JP2013531896A - 冷却装置を備えた電子アセンブリ - Google Patents

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Abstract

本発明は、複数の電子部品群(2.1、2.2、2.3、2.4)と、その電子部品群(2.1、2.2、2.3、2.4)を冷却する冷却装置(3)を含む電子アセンブリに関する。冷却装置(3)は、冷却力分配器(6)を供給する。冷却装置(3)の冷却力は、それぞれの部品群(2.1、2.2、2.3、2.4)に対して、冷却力分配器(6)によって個別にコントロールすることができる。さらに、アセンブリは、各部品群に対して温度登録手段(10、11.1、11.2、11.3、11.4)を供給し、各部品群の温度を登録し、そして、負荷決定装置(12)を供給し、各部品群(2.1、2.2、2.3、2.4)に対するパラメータを決定し、そのパラメータは、この部品群(2.1、2.2、2.3、2.4)に対して登録された温度に基づいて、部品群が受ける負荷を記述する。制御ユニット(7)は、部品群(2.1、2.2、2.3、2.4)に対して、決定されるパラメータに基づいて、冷却力分配器(6)をコントロールする。

Description

本発明は、電子部品群を冷却する冷却装置を備えた複数の電子部品を含む電子アセンブリと、電子部品群を冷却する方法とに関する。
電子アセンブリ内の電子部品群は、動作中に熱くなり、そして、冷却される必要がある。これは、通常、電子部品内のファンによって達成される。各部品群の予測される、平均動作寿命は計算することができ、そして、冷却力の分配は、設計方法による不変の方法で、これに適用することができることが知られている。電子アセンブリの故障は、電子部品群の第1の故障により判別される。従って、各電子部品に相対的に供給される冷却力は、その感度と、個々の部品群への予測負荷とに応じて計算される。しかし、電子アセンブリ内の電子部品が過剰に負荷を受けている場合、他の部品群への冷却力の供給は、その動作態様には過剰であり、その過度に負荷を受けた部品群には不十分である。さらに、プログラム可能な部品群の場合には、幾つかの場合には、予測冷却条件を計算することは不可能である。なぜなら、熱の展開は、プログラム可能な部品群のソフトウェアに依存するからである。
本発明の目的は、先行技術の不利な点を取り除くことであり、電子アセンブリを供給することであり、その電子アセンブリの冷却装置は、夫々の動作態様に対して、適切に電子部品群を冷却するのに適している。
この目的は、請求項1で特定される発明に従った電子アセンブリによって達成され、そして、請求項9で特定される、電子部品群を冷却する発明に係る方法によって達成される。
本発明による電子アセンブリは、複数の電子部品群と、その電子部品群を冷却する冷却装置とを含む。さらに、電子アセンブリは、各部品群の温度登録手段を含み、それぞれの部品群内で優位である温度を登録する。電子アセンブリは、負荷判定装置を含み、各部品群のパラメータを決定し、そのパラメータは部品群によって受けた負荷を記述する。それぞれの部品群のパラメータは、この部品群の登録された温度に基づいて決定される。冷却装置は、冷却力分配器を含み、冷却装置の(全体)冷却力を部品群に分配するのに適する。電子アセンブリの制御ユニットは、冷却力分配器をコントロールすることにより、部品群に対して決定されたパラメータに基づいて、冷却力を分配するのに適している。
複数の電子部品群を制御する本発明の方法は、以下のステップを含む:
第1に、温度が各部品群に対して個別に登録される。複数の部品群のうちの1つ部品群の夫々の温度から、その温度に関連する部品群に対してパラメータが決定され、各部品群のパラメータは、この部品群によって受ける負荷を指し示す。そのパラメータは、この部品群に対して登録される温度に基づいて決定される。これに続いて、冷却力が、部品群に対して決定されたパラメータに基づいて、部品群に分配される。
電子部品群の温度は、電子部品群への負荷、主としてその半導体部品に関する負荷に対して決定的な値である。各部品群の温度を個別に登録することにより、各部品群への負荷は個別に計算され、それぞれの場合、パラメータを介して表現される。さて、本発明は、通常動作の間、個々の部品群の冷却力は、適応的な方法で、部品群への不測の負荷や、負荷の変動に自動的に適合し、従って、電子アセンブリの全体の負荷は減少することができる。本発明に従って、冷却力を電子アセンブリの個々の部品群に分配することは、それぞれの動作態様に関して好適に適合する。
