CN115062462B - 一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法及系统,涉及微电子芯片散热技术领域,其中,所述方法包括:从预设设备的工作场景特征中提取参数取值区间以及设备温度阈值;拆解散热组件特征生成石墨烯薄膜和设备外壳的特征信息;对石墨烯薄膜特征和外壳特征进行散热系数评估,分别生成薄膜和外壳的散热系数;根据参数取值区间、薄膜及外壳散热系数、设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果。解决了现有技术中存在超薄散热膜的传热性能评估方法不能反映个体化设备的实际传热性能的技术问题。达到了评估结果个体化程度较高,真实反映设备实际具备的散热性能,具有较强适用性的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及微电子芯片散热技术领域,具体涉及一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法及系统。
背景技术
随着信息技术的快速发展以及对诸如电脑、手机等电子设备的内部空间结构的体积压缩,避免结构紧密的电子设备内部产热累积造成电子设备使用寿命和响应速率降低,成为当前电子设备微缩化发展的一大阻碍。
为提高对电子设备内部发热元件的散热传导效率,同时避免散热组件对于电子设备内部空间的占用,电子设备生产厂商将目光投向于研究附着性超薄散热膜的研究和投产。
由于各类电子设备的体积大小及内外部结构设计的差异性,超薄散热膜在不同电子设备中的分布也大相径庭,因而其在电子设备中的传热性能也存在差异。现有技术中存在超薄散热膜的传热性能评估以厂商限定的性能阈值或行业标准为参考确定,与实际散热应用场景相割裂,导致存在性能评估结果在实际使用中适用性较差的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法及系统,用于针对解决现有技术中存在对于超薄散热膜的传热性能评估以厂商限定的性能阈值或行业标准为参考确定,与实际散热应用场景相割裂,导致存在缺乏个体化程度较高的超薄散热膜的传热性能评估方案性能评估结果在实际使用中适用性较差的技术问题。
鉴于上述问题,本申请提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法及系统。
本申请的第一个方面,提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法,所述方法包括:获取预设设备信息,所述预设设备信息具有散热需求场景,其中,所述散热需求场景包括工作场景特征信息和散热组件特征信息:从所述工作场景特征信息中提取参数取值区间,其中,所述参数取值区间包括参数第一阈值和参数第二阈值,所述参数第一阈值大于所述参数第二阈值;从所述工作场景特征信息中提取设备温度阈值;对所述散热组件特征信息拆解,生成石墨烯薄膜特征信息和设备外壳特征信息;根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数;根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数;根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果。
本申请的第二个方面,提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估系统,所述系统包括:设备信息获得模块,用于获取预设设备信息,所述预设设备信息具有散热需求场景,其中,所述散热需求场景包括工作场景特征信息和散热组件特征信息:参数阈值获得模块,用于从所述工作场景特征信息中提取参数取值区间,其中,所述参数取值区间包括参数第一阈值和参数第二阈值,所述参数第一阈值大于所述参数第二阈值;场景特征提取模块,用于从所述工作场景特征信息中提取设备温度阈值;特征信息生成模块,用于对所述散热组件特征信息拆解,生成石墨烯薄膜特征信息和设备外壳特征信息;薄膜散热评估模块,用于根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数;外壳散热评估模块,用于根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数;传热性能评估模块,用于根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果。
本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本申请实施例提供的方法通过从预设设备的工作场景特征中提取参数取值区间以及设备温度阈值;拆解散热组件特征生成石墨烯薄膜和设备外壳的特征信息,将可对设备进行散热的工作组件进行分割,为后续确定实际设备的散热性能提供参考;对石墨烯薄膜特征和外壳特征进行散热系数评估,分别生成薄膜和外壳的散热系数;避免单一参考石墨烯层的散热能力导致对于设备实际散热性能的错误评价,根据参数取值区间、薄膜及外壳散热系数、设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果。达到了基于实际使用场景对超薄散热膜进行传热效果进行评估,评估结果个体化程度较高,具有较强的适用性的技术效果。
