保温层的厚度(此时可以保证位于保温容器内的第一加热装置的功耗最小)，如果不能满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，则说明根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定的保温层的厚度L较厚，会出现所述电子器件因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围的情况，因此此时应根据第二关系模型L＝λS(Tmax-Tamb,max)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L，在该厚度值下能够保证所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围，且此时位于保温容器内的第一加热装置的功耗最小。
在本实施例中，所述第一约束模型中各参数的含义为：L表示保温层的厚度，λ表示保温材料的热传导系数，S表示保温容器的内表面积，Tmax表示所述温度要求范围的上限，Tamb,max表示所述保温容器外部环境的年最高温度，Winst表示电子器件的发热功率。
由上述技术方案可知，本发明实施例提供的电子器件工作温度控制方法，由于根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小，从而使得本发明实施例能够在满足电子器件不被烧坏且保温容器体积不超标的前提下实现位于保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小，从而提高了保温容器的工作性能。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，上述步骤102可通过如下方式实现：
根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L，判断L是否满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，若是，则将厚度L确定为所述保温容器对应的保温层的厚度，否则，根据第二关系模型L＝λS(Tmax-Tamb,max)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L；
其中，L表示保温层的厚度，λ表示保温材料的热传导系数，S表示保温容器的内表面积，Tmax表示所述温度要求范围的上限，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,max表示所述保温容器外部环境的年最高温度，Tamb,mod表示年最可几温度，Winst表示电子器件的发热功率。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述电子器件工作温度控制方法，还包括：
当所述电子器件需在外部环境的年最低温度下冷启动时，控制开启位于所述保温容器内的第一加热装置和位于所述保温容器外的第二加热装置，且所述第一加热装置的第一加热功率为：
Wheat＝λS(Tmin-Tamb,min)/L-Winst
以及，所述第二加热装置的第二加热功率为：
Wheat’＝Wheat+2Winst
其中，Wheat表示第一加热装置的第一加热功率，Wheat’表示第二加热装置的第二加热功率，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,min表示所述保温容器外部环境的年最低温度。
在本实施例中，需要说明的是，在保温容器外部环境为年最低温度时，恢复供电的时候如果只开第一加热装置，则需要很长时间才能把保温容器内温度加热到Tmin以上，所以此时把第二个加热装置打开，这样就能很快把保温容器内温度加热到Tmin以上，本实施例提供的这种处理方式能够很好地应对冷启动问题。
参见图2，在本实施例中，用于放置电子器件的保温容器由保温材料、两组程序可控加热装置(串联温度保护电阻，分别称为为第一加热装置和第二加热装置)和分别在保温容器内布置的两个温度传感器以及在保温容器外布置的一个温度传感器组成。本实施例为在南极昆仑站使用的多层大气参数测量仪的数据采集模块设计保温容器。包含有电子器件的数据采集模块需要的空间大小为400mm×400mm×90mm，保温材料选用聚氨酯，导热系数平均为0.02W/(K·m)，昆仑站最高气温为-15℃，最低气温为-80℃，最可几气温为-55℃。数据采集使用工业级的I/O模块(电子器件)，工作温度范围是-20℃至+80℃，所有I/O模块总发热功率为8W，多层大气参数测量仪功耗预算为30W。假设保温容器的总体积约束值为500mm×500mm×200mm。在本实施例中，根据L＝min(λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst,λS(Tmax-Tamb,max)/Winst)计算得到保温材料厚度为4cm，需要说明的是，Tamb,mod表示年最可几温度，Tmin表示所述温度要求范围的下限。在此4cm的厚度下，外界环境温度为-15℃时，保温容器内温度为+20℃，仍然在I/O模块的工作温度范围内，此时保温容器的体积大小为480mm×480mm×170mm，体积并不超标。根据Wheat＝λS(Tmin-Tamb,min)/L-Winst计算获知，在外界环境温度为-80℃时，需要额外6W的加热功率将容器内温度维持在-20℃。因此，内加热的第一加热装置使用了6W的电阻膜，同时使用外加热的第二加热装置，需要使用22W的电阻膜。内外加热的第一加热装置和第二加热装置都串联了温度保护电阻，在温度高于+40℃时，保护电阻自动切断电源。总功耗在冷启动最多22W，正常使用最多14W，都低于预算功耗。需要说明的是，第一加热装置和第二加热装置由定制的电源分配单元(PDU)供电，程序通过PDU控制加热装置的开启关闭。PDU也有测温功能，温度传感器也连接至PDU。程序可以通过PDU读取容器内外温度，来决定是否开启加热以及开启多长时间。