従属請求項は、本発明の有利な更なる展開に関連する。
特に、負荷判定装置は、各部品群に対して登録された温度の動作時間に基づいて、各部品群に対するパラメータを決定するのに適し、そのパラメータはその部品群の温度特性から決定される。従って、負荷に対するパラメータは、特に正確な方法で決定することができる。なぜなら、部品群の動作時間が、この動作時間の温度予測と共に、パラメータの計算において考慮されるからである。従って、全体の温度特性、即ち、少なくとも、部品群の動作時間の間、生じる部品群の温度特性が、この部品群の負荷に対するパラメータの計算において、考慮に入れられることができる。
有利には、電子アセンブリは、ユーザインタラクションを入力する入力ユニットを供給する。これは、制御ユニットに接続される。制御ユニットは、部品群の1つの温度特性が、所与のユーザインタラクションに続いて、削除されるように、実施される。従って、例えば、部品群が交換され、又は、修理される場合、ユーザが、その部品の温度特性を削除することも可能である。従って、適応的な冷却が、部品群の交換後も改善できる。
また、夕に利は、負荷判定装置は、定期的なインターバルで、各部品群のパラメータを再決定するのに適し、そして、制御ユニットは、冷却力の部品群への分配を、その部品群の再決定されたパラメータに基づいて、適合させるのに適する。負荷の定期的な再決定の結果、個々の部品群に対するパラメータは、最新に維持され、そして、各部品群に対する調整された冷却力は、生ずる負荷に基づいていつでも更新することができる。
さらに、有利には、各部品群に対するパラメータは、この部品群に対する予測残動作寿命である。説明される本発明のコンテキストでは、部品群又はアセンブリの残動作寿命は、次の故障までの残りの時間として定義される。部品群の平均残動作寿命は、2つの故障の間の平均時間(“ミーン・タイム・ビトゥイーン・フェイラー”、MTBF)と、その部品群が受ける動作時間とから計算することができ、そのMTBFは、その部品群に対して登録された温度から計算することができる。残動作寿命は、特に、パラメータとして有利である。なぜなら、それは、部品群の次の故障に対して最も重要なパラメータであり、制御アルゴリズムとユーザの双方に対して、特別な予測力を有する。説明のため、部品群の故障が一般的に参照される。しかし、次の修理期限までの時間(例えば、再キャリブレーション)が、故障までの時間の代わりに考慮されてもよい。
さらに、部品群に対して調整された冷却力と、関連の、予測される、熱の更なる展開とを考慮することにより、各部品群の予測の残動作寿命を改善することが有利である。従って、予測残動作寿命の正確さは、更に改善することができ、そして、部品群の故障による電子アセンブリの早期の故障を改善された方法で回避することができる。
部品群の予測された残動作寿命から計算された電子アセンブリの残動作寿命が、最大になるように、各部品の冷却力をコントロールすることは、特に有利である。
さらなる有利な点は、個々の部品群の負荷に対して決定されたパラメータを出力することにより得られる。従って、装置のユーザ又は電子アセンブリのサービス責任者に対して、個々の部品群の消耗と負荷に関して、及び/又は、個々の部品群の平均残動作寿命を知らせることが可能である。こうして、過負荷の部品群は適切なときに交換することができ、それによって、他の部品群の冷却力を犠牲にして増加していた、交換された部品群の冷却力を低減することができる。従って、装置の全体の動作寿命は更に延長することができる。なぜなら、ユーザ又はサービス員は、特定の部品群が故障のリスクがあることを知ることができるからであり、そして、この部品群は、変更された冷却力が他の部品群の残動作寿命を短縮する前に、適切なときに、交換することができる。
本発明に関して、冷却力の分配は、個々の部品群に対する冷却力の如何なるコントロールをも意味すると理解され、他の部品群の冷却力に関連して、これらの部品群の少なくとも1つに対して、冷却力を変更する。この場合には、全体の冷却力は必ずしも一定である必要はない。しかし、本発明は、特に、最大の全体の冷却力に関連する。
本発明の2つの好ましい例示的実施形態が、以下の図面を参照して説明される。その図面は:
図1は、本発明に従った、電子アセンブリの第1実施形態の概略図を示す。 図2は、本発明に従った、電子アセンブリの第2実施形態の概略図を示す。 図3は、本発明に従った、電子部品群を冷却するための方法のステップを有するフロー図である。
