风扇控制方法及系统的制作方法
风扇控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种风扇控制方法及系统，所述方法包括：预设硬盘运行的一个可靠温度；建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；读取多个硬盘的实际温度；将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘运行的可靠温度进行比较，在无硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度时，计算硬盘的平均温度，查找预先存储的该平均温度所对应的风扇转速向风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在有硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度时，查找预先存储的该硬盘的温度所对应的风扇转速向风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。本发明可以很好地提高硬盘可靠性、降低风扇的功耗和系统的噪音。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种本发明涉及大容量存储器【技术领域】，特别涉及对存储器进行降温 的风扇的控制领域，具体为一种风扇控制方法及系统。 风扇控制方法及系统
【背景技术】
[0002] 随着网络的发展，作为网络设备的服务器的性能不断地得到提高，而随着网络资 源的越来越丰富，专门用于数据存储的存储器的要求也不断提高。在这些服务器中存储器 是专门用作为网络数据存储用的设备，通常会搭载于服务器一起使用，因为需要与服务器 一起安装在机架上，存储器的外观与服务器十分相似，具有机箱，机箱的前端具有一个前面 板，当然机箱安装在机架上时，前面暴露在机架的前端供使用者操作。存储器最重要的部件 就是硬盘，一个存储器的存储容量，即可以插置多少个硬盘，是存储器最重要的技术指标， 一般来说，存储容量较多的存储器可以提供更为强大的数据存取功能。
[0003] 然而，当存储器中的硬盘数量足够大时，对于硬盘工作的温度数值必须格外重视， 这是因为，每个硬盘在进行数据存取操作时，其内部电子元件都会升温，进而形成诸多硬盘 间温度叠加效应，这对于存储器，尤其是包含大规模硬盘阵列的存储器，其散热功能面对十 分严峻的考验。
[0004] 一般大容量存储系统主要由若干存储介质2. 5"/3. 5"硬盘或固态硬盘，若干冷却 风扇，电源及控制板组成。目前基于风扇的空气冷却是最常用来冷却大规模硬盘阵列的存 储器的方法，随着存储器容量的不断扩大，存储器的功耗在不断的增加，相应地需要更强性 能的风扇提供足够的风量确保其正常工作，而风扇的功耗和风扇转速的3次方成正比。
[0005] 为了增加单位体积的存储容量提高产品的竞争力，需要配置尽可能多的硬盘数 量，同时冷却风扇需要提供充足的风量使硬盘工作在可靠温度（50C)以下以确保硬盘正常 工作在一定环境温度内，如〇?+40C。常见的对存储器的热管理是基于环境温度调整风扇 转速确保系统内全部硬盘工作在各自的温度限制以下，而不考虑不同类型硬盘及硬盘在不 同工作状态下带来的硬盘功耗差异，这样就可能导致大容量存储系统的过冷却，既浪费风 扇的功耗及使用寿命又增加系统的噪音。
【发明内容】
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种风扇控制方法及系 统，用于解决现有技术中对存储器的温度控制既浪费风扇的功耗及使用寿命又增加存储器 噪音等问题。
[0007] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种风扇控制方法，应用于具有多 个硬盘及对应各该硬盘进行冷却的多个风扇的电子装置中，所述风扇控制方法包括以下步 骤：
[0008] 预设硬盘运行的一个可靠温度；
[0009] 建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及建立并存储硬盘温度 大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；
[0010] 读取多个硬盘的实际温度；
[0011] 将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘运行的可靠温度进行比较， 判断是否有硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出 第二判断结果；
[0012] 在接收到第一判断结果时，计算硬盘的平均温度，查找预先存储的该平均温度所 对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在接收到第二判断结果 时，查找预先存储的该硬盘的温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述 风扇的转速。
[0013] 优选地，还包括为所述风扇设置初始转速的步骤。
[0014] 优选地，在建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系时，预设一个硬 盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为 风扇最大转速的30%。
[0015] 优选地，建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系时， 硬盘温度对应风扇的最大转速。
[0016] 优选地，在接收到第二判断结果时，根据PID控制算法控制风扇转速逐渐增加，直 到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风扇转速（k-l)+KpX (T(k)_ T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k为时间状态参数，风扇转速 (k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-Ι)为k-Ι时刻风扇转速，T(k)、T(k-l)、T(k-2)分别 为k时刻、k-1时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分 系数。
[0017] 本发明在另外一方面还提供一种风扇控制系统，应用于具有多个硬盘及对应各该 硬盘进行冷却的多个风扇的电子装置中，所述风扇控制系统包括：多个温度传感器，分别对 应多个所述硬盘设置，用于检测对应各该硬盘的实际温度；温度读取单元，具有多个10 口， 分别与多个温度传感器相连用于读取所述温度传感器检测到的硬盘的实际温度；可靠温度 预设单元，用于预设硬盘运行的一可靠温度；存储单元，预存有用于建立并存储硬盘平均温 度与风扇转速的 对应关系的第一关联表，以及建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的 温度与风扇转速的对应关系的第二关联表；温度比较判断单元，与温度读取单元及可靠温 度预设单元相连，将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘的可靠温度进行比 较，判断是否有硬盘的实际温度大于硬盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有 则输出第二判断结果；平均温度计算单元，在接收到第一判断结果时，提取计算所有硬盘的 实际温度并计算出平均温度；输出控制单元，在接收到第一判断结果时，自所述平均温度计 算单元获取平均温度，并于所述第一关联表中查找该平均温度所对应的风扇转速向所述风 扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在接收到第二判断结果时，于所述第二关联表中 查找该硬盘的温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
