一种散热元件的控制方法及控制装置转让专利

申请号 : CN201910745537.3

文献号 : CN110543196B

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发明人 : 李俊杰于心宇辛凯付加光

申请人 : 华为技术有限公司

摘要 :

本申请实施例公开了一种散热元件的控制方法,包括:获取第一设备的状态参数集合和检测温度,状态参数集合与第一设备运行温度相关;根据状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数和第二温度参数的数值,目标调整函数是以检测温度作为自变量,散热元件的散热效率作为因变量的函数;根据第一温度参数、第二温度参数的数值和检测温度,确定散热元件的散热效率并控制散热元件运行。本申请实施例还提供相应的控制装置。由于目标调整函数中的第一温度参数和第二温度参数根据状态参数集合确定,可以在检测温度未发生变化的情况下提前确定对应的散热效率,解决了检测温度无法实时反映实际温度导致散热效率调整不及时的问题。

权利要求 :

1.一种散热元件的控制方法,其特征在于,包括:

获取第一设备的状态参数集合和检测温度,所述状态参数集合包括至少一个运行状态参数,所述至少一个运行状态参数是在所述第一设备运行时影响所述第一设备温度的参数;

根据所述状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值,所述目标调整函数是以所述检测温度作为自变量,所述散热元件的散热效率作为因变量的函数;

根据所述状态参数集合确定所述目标调整函数中的第二温度参数的数值;

根据所述第一温度参数的数值、所述第二温度参数的数值,以及所述检测温度,确定所述散热元件的散热效率;

根据所述散热元件的散热效率控制所述散热元件运行。

2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值,包括:从所述状态参数集合中确定与所述第一温度参数相关联的运行状态参数,得到第一关联参数集合;

根据预设的第一映射关系函数和所述第一关联参数集合确定所述第一温度参数的数值,所述第一映射关系函数用于表示所述第一关联参数集合中的运行状态参数与所述第一温度参数之间的映射关系。

3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,在所述第一映射关系函数中,所述第一温度参数的数值为预设的第一温度参数的最大值与第一调整值之间的差值,其中,所述第一调整值是根据所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值,对所述第一关联参数集合中全部运行状态参数的数值进行加权求和得到的。

4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

根据用户指令确定所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值。

5.根据权利要求1-4任一所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述状态参数集合确定所述目标调整函数中的第二温度参数的数值,包括:从所述状态参数集合中确定与所述第二温度参数相关联的运行状态参数,得到第二关联参数集合;

根据预设的第二映射关系函数和所述第二关联参数集合确定所述第二温度参数的数值,所述第二映射关系函数用于表示所述第二关联参数集合中的运行状态参数与所述第二温度参数之间的映射关系。

6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,在所述第二映射关系函数中,所述第二温度参数的数值为预设的第二温度参数的最大值与第二调整值之间的差值,其中,所述第二调整值与预设的调整阈值以及目标运行状态参数的数值和所述目标运行状态参数对应的额定数值的比例相关联,所述目标运行 状态参数是所述第二关联参数集合中的一个运行状态参数。

7.根据权利要求1-4任一所述的控制方法,其特征在于,所述第一设备为逆变器时,所述状态参数集合包括直流母线电压、输出电流、开关频率、调制方式参数和功率因数。

8.一种控制装置,其特征在于,包括:

获取单元,用于获取第一设备的状态参数集合和检测温度,所述状态参数集合包括至少一个运行状态参数,所述至少一个运行状态参数是在所述第一设备运行时影响所述第一设备温度的参数;

第一确定单元,用于根据所述状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值,所述目标调整函数是以所述检测温度作为自变量,散热元件的散热效率作为因变量的函数;

第二确定单元,用于根据所述状态参数集合确定所述目标调整函数中的第二温度参数的数值;

第三确定单元,用于根据所述第一温度参数的数值、所述第二温度参数的数值,以及所述检测温度,确定所述散热元件的散热效率;

控制单元,用于根据所述散热元件的散热效率控制所述散热元件运行。

9.根据权利要求8所述的控制装置,其特征在于,

所述第一确定单元,具体用于从所述状态参数集合中确定与所述第一温度参数相关联的运行状态参数,得到第一关联参数集合;

所述第一确定单元,具体还用于根据预设的第一映射关系函数和所述第一关联参数集合确定所述第一温度参数的数值,所述第一映射关系函数用于表示所述第一关联参数集合中的运行状态参数与所述第一温度参数之间的映射关系。

10.根据权利要求9所述的控制装置,其特征在于,在所述第一映射关系函数中,所述第一温度参数的数值为预设的第一温度参数的最大值与第一调整值之间的差值,其中,所述第一调整值是根据所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值,对所述第一关联参数集合中全部运行状态参数的数值进行加权求和得到的。

11.根据权利要求10所述的控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括:第四确定单元,用于根据用户指令确定所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值。

12.根据权利要求8-11任一所述的控制装置,其特征在于,

所述第二确定单元,具体用于从所述状态参数集合中确定与所述第二温度参数相关联的运行状态参数,得到第二关联参数集合;

所述第二确定单元,具体还用于根据预设的第二映射关系函数和所述第二关联参数集合确定所述第二温度参数的数值,所述第二映射关系函数用于表示所述第二关联参数集合中的运行状态参数与所述第二温度参数之间的映射关系。