根据上面的描述可知，本发明实施例根据外界环境温度，电子器件的工作温度要求以及所选用的保温材料的材质计算得到最优化的保温材料厚度和加热功率。此外，本实施例使用两组加热装置，使得电子器件需要在最低环境温度的时候冷启动，也可以同时开启两组加热装置将保温容器内温度迅速加热至电子元器件的使用温度。此外，本实施例使用温度保护电阻，防止加热开关失效导致容器内部温度过高损坏设备。此外，本实施例内外布置温度传感器，使得程序可以通过温度传感器读到的温度来决定是否开启加热，从而进一步降低功耗。由此可知，本实施例的优势在于，提供了一种在极端低温环境下为电子元件温度控制方法，这种温度控制方法保证了在外界环境为年最低温度时，容器内的温度保持在电子元器件的工作最低温度以上，保证了外界环境为年最高温度时容器内的温度不会因为电子元器件的自身发热而超过电子元器件的最高工作温度。本实施例充分利用了电子元器件的发热，得出合适的加热装置功率，使得保温容器的加热功耗小。本实施例使用温度保护电阻，提高保温容器安全性。本实施例使用两组加热装置，保证电子元器件能够快速冷启动。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述电子器件工作温度控制方法，还包括：
根据所述保温容器内的温度值与所述温度要求范围的关系确定位于所述保温容器内的第一加热装置的开闭状态。
在本实施例中，所述根据所述保温容器内的温度值与所述温度要求范围的关系确定位于所述保温容器内的第一加热装置的开闭状态可通过如下方式实现：
若满足条件①所述保温容器内的温度值T0小于或等于所述温度要求范围的下限Tmin且所述第一加热装置处于关闭状态，则开启所述第一加热装置，并在等待t1时间段后重新获取所述保温容器内的温度值和所述保温容器外的环境温度，并根据重新获取的所述保温容器内的温度值控制所述第一加热装置的开闭状态，使得所述保温容器内的电子器件能够正常工作且使得所述第一加热装置的功耗较小；
其中，
其中，C表示所述保温容器的比热容，C＝CpρV，Cp为空气定压比热容，ρ为空气密度，V为所述保温容器的内体积，
λ为所述保温容器使用的保温材料的热传导系数，S为所述保温容器的内表面积，L为所述保温容器使用的保温材料的厚度，Winst表示所述保温容器内电子器件自身的发热功率，Wheat表示所述第一加热装置的功率，Tamb表示所述保温容器外的环境温度，T0表示所述保温容器内的温度值，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tmax表示所述温度要求范围的上限。
若满足条件②所述保温容器内的温度值T0大于所述温度要求范围的下限Tmin且小于所述温度要求范围的上限Tmax且所述第一加热装置处于开启状态，则在等待t2时间段后重新获取所述保温容器内的温度值和所述保温容器外的环境温度，并根据重新获取的所述保温容器内的温度值控制所述第一加热装置的开闭状态，使得所述保温容器内的电子器件能够正常工作且使得所述第一加热装置的功耗较小；
其中，
若满足条件③所述保温容器内的温度值T0大于所述温度要求范围的下限Tmin且小于所述温度要求范围的上限Tmax且所述第一加热装置处于关闭状态，则在等待t3时间段后重新获取所述保温容器内的温度值和所述保温容器外的环境温度，并根据重新获取的所述保温容器内的温度值控制所述第一加热装置的开闭状态，使得所述保温容器内的电子器件能够正常工作且使得所述第一加热装置的功耗较小；
其中，
若满足条件④所述保温容器内的温度值T0大于或等于所述温度要求范围的上限Tmax且所述第一加热装置处于开启状态，则关闭所述第一加热装置，并在等待t4时间段后重新获取所述保温容器内的温度值和所述保温容器外的环境温度，并根据重新获取的所述保温容器内的温度值控制所述第一加热装置的开闭状态，使得所述保温容器内的电子器件能够正常工作且使得所述第一加热装置的功耗较小；
其中，
由上面描述可知，在本实施例中，根据所述保温容器内的温度值、所述保温容器外的环境温度、所述保温容器内保温材料的特性、所述保温容器的尺寸参数、所述第一加热装置的加热参数、所述电子器件的发发热功率以及所述温度要求范围，采用①-④四种控制方式控制所述第一加热装置的开闭状态，通过合理的参数设置(t1、t2、t3和t4)和控制，在保证电子器件正常工作的前提下，减少了第一加热装置的开启时间，从而降低了功耗。
此外，需要说明的是，在实际进行温度控制时，上述提到的参数t1、t2、t3和t4除了可以采用上述实施例介绍的方法确定以外，还可以采用常数值设定的方法。该常数值可以是在低温试验中实际测量得到的既能够保证电子器件正常工作，又能降低功耗的数据。例如，在实际进行温度控制时，上述t1可以设置成300s等。类似，上述t2、t3和t4也可以根据试验确定为其他常数值。
进一步地，在本实施例中，还包括：判断经过上述实施例计算得到的t1是否大于预设安全等待时间阈值，若是，则将t1的大小设置成所述安全等待时间阈值；其中，所述预设安全等待时间阈值为在低温试验中实际测量得到的在保证电子器件正常工作前提下的最长等待时间间隔。例如，假设所述安全等待时间阈值为900s，则若t1大于900s，则将t1设置为900s。
