专利名称：一种风扇控制系统和风扇控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种风扇控制系统和风扇控制器。
背景技术：
目前，在风扇散热系统中，风扇控制器被广泛用于调节风扇的转速，以根据实际需 要控制风扇转速或者达到节能的目的。另外，对于一些非常重要的设备，需要散热系统不间 断的工作，因此要求散热系统有很高的可靠性。现有技术中，对于高可靠性的散热系统，多采用一个风扇控制器控制一个风扇，如 图la，在散热系统中安装多组风扇控制器与风扇，保证散热系统的高可靠性。但是，这种散热系统的成本非常高，而且一个风扇控制器只控制一个风扇，风扇控 制器的利用率不高。现有技术中还提供另一种散热系统的方式，如图lb，采用一个风扇控制器控制多 个风扇，对于这种方式，节约了风扇控制器的数量，因此节约了成本。但是，这种方式下，一旦风扇控制器失效，与该风扇控制器连接的所有风扇失效， 系统的可靠性低。
实用新型内容本实用新型提供了一种风扇控制系统和风扇控制器，以实现低成本的风扇散热系 统的高可靠性。本实用新型提供了一种风扇控制系统，包括多个风扇控制器和多个风扇，每一风 扇控制器与所有风扇连接，所述多个风扇控制器包括一个主风扇控制器以及其他备风扇控 制器；所述主风扇控制器正常工作时，向风扇发送控制命令，同时向所述备风扇控制器 发送心跳报文；所述备风扇控制器，用于收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，判断所述主 风扇控制器工作正常；当预设时间内没有接收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，判 断所述主风扇控制器失效，并代替所述主风扇控制器向风扇发送控制命令；所述风扇，用于根据接收到的控制命令转动。所述主风扇控制器与备风扇控制器分别连接同一总线、或者所述主风扇控制器与 备风扇控制器直接连接、或者所述主风扇控制器与备风扇控制器顺次连接。所述备风扇控制器，还用于选取新的主风扇控制器向风扇发送控制命令控制风扇 的转动；所述新的主风扇控制器，用于同时向其他备风扇控制器发送心跳报文。所述选取新的主风扇控制器具体为所述备风扇控制器还用于根据配置风扇控制器标识ID、以及所述风扇控制器标识 ID对应的主风扇控制器切换策略选举新的主风扇控制器。[0017]所述备风扇控制器还用于选取与所述主风扇控制器连接的下一个备风扇控制器 作为新的主风扇控制器。所述新的主风扇控制器同时向其他备风扇控制器发送心跳报文。一种风扇控制器，应用于风扇控制系统，与所述风扇控制系统内的所有风扇连接， 包括风扇转动控制模块、温度检测模块以及通讯模块；其中，所述温度检测模块，连接风扇控制系统中的热点，用于检测热点的温度；所述风扇转动控制模块，与所述温度检测模块连接，用于根据所述温度检测模块 检测到的温度向风扇发送控制命令；所述通讯模块，与其他风扇控制器连接，用于当所述风扇控制器作为主风扇控制 器时，向其他风扇控制器发送心跳报文；当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，接收主风 扇控制器发送的心跳报文，并在预设时间内接收不到主风扇控制器发送的心跳报文时，向 风扇发送控制命令。还包括切换模块，用于存储所述风扇控制系统中的风扇控制器标识ID、以及所述风扇控 制器标识ID对应的主风扇控制器切换策略，当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，根据 所述切换策略切换为新的主风扇控制器。当所述风扇控制器作为主风扇控制器时，所述主风扇控制器与备风扇控制器分别 连接同一总线、或者所述主风扇控制器与备风扇控制器直接连接、或者所述主风扇控制器 与备风扇控制器顺次连接；当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，所述备风扇控制器与主风扇控制器分别 连接同一总线、或者与主风扇控制器直接连接、或者与其他风扇控制器顺次连接到主风扇 控制器。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型中，风扇控制系统中的多个风扇控制器分为主风扇控制器与备风扇控 制器，正常情况下，通过主风扇控制器控制所有风扇转动；当主风扇控制器故障时，备风扇 控制器代替主风扇控制器控制风扇转动，从而使用较少的风扇控制器控制多台风扇的稳定 工作，成本低，可靠性高。
图Ia和图Ib是现有技术中散热系统的结构示意图；图2a和图2b是本实用新型中散热系统的结构示意图；图3是本实用新型中散热系统的风扇控制器排列示意图；图4是本实用新型中风扇控制器的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心思路是在风扇控制系统中配置多个风扇控制器与多个风扇， 每一风扇控制器与所有风扇连接，并且在多个风扇控制器中配置一个主风扇控制器和其他 备风扇控制器；正常情况下，主风扇控制器控制所有风扇转动，备风扇控制器收到主风扇控 制器发送的心跳报文时，判断主风扇控制器工作正常；当停止接收主风扇控制器发送的心 跳报文时，备风扇控制器判断主风扇控制器失效，并代替主风扇控制器向风扇发送控制命 令，控制所有风扇的转动。