13.根据权利要求12所述的控制装置,其特征在于,在所述第二映射关系函数中,所述第二温度参数的数值为预设的第二温度参数的最大值与第二调整值之间的差值,其中,所述第二调整值与预设的调整阈值以及目标运行状态参数的数值和所述目标运行状态参数对应的额定数值的比例相关联,所述目标运行 状态参数是所述第二关联参数集合中的一个运行状态参数。

14.根据权利要求8-11任一所述的控制装置,其特征在于,所述第一设备为逆变器时,所述状态参数集合包括直流母线电压、输出电流、开关频率、调制方式参数和功率因数。

15.一种控制装置,包括处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器用于存储计算机程序或指令,所述处理器用于执行存储器中的该计算机程序或指令,使得所述设备执行权利要求1至7中任一项所述的控制方法。

16.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的控制方法。

说明书 :

一种散热元件的控制方法及控制装置

技术领域

[0001] 本申请涉及电子技术领域,具体涉及一种散热元件的控制方法及控制装置。

背景技术

[0002] 随着工业发展的需求,各种电子设备的功率等级逐渐提高,例如逆变器。逆变器是一种将直流电通过电力电子技术转换为交流电的功率变换器。在各种大功率电子设备中,其核心部件产生的功耗通常是整个电子设备功耗的主要部分。由于功耗较大的原因,这些核心部件在大功率电子设备运行时会产生大量的热量,所以需要在电子设备中配置散热元件,例如风扇散热元件、水冷散热元件等,并且借助散热元件,来为发热的部件进行有效的冷却散热,以免部件运行温度过高,导致烧坏。
[0003] 需要通过散热元件进行冷却散热的部件可以称为发热元件,散热元件的散热效率越高,散热元件对发热元件的散热效果就越好,但是散热元件的使用寿命也越短。所以为了保障发热元件的安全运行,同时兼顾散热元件的使用寿命,需要根据发热元件的检测温度,对散热元件的散热效率进行相应的调整。目前业界广泛运用的一种调整方法是查表法,即根据发热元件的检测温度在预设的映射关系表中查询与该检测温度对应的散热效率,从而输出相应的控制指令控制散热元件运行。在这种方法中,散热元件的散热效率变化如图1所示。这种方法如果要达到更高的控制精度,则需要在预设的映射关系表中设置大量的点数,这会导致映射关系表占用过大的存储空间,且查表执行周期也会更长,如果点数过少,则一个较大的温度范围只对应一个散热效率,因此散热效率的切换不够平滑,且为了兼容高温状态,每个温度范围对应的散热效率通常会设置得比较大,散热元件的使用寿命会受到影响。
[0004] 此外,发热元件的检测温度通常是由另外的温度检测元件进行检测的,发热元件通过连接装置与温度检测元件相连。但是由于热阻的问题,温度检测元件对检测到发热元件的实际温度存在一定的滞后。当电子设备的运行状态突变时,电子设备中的发热元件的温度可能会随之快速变化,而温度检测元件无法实时反映发热元件的实际温度,即发热元件的检测温度与实际温度不相同,且固定的映射关系表可能不适用于运行状态突变后的工况,所以无法根据固定的映射关系表和发热元件的检测温度及时调整散热元件的散热效率,影响发热元件的运行安全。