附图说明
图1为本申请提供的一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法流程示意图;
图2为本申请提供的一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法中生成薄膜散热系数的流程示意图;
图3为本申请提供的一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法中生成使用时长的流程示意图;
图4为本申请提供的一种超薄散热膜的传热性能智能评估系统的结构示意图;
附图标记说明:设备信息获得模块11,参数阈值获得模块12,场景特征提取模块13,特征信息生成模块14,薄膜散热评估模块15,外壳散热评估模块16,传热性能评估模块17
具体实施方式
本申请提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法及系统,用于针对解决现有技术中存在对于超薄散热膜的传热性能评估以厂商限定的性能阈值或行业标准为参考确定,与实际散热应用场景相割裂,导致存在缺乏个体化程度较高的超薄散热膜的传热性能评估方案性能评估结果在实际使用中适用性较差的技术问题。
针对上述技术问题,本申请提供的技术方案总体思路如下:
基于分析获取与设备散热性能有关的设备运行参数设计以及设备硬件状况获得运行参数最高值、运行参数最低值、设备外壳散热系数以及设备可正常运行不发生电子元件不可逆损伤的温度阈值结合石墨烯薄膜散热系数,从搭载的导热层以及设备本身和贴附成分多方面对设备进行散热评估。实现了基于设备结构特征和使用场景对超薄散热膜进行传热效果进行评估,评估结果个体化程度较高,具有较强的适用性的技术效果。
实施例一
如图1所示,本申请提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法,所述方法应用于一种超薄散热膜的传热性能智能评估系统,所述系统用于评估预用于预设设备的石墨烯薄膜的传热性能,所述预设设备包括设备工作组件和设备外壳,所述石墨烯薄膜预和所述设备外壳固定连接,且位于所述设备外壳靠近所述预设设备工作组件的一侧组成散热组件,用于散热,所述方法包括:
应理解的,不同的预设设备基于不同的使用需求和性能设置,内部具有不同的结构设计并搭载有产热程度不同的电子元件,且基于美观或散热考量,其外壳形态、厚度及材质等也存在一定的差异性,因而即使是相同的散热组件,基于在不同预设设备中的搭载位置及贴附方式等的不同,也存在散热性能的差异性。
所述散热组件为将所述预设设备的工作组件在运行过程中产生的热量进行导出的具有热传导功能的组合装置,所述散热组件的常见构成方式为石墨烯薄膜贴附在电磁、电池、SOC(系统级芯片)、信号放大器等发热元件上,且与便携性电子设备的设备外壳贴附,这一搭载方式有利于减小散热组件对于电子设备内部空间的占用同时有利于设备外壳加速热量的对外扩散。所述散热组件特征信息为构成所述散热组件的石墨烯薄膜、贴附材料及设备外壳的结构特征和/或材料特征信息。
S100:获取预设设备信息,所述预设设备信息具有散热需求场景,其中,所述散热需求场景包括工作场景特征信息和散热组件特征信息:
具体而言,所述预设设备可为具有携带便捷性和内部电子元件空间结构致密性的便携电子设备,例如手机、平板等。所述预设设备的设备结构共性为包括设备工作组件以及起到保护工作组件并承担部分散热工作的设备外壳。
所述工作场景为用户使用所述预设设备时,基于所下载的软件或预设设备的原生程序可进行的娱乐或工作操作。示例性的,所述工作场景可为游戏、办公、视频影音等。在不同工作场景下,所述预设设备前台后台同步启动的驱动装置、内存占用及工作硬件等情况各不相同。所述工作场景特征信息为在不同的工作场景下,所述预设设备的前台及后台运行的程序量及不同硬件唤醒状态的特征。
所述散热需求场景为在不同的程序及硬件唤醒及运行过程中产生不同程度的元件工作热,对应存在不同的散热需求。
在本实施例中,获取所述预设设备信息,基于所述预设设备信息确定所述散热需求场景,并基于散热需求场景确定所述预设设备的工作场景特征信息和散热组件特征信息,为后续针对具体设备进行超薄散热膜散热性能评估提供参考基础。
S200:从所述工作场景特征信息中提取参数取值区间,其中,所述参数取值区间包括参数第一阈值和参数第二阈值,所述参数第一阈值大于所述参数第二阈值;
S300:从所述工作场景特征信息中提取设备温度阈值;
具体而言,在本实施例中,所述参数为确保所述预设设备在不同工作场景之下稳定运行不崩溃的前后台程序运行状况的运行参数,所述参数具有一数值范围,即为所述参数取值区间。
所述参数取值区间的最大值为所述预设设备在同步开启极限数量值工作场景下,维持稳定运行的参数值,用所述参数第一阈值表示。所述参数取值区间的最小值为所述预设设备保持开机状态,前后台无任何程序运行的状态下,自启动程序维持设备最基础功能的最低运行参数值,用所述参数第二阈值表示。
所述设备温度阈值为所述预设设备能够在所述参数取值区间内确保所述设备各类工作场景正常运转,电子元件及屏幕等硬件不存在因温度问题发生不可逆损伤的温度范围。
基于所述工作场景特征信息确定所述参数取值区间、设备温度阈值,在所述参数取值区间和所述设备温度阈值内,理论上所述预设设备处于可正常使用满足各类工作场景正常运行的状态。
