防凝露控温方法、系统及电路控制板与流程

1.本发明涉及电子设备防护领域，具体而言，涉及一种防凝露控温方法、系统及电路控制板。


背景技术：

2.对于硬盘这种电子设备，温度的高低都直接影响它的运行速度和运行能力，温度越高运行速度越慢，在硬盘长时间工作时，如果不能很好的散热，就会导致硬盘因高温损坏。因此，为了硬盘的温度不会因运行过程中产生的热量而升高，就必须采取有效的方式对硬盘进行散热和控制温度。
3.目前，对硬盘进行散热及控温的方式主要有风冷、水冷和半导体制冷器件制冷等。风冷主要是通过导热介质吸收设备产生的热量，再由风扇对导热介质强制制冷，使热量散失在环境中，该散热方式效果一般，且散热过程中会产生较大的噪音，影响用户的使用体验。水冷的一种实现方式是水循环散热器，但对安装环境具有较高的要求，且存在漏水的风险。
4.采用半导体制冷器件制冷的方式对硬盘进行散热和控温，这种方式虽然具有散热效果好且不会产生噪声和震动等优点，但是其强制冷效果使得硬盘表面易发生凝露现象，凝露产生的水珠会使组成硬盘的元器件的引脚间发生短路，酿成事故。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供了一种防凝露控温方法、系统及电路控制板，以克服现有技术的不足。
6.本发明实施例采用的技术方案如下：
7.第一方面，本发明实施例提供的一种防凝露控温方法，应用于一种防凝露控温系统，所述防凝露控温系统包括硬盘、电路控制板、半导体制冷片、导热金属板和热敏电阻，所述半导体制冷片包括冷面和热面，所述导热金属板通过导热介质分别与所述半导体制冷片的冷面和所述硬盘的外表面接触，所述热敏电阻固定在所述导热金属板上，所述电路控制板包括处理芯片和温湿度传感器，所述处理芯片分别与所述温湿度传感器、所述热敏电阻和所述半导体制冷片电连接，所述方法包括：
8.所述处理芯片获取所述硬盘的温度及所述硬盘的环境温度；
9.所述处理芯片根据所述硬盘的环境温度，确定参考温度，其中，所述参考温度是用于表征所述硬盘出现凝露的临界温度；
10.所述处理芯片根据所述硬盘的温度与所述参考温度的温度差值，调整所述半导体制冷片的工作功率，以使所述硬盘的温度处于预设范围、且所述硬盘不出现凝露。
11.在一种可能的实现方式中，所述处理芯片根据所述硬盘的环境温度，确定参考温度的步骤：
12.所述温湿度传感器采集所述硬盘的环境温度；
13.所述处理芯片从所述温湿度传感器获取所述硬盘的环境温度；
14.所述处理芯片将所述环境温度作为所述参考温度。
15.在一种可能的实现方式中，所述处理芯片根据所述硬盘的环境温度，确定参考温度的步骤还包括：
16.所述温湿度传感器采集所述硬盘的环境湿度；
17.所述处理芯片从所述温湿度传感器获取所述硬盘的环境湿度；
18.所述处理芯片根据所述硬盘的环境温度和环境湿度，确定露点温度；
19.所述处理芯片将所述露点温度作为所述参考温度。
20.在一种可能的实现方式中，所述处理芯片根据所述硬盘的温度与所述参考温度的温度差值，调整所述半导体制冷片的工作功率的步骤包括：
21.所述处理芯片判断所述硬盘的温度是否大于所述参考温度；
22.若所述硬盘的温度大于所述参考温度，所述处理芯片根据所述温度差值调整所述半导体制冷片的工作功率；
23.若所述硬盘的温度不大于所述参考温度，所述处理芯片关闭所述半导体制冷片。
24.在一种可能的实现方式中，所述处理芯片根据所述温度差值调整所述半导体制冷片的工作功率的步骤包括：
25.若所述温度差值大于预设值，所述处理芯片将所述半导体制冷片的工作功率调整为预设的第一功率。
26.在一种可能的实现方式中，所述处理芯片根据所述温度差值调整所述半导体制冷片的工作功率的步骤还包括：
27.若所述温度差值不大于所述预设值，所述处理芯片则根据预设函数计算所述温度差值对应的第二功率，所述预设函数是根据所述硬盘的测试温度和所述半导体制冷片的测试功率之间的关系拟合而成；
28.所述处理芯片将所述半导体制冷片的工作功率调整为所述第二功率。
29.在一种可能的实现方式中，所述预设函数为分段函数。
30.在所述处理芯片根据所述硬盘的温度与所述参考温度的温度差值，调整所述半导体制冷片的工作功率的步骤之后，所述方法还包括：