发明内容

[0005] 本申请实施例提供了一种散热元件的控制方法及控制装置,可以在大功率设备的运行状态发生改变时实时调整散热元件的散热效率,从而在发热元件的检测温度未发生变化的情况下提前确定对应的散热效率,解决了检测温度无法实时反映实际温度导致散热效率调整不及时的问题。
[0006] 有鉴于此,本申请实施例第一方面提供一种散热元件的控制方法,该控制方法包括:获取第一设备的状态参数集合和检测温度,该状态参数集合中包括至少一个运行状态参数,该至少一个运行状态参数是在第一设备运行时影响第一设备温度的参数,该检测温度是第一设备内部的温度检测元件对发热元件的检测温度;根据该状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数和第二温度参数的数值,该目标调整函数是以检测温度作为自变量,并且以散热元件的散热效率作为因变量的函数;根据第一温度参数的数值和第二温度参数的数值,以及检测温度,确定散热元件的散热效率并根据该散热效率控制该散热元件运行。
[0007] 由上述第一方面可知,目标调整函数中第一温度参数和第二温度参数的数值是根据第一设备的状态参数集合确定的,即第一设备的运行状态参数发生变化时,目标调整函数中第一温度参数和第二温度参数的数值也随着发生变化,从而使目标调整函数可以在检测温度未发生变化时,输出正确的散热元件的散热效率,来控制散热元件以实际状况中所需要的散热效率运行,无需等待检测温度发生变化所需要的滞后时长,就提前调整散热元件的散热效率,可以避免第一设备的运行状态参数变化后,第一设备中的发热元件的实际温度急速变化,而检测温度无法实时跟随发热元件的实际温度变化而变化,导致散热元件的散热效率无法及时调整的问题。
[0008] 可选的,结合上述第一方面,在第一种可能的实现方式中,根据状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值,包括:从状态参数集合中确定与第一温度参数相关联的运行状态参数,得到第一关联参数集合;根据预设的第一映射关系函数和第一关联参数集合确定所述第一温度参数的数值,所述第一映射关系函数用于表示所述第一关联参数集合中的运行状态参数与所述第一温度参数之间的映射关系。通过预先构建的第一映射关系函数以及第一关联参数集合,可以进行快速运算得到第一温度参数的数值。
[0009] 可选的,结合上述第一方面第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,在上述第一映射关系函数中,第一温度参数的数值为预设的第一温度参数的最大值与第一调整值之间的差值,其中,所述第一调整值是根据所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值,对所述第一关联参数集合中全部运行状态参数的数值进行加权求和得到的。
[0010] 可选的,结合上述第一方面第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,该控制方法还包括:根据用户指令确定第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值,以满足在多种不同的实际情况中对取值的不同需求。
[0011] 可选的,结合上述第一方面、第一方面第一种至第三种中任意一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,根据状态参数集合确定目标调整函数中的第二温度参数的数值,包括:从状态参数集合中确定与第二温度参数相关联的运行状态参数,得到第二关联参数集合;根据预设的第二映射关系函数和所述第二关联参数集合确定所述第二温度参数的数值,所述第二映射关系函数用于表示所述第二关联参数集合中的运行状态参数与所述第二温度参数之间的映射关系。通过预先构建的第二映射关系函数以及第二关联参数集合,可以进行快速运算得到第二温度参数的数值。
[0012] 可选的,结合上述第一方面第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,在第二映射关系函数中,第二温度参数的数值为预设的第二温度参数的最大值与第二调整值之间的差值,其中,第二调整值与预设的调整阈值以及目标运行状态参数的数值和所述目标运行状态参数对应的额定数值的比例相关联,目标状态参数是所述第二关联参数集合中的一个运行状态参数。
[0013] 可选的,结合上述第一方面、第一方面第一种至第五种中任意一种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式,当第一设备为逆变器时,状态参数集合具体包括直流母线电压、输出电流、开关频率、调制方式参数和功率因数。
[0014] 本申请实施例第二方面提供一种控制装置,该控制装置包括:
[0015] 获取单元,用于获取第一设备的状态参数集合和检测温度,所述状态参数集合包括至少一个运行状态参数,所述至少一个运行状态参数是在所述第一设备运行时影响所述第一设备温度的参数;
[0016] 第一确定单元,用于根据所述状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值,所述目标调整函数是以所述检测温度作为自变量,所述散热元件的散热效率作为因变量的函数;
[0017] 第二确定单元,用于根据所述状态参数集合确定所述目标调整函数中的第二温度参数的数值;
[0018] 第三确定单元,用于根据所述第一温度参数的数值、所述第二温度参数的数值,以及所述检测温度,确定所述散热元件的散热效率;
[0019] 控制单元,用于根据所述散热元件的散热效率控制所述散热元件运行。
[0020] 可选的,结合上述第二方面,在第一种可能的实现方式中,第一确定单元,具体用于从所述状态参数集合中确定与所述第一温度参数相关联的运行状态参数,得到第一关联参数集合;第一确定单元,具体还用于根据预设的第一映射关系函数和所述第一关联参数集合确定所述第一温度参数的数值,所述第一映射关系函数用于表示所述第一关联参数集合中的运行状态参数与所述第一温度参数之间的映射关系。
[0021] 可选的,结合上述第二方面第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,在上述第一映射关系函数中,第一温度参数的数值为预设的第一温度参数的最大值与第一调整值之间的差值,其中,所述第一调整值是根据所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值,对所述第一关联参数集合中全部运行状态参数的数值进行加权求和得到的。
[0022] 可选的,结合上述第二方面第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,该控制装置还包括:第四确定单元,用于根据用户指令确定所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值。
[0023] 可选的,结合上述第二方面、第二方面第一种至第三种中任意一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,第二确定单元,具体用于从所述状态参数集合中确定与所述第二温度参数相关联的运行状态参数,得到第二关联参数集合;第二确定单元,具体还用于根据预设的第二映射关系函数和所述第二关联参数集合确定所述第二温度参数的数值,所述第二映射关系函数用于表示所述第二关联参数集合中的运行状态参数与所述第二温度参数之间的映射关系。
[0024] 可选的,结合上述第二方面第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,在第二映射关系函数中,第二温度参数的数值为预设的第二温度参数的最大值与第二调整值之间的差值,其中,第二调整值与预设的调整阈值以及目标运行状态参数的数值和所述目标运行状态参数对应的额定数值的比例相关联,目标状态参数是所述第二关联参数集合中的一个运行状态参数。
[0025] 本申请实施例第三方面提供一种控制装置,所述控制装置包括处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器用于存储指令,所述处理器用于执行所述存储器存储的指令,并且对所述存储器中存储的指令的执行使得所述处理器执行第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的散热元件的控制方法。可选的,所述控制装置还包括所述存储器。
[0026] 本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的散热元件的控制方法。
[0027] 本申请第五方面提供了一种计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的散热元件的控制方法。
[0028] 本申请实施例中,首先获取第一设备的状态参数集合和检测温度,该状态参数集合包括至少一个运行状态参数,该至少一个运行状态参数是在第一设备运行时影响第一设备温度的参数,该检测温度可以是第一设备中的某个发热元件的检测温度;然后根据状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值和第二温度参数的数值,该目标调整函数是以第一设备的检测温度作为自变量,散热元件的散热效率作为因变量的函数;确定第一温度参数和第二温度参数的数值之后,根据第一温度参数的数值、第二温度参数的数值,以及检测温度,确定散热元件的散热效率,并根据确定的散热元件的散热效率控制散热元件运行。在本方案中,目标调整函数中第一温度参数和第二温度参数的数值是根据第一设备的状态参数集合确定的,即第一设备的运行状态参数发生变化时,目标调整函数中第一温度参数和第二温度参数的数值也随着发生变化,从而使目标调整函数可以在检测温度未发生变化时,输出正确的散热元件的散热效率,来控制散热元件以实际状况中所需要的散热效率运行,无需等待检测温度发生变化所需要的滞后时长,就提前调整散热元件的散热效率,可以避免第一设备的运行状态参数变化后,第一设备中的发热元件的实际温度急速变化,而检测温度无法实时跟随发热元件的实际温度变化而变化,导致散热元件的散热效率无法及时调整的问题,可以有效防护第一设备中的发热元件因为快速升温,而散热元件的散热效率不够高导致其高温运行而烧坏,也可以在发热元件的实际温度快速下降时,及时减小散热元件的散热效率,有利于散热元件的寿命。本方案可以在第一设备处于不同工况,即运行状态参数不同的情况下实时更新目标调整函数的第一温度参数和第二温度参数的数值,解决了运行状态参数变化后,散热元件的散热效率调整速率跟不上发热元件实际温度变化速率的问题,同时,采用目标调整函数计算散热元件的散热效率可以根据检测温度实时进行连续的调整,实现散热效率平滑切换。

