CN105650022A - 一种风扇转速控制方法及风扇转速控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风扇转速控制方法及风扇转速控制装置。本发明方法应用于安装有风扇的设备,包括:获取用于确定风扇目标转速的参数,所述参数包括以下一种或多种:所述设备所在环境的环境参数、所述设备安放姿态参数、以及所述设备的工作功率;根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速;根据确定出的目标转速,控制所述设备中安装的风扇的转速。本发明能够准确控制风扇的转速。
Description
技术领域
本发明涉及散热技术领域,尤其涉及一种风扇转速控制方法及风扇转速控制装置。
背景技术
风扇作为常见的散热工具,被广泛地运用在如计算机、通信产品、光电产品、消费电子产品、汽车电子设备、交换器,医疗设备,加热器,冷气机、变频器、柜员机、汽车冷柜、焊接机、电磁炉、音响设备、环保设备、制冷设备等传统或现代仪器设备上。
通常在一定的转速范围内,风扇的转速越高,所能够达到的散热效果也越好。但是一旦风扇的转速超过其转速的额定值,风扇在长时间超负荷工作中,本身也会产生热量,时间越长产生的热量也越大,此时风扇不但不能起到很好的散热效果,反而还有可能会增加设备的热功率;另外,风扇转速越高、风量越大,造成的噪音也会越大,风扇在长期高速运转过程中,可能会产生很强的噪音;并且由于风扇是机械器件,长期的高速运转可能会缩短风扇寿命,造成风扇的早期失效。
而现有技术中,对于一些产热量较大的设备,为了保证设备温度不会超过上限,通常将风扇固定在一个比较高的转速上,来保证整个设备***的温度不超过上限,虽然始终处于相对高的散热效率上,但往往噪音增加,同时热功率也会增加,并容易造成风扇的早期失效。
因此,如何准确地控制风扇转速,是业界所亟待研究和解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种风扇转速控制方法及风扇转速控制装置,用以准确地控制风扇转速。
本发明的一个实施例提供的风扇转速控制方法,应用于安装有风扇的设备,该方法包括:
获取用于确定风扇目标转速的参数,所述参数包括以下一种或多种:所述设备所在环境的环境参数、所述设备安放姿态参数、以及所述设备的工作功率;
根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速;
根据确定出的目标转速,控制所述设备中安装的风扇的转速。
具体地,根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速,包括:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
具体地,根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速,包括:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加;
将累加得到的结果与温控参数按照预先设定的准则进行运算,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的,所述温控参数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
进一步地,根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,包括:
将所述第一转速确定为所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;或者
根据所述第一转速,确定所述第一转速对应的转速等级,其中,一个转速等级对应预先设定的所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;根据所确定的转速等级,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
其中,一个转速等级对应一个转速范围,不同转速等级对应的转速范围彼此不同;具体地,根据所述第一转速,确定所述第一转速对应的转速等级,包括:确定所述第一转速所属的转速范围,根据所述第一转速所属的转速范围确定所述第一转速对应的转速等级。
其中,所述设备安放姿态参数为将通过重力传感器测量得到的设备的安放姿态量化得到的。
其中,所述设备的工作功率为将通过电流计测量得到的所述设备的工作电流和通过电压计测量得到的所述设备的工作电压相乘得到的;或者,所述设备的工作功率为通过功率计测量得到的。
其中,所述环境参数值,包括以下一种或多种:
环境温度值,所述环境温度值由温度传感器测量得到;
环境气压值,所述环境气压值由气压计测量得到或者为预先设定的;
环境湿度值,所述环境湿度值由湿度传感器测量得到。
本发明的一个实施例提供的风扇转速控制装置,应用于安装有风扇的设备,包括:
获取模块,用于获取用于确定风扇目标转速的参数,所述参数包括以下一种或多种:所述设备所在环境的环境参数、所述设备安放姿态参数、以及所述设备的工作功率;
确定模块,用于根据所述获取模块获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速;
控制模块,用于根据所述确定模块确定出的目标转速,控制所述设备中安装的风扇的转速。
其中,所述确定模块,具体用于:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