[0018] 优选地，还包括初始化单元,为所述风扇设置初始转速。
[0019] 优选地，所述第一关联表中预设有一个硬盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平 均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇最大转速的30%。
[0020] 优选地，所述第二关联表中硬盘温度所对应的风扇转速为风扇的最大转速。
[0021] 优选地，所述输出控制单元在接收到第二判断结果时，根据PID控制算法控制当 前风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风 扇转速（k-l)+KpX(T(k)-T(k-l)+KiX(T(k)-50+KdX(T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k 为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时刻风扇转速， T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别 为比例系数、积分系数、微分系数。
[0022] 如上所述，本发明的风扇控制方法及系统，具有以下有益效果：
[0023] 本发明通过预设一个硬盘运行的可靠温度，中可以很好的平衡硬盘可靠性和风扇 的功耗和存储器噪音。此外，还可以提高存储器的寿命，而且还减少了存储器运行所消耗的 电力能源，提高了工作效率，同时也改善了存储器性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明中风扇控制系统的结构示意图。
[0025] 图2所示为本发明中风扇控制系统中第一关联表根据线性控制算法建立硬盘平 均温度与风扇转速的 对应关系不意图。
[0026] 图3所示为本发明中风扇控制方法的流程示意图。
[0027] 元件标号说明
[0028] 1 风扇控制系统 Π 温度传感器 12 温度读取单元 13 存储单元 14 可靠温度预设单元 15 温度比较判断单元 16 平均温度计算单元 17 输出控制单元 2 硬盘 3 风扇 S1-S7 步骤
【具体实施方式】
[0029] 现将详细参照本发明于随附图式中说明的范例。尽其可能，所有图式中将依据相 同的组件符号以代表相同或类似的部件。
[0030] 当并同各随附图式而阅览时，即可更佳了解本发明的较佳范例的详细说明。但应 了解本发明并不限于所绘的精确排置方式及设备装置。此外，将了解到为了说明简单与清 楚，显示于图式中的组件并不一定依照比例绘制。例如，为了清楚显示图中细节，某些组件 的尺寸相对于其他组件可能有所放大。
[0031] 为了增加单位体积的存储容量提高产品的竞争力，需要配置尽可能多的硬盘数 量，同时冷却风扇需要提供充足的风量使硬盘工作在可靠温度（50C)以下以确保硬盘正常 工作在一定环境温度内，如〇?+40C。常见的对存储器的热管理是基于环境温度调整风扇 转速确保系统内全部硬盘工作在各自的温度限制以下，而不考虑不同类型硬盘及硬盘在不 同工作状态下带来的硬盘功耗差异，这样就可能导致大容量存储系统的过冷却，既浪费风 扇的功耗及使用寿命又增加系统的噪音。
[0032] 鉴于此，本发明的目的在于提供一种风扇控制方法及系统，用于解决现有技术中 对存储器的温度控制既浪费风扇的功耗及使用寿命又增加存储器噪音等问题。以下将详细 阐述本发明的一种风扇控制方法及系统的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造 性劳动即可理解本发明的一种风扇控制方法及系统。
[0033] 请参阅图1，显示为本发明中风扇控制系统的结构示意图。如图1所示，本发明提 供一种风扇控制系统，应用于具有多个硬盘2及对应各该硬盘2进行冷却的多个风扇3的 电子装置中，具体地，所述风扇控制系统1包括：温度传感器11、温度读取单元12、可靠温度 预设单元14、存储单元13、温度比较判断单元15、平均温度计算单元16以及输出控制单元 17。
[0034] 下面对所述风扇控制系统1进行详细说明。
[0035] 所述温度传感器11用于检测对应各该硬盘2的实际温度。所述温度传感器11的 数量为多个，且所述温度传感器11的数量与所述硬盘2的数量相等，多个所述温度传感器 11分别对应多个所述硬盘2设置，相当于在每一个硬盘2都对应一个温度传感器11。
[0036] 所述温度传感器11可采用贴片式温度传感器，贴附在所述硬盘2的表面，此外，所 述温度传感器11也可以采用其它形式采集所述硬盘2的温度，例如设置在所述硬盘2旁边 感应所述硬盘2的温度。所有可实现采集硬盘2温度的温度传感器都可用于本发明。
[0037] 除所述温度传感器11之外，温度读取单元12、可靠温度预设单元14、存储单元13、 温度比较判断单元15、平均温度计算单元16以及输出控制单元17都可以设置在控制器中。 可靠温度预设单元14、存储单元13、温度比较判断单元15、平均温度计算单元16也可以由 上位机的软件程序实现。
[0038] 所述温度读取单元12具有多个10 口，分别与多个温度传感器11相连用于读取所 述温度传感器11检测到的硬盘2的实际温度。所述温度读取单元12也可以通过一个串口 依次读取所述温度传感器11检测到的硬盘2的实际温度。
[0039] 所述可靠温度预设单元14用于预设硬盘2运行的一可靠温度。具体地，该可靠温 度必须能确保硬盘2可以正常工作在一定环境温度下，例如0?40摄氏度，该可靠温度具 体根据环境温度以及参考硬盘2出厂说明书的说明进行设定。在本实施例中，该可靠温度 应为一个具体的数值，而不是一个范围，例如可靠温度为50°C。
[0040] 所述存储单元13预存有用于建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关 系的第一关联表，以及建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系 的第二关联表。
[0041] 所述第一关联表和所述第二关联表可以为一个二维查询表。也就是说所述第一关 联表(二维查询表）可具有两个字段，其中第一字段的每一列纪录了硬盘平均温度，并且第 二字段的每一列纪录了该硬盘平均温度所对应的风扇转速；所述第二关联表(二维查询表） 可具有两个字段，其中第一字段的每一列纪录了硬盘温度大于可靠温度时的温度，并且第 二字段的每一列纪录了该硬盘温度大于可靠温度时的温度所对应的风扇转速。
[0042] 具体地，如图2所示，本发明中所述第一关联表中也可根据线性控制算法建立硬 盘平均温度与风扇转速的一一对应关系。例如采用线性比例函数y=5x-180,其中X为硬盘 平均温度，y为，并限定y的风扇转速占风扇最大转速的百分比。再根据实际风扇的最大转 速，确定所述第一关联表中应填入的具体风扇转速。具体采用的线性比例控制函数y=ax-b 可根据实际情况确定a、b两个系数。
