一种风扇控制方法及装置
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域,更具体地说,涉及一种风扇控制方法及装置。
背景技术
充电桩可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。在充电桩进行充电的过程中会产生热量,通过对充电的过程中产生的热量进行散热。
充电桩散热的方式是加装散热风扇。在现有技术中,传统散热风扇控制策略主要有两种,一种是在功率模块处于功率输出状态后散热风扇满负荷运转。另一种是根据柜体内部温度通过脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,PWM)实时调节风扇转速。
但是,如果对散热风扇控制不当,导致热量不能及时散出,使得热量积聚在柜体内,从而对功率模块及零器件寿命造成影响,严重时可能导致安全事故的发生。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种风扇控制方法及装置,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
为了实现上述目的,现提出的方案如下:
第一方面,本发明公开了一种风扇控制方法,所述方法包括:
判断柜体内的功率模块是否处于功率输出状态,若所述功率模块处于功率输出状态,获取所述柜体内的温度值数组Temp1,并将所述温度值数组Temp1中的最大值作为所述柜体内的当前温度值Temp2,其中,所述柜体内的温度值数组Temp1包含多个温度值;
当所述柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻所述柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于所述第一反馈值控制风扇的转速;
当所述柜体内的当前温度值Temp2大于所述第一预设温度值且小于上一时刻所述柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于所述第二反馈值控制所述风扇的转速。
优选的,在所述当所述当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻所述柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值之后,还包括:
闭合所述风扇的控制继电器。
优选的,在基于所述第一反馈值控制风扇的转速或基于所述第二反馈值控制所述风扇的转速之后,还包括:
按照预设转速对基于所述第一反馈值控制风扇的转速或基于所述第二反馈值控制所述风扇的转速进行修正。
优选的,所述当所述柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻所述柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于所述第一反馈值控制风扇的转速,包括:
当所述柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻所述柜体的温度值Temp3时,基于所述柜体内的温度上升情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1;
根据所述风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1控制所述风扇的转速。
优选的,所述当所述柜体内的当前温度值Temp2大于所述第一预设温度值且小于上一时刻所述柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于所述第二反馈值控制所述风扇的转速,包括:
当所述柜体的当前温度值Temp2大于所述第一预设温度值且小于上一时刻所述柜体的温度值Temp3时,基于所述柜体内的温度下降情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2;
根据所述风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和所述占空比Fcal2控制所述风扇的转速。
优选的,还包括:
当所述柜体的当前温度值Temp2小于第二预设温度值时,断开所述风扇的控制继电器。
第二方面,本发明公开了一种风扇控制装置,所述装置包括:
判断单元,用于判断功率模块是否处于功率输出状态,若所述功率模块处于功率输出状态,获取柜体内的温度值数组Temp1,并将所述温度值数组Temp1中的最大值作为所述柜体内的当前温度值Temp2,其中,所述柜体内的温度值数组Temp1包含多个温度值;
第一设置单元,用于当所述柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻所述柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于所述第一反馈值控制风扇的转速;
第二设置单元,用于当所述柜体内的当前温度值Temp2大于所述第一预设温度值且小于上一时刻所述柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于所述第二反馈值控制所述风扇的转速。
优选的,还包括:
闭合单元,用于闭合所述风扇的控制继电器。
优选的,所述第一设置单元,具体用于:
当所述柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻所述柜体的温度值Temp3时,基于所述柜体内的温度上升情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1,并基于所述风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和所述占空比Fcal1控制所述风扇的转速。
优选的,所述第二设置单元,用于:
当所述柜体的当前温度值Temp2大于所述第一预设温度值且小于上一时刻所述柜体的温度值Temp3时,基于所述柜体内的温度下降情况设置风扇的PWM波频率F2和占空比Fcal2,并基于所述风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和所述占空比Fcal2控制所述风扇的转速。
经由上述技术方案可知,通过判断功率模块是否处于功率输出状态,若功率模块处于功率输出状态,获取柜体内的温度值数组Temp1,并将温度值数组Temp1中的最大值作为柜体内的当前温度值Temp2,当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于第一反馈值控制风扇的转速;当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于第二反馈值控制风扇的转速。通过上述方案,基于控制策略对风扇转速进行实时修正,确保风扇转速按照需求进行输出,从而及时散出热量,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
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,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种风扇控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例公开的基于第一反馈值控制风扇的转速的流程示意图;
