CN1991678A - 电源冷却系统 - Google Patents

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Abstract

一种电源冷却系统(8)包括计算机设备(10)，其具有用于接收由可拆卸地耦合到该计算机设备(10)的冷却系统(12)产生的气流的至少一个入口(48)，该计算机设备(10)被配置为从该冷却系统(12)接收功率。

Description

电源冷却系统
背景技术
例如膝上型计算机或者笔记本计算机的计算机设备包括多种不同类型的硬件和/或软件，所述硬件和/或软件包括例如不同类型和功能等级的处理器和图形电路。因此，某些计算机设备被配置为在相对高性能等级下操作，从而产生更大量的热能并且需要附加的功率和/或系统来耗散这些热能。为了适应计算机设备的增加的操作和热量耗散需求，出现了用以适应更大的冷却系统和/或附加的电池功率以便满足计算机设备的操作参数的新型底盘设计，但是同时增加了与计算机设备相关的成本。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其目的和优点，下面参照结合附图做出的下列描述，其中：
图1示出了根据本发明的电源冷却系统的一个示例图。
图2示出了图1的电源冷却系统的一个实施例的方框图。
具体实施方式
本发明的优选实施例及其优点可以参考图1和图2得到最好的理解，其中相同的附图标记用以表示各图中的相同或相应的部件。
图1示出了根据本发明的电源冷却系统8的一个实施例。在图1示出的实施例中，系统8包括计算机设备10和可拆卸地耦合到计算机设备10的冷却系统12。在图1示出的实施例中，计算机设备10包括具有可旋转地耦合到基件18的显示部件16的膝上型计算机或者笔记本计算机。但是，应当理解，计算机设备10可以包括其他类型的设备，例如(而不限于)手写板个人计算机、个人数字助理或者任何其他类型的便携式或非便携式计算机设备。冷却系统12可拆卸地耦合到计算机设备10，从而为计算机设备10提供附加的功率和/或冷却空气。
在图1示出的实施例中，计算机设备10的基件18包括外壳20，该外壳20具有工作表面22、底表面24、前表面26、后表面28和一对侧表面30和32。显示部件16包括外壳34，该外壳34具有显示表面36和后表面38。在图1示出的实施例中，基件18的底表面24包括至少一个气流入口48，该气流入口具有用以从冷却系统12接收冷却空气的多个孔或开口49，并且该底表面24还包括用来与在冷却系统12上的相应定位的连接器端口52通信接合的连接器端口50。
在图1示出的实施例中，外壳20包括至少一个气流出口54，该气流出口54被设置在基件18的后表面28上并且具有多个孔或开口55。从入口48进入并且从出口54流出的气流耗散由设置在外壳20内的计算机设备10的操作组件产生的热能。应当理解，出口54可以设置在基件18的其他位置(例如设置在表面22、24、26、30和/或32上)并且/或者可以设置在基件18的多个表面上。此外，应当理解，入口48可以设置在对应于由系统12提供的冷却空气源的基件18的其他位置处。
在图1示出的实施例中，冷却系统12包括外壳56，该外壳56具有顶表面58、底表面60、前表面62、后表面64a、64b和64c以及一对侧表面66和68。在图1示出的实施例中，冷却系统12包括用于主动产生气流的风扇70和设置在外壳56内的多个电池74。冷却系统12被配置为通过一对入口76a和76b由风扇70将气流吸入外壳56，其中每个所述入口具有孔或开口77并且被设置在对应的后表面64a和64c上。在图1示出的实施例中，冷却系统12包括至少一个与计算机设备10的入口48协同操作的气流出口82，该出口82具有设置在外壳56的顶表面58上的多个孔或开口83。在操作中，风扇70产生正向气流78a和78b，所述气流通过外壳56从相应的入口76a和76b和后面的相应的气流通道80a和80b流向气流出口82，气流78通过出口82排出。当气流78a和78b沿着气流通道80a和80b行进时，由设置在外壳56内的电池74和/或任何其他发热设备产生的热能通过出口82耗散。应当理解，更多或更少的入口76可以被设置在后表面64和/或冷却系统12的任何其他表面(例如表面58、60、62、66和/或68)上。
在图1示出的实施例中，冷却系统12通过锁定系统84可拆卸地耦合到计算机设备10，从而使得冷却系统12的出口82至少部分地与基件18的入口48对准，以便将来自冷却系统12的气流提供给基件18。在图1中，单个入口48和出口82被示出。但是，应当理解，可以在相应的计算机设备10和冷却系统12上使用附加的相应地对准的入口/出口。在图1示出的实施例中，锁定系统84包括多个钩86，所述钩86可以插入到设置在基件18的底表面24上的多个相应定位的开口88中，以便将冷却系统12紧密地固定到计算机设备10上。但是，应当理解，可以使用其他设备或方法来可拆卸地将冷却系统12固定到计算机设备10上。此外，应当理解，冷却系统12可以利用基件18的其他位置和/或表面(例如表面22、26、28、30和/或32)耦合到基件18。