[0043] 在本实施例中，还需要说明的是，所述第一关联表中预设有一个硬盘平均温度的 最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇最大转速 的30%。即通过预设有一个硬盘平均温度的最小值，在硬盘平均温度低于所述硬盘平均温度 的最小值的硬盘温度的情况下，所对应的风扇转速均为风扇最大转速的30%，也就是说所对 应的风扇转速为一个固定值，而不是随着硬盘平均温度的降低而相应也减小所述风扇的转 速。
[0044] 同时，在本实施例中，所述第二关联表中硬盘温度所对应的风扇转速为风扇的最 大转速。也就是说在硬盘平均温度高于可靠温度的情况下，风扇都以最大转速进行运行。
[0045] 所述温度比较判断单元15与温度读取单元12及可靠温度预设单元14相连，将读 取的多个硬盘2的实际温度依次与预设的各该硬盘2的可靠温度进行比较，判断是否有硬 盘2的实际温度大于硬盘2运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出第二判 断结果。例如可靠温度为50°C，所述温度比较判断单元15逐一判断是否有硬盘2的实际温 度大于50°C，只要有一个硬盘2的实际温度大于50°C，则输出第二判断结果。所述温度比 较判断单元15将第一判断结果输送至平均温度计算单元16及输出控制单元17中，将第二 判断结果输送至输出控制单元17中。
[0046] 所述平均温度计算单元16在接收到第一判断结果（即表示没有硬盘2的实际温度 大于硬盘2运行的可靠温度）时，提取计算所有硬盘2的实际温度并计算出平均温度。
[0047] 所述输出控制单元17若接收到第一判断结果（即表示没有硬盘2的实际温度大于 硬盘2运行的可靠温度)时，自所述平均温度计算单元16获取平均温度，并于所述第一关联 表中查找该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
[0048] 所述输出控制单元17若接收到第二判断结果时，于所述第二关联表中查找该硬 盘2的温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
[0049] 具体地，所述输出控制单元在接收到第二判断结果时，根据PID控制算法控制当 前风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速。所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风 扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k 为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时刻风扇转速， T(k)、T(k-l)、T(k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别 为比例系数、积分系数、微分系数。Kp、Ki、Kd这三个系数需根据指定系统热特性进行优化 设置避免风扇转速震荡和过大。Kp、Ki、Kd是本领域技术人员进行PID控制调节里面惯用 的技术参数，在此不再详述。
[0050] 此外，需要说明的是，若有多个硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，在所述 输出控制单元17中按温度最高的硬盘2所对应的温度查找预先存储的对应的风扇转速。
[0051] 本发明还可以包括初始化单元，为所述风扇设置初始转速。初始单元可根据需要 设置，可以不采用初始单元，风扇初始转速采用上次停止时的转速。若风扇是从未运行过的 风扇，通过初始化单元为所述风扇设置初始转速。
[0052] 本发明提供一种风扇控制方法也即上述风扇控制系统1的实现过程，应用于具有 多个硬盘2及对应各该硬盘2进行冷却的多个风扇的电子装置中，所述风扇控制方法具体 包括：预设硬盘2运行的一个可靠温度；建立并存储硬盘2平均温度与风扇转速的一一对 应关系以及建立并存储硬盘2温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；读取多 个硬盘2的实际温度；将读取的多个硬盘2的实际温度依次与预设的各该硬盘2运行的可 靠温度进行比较，判断是否有硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，若无则输出第一判 断结果，若有则输出第二判断结果；在接收到第一判断结果时，计算硬盘2的平均温度，查 找预先存储的该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇3输出控制信号来调整所述风扇3 的转速；在接收到第二判断结果时，查找预先存储的该硬盘2的温度所对应的风扇转速向 所述风扇3输出控制信号来调整所述风扇3的转速。还可以包括为所述风扇3设置初始转 速。
[0053] 在建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系时，预设一个硬盘平均温 度的最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇3最 大转速的30%。
[0054] 建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系时，硬盘温度 所对应的风扇转速为风扇3的最大转速。具体地，在接收到第二判断结果时，根据PID控 制算法控制风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风扇转速 (k)=风扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T(k-2)); 其中，k为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时刻风 扇转速，T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、 Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数。
[0055] 若有多个硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，按温度最高的硬盘2所对应 的温度查找预先存储的对应的风扇转速。
[0056] 如图3所示，显示为本发明的一种风扇控制方法的流程示意图，也即上述风扇控 制系统1的实现过程。
[0057] S1,预设硬盘2运行的一个可靠温度，例如50°C ;接着执行步骤S2。
[0058] 在步骤S2中，建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及建立并 存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；接着执行步骤S3。
[0059] 在步骤S3中，读取多个硬盘2的实际温度；接着执行步骤S4。
[0060] 在步骤S4中，判断是否有硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，若否，接着执 行步骤S5,若是，接着执行步骤S7。
[0061] 在步骤S5中，计算硬盘2的平均温度；接着执行步骤S6。