附图说明

[0029] 图1是查表法的散热效率变化情况示意图;
[0030] 图2是本申请技术方案的系统架构示意图;
[0031] 图3是本申请实施例提供的散热元件的控制方法一个实施例示意图;
[0032] 图4是本申请实施例提供的散热元件的控制方法另一实施例示意图;
[0033] 图5是本申请实施例中不同状态参数集合所对应的目标调整函数的函数曲线示意图;
[0034] 图6是本申请技术方案与查表法方案的实施效果对比示意图;
[0035] 图7是本申请实施例提供的控制装置一个实施例示意图;
[0036] 图8是本申请实施例提供的控制装置另一实施例示意图。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图,对本申请的实施例进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知,随着图计算框架的演变和新应用场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
[0038] 本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号,并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤,已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序,只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。本申请中所出现的模块的划分,是一种逻辑上的划分,实际应用中实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中,或一些特征可以忽略,或不执行,另外,所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式,本申请中均不作限定。并且,作为分离部件说明的模块可以是也可以不是物理上的分离,可以是也可以不是物理模块,或者可以分布到多个电路模块中,可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。
[0039] 本申请实施例可应用于各种大功率电子设备,例如逆变器、变压器等在电网系统中应用的转换设备,以及大功率基站、雷达等无线电设备。这些大功率电子设备具有易发热的特点。在这些设备内部,有一些元件(包括芯片或者电路)存在发热量大的问题,所以需要在这些设备中配置专门的散热元件(例如散热风扇、水冷散热器等),用于为这些发热量较大的元件进行散热。本申请技术方案的系统架构如图2所示,通过获取大功率设备的状态参数集合并且根据状态参数集合实时调整散热元件的散热效率调整函数,并且根据发热元件的检测温度输出散热元件的散热效率,从而向散热元件下发相应的散热效率控制指令,以控制散热元件为发热元件进行散热,其中状态参数集合中包含至少一个在大功率设备运行时影响该设备温度的运行状态参数。以逆变器为例,逆变器主要包括直流输入模块、交流输出模块、散热风扇、散热器、功率模块和温度检测元件。其中,功率模块是逆变器的核心部件,它是一种电子开关器件,功率模块中的开关芯片通过开关切换实现电能变换控制。功率模块是逆变器中功耗占比最大的部件,是逆变器发热量的主要产生单元,散热风扇和散热器可以统称为散热元件,功率模块可以安装在散热器上面,散热风扇可以主动地驱动散热器进行风冷散热,散热器可以根据散热风扇搅动的气流被动地为功率模块进行散热,温度检测元件用于检测功率模块中开关芯片的温度。散热元件的散热效率可以根据温度检测元件检测的温度进行调节,从而保障功率模块在允许的温度范围内运行,并且提高散热元件的使用寿命。
[0040] 为解决现有的散热元件散热效率调整方式中存在的散热效率切换不平滑,且无法在设备的运行状态突然发生变化时,及时调整散热效率的问题,本申请实施例提供一种散热元件的控制方法。本申请实施例还提供相应的控制装置。以下分别进行详细说明。
[0041] 在本申请实施例中,本申请实施例提供的散热元件的控制方法可以是由本申请实施例提供的控制装置所执行的,该控制装置可以是芯片,也可以是电路。该控制装置用于控制大功率电子设备中的散热元件运行时所采用的散热效率。该控制装置可以集成于大功率电子设备的内部,也可以独立于大功率电子设备,并通过连接装置与大功率电子设备的内部元件耦合,本申请对此不做具体限定。
[0042] 图3为本申请实施例提供的散热元件的控制方法一个实施例示意图。
[0043] 如图3所示,本实施例可以包括:
[0044] 301、获取第一设备的状态参数集合和检测温度。
[0045] 在本实施例中,状态参数集合包括至少一个运行状态参数,该至少一个运行状态参数是在第一设备运行时影响第一设备温度的参数。具体的,该至少一个运行状态参数直接影响第一设备的功耗,从而间接影响第一设备温度。该检测温度具体是第一设备中的某一发热元件的检测温度,该检测温度可以由第一设备中的温度检测元件检测。但是由于热阻的关系,温度检测元件无法实时反映发热元件的实际温度变化,即该检测温度无法随着发热元件的实际温度变化而变化。第一设备的状态参数集合可以反映发热元件的实际温度变化趋势,根据该状态参数集合可以确定目标调整函数中的参数的数值,该目标调整函数是以检测温度作为自变量,散热元件的散热效率作为因变量的函数。根据状态参数集合确定目标调整函数中的参数的数值后,可使得目标调整函数即使在检测温度还没发生变化的情况下,输出与发热元件的实际温度对应的散热效率,以满足发热元件在实际温度下的散热需求。
