CN110913656A - 机器人电柜的散热***及散热方法 - Google Patents

机器人电柜的散热***及散热方法 Download PDF

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邓祖东
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张睿
林宇萌
李鹏程
衷镇宇
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Abstract

本发明提供了一种机器人电柜的散热***及散热方法，所述散热***包括至少一个温度传感器、与各温度传感器对应的冷却栅、用于放置冷却液的蓄水箱以及控制器，各温度传感器以及与各温度传感器对应的冷却栅对应安装于机器人电柜内的发热区域，所述蓄水箱的出液口通过水泵与各个冷却栅进液口处的节流阀连接，各个冷却栅出液口通过冷却装置与所述蓄水箱的进液口连接，各温度传感器和节流阀分别与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节对应冷却栅的节流阀的闭合量。本发明通过在机器人电柜内增加水冷散热***，能够应对机器人电柜局部发热的情况，实现及时精准散热。

Description

机器人电柜的散热***及散热方法
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人电柜的散热***及散热方法。
背景技术
现有机器人电柜通常采只使用排气扇的方式进行散热，电柜散热策略单一、散热效率低且容易局部温度过高。
目前，水冷散热技术已经得到普及，但是现有的水冷散热技术大多用于电脑主机中，并未见其应用于机器人电柜散热的具体案例。相比主机，电柜的用电电压更高、发热量更高，因此如何结合水冷散热技术实现机器人电柜的及时精准散热具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术问题，提供一种机器人电柜的散热***及散热方法。
本发明实施例提供了一种机器人电柜的散热***，包括至少一个温度传感器、与各温度传感器对应的冷却栅、用于放置冷却液的蓄水箱以及控制器，各温度传感器以及与各温度传感器对应的冷却栅对应安装于机器人电柜内预设的发热区域，所述蓄水箱的出液口通过水泵与各个冷却栅进液口处的节流阀连接，各个冷却栅出液口与所述蓄水箱的进液口连接，各温度传感器和节流阀分别与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节对应冷却栅的节流阀的闭合量。
可选地，所述水泵与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节所述水泵的运行功率。
可选地，所述散热***还包括排气扇；
所述排气扇设置于所述机器人电柜的进风口侧。
可选地，所述排气扇与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节所述排气扇的启停和/或运行功率。
可选地，所述蓄水箱安装于所述机器人电柜的进风口侧。
此外，本发明还提供了一种如上所述机器人电柜的散热***的散热方法，所述方法包括：
获取至少一个温度传感器采集的温度值；
确定所述温度值中高于预设温度阈值的温度值对应的目标温度传感器；
调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量，以增加所述目标温度传感器对应冷却栅的冷却液流量实现第一散热调节。
可选地，所述调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量，包括：
根据所述目标温度传感器采集的温度值与所述预设温度阈值之间的温度差值，确定闭合量调节参数；
根据所述闭合量调节参数调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量。
可选地，所述方法还包括：
在第一散热调节之后获取所述目标温度传感器采集的第二温度值；
若所述第二温度值高于所述预设温度阈值，则增加所述水泵的运行功率实现第二散热调节。
可选地，所述方法还包括：
在第二散热调节之后，获取所述目标温度传感器采集的第三温度值；
若所述第三温度值高于所述预设温度阈值，则开启所述排气扇实现第三散热调节。
可选地，所述方法还包括：
根据所述第三温度值与所述预设温度阈值之间的温度差值，调节所述排气扇的运行功率。