[0062] 在步骤S6中，查找预先存储的该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇3输出控 制信号来调整所述风扇3的转速，结束。
[0063] 在步骤S7中，查找预先存储的该硬盘2的温度所对应的风扇转速向所述风扇3输 出控制信号来调整所述风扇3的转速，结束。
[0064] 综上所述，本发明的风扇控制方法及系统，通过本发明中提及的风扇控制策略可 以解决上述问题，很好的平衡硬盘可靠性和风扇的功耗和存储器噪音。此外，还可以提高存 储器的寿命，而且还减少了存储器运行所消耗的电力能源，提高了工作效率，同时也改善了 存储器性能。
[0065] 在阐述本发明的代表性实例时，本说明书可能已将本发明的操作方法及/或过程 呈现为一具体序列的步骤。然而，由于该方法或过程并非依赖于本文该步骤的具体顺序，因 而该方法或过程不应被限制于该步骤的具体序列。此项技术中的通常知识者应理解，亦可 采用其他序列的步骤。因此，本说明书该步骤的具体顺序不应被视为系对申请专利范围的 限制。此外，关于本发明的方法及/或过程的申请专利范围不应被限制于以该顺序执行其 各步骤，且熟悉此项技术者可轻易地理解，该等序列可有所变化且仍属于本发明的精神及 范围内。
[0066] 熟悉此项技术者应理解，在不背离上述实例的广泛发明概念的条件下，可对该等 实例作出改变。因此，应理解，本发明并非仅限于所揭示的具体实例，而是旨在涵盖属于本 发明权利要求书中所界定的本发明精神及范围内的所有修饰。
【权利要求】
1. 一种风扇控制方法，应用于具有多个硬盘及对应各该硬盘进行冷却的多个风扇的电 子装置中，其特征在于，所述风扇控制方法包括以下步骤： 预设硬盘运行的一个可靠温度； 建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及建立并存储硬盘温度大于 可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系； 读取多个硬盘的实际温度； 将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘运行的可靠温度进行比较，判断 是否有硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出第二 判断结果； 在接收到第一判断结果时，计算硬盘的平均温度，查找预先存储的该平均温度所对应 的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在接收到第二判断结果时， 查找预先存储的该硬盘温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇 的转速。
2. 根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于：还包括为所述风扇设置初始转 速的步骤。
3. 根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于：在建立并存储硬盘平均温度与 风扇转速的一一对应关系时，预设一个硬盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平均温度的 最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇最大转速的30%。
4. 根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于：建立并存储硬盘温度大于可靠 温度时的温度与风扇转速的对应关系时，硬盘温度对应风扇的最大转速。
5. 根据权利要求4所述的风扇控制方法，其特征在于：在接收到第二判断结果时，根据 PID控制算法控制风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风 扇转速（k) =风扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T( k-2));其中，k为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时 刻风扇转速，T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、 Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数。
6. -种风扇控制系统，应用于具有多个硬盘及对应各该硬盘进行冷却的多个风扇的电 子装置中，其特征在于，所述风扇控制系统包括： 多个温度传感器，分别对应多个所述硬盘设置，用于检测对应各该硬盘的实际温度； 温度读取单元，具有多个10 口，分别与多个温度传感器相连用于读取所述温度传感器 检测到的硬盘的实际温度； 可靠温度预设单元，用于预设硬盘运行的一可靠温度； 存储单元，预存有用于建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系的第一关 联表，以及建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系的第二关联 表； 温度比较判断单元，与温度读取单元及可靠温度预设单元相连，将读取的多个硬盘的 实际温度依次与预设的各该硬盘的可靠温度进行比较，判断是否有硬盘的实际温度大于硬 盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出第二判断结果； 平均温度计算单元，在接收到第一判断结果时，提取计算所有硬盘的实际温度并计算 出平均温度； 输出控制单元，在接收到第一判断结果时，自所述平均温度计算单元获取平均温度，并 于所述第一关联表中查找该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整 所述风扇的转速；在接收到第二判断结果时，于所述第二关联表中查找该硬盘的温度所对 应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
7. 根据权利要求6所述的风扇控制系统，其特征在于：还包括初始化单元，为所述风扇 设置初始转速。
8. 根据权利要求6所述的风扇控制系统，其特征在于：所述第一关联表中预设有一个 硬盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均 为风扇最大转速的30%。
9. 根据权利要求7所述的风扇控制系统，其特征在于：所述第二关联表中硬盘温度所 对应的风扇转速为风扇的最大转速。
10. 根据权利要求9所述的风扇控制系统，其特征在于：所述输出控制单元在接收到第 二判断结果时，根据PID控制算法控制当前风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速； 所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+K dX(T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速， 风扇转速（k-Ι)为k-Ι时刻风扇转速，T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2 时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数。
【文档编号】F04D27/00GK104121213SQ201310145649