S400:对所述散热组件特征信息拆解,生成石墨烯薄膜特征信息和设备外壳特征信息;
具体而言,应理解的,所述散热组件并非单一为所述石墨烯薄膜,而是包括所述石墨烯薄膜以及与石墨烯薄膜协同进行传热散热的设备外壳,以及填充于石墨烯薄膜与电子元件之间、石墨烯薄膜与设备外壳之间对石墨烯薄膜进行位置固定防滑移胶质黏合物。
所述设备外壳特征信息包括所述预设设备的外壳颜色、材质、厚度、扬声器开孔位置、摄像机开孔位置等与石墨烯薄膜贴合及传热性能相关或无关的物理特征信息。
所述石墨烯薄膜包括应用于所述预设设备的石墨烯层的具体堆叠层数、薄膜厚度、在电子元件表面的贴附范围等信息,以及防止石墨烯薄膜滑移的胶质黏合物的厚度、传热能力等信息。
在本实施例中,将所述散热组件按照组成特征进行拆解,形成包括起主要传热散热功能的所述石墨烯薄膜特征信息,以及起辅助热传导功能的所述设备外壳特征信息。
S500:根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数;
进一步的,如图2所示,所述根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数,本申请提供的方法步骤S500还包括:
S510:根据所述石墨烯薄膜特征信息,生成第一胶粘层特征信息、石墨烯层特征信息、第二胶粘层特征信息,其中,所述第一胶粘层特征信息包括第一材料特征、第一厚度特征、第一面积特征;所述石墨烯层特征信息包括片层特征、层数特征、第二面积特征;所述第二胶粘层特征信息包括第二材料特征、第二厚度特征、第三面积特征;
S520:根据所述第一材料特征、所述第一厚度特征、所述第一面积特征对第一胶粘层进行散热系数评估,生成第一胶粘层散热系数;
S530:根据所述片层特征、所述层数特征、所述第二面积特征对石墨烯层进行散热系数评估,生成石墨烯层散热系数;
S540:根据所述第二材料特征、所述第二厚度特征、所述第三面积特征进行散热系数评估,生成第二胶粘层散热系数;
S550:根据所述第一胶粘层散热系数、所述第二胶粘层散热系数对所述石墨烯层散热系数进行调整,生成所述薄膜散热系数。
具体而言,所述薄膜散热系数为贴附于电子元件以及所述设备外壳后,所述石墨烯层在所述预设设备中所能发挥的实际散热能力的表征,所述薄膜散热系数可量化为单位分钟或单位小时内,单位面积温度降低的摄氏度数值。
所述第一胶粘层为在设备元件及石墨烯层之间起防滑移作用的具有黏连作用的非导电性材料,所述第二胶粘层为在设备外壳与石墨烯层之间起防滑移作用的具有黏连作用的非导电性材料。
应理解的,所述第一胶粘层、第二胶粘层在起防滑移作用的同时,由于其与所述石墨烯薄膜之间位置关系的特殊性,在一定程度上会引起所述石墨烯层的传热效率变化。
在本实施例中,基于对所述石墨烯薄膜特征信息进行分析,获得所述第一胶粘层特征信息、石墨烯层特征信息、第二胶粘层特征信息。
根据所述第一胶粘层特征信息获得所述第一材料特征、所述第一厚度特征、所述第一面积特征,基于上述特征对第一胶粘层进行散热系数评估,生成第一胶粘层散热系数;根据所述石墨烯层特征信息获得所述片层特征、所述层数特征、所述第二面积特征,基于上述特征对石墨烯层进行散热系数评估,生成石墨烯层散热系数;根据所述第二胶粘层特征信息获得根据所述第二材料特征、所述第二厚度特征、所述第三面积特征,基于上述特征对第二胶粘层进行散热系数评估,生成第二胶粘层散热系数;
基于对当前设备进行石墨烯薄膜的特征分析,获得所述第一胶粘层散热系数、所述第二胶粘层散热系数生成初始值的当前设备的薄膜散热系数,基于数据采集装置获得若干组历史同类型设备的对应第一历史胶粘层散热系数和第二历史胶粘层散热系数,对多组相同位置历史胶粘层散热系数进行平均,获得第一平均胶粘层散热系数和第二平均胶粘层散热系数,基于第一平均胶粘层散热系数和第二平均胶粘层散热系数对所述石墨烯层散热系数进行调整,生成修正后的当前石墨烯薄膜的所述薄膜散热系数作为参考。
本实施例通过分析确定干扰石墨烯层在设备中的传热性能的直接因素,并基于材料性质以及干扰因素与石墨烯层的贴附面积等信息,确定石墨烯材料在当前设备的实际传热系数,并结合同类型设备的历史测试数据对传热系数进行修正,达到了准确获得相同的石墨烯薄膜在同类型设备中的实际所能达到的散热系数的技术效果。
S600:根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数;
进一步的,所述根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数,本申请提供的方法步骤S600还包括:
S610:根据所述设备外壳特征信息,获取外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征;
S620:根据所述外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征进行散热系数评估,生成所述外壳散热系数。
具体而言,所述设备外壳在设备中起到了保护设备内部结构以及再次传递所述石墨烯薄膜从发热元件上传导出的热量的作用。
具体而言,所述设备外壳的散热能力取决于外壳材料、形状及厚度。例如,塑料材质及陶瓷材质的设备外壳相较于金属材质的散热能力弱,同材质的设备外壳,较厚的设备外壳相较于轻薄外壳散热能力弱,外壳厚度均匀无明显厚度变化的设备外壳相较于厚度不均的设备外壳散热能力强。