図1は、本発明に従った、電子アセンブリの第1実施形態を示す。電子アセンブリとしての電子装置1は、複数の電子部品群としての、4つの電子部品群2.1、2.2、2.3、及び2.4を供給する。本発明は、2.1乃至2.4の4つの電子部品群に限定されないが、冷却されるべき電子部品群の2以上の如何なる数にも適する。このコンテキストでは、部品群は同様に又は異なって構成されてもよい。或る電子部品群は、通常は、複数の連結された電子部品から組み立てられ、その結果、この部品群は、装置1内に少なくとも1つの機能を実現させる。しかし、或る部品群は、また、唯一の電子部品を有してもよい。この例示的実施形態では、部品群2.1乃至2.4は、ガリウムヒ素(GaAs)からなる半導体を電子部品として含み、特に温度に敏感であり、その残動作寿命は、受ける温度に非常に大きく依存する。
さらに、装置1は冷却装置3を含む。冷却装置3はファン4及び気流供給ライン5.1、5.2、5.3及び5.4を供給し、そのラインは、対応する部品群2.1、2.2、2.3及び2.4のそれぞれに丁度つながる。気流供給ライン5.1乃至5.4は、図1で概略的に示されるように、パイプ又は他の気流供給ラインを含んでもよく、他の気流供給ラインに対して、それぞれ閉鎖(隔離)されている。ファン4は、外側から空気を引き込み、それを、気流供給ライン5.1乃至5.4を通って、電子部品群2.1乃至2.4の方へ導く。代替的に、ファン4が、過熱された空気を、気流供給ライン5.1乃至5.4を介して、部品群2.1乃至2.4から外へ引き込むこともできる。それ故、冷却装置3の全体の冷却力は、ファンの力と、中に引き込まれる空気の温度によって制限される。さらに、冷却装置3は、フラップシステム6を供給し、気流供給ライン5.1乃至5.4の個々の、部分的な開閉のため、冷却力を分配する。個々の気流供給ライン5.1乃至5.4の開放の度合いによって、フラップシステム6は、ファン4の全体の気流ボリュームを、相対的な方法で、全体の冷却力として、部品群2.1乃至2.4の個々に分配する。気流供給ライン5.1乃至5.4の開放の度合いは、気流供給ライン5.1乃至5.4のそれぞれの中の、フラップの開放の度合いによって実現される。4つの気流供給ライン5.1乃至5.4の4つのフラップのそれぞれは、サーボモータによって個々にコントロール可能である。従って、各気流供給ライン5.1乃至5.4の開放度合いは、個々にコントロール可能である。代替的に、フラップは磁気的にコントロールすることも可能である。
装置1は、制御ユニット7によってコントロールされる。制御ユニット7は、ユーザの入力に基づいて、個々の部品群2.1乃至2.4をコントロールする。簡略化のため、制御ユニット7と個々の部品群2.1乃至2.4との間の制御接続は、図1には示されない。制御ユニット7は、動作寿命決定装置として、動作時間カウンタ8を供給する。各部品群2.1乃至2.4に対して、動作時間カウンタ8は、各部品群2.1乃至2.4が動作している間、時間を特定する動作時間を測定する。個々の部品群2.1乃至2.4の各動作時間は、メモリ9に保存され、その動作時間カウンタ8によって装置1の動作の間、定期的に更新される。その動作時間カウンタ8は、部品群2.1乃至2.4が動作しているかどうかに関する情報を、部品群2.1乃至2.4をコントロールする制御ユニット7から取得する。
温度判定ユニット10と、温度センサ11.1乃至11.4とは、温度登録装置を形成する。その温度ユニット10は、部品郡2.1乃至2.4内の温度センサ11.1乃至11.4に接続される。各部品群2.1乃至2.4は、この部品群2.1乃至2.4の現在の温度を特定する温度センサ11.1乃至11.4を、それぞれ1つ温度判定ユニット10に供給する。その温度判定ユニット10は、個々の部品群2.1乃至2.4の温度特性をメモリ9に保存し、装置1の動作の間、それらを定期的に更新する。部品群2.1乃至2.4のうちの1つの部品群の温度特性は、その部品群が初めにスイッチオンされてからの動作期間が終わったときの、その部品群の温度を含む。従って、動作時間は、部品群2.1乃至2.4の動作の間だけ、上方に又は下方にカウントされる相対時間である。その温度特性は、メモリ9内に記録され、保存又は更新される。こうして、測定された温度は保存され、例えば、動作秒ごとに保存される。代替的に、部品群2.1乃至2.4のうちの1つの部品群の温度特性は、温度に関連する絶対測定時間で測定された温度を含んでもよい。この場合は、全体の動作時間の温度特性は、所与のサンプリング割合で記録され、メモリ9内に保存される。代替的に、個々の部品群2.1乃至2.4の温度は、代替的な温度登録装置内に、温度センサ11.1乃至11.4を使用せずに登録することができ、例えば、コントロールされた電流と電圧、関連する部品とに基づいて温度判定を計算することによる。これは、例えば、入力パラメータ、調整された冷却力、及び、測定温度の予め定義された特性やマトリックスにより、実現することもできる。この場合、共通の外部の測定温度が含まれてもよい。
