边缘计算单元的散热方法、散热系统及边缘计算单元与流程

本申请涉及边缘计算单元，尤其涉及一种边缘计算单元的散热方法、散热系统及边缘计算单元。

背景技术：

1、智慧交通边缘计算单元是一种面向智慧交通场景的路侧智能设备，边缘计算单元接入车联网rsu(road side unit，路侧单元)、激光雷达、高清摄像机等多种路侧设备，为车路协同应用提供决策等多种技术与能力，实现对路侧数据的本地化处理及设备联动控制。

2、边缘计算单元一般安装在智能道路路侧的抱杆箱上。边缘计算单元需要具备较大的处理和运算能力才能实现路侧设备数据在本地的实时采集、存储、流转、分析和决策，并将处理后的有效信息上传到云控平台。

3、边缘计算单元由如nvida jetson agx orin等高性能处理单元构成，运算能力高达200tops(1tops代表处理器每秒钟可进行一万亿次(1012)操作)。在如此高的算力下，需要极大的功率去支持，一个具备200tops算力的边缘计算单元功率在100w左右，而在这么大的功率条件下，系统的温度很容易升高，在系统温度较高时，边缘计算单元内部的中央处理器会通过降频方式减小系统发热(当系统温度降低后系统会恢复原先的工作频率)，但降频会影响系统工作稳定性；当系统温度不断上升导致温度超过芯片安全工作的最高温度从而会造成芯片的永久性损坏。

4、因此，边缘计算单元的散热需求严格，必须发挥作用以保障系统在最大功率运行下可以及时对系统散热保障系统温度不超过芯片安全工作的最高温度，在常温环境下需要可以使系统维持在较低温度下运行以防止高温使高性能处理单元降频运行。也就是说，边缘计算单元的散热必须保障系统在最大功率运行下可以及时对系统散热，以保障系统温度不超过芯片安全工作的最高温度。

5、现有的散热方法，其实现系统如图1所示，通过检测系统温度来实现散热控制，当温度升高时，提高风扇等散热装置的工作效率，如提高风扇转速来加大散热能力，当温度降低时适当减小风扇转速来减小散热能力。

6、现有散热方法是通过检测系统温度来实现散热控制，在散热系统中温度参数是反馈量，因此散热调节是等系统核心温度上升后才进行的，且采集的温度信息一般只有中央处理器，因此这种散热方法具有滞后性，即需要等到系统温度上升后才进行降温处理并且不能及时知道电源芯片等主要发热区域的温度情况。

技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷之一，本申请提供了一种边缘计算单元的散热方法、散热系统及边缘计算单元。

2、本申请第一个方面，提供了一种边缘计算单元的散热方法，方法包括：

3、获取边缘计算单元所属系统的电流；

4、获取边缘计算单元所属系统的温度；

5、根据电流、温度以及电流阈值进行散热；其中，电流阈值根据所属系统的环境温度和所属系统的中央处理器最大温度确定。

6、可选地，根据电流、温度以及电流阈值进行散热之前，还包括：

7、获取所属系统的环境温度；

8、计算所属系统的中央处理器最大温度与环境温度之间的温差；

9、根据预先设置的温差与功率之间的对应关系，确定温差所对应的功率；

10、将所对应的功率与所属系统的电压之商确定为电流阈值。

11、可选地，根据电流、温度以及电流阈值进行散热，包括：

12、根据温度与温度系数的积，电流与电流阈值的差与电流系数的积，确定散热部件驱动电路的输出功率；

13、基于散热部件驱动电路的输出功率控制散热部件的散热能力。

14、可选地，温度低于温度阈值时，温度系数为0；电流小于电流阈值时，电流系数为0；

15、其中，温度阈值根据所属系统的中央处理器结温确定。

16、本申请第二个方面，提供了一种边缘计算单元的散热系统，系统包括：中央处理器，温度检测模块，电流检测模块，散热部件驱动电路，散热部件；

17、电流检测模块，用于采集边缘计算单元所属系统的电流；

18、温度检测模块，用于采集边缘计算单元所属系统的温度；

19、中央处理器，用于获取电流检测模块采集的电流，获取温度检测模块采集的温度；根据电流、温度以及电流阈值控制散热部件驱动电路驱动散热部件对中央处理器进行散热；其中，电流阈值根据所属系统的环境温度和所属系统的中央处理器最大温度确定。