31.所述处理芯片获取每一预设周期的所述硬盘的温度及所述硬盘的环境温度，并根据每一所述预设周期的所述硬盘的环境温度，确定每一所述预设周期的参考温度；
32.所述处理芯片根据每一所述预设周期的所述硬盘的温度与所述参考温度的温度差值，调整每一所述预设周期内所述半导体制冷片的工作功率。
33.第二方面，本发明实施例提供一种电路控制板，应用于防凝露控温系统，所述防凝露控温系统还包括硬盘、半导体制冷片、导热金属板和热敏电阻，所述半导体制冷片包括冷面和热面，所述导热金属板通过导热介质分别与所述半导体制冷片的冷面和所述硬盘的外表面接触，所述热敏电阻固定在所述导热金属板上，所述电路控制板包括处理芯片和温湿度传感器，所述处理芯片分别与所述温湿度传感器、所述热敏电阻和所述半导体制冷片电连接；
34.所述处理芯片，用于获取所述硬盘的温度及所述硬盘的环境温度；
35.所述处理芯片，还用于根据所述硬盘的环境温度，确定参考温度，其中，所述参考
温度是用于表征所述硬盘出现凝露的临界温度；
36.所述处理芯片，还用于根据所述硬盘的温度与所述参考温度的温度差值，调整所述半导体制冷片的工作功率，以使所述硬盘的温度处于预设范围、且所述硬盘不出现凝露。
37.第三方面，本发明实施例提供一种防凝露控温系统，所述防凝露控温系统包括硬盘、电路控制板、半导体制冷片、导热金属板和热敏电阻，所述半导体制冷片包括冷面和热面，所述导热金属板通过导热介质分别与所述半导体制冷片的冷面和所述硬盘的外表面接触，所述热敏电阻固定在所述导热金属板上，所述电路控制板包括处理芯片和温湿度传感器，所述处理芯片分别与所述温湿度传感器、所述热敏电阻和所述半导体制冷片电连接；
38.所述处理芯片，用于获取所述硬盘的温度及所述硬盘的环境温度；
39.所述处理芯片，还用于根据所述硬盘的环境温度，确定参考温度，其中，所述参考温度是用于表征所述硬盘出现凝露的临界温度；
40.所述处理芯片，还用于根据所述硬盘的温度与所述参考温度的温度差值，调整所述半导体制冷片的工作功率，以使所述硬盘的温度处于预设范围、且所述硬盘不出现凝露。
41.相对现有技术，本发明实施例提供的一种防凝露控温方法、系统及电路控制板，所述方法包括：首先，处理芯片获取硬盘的温度及硬盘的环境温度；再根据硬盘的环境温度确定参考温度；最后，根据硬盘的温度和参考温度之间的温度差值，调整半导体制冷片的工作功率，以使硬盘的温度处于预设范围、且硬盘不出现凝露。与现有技术相比，本发明实施例根据硬盘的温度和参考温度之间的温度差值，调整半导体制冷片的工作功率，使硬盘的温度处于预设范围，避免了硬盘在运行过程中产生的热量没有被及时散失导致的温度升高，降低了控温过程中出现凝露的风险，也提高了硬盘运行的可靠性。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
43.图1为本发明实施例提供的防凝露控温系统结构示意图；
44.图2为本发明实施例提供的一种防凝露控温方法的流程图；
45.图3为本发明实施例提供的一种处理芯片根据环境温度确定参考温度的流程图；
46.图4为本发明实施例提供的另一种处理芯片根据环境温度确定参考温度的流程图；
47.图5为本发明实施例提供的一种处理芯片调整半导体制冷片的工作功率的流程图。
48.图标：10
‑
硬盘；20
‑
电路控制板；21
‑
处理芯片；22
‑
温湿度传感器；30
‑
半导体制冷片；40
‑
导热金属板；50
‑
热敏电阻。
具体实施方式
49.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
50.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
55.为了克服凝露现象带来的问题，本发明实施例提供了一种防凝露控温方法、装置及系统，能够使硬盘的温度稳定于预设范围，避免运行过程中产生的热量没有及时散失导致的温度升高，降低控温过程中出现凝露的风险，并提高硬盘运行的可靠性，下面将对其进行详细描述。