動作寿命と、部品群2.1乃至2.4の温度特性とに基づいて、残動作寿命判定装置12は、制御ユニット7の負荷判定装置として、部品群2.1乃至2.4の各部品群の残動作寿命を計算する。部品群2.1のコンテキストでは、次のセクションは、部品群2.1の残動作寿命の計算について説明し、それは、本明細書では、他の部品群2.2乃至2.4の残動作寿命に関して、本発明を制限することなく使用される。初めに、部品群2.1のMTBFは、メモリ9に含まれる部品群2.1の温度特性から計算される。例示的実施形態では、部品群2.1のMTBFは、部品群内のGaAs半導体のMTBFによって決定される。なぜなら、半導体2.1は、最高の故障率を与えるからである。T1の動作温度を有する部品群のMTBF(T1)
Figure 2013531896
は、参照温度T0での既知のMTBF(T0)から計算される。例えば、参照温度は室温である。MTBF(T0)は、実験的に決定されるか、又は、計算される。このコンテキストでは、Eは、GaAs半導体の活性化エネルギーであり、1.2eVと1.9eVとの間に配置され、kはボルツマン定数である。部品群は、動作時間中、異なる温度にさらされ、その温度は線形的にはMTBFには含まれないので、部品群2.1が晒される全体の温度範囲は、等しい大きさの温度範囲の数Nに再分割され、それぞれの場合に、平均温度Tiを有し、ここでi=1、・・・、Nである。部品群2.1が平均温度Tiを有する温度範囲の温度に晒されている期間tiは、部品群2.1の温度特性から決定される。これは、全てのNの温度範囲に対して決定される。期間tiは全てのtiの合計が1に対応するようにスケールされる場合、部品群2.1に対して前回の合計動作期間の相対割合niが得られ、そこでは、部品群2.1は、平均温度Tiを有する温度範囲の温度に晒されていた。従って、部品群2.1のMTBFは、以下のように、niで重み付けされたMTBF(Ti)の合計から得られる:
Figure 2013531896
計算のための更なるデータは、メモリ9に含まれる。部品群の負荷のためのパラメータとして残動作寿命を予測する関連データは、含まれる部品であってもよく、温度に対する異なる感度、異なる動作寿命、及び、含まれる部品群、又は、全部品群2.1のそれぞれのための計算方法を供給する。
或る代替的実施形態では、MTBF2.1は、調整された冷却力と、過去のMTBF2.1の計算のような部品群2.1の同様の使用に関連して予想される将来の温度展開とを考慮することにより、更に改良することができる。さらに、個々の部品群2.1乃至2.4の平均残動作寿命は、2.1乃至2.4の或る部品群が置き換えられて新しいかどうかを考慮することができる。新しい部品は、初めは、より高い確率で故障を生じる。これは、負荷判定装置内に新規性ファクタを減少させることで、MTBF計算で考慮され、その新規性ファクタで、新しい部品群のMTBFを乗算する。そうした新規性ファクタは、その新しい部品群の最初の動作時間の間、負荷判定装置内で使用することができる。特に単純な別の代替的実施形態では、MTBFは、部品群2.1の温度特性の平均温度から計算することもできる。実際、これはあまり正確ではない。なぜなら、温度の影響の非線形性が考慮に入れられていないからであるが、少なくとも定性的に正しい結果を与え、低減された計算能力が、制御ユニット7では必要とされる。部品群2.1の平均残動作寿命は、部品群2.1による動作寿命を差し引いた後、MTBFから計算することができる;即ち、部品群2.1の残動作寿命を予測することができる。
