一种散热风扇智能管理装置的制作方法

本发明涉及电力电源，尤其涉及一种散热风扇智能管理装置。

背景技术：

1、电力系统发电厂、变电站及配电室内部均安装有直流电源系统充电模块、逆变电源系统逆变装置、路由器电源、交换机电源等设备。随着社会发展，电力电源设备越来越向高集成度、高功率密度及高频率方向发展，随之带来大量功率元件集成在狭小散热面的问题。

2、目前，电力电源设备采用空冷散热，通过设备内部安装有直流散热风扇进行散热。但是，直流散热风扇长期运行在高温环境下会加快轴承润滑油脂的变质进程，并且空气中颗粒物会附着在直流散热风扇扇叶上导致风阻增加、风压减小和能耗增大等问题，从而容易造成散热风扇故障。然而，一旦直流散热风扇故障停转，直接影响电力电源设备散热，导致电力电源设备快速热堆积并过热保护，影响电力电源设备长期运行可靠性。因此，有必要对直流散热风扇的运行状态进行监测，以帮助运维人员准确判断快速分析，提升电力电源设备稳定性。

技术实现思路

1、本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种散热风扇智能管理装置，能对直流散热风扇的运行状态进行监测，以帮助运维人员准确判断快速分析，提升电力电源设备稳定性。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种散热风扇智能管理装置，其安装于直流散热风扇的进风侧面上，包括壳体及其上所安装的风扇监测模块；其中，

3、所述壳体包括正面、背面以及位于所述正面和所述背面之间的侧壁；所述背面朝向所述直流散热风扇的进风侧面设置，且其上形成有均朝所述正面凹陷而成的散热槽以及条形槽；所述正面开设有多个贯通所述散热槽的底壁的散热孔以及多个贯穿所述正面及所述背面的装配孔；所述侧壁设有一凸块和用于固定于所述直流散热风扇所在机柜上的多个安装爪；

4、所述风扇监测模块包括互连的风扇监测集成电路和显示屏；所述风扇监测集成电路安装于所述壳体背面的条形槽内，并与所述直流散热风扇的tach端及电流端相连；所述显示屏安装于所述侧壁所设的凸块上；

5、其中，所述风扇监测集成电路，用于周期性采集所述直流散热风扇的电流、转速及温度，并对每一周期时刻所采集到的直流散热风扇的电流、转速及温度进行判断，以确定所述直流散热风扇在每一周期时刻上的运行状态为正常或异常；

6、所述显示屏，用于显示每一周期时刻所采集到的直流散热风扇的电流、转速和温度以及对应的运行状态。

7、其中，所述风扇监测集成电路包括集成于同一单片机上的mcu、电流信号采样电路、转速信号采样电路和温度采样电路；其中，

8、所述电流信号采样电路的一端与所述mcu相连，另一端与所述直流散热风扇的电流端相连，用于周期性采集所述直流散热风扇的电流；

9、所述转速信号采样电路的一端与所述mcu相连，另一端与所述直流散热风扇的tach端相连，用于周期性采集所述直流散热风扇的转速；

10、所述温度采样电路与所述mcu相连，用于周期性采集所述直流散热风扇的温度；

11、所述mcu，用于根据每一周期时刻所采集到的直流散热风扇的电流、转速及温度，确定所述直流散热风扇在每一周期时刻上的运行状态为正常或异常；其中，若判定当前周期时刻所采集到的直流散热风扇的电流大于预设的电流阈值、转速小于预设的转速阈值或温度大于预设的温度阈值，则确定所述直流散热风扇在当前周期时刻的运行状态为异常。

12、其中，所述电流信号采样电路由互连的电流采样电阻及差分放大器组成；其中，

13、所述电流采样电阻为50mω；

14、所述差分放大器为采用51kω和1kω差分电阻构成放大倍数为51倍的电流放大电路，以实现在所述直流散热风扇最大故障电流为1a的工作状态下，输出电压为vout＝r采×i×51＝2.55v低于所述单片机外设的耐压极限3.3v。