在所述设备外壳进行热传导的过程中,若设备发热组件的产热速率在所述石墨烯薄膜及所述设备外壳的散热系数范围内,则发热组件所产热量及时经所述石墨烯薄膜及所述设备外壳传递至外界,设备整体温度不发生明显变化,若设备发热组件的产热速率高于所述石墨烯薄膜以及所述设备外壳的散热系数,则设备产热不能被及时传导至外界发散,热量再设备内累积并传递,最终设备整体温度上升。
根据所述设备外壳特征信息,获取外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征;根据所述外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征进行散热系数评估,生成所述外壳散热系数,所述外壳散热系数可量化为单位分钟或单位小时内,单位面积温度降低的摄氏度数值。
本实施例通过对与设备散热性能有关联的设备外壳进行分析,获得设备外壳的传热系数,达到了进一步提高所获取的石墨烯薄膜在设备中所能实现的传热性能准确度的技术效果。
S700:根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果。
进一步的,所述根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果,本申请提供的方法步骤S700还包括:
S710:根据所述参数第一阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第一升温系数;根据所述参数第二阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第二升温系数;
S720:根据所述设备温度阈值和所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数,分别结合所述第一升温系数和所述第二升温系数按照预设规则进行计算,获得第一使用时长和第二使用时长;
S730:当所述第一使用时长满足第一预设时长,且所述第二使用时长满足第二预设时长时,生成传热性能合格标签对所述散热组件进行标识。
具体而言,所述参数第一阈值为所述预设设备在同步开启极限数量值工作场景下,维持稳定运行的参数值,例如切屏进行音视频播放和高功率游戏,后台运行大量应用程序的状况下,设备维持稳定运行的参数值。当所述设备在所述参数第一阈值下运行,且设备处于完全无热量散失的状况下,所述设备热量积累,温度不断升高,根据所述参数第一阈值对所述预设设备进行升温系数测试和评估,确定所述设备在完全无热量散失的条件下,设备单位分钟或单位小时的升温数量,获得所述第一升温系数,所述第一升温系数可量化为单位分钟或单位小时内,单位面积温度降低的摄氏度数值。
所述参数第二阈值为所述预设设备保持开机状态,前后台无任何程序运行的状态下,必要的自启动程序维持设备最基础功能的最低运行参数值,当所述设备在所述参数第二阈值下运行,且设备处于完全无热量散失的状况下,所述设备热量积累,温度不断升高,根据所述参数第二阈值对所述预设设备进行升温系数测试和评估,确定所述设备在完全无热量散失的条件下,设备单位分钟或单位小时的升温数量,获得所述第二升温系数,所述第二升温系数可量化为单位分钟或单位小时内,单位面积温度降低的摄氏度数值。
根据所述设备温度阈值确定设备处于正常运行状态,不发生电子元件不可逆损伤的温度区间的最大值、最小值,所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数,分别结合所述第一升温系数和所述第二升温系数按照预设规则进行计算,获得所述第一使用时长和所述第二使用时长。
所述第一使用时长为在参数第一阈值下,设备升温至温度阈值最低值以及设备升温至温度阈值最高值的时间跨度,所述第二使用时长为在参数第二阈值下,所述设备温度升高至设备温度阈值最低值以及温度阈值最高值的时间跨度。
所述第一预设时长为理想状态下,设备维持最低运行参数即参数第一阈值下持续运行所产生热量累积使设备升温到达设备温度阈值最低值的时间跨度。所述第二预设时长为理想状态下,设备在最高运行参数即参数第二阈值下持续运行所产生热量积累使设备升温至设备温度阈值最高值的时间跨度。
当实际测得的所述第一使用时长满足第一预设时长,且所述第二使用时长满足第二预设时长时,能够确保设备在连续高强度等极端使用过程中不发生电子元件不可逆损伤。当实际测得的所述第一使用时长满足第一预设时长,且所述第二使用时长满足第二预设时长时生成传热性能合格标签对所述散热组件进行标识。
本实施例通过将不同工作场景下的使用时长与预估在不同工作场景下的使用时长进行比对,获得使用时间的两个极值,达到了准确判定当前设备的传热性能是否合格的技术效果。
本实施例提供的方法通过从预设设备的工作场景特征中提取参数取值区间以及设备温度阈值;拆解散热组件特征生成石墨烯薄膜和设备外壳的特征信息,将可对设备进行散热的工作组件进行分割,为后续确定实际设备的散热性能提供参考;对石墨烯薄膜特征和外壳特征进行散热系数评估,分别生成薄膜和外壳的散热系数;避免单一参考石墨烯层的散热能力导致对于设备实际散热性能的错误评价,根据参数取值区间、薄膜及外壳散热系数、设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果。达到了基于实际使用场景对超薄散热膜进行传热效果进行评估,评估结果个体化程度较高,具有较强的适用性的技术效果。