其中,所述确定模块,具体用于:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加;
将累加得到的结果与温控参数按照预先设定的准则进行运算,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的,所述温控参数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
进一步地,所述确定模块,具体用于:
将所述第一转速确定为所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;或者
根据所述第一转速,确定所述第一转速对应的转速等级,其中,一个转速等级对应预先设定的所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;根据所确定的转速等级,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
其中,一个转速等级对应一个转速范围,不同转速等级对应的转速范围彼此不同;所述确定模块,具体用于:确定所述第一转速所属的转速范围,根据所述第一转速所属的转速范围确定所述第一转速对应的转速等级。
其中,所述设备安放姿态参数为将通过重力传感器测量得到的设备的安放姿态量化得到的。
其中,所述设备的工作功率为将通过电流计测量得到的所述设备的工作电流和通过电压计测量得到的所述设备的工作电压相乘得到的;或者所述设备的工作功率为通过功率计测量得到的。
其中,所述环境参数值,包括以下一种或多种:
环境温度值,所述环境温度值由温度传感器测量得到;
环境气压值,所述环境气压值由气压计测量得到或者为预先设定的;
环境湿度值,所述环境湿度值由湿度传感器测量得到。
可以看到,在本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案中,首先获取用于确定风扇目标转速的参数(包括设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数、以及设备的工作功率中的一种或多种),再根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定设备中安装的风扇的目标转速,从而能够根据确定出的目标转速,准确地控制设备中安装的风扇的转速。因此本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案通过先确定出风扇目标转速,进而准确地控制风扇的转速。并且,本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案在确定风扇目标转速时考虑了设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数、以及设备的工作功率中的一种或多种,而这些参数是影响设备散热的几个主要因素,因此通过获取这些参数中的一种或多种来确定风扇目标转速,还使得所确定出的风扇转速能够满足一定的设备散热要求,实现对设备的散热较为准确的控制,避免了现有技术中为了满足设备的散热需求而将风扇固定在较高转速的情况下所造成的如噪音增大、风扇热功率增大以及风扇机械损耗等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例提供的风扇转速控制方法的流程示意图;
图2为本发明的一个实施例提供的风扇转速控制装置的结构示意图;
图3为本发明的一个实施例提供的在主控单元中集成风扇转速控制装置的安装有风扇的设备的结构的一个示例。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
在设备中安装的风扇作为散热工具,随着应用情况与环境温度的变化,会需要不同转速风扇来满足需求。尽管现有技术中存在一些可调节风扇转速的风扇,但是往往是基于设备散热量大小或设备散热效率,在环境温度或者设备自身工作温度较高时,采用高速运转来满足设备的散热需求,而将风扇固定在一个比较高的转速上,虽然能够处于较高的散热效率上,但往往噪音增加,并容易造成风扇的早期失效。
为了实现对风扇转速的准确控制,本发明实施例提出一种风扇转速控制的技术方案。
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
图1示出了本发明实施例提供的风扇转速控制方法的流程示意图,该流程可应用于安装有风扇的设备,通过软件或软硬件的结合来实现,如图3所示,该流程包括如下步骤:
步骤101:获取用于确定风扇目标转速的参数,所述参数包括以下一种或多种:设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数、以及设备的工作功率。
其中,设备所在环境的环境参数值,可以包括有以下一种或多种:环境温度值、环境气压值以及环境湿度值。进一步地,还可以包括如环境风速等一些其它的与设备所在环境相关的参数。
由于设备散热就是将自身热量排放到设备所在的环境中,设备所在环境的环境温度将影响设备的散热,其中,环境温度可以包括设备所在环境的外部环境温度,也可以包括设备所在环境的内部环境温度。在不同的环境温度值情况下,对风扇转速的需求也有所差异,因此设备所在环境的环境温度值可以是用于确定风扇目标转速的环境参数之一。具体地,对于设备所在环境的环境温度值的获取,可以是通过温度传感器测量得到。其中,优选地,温度传感器可以设置在设备的进风口处。在本发明的一些具体实施例中,温度传感器可以是NTC(NegativeTemperatureCoefficient,负温度系数)热敏电阻器,其具有多种封装形式,能够很方便地应用到各种电路中。