15、其中，所述转速信号采样电路由串接的采样电阻和分压电阻组成；其中，

16、所述转速信号采样电路通过公式计算得到的；r1为所述采样电阻，取值为10kω；r2为所述分压电阻，取值为47kω。

17、其中，所述温度采样电路采用10kω的ntc热敏电阻串联10kω电阻构成。

18、其中，所述壳体使用铜质注塑螺母穿入相应的装配孔，并通过热铆工艺加工在所述直流散热风扇的进风面上预设的四角装配孔内。

19、其中，所述壳体正面的散热孔均呈边距为12mm及边宽为1.6mm的六边形状，并按照一定规则分布于以所述直流散热风扇的中心为圆心且直径为75mm的圆内。

20、其中，所述侧壁上所设的安装爪有三个；其中，一个安装爪与所述凸块位于同一侧上，另外两个安装爪位于所述凸块相对的另一侧上。

21、其中，每一个安装爪内过盈配合安装有15*10*5钕磁铁与所述直流散热风扇所在机柜钣金喷塑面进行吸附，且每一个安装爪的爪面下固定有用于增大立面摩擦力且具备吸震缓冲作用的硅胶颗粒。

22、实施本发明实施例，具有如下有益效果：

23、本发明通过安装于壳体背面的条形槽内并与直流散热风扇的tach端及电流端相连的风扇监测集成电路来周期性采集直流散热风扇的电流、转速及温度进行判断，以确定直流散热风扇在每一周期时刻上的运行状态，进一步利用显示屏显示所采集的电流、转速及温度和判断的运行状态，从而实现对直流散热风扇的运行状态进行有效监测，以帮助运维人员准确判断快速分析，提升电力电源设备稳定性。

技术特征：

1.一种散热风扇智能管理装置，其特征在于，其安装于直流散热风扇的进风侧面上，包括壳体及其上所安装的风扇监测模块；其中，

2.如权利要求1所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，所述风扇监测集成电路包括集成于同一单片机上的mcu、电流信号采样电路、转速信号采样电路和温度采样电路；其中，

3.如权利要求2所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，所述电流信号采样电路由互连的电流采样电阻及差分放大器组成；其中，

4.如权利要求3所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，所述转速信号采样电路由串接的采样电阻和分压电阻组成；其中，

5.如权利要求4所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，所述温度采样电路采用10kω的ntc热敏电阻串联10kω电阻构成。

6.如权利要求1至5中任一项所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，所述壳体使用铜质注塑螺母穿入相应的装配孔，并通过热铆工艺加工在所述直流散热风扇的进风面上预设的四角装配孔内。

7.如权利要求6所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，所述壳体正面的散热孔均呈边距为12mm及边宽为1.6mm的六边形状，并按照一定规则分布于以所述直流散热风扇的中心为圆心且直径为75mm的圆内。

8.如权利要求7所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，所述侧壁上所设的安装爪有三个；其中，一个安装爪与所述凸块位于同一侧上，另外两个安装爪位于所述凸块相对的另一侧上。

9.如权利要求8所述的散热风扇智能管理装置，其特征在于，每一个安装爪内过盈配合安装有15*10*5钕磁铁与所述直流散热风扇所在机柜钣金喷塑面进行吸附，且每一个安装爪的爪面下固定有用于增大立面摩擦力且具备吸震缓冲作用的硅胶颗粒。

技术总结
本发明提供一种散热风扇智能管理装置，安装于直流散热风扇的进风侧面上，包括壳体及风扇监测模块；壳体背面朝风扇的进风侧面设置，其上形成有均散热槽及条形槽，正面开设多个散热孔及装配孔，侧壁有一凸块和多个安装爪；风扇监测模块包括风扇监测集成电路和显示屏；风扇监测集成电路安装于条形槽内并与风扇的TACH端及电流端相连，用于周期性采集风扇的电流、转速及温度并进行判断，以确定风扇在每一周期时刻上的运行状态；显示屏安装于凸块上，用于显示每一周期时刻风扇的电流、转速和温度以及运行状态。实施本发明，能对直流散热风扇的运行状态进行监测，以帮助运维人员准确判断快速分析，提升电力电源设备稳定性。

技术研发人员：池浩南,熊理想,周潮,郭海雄
受保护的技术使用者：深圳供电局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15