在图1示出的实施例中，接合部件90被用来协助冷却系统12的出口82与计算机设备10的入口48之间的连接，以便防止或者基本上防止气流从此处泄漏。接合部件90可以包括弹性部件、凸起或者有利于将出口82接合到入口48的其他设备。在图1示出的实施例中，接合部件90被设置在冷却系统12的顶表面58上的出口82的周围，从而当把冷却系统12附着到计算机设备10上时，接合部件90引导气流从出口82流向入口48，从而消除或者充分减少在冷却系统12和计算机设备10之间的气流损失。应当理解，接合部件90可以替换地或者附加地被安装在基件18的底表面24上。
在操作中，当冷却系统12耦合到计算机设备10时，气流78通过入口48被导入基件18并且通过出口54从基件18中流出，以便耗散由设置在基件18内的计算机设备的操作组件产生的热能。优选地，冷却系统12的电池74被用于为冷却系统12供电(例如为风扇70和/或冷却系统12的其他操作组件供电)并且同时为计算机设备10供电(例如通过连接器端口50和52)。但是，应当理解，冷却系统12可以由其他方式供电(例如通过计算机设备10的内部和/或外部电池或者从外部插座或交流(AC)适配器获得的AC功率)。
优选地，计算机设备10被设置为在其中冷却系统12与计算机设备10分离的轻重量或低性能模式下操作，或者在其中冷却系统12附着到计算机设备10的高性能模式下操作。例如，在轻重量或低性能模式下，计算机设备10操作在低性能等级，从而利用更少的电池功率并且产生更少量的热能。相应地，通过冷却系统12提供附加的冷却和/或功率的需求被降低。但是，当计算机设备10在高性能模式下操作，计算机设备10操作在更高性能等级，从而利用附加的功率并且产生更多的热能。相应地，通过耗散计算机设备在高性能模式下产生的附加热能并且为计算机设备10提供附加的功率源(例如通过电池74)，冷却系统12使得计算机设备10能够操作在更高性能等级下。这样，在本发明的一些实施例中，通过为计算机设备10提供冷却和电池电源功能，冷却系统12被配置成一个冷却电池组。
图2示出了包括图1中的计算机设备10和冷却系统12的系统8的方框图。在图2示出的实施例中，计算机设备10包括耦合到存储器94的处理器92、传感器元件96以及用于与冷却系统12的连接器端口52通信接合的连接器端口50。在图2示出的实施例中，计算机设备10还包括模式检测器97和热监控系统98。模式检测器97和热监控系统98可以包括软件、硬件或者软件和硬件的组合。在图2中，模式检测器97和热监控系统98被显示为储存在存储器94中，以便可以由处理器92访问和/或执行。但是，应当理解，模式检测器97和/或热监控系统98可以被安装或存储在其他地方。
在本发明的一些实施例中，模式检测器97被用于检测冷却系统12是否附着到计算机设备10上。在本发明的一些实施例中，模式检测器97通过确定连接器端口50与冷却系统12的连接器端口52的接合状态、确定计算机设备10和冷却系统12之间的通信和/或数据信号在通信中或者缺少通信、检测到在连接器端口50处的电流或供电或者通过其他方式来检测冷却系统12是否附着到计算机设备10上。如果模式检测器97确定冷却系统12未附着到计算机设备10上，则计算机设备10优选地被配置为操作在轻重量模式下。如果模式检测器97检测到冷却系统12被附着到计算机设备10上，则计算机设备10优选地被配置为操作在高性能模式下。
在本发明的一些实施例中，传感器元件96(例如温度传感器)被用来检测和/或测量由计算机设备10的组件产生的热能级。热监控系统98监控从传感器元件96接收到的温度信息，并且产生一个由计算机设备10的硬件、软件和/或其组合(例如，基本输入输出系统(BIOS)、操作系统或者计算机设备10的其他硬件和/或软件组件)处理的信号，以便控制风扇70的速度和/或控制风扇70的致动/制动。例如，如果计算机设备10产生相对大量的热能(例如，计算机设备10内的温度超过预定的一个或多个阈值)，则热监控系统98控制和/或以其他方式致动风扇70和/或提高风扇70的速度，从而提高从计算机设备10内耗散的热能级。相应地，响应于传感器元件96检测和/或测量到热能产生量的减少(例如，温度降低和/或温度下降到低于预定的一个或多个阈值)，热监控系统98控制和/或以其他方式降低风扇70的速度和/或制动风扇70。附加地或者可选地，热监控系统98被配置为以不同时间间隔致动风扇70、在风扇70的预定速度下致动风扇70和/或在预定的时间段内致动风扇70，以便耗散由计算机设备10的操作产生的热能。
因此，本发明的实施例提供了具有可拆卸地耦合的冷却系统12的计算机设备10，以便从计算机设备10散热并且为计算机设备10供电。本发明的实施例通过提供具有按需冷却(cooling-on-demand)能力的电池源而使得能够制造尺寸更小同时仍具有高性能的计算机设备10。