56.请参照图1，图1为本发明实施例提供的防凝露控温系统结构示意图，图1中，防凝露控温系统包括硬盘10、电路控制板20、处理芯片21、温湿度传感器22，半导体制冷片30、导热金属板40和热敏电阻50。
57.导热金属板40通过导热介质与硬盘10的外表面接触，半导体制冷片30通过导热介质与导热金属板40接触，用于对硬盘10运行时产生的热量进行散失，导热介质可以为导热凝胶、导热硅脂、薄型导热硅胶片等。
58.处理芯片21安装在电路控制板20上，与半导体制冷片30电连接，用于调整半导体制冷片30的工作功率。
59.热敏电阻50通过导热介质安装在导热金属板40上，安装有热敏电阻50的导热金属板40通过导热介质与硬盘10的外表面接触，通过热敏电阻50可以感应硬盘10的温度。
60.温湿度传感器22安装在电路控制板20上，用于采集硬盘10所处空间内环境的温度和湿度。
61.基于图1，本发明实施例还提供了一种应用于图1中的防凝露控温系统的防凝露控温方法，请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种防凝露控温方法的流程图，该流程包括步骤s110、步骤s120和步骤s130。
62.步骤s110，处理芯片获取硬盘的温度及硬盘的环境温度。
63.本发明实施例中，作为一种具体的实现方式，处理芯片21可以通过与处理芯片21电连接的热敏电阻50来获取硬盘10的温度。热敏电阻50通过导热介质与硬盘10的外表面相接触，其电阻值随着硬盘10的温度变化而发生改变，处理芯片21根据获取到的热敏电阻50的电阻值，确定硬盘10的温度，上述热敏电阻50可以是负温度系数热敏电阻，其电阻值随着
温度的升高而减小，也可以是正温度系数热敏电阻，其电阻值随着温度的升高而增大。
64.作为另一种具体实现方式，可以将与处理芯片21电连接的热敏电阻50换成温度传感器，温度传感器通过导热介质与硬盘10的外表面相接触，直接感应硬盘10的温度。
65.本发明实施例中，硬盘10的环境温度可以为硬盘10所处空间内环境的温度。作为一种具体的实施方式，处理芯片21可以通过与处理芯片电连接的温湿度传感器22来获取硬盘10的环境温度。
66.具体地，处理芯片21获取温湿度传感器22采集到的电路控制板20的温度，一般情况下，电路控制板20的温度比硬盘10所处空间内环境的温度高，它们之间的差值是相对稳定的，可以通过设置测试实验，获得一个测试温差，处理芯片21利用温湿度传感器22采集到的电路控制板20的温度减去测试温差，获得硬盘10的环境温度。
67.步骤s120，处理芯片根据硬盘的环境温度，确定参考温度，其中，参考温度是用于表征硬盘出现凝露的临界温度。
68.本发明实施例中，当硬盘10的温度小于或等于参考温度时，硬盘10出现凝露的风险极大。
69.步骤s130，处理芯片根据硬盘的温度与参考温度的温度差值，调整半导体制冷片的工作功率，以使硬盘的温度处于预设范围、且硬盘不出现凝露。
70.本发明实施例中，预设范围指的是硬盘10运行的安全温度范围，其根据参考温度来设定半导体制冷片30在不同的工作功率下运行时，具有不同的制冷效果，工作功率增大，制冷效果增强，工作功率减小，制冷效果减弱，半导体制冷片30的工作功率可以通过调整其输入电压或输入电流来实现。
71.本发明实施例提供的上述方法，其有益效果在于，处理芯片21通过调半导体制冷片30的制冷效果，使硬盘10的温度处于预设范围，以尽可能低的温度运行的同时，也不会使硬盘10的温度小于或等于参考温度，避免出现凝露。
72.基于图2，本发明实施例还提供了一种处理芯片根据环境温度确定参考温度的具体实现方式，请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种处理芯片根据环境温度确定参考温度的流程图，步骤s120包括以下子步骤：
73.子步骤s120
‑
10，温湿度传感器采集硬盘的环境温度；
74.子步骤s120
‑
11，处理芯片从温湿度传感器获取硬盘的环境温度；
75.子步骤s120
‑
12，处理芯片将环境温度作为参考温度。
76.本发明实施例中，由于半导体制冷片30的制冷效果，当硬盘10的温度降至其所处空间内环境的温度下时，会有很大的风险出现凝露，使得硬盘10不能可靠的运行，所以可以将硬盘10所处空间内的环境温度作为参考温度，处理芯片21根据环境温度调整半导体制冷片30的工作功率，使得硬盘10的温度不会降至环境温度以下，避免出现凝露。