图3为本发明实施例公开的基于第二反馈值控制风扇的转速的流程示意图;
图4为本发明实施例公开的一种风扇控制装置的结构示意图。
具体实施方式
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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
现有技术中,传统散热风扇控制策略主要有两种,一种是在功率模块处于功率输出状态后散热风扇满负荷运转。另一种是根据柜体内部温度通过能源管理系统PWM实时调节风扇转速。
但是,如果对散热风扇控制不当,导致热量不能及时散出,使得热量积聚在柜体内,从而对功率模块及零器件寿命造成影响,严重时可能导致安全事故的发生。
因此,本发明公开了一种风扇控制方法及装置,基于控制策略对风扇转速进行实时修正,确保风扇转速按照需求进行输出,从而及时散出热量,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
如图1所示,为本发明实施例公开的一种风扇控制方法的流程示意图,该风扇控制方法应用于充电桩,该方法具体包括如下步骤:
S101:判断柜体内的功率模块是否处于功率输出状态,若功率模块无功率输出,执行S102,若功率模块处于功率输出状态,执行S103。
具体实现S101过程中,判断充电桩的柜体内的功率模块是否处于功率输出状态,即功率模块是否处于运行状态。
S102:风扇不运行。
S103:获取柜体内的温度值数组Temp1,并将温度值数组Temp1中的最大值作为柜体内的当前温度值Temp2。
其中,柜体内的温度值数组Temp1包含多个温度值。
具体实现S103的过程中,获取同一时刻中柜体内若干温度传感器采集的温度值数组Temp1,并将温度值数组Temp1中的最大值作为柜体内的当前温度值Temp2。
需要说明的是,柜体内的温度值与功率模块数量有关。柜体内的温度值基于采集各功率模块的实际温度值得到的。
S104:当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于第一反馈值控制风扇的转速。
其中,第一反馈值为风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1。
具体实现S104的过程中,当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,按照温度上升情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1,并基于风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1控制风扇的转速。
需要说明的是,第一预设温度值可以是30℃,也可以是35℃等,具体第一预设温度值根据实际情况进行设定,本发明不做具体限定。
根据温度上升情况设置占空比Fcal1控制风扇的转速的过程,如表1所示:
环境温度(℃) |
≥30 |
≥40 |
≥50 |
风扇的转速(r/min) |
2100 |
2550 |
2810 |
占空比Fcal1 |
50% |
75% |
100% |
表1
需要说明的是,根据柜体内的环境温度设置占空比Fcal1,控制风扇的转速。
当柜体内的关键温度大于等于30℃时,设置占空比Fcal1为50%,控制风扇的转速为2100r/min。
当柜体内的关键温度大于等于40℃时,设置占空比Fcal1为70%,控制风扇的转速为2550r/min。
当柜体内的关键温度大于等于50℃时,设置占空比Fcal1为100%,控制风扇的转速为2810r/min。
在上述S104中涉及到基于第一反馈值控制风扇的转速的过程如下:
当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值之后,闭合风扇的控制继电器,基于第一反馈值控制风扇的转速。
S105:当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于第二反馈值控制风扇的转速。
具体实现S105的过程中,当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,按照温度下降情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2,并基于风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2控制风扇的转速。
根据温度下降情况设置占空比Fcal2控制风扇的转速的过程,如表2所示:
环境温度(℃) |
下降至48 |
下降至38 |
下降至28 |
风扇的转速(r/min) |
2550 |
2100 |
0 |
占空比Fcal2 |
75% |
50% |
0% |
表2
需要说明的是,根据柜体内的环境温度设置占空比Fcal1,控制风扇的转速。
当柜体内的关键温度下降至48℃时,设置占空比Fcal1为75%,控制风扇的转速为2550r/min。
当柜体内的关键温度下降至38℃时,设置占空比Fcal1为50%,控制风扇的转速为2100r/min。
当柜体内的关键温度下降至28℃时,设置占空比Fcal1为0%,控制风扇的转速为0r/min,当风扇的转速为0r/min时,风扇不运行。
在上述S105中涉及到基于第二反馈值控制风扇的转速的过程如下:
当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值之后,闭合风扇的控制继电器,基于第二反馈值控制风扇的转速。
本发明实施例公开了一种风扇控制方法,判断柜体内的功率模块是否处于功率输出状态,若功率模块处于功率输出状态,获取柜体内的温度值数组Temp1,并将温度值数组Temp1中的最大值作为柜体内的当前温度值Temp2,当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于第一反馈值控制风扇的转速;当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于第二反馈值控制风扇的转速。通过上述方案,基于控制策略对风扇转速进行实时修正,确保风扇转速按照需求进行输出,从而及时散出热量,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
可选的,在基于所述第一反馈值控制风扇的转速或基于所述第二反馈值控制所述风扇的转速之后,按照预设转速对基于第一反馈值控制风扇的转速或基于第二反馈值控制风扇的转速进行修正。
在一种实施例应用场景中,当采集到基于第一反馈值控制风扇的转速为1900r/min,占空比Fcal达不到50%时,按照预设的风扇转速为2100r/min,占空比Fcal1为50%,对风扇的转速进行修正,修正后风扇的转速为为2100r/min,占空比Fcal1为50%。
在另一种实施例应用场景中,当采集到基于第二反馈值控制风扇的转速为2350r/min,占空比Fcal达不到75%时,按照预设的风扇转速为2550r/min,占空比Fcal2为75%,对风扇的转速进行修正,修正后风扇的转速为为2550r/min,占空比Fcal2为75%。