判断经过上述实施例计算得到的t2是否大于安全等待时间阈值，若是，则将t2的大小设置成所述安全等待时间阈值；例如，假设所述安全等待时间阈值为900s，则若t2大于900s，则将t2设置为900s。
判断经过上述实施例计算得到的t3是否大于安全等待时间阈值，若是，则将t3的大小设置成所述安全等待时间阈值；例如，假设所述安全等待时间阈值为900s，则若t3大于900s，则将t3设置为900s。
判断经过上述实施例计算得到的t4是否大于安全等待时间阈值，若是，则将t4的大小设置成所述安全等待时间阈值。例如，假设所述安全等待时间阈值为900s，则若t4大于900s，则将t4设置为900s。
需要说明的是，通过在南极昆仑站投入使用的效果来看，采用本实施例提供的低温环境下电子器件工作温度控制方法，可以实现在外界环境温度低至-80摄氏度，且环境温度变化可达65摄氏度的条件下，保温密闭容器内的温度维持在电子器件工作温度范围，从而实现了电子器件在极端低温环境的正常工作。
图3示出了本发明实施例提供的电子器件工作温度控制装置的结构示意图。如图3所示，本发明实施例提供的电子器件工作温度控制装置包括：获取模块11和确定模块12，其中：
获取模块11，用于获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；
确定模块12，用于根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；
其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；
所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述确定模块12，具体用于：
根据第一约束模型Winst＜λS(Tmax-Tamb,max)/L确定所述保温容器对应的保温层的厚度范围，并在所述厚度范围下确定能够同时满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数的最大厚度；
其中，L表示保温层的厚度，λ表示保温材料的热传导系数，S表示保温容器的内表面积，Tmax表示所述温度要求范围的上限，Tamb,max表示所述保温容器外部环境的年最高温度，Winst表示电子器件的发热功率。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述电子器件工作温度控制装置，还包括：第一控制模块；
所述第一控制模块，用于当所述电子器件需在外部环境的年最低温度下冷启动时，控制开启位于所述保温容器内的第一加热装置和位于所述保温容器外的第二加热装置，且所述第一加热装置的第一加热功率为：
Wheat＝λS(Tmin-Tamb,min)/L-Winst
以及，所述第二加热装置的第二加热功率为：
Wheat’＝Wheat+2Winst
其中，Wheat表示第一加热装置的第一加热功率，Wheat’表示第二加热装置的第二加热功率，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,min表示所述保温容器外部环境的年最低温度。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述电子器件工作温度控制装置，还包括：第二控制模块；
所述第二控制模块，用于根据所述保温容器内的温度值与所述温度要求范围的关系确定位于所述保温容器内的第一加热装置的开闭状态。
由于本发明实施例提供的电子器件工作温度控制装置，可以用于执行上述实施例所述的电子器件工作温度控制方法，其工作原理和有益效果类似，故此处不再详述，具体内容可参见上述实施例的介绍。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种电子设备，参见图4，所述电子设备具体包括如下内容：处理器301、存储器302、通信接口303和通信总线304；
其中，所述处理器301、存储器302、通信接口303通过所述通信总线304完成相互间的通信；所述通信接口303用于实现各建模软件及智能制造装备模块库等相关设备之间的信息传输；
所述处理器301用于调用所述存储器302中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电子器件工作温度控制方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述过程：获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述电子器件工作温度控制方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述过程：获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的电子器件工作温度控制方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种电子器件工作温度控制方法，其特征在于，包括：
获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；
根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；