由于风扇在单位时间里风量的大小也会影响设备的散热,而风量是指风扇每分钟排出或纳入的空气总体积,气压(或者空气密度)将会影响风扇在单位时间里风量的大小,且环境气压即能够表征设备所在环境的气压条件下的空气密度,因此设备所在环境的环境气压值也可以是用于确定风扇目标转速的环境参数之一。具体地,对于设备所在环境的环境气压值的获取,可以是通过气压计测量得到,气压计可以设置在设备的内部,或者设备所在环境的环境气压值也可以是预先设定的。其中,根据气压的计算公式可知,设备所在环境的环境气压通常与设备所在位置的海拔高度有关,在实际应用时,环境气压通常变化较小,因此可以通过在软件预先写入环境气压值以及或者向用户提供更改环境气压值的软件接口,从而获取以及改变用于确定风扇目标转速的设备所在环境的环境参数里的环境气压值。
此外,环境湿度也会影响设备的散热,一般湿度越大的情况下,空气流动速度降低,设备的散热速度也相对变慢,因此设备所在环境的环境湿度值也可以是用于确定风扇目标转速的环境参数之一。具体地,对于设备所在环境的环境湿度值的获取,可以是通过湿度传感器测量得到,其中,在设备的进风口处可以设置湿度传感器,在设备的出风口处也可以设置湿度传感器。
空气流动速度还与设备所在环境的环境风速等环境因素有关,影响设备散热的环境参数根据不同的需求以及应用场景,也有所差异,因此用于确定风扇目标转速的环境参数还可以进一步地包含环境风速值等一些其它与设备所在环境相关的参数,并可以在设备中设置相应的传感器进行测量或者预先设定。
另一方面,由于设备处于不同的安放姿态时,设备内部所形成的用于散热的风道以及设备的散热风道与外界环境之间空气的流通速度也存在差异,因此,设备安放姿态参数也可以作为用于确定风扇目标转速的参数之一。比如,对于一般设备而言,安装有风扇的设备的出风口与进风口通常位于设备正放姿态情况下的侧面,在相同的风扇转速下,设备处于正放姿态情况下的散热效果一般将优于设备处于倾斜安放姿态情况下的散热效果。
具体地,本发明的一些实施例中,可以通过在设备中设置重力传感器(G-sensor)测量设备在空间各坐标轴方向上的受重力情况,从而得到用于反映设备在空间中的安放姿态的原始参数,并进一步地对这些用于反映设备在空间中的安放姿态的原始参数进行量化得到用于确定风扇目标转速的参数之一的设备安放姿态参数。具体的量化规则可以根据设备的具体放置位置以及设备自身的构造,包括进风口、出风口以及风扇的位置等通过实验确定。
进一步地,由于设备的热源主要是设备的工作电路部分,设备的工作功率越大,单位时间内产生的热量也越大,设备的散热需求也相应增加,因此设备的工作功率也可以作为用于确定风扇目标转速的参数之一。具体地,设备的工作功率可以由功率计测量得到,或者将通过电流计测量得到的设备的工作电流和通过电压计测量得到的工作电压相乘得到。
其中,功率计,或者电流计和电压计,可以设置在设备内作为发热源头的工作电路部分,比如,以激光投影设备为例,激光器作为激光投影设备内的发热源头,在工作过程中会产生大量的热,而激光投影设备中的如荧光轮或者镜片等部分,则是直接或间接接收激光的能量而产生热,因此这些部件所产生的热可以考虑在激光器的工作功率对设备总产热的影响中,因此,功率计,或者电流计和电压计,可以设置在激光投影设备中的激光器电路部分,用以测量激光器的工作功率,比如,若设置的是电流计或电压计,则电流计用以测量激光器的驱动电流I,电压计用以测量激光器的驱动电压U,根据功率的计算公式U×I可以得到激光器的工作功率。
本发明的一些优选实施例中,可以实时地或者定期地获取用于确定风扇目标转速的参数,还进一步地可以对所获取到的用于确定风扇目标转速的参数进行存储,从而在每次获取到用于确定风扇目标转速的参数后,可以将本次所获取到的用于确定风扇目标转速的参数与存储的前一次获取到的用于确定风扇目标转速的参数进行对比,再确定是否继续执行后续流程(即步骤102以及步骤103描述的流程)。
比如,获取到用于确定风扇目标转速的环境温度值后,可以将获取到的环境温度值与存储的前一次获取到的环境温度值进行对比,如果相差较大,如超过预设的温度变化阈值,则可以继续执行后续流程,而如果相差不超过预设的温度变化阈值,则可以不执行后续流程,从而实现对应于环境温度变化的风扇转速控制;与环境温度值类似的,对于获取到的环境湿度值也可以采取上述的判断过程判断是否继续执行后续的流程,对于获取到的设备的工作功率同样也可以采取上述的判断过程判断是否继续执行后续的流程。
又比如,由于设备安放姿态参数在设备安放姿态变化时才发生变化,因此可以在检测到本次获取到的设备安放姿态参数与存储的前一次的设备安放姿态参数不同时,继续执行后续流程,从而实现对应于设备安放姿态变化的散热调整;与设备安放姿态参数类似的,由于气压值一般也不会变化,或者可以通过设定得到,因此可以在检测到本次获取到的气压值与存储的前一次获取到的气压值不同时,继续执行后续流程,从而实现对应于气压变化的散热调整。
步骤102:根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定设备中安装的风扇的目标转速。
在本发明的一些实施例中,基于在步骤101中所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,步骤102中具体可以通过以下过程来确定所述设备中安装的风扇的目标转速:
将通过步骤101所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,再对相乘后的结果进行累加,得到设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的;进而根据第一转速,确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