20、可选地，电流阈值为中央处理器最大温度与环境温度之间的温差所对应的功率与所属系统的电压之商。

21、可选地，中央处理器，用于根据温度与温度系数的积，电流与电流阈值的差与电流系数的积，确定散热部件驱动电路的输出功率；

22、散热部件驱动电路，用于输出输出功率；

23、散热部件，用于在输出功率的驱动下，控制对中央处理器进行散热的散热能力。

24、可选地，温度检测模块包括位于边缘计算单元所属系统中发热区域的温度传感器，和，位于中央处理器内部的温度传感器。

25、可选地，中央处理器通过集成电路总线iic接口获取电流检测模块采集的电流；通过iic接口获取温度检测模块采集的温度；根据电流、温度以及电流阈值，通过脉冲宽度调制pwm引脚控制散热部件驱动电路。

26、可选地，散热部件包括内部散热部件和外部散热部件；

27、内部散热部件，采用主动散热方式；包括核心散热部件；核心散热部件安装在边缘计算单元的金属外壳的外部；金属外壳上设计有散热鳍片；散热鳍片和金属外壳连接导热硅脂；

28、外部散热部件，位于抱杆箱通风口。

29、本申请第三个方面，提供了一种边缘计算单元，包括：如上述第二个方面所述的散热系统。

30、本申请提供一种边缘计算单元的散热方法、散热系统及边缘计算单元，该方法获取边缘计算单元所属系统的电流；获取边缘计算单元所属系统的温度；根据电流、温度以及电流阈值进行散热；其中，电流阈值根据所属系统的环境温度和所属系统的中央处理器最大温度确定。本申请提供的方法，通过电流以及根据所属系统的环境温度和所属系统的中央处理器最大温度确定的电流阈值进行散热，可以提前进行散热处理，保证了热量的及时有效散出，提升边缘计算单元工作温度性能，使边缘计算单元运行更加平稳。

技术特征：

1.一种边缘计算单元的散热方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流、所述温度以及电流阈值进行散热之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流、所述温度以及电流阈值进行散热，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述温度低于温度阈值时，温度系数为0；所述电流小于电流阈值时，电流系数为0；

5.一种边缘计算单元的散热系统，其特征在于，所述系统包括：中央处理器，温度检测模块，电流检测模块，散热部件驱动电路，散热部件；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电流阈值为所述中央处理器最大温度与环境温度之间的温差所对应的功率与所属系统的电压之商。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述中央处理器，用于根据所述温度与温度系数的积，所述电流与电流阈值的差与电流系数的积，确定散热部件驱动电路的输出功率；

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述温度检测模块包括位于所述边缘计算单元所属系统中发热区域的温度传感器，和，位于所述中央处理器内部的温度传感器。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述中央处理器通过集成电路总线iic接口获取所述电流检测模块采集的电流；通过iic接口获取所述温度检测模块采集的温度；根据所述电流、所述温度以及电流阈值，通过脉冲宽度调制pwm引脚控制所述散热部件驱动电路。

10.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述散热部件包括内部散热部件和外部散热部件；

11.一种边缘计算单元，其特征在于，包括如权利要求5～10任一项所述的散热系统。

技术总结
本申请提供一种边缘计算单元的散热方法、散热系统及边缘计算单元，该方法获取边缘计算单元所属系统的电流；获取边缘计算单元所属系统的温度；根据电流、温度以及电流阈值进行散热；其中，电流阈值根据所属系统的环境温度和所属系统的中央处理器最大温度确定。本申请提供的方法，通过电流以及根据所属系统的环境温度和所属系统的中央处理器最大温度确定的电流阈值进行散热，可以提前进行散热处理，保证了热量的及时有效散出，提升边缘计算单元工作温度性能，使边缘计算单元运行更加平稳。

技术研发人员：姚仲勤,张树民
受保护的技术使用者：智道网联科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13