77.基于图2，本发明实施例还提供了另一种处理芯片根据环境温度确定参考温度的具体实现方式，请参照图4，图4为本发明实施例提供的另一种处理芯片根据环境温度确定参考温度的流程图，步骤s120还包括以下子步骤：
78.子步骤s120
‑
20，温湿度传感器采集硬盘的环境湿度；
79.子步骤s120
‑
21，处理芯片从温湿度传感器获取硬盘的环境湿度；
80.子步骤s120
‑
22，处理芯片根据硬盘的环境温度和环境湿度，确定露点温度；
81.子步骤s120
‑
23，处理芯片将露点温度作为参考温度。
82.本发明实施例中，硬盘10的环境湿度为硬盘10所处空间内环境的湿度。露点温度可以作为出现凝露的临界参数，根据环境温度和环境湿度确定露点温度的方式可以是：将硬盘10的环境温度和环境湿度数据导入预设的露点计算模型，输出露点温度。也可以根据预设公式td＝b/[a/log(e/6.11)
‑
1]，e＝f
×
es，es＝e0×
10[a
×
t/(b+t)]计算露点温度。其中，td为硬盘10所处空间内环境的露点温度；e表示硬盘10所处空间内空气的水蒸气压，其单位可以是hpa；a、b是预设参数；t为硬盘10的环境温度；f为硬盘10的环境湿度，其可以用百分比表示；es表示硬盘10所处空间内空气的饱和水蒸气压，其单位可以是hpa；e0表示硬盘10所处空间内环境的温度为0℃时的饱和水蒸气压，其单位可以是hpa。
[0083]
作为一种具体的实现方式，上述公式中的对数函数log的底数可以为10；在t>0℃时，a的值可以为7.5，b的值可以为237.3；e0的值可以为6.11。
[0084]
本发明实施例中，当硬盘10在半导体制冷片30的作用下，其温度降至所处空间内环境的露点温度下时，出现凝露的风险极高，硬盘10不能可靠的运行，所以可以将硬盘10所处空间内环境的露点温度作为参考温度，根据露点温度调整半导体制冷片30的工作功率，使得硬盘10以尽可能低的温度运行，同时又不会出现凝露。
[0085]
基于图2，本发明实施例提供了一种处理芯片调整半导体制冷片的工作功率的具体实现方式，请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种处理芯片调整半导体制冷片的工作功率的流程图，步骤130还包括以下子步骤：
[0086]
子步骤s130
‑
10，处理芯片判断硬盘的温度是否大于参考温度；
[0087]
本发明实施例中，参考温度是作为判断硬盘10出现凝露风险性大小的重要参数，处理芯片21通过判断硬盘10的温度与参考温度的大小关系，确定下一步的操作，若硬盘10的温度大于参考温度，执行步骤s130
‑
11，若硬盘10的温度不大于参考温度，执行步骤s130
‑
12。
[0088]
子步骤s130
‑
11，处理芯片根据硬盘的温度与参考温度的温度差值调整半导体制冷片的工作功率；
[0089]
本发明实施例中，当硬盘10的温度大于参考温度时，硬盘10不存在出现凝露的风险，此时需要对硬盘10进行温度控制，避免温度过高，影响其运行速度及运行能力，处理芯片21通过计算硬盘10的温度与参考温度之间的温度差值，根据温度差值，调整半导体制冷片30的输入电压或输入电流，进而调整半导体制冷片30的工作功率，使其产生相应制冷效果对硬盘10进行降温、散热处理。
[0090]
本发明实施例提供了步骤130
‑
11的一种具体实现方式，至少包括以下两种情况：
[0091]
情况一：若温度差值大于预设值，处理芯片则将半导体制冷片的工作功率调整为预设的第一功率。
[0092]
情况二：若温度差值不大于预设值，处理芯片则根据预设函数计算温度差值对应的第二功率，预设函数是根据硬盘的测试温度和半导体制冷片的测试功率之间的关系拟合而成，处理芯片将半导体制冷片的工作功率调整为第二功率。
[0093]
本发明实施例中，上述预设值表示硬盘10的温度与参考温度之间的温度差值的上限，作为一种具体的实施方式，预设值可以为10℃。当温度差值大于预设值时，表示硬盘10的温度过高，需要对其进行快速降温，半导体制冷片30以预设的第一功率运行时，具有较强