其中,由于设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数以及设备的工作功率对于散热的影响可以认为是相互独立的,且对于散热的影响也有所不同,通过步骤101所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数对于确定风扇目标转速的影响也可以认为是相互独立的,并且每个用于确定风扇目标转速的参数对于确定风扇目标转速的影响系数也是有所差异的。尽管每个用于确定风扇目标转速的参数对于散热的影响一般不是简单的线性关系,在理论上可以通过复杂的计算得到较为准确的影响系数,但是出于对成本、效率以及实用性的考虑,在本发明实施例中,对于每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数,采取预先设定的方式得到。具体地,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数可以通过热流实验确定。
举例来说,假设通过步骤101所获取到的用于确定风扇目标转速的参数包括有环境温度值T、环境气压值P、设备安放姿态L以及设备的工作功率U×I,并假设通过热流实验确定并设定了环境温度值对应的影响系数为δ1,环境气压值对应的影响系数为δ2,设备安放姿态参数对应的影响系数为δ3,设备的工作功率对应的影响系数为δ4,则可以根据步骤102中所描述的过程,通过以下公式计算得到设备中安装的风扇的第一转速K:
K=T×δ1+P×δ2+L×δ3+U×I×δ4
在本发明的又一些实施例中,基于在步骤101中所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,步骤102中具体可以通过以下过程来确定所述设备中安装的风扇的目标转速:
将通过步骤101所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加;再将累加得到的结果与温控参数按照预先设定的准则进行运算,得到设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的,温控参数为预先设定的;进而根据第一转速,确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
其中,将通过步骤101所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加,与前述本发明的实施例中的过程可以是相同的,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数可以采取预先设定的方式得到。比如前述本发明的实施例中的举例示出的,将通过步骤101所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘后进行累加得到的结果为K=T×δ1+P×δ2+L×δ3+U×I×δ4。
在通常情况下,设备自身的温控要求与设备所在环境的温度以及设备自身的工作参数有关,比如设备温度达到40度即满足设备工作的温控要求,则可能不会进一步的控制风扇的转速以进一步的降温,但是如果设备中设置有可以调节的温控参数,比如设置了可以人为进行调节的温控参数,如果温控参数发生变化,比如对应的温控要求提高(即需要进一步的降温),则将可能需要增加风扇的转速,因此,温控参数也是对风扇目标转速的一个影响因素。
在本发明的一些具体实施例中,进一步地考虑了温控参数的影响,在将通过步骤101所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘并对相乘后的结果进行累加后,进一步地将累加得到的结果与温控参数按照预先设定的准则进行运算,从而得到设备中安装的风扇的第一转速。
其中,温控参数可以是由用户进行设置的参数,比如通过提供用户设置温控参数的软件接口来获取用户设置的温控参数,温控参数具体可以是如30度、35度、40度等多个温度档的取值,用户可以根据需要进行设置。
具体地,温控参数可以与前述本发明的实施例中用于确定风扇目标转速的参数类似的,可以具有预先设定的对应的影响系数,进而可以将累加得到的结果,与温控参数和温控参数对应的影响系数相乘得到的结果,进行相加,将加和得到的结果确定为设备中安装的风扇的第一转速;或者,温控参数也可以作为对累加得到的结果的一种整体上的控制系数,即可以预先设定不同的温控参数对应的不同的控制系数取值,将累加得到的结果与温控参数对应的控制系数相乘后得到设备中安装的风扇的第一转速。比如温控参数中不同的温度档的取值对应不同的控制系数,若在设备正常工作要求下的温度为40度时,40度以下的温度档的取值对于的控制系数均可以是大于1的控制系数取值,具体也可以通过实验确定,在其它用于确定风扇目标转速的影响系数保持不变的情况下,温控系数对应的控制系数越大的情况下,得到的第一转速的取值变大。
进一步地,在本发明的一些实施例中,在计算得到设备中安装的风扇的第一转速之后,可以将计算得到的设备中安装的风扇的第一转速确定为设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
由于在实际的应用中,设备中的N个风扇,在N大于1时,即设备中存在多个风扇时,风扇转速还与风扇所处的位置,风扇自身的功率(或风扇的工作电压),要求的噪声,是否存在热空气流或者一些来自于设备工作电路的干涉等多种因素有关。