本发明实施例提供的机器人电柜的散热***及散热方法，通过在机器人电柜内增加水冷散热***，将温度传感器以及与温度传感器对应的冷却栅对应安装于机器人电柜内预设的发热区域，蓄水箱的出水口通过水泵与各个冷却栅的节流阀连接，各温度传感器和节流阀分别与控制器连接，以供控制器根据温度传感器采集的温度值调节对应冷却栅节流阀的闭合量，增加位于发热区域的冷却栅的冷却液流量，进而能够应对机器人电柜局部发热的情况，实现及时精准散热，提高散热能力。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的机器人电柜的散热***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的机器人电柜的散热***的散热方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
图1为本发明一个实施例提供的机器人电柜的散热***的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人电柜的散热***，包括至少一个温度传感器10、与各温度传感器对应的冷却栅20、用于放置冷却液的蓄水箱30以及控制器，各温度传感器10以及与各温度传感器10对应的冷却栅20对应安装于机器人电柜内预设的发热区域，所述蓄水箱30的出液口通过水泵40与各个冷却栅30进液口处的节流阀50连接，各个冷却栅30出液口与所述蓄水箱30的进液口连接，各温度传感器10和节流阀50分别与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器10采集的温度值调节对应冷却栅的节流阀50的闭合量。
本实施例中，所述散热***还包括冷却装置60，各个冷却栅30出液口通过冷却装置60与所述蓄水箱30的进液口连接。
本实施例中，所述蓄水箱安装于所述机器人电柜的进风口侧。
本实施例中，温度传感器，可以采用贴片温度传感器实现，贴设于机器人电柜内预先确定的易发热区域，例如：电源、驱动器等所在区域。
本发明实施例提供的机器人电柜的散热***，通过在机器人电柜内增加水冷散热***，将温度传感器以及与温度传感器对应的冷却栅对应安装于机器人电柜内预设的发热区域，蓄水箱的出水口通过水泵与各个冷却栅的节流阀连接，各温度传感器和节流阀分别与控制器连接，以供控制器根据温度传感器采集的温度值调节对应冷却栅节流阀的闭合量，增加位于发热区域的冷却栅的冷却液流量，进而能够应对机器人电柜局部发热的情况，实现及时精准散热，提高散热能力。
在本发明实施例中，所述水泵40与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器10采集的温度值调节所述水泵40的运行功率。
在本发明实施例中，所述散热***还包括排气扇，所述排气扇设置于所述机器人电柜的进风口侧。
进一步地，所述排气扇与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节所述排气扇的启停和/或运行功率。
本发明实施例中，将各贴片式温度传感器与其对应的冷却栅安装于电柜内易发热区域，将蓄水箱安装于电柜进风口，启动冷却***，同时各个温度传感器会不断收集其所在区域温度信息。初始状态下各个冷却栅内冷却液流量相同，各节流阀门保持全开，水泵保持低功率运行、排气扇关闭或保持低功率运行。
当温度传感器初步采集到局部高温信息时,第一步应对逻辑启动:收集到高温信息的目标温度传感器相对应位置的冷却栅进水导管节流阀不动作，其余冷却栅节流阀开始闭合，此时冷却液压力集中到高温格栅管道，流量增加，提高散热能力。其中，闭合量可根据所述目标温度传感器采集的温度值与所述预设温度阈值之间的温度差值来确定，温度差值越大闭合量越大；闭合量也可以根据各其他温度传感器温度值算出，越低温闭合量越大。此散热阶段只调配压力，不增加冷却***功率。
若纯依靠闭合节流阀调节压力无法达到降温效果，温度传感器持续采集到高温信息时，第二步应对逻辑启动：***将提高水泵运行功率，提升全局流量，全局散热能力提升，再接由第一步逻辑动作合理分配各格栅的冷却液流量。
除此之外，排气扇风冷散热也会根据电柜内温度以及水箱温度调节运转功率，一方面补充水冷格栅无法到达的发热位置，另一方面为安装在进风口的蓄水箱进行冷却。
发明实施例提供的机器人电柜的散热***，不仅设置有水冷散热结构还设置有排气扇，能够结合液体和气体介质带走机器人电柜内热量，贴片温度传感器灵活检测并控制散热区域温度，多级策略应对发热，实现电柜温度自动控制，且多种散热方式结合控制，提高散热效果。
图2为本发明另一个实施例提供的机器人电柜的散热***的散热方法的流程示意图。如图2所示，本发明实施例提供了一种机器人电柜的散热***的散热方法，具体包括如下步骤：
S11、获取至少一个温度传感器采集的温度值。
S12、确定所述温度值中高于预设温度阈值的温度值对应的目标温度传感器。
S13、调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量，以增加所述目标温度传感器对应冷却栅的冷却液流量实现第一散热调节。
进一步地，步骤S13中的调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量，具体包括以下附图中未示出的步骤：
S131、根据所述目标温度传感器采集的温度值与所述预设温度阈值之间的温度差值，确定闭合量调节参数。