Claims (10)

1、一种电源冷却系统(8)，包括：
计算机设备(10)，其具有用于接收由可拆卸地耦合到该计算机设备(10)的冷却系统(12)所产生的气流的至少一个入口(48)，该计算机设备(10)被配置为从该冷却系统(12)接收功率。
2、如权利要求1所述的系统(8)，其中，所述计算机设备(10)包括被配置为致动所述冷却系统(12)的风扇(70)的热监控系统(98)。
3、如权利要求1所述的系统(8)，其中，所述计算机设备(10)包括被配置为控制所述冷却系统(12)的风扇(70)的速度的热监控系统(98)。
4、如权利要求1所述的系统(8)，其中，所述计算机设备(10)包括被配置为确定所述冷却系统(12)与该计算机设备(10)的接合状态的模式检测器(97)。
5、如权利要求1所述的系统(8)，其中，所述计算机设备(10)被配置为响应于所述冷却系统(12)与该计算机设备(10)相接合而操作在高性能模式下。
6、一种制造用于计算机设备(10)的冷却系统(12)的方法，包括：
将外壳(56)配置成可拆卸地耦合到计算机设备(10)的外壳(20)；
在该外壳(56)中设置至少一个电池(74)，以便为该计算机设备(10)提供功率；以及
在该外壳(56)中提供风扇(70)，以便引导气流流向该计算机设备(10)。
7、如权利要求6所述的方法，进一步包括把所述风扇(70)配置成可以由所述计算机设备(10)致动。
8、如权利要求6所述的方法，进一步包括把所述风扇(70)配置成由所述计算机设备(10)控制。
9、如权利要求6所述的方法，进一步包括把所述外壳(56)配置成通过它吸取气流以便耗散由所述至少一个电池(74)产生的热能。
10、如权利要求6所述的方法，进一步包括把所述外壳(56)配置成可拆卸地耦合到所述计算机设备(10)的底表面(24)。
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