因此,为了方便实际应用,在本发明的一些优选实施例中,可以预先设置一个或多个转速等级,并确定出每个转速等级对应的一组预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,比如可以通过热流实验等方式来确定转速等级的划分以及各个转速等级对应的预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,进而在计算得到设备中安装的风扇的第一转速后,可以根据计算得到的第一转速,确定第一转速对应的转速等级,再根据所确定的转速等级,确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速,其中,一个转速等级对应预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
进一步地,由于设备中安装的风扇根据安装位置的不同,预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速也有所差异,比如,对于安装在设备热源部件附近的风扇所对应的预先设定的目标转速可以高于安装在设备中其它位置上的风扇所对应的预先设定的目标转速,从而使设备中的热源部件及时散热。
其中,本发明的一些具体实施例中,设置一个或多个转速等级可以是使用一个转速等级来对应一个转速的取值范围,不同转速等级对应的转速范围彼此不同。具体地,转速等级对应的转速的取值范围的划分可以通过热流实验确定。转速等级的表示可以是数字1、2、3等,或者也可以是若干个不同的转速取值。
进一步地,本发明的一些优选实施例中,根据计算得到的设备中安装的风扇的第一转速,可以首先确定出第一转速所属的转速范围,再根据第一转速所属的转速范围确定第一转速对应的转速等级,进而根据所确定出的转速等级对应的预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
应当理解的是,一般情况下转速等级所对应的预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,与该转速等级所对应的转速的取值范围内的转速存在正相关非线性的关系,通过确定第一转速对应的转速等级并进一步地确定出与转速等级对应的预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,这N个风扇按照各自的目标转速工作所能够取得的散热效果也可以代表这N个风扇均按照第一转速工作所能取得的散热效果。
举例来说,本发明的一些优选实施例中,对于预先所设置的一个或多个转速等级以及每个转速等级对应的预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速可以具体存储为表格的形式,比如,可以以表格的形式存储在设备的存储单元中,由主控单元(比如MCU(MicrocontrollerUnit,微控制单元))进行读取。因此,设备中安装的各个风扇的目标风速通过查表便可获知,而不必通过复杂的公式推导得到,从而也不会过多的占用设备的计算资源。比如表1所示的一个表格的示例。
表1
转速等级 | FAN1 | FAN2 | …… | FANn |
K1 | Speedfan1,k1 | Speedfan2,k1 | …… | Speedfann,k1 |
K2 | Speedfan1,k2 | Speedfan2,k2 | …… | Speedfann,k2 |
K3 | Speedfan1,k3 | Speedfan2,k3 | …… | Speedfan1,k3 |
…… | …… | …… | …… | …… |
Km | Speedfan1,km | Speedfan2,km | Speedfann,km |
如上表所示,不同的转速等级使用不同的转速取值K1、K2、…、Km表示,总共划分了m个转速等级,设0<=K1<K2<…<Km,转速等级Ki对应的转速范围为[Ki,Ki+1),即将[K1,Km)划分为m个连续的转速取值范围。设备中安装的N个风扇表示为FAN1、FAN2、……FANn,转速等级Kj对应的设备中安装的第FANi风扇的目标转速表示为Speedfani,Kj。假设计算得到的第一转速取值为K:
通过比较第一转速的取值K与K1~Km的对应关系,可以得到K属于哪个转速等级,以转速等级K2为例,假设K能够满足:K>=K2且K<K3,则可以确定第一转速K对应的转速等级为K2,从而进一步可以根据转速等级K2,通过查表得到K2对应的预先设定的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,如表中所示的Speedfan1,K2、Speedfan2,K2、……Speedfann,K2,则可以进一步地确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速依次为Speedfan1,K2、Speedfan2,K2、……、Speedfann,K2。
步骤103:根据确定出的目标转速,控制设备中安装的风扇的转速。
具体地,可以基于步骤102所确定出的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,分别对设备中安装的N个风扇的转速进行相应的控制。、
比如具体可以是根据确定出的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,分别将设备中安装的N个风扇的工作电压设置或调整到与目标转速对应的工作电压上,其中,风扇转速与工作电压的对应关系可由风扇自身的工作参数确定。