S132、根据所述闭合量调节参数调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量。
本发明实施例提供的机器人电柜的散热***的散热方法，获取至少一个温度传感器采集的温度值，确定所述温度值中高于预设温度阈值的温度值对应的目标温度传感器，通过调节除目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量，以增加目标温度传感器对应冷却栅的冷却液流量，实现第一散热调节，进而能够应对机器人电柜局部发热的情况，实现及时精准散热，提高散热能力。
在本发明实施例中，所述方法还包括：
在第一散热调节之后获取所述目标温度传感器采集的第二温度值；
若所述第二温度值高于所述预设温度阈值，则增加所述水泵的运行功率实现第二散热调节。
在本发明实施例中，所述方法还包括：
在第二散热调节之后，获取所述目标温度传感器采集的第三温度值；
若所述第三温度值高于所述预设温度阈值，则开启所述排气扇实现第三散热调节。
进一步地，所述方法还包括：
根据所述第三温度值与所述预设温度阈值之间的温度差值，调节所述排气扇的运行功率。
本发明实施例提供的机器人电柜的散热***及散热方法，通过在机器人电柜内增加水冷散热***，将温度传感器以及与温度传感器对应的冷却栅对应安装于机器人电柜内预设的发热区域，蓄水箱的出水口通过水泵与各个冷却栅的节流阀连接，各温度传感器和节流阀分别与控制器连接，以供控制器根据温度传感器采集的温度值调节对应冷却栅节流阀的闭合量，增加位于发热区域的冷却栅的冷却液流量，进而能够应对机器人电柜局部发热的情况，实现及时精准散热，提高散热能力。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机器人电柜的散热***，其特征在于，所述散热***包括至少一个温度传感器、与各温度传感器对应的冷却栅、用于放置冷却液的蓄水箱以及控制器，各温度传感器以及与各温度传感器对应的冷却栅对应安装于机器人电柜内预设的发热区域，所述蓄水箱的出液口通过水泵与各个冷却栅进液口处的节流阀连接，各个冷却栅出液口与所述蓄水箱的进液口连接，各温度传感器和节流阀分别与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节对应冷却栅的节流阀的闭合量。
2.根据权利要求1所述的机器人电柜的散热***，其特征在于，所述水泵与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节所述水泵的运行功率。
3.根据权利要求1所述的机器人电柜的散热***，其特征在于，所述散热***还包括排气扇；
所述排气扇设置于所述机器人电柜的进风口侧。
4.根据权利要求1所述的机器人电柜的散热***，其特征在于，所述排气扇与所述控制器连接，以供所述控制器根据各温度传感器采集的温度值调节所述排气扇的启停和/或运行功率。
5.根据权利要求1-3所述的机器人电柜的散热***，其特征在于，所述蓄水箱安装于所述机器人电柜的进风口侧。
6.一种如权利要求1-5任一项所述机器人电柜的散热***的散热方法，其特征在于，所述方法包括：
获取至少一个温度传感器采集的温度值；
确定所述温度值中高于预设温度阈值的温度值对应的目标温度传感器；
调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量，以增加所述目标温度传感器对应冷却栅的冷却液流量实现第一散热调节。
7.根据权利要求6所述的机器人电柜的散热方法，其特征在于，所述调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量，包括：
根据所述目标温度传感器采集的温度值与所述预设温度阈值之间的温度差值，确定闭合量调节参数；
根据所述闭合量调节参数调节除所述目标温度传感器之外的其他温度传感器对应冷却栅的节流阀闭合量。
8.根据权利要求6所述的机器人电柜的散热方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第一散热调节之后获取所述目标温度传感器采集的第二温度值；
若所述第二温度值高于所述预设温度阈值，则增加所述水泵的运行功率实现第二散热调节。
9.根据权利要求8所述的机器人电柜的散热方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第二散热调节之后，获取所述目标温度传感器采集的第三温度值；
若所述第三温度值高于所述预设温度阈值，则开启所述排气扇实现第三散热调节。
10.根据权利要求9所述的机器人电柜的散热方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第三温度值与所述预设温度阈值之间的温度差值，调节所述排气扇的运行功率。
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