個々の部品群2.1乃至2.4の予測残動作寿命は、冷却力制御器13に与えられる。個々の電子部品群2.1乃至2.4の残動作寿命から、冷却力制御器13は、各部品群2.1乃至2.4の気流供給ライン5.1乃至5.4のそれぞれの開放度合いを計算し、個々の気流供給ライン5.1乃至5.4の開放の程度を、フラップシステム6へ再び与える。フラップシステム6は、冷却力制御13によって計算される、気流供給ライン5.1乃至5.4の開放の程度に基づいて、気流供給ライン5.1乃至5.4のフラップをコントロールする。このコンテキストでは、冷却力制御13は、気流供給ライン5.1乃至5.4の開放の程度を、装置1の残動作寿命が最大になるように計算する。装置1の残動作寿命は、部品群2.1乃至2.4の最短の残動作寿命によって決定されるので、個々の部品群2.1乃至2.4の残動作寿命が、互いに近似するか、又は、少なくとも、部品群2.1乃至2.4の最短の残動作寿命が増加するように、気流供給ライン5.1乃至5.4の開放の程度を計算することは特に有利である。
このため、冷却力制御13では、フラップシステム6のフラップは、全部品群の平均残動作寿命よりも短い残動作寿命を有する部品群の冷却力をコントロールし、開放ステップにより開放され、及び/又は、他のフラップ、又は、少なくともこれらのうちの幾つかは、開放ステップにより閉じられる。開放ステップは、部品群2.1乃至2.4に対する冷却力の以前に決定された最少変化である。第1実施形態では、これは、気流供給ライン5.1乃至5.4のフラップ開放の変化に対応する。部品群の残動作寿命は、定期的な時間インターバルで計算される。部品群が平均残動作寿命より相対的に短い残動作寿命を持ち続ける場合、これらの部品群のフラップは、別の開放ステップによって開放されるか、及び/又は、他の部品群に関連するフラップは、別の開放ステップによって閉じられる。部品群の残動作寿命が平均残動作寿命に近い場合、フラップの開放は一定に保持される。こうして、冷却力を部品群へ分配することは、ユーザによる部品群の使用に個別に適合することができ、そして、装置1の動作寿命を最大化することができる。
冷却力制御器13においては、ストップ、即ち、気流供給ライン5.1乃至5.7のフラップの最大開閉角度がコントロールの考慮に入れられる。さらに、その制御は、少なくとも充分な冷却力が部品群2.1乃至2.4に配分されることを考慮し、その部品群は、全部品群2.1乃至2.4の平均残動作寿命よりも相対的に長い残動作寿命を供給し、その結果、これらの部品群は、最大温度より低いままである。これは、他の部品群を犠牲にして、最大温度を超過した結果としての過剰な冷却を回避する。個々の部品群2.1乃至2.4の残動作寿命の間の大きな差異は、部品群2.1乃至2.4のうちの1つを新しいものに交換した後に生ずることがある。
また、残動作寿命判定器12は、計算された残動作寿命を出力装置14に与える。その出力装置14は、例えば、スクリーン又はインターフェースを含むことができ、それはユーザやサービス責任者によって開始される。こうして、大量に負荷を受けた部品群は、適切なときに認識され、部品群の故障の前に予防的に交換され、それによって、装置1の予期せぬ故障を回避できる。個々の部品群を、これらの部品群の残動作寿命に基づいて、適応的に一致させることにより、装置1の全体の動作寿命を、個々の部品群2.1乃至2.4の使用の態様毎に、最大化することができる。
さらに、装置1は入力ユニット19を供給し、それにより、ユーザ又はサービス員は、制御ユニット7のメモリ9の中に、所与の部品群が交換された事実を保存することができる。部品群のそうした交換の結果、この部品群の古い温度特性は削除され、新しいものが開始される。さらに、この部品群の動作時間カウンタ8は0にリセットされる。そうした入力ユニット19によって、部品群の交換後、正しい、個別に適合した冷却力制御が確保される。
図2は、本発明による電子アセンブリの代替的な一実施形態を示す。装置15は装置1と同様に構成される。従って、装置15の等しい部分は、同じ参照番号で識別され、再度は説明しないだろう。冷却装置16は、以下の点で冷却装置3と異なる。即ち、個々の部品群2.1乃至2.4の冷却力は、4つの個々のファン18.1乃至18.4によって、冷却力分配器17の中で、個別に生成される。18.1乃至18.4の各ファンは、部品群2.1乃至2.4に対して冷却力を生成する。冷却力分配器17は、電気的に生成された冷却力を、冷却力制御ユニット13に対応して、4つのファン18.1乃至18.4に分配する。代替的に、ファン18.1乃至18.4は、部品群に直接配置されてもよい。固定の、全体の気流ボリュームを、全体の冷却力として個別の部品群2.1乃至2.4に分配する代わりに、第1実施形態と同様に、第2実施形態では、全体の電気的冷却力は、4つのファン18.1乃至18.4の間に再分割される。