在本发明的一些优选实施例中,还可以进一步地对设备中安装的N个风扇的转速进行获取,比如实时地或者定期地检测设备中安装的N个风扇的转速,从而可以根据检测到的设备中安装的N个风扇的转速,基于确定出的设备中安装的N个风扇各自的目标转速,实时地或者定期地进行相应的调整。
为了更清楚的说明本发明实施例所提供的风扇转速控制方法在实际应用中的过程,下面将以对某一安装有三个风扇的设备中的风扇的转速通过本发明实施例所提供的风扇转速控制方法进行控制来进行说明。其中,通过实验预先确定了该设备的5个转速等级以及各个转速等级对应的设备中安装的3个风扇各自的目标转速,具体如下表2所示:
表2
转速等级 | FAN1(RPM) | FAN2(RPM) | FAN3(RPM) |
0 | 1200 | 1200 | 1600 |
1200 | 1300 | 1400 | 2000 |
1500 | 1500 | 1600 | 2200 |
2100 | 1900 | 1900 | 2600 |
2500 | 2200 | 2600 | 3200 |
其中,FAN1、FAN2、FAN3表示该设备中安装的3个风扇,RPM(RoundPerMinute,每分钟多少转)为表中风扇对应的转速单位,并预先通过实验确定了δ1=50,δ2=-500,δ3=150,δ4=1.5。
比如,假设通过温度传感器测量得到设备所在环境当前的室温为20℃,通过电流计和电压计得到设备的工作功率为U×I=300W,预先设定的环境气压值为1个大气压,且设备处于正放的安放姿态,将该姿态量化为1,则可以计算得到第一转速K=T×δ1+P×δ2+L×δ3+U×I×δ4=20×50+1×(-500)+150×1+1.5×300=1100,通过上表可以得出K>0且K<1200,则当前第一转速对应的转速等级为0,进而转速等级0对应的设备中安装的三个风扇各自的目标转速依次为FAN1=1200,FAN2=1200,FAN3=1600,从而按照FAN1=1200,FAN2=1200,FAN3=1600,对设备中安装的三个风扇的转速进行相应调整。
又比如,假设通过温度传感器测量得到设备所在环境当前的室温为30℃,通过电流计和电压计得到设备的工作功率为U×I=500W,预先设定的环境气压值为1个大气压,且设备处于反放的安放姿态,将该姿态量化为2,则可以计算得到第一转速K=T×δ1+P×δ2+L×δ3+U×I×δ4=30×50+1×(-500)+150×2+1.5×500=2050,通过上表可以得出K>1500且K<2100,则当前第一转速对应的转速等级为1500,进而转速等级0对应的设备中安装的三个风扇各自的目标转速依次为FAN1=1500,FAN2=1600,FAN3=2200,从而按照FAN1=1500,FAN2=1600,FAN3=2200,对设备中安装的三个风扇的转速进行相应调整。
综上所述,在本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案中,首先获取用于确定风扇目标转速的参数(包括设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数、以及设备的工作功率中的一种或多种),再根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定设备中安装的风扇的目标转速,从而根据确定出的目标转速,能够准确地控制设备中安装的风扇的转速。可以看到,本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案通过确定出的风扇目标转速,能够准确地控制风扇的转速,并且本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案在确定风扇目标转速时考虑了设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数、以及设备的工作功率中的一种或多种,而这些参数是影响设备散热的几个主要因素,因此通过获取这些参数中的一种或多种来确定风扇目标转速,进而设置设备中安装的风扇的转速,在准确地控制风扇转速的同时,还使得风扇转速能够满足一定的设备散热温控要求,实现对设备的散热较为准确的控制,控制方式简单有效,避免了现有技术中为了满足设备的散热需求而将风扇固定在较高转速的情况下所造成的如噪音增大、风扇热功率增大以及风扇机械损耗等问题。
同时,在本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案中,在通过设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数、以及设备的工作功率中的一个或多个参数确定风扇目标转速的过程中,从实用性的角度,将这些参数与风扇目标转速之间的关系使用较为简单的线性计算公式进行表达,使得本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案不涉及复杂的计算,不会占用设备中过多的计算资源,从而通过本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案中简单的线性计算,能够达到快速并准确的控制设备中安装的风扇转速的效果。
此外,本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案中,在确定风扇目标转速的过程中还考虑了温控参数的影响,因此还能够进一步地满足用户不同的温控需求;另外,本发明实施例所提供的风扇转速控制的技术方案中,还可以通过实时或者定期检测设备中安装的风扇的转速,来实时或定期地调整风扇的转速,有利于节能,并避免了风扇长时间持续高速旋转带来的噪声等问题。