[0046] 应理解,本实施例中的散热元件可以对应不同种类的散热装置,散热效率对应不同的参数。例如,当该散热元件是风扇和散热器组合时,散热效率可以对应风扇的转速、占空比或者工作电压;当散热装置是水冷散热器时,散热效率可以对应冷却水流速或者是水流驱动马达的运行功率。本申请在此不做具体限定。
[0047] 302、根据状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值。
[0048] 在本实施例中,第一温度参数是目标调整函数中的一个参数,在第一设备的状态参数集合不发生变化的情况下,该第一温度参数相当于目标调整函数中的一个常量,但是当第一设备的状态参数发生变化时,该第一温度参数的数值需要根据变化后的状态参数集合重新确定,从而使目标调整函数输出的散热效率符合发热元件的实际温度情况。即使检测温度在尚未发生变化的情况下,目标调整函数输出的散热效率也能进行调整,也就可以提前调整散热元件的散热效率,以满足发热元件实际温度的散热需求。
[0049] 303、根据状态参数集合确定目标调整函数中的第二温度参数的数值。
[0050] 在本实施例中,与第一温度参数类似,第二温度参数也是目标调整函数中的一个参数,在第一设备的状态参数集合不发生变化的情况下,该第二温度参数也相当于目标调整函数中的一个常量,但是当第一设备的状态参数发生变化时,该第二温度参数的数值需要根据变化后的状态参数集合重新确定,该第一温度参数和第二温度参数的数值根据状态参数集合确定后,目标调整函数输出的散热效率可以符合发热元件的实际温度情况。即使检测温度在尚未发生变化的情况下,目标调整函数输出的散热效率也能进行调整,解决了第一设备的运行状态参数变化后,检测温度无法实时反映发热元件的实际温度,导致散热元件的散热效率无法及时调整的问题。
[0051] 304、根据第一温度参数的数值、第二温度参数的数值,以及检测温度,确定散热元件的散热效率。
[0052] 在本实施例中,由于目标调整函数是以检测温度作为自变量,散热元件的散热效率作为因变量的函数。因此,当第一温度参数的数值和第二温度参数的数值确定后,目标调整函数就可以将检测温度作为输入,从而输出散热元件的散热效率。
[0053] 305、根据散热元件的散热效率控制散热元件运行。
[0054] 在本实施例中,当目标调整函数根据第一温度参数的数值、第二温度参数的数值,以及检测温度,确定散热元件的散热效率后,可以根据该散热效率生成对应的控制指令,并且将该控制指令发送至散热元件,从而控制散热元件以该散热效率运行。
[0055] 在本实施例中,目标调整函数中第一温度参数和第二温度参数的数值是根据第一设备的状态参数集合确定的,即第一设备的运行状态参数发生变化时,目标调整函数中第一温度参数和第二温度参数的数值也随着发生变化,从而使目标调整函数可以在检测温度未发生变化时,输出正确的散热元件的散热效率,来控制散热元件以实际状况中所需要的散热效率运行,无需等待检测温度发生变化所需要的滞后时长,就提前调整散热元件的散热效率,可以避免第一设备的运行状态参数变化后,第一设备中的发热元件的实际温度急速变化,而检测温度无法实时跟随发热元件的实际温度变化而变化,导致散热元件的散热效率无法及时调整的问题,可以有效防护第一设备中的发热元件因为快速升温,而散热元件的散热效率不够高导致其高温运行而烧坏,也可以在发热元件的实际温度快速下降时,及时减小散热元件的散热效率,有利于散热元件的寿命。本方案可以在第一设备处于不同工况,即运行状态参数不同的情况下实时更新目标调整函数的第一温度参数和第二温度参数的数值,解决了运行状态参数变化后,散热元件的散热效率调整速率跟不上发热元件实际温度变化速率的问题,同时,采用目标调整函数计算散热元件的散热效率可以根据检测温度实时进行连续的调整,实现散热效率平滑切换。
[0056] 在一种具体的实施例中,上述实施例中的第一设备可以是逆变器、变压器等大功率设备。逆变器中包含的开关芯片对应于上述第一设备中的发热元件。温度检测元件具体可以为NTC电阻器,用于检测开关芯片的温度,开关芯片的检测温度可称为NTC温度。为便于理解,下面以第一设备是逆变器作为示例,并结合具体的运行状态参数进行进一步的详细说明。
[0057] 图4为本申请实施例提供的散热元件的控制方法另一实施例示意图。
[0058] 如图4所示,本实施例可以包括:
[0059] 401、获取逆变器的状态参数集合和检测温度。
[0060] 在本实施例中,逆变器与上述第一设备对应,逆变器的状态参数集合具体可以包括:直流母线电压、输出电流、开关频率、调制方式参数和功率因数等。上述第一设备中的发热元件在本实施例中对应逆变器中的开关芯片,本实施例中的检测温度即为开关芯片的检测温度。步骤401的具体内容与上述步骤301的具体内容相类似,可以参考上述步骤301中的具体描述,此处不再赘述。
[0061] 402、从状态参数集合中确定与第一温度参数相关联的运行状态参数,得到第一关联参数集合。