进一步的,如图3所示,本申请提供的方法步骤S720还包括:
S721:构建预设函数;
S722:根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第一升温系数对所述预设函数初始化,生成第一目标函数;
S723:根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第二升温系数对所述预设函数,生成第二目标函数;
S724:将所述设备温度阈值分别输入所述第一目标函数和所述第二目标函数,生成所述第一使用时长和所述第二使用时长。
进一步的,所述构建预设函数,本申请提供的方法步骤S721还包括:
S721-1:获得预设函数结构式:
其中,t为使用时长,T为温度阈值,v0为升温系数,v1为薄膜散热系数,v2为外壳散热系数,δ为误差参数;
S721-2:根据所述预设函数结构式,采集历史使用数据进行统计,对所述误差参数进行赋值,生成所述预设函数。
具体而言,在本实施例中,对于获得所述第一使用时长和所述第二使用时长的所述预设函数不做限制,优选的,构建所述预设函数的结构式为
基于所述预设函数关系式计算获得的所述第一使用时长和所述第二使用时长较为准确具有参考价值。具体的,在所述预设函数结构式中,t为通过所述预设函数结构式计算所获得的使用时长,T为温度阈值,v0为升温系数,v1为薄膜散热系数,v2为外壳散热系数,δ为误差参数。所述温度阈值T在所述预设函数结构式的构建中选用所述温度阈值的最高值和最低值。
所述δ为误差参数,基于所述预设函数结构式,采集历史使用数据进行统计获得的,同类型电子设备在最低运行参数下以及在最高运行参数下设备维持用户正常使用以及设备内部电子元件不发生不可逆性损坏的可用时长。基于所述预设函数结构式计算获得的使用时长波动越小,则证明同类型设备的散热性能稳定程度越高,基于所获得的历史数据的稳定程度,对对所述误差参数进行赋值,生成所述预设函数的误差参数具体数值。
所述第一目标函数用于计算所述设备的第一使用时长,具体所述第一目标函数的构建方式为,将在步骤S500获得的所述薄膜散热系数v1、在步骤S600获得的所述外壳散热系数v2和所述第一升温系数对所述预设函数初始化,生成所述第一目标函数。
所述第二目标函数用于计算所述设备的第二使用时长,具体所述第二目标函数的构建方式为,将在步骤S500获得的所述薄膜散热系数v1、在步骤S600获得的所述外壳散热系数v2和所述第二升温系数带入所述预设函数,生成所述第二目标函数。将所述设备温度阈值分别输入所述第一目标函数和所述第二目标函数,生成所述第一使用时长和所述第二使用时长。
本实施例通过构建函数关系式并基于函数关系式计算获得多组同类型其他设备的历史多组第一使用时长和第二使用时长,参考进行误差参数赋值,基于赋值误差参数的函数关系式计算获得当前检测设备维持最低运行状态的可正常使用时长和在最高运行参数下可正常使用时长,达到了准确获得在具体使用场景中石墨烯薄膜的实际散热性能,评估结果个体化程度高,具有较强适用性和参考性的技术效果。
进一步的,所述将所述设备温度阈值分别输入所述第一目标函数和所述第二目标函数,生成所述第一使用时长和所述第二使用时长,本申请提供的方法步骤S724还包括:
S724-1:根据所述设备温度阈值,获取一级温度阈值和二级温度阈值,其中,所述二级温度阈值高于所述一级温度阈值;
S724-2:将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第一目标函数,生成第一状态一级使用时长和第一状态二级使用时长;
S724-3:将所述第一状态一级使用时长和所述第一状态二级使用时长添加进所述第一使用时长;
S724-4:将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第二目标函数,生成第二状态一级使用时长和第二状态二级使用时长;
S724-5:将所述第二状态一级使用时长和所述第二状态二级使用时长添加进所述第二使用时长。
具体而言,设备使用产热初期,产热速度等于传热散热速度,设备温度不发生变化,随着连续使用时间及使用强度增加,设备运行参数增加,产热速度大于传热散热速度,设备内部开始积攒热量引起设备升温,当设备升温到达一定强度时,设备内部电子元件发生不可逆损伤,从设备开始升温的温度到设备发生电子元件不可逆损伤的临界温度,即为所述设备温度阈值。
所述设备温度阈值为所述预设设备能够在所述参数取值区间内确保所述设备各类工作场景正常运转,电子元件及屏幕等硬件不存在因温度问题发生不可逆损伤的温度范围。
所述一级温度阈值为设备开始升温的温度临界数值,所述二级温度阈值为设备内部电子元件不发生不可逆损伤的临界温度值。
根据所述设备温度阈值,获取一级温度阈值和二级温度阈值,将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第一目标函数,生成第一状态一级使用时长和第一状态二级使用时长;将所述第一状态一级使用时长和所述第一状态二级使用时长添加进所述第一使用时长;将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第二目标函数,生成第二状态一级使用时长和第二状态二级使用时长;将所述第二状态一级使用时长和所述第二状态二级使用时长添加进所述第二使用时长。
