用于冷却电信设备的方法和装置制造方法及图纸

用于冷却电信设备的方法和装置。本发明专利技术一般涉及电子设备和系统的热管理。更具体地说，本发明专利技术涉及电信设备中的散热。用于冷却电信设备的方法，其中，冷却能力由自然冷却能力和可调节的强制冷却能力提供，该方法包括：估计电信设备的热状态；以及如果冷却能力不匹配热状态，则对强制冷却能力作出调节。

【技术实现步骤摘要】
用于冷却电信设备的方法和装置
本专利技术一般涉及电子设备和系统的热管理。更具体地说，本专利技术涉及电信设备中的散热。
技术介绍
电子设备和电路产生的热量必须被散去以提高可靠性并且预防过早故障。远程无线电单元(RRU)、数字单元(DU)和微波通信设备是需要散热以降低它们的温度的电信设备的例子。作为无线电基站(RBS)产品族中的一个重要的成员，RRU被广泛运用。但是，具有高覆盖的RRU产生大量热量，将由于高温而减少其可靠性。用于散热的技术包括自然冷却和强制冷却。自然冷却不需要额外的设备或能量输入。它以低气流速率、庞大的散热器、节能以及无噪声环境为特征。通常，散热器由以下组成：确保与要冷却的组件良好的热接触的具有一个或多个平面的金属板，以及增加与空气的接触面的梳状或鳍状突起的阵列。金属的高导热性结合其大表面面积导致热能向环境的快速传递。RRU通常被安装在天线附近，并且因此为了容易安装，它应被设计成尽可能紧凑和轻巧。但是，散热器在体积和重量方面对RRU强加严格的限制，并且在这个意义上，自然冷却不令人满意。散热器有时结合风扇使用以增加散热器上方的气流的速率，并且通过比对流更快地替换加热的空气来保持更大的温度梯度。结果，紧凑的散热器是可用的。这被称作强制冷却途径。但是，它以高能耗和高声噪声级为特征。对于具有强制冷却机制的一些基站，它们的声功率级能够达到对健康有害的79dBA。常常，RRU不可避免地安装在住宅区附近，在那里，它们的噪声级应被严格地控制。在这种情况下，这些RRU不得不装备有庞大的散热器。至于强制冷却，另一个问题牵扯对于RRU是严重威胁的风扇故障。专利技术内容鉴于上面，本专利技术的目标之一是要提供能够满足如上所述的问题中的至少一个的解决方案。根据本专利技术的一个方面，用于冷却电信设备的方法，其中，冷却能力由自然冷却能力和可调节的强制冷却能力提供，该方法包括：-估计电信设备的热状态；以及-如果冷却能力不匹配热状态，则对强制冷却能力作出调节。在上面提及的方法中，自然冷却功能和强制冷却功能能够基于热状态或者同时地或者分开地实现。这使散热器和气流生成器适应各种应用变为可能。在根据本专利技术的优选实施例中，其中，热状态由电信设备内部或外部测量的温度表示，并且如果温度超过第一阈值，则冷却能力被认为不匹配热状态，电信设备在第一阈值之上不被允许运行或应降低其负载。在根据本专利技术的优选实施例中，其中，热状态由电信设备内部或外部测量的温度表示，并且如果温度低于第二阈值并且强制冷却能力在运行中，则冷却能力被认为不匹配热状态，第二阈值不大于第一阈值。根据本专利技术的另一个方面，用于冷却电信设备的装置，其中，冷却能力由自然冷却能力和可调节的强制冷却能力提供，装置包含：-至少一个传感器，配置成检测电信设备的热状态；-自然冷却单元，适合集成或安装在电信设备上并且提供自然冷却能力；-强制冷却单元，适合安装在电信设备上并且提供强制冷却能力；以及-控制器，可通信地耦合到至少一个传感器和强制冷却单元，并且配置成如果冷却能力不匹配热状态，则调节强制冷却能力。在根据本专利技术的优选实施例中，其中，自然冷却单元包含具有在散热器表面上平行布置的多个鳍状物的散热器，并且强制冷却单元包含用于沿着散热器的表面产生空气流动的至少一个气流生成器。在根据本专利技术的优选实施例中，其中，强制冷却单元还配置成以不同的等级提供强制冷却能力，并且控制器还配置成基于热状态激活强制冷却单元以不同的等级运行。根据本专利技术的另一个方面，电信设备包含：-用于执行电信功能的单元；以及-与该单元安装或集成在一起的如权利要求9-15中的任一项所述的装置。附图说明从如附图中所示优选实施例的以下更具体的描述，本专利技术的前述以及其它的目标、特征和优点将是明显的，在附图中：图1是示出根据本专利技术用于冷却电信设备的装置的一个示范性实施例的框图。图2是示出如图1中所示的装置中使用的自然冷却单元和强制冷却单元的组合的一个例子的示图。图3是示出如图1中所示的装置中使用的自然冷却单元和强制冷却单元的组合的另一个例子的示图。图4是示出在如图1中所示的装置中热通量流动的示图。图5是根据本专利技术的一个示范性实施例的用于冷却电信设备的方法的过程流程图。具体实施方式虽然本专利技术涵盖各种修改和备选构造，但是本专利技术的实施例在附图中示出并且将在下文被详细描述。但是，应理解，具体描述和附图并非意在将本专利技术限制于所公开的具体形式。相反，意图是，所要求保护的专利技术的范围包括落在如所附权利要求中所表达的专利技术范围内的其所有修改和备选构造。除非在本描述的上下文中定义，否则，本文所使用的所有科技术语具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员一般理解的意思相同的意思。为了说明的目的，在RRU的上下文中描述下面的实施例。但是，本领域的技术人员将认识到，本专利技术可应用到任意电信设备，诸如数字单元(DU)和微波通信设备。图1是示出根据本专利技术用于冷却电信设备的装置的一个示范性实施例的框图。参考图1，根据本实施例的装置10包含传感器110、自然冷却单元120、强制冷却单元130、以及可通信地耦合到传感器110和强制冷却单元130的控制器140。在本实施例中，取决于电信设备处于什么热状态，电信设备中产生的热量由自然冷却单元120单独或由自然冷却单元120和强制冷却单元130这两者来散去。不管热状态如何，自然冷却单元120都良好运行。这意味着如果强制冷却单元130发生故障，则基本冷却能力总是被确保并且因此预防电信设备遭遇严重后果。当电信设备处于高热状态，即在临界水平之上时，基本冷却能力不足以散热，并且因此控制器140将激活强制冷却单元130以提供额外冷却能力。另一方面，如果电信设备处于远低于临界水平的低热状态并且强制冷却单元130在运行中，优选的是，停用或减少强制冷却能力以降低功耗、减少噪声级并且延长其预期寿命。优选地，临界水平与一个点关联，在该点之上电信设备不被允许运行或者应降低其负载，否则其寿命时间将会被显著缩短。在本实施例中，热状态由在电信设备内部和/或外部测量或获得的温度来表征。这个温度由传感器110测量或获得，然后与临界温度比较。一般地，用于高热状态的临界温度依赖于装置被运用到什么应用。例如，它能够被设为一个点，在该点之上电信设备不被允许运行或应降低其负载。此外，临界温度的设置能够针对在保持热状态在安全范围内的同时尽可能少地激活强制冷却单元。温度的例子包括但不限于半导体芯片内部的结温度或一个组件引脚处的温度。另外，低热状态也能够由温度来表征。例如，可考虑规定用于低热状态的阈值，其等于或低于临界温度。如果温度在阈值之下并且强制冷却单元130在运行中，则控制器130停用或减少强制冷却能力。在本实施例中，传感器110被安装在RRU内部或外部，并且经由无线或有线连接耦合到控制器140。传感器110配置成定期地或者响应于来自控制器140的查询将所测量的温度传送到控制器140。备选地，在不同的位置测量的一组温度能够被组合以更准确地表示热状态。在这种情况下，多个传感器被安装在RRU内部和/或外部，并且经由无线或有线连接耦合到控制器140。图3是示出如图1中所示的用于冷却电信设备的装置中使用的自然冷却单元和强制冷却单元的组合的一个例子的示图。通常，自然冷却单元120由金属板和多个鳍状物组成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冷却电信设备的装置，所述装置包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器可操作地与所述电信设备连接，并且被配置为检测在所述电信设备内或在所述电信设备处的温度；第一冷却单元，所述第一冷却单元包括适于散发来自所述电信设备的热量的散热器；第二冷却单元，所述第二冷却单元包括气流生成器，所述气流生成器适于当所述气流生成器被激活时向所述电信设备提供气流；以及控制器，所述控制器可通信地耦合到所述至少一个传感器和所述第二冷却单元，所述控制器被配置为：将所述至少一个传感器所检测的温度与第一阈值温度进行比较，其中指定第一阈值温度，使得当所述至少一个传感器所检测的温度超过所述第一阈值温度时应当减小所述电信设备的负载；以及如果所述至少一个传感器所检测的温度超过所述第一阈值温度，则激活或增加由所述第二冷却单元提供的气流。