本発明は空気冷却に限定されないが、水のような別の冷却媒体の供給をコントロールすることにより実現することができる。従って、本発明は冷却装置を要し、その冷却装置は、個々の部品群2.1乃至2.4に対して、別個に、冷却力を制御することができる。
図3は、本発明の方法のステップを示し、多数の電子部品群2.1乃至2.4を冷却する。ステップS1では、各部品群の温度が登録され、そして、ステップS2では、各部品群2.1乃至2.4の温度特性が生成されるか、又は、その登録された温度から完成される。第3ステップS3では、上述したように、温度特性から各部品群2.1乃至2.4の残動作寿命が予測される。ステップS4では、部品群2.1乃至2.4の予測残動作寿命に基づいて、全ての部品群2.1乃至2.4の全体の残動作寿命が最大になるように、各部品群2.1乃至2.4の冷却力が調整され、又は、個別に分配される。任意的に、ステップS5では、各部品群2.1乃至2.4の計算された異なる平均残動作寿命が、スクリーン上、又は、インターフェースを介して出力される。
4つの部品群2.1乃至2.4の冷却力に依存した残動作寿命tRestの関数がプロットされる場合、最適な冷却力分配は、冷却力分配に依存したこの関数を最大化することにより、生成される。
代替的に、第1及び第2実施形態では、個々の部品群2.1乃至2.4の負荷に対して、パラメータとして、残動作寿命を使用しないことも可能である。例えば、或る代替は、受けた温度で、部品の動作時間を重み付けし、例えば、部品群のスケールされた温度特性を動作時間にわたって統合することによりなされる。部品群の負荷をもう表していない所定温度よりも低い温度特性が0に設定されている場合、動作時間は、温度特性から直接決定することができる。代替的に、温度は、部品群にダメージを与えその動作時間を短くする温度よりも高いときだけ考慮されるか、又は、部品群の最大温度が含まれてもよい。
本発明は、本明細書で述べた実施形態に限定されない。それどころか、全ての代替例は、互いに有利に組み合わせることができる。

Claims (15)

  1. 複数の電子部品群と前記電子部品群を冷却する冷却装置とを含む、電子アセンブリであって;
    各部品群の温度を個別に登録する、各部品群に対する温度登録手段と;
    各部品群に対してパラメータを決定する負荷判定装置であって、前記パラメータは、この部品群に対して登録された温度に基づいて、部品群が受ける負荷を記述し;
    前記部品群へ前記冷却装置の冷却力を分配する、冷却力分配器と;
    前記部品群の決定パラメータに基づいて、前記冷却力分配器によって、前記分配をコントロールする制御ユニットと、を含む
    アセンブリ。
  2. 前記負荷判定装置は、各部品群に対するパラメータを、当該部品群が受ける温度特性に基づいて決定するよう構成される、請求項1記載のアセンブリ。
  3. 前記制御ユニットに接続される、ユーザインタラクションを入力する入力ユニットであって、前記制御ユニットは、前記部品群のうちの1つの部品群の温度特性が、与えられるユーザインタラクションの結果、削除されるように実現される、請求項2記載のアセンブリ。
  4. 前記負荷判定装置は、定期的なインターバルで、各部品群に対するパラメータを再決定するよう構成され、そして、前記制御ユニットは、前記冷却力分配器を、前記部品群に対する再決定されたパラメータに基づいて、前記冷却力が前記部品群に分配されるようにコントロールするよう構成される、請求項1乃至3の何れか1つに記載のアセンブリ。
  5. 前記各部品群に対するパラメータは当該部品群の予測残動作寿命である、請求項1乃至4の何れか1つに記載のアセンブリ。
  6. 前記負荷判定装置は、部品群に対して調整された冷却力に基づいて、各部品群の残動作寿命を予測するよう構成される、請求項5記載のアセンブリ。
  7. 前記制御ユニットは、前記冷却力分配器を、前記冷却力が前記部品群に分配されるようにコントロールするよう構成され、そうして、前記部品群の残動作寿命から決定される前記電子アセンブリの残動作寿命が最大化される、請求項5又は6に記載のアセンブリ。
  8. 出力装置が、前記個々の部品群のパラメータを出力する、請求項1乃至7の何れか1つに記載のアセンブリ。
  9. 複数の電子部品群を冷却する方法であって;
    ― 各部品群に対する温度を決定するステップと;