[0062] 在本实施例中,逆变器的状态参数集合中包括的运行状态参数可能有多种,但是与第一温度参数强相关联的运行状态参数可能只有其中的一部分,因此需要在状态参数集合中确定这一关联部分的运行状态参数,得到一个第一关联参数集合。
[0063] 403、根据预设的第一映射关系函数和第一关联参数集合确定第一温度参数的数值。
[0064] 在本实施例中,当获取的逆变器的第一关联参数集合发生变化时,会影响逆变器的功耗情况,进而影响逆变器本身以及逆变器中开关芯片的实际温度变化趋势,为了匹配开关芯片的实际温度变化趋势并且使目标调整函数输出与开关芯片实际温度对应的散热元件的散热效率,第一温度参数需要进行调整,所以第一关联参数集合与第一温度参数是间接影响的关系。为此,本申请技术方案根据第一关联参数集合与第一温度参数之间的间接影响关系,预先构建了第一映射关系函数,从而将第一关联参数集合与第一温度参数之间的间接影响关系转换为第一关联参数集合与第一温度参数之间的直接映射关系。根据该预设的第一映射关系,便可以根据第一关联参数集合直接确定第一温度参数的数值。
[0065] 具体的,在上述预设的第一映射关系函数中,第一温度参数的数值为预设的第一温度参数的最大值与第一调整值之间的差值,其中,第一调整值是根据第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值,对第一关联参数集合中全部运行状态参数的数值进行加权求和得到的。预设的第一温度参数的最大值的作用是设置第一温度参数的数值上限,优化第一温度参数的取值范围。
[0066] 可选的,第一关联参数集合具体包括:直流母线电压、输出电流、开关频率、调制方式参数和功率因数这五种参数,对应的,第一映射关系函数的公式具体可以为:
[0067] Tfull=Tmax-[α1·i+α2·u+α3·pwm+α4·fs+α5·(1-|pf|)];
[0068] 其中,Tfull为上述第一温度参数,Tmax为上述预设的第一温度参数的最大值,i为输出电流,u为直流母线电压,pwm为调制方式参数,该调制方式参数可以等于0或1,fs为开关频率,pf为功率因数。pwm=0时,逆变器的调制方式为第一调制方式,该第一调制方式具体为断续脉宽调制(discontinuous pulse width modulation,DPWM)方式,pwm=1时,逆变器的调制方式为第二调制方式,该第二调制方式具体为正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)方式。预设的α1、α2、α3、α4与α5分别为与输出电流、直流母线电压、开关频率、调制方式参数与功率因数一一对应的权值,因为输出电流、直流母线电压、开关频率、调制方式参数与功率因数对逆变器的功耗的影响程度有所差异,所以输出电流、直流母线电压、开关频率、调制方式参数与功率因数对第一温度参数的取值的影响程度也不同,α1、α2、α3、α4与α5分别用于指示输出电流、直流母线电压、开关频率、调制方式参数与功率因数对第一温度参数的取值的影响程度。
[0069] α1、α2、α3、α4与α5还与散热元件、功率模块的型号等相关联,α1、α2、α3、α4与α5的取值可以根据逆变器的多种不同的配置进行设置,生成相应的权值表,在实际应用中可以根据用户指令选择对应的权值,该用户指令是用户根据逆变器配置的实际情况而输入的。
[0070] 404、从状态参数集合中确定与第二温度参数相关联的运行状态参数,得到第二关联参数集合。
[0071] 在本实施例中,逆变器的状态参数集合中包括的运行状态参数可能有多种,但是与第二温度参数强相关联的运行状态参数可能只有其中的一部分,因此需要在状态参数集合中确定该强相关联部分的运行状态参数,得到一个第二关联参数集合。
[0072] 405、根据预设的第二映射关系函数和第二关联参数集合确定第二温度参数的数值。
[0073] 在本实施例中,逆变器的第二关联参数集合发生变化时,会影响逆变器的功耗情况,进而影响逆变器本身以及逆变器中开关芯片的实际温度变化趋势,为了匹配开关芯片的实际温度变化趋势并且使目标调整函数输出与开关芯片实际温度对应的散热元件的散热效率,第二温度参数需要进行调整,所以第二关联参数集合与第二温度参数是间接影响的关系。为此,本申请技术方案根据第二关联参数集合与第二温度参数之间的间接影响关系,预先构建了第二映射关系函数,从而将第二关联参数集合与第二温度参数之间的间接影响关系转换为第二关联参数集合与第二温度参数之间的直接映射关系。根据该预设的第二映射关系,便可以根据第二关联参数集合直接确定第二温度参数的数值。
[0074] 具体的,在上述预设的第二映射关系函数中,第二温度参数的数值为预设的第二温度参数的最大值与第二调整值之间的差值,其中,该第二调整值与预设的调整阈值以及目标运行状态参数的数值和目标运行状态参数对应的额定数值的比例相关联,该目标状态参数是第二关联参数集合中的一个运行状态参数。预设的第二温度参数的最大值的作用是设置第二温度参数的数值上限,优化第二温度参数的取值范围。预设的调整阈值是控制第二温度参数的数值变化范围。
[0075] 可选的,第二关联参数集合中的目标状态参数具体为逆变器的输出电流,该运行状态参数是对逆变器的功耗影响程度最大的运行状态参数,因此该运行状态参数对第二温度参数的取值的影响程度也是最大的。第二映射关系函数的公式具体可以为:
[0076]