的制冷效果，可以快速对硬盘10产生的热量进行散失。当温度差值没有大于预设值时，通过预设函数计算温度差值对应的第二功率，半导体制冷片30以计算得到的第二功率运行时，其制冷效果与当前硬盘10的热量产生情况是相适应的，使硬盘10的温度处于预设范围内，不会因为半导体制冷片30的制冷效果不足导致硬盘10的温度过高，也不会因为半导体制冷片30制冷效果过强而使硬盘10的温度低于参考温度，出现凝露。
[0094]
本发明实施例中，可以通过设置测试实验，对硬盘10的测试温度和半导体制冷片30的测试功率进行统计分析，根据统计分析结果确定第一功率和预设函数，其中，预设函数是由硬盘10的测试温度和半导体制冷片30的测试功率之间的关系拟合而成的，可以为分段函数、线性函数和指数函数等。
[0095]
为了更清楚的说明处理芯片21根据温度差值调整半导体制冷片30的工作功率的具体过程，本发明实施例以预设函数为分段函数，通过调整半导体制冷片30的输入电压来改变其工作功率，进行举例说明。
[0096]
具体地，预设值可以为10℃，当温度差值大于10℃时，处理芯片21调整半导体制冷片30的输入电压为第一电压u1，其中，第一电压u1可以预设为15伏；当温度差值不大于10℃时，处理芯片21根据预设函数计算第二电压u2，并调整半导体制冷片30的输入电压为第二电压u2。预设函数的表达式如下：
[0097][0098]
其中，第二电压u2的单位可以为伏，δt为硬盘10的温度与参考温度之间的温度差值。
[0099]
处理芯片21通过判断δt值的范围，作出具体的反馈控制，调整半导体制冷片30的输入电压，比如说，当δt为9℃，其没有大于10℃，根据上述预设函数，处理芯片21将半导体制冷片30的输入电压调整为10伏；当δt为15℃时，其大于10℃，处理芯片21直接将半导体制冷片30的输入电压调整为15伏。
[0100]
子步骤s130
‑
12，处理芯片则关闭所述半导体制冷片。
[0101]
本发明实施例中，当硬盘10的温度小于或等于参考温度时，硬盘10出现凝露的风险极高，此时若半导体制冷片30继续处于运行状态，只会加速凝露现象的发生，处理芯片21必须立即将半导体制冷片30的输入电压或输入电流降至0，使半导体制冷片30停止工作，不继续对硬盘10进行降温、散热处理。
[0102]
在本发明实施例中，当硬盘10处于不同的运行状态时，其产生的热量的大小也不同，为了使硬盘10的温度稳定于预设范围内，处理芯片21可以周期性地调节半导体制冷片30的工作功率，具体步骤如下：
[0103]
首先，处理芯片21获取每一预设周期的硬盘10的温度及硬盘10的环境温度，并根据每一预设周期的硬盘10的环境温度，确定每一预设周期的参考温度。
[0104]
其次，处理芯片21根据每一预设周期的硬盘10的温度与参考温度的温度差值，调
整每一预设周期内半导体制冷片30的工作功率。
[0105]
在本发明实施例中，预设周期的大小可以由用户按需求进行设置。
[0106]
本发明实施例提供的一种防凝露控温方法、系统及电路控制板，其中，防凝露控温系统包括硬盘、电路控制板、半导体制冷片、导热金属板和热敏电阻，半导体制冷片包括冷面和热面，导热金属板通过导热介质分别与半导体制冷片的冷面和硬盘的外表面接触，热敏电阻固定在导热金属板上，电路控制板包括处理芯片和温湿度传感器，处理芯片分别与温湿度传感器、热敏电阻和半导体制冷片电连接，所述方法包括：首先，处理芯片获取硬盘的温度及硬盘的环境温度；处理芯片再根据硬盘的环境温度确定参考温度；最后，处理芯片根据硬盘的温度与参考温度的温度差值，调整半导体制冷片的工作功率，以使硬盘的温度处于预设范围、且硬盘不出现凝露。与现有技术相比，与现有技术相比，本发明实施例根据硬盘的温度和参考温度，调整半导体制冷片的工作功率，使硬盘的温度处于预设范围，避免了硬盘在运行过程中产生的热量没有被及时散失导致的温度升高，降低了控温过程中出现凝露的风险，也提高了硬盘运行的可靠性。
[0107]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。