    ― 各部品群に対するパラメータを決定するステップであり、前記パラメータは、部品群に対して登録された温度に基づいて、部品群が受ける負荷を記述する、ステップと;
    ― 前記部品群に対して決定されたパラメータに基づいて、冷却力の前記部品群への分配をコントロールするステップと、
    を含む、方法。
  10. 前記各部品群に対するパラメータは、前記部品群が受ける温度特性に基づいて、決定される、請求項9記載の方法。
  11. 前記各部品群に対するパラメータは、定期的なインターバルで、再決定され、そして、冷却力の前記部品群への分配が、前記部品群に対して再決定されたパラメータに基づいて、コントロールされる、請求項9又は10に記載の方法。
  12. 前記部品群の残動作寿命が、それぞれの部品群に対するパラメータとして、予測される、請求項9乃至11の何れか1つに記載の方法。
  13. 各部品群の残動作寿命が、前記部品群に対する調整された冷却力を考慮して決定される、請求項12記載の方法。
  14. 各部品群に対する冷却力は、前記部品群の残動作寿命から決定される前記電子アセンブリの残動作寿命が最大になるようにコントロールされる、請求項12又は13記載の方法。
  15. 個々の部品群に対するパラメータの出力を含む、請求項8乃至13の何れか1つに記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016126504A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 電子機器、筐体内の空気流量の算出方法、およびプログラム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2921931A4 (en) * 2012-11-16 2015-12-16 Fujitsu Ltd MODULE-TYPE DATA CENTER AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME
EP3040101B1 (de) 2014-12-29 2017-02-22 Erbe Elektromedizin GmbH Versorgungseinrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Fluidstrahls, Applikationssystem mit Versorgungseinrichtung und computerlesbarer Speicher

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02254797A (ja) * 1989-03-29 1990-10-15 Nec Corp パッケージの冷却装置
JPH10224066A (ja) * 1997-02-12 1998-08-21 Yaskawa Electric Corp 電子機器装置
JP2001024373A (ja) * 1999-07-07 2001-01-26 Sony Corp ファン装置付き電気機器
JP2001091413A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Hitachi Ltd 電子機器の寿命監視装置
US20110184568A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 Mun Hoong Tai System and method for orienting a baffle proximate an array of fans that cool electronic components

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3113793B2 (ja) * 1995-05-02 2000-12-04 株式会社エヌ・ティ・ティ ファシリティーズ 空気調和方式
DE19615469C2 (de) * 1996-04-19 2000-12-07 Loh Kg Rittal Werk Schaltschrankklimatisierungsanlage
US6330153B1 (en) 1999-01-14 2001-12-11 Nokia Telecommunications Oy Method and system for efficiently removing heat generated from an electronic device