[0077] 其中,Tstart是第二温度参数,T0为预设的第二温度参数的最大值,Tadjust为预设的调整阈值,i为逆变器的输出电流,iN为逆变器的额定输出电流。由于0≤i≤iN,所以 的取值范围为0到1,则Tstart的最大值为T0,最小值为(T0-Tadjust),即Tstart取值的调整范围为Tadjust。T0和Tadjust的取值可以根据实际情况进行设置,本申请对此不做具体限定。
[0078] 406、根据第一温度参数的数值、第二温度参数的数值,以及NTC温度,确定散热元件的散热效率。
[0079] 在本实施例中,通过上述第一映射关系函数与第二映射关系函数确定第一温度参数和第二温度参数的取值后,可以根据第一温度参数、第二温度参数的数值以及NTC温度定散热元件的散热效率。
[0080] 可选的,为了便于降低目标调整函数构建的难度,便于散热效率的计算,可以将目标调整函数构建为以NTC温度为自变量,散热效率为因变量的一元一次函数,目标调整函数的公式具体可以为:
[0081]
[0082] 其中,Dref为散热元件的散热效率,Dfull为预设的第一散热效率阈值,TNTC为NTC温度,该第一散热效率阈值是散热元件运行时可以达到的最大散热效率,Dstart为预设的第二散热效率阈值,该第二散热效率阈值是散热元件开始运行时的最小散热效率。需要说明的是,在目标调整函数中,Tfull>Tstart,对应的,Dfull>Dstart。当TNTC≥Tstart时,Dref≥Dstart,散热元件便可以开始运行;当TNTC≥Tfull时,Dref≥Dfull,散热元件以最大散热效率(即第一散热效率阈值)运行。
[0083] 由于第一散热效率阈值和第二散热效率阈值都是预设值,所以当获取的逆变器的状态参数集合发生变化时,只需要获取NTC温度,并且确定第一温度参数和第二温度参数的数值,就可以确定散热元件的散热效率。作为一个示例,参阅图5,C0为状态参数集合未发生变化时的目标调整函数对应的函数曲线,C1和C2分别为状态参数集合发生两种变化情况后,第一温度参数和第二温度参数的数值也相应变化后的目标调整函数对应的函数曲线。由图5可见,在状态参数集合发生变化后,在NTC温度尚未发生变化的情况下,C0、C1和C2输出的散热效率各不相同,C1和C2输出的散热效率可以更加符合开关芯片实际温度的散热需求。
[0084] 407、根据散热元件的散热效率控制散热元件运行。
[0085] 在本实施例中,步骤407与上述步骤305的内容相类似,可以参考上述步骤305中的具体描述,此处不再赘述。
[0086] 在一种具体的实施例中,为了避免NTC温度在Tstart附近左右波动,导致散热元件频繁启动和停止,可以在散热元件启停控制中加入滞环控制机制,即预先设置第三散热效率阈值Dstop,该第三散热效率阈值小于第二散热效率阈值,当目标调整函数输出的Dref>Dstart时,散热元件可以启动运行。但是散热元件启动运行后,只有当Dref<Dstop时,散热元件才能停止运行。通过滞环控制机制,可以有效减少散热元件频繁启停给散热元件带来的额外损耗。
[0087] 为了更直观的表现本实施例技术方案带来的实际效果,请参阅图6。
[0088] 如图6所示,当获取到的逆变器的状态参数集合发生变化时,由于NTC电阻器对开关芯片实际温度的检测存在滞后,因此NTC温度无法及时反映开关芯片的实际温度变化情况。以散热元件为散热风扇和散热器组合作为示例,图6中的风扇满转温度对应上述实施例中的第一温度参数,风扇起转温度对应上述实施例中的第二温度参数,风扇占空比对应上述实施例中散热元件的散热效率。
[0089] 根据本实施例所提供的技术方案,当获取到的逆变器的状态参数集合(包括上述i、u、pwm、fs、|pf|)发生变化时,风扇起转温度和风扇满转温度根据状态参数集合的变化而更新,从而在NTC温度未发生变化的情况下,输出与开关芯片实际温度对应的风扇占空比,保障了开关芯片的安全运行,也有利于散热元件的使用寿命。而在采用查表法调整风扇占空比的情况下,即使逆变器的运行状态参数发生变化,风扇起转温度和风扇满转温度不会变化,在NTC温度未发生变化时,根据预设的映射关系表查找到的风扇占空比不会发生变化,直到NTC温度开始变化,风扇占空比才开始呈现阶梯式的变化,当预设的映射关系表中的点数设置过少时,不同风扇占空比之间的切换过程不平滑。对于开关芯片而言,运行状态参数发生变化时,开关芯片的实际温度已经发生了变化,但是这种方法只能根据存在滞后问题的NTC温度的变化来调整风扇占空比,显然是无法保障开关芯片的运行安全的,而本申请技术方案通过调整第一温度参数和第二温度参数的数值,就可以提前调整输出的风扇占空比,以满足开关芯片实际温度的散热需求。
[0090] 上面对本申请实施例提供的散热元件的控制方法进行了描述,下面对本申请实施例提供的控制装置进行描述。
[0091] 图7为本申请实施例提供的控制装置一个实施例示意图。
[0092] 如图7所示,本申请实施例提供的控制装置70可以包括:
[0093] 获取单元701,用于获取第一设备的状态参数集合和检测温度,该状态参数集合包括至少一个运行状态参数,该至少一个运行状态参数是在第一设备运行时影响该第一设备温度的参数;
[0094] 第一确定单元702,用于根据状态参数集合确定目标调整函数中的第一温度参数的数值,该目标调整函数是以上述检测温度作为自变量,散热元件的散热效率作为因变量的函数;