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】范垚银 申请人:加弘科技咨询(上海)有限公司
【专利摘要】本发明提供一种风扇控制方法及系统，所述方法包括：预设硬盘运行的一个可靠温度；建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；读取多个硬盘的实际温度；将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘运行的可靠温度进行比较，在无硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度时，计算硬盘的平均温度，查找预先存储的该平均温度所对应的风扇转速向风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在有硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度时，查找预先存储的该硬盘的温度所对应的风扇转速向风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。本发明可以很好地提高硬盘可靠性、降低风扇的功耗和系统的噪音。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种本发明涉及大容量存储器【技术领域】，特别涉及对存储器进行降温 的风扇的控制领域，具体为一种风扇控制方法及系统。 风扇控制方法及系统
【背景技术】
[0002] 随着网络的发展，作为网络设备的服务器的性能不断地得到提高，而随着网络资 源的越来越丰富，专门用于数据存储的存储器的要求也不断提高。在这些服务器中存储器 是专门用作为网络数据存储用的设备，通常会搭载于服务器一起使用，因为需要与服务器 一起安装在机架上，存储器的外观与服务器十分相似，具有机箱，机箱的前端具有一个前面 板，当然机箱安装在机架上时，前面暴露在机架的前端供使用者操作。存储器最重要的部件 就是硬盘，一个存储器的存储容量，即可以插置多少个硬盘，是存储器最重要的技术指标， 一般来说，存储容量较多的存储器可以提供更为强大的数据存取功能。
[0003] 然而，当存储器中的硬盘数量足够大时，对于硬盘工作的温度数值必须格外重视， 这是因为，每个硬盘在进行数据存取操作时，其内部电子元件都会升温，进而形成诸多硬盘 间温度叠加效应，这对于存储器，尤其是包含大规模硬盘阵列的存储器，其散热功能面对十 分严峻的考验。
[0004] 一般大容量存储系统主要由若干存储介质2. 5"/3. 5"硬盘或固态硬盘，若干冷却 风扇，电源及控制板组成。目前基于风扇的空气冷却是最常用来冷却大规模硬盘阵列的存 储器的方法，随着存储器容量的不断扩大，存储器的功耗在不断的增加，相应地需要更强性 能的风扇提供足够的风量确保其正常工作，而风扇的功耗和风扇转速的3次方成正比。
[0005] 为了增加单位体积的存储容量提高产品的竞争力，需要配置尽可能多的硬盘数 量，同时冷却风扇需要提供充足的风量使硬盘工作在可靠温度（50C)以下以确保硬盘正常 工作在一定环境温度内，如〇?+40C。常见的对存储器的热管理是基于环境温度调整风扇 转速确保系统内全部硬盘工作在各自的温度限制以下，而不考虑不同类型硬盘及硬盘在不 同工作状态下带来的硬盘功耗差异，这样就可能导致大容量存储系统的过冷却，既浪费风 扇的功耗及使用寿命又增加系统的噪音。
【发明内容】
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种风扇控制方法及系 统，用于解决现有技术中对存储器的温度控制既浪费风扇的功耗及使用寿命又增加存储器 噪音等问题。
[0007] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种风扇控制方法，应用于具有多 个硬盘及对应各该硬盘进行冷却的多个风扇的电子装置中，所述风扇控制方法包括以下步 骤：
[0008] 预设硬盘运行的一个可靠温度；
[0009] 建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及建立并存储硬盘温度 大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；
[0010] 读取多个硬盘的实际温度；
[0011] 将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘运行的可靠温度进行比较， 判断是否有硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出 第二判断结果；
[0012] 在接收到第一判断结果时，计算硬盘的平均温度，查找预先存储的该平均温度所 对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在接收到第二判断结果 时，查找预先存储的该硬盘的温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述 风扇的转速。
[0013] 优选地，还包括为所述风扇设置初始转速的步骤。
[0014] 优选地，在建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系时，预设一个硬 盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为 风扇最大转速的30%。
[0015] 优选地，建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系时， 硬盘温度对应风扇的最大转速。
[0016] 优选地，在接收到第二判断结果时，根据PID控制算法控制风扇转速逐渐增加，直 到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风扇转速（k-l)+KpX (T(k)_ T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k为时间状态参数，风扇转速 (k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-Ι)为k-Ι时刻风扇转速，T(k)、T(k-l)、T(k-2)分别 为k时刻、k-1时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分 系数。
[0017] 本发明在另外一方面还提供一种风扇控制系统，应用于具有多个硬盘及对应各该 硬盘进行冷却的多个风扇的电子装置中，所述风扇控制系统包括：多个温度传感器，分别对 应多个所述硬盘设置，用于检测对应各该硬盘的实际温度；温度读取单元，具有多个10 口， 分别与多个温度传感器相连用于读取所述温度传感器检测到的硬盘的实际温度；可靠温度 预设单元，用于预设硬盘运行的一可靠温度；存储单元，预存有用于建立并存储硬盘平均温 度与风扇转速的 对应关系的第一关联表，以及建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的 温度与风扇转速的对应关系的第二关联表；温度比较判断单元，与温度读取单元及可靠温 度预设单元相连，将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘的可靠温度进行比 较，判断是否有硬盘的实际温度大于硬盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有 则输出第二判断结果；平均温度计算单元，在接收到第一判断结果时，提取计算所有硬盘的 实际温度并计算出平均温度；输出控制单元，在接收到第一判断结果时，自所述平均温度计 算单元获取平均温度，并于所述第一关联表中查找该平均温度所对应的风扇转速向所述风 扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在接收到第二判断结果时，于所述第二关联表中 查找该硬盘的温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