US6330155B1 (en) 2000-03-28 2001-12-11 Qtera Corporation Method and apparatus for temperature control of electrical devices mounted on circuit boards
US6826456B1 (en) * 2001-05-04 2004-11-30 Rlx Technologies, Inc. System and method for controlling server chassis cooling fans
US7075788B2 (en) 2003-06-11 2006-07-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Computer cooling system and method
CA2803914C (en) * 2004-09-03 2016-06-28 Watlow Electric Manufacturing Company Power control system
DE102005037342A1 (de) * 2005-08-04 2007-04-12 Liquidsi Technologies Gmbh & Co.Kg Kühlsystem für elektronische Einrichtungen
DE102005060635A1 (de) * 2005-12-13 2007-06-14 Siemens Ag Steuerungsverfahren zur Kühlung einer technischen Anlage
DE112005003788T5 (de) * 2005-12-30 2008-09-25 Intel Corp., Santa Clara Dynamische Abschätzung der Lebensdauer einer Halbleitereinrichtung
US8117012B2 (en) * 2007-06-14 2012-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for determining cooling requirements of a computer system enclosure
DE102007046087B4 (de) * 2007-09-26 2012-02-09 Siemens Ag Verfahren zur Vermeidung der Lebensdauerreduktion von leistungselektronischen Bauelementen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02254797A (ja) * 1989-03-29 1990-10-15 Nec Corp パッケージの冷却装置
JPH10224066A (ja) * 1997-02-12 1998-08-21 Yaskawa Electric Corp 電子機器装置
JP2001024373A (ja) * 1999-07-07 2001-01-26 Sony Corp ファン装置付き電気機器
JP2001091413A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Hitachi Ltd 電子機器の寿命監視装置
US20110184568A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 Mun Hoong Tai System and method for orienting a baffle proximate an array of fans that cool electronic components

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016126504A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 電子機器、筐体内の空気流量の算出方法、およびプログラム

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