本实施例中,通过按照预设转速对基于第一反馈值控制风扇的转速或基于第二反馈值控制风扇的转速进行修正,实时修正风扇的转速,确保风扇转速按照需求进行输出,从而及时散出热量,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
在上述S104的过程中涉及到当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于第一反馈值控制风扇的转速的过程,如图2所示,具体包括如下步骤:
S201:当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体的温度值Temp3时,基于柜体内的温度上升情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1。
S202:根据风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1控制风扇的转速。
S201-S202中当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体的温度值Temp3时,基于柜体内的温度上升情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1的执行过程,可参考上述S104的执行过程,此处不再进行赘述。
本发明实施例中,根据柜体内的温度设置风扇的PWM波频率F1和占空比Fcal1,基于风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1控制风扇的转速,确保风扇转速按照需求进行输出,从而及时散出热量,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
在上述S105的过程中涉及到当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于第二反馈值控制风扇的转速的过程,如图3所示,具体包括如下步骤:
S301:当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体的温度值Temp3时,基于柜体内的温度下降情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2。
S302:根据风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2控制风扇的转速。
S301-S302当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体的温度值Temp3时,基于柜体内的温度下降情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2的执行过程,可参考上述S105的执行过程,此处不再进行赘述。
本实施例中,根据柜体内的温度设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2,基于风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2控制风扇的转速,确保风扇转速按照需求进行输出,从而及时散出热量,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
可选的,当柜体的当前温度值Temp2小于第二预设温度值时,断开风扇的控制继电器。
当柜体内环境温度小于第二预设温度值时,断开风扇的控制继电器,退出风扇控制流程。
需要说明的是,第二预设温度值可以是29℃,也可以是28℃等,具体第二预设温度值根据实际情况进行设定,本发明不做具体限定。
本实施例中,当柜体的当前温度值Temp2小于第二预设温度值时,断开风扇的控制继电器,风扇停止运行,从而避免了能源的浪费。
基于上述实施例中公开的一种风扇控制方法的流程示意图,本发明实施例还对应公开了一种风扇控制装置的结构示意图,如图4所示,该风扇控制装置主要包括:
判断单元401,用于判断功率模块是否处于功率输出状态,若功率模块处于功率输出状态,获取柜体内的温度值数组Temp1,并将温度值数组Temp1中的最大值作为所述柜体内的当前温度值Temp2。
其中,柜体内的温度值数组Temp1包含多个温度值。
第一设置单元402,用于当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于第一反馈值控制风扇的转速。
进一步的,第一设置单元402,具体用于:
当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体的温度值Temp3时,基于柜体内的温度上升情况设置风扇的PWM的频率F1和占空比Fcal1,并基于风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F1和占空比Fcal1控制风扇的转速。
第二设置单元403,用于当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于第二反馈值控制所述风扇的转速。
进一步的,第二设置单元403,具体用于:
当柜体的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体的温度值Temp3时,基于柜体内的温度下降情况设置风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2,并基于风扇的脉冲宽度调制PWM的频率F2和占空比Fcal2控制风扇的转速。
可选的,还包括:
闭合单元,用于闭合风扇的控制继电器。
可选的,还包括:
修正单元,用于按照预设转速对基于第一反馈值控制风扇的转速或基于第二反馈值控制风扇的转速进行修正。
可选的,还包括:
断开单元,用于当柜体的当前温度值Temp2小于第二预设温度值时,断开风扇的控制继电器。
本发明实施例公开了一种风扇控制装置,通过判断柜体内的功率模块是否处于功率输出状态,若功率模块处于功率输出状态,获取柜体内的温度值数组Temp1,并将温度值数组Temp1中的最大值作为柜体内的当前温度值Temp2,当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且大于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第一反馈值,并基于第一反馈值控制风扇的转速;当柜体内的当前温度值Temp2大于第一预设温度值且小于上一时刻柜体内的温度值Temp3时,设置第二反馈值,并基于第二反馈值控制风扇的转速。通过上述方案,基于控制策略对风扇转速进行实时修正,确保风扇转速按照需求进行输出,从而及时散出热量,避免出现热量积聚在柜体内损坏功率模块及零器件的情况。
对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的终端,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的,例如,模块或子模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块或子模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。