[0036]本实用新型提供了一种风扇控制系统，包括多个风扇控制器和多个风扇，每一风扇控制器与所有风扇连接，所述多个风扇控制器包括一个主风扇控制器以及其他备风扇控 制器；所述主风扇控制器正常工作时，向风扇发送控制命令，同时向所述备风扇控制器发送 心跳报文；所述备风扇控制器收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，判断所述主风扇 控制器工作正常；当预设时间内没有接收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，所述备 风扇控制器判断所述主风扇控制器失效，并代替所述主风扇控制器向风扇发送控制命令； 所述风扇根据接收到的控制命令转动。下面结合具体应用场景详细介绍本实用新型提供的风扇控制系统。具体的，如图2a和图2b所示，以三个风扇控制器为例对本应用场景提供的风扇控 制系统进行介绍。图2a所示的风扇控制系统中，主风扇控制器与备风扇控制器分别连接在 总线上；图2b所示的风扇控制系统中，主风扇控制器与所有备风扇控制器直接连接。每一 风扇控制器与所有风扇连接，该连接方式可以为图2a和图2b所示的总线连接方式，即所有 风扇连接到总线上，通过总线与每一风扇控制器连接；或者每一风扇与所有风扇控制器直 接连接；或者根据实际需要设置为其他连接方式。风扇控制器之间通过多种端口，例如GPIO (General Purpose Input Output，通用 输入/输出)端口进行通讯，也可以根据实际需要设置为其他类型端口，例如SPI (Serial Peripheral Interface,串行外围设备接口)、I2C(Inter-IntegratedCircuit，两线式串行 总线)接口等。主风扇控制器向备风扇控制器发送心跳报文，该心跳报文具体为风扇PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制脉冲信号。正常情况下，主风扇控制器向备风扇控制器1和2发送心跳报文，并向所有风扇发 送控制命令控制风扇转动，具体的，该心跳报文和控制命令可以相同，例如同为风扇PWM控 制脉冲信号，也可以根据实际需要灵活设置。下面以心跳报文和控制命令同为风扇PWM控 制脉冲信号为例进行说明。备风扇控制器1和2根据接收到的风扇PWM控制脉冲信号，获知主风扇控制器正 常工作；如果备风扇控制器1和2发现没有接收到风扇PWM控制脉冲信号，则说明主风扇控 制器已经停止发送风扇PWM控制脉冲信号，即主风扇控制器失效，主风扇控制器停止对风 扇的控制。此时，备风扇控制器1和2根据预先配置的切换策略，将备风扇控制器1或者备 风扇控制器2切换为主风扇控制器，向另一备风扇控制器以及所有风扇发送风扇PWM控制 脉冲信号，控制所有风扇的正常工作。其中，备风扇控制器中配置的切换策略可以为在风扇控制器中配置风扇控制器 ID (Identification，标识)、初始主风扇控制器ID以及备风扇控制器切换为主控制器的顺 序。本应用场景中，备风扇控制器切换为主风扇控制器的顺序为初始主风扇控制器失效 时，切换备风扇控制器1，然后在备风扇控制器1失效时，切换备风扇控制器2。因此，本应 用场景中，主风扇控制器失效后，备风扇控制器1根据预先配置切换为新的主风扇控制器； 备风扇控制器2初始时根据接收的风扇PWM控制脉冲信号中携带的控制器ID获知当前主 控制器为初始主风扇控制器，当主风扇控制器失效后，备风扇控制器2接收备风扇控制器1 发送的风扇PWM控制脉冲信号。结合图3所示，风扇控制系统中多个风扇控制器还可以采用顺次连接的方式，图3中以3个风扇控制器为例进行介绍。其中，各风扇控制器中预先配置风扇控制器ID、初始主 风扇控制器ID以及备风扇控制器切换为主控制器的顺序，且备风扇控制器向下一备风扇 控制器转发接收到的主风扇控制器发送的心跳报文，具体为风扇PWM控制脉冲信号。如果 备风扇控制器1和2发现没有接收到风扇PWM控制脉冲信号，则根据预先配置的切换策略， 将备风扇控制器1或者备风扇控制器2切换为主风扇控制器，向另一备风扇控制器以及所 有风扇发送风扇PWM控制脉冲信号，控制所有风扇的正常工作。本发明提供一种风扇控制器，应用于风扇控制系统，与所述风扇控制系统内的所 有风扇连接，如图4所示，包括温度检测模块10、风扇转动控制模块20以及通讯模块30 ；其 中，所述温度检测模块10，连接风扇控制系统中的热点，检测热点的温度。其中系统中 的热点可以为单个或者多个。所述风扇转动控制模块20，与所述温度检测模块10连接，根据所述温度检测模块 10检测到的温度向风扇发送控制命令；具体的，温度检测模块10可以检测不同热点的温 度，相应的，风扇转动控制模块20可以根据不同热点的温度调整与不同热点相应的风扇的 转速。所述通讯模块30，与其他风扇控制器连接，当所述风扇控制器作为主风扇控制器 时，向其他风扇控制器发送心跳报文；当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，接收主风扇 控制器发送的心跳报文，并在预设时间内接收不到主风扇控制器发送的心跳报文时，向风 扇发送控制命令。该心跳报文和控制命令可以相同，例如同为风扇PWM控制脉冲信号，也可 以根据实际需要灵活设置。可选的，本发明提供的风扇控制器还包括切换模块40，用于存储所述风扇控制系统中的风扇控制器标识ID、以及所述风扇 控制器标识ID对应的主风扇控制器切换策略，当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，根 据所述切换策略切换为新的主风扇控制器。