散热控制方法、电子模块及存储介质与流程 专利技术说明

电子电路装置的制造及其应用技术1.本发明涉及散热领域，尤其涉及一种散热控制方法、电子模块及存储介质。背景技术：2.在汽车电子架构中，仅由一个hpc(high performance computing，高性能计算机)来进行整车控制正逐渐变为可能。但是随之而来的则是散热问题，可以预见，当由一个hpc承担整车控制时，由于hpc中会承担大量的计算操作，其散热问题将成为制约其性能的关键。反观当前的散热机制，要么采用散热片，通过热交换被动散热，要么采用风扇主动散热。但是，这两种方式的散热效果均有限，难以满足未来hpc的散热需求。技术实现要素：3.有鉴于此，本发明实施例提供了一种散热控制方法、电子模块及存储介质，能够提高散热效率。4.本发明实施例的散热控制方法，所述方法用于对车辆的电子模块的散热结构进行控制，所述散热结构包括：散热原理不同的第一主动散热模块和第二主动散热模块，所述方法包括：获取所述车辆当前的工作模式；以及根据所述工作模式，控制所述第一主动散热模和/或第二主动散热模块，以对所述电子模块进行散热。5.其中，所述第一主动散热模块为风扇散热模块，所述第二主动散热模块为半导体制冷片。6.其中，所述根据所述工作模式，控制所述第一主动散热模和/或第二主动散热模块，包括：当所述车辆处于激活模式时，禁用所述第二主动散热模块，且基于所述电子模块的工作负荷和所述电子模块的内外部温度控制所述第一主动散热模块。7.其中，所述基于所述电子模块的工作负荷和所述电子模块的内外部温度控制所述第一主动散热模块，包括：当t1》t2或者t2《lt时，禁用所述第一主动散热模块，当t1《t2或者t2》lt时，设置所述第一主动散热模块的工作电压为：u1＝((a*x)+((t2-t1)/(t2-t1+s)))*u1；其中，t1为所述电子模块外侧的温度，t2为所述电子模块内部的温度，lt为冷启动温度，a为所述电子模块的工作负荷，x为权重值，s为温差系数，u1为所述第一主动散热模块的额定电压。8.其中，所述根据所述工作模式，控制所述第一主动散热模和/或第二主动散热模块，包括：当所述车辆处于驾驶模式时，基于所述电子模块的工作负荷和所述电子模块的内外部温度控制所述第一和第二主动散热模块。9.其中，所述基于所述电子模块的工作负荷和所述电子模块的内外部温度控制所述第一和第二主动散热模块，包括：当t2《lt时，禁用所述第一和第二主动散热模块；当t2》lt时，设置所述第一主动散热模块的工作电压为：u1＝((a*x)+((t2-t1)/(t2-t1+s)))*u1；当u1》p*u1或者t2》ht或者a》a时，启用所述第二主动散热模块预设时长，且设置所述第二主动散热模块的工作电压为：u2＝u2；其中，t1为所述电子模块外侧的温度，t2为所述电子模块内部的温度，lt为冷启动温度，ht为热启动温度，a为所述电子模块的工作负荷，x为权重值，s为温差系数，u1为所述第一主动散热模块的额定电压，p为制冷片介入系数，a为负荷阈值，u2为第二主动散热模块的额定电压。10.本发明实施例的电子模块，包括：壳体、散热结构和散热控制装置；所述散热结构设置于所述壳体，且所述散热结构包括：散热原理不同的第一主动散热模块和第二主动散热模块，所述散热控制装置设置于所述壳体内，用于执行本发明实施例的方法，以对所述散热结构进行控制。11.其中，所述电子模块为高性能计算机。12.本发明实施例的电子模块，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令以实施根据本发明实施例的方法。13.本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实施根据本发明实施例的方法。14.本发明实施例的有益效果：15.本发明实施例，在电子模块中设置两个散热原理不同的主动散热模块，因此能够保证散热效率，同时基于车辆的工作模式对该两个主动散热模块进行控制，因此能够匹配不同应用场景的散热要求，从而提高散热效率。附图说明16.本发明的其他细节及优点将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应理解的是，下列附图仅仅是示意性的，因而不能视为对本发明的限制，下文将参照附图来进行详细描述，其中：17.图1是本发明的电子模块的实施例的结构示意图；18.图2是本发明的散热控制方法的实施例的流程示意图；19.图3是图2中步骤s204的实施例的流程示意图；20.图4是本发明的电子模块的另一实施例的结构示意图。具体实施方式21.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅以解释本发明，并不用于限定本发明。