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供一种风扇转速控制装置,该风扇转速控制装置可执行上述风扇转速控制方法实施例,应用在安装有风扇的设备中。本发明的一个实施例提供的风扇转速控制装置如图2所示,该风扇转速控制装置包括:
获取模块201,用于获取用于确定风扇目标转速的参数,所述参数包括以下一种或多种:设备所在环境的环境参数、设备安放姿态参数、以及设备的工作功率;
确定模块202,用于根据获取模块201获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定设备中安装的风扇的目标转速;
控制模块203,用于根据确定模块202确定出的目标转速,控制设备中安装的风扇的转速。
具体地,如图2所示的风扇转速控制装置可以集成在安装有风扇的设备中的主控单元中,或者直接由主控单元实现。
比如,图3示出了在设备的主控单元中集成了风扇转速控制装置的安装有风扇的设备结构的一个示例。
如图3所示,该设备中包括有集成有如图2所示的风扇转速控制装置的主控单元301、温度传感器302、气压计303、重力传感器304、设备的工作电路部分305、在设备的工作电路部分设置的电流计306和电压计307、以及在设备的工作电路旁设置的用于散热的风扇308,比如共有N个风扇。
具体地,在主控单元301中集成的风扇转速控制装置中的获取模块201可以实时地或者定期地获取温度传感器302测量得到的温度值、气压计303测量得到的气压值、以及在设备的工作电路部分设置的电流计306和电压计307所测量得到的电流和电压(即表示了设备的工作功率)中的一种或多种用于确定风扇308的目标转速的参数,还可以进一步地对所获取到的用于确定风扇308目标转速的参数进行存储,进而在主控单元301中集成的风扇转速控制装置中的确定模块202可以首先将所获取到的用于确定风扇308目标转速的参数与存储地前一次获取到的用于确定风扇308目标转速的参数,在判断满足继续执行后续流程的条件后,根据获取模块201所获取到的用于确定风扇308的目标转速的参数,通过上述风扇转速控制方法实施例中描述的流程,确定出风扇308的目标转速,在主控单元301中集成的风扇转速控制装置中的控制模块203再根据确定模块202确定出的目标转速,控制风扇308的转速。并且,在主控单元301中集成的风扇转速控制装置中的控制模块203还可以实时地或者定期地对风扇308的转速进行获取,从而可以基于确定模块202确定出的目标转速,实时地或者定期地调整风扇308的转速。
其中,确定模块202,具体用于:将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加,得到设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的;再根据第一转速,确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
其中,确定模块202,还可以具体用于:将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加;将累加得到的结果与温控参数按照预先设定的准则进行运算,得到设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的,温控参数为预先设定的;再根据第一转速,确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
进一步的,确定模块202,具体用于:将第一转速确定为设备中安装的N个风扇各自的目标转速;或者确定模块202,具体用于:根据第一转速,确定第一转速对应的转速等级,其中,一个转速等级对应预先设定的所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;再根据所确定的转速等级,确定设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
其中,一个转速等级对应一个转速范围,不同转速等级对应的转速范围彼此不同;确定模块202,具体用于:确定第一转速所属的转速范围,根据第一转速所属的转速范围确定第一转速对应的转速等级。
其中,设备安放姿态参数为将通过重力传感器测量得到的设备的安放姿态量化得到的。
其中,设备的工作功率为将通过电流计测量得到的设备的工作电流和通过电压计测量得到的工作电压相乘得到的;或者设备的工作功率为通过功率计测量得到的。
其中,环境参数值,包括以下一种或多种:
环境温度值,环境温度值可以由温度传感器测量得到;
环境气压值,环境气压值可以由气压计测量得到或者可以是预先设定的;
环境湿度值,环境湿度值可以由湿度传感器测量得到。
对于软件实施,这些技术可以用实现这里描述的功能的模块(例如程序、功能等等)实现。软件代码可以储存在存储器单元中,并且由处理器执行。存储器单元可以在处理器内或者在处理器外实现。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品,该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (16)
1.一种风扇转速控制方法,其特征在于,应用于安装有风扇的设备,该方法包括:
获取用于确定风扇目标转速的参数,所述参数包括以下一种或多种:所述设备所在环境的环境参数、所述设备安放姿态参数、以及所述设备的工作功率;