本实施例通过分析设备在不同运行参数下升温到达影响用户使用体验的温度时长以及影响设备使用性能的温度时长,达到了准确获取具有针对性的检测设备的实际散热性能,准确获得石墨烯这一超薄散热膜在不同散热场景下散热性能状况的技术效果。
实施例二
基于与前述实施例中一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法相同的发明构思,如图4所示,本申请提供了一种超薄散热膜的传热性能智能评估系统,其中,所述系统包括:
设备信息获得模块11,用于获取预设设备信息,所述预设设备信息具有散热需求场景,其中,所述散热需求场景包括工作场景特征信息和散热组件特征信息:
参数阈值获得模块12,用于从所述工作场景特征信息中提取参数取值区间,其中,所述参数取值区间包括参数第一阈值和参数第二阈值,所述参数第一阈值大于所述参数第二阈值;
场景特征提取模块13,用于从所述工作场景特征信息中提取设备温度阈值;
特征信息生成模块14,用于对所述散热组件特征信息拆解,生成石墨烯薄膜特征信息和设备外壳特征信息;
薄膜散热评估模块15,用于根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数;
外壳散热评估模块16,用于根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数;
传热性能评估模块17,用于根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果。
进一步的,所述薄膜散热评估模块还包括:
散热层特征生成单元,用于根据所述石墨烯薄膜特征信息,生成第一胶粘层特征信息、石墨烯层特征信息、第二胶粘层特征信息,其中,所述第一胶粘层特征信息包括第一材料特征、第一厚度特征、第一面积特征;所述石墨烯层特征信息包括片层特征、层数特征、第二面积特征;所述第二胶粘层特征信息包括第二材料特征、第二厚度特征、第三面积特征;
第一胶粘层散热系数生成单元,用于根据所述第一材料特征、所述第一厚度特征、所述第一面积特征对第一胶粘层进行散热系数评估,生成第一胶粘层散热系数;
石墨烯层散热系数生成单元,用于根据所述片层特征、所述层数特征、所述第二面积特征对石墨烯层进行散热系数评估,生成石墨烯层散热系数;
第二胶粘层散热系数生成单元,用于根据所述第二材料特征、所述第二厚度特征、所述第三面积特征进行散热系数评估,生成第二胶粘层散热系数;
薄膜散热系数生成单元,用于根据所述第二材料特征、所述第二厚度特征、所述第三面积特征进行散热系数评估,生成第二胶粘层散热系数。
进一步的,所述外壳散热评估模块还包括:
外壳特征获得单元,用于根据所述设备外壳特征信息,获取外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征;
外壳散热系数获得单元,用于根据所述外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征进行散热系数评估,生成所述外壳散热系数。
进一步的,所述传热性能评估模块还包括:
升温系数评估单元,用于根据所述参数第一阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第一升温系数;根据所述参数第二阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第二升温系数;
使用时长获得单元,用于根据所述设备温度阈值和所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数,分别结合所述第一升温系数和所述第二升温系数按照预设规则进行计算,获得第一使用时长和第二使用时长;
时长判断标记单元,用于当所述第一使用时长满足第一预设时长,且所述第二使用时长满足第二预设时长时,生成传热性能合格标签对所述散热组件进行标识。
进一步的,所述使用时长获得单元还包括:
构建单元,用于构建预设函数;
目标函数生成单元,用于根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第一升温系数对所述预设函数初始化,生成第一目标函数;
第二目标函数生成单元,用于根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第二升温系数对所述预设函数,生成第二目标函数;
使用时长计算单元,用于将所述设备温度阈值分别输入所述第一目标函数和所述第二目标函数,生成所述第一使用时长和所述第二使用时长。
进一步的,所述构建单元还包括:
函数结构式构建单元,用于获得预设函数结构式:
其中,t为使用时长,T为温度阈值,v0为升温系数,v1为薄膜散热系数,v2为外壳散热系数,δ为误差参数;
预设函数生成单元,用于根据所述预设函数结构式,采集历史使用数据进行统计,对所述误差参数进行赋值,生成所述预设函数。
进一步的,所述使用时长计算单元还包括:
温度阈值获得单元,用于根据所述设备温度阈值,获取一级温度阈值和二级温度阈值,其中,所述二级温度阈值高于所述一级温度阈值;