具体的，当本风扇控制器作为备风扇控制器且 通讯模块30在预设时间内没有接收到主风扇控制器的心跳报文时，切换模块40根据切换 策略将本风扇控制器切换为新的主风扇控制器。当所述风扇控制器作为主风扇控制器时，所述主风扇控制器与备风扇控制器分别 连接同一总线、或者所述主风扇控制器与备风扇控制器直接连接、或者所述主风扇控制器 与备风扇控制器顺次连接；当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，所述备风扇控制器与主风扇控制器分别连接同一总线、或者与主风扇控制器直接连接、或者与其他风扇控制器顺次连接到主风扇 控制器。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
权利要求一种风扇控制系统，包括多个风扇控制器和多个风扇，其特征在于，每一风扇控制器与所有风扇连接，所述多个风扇控制器包括一个主风扇控制器以及其他备风扇控制器；所述主风扇控制器，用于正常工作时向风扇发送控制命令，同时向所述备风扇控制器发送心跳报文；所述备风扇控制器，用于收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，判断所述主风扇控制器工作正常；当预设时间内没有接收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，判断所述主风扇控制器失效，并代替所述主风扇控制器向风扇发送控制命令；所述风扇，用于根据接收到的控制命令转动。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主风扇控制器与备风扇控制器分别连 接同一总线、或者所述主风扇控制器与备风扇控制器直接连接、或者所述主风扇控制器与 备风扇控制器顺次连接。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述备风扇控制器，还用于选取新的主风扇控制器向风扇发送控制命令控制风扇的转动；所述新的主风扇控制器，用于同时向其他备风扇控制器发送心跳报文。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述备风扇控制器还用于根据风扇控制器标识ID、以及所述风扇控制器标识ID对应的主风扇控制器切换策略 选举新的主风扇控制器。
5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述备风扇控制器还用于选取与所述主风扇控制器连接的下一个备风扇控制器作为新的主风扇控制器。
6.一种风扇控制器，应用于风扇控制系统，与所述风扇控制系统内的所有风扇连接，其 特征在于，包括风扇转动控制模块、温度检测模块以及通讯模块；其中，所述温度检测模块，连接风扇控制系统中的热点，用于检测热点的温度；所述风扇转动控制模块，与所述温度检测模块连接，用于根据所述温度检测模块检测 到的温度向风扇发送控制命令；所述通讯模块，与其他风扇控制器连接，用于当所述风扇控制器作为主风扇控制器时， 向其他风扇控制器发送心跳报文；当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，接收主风扇控 制器发送的心跳报文，并在预设时间内接收不到主风扇控制器发送的心跳报文时，向风扇 发送控制命令。
7.如权利要求7所述的风扇控制器，其特征在于，还包括切换模块，用于存储所述风扇控制系统中的风扇控制器标识ID、以及所述风扇控制器 标识ID对应的主风扇控制器切换策略，当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，根据所述 切换策略切换为新的主风扇控制器。
8.如权利要求7所述的风扇控制器，其特征在于，当所述风扇控制器作为主风扇控制器时，所述主风扇控制器与备风扇控制器分别连接 同一总线、或者所述主风扇控制器与备风扇控制器直接连接、或者所述主风扇控制器与备 风扇控制器顺次连接；当所述风扇控制器作为备风扇控制器时，所述备风扇控制器与主风扇控制器分别连接 同一总线、或者与主风扇控制器直接连接、或者与其他风扇控制器顺次连接到主风扇控制器。
专利摘要本实用新型公开了一种风扇控制系统，包括多个风扇控制器和多个风扇，每一风扇控制器与所有风扇连接，所述多个风扇控制器包括一个主风扇控制器以及其他备风扇控制器；所述主风扇控制器正常工作时，向风扇发送控制命令，同时向所述备风扇控制器发送心跳报文；所述备风扇控制器收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，判断所述主风扇控制器工作正常；当预设时间内没有接收到所述主风扇控制器发送的心跳报文时，所述备风扇控制器判断所述主风扇控制器失效，并代替所述主风扇控制器向风扇发送控制命令；所述风扇根据接收到的控制命令转动。本实用新型以低成本的风扇散热系统实现高的散热可靠性。
文档编号H05K7/20GK201568349SQ20092017084
公开日2010年9月1日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者刘介良, 吕珊, 安辉, 张俊, 盛启龙, 赖守锋 申请人:杭州华三通信技术有限公司