22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等适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术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。23.如图1所示，是本发明的电子模块的实施例的结构示意图，该电子模块1包括：壳体10、散热结构12和散热控制装置(未示出)。其中，散热结构12包括：散热原理不同的主动散热模块121和122，如图所示，主动散热模块121嵌入于壳体10内，主动散热模块122设置于壳体10上。其中，散热控制装置设置于壳体10内，用于对散热结构12进行控制，以满足电子模块1的散热需求。24.其中，电子模块1可以为hpc(高性能计算机)或者其他形式的产热量大的电子单元。25.其中，壳体10可以为多层结构，例如包括：位于内侧的薄片和位于外侧的散热外壳，也就是说，壳体10本身也为一种散热结构，例如在图示中，散热外壳具有多个平行的散热片，这些散热片基于热传导的方式可以被动地进行散热。26.其中，主动散热模块121例如可以为半导体制冷片，其嵌入于壳体10中，所谓半导体制冷片是利用半导体材料的peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，以实现制冷的目的。27.其中，主动散热模块122例如可以为风扇散热模块。28.其中，散热控制装置封装于壳体内，例如封闭于壳体内部的电路板上，其例如可以为处理器，其可以控制施加至主动散热模块121和122的工作电压来实现散热控制。其中，散热控制装置的控制方法可以参考图2所示。29.如图2所示，是本发明实施例的散热控制方法的实施例的流程示意图。该散热控制方法包括以下步骤：30.步骤s202：获取车辆当前的工作模式。31.步骤s204：根据步骤s202获取的工作模式，控制第一主动散热模块和/或第二主动散热模块，以对电子模块进行散热。32.其中，在步骤s202中，车辆的工作模式可以包括：激活模式和驾驶(driving)模式。其中，激活模式例如可以是车辆上电但不具备驾驶条件的状态，例如，车辆中的影音及照明等基础电气电子功能就绪可用，但是发动机未启动或驱动电机的高压电控未支持，此时不可挂档以及车辆不能行驶，此状态是车辆的基础使用状态。其中，驾驶模式是指车辆处于具备驾驶条件(例如，发动机启动或驱动电机的高压电控就绪，挂档后车辆可行驶，此状态是车辆的全功能可用状态)或者正在行驶的状态。33.在本实施例中，基于车辆的工作模式来主动执行散热控制，因此能够基于车辆的使用场景控制电子模块工作于合适的温度，以平衡功耗与车辆使用场景的能效。例如，当车辆在驾驶时，电子模块1会执行大量的实时计算，此时电子模块1全负荷工作，会产生大量的热量，此时可以控制第一和第二主动散热模块均进行工作，从而迅速地将电子模块内部产生的热量散走。34.参考图3，是步骤s204的实施例的流程示意图，在步骤s204中，以第一主动散热模块为半导体制冷片，第二主动散热模块为风扇散热模块为例进行举例说明。35.如图3所示，当识别到车辆处于激活模式时(步骤s301)，禁用半导体制冷片(步骤s302)，然后基于电子模块的工作负荷和电子模块的内外部温度控制风扇散热模块(步骤s303)。当识别到车辆处于驾驶模式时(步骤s304)，基于电子模块的工作负荷和电子模块的内外部温度控制半导体制冷片和风扇散热模块(步骤s305)。36.具体地，当车辆处于激活模式时，电子模块的计算量通常较少，因此产生的热量不会太多，另外，此模式下通常对于性能保障的需求也不会过于迫切，因此可以禁用半导体制冷片，以减少功耗，同时依靠壳体的被动散热，并结合风扇散热模块即可以满足散热需求。具体地，在控制风扇散热模块时，基于电子模块的工作负荷和电子模块的内外部温度来控制，其中，电子模块的工作负荷可以由电子模块计算得出，电子模块的内外部温度可以通过设置于电子模块内部和外部的一个或多个温度传感器得到，当然这仅是举例的方式而不是对本实施例的限制。37.具体地，在步骤s303中，基于电子模块的工作负荷和电子模块的内外部温度来控制风扇散热模块的具体过程包括：38.当t1》t2或者t2《lt时，禁用风扇散热模块工作，例如将其工作电压设置为0。39.当t1《t2或者t2》lt时，设置风扇散热模块的工作电压为：u1＝((a*x)+(t2-t1)/(t2-t1+s))*u1。40.在上述中，t1为电子模块外侧的温度，t2为电子模块内部的温度，lt为冷启动温度，a为电子模块的工作负荷，x为权重值，s为温差系数，u1为风扇散热模块的额定电压。41.在上述中，u1包括：两部分，第一部分(a*x)可以根据负荷调整风扇的功率，系数可调整，从而让散热对电子模块的计算性能做一定保障。第二部分((t2-t1)/(t2-t1+s))是根据内外温差调整风扇功率，温差系数控制最佳温差点，特性曲线在此点之前对温差的变化敏感能积极响应散热需求，由于温度的提升主动增加对流的热传递方式对散热效果的增益明显减弱，所以特性曲线在此点过后对风扇功率增加的影响减弱，从而避免无效功率的输出浪费以及造成额外的热源等。