其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；
所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数；
其中，所述根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，具体包括：
根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L，判断L是否满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，若是，则将厚度L确定为所述保温容器对应的保温层的厚度，否则，根据第二关系模型L＝λS(Tmax-Tamb,max)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L；
其中，L表示保温层的厚度，λ表示保温材料的热传导系数，S表示保温容器的内表面积，Tmax表示所述温度要求范围的上限，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,max表示所述保温容器外部环境的年最高温度，Tamb,mod表示年最可几温度，Winst表示电子器件的发热功率。
2.根据权利要求1所述的电子器件工作温度控制方法，其特征在于，还包括：
当所述电子器件需在外部环境的年最低温度下冷启动时，控制开启位于所述保温容器内的第一加热装置和位于所述保温容器外的第二加热装置，且所述第一加热装置的第一加热功率为：
Wheat＝λS(Tmin-Tamb,min)/L-Winst
以及，所述第二加热装置的第二加热功率为：
Wheat’＝Wheat+2Winst
其中，Wheat表示第一加热装置的第一加热功率，Wheat’表示第二加热装置的第二加热功率，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,min表示所述保温容器外部环境的年最低温度。
3.根据权利要求1所述的电子器件工作温度控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述保温容器内的温度值与所述温度要求范围的关系确定位于所述保温容器内的第一加热装置的开闭状态。
4.一种电子器件工作温度控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数；
确定模块，用于根据位于保温容器内的电子器件的发热功率、位于所述保温容器内的电子器件正常工作时的温度要求范围、所述保温容器外部的环境温度变化范围、所述保温容器的内部存储空间约束参数、所述保温容器的体积约束参数和所述保温容器对应的保温层使用的保温材料的热传导系数，确定所述保温容器对应的保温层的厚度，使得所述保温层的厚度在满足第一条件和第二条件的前提下使得位于所述保温容器内的第一加热装置的加热功耗最小；
其中，所述第一条件为确保所述电子器件不会因为自身发热导致所述保温容器内的温度超过所述温度要求范围；
所述第二条件为确保所述保温容器满足所述内部存储空间约束参数和所述体积约束参数；
其中，所述确定模块，具体用于：
根据第一关系模型L＝λS(Tmin-Tamb,mod)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L，判断L是否满足第一约束模型Winst≤λS(Tmax-Tamb,max)/L，若是，则将厚度L确定为所述保温容器对应的保温层的厚度，否则，根据第二关系模型L＝λS(Tmax-Tamb,max)/Winst确定所述保温容器对应的保温层的厚度L；
其中，L表示保温层的厚度，λ表示保温材料的热传导系数，S表示保温容器的内表面积，Tmax表示所述温度要求范围的上限，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,max表示所述保温容器外部环境的年最高温度，Tamb,mod表示年最可几温度，Winst表示电子器件的发热功率。
5.根据权利要求4所述的电子器件工作温度控制装置，其特征在于，还包括：第一控制模块；
所述第一控制模块，用于当所述电子器件需在外部环境的年最低温度下冷启动时，控制开启位于所述保温容器内的第一加热装置和位于所述保温容器外的第二加热装置，且所述第一加热装置的第一加热功率为：
Wheat＝λS(Tmin-Tamb,min)/L-Winst
以及，所述第二加热装置的第二加热功率为：
Wheat’＝Wheat+2Winst
其中，Wheat表示第一加热装置的第一加热功率，Wheat’表示第二加热装置的第二加热功率，Tmin表示所述温度要求范围的下限，Tamb,min表示所述保温容器外部环境的年最低温度。
6.根据权利要求4所述的电子器件工作温度控制装置，其特征在于，还包括：第二控制模块；
所述第二控制模块，用于根据所述保温容器内的温度值与所述温度要求范围的关系确定位于所述保温容器内的第一加热装置的开闭状态。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～3任一项所述电子器件工作温度控制方法的步骤。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～3任一项所述电子器件工作温度控制方法的步骤。
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