一种风扇转速控制方法及风扇转速控制装置与流程

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，来保证整个设备系统的温度不超过上限，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。

技术实现要素：
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...