[0018] 优选地，还包括初始化单元,为所述风扇设置初始转速。
[0019] 优选地，所述第一关联表中预设有一个硬盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平 均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇最大转速的30%。
[0020] 优选地，所述第二关联表中硬盘温度所对应的风扇转速为风扇的最大转速。
[0021] 优选地，所述输出控制单元在接收到第二判断结果时，根据PID控制算法控制当 前风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风 扇转速（k-l)+KpX(T(k)-T(k-l)+KiX(T(k)-50+KdX(T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k 为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时刻风扇转速， T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别 为比例系数、积分系数、微分系数。
[0022] 如上所述，本发明的风扇控制方法及系统，具有以下有益效果：
[0023] 本发明通过预设一个硬盘运行的可靠温度，中可以很好的平衡硬盘可靠性和风扇 的功耗和存储器噪音。此外，还可以提高存储器的寿命，而且还减少了存储器运行所消耗的 电力能源，提高了工作效率，同时也改善了存储器性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明中风扇控制系统的结构示意图。
[0025] 图2所示为本发明中风扇控制系统中第一关联表根据线性控制算法建立硬盘平 均温度与风扇转速的 对应关系不意图。
[0026] 图3所示为本发明中风扇控制方法的流程示意图。
[0027] 元件标号说明
[0028] 1 风扇控制系统 Π 温度传感器 12 温度读取单元 13 存储单元 14 可靠温度预设单元 15 温度比较判断单元 16 平均温度计算单元 17 输出控制单元 2 硬盘 3 风扇 S1-S7 步骤
【具体实施方式】
[0029] 现将详细参照本发明于随附图式中说明的范例。尽其可能，所有图式中将依据相 同的组件符号以代表相同或类似的部件。
[0030] 当并同各随附图式而阅览时，即可更佳了解本发明的较佳范例的详细说明。但应 了解本发明并不限于所绘的精确排置方式及设备装置。此外，将了解到为了说明简单与清 楚，显示于图式中的组件并不一定依照比例绘制。例如，为了清楚显示图中细节，某些组件 的尺寸相对于其他组件可能有所放大。
[0031] 为了增加单位体积的存储容量提高产品的竞争力，需要配置尽可能多的硬盘数 量，同时冷却风扇需要提供充足的风量使硬盘工作在可靠温度（50C)以下以确保硬盘正常 工作在一定环境温度内，如〇?+40C。常见的对存储器的热管理是基于环境温度调整风扇 转速确保系统内全部硬盘工作在各自的温度限制以下，而不考虑不同类型硬盘及硬盘在不 同工作状态下带来的硬盘功耗差异，这样就可能导致大容量存储系统的过冷却，既浪费风 扇的功耗及使用寿命又增加系统的噪音。
[0032] 鉴于此，本发明的目的在于提供一种风扇控制方法及系统，用于解决现有技术中 对存储器的温度控制既浪费风扇的功耗及使用寿命又增加存储器噪音等问题。以下将详细 阐述本发明的一种风扇控制方法及系统的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造 性劳动即可理解本发明的一种风扇控制方法及系统。
[0033] 请参阅图1，显示为本发明中风扇控制系统的结构示意图。如图1所示，本发明提 供一种风扇控制系统，应用于具有多个硬盘2及对应各该硬盘2进行冷却的多个风扇3的 电子装置中，具体地，所述风扇控制系统1包括：温度传感器11、温度读取单元12、可靠温度 预设单元14、存储单元13、温度比较判断单元15、平均温度计算单元16以及输出控制单元 17。
[0034] 下面对所述风扇控制系统1进行详细说明。
[0035] 所述温度传感器11用于检测对应各该硬盘2的实际温度。所述温度传感器11的 数量为多个，且所述温度传感器11的数量与所述硬盘2的数量相等，多个所述温度传感器 11分别对应多个所述硬盘2设置，相当于在每一个硬盘2都对应一个温度传感器11。
[0036] 所述温度传感器11可采用贴片式温度传感器，贴附在所述硬盘2的表面，此外，所 述温度传感器11也可以采用其它形式采集所述硬盘2的温度，例如设置在所述硬盘2旁边 感应所述硬盘2的温度。所有可实现采集硬盘2温度的温度传感器都可用于本发明。
[0037] 除所述温度传感器11之外，温度读取单元12、可靠温度预设单元14、存储单元13、 温度比较判断单元15、平均温度计算单元16以及输出控制单元17都可以设置在控制器中。 可靠温度预设单元14、存储单元13、温度比较判断单元15、平均温度计算单元16也可以由 上位机的软件程序实现。
[0038] 所述温度读取单元12具有多个10 口，分别与多个温度传感器11相连用于读取所 述温度传感器11检测到的硬盘2的实际温度。所述温度读取单元12也可以通过一个串口 依次读取所述温度传感器11检测到的硬盘2的实际温度。
[0039] 所述可靠温度预设单元14用于预设硬盘2运行的一可靠温度。具体地，该可靠温 度必须能确保硬盘2可以正常工作在一定环境温度下，例如0?40摄氏度，该可靠温度具 体根据环境温度以及参考硬盘2出厂说明书的说明进行设定。在本实施例中，该可靠温度 应为一个具体的数值，而不是一个范围，例如可靠温度为50°C。
[0040] 所述存储单元13预存有用于建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关 系的第一关联表，以及建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系 的第二关联表。
[0041] 所述第一关联表和所述第二关联表可以为一个二维查询表。也就是说所述第一关 联表(二维查询表）可具有两个字段，其中第一字段的每一列纪录了硬盘平均温度，并且第 二字段的每一列纪录了该硬盘平均温度所对应的风扇转速；所述第二关联表(二维查询表） 可具有两个字段，其中第一字段的每一列纪录了硬盘温度大于可靠温度时的温度，并且第 二字段的每一列纪录了该硬盘温度大于可靠温度时的温度所对应的风扇转速。
[0042] 具体地，如图2所示，本发明中所述第一关联表中也可根据线性控制算法建立硬 盘平均温度与风扇转速的一一对应关系。例如采用线性比例函数y=5x-180,其中X为硬盘 平均温度，y为，并限定y的风扇转速占风扇最大转速的百分比。再根据实际风扇的最大转 速，确定所述第一关联表中应填入的具体风扇转速。具体采用的线性比例控制函数y=ax-b 可根据实际情况确定a、b两个系数。