【技术特征摘要】
1.一种用于冷却电信设备的装置，所述装置包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器可操作地与所述电信设备连接，并且被配置为检测在所述电信设备内或在所述电信设备处的温度；第一冷却单元，所述第一冷却单元包括适于散发来自所述电信设备的热量的散热器；第二冷却单元，所述第二冷却单元包括气流生成器，所述气流生成器适于当所述气流生成器被激活时向所述电信设备提供气流；以及控制器，所述控制器可通信地耦合到所述至少一个传感器和所述第二冷却单元，所述控制器被配置为：将所述至少一个传感器所检测的温度与第一阈值温度进行比较，其中指定第一阈值温度，使得当所述至少一个传感器所检测的温度超过所述第一阈值温度时应当减小所述电信设备的负载；以及如果所述至少一个传感器所检测的温度超过所述第一阈值温度，则激活或增加由所述第二冷却单元提供的气流。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器还被配置为在所述第二冷却单元的操作期间确定所述温度是否低于第二阈值。3.如权利要求2所述的装置，其中，响应于在所述第二冷却单元的操作期间确定所述温度低于所述第二阈值，所述控制器停用或减少由所述第二冷却单元提供的气流。4.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二冷却单元还被配置为提供不同气流等级，并且所述控制器还被配置为以取决于与所述电信设备相关联的温度的不同气流等级来操作所述第二冷却单元。5.如权利要求4所述的装置，其中，所述气流生成器包括提供不同气流等级的可调输出功率。6.如权利要求4所述的装置，其中，所述第二冷却单元包括多个气流生成器，并且通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬，
申请(专利权)人：爱立信中国通信有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11