使用时长生成单元,用于将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第一目标函数,生成第一状态一级使用时长和第一状态二级使用时长;
使用时长优化单元,用于将所述第一状态一级使用时长和所述第一状态二级使用时长添加进所述第一使用时长;
第二状态使用时长生成单元,用于将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第二目标函数,生成第二状态一级使用时长和第二状态二级使用时长;
第二使用时长优化单元,用于将所述第二状态一级使用时长和所述第二状态二级使用时长添加进所述第二使用时长。
综上可知,采用本发明的一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法及系统,通过对预设设备进行工作场景及散热组件的特征分析,获得与散热性能有关联性的薄膜散热系数、外壳散热系数、不同工作场景的参数取值区间、设备温度阈值,从而综合性的对于单一电子设备进行针对性的散热评估。达到了评估结果真实反映设备实际具备的散热性能,为生产商及消费者提供准确的生产及购买参考的技术效果。
综上所述的任意一项方法或者步骤可作为计算机指令或程序存储在各种不限类型的计算机存储器中,通过各种不限类型的计算机处理器识别计算机指令或程序,进而实现上述任一项方法或者步骤。
基于本发明的上述具体实施例,本技术领域的技术人员在不脱离本发明原理的前提下,对本发明所作的任何改进和修饰,皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种超薄散热膜的传热性能智能评估方法,其特征在于,所述方法应用于一种超薄散热膜的传热性能智能评估系统,所述系统用于评估预用于预设设备的石墨烯薄膜的传热性能,所述预设设备包括设备工作组件和设备外壳,所述石墨烯薄膜预和所述设备外壳固定连接,且位于所述设备外壳靠近所述预设设备工作组件的一侧组成散热组件,用于散热,所述方法包括:
获取预设设备信息,所述预设设备信息具有散热需求场景,其中,所述散热需求场景包括工作场景特征信息和散热组件特征信息;从所述工作场景特征信息中提取参数取值区间,其中,所述参数取值区间包括参数第一阈值和参数第二阈值,所述参数第一阈值大于所述参数第二阈值,所述参数第一阈值是指所述参数取值区间的最大值为所述预设设备在同步开启极限数量值工作场景下,维持稳定运行的参数值,所述参数第二阈值是指所述参数取值区间的最小值为所述预设设备保持开机状态,前后台无任何程序运行的状态,自启动程序维持设备最基础功能的最低运行参数值;
从所述工作场景特征信息中提取设备温度阈值,所述设备温度阈值为所述预设设备能够在所述参数取值区间内确保所述设备各类工作场景正常运转,电子元件及屏幕硬件不存在因温度问题发生不可逆损伤的温度范围;
对所述散热组件特征信息拆解,生成石墨烯薄膜特征信息和设备外壳特征信息;
根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数;
根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数;
根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果;
其中,所述根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果,包括:
根据所述参数第一阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第一升温系数;根据所述参数第二阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第二升温系数;
根据所述设备温度阈值和所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数,分别结合所述第一升温系数和所述第二升温系数按照预设规则进行计算,获得第一使用时长和第二使用时长;
当所述第一使用时长满足第一预设时长,且所述第二使用时长满足第二预设时长时,生成传热性能合格标签对所述散热组件进行标识;
所述预设规则包括:
构建预设函数;
根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第一升温系数对所述预设函数初始化,生成第一目标函数;
根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第二升温系数对所述预设函数,生成第二目标函数;
将所述设备温度阈值分别输入所述第一目标函数和所述第二目标函数,生成所述第一使用时长和所述第二使用时长;
所述构建预设函数,包括:
获得预设函数结构式:
其中,t为使用时长,T为温度阈值,v0为升温系数,v1为薄膜散热系数,v2为外壳散热系数,δ为误差参数;
根据所述预设函数结构式,采集历史使用数据进行统计,对所述误差参数进行赋值,生成所述预设函数。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数,包括:
根据所述石墨烯薄膜特征信息,生成第一胶粘层特征信息、石墨烯层特征信息、第二胶粘层特征信息,其中,所述第一胶粘层特征信息包括第一材料特征、第一厚度特征、第一面积特征;所述石墨烯层特征信息包括片层特征、层数特征、第二面积特征;所述第二胶粘层特征信息包括第二材料特征、第二厚度特征、第三面积特征;