[0043] 在本实施例中，还需要说明的是，所述第一关联表中预设有一个硬盘平均温度的 最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇最大转速 的30%。即通过预设有一个硬盘平均温度的最小值，在硬盘平均温度低于所述硬盘平均温度 的最小值的硬盘温度的情况下，所对应的风扇转速均为风扇最大转速的30%，也就是说所对 应的风扇转速为一个固定值，而不是随着硬盘平均温度的降低而相应也减小所述风扇的转 速。
[0044] 同时，在本实施例中，所述第二关联表中硬盘温度所对应的风扇转速为风扇的最 大转速。也就是说在硬盘平均温度高于可靠温度的情况下，风扇都以最大转速进行运行。
[0045] 所述温度比较判断单元15与温度读取单元12及可靠温度预设单元14相连，将读 取的多个硬盘2的实际温度依次与预设的各该硬盘2的可靠温度进行比较，判断是否有硬 盘2的实际温度大于硬盘2运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出第二判 断结果。例如可靠温度为50°C，所述温度比较判断单元15逐一判断是否有硬盘2的实际温 度大于50°C，只要有一个硬盘2的实际温度大于50°C，则输出第二判断结果。所述温度比 较判断单元15将第一判断结果输送至平均温度计算单元16及输出控制单元17中，将第二 判断结果输送至输出控制单元17中。
[0046] 所述平均温度计算单元16在接收到第一判断结果（即表示没有硬盘2的实际温度 大于硬盘2运行的可靠温度）时，提取计算所有硬盘2的实际温度并计算出平均温度。
[0047] 所述输出控制单元17若接收到第一判断结果（即表示没有硬盘2的实际温度大于 硬盘2运行的可靠温度)时，自所述平均温度计算单元16获取平均温度，并于所述第一关联 表中查找该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
[0048] 所述输出控制单元17若接收到第二判断结果时，于所述第二关联表中查找该硬 盘2的温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
[0049] 具体地，所述输出控制单元在接收到第二判断结果时，根据PID控制算法控制当 前风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速。所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风 扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k 为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时刻风扇转速， T(k)、T(k-l)、T(k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别 为比例系数、积分系数、微分系数。Kp、Ki、Kd这三个系数需根据指定系统热特性进行优化 设置避免风扇转速震荡和过大。Kp、Ki、Kd是本领域技术人员进行PID控制调节里面惯用 的技术参数，在此不再详述。
[0050] 此外，需要说明的是，若有多个硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，在所述 输出控制单元17中按温度最高的硬盘2所对应的温度查找预先存储的对应的风扇转速。
[0051] 本发明还可以包括初始化单元，为所述风扇设置初始转速。初始单元可根据需要 设置，可以不采用初始单元，风扇初始转速采用上次停止时的转速。若风扇是从未运行过的 风扇，通过初始化单元为所述风扇设置初始转速。
[0052] 本发明提供一种风扇控制方法也即上述风扇控制系统1的实现过程，应用于具有 多个硬盘2及对应各该硬盘2进行冷却的多个风扇的电子装置中，所述风扇控制方法具体 包括：预设硬盘2运行的一个可靠温度；建立并存储硬盘2平均温度与风扇转速的一一对 应关系以及建立并存储硬盘2温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；读取多 个硬盘2的实际温度；将读取的多个硬盘2的实际温度依次与预设的各该硬盘2运行的可 靠温度进行比较，判断是否有硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，若无则输出第一判 断结果，若有则输出第二判断结果；在接收到第一判断结果时，计算硬盘2的平均温度，查 找预先存储的该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇3输出控制信号来调整所述风扇3 的转速；在接收到第二判断结果时，查找预先存储的该硬盘2的温度所对应的风扇转速向 所述风扇3输出控制信号来调整所述风扇3的转速。还可以包括为所述风扇3设置初始转 速。
[0053] 在建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系时，预设一个硬盘平均温 度的最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇3最 大转速的30%。
[0054] 建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系时，硬盘温度 所对应的风扇转速为风扇3的最大转速。具体地，在接收到第二判断结果时，根据PID控 制算法控制风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风扇转速 (k)=风扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T(k-2)); 其中，k为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时刻风 扇转速，T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、 Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数。
[0055] 若有多个硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，按温度最高的硬盘2所对应 的温度查找预先存储的对应的风扇转速。
[0056] 如图3所示，显示为本发明的一种风扇控制方法的流程示意图，也即上述风扇控 制系统1的实现过程。
[0057] S1,预设硬盘2运行的一个可靠温度，例如50°C ;接着执行步骤S2。
[0058] 在步骤S2中，建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及建立并 存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系；接着执行步骤S3。
[0059] 在步骤S3中，读取多个硬盘2的实际温度；接着执行步骤S4。
[0060] 在步骤S4中，判断是否有硬盘2的温度大于硬盘2运行的可靠温度，若否，接着执 行步骤S5,若是，接着执行步骤S7。
[0061] 在步骤S5中，计算硬盘2的平均温度；接着执行步骤S6。