从u1的计算公式整体来看，监测的限定条件保障了合理范围内输出u1，公式本身可以调整系数限定u1在u1左右一定范围，可以根据各种工况保障输出u1能同时满足计算负荷和温差的散热需求。42.当车辆处于驾驶模式时，电子模块的计算量通常较大，往往全负荷工作，尤其是在完全自主驾驶的场景中，因此在短时间内可能产生大量的热量，此时可以启用半导体制冷片和风扇散热模块，同时结合壳体的被动散热，实现高效的散热方案。43.具体地，在步骤s305中，可以基于电子模块的工作负荷和电子模块的内外部温度来控制半导体制冷片和风扇散热模块，其过程可以包括：44.当t2《lt时，禁用半导体制冷片和风扇散热模块，例如将他们的工作电压设置为0。45.当t2》lt时，设置风扇散热模块的工作电压为：u1＝((a*x)+((t2-t1)/(t2-t1+s)))*u1。46.当u1》p*u1或者t2》ht或者a》a时，启用半导体制冷片预设时长(例如，60s)，且设置半导体制冷片的工作电压为：u2＝u2。47.其中，ht为热启动温度，p为制冷片介入系数，a为负荷阈值，u2为半导体制冷片的额定电压。48.在步骤s305中，对风扇散热模块的控制与前述类似，在此不赘述。针对半导体制冷片，根据监测条件，间断地控制半导体制冷片在额定电压下工作，一方面可以快速满足散热需求，另一方面可以保障半导体制冷片的使用寿命。49.如图4所示，是本发明的电子模块的实施例的结构示意图。该电子模块4包括：处理器40；以及存储器42，用于存储处理器40的可执行指令；其中，处理器被40配置为执行可执行指令以实施根据本发明实施例的方法。50.另外，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实施根据本发明实施例的方法。51.以上存储介质和设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本技术存储介质和设备实施例中未披露的技术细节，请参照本技术方法实施例的描述来理解。52.上述处理器可以为专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、数字信号处理装置(digital signal processing device，dspd)、可编程逻辑装置(programmable logic device，pld)、现场可编程门阵列(field programma-ble gate array，fpga)、中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器等中的至少一种。可以理解地，实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本技术实施例不作具体限定。53.上述计算机存储介质/存储器可以是只读存储器(read only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁性随机存取存储器(ferromagnetic ran-dom access memory，fram)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种终端，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。54.应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该方法可具有更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含和功能等关系可以与所描述和图示的不同。例如，通常多个步骤可以合并为单个步骤，单个步骤也可以拆分为多个步骤。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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。55.本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器或微控制器执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。56.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤。57.虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。









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