根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速;
根据确定出的目标转速,控制所述设备中安装的风扇的转速。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速,包括:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速,包括:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加;
将累加得到的结果与温控参数按照预先设定的准则进行运算,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的,所述温控参数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,包括:
将所述第一转速确定为所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;或者
根据所述第一转速,确定所述第一转速对应的转速等级,其中,一个转速等级对应预先设定的所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;根据所确定的转速等级,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,一个转速等级对应一个转速范围,不同转速等级对应的转速范围彼此不同;
根据所述第一转速,确定所述第一转速对应的转速等级,包括:
确定所述第一转速所属的转速范围,根据所述第一转速所属的转速范围确定所述第一转速对应的转速等级。
6.如权利要求1至3、5中任一项所述的方法,其特征在于,所述设备安放姿态参数为将通过重力传感器测量得到的设备的安放姿态量化得到的。
7.如权利要求1至3、5中任一项所述的方法,其特征在于,所述设备的工作功率为将通过电流计测量得到的所述设备的工作电流和通过电压计测量得到的所述设备的工作电压相乘得到的;或者,所述设备的工作功率为通过功率计测量得到的。
8.如权利要求1至3、5中任一项所述的方法,其特征在于,所述环境参数值,包括以下一种或多种:
环境温度值,所述环境温度值由温度传感器测量得到;
环境气压值,所述环境气压值由气压计测量得到或者为预先设定的;
环境湿度值,所述环境湿度值由湿度传感器测量得到。
9.一种风扇转速控制装置,其特征在于,应用于安装有风扇的设备,包括:
获取模块,用于获取用于确定风扇目标转速的参数,所述参数包括以下一种或多种:所述设备所在环境的环境参数、所述设备安放姿态参数、以及所述设备的工作功率;
确定模块,用于根据所述获取模块获取到的用于确定风扇目标转速的参数,确定所述设备中安装的风扇的目标转速;
控制模块,用于根据所述确定模块确定出的目标转速,控制所述设备中安装的风扇的转速。
10.如权利要求9所述的风扇转速控制装置,其特征在于,所述确定模块,具体用于:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
11.如权利要求9所述的风扇转速控制装置,其特征在于,所述确定模块,具体用于:
将所获取到的每个用于确定风扇目标转速的参数与每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数相乘,对相乘后的结果进行累加;
将累加得到的结果与温控参数按照预先设定的准则进行运算,得到所述设备中安装的风扇的第一转速,其中,每个用于确定风扇目标转速的参数对应的影响系数为预先设定的,所述温控参数为预先设定的;
根据所述第一转速,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速,N为大于等于1的整数。
12.如权利要求10或11所述的风扇转速控制装置,其特征在于,所述确定模块,具体用于:
将所述第一转速确定为所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;或者
根据所述第一转速,确定所述第一转速对应的转速等级,其中,一个转速等级对应预先设定的所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速;根据所确定的转速等级,确定所述设备中安装的N个风扇各自的目标转速。
13.如权利要求12所述的风扇转速控制装置,其特征在于,一个转速等级对应一个转速范围,不同转速等级对应的转速范围彼此不同;
所述确定模块,具体用于:
确定所述第一转速所属的转速范围,根据所述第一转速所属的转速范围确定所述第一转速对应的转速等级。
14.如权利要求9至11、13中任一项所述的风扇转速控制装置,其特征在于,所述设备安放姿态参数为将通过重力传感器测量得到的设备的安放姿态量化得到的。
15.如权利要求9至11、13中任一项所述的风扇转速控制装置,其特征在于,所述设备的工作功率为将通过电流计测量得到的所述设备的工作电流和通过电压计测量得到的所述设备的工作电压相乘得到的;或者
所述设备的工作功率为通过功率计测量得到的。
16.如权利要求9至11、13中任一项所述的风扇转速控制装置,其特征在于,所述环境参数值,包括以下一种或多种:
环境温度值,所述环境温度值由温度传感器测量得到;
环境气压值,所述环境气压值由气压计测量得到或者为预先设定的;
环境湿度值,所述环境湿度值由湿度传感器测量得到。
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