[0062] 在步骤S6中，查找预先存储的该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇3输出控 制信号来调整所述风扇3的转速，结束。
[0063] 在步骤S7中，查找预先存储的该硬盘2的温度所对应的风扇转速向所述风扇3输 出控制信号来调整所述风扇3的转速，结束。
[0064] 综上所述，本发明的风扇控制方法及系统，通过本发明中提及的风扇控制策略可 以解决上述问题，很好的平衡硬盘可靠性和风扇的功耗和存储器噪音。此外，还可以提高存 储器的寿命，而且还减少了存储器运行所消耗的电力能源，提高了工作效率，同时也改善了 存储器性能。
[0065] 在阐述本发明的代表性实例时，本说明书可能已将本发明的操作方法及/或过程 呈现为一具体序列的步骤。然而，由于该方法或过程并非依赖于本文该步骤的具体顺序，因 而该方法或过程不应被限制于该步骤的具体序列。此项技术中的通常知识者应理解，亦可 采用其他序列的步骤。因此，本说明书该步骤的具体顺序不应被视为系对申请专利范围的 限制。此外，关于本发明的方法及/或过程的申请专利范围不应被限制于以该顺序执行其 各步骤，且熟悉此项技术者可轻易地理解，该等序列可有所变化且仍属于本发明的精神及 范围内。
[0066] 熟悉此项技术者应理解，在不背离上述实例的广泛发明概念的条件下，可对该等 实例作出改变。因此，应理解，本发明并非仅限于所揭示的具体实例，而是旨在涵盖属于本 发明权利要求书中所界定的本发明精神及范围内的所有修饰。
【权利要求】
1. 一种风扇控制方法，应用于具有多个硬盘及对应各该硬盘进行冷却的多个风扇的电 子装置中，其特征在于，所述风扇控制方法包括以下步骤： 预设硬盘运行的一个可靠温度； 建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系以及建立并存储硬盘温度大于 可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系； 读取多个硬盘的实际温度； 将读取的多个硬盘的实际温度依次与预设的各该硬盘运行的可靠温度进行比较，判断 是否有硬盘的温度大于硬盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出第二 判断结果； 在接收到第一判断结果时，计算硬盘的平均温度，查找预先存储的该平均温度所对应 的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速；在接收到第二判断结果时， 查找预先存储的该硬盘温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇 的转速。
2. 根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于：还包括为所述风扇设置初始转 速的步骤。
3. 根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于：在建立并存储硬盘平均温度与 风扇转速的一一对应关系时，预设一个硬盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平均温度的 最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均为风扇最大转速的30%。
4. 根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于：建立并存储硬盘温度大于可靠 温度时的温度与风扇转速的对应关系时，硬盘温度对应风扇的最大转速。
5. 根据权利要求4所述的风扇控制方法，其特征在于：在接收到第二判断结果时，根据 PID控制算法控制风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速；所述PID控制算法为：风 扇转速（k) =风扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+KdX (T(k)-2XT(k-l)+T( k-2));其中，k为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速，风扇转速（k-1)为k-1时 刻风扇转速，T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2时刻硬盘的平均温度，Kp、 Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数。
6. -种风扇控制系统，应用于具有多个硬盘及对应各该硬盘进行冷却的多个风扇的电 子装置中，其特征在于，所述风扇控制系统包括： 多个温度传感器，分别对应多个所述硬盘设置，用于检测对应各该硬盘的实际温度； 温度读取单元，具有多个10 口，分别与多个温度传感器相连用于读取所述温度传感器 检测到的硬盘的实际温度； 可靠温度预设单元，用于预设硬盘运行的一可靠温度； 存储单元，预存有用于建立并存储硬盘平均温度与风扇转速的一一对应关系的第一关 联表，以及建立并存储硬盘温度大于可靠温度时的温度与风扇转速的对应关系的第二关联 表； 温度比较判断单元，与温度读取单元及可靠温度预设单元相连，将读取的多个硬盘的 实际温度依次与预设的各该硬盘的可靠温度进行比较，判断是否有硬盘的实际温度大于硬 盘运行的可靠温度，若无则输出第一判断结果，若有则输出第二判断结果； 平均温度计算单元，在接收到第一判断结果时，提取计算所有硬盘的实际温度并计算 出平均温度； 输出控制单元，在接收到第一判断结果时，自所述平均温度计算单元获取平均温度，并 于所述第一关联表中查找该平均温度所对应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整 所述风扇的转速；在接收到第二判断结果时，于所述第二关联表中查找该硬盘的温度所对 应的风扇转速向所述风扇输出控制信号来调整所述风扇的转速。
7. 根据权利要求6所述的风扇控制系统，其特征在于：还包括初始化单元，为所述风扇 设置初始转速。
8. 根据权利要求6所述的风扇控制系统，其特征在于：所述第一关联表中预设有一个 硬盘平均温度的最小值，低于所述硬盘平均温度的最小值的硬盘温度所对应的风扇转速均 为风扇最大转速的30%。
9. 根据权利要求7所述的风扇控制系统，其特征在于：所述第二关联表中硬盘温度所 对应的风扇转速为风扇的最大转速。
10. 根据权利要求9所述的风扇控制系统，其特征在于：所述输出控制单元在接收到第 二判断结果时，根据PID控制算法控制当前风扇转速逐渐增加，直到达到风扇的最大转速； 所述PID控制算法为：风扇转速（k) =风扇转速（k-l)+KpX (T(k)-T(k-l)+KiX (T(k)-50+K dX(T(k)-2XT(k-l)+T(k-2));其中，k为时间状态参数，风扇转速（k)为k时刻风扇转速， 风扇转速（k-Ι)为k-Ι时刻风扇转速，T (k)、T (k-1)、T (k-2)分别为k时刻、k-Ι时刻、k-2 时刻硬盘的平均温度，Kp、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数。
【文档编号】F04D27/00GK104121213SQ201310145649
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】范垚银 申请人:加弘科技咨询(上海)有限公司
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