根据所述第一材料特征、所述第一厚度特征、所述第一面积特征对第一胶粘层进行散热系数评估,生成第一胶粘层散热系数;
根据所述片层特征、所述层数特征、所述第二面积特征对石墨烯层进行散热系数评估,生成石墨烯层散热系数;
根据所述第二材料特征、所述第二厚度特征、所述第三面积特征进行散热系数评估,生成第二胶粘层散热系数;
根据所述第二材料特征、所述第二厚度特征、所述第三面积特征进行散热系数评估,生成第二胶粘层散热系数。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数,包括:
根据所述设备外壳特征信息,获取外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征;
根据所述外壳材料特征、外壳形貌特征和外壳厚度特征进行散热系数评估,生成所述外壳散热系数。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述设备温度阈值分别输入所述第一目标函数和所述第二目标函数,生成所述第一使用时长和所述第二使用时长,包括:
根据所述设备温度阈值,获取一级温度阈值和二级温度阈值,其中,所述二级温度阈值高于所述一级温度阈值;
将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第一目标函数,生成第一状态一级使用时长和第一状态二级使用时长;
将所述第一状态一级使用时长和所述第一状态二级使用时长添加进所述第一使用时长;
将所述一级温度阈值和所述二级温度阈值分别输入所述第二目标函数,生成第二状态一级使用时长和第二状态二级使用时长;
将所述第二状态一级使用时长和所述第二状态二级使用时长添加进所述第二使用时长。
5.一种超薄散热膜的传热性能智能评估系统,其特征在于,所述系统包括:
设备信息获得模块,用于获取预设设备信息,所述预设设备信息具有散热需求场景,其中,所述散热需求场景包括工作场景特征信息和散热组件特征信息:
参数阈值获得模块,用于从所述工作场景特征信息中提取参数取值区间,其中,所述参数取值区间包括参数第一阈值和参数第二阈值,所述参数第一阈值大于所述参数第二阈值,所述参数第一阈值是指所述参数取值区间的最大值为所述预设设备在同步开启极限数量值工作场景下,维持稳定运行的参数值,所述参数第二阈值是指所述参数取值区间的最小值为所述预设设备保持开机状态,前后台无任何程序运行的状态,自启动程序维持设备最基础功能的最低运行参数值;
场景特征提取模块,用于从所述工作场景特征信息中提取设备温度阈值,所述设备温度阈值为所述预设设备能够在所述参数取值区间内确保所述设备各类工作场景正常运转,电子元件及屏幕硬件不存在因温度问题发生不可逆损伤的温度范围;
特征信息生成模块,用于对所述散热组件特征信息拆解,生成石墨烯薄膜特征信息和设备外壳特征信息;
薄膜散热评估模块,用于根据所述石墨烯薄膜特征信息进行散热系数评估,生成薄膜散热系数;
外壳散热评估模块,用于根据所述设备外壳特征信息进行散热系数评估,生成外壳散热系数;
传热性能评估模块,用于根据所述参数第一阈值、所述参数第二阈值、所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数、所述设备温度阈值进行散热评估,生成传热性能评估结果;
其中,所述传热性能评估模块还包括:
升温系数评估单元,用于根据所述参数第一阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第一升温系数;根据所述参数第二阈值对所述预设设备进行升温系数评估,生成第二升温系数;
使用时长获得单元,用于根据所述设备温度阈值和所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数,分别结合所述第一升温系数和所述第二升温系数按照预设规则进行计算,获得第一使用时长和第二使用时长;
时长判断标记单元,用于当所述第一使用时长满足第一预设时长,且所述第二使用时长满足第二预设时长时,生成传热性能合格标签对所述散热组件进行标识;
所述使用时长获得单元还包括:
构建单元,用于构建预设函数;
目标函数生成单元,用于根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第一升温系数对所述预设函数初始化,生成第一目标函数;
第二目标函数生成单元,用于根据所述薄膜散热系数、所述外壳散热系数和所述第二升温系数对所述预设函数,生成第二目标函数;
使用时长计算单元,用于将所述设备温度阈值分别输入所述第一目标函数和所述第二目标函数,生成所述第一使用时长和所述第二使用时长;
所述构建单元还包括:
函数结构式构建单元,用于获得预设函数结构式:
其中,t为使用时长,T为温度阈值,v0为升温系数,v1为薄膜散热系数,v2为外壳散热系数,δ为误差参数;
预设函数生成单元,用于根据所述预设函数结构式,采集历史使用数据进行统计,对所述误差参数进行赋值,生成所述预设函数。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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