[0095] 第二确定单元703,用于根据状态参数集合确定目标调整函数中的第二温度参数的数值;
[0096] 第三确定单元704,用于根据第一温度参数的数值、第二温度参数的数值,以及检测温度,确定散热元件的散热效率;
[0097] 控制单元705,用于根据散热元件的散热效率控制散热元件运行。
[0098] 可选的,作为一种可能的设计,第一确定单元702,具体用于从状态参数集合中确定与第一温度参数相关联的运行状态参数,得到第一关联参数集合;
[0099] 第一确定单元702,具体还用于根据预设的第一映射关系函数和第一关联参数集合确定第一温度参数的数值,该第一映射关系函数用于表示第一关联参数集合中的运行状态参数与第一温度参数之间的映射关系。
[0100] 可选的,作为一种可能的设计,在第一映射关系函数中,第一温度参数的数值为预设的第一温度参数的最大值与第一调整值之间的差值,其中,所述第一调整值是根据所述第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值,对所述第一关联参数集合中全部运行状态参数的数值进行加权求和得到的。
[0101] 可选的,作为一种可能的设计,控制装置70还可以包括:
[0102] 第四确定单元706,用于根据用户指令确定第一关联参数集合中每一个运行状态参数各自对应的权值。
[0103] 可选的,作为一种可能的设计,第二确定单元703,具体用于从所述状态参数集合中确定与所述第二温度参数相关联的运行状态参数,得到第二关联参数集合;
[0104] 第二确定单元703,具体还用于根据预设的第二映射关系函数和所述第二关联参数集合确定所述第二温度参数的数值,所述第二映射关系函数用于表示所述第二关联参数集合中的运行状态参数与所述第二温度参数之间的映射关系。
[0105] 可选的,作为一种可能的设计,在所述第二映射关系函数中,所述第二温度参数的数值为预设的第二温度参数的最大值与第二调整值之间的差值,其中,所述第二调整值与预设的调整阈值以及目标运行状态参数的数值和所述目标运行状态参数对应的额定数值的比例相关联,所述目标状态参数是所述第二关联参数集合中的一个运行状态参数。
[0106] 可选的,作为一种可能的设计,当第一设备为逆变器时,状态参数集合可以包括直流母线电压、输出电流、开关频率、调制方式参数和功率因数。
[0107] 图8是本申请实施例提供的控制装置另一实施例示意图。
[0108] 如图8所示,本申请实施例提供的控制装置80可以包括:一个或多个处理器801,可选的,控制装置80还可以包括存储器802。处理器801和存储器802通过通信总线相连。
[0109] 处理器801可以是一个通用中央处理器(CPU),微处理器,ASIC,或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
[0110] 存储器802可以是只读存储器(ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、只读光盘(CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器802可以是独立存在,通过总线与处理器801相连接。存储器802也可以和处理器801集成在一起。
[0111] 其中,所述存储器802用于存储执行本申请方案的应用程序代码,并由处理器801来控制执行。所述处理器801用于执行所述存储器802中存储的应用程序代码。
[0112] 在具体实现中,处理器801可以包括一个或多个CPU,每个CPU可以是一个单核(single-core)处理器,也可以是一个多核(multi-Core)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
[0113] 可选的,控制装置80还可以包括用户接口803。
[0114] 该用户接口803可以包括显示器,以及键盘、鼠标触摸板或者触摸屏等点击设备,例如:该控制装置包括显示器和键盘,键盘可用于获取用户指令,以控制该控制装置执行用户命令,显示器可用于显示上述第一温度参数、第二温度参数以及各种预设参数的具体数值,还可以用于显示目标调整函数的函数曲线。
[0115] 作为本实施例的另一种形式,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,该指令被执行时执行上述方法实施例中控制装置的方法。
[0116] 作为本实施例的另一种形式,提供一种包含指令的计算机程序产品,该指令被执行时执行上述方法实施例中控制装置的方法。
[0117] 在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
[0118] 所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
[0119] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:ROM、RAM、磁盘或光盘等。
[0120] 以上对本申请实施例所提供的散热元件的控制方法以及控制装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。