一种电机系统的监测管理方法及系统与流程

本发明涉及电机，尤其涉及一种电机系统的监测管理方法及系统。

背景技术：

1、随着科技的飞速发展，微特电机被广泛应用于各种便携式电子设备、微型机械装置与智能机器人等高精密度和小型化的产品中，这些应用领域要求电机系统不仅要具有高精确度和可靠性，还要在有限的空间内实现有效的热管理。高密度的电机布局以及对间隔狭小、形状不规则空间的冷却要求，对散热技术提出了更高的挑战。为了维持电机性能并保证电子组件的寿命，寻找能够在紧凑空间内提供高效散热的解决方案已成为行业的重要研究方向。

2、现有的微特电机散热技术通常采用传统的风冷或水冷系统，这些系统往往设计为一体化方案，整体性地处理整个机器内部的温度；虽然这种设计具有一定的散热效果，但常常不能满足对单个电机或特定区域精确散热的需求，由于微特电机的具体运行状态和散热需求因位置和工作条件的不同而存在较大差异，传统散热方案难以精准调控，无法提供足够的散热效率，可能导致局部过热，进而影响电机性能和减少使用寿命；此外，这些散热系统通常能耗较高，不利于整体能效管理和成本控制。

3、鉴于此，需要对现有技术中的微特电机散热技术加以改进，以解决缺乏有效精准热量管理的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电机系统的监测管理方法及系统，解决以上的技术问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种电机系统的监测管理方法，所述电机系统布置有多个微特电机，每个所述微特电机均配置有peltier模块，所述peltier模块之间通过导热材料连接，并配置有并列排布的散热模块，所述散热模块用于提供定向气流；

4、所述监测管理方法包括：

5、所述电机系统运行，采集每个微特电机的功率数据，使用热成像单元实时监测每个微特电机的热分布信息，并将实时获取的各微特电机的功率数据和热分布信息传输至中央控制单元；所述热分布信息包括所述微特电机的温度数据和位置信息；

6、所述中央控制单元通过预设的功率—温度关系模型，根据所述功率数据和温度数据计算出每个微特电机的热负荷，并确定其散热需求；

7、根据每个所述微特电机的位置信息及其散热需求，制定所述电机系统的散热策略；

8、根据所述散热策略控制对应位置的peltier模块运行，以及所述散热模块产生对应风向的气流经过所述peltier模块和所述导热材料，以建立散热路径。

9、可选的，所述中央控制单元通过预设的功率—温度关系模型，根据所述功率数据和温度数据计算出每个微特电机的热负荷，并确定其散热需求；具体包括：

10、通过所述中央控制单元对接收到的功率数据和温度数据进行异常值剔除的初步筛选，并确认数据完整性；

11、通过预设的功率—温度关系模型，结合所述温度数据计算损耗热能，结合所述功率数据计算总功耗，以损耗热能/总功耗计算每个微特电机实时的热能转换效率；

12、根据所述微特电机的特性参数，所述中央控制单元根据热传递系数参数库，从中选取与所述微特电机的特性参数相匹配的热传递系数。

13、可选的，所述从中选取与所述微特电机的特性参数相匹配的热传递系数，之后还包括：

14、应用实时热平衡分析算法，结合所述热传递系数，以及环境条件的空气导热系数，计算出在当前工作状态下，各个微特电机的热负荷；

15、将计算的热负荷与预设的散热效率标准表对照，获得每个微特电机冷却强度等级，以确定其散热需求。

16、可选的，所述根据每个所述微特电机的位置信息及其散热需求，制定所述电机系统的散热策略；具体包括：

17、初始化所述电机系统的散热管理模式，根据每个微特电机的位置信息，构建所述电机系统内的电机布局地图，并对所述电机布局地图其中的热交互区域进行标注；

18、综合每个所述微特电机的散热需求与热交互区域的范围，所述中央控制单元制定一个多因素散热调节模型；

19、通过所述多因素散热调节模型，计划出一个定向散热策略，确定每个所述微特电机对应的peltier模块的运作功率，以及所述散热模块产生气流的强度和方向。

20、可选的，所述peltier模块包括：

21、半导体耦合组件，包括多个热电偶，所述热电偶由p型和n型半导体材料配对构成；其中，所述半导体耦合组件具有冷端和热端，所述冷端贴合于所述微特电机的表面设置；

22、陶瓷板底座，围设于所述半导体耦合组件外；

23、散热器，设置于所述半导体耦合组件的热端与所述连接导热材料之间。

24、可选的，所述根据所述散热策略控制对应位置的peltier模块运行，以及所述散热模块产生对应风向的气流经过所述peltier模块和所述导热材料，以建立散热路径；之后还包括：

25、建立能源管理机制，根据所述peltier模块和所述散热模块的运行功率，计算出对应的热负荷，并根据热负荷对所述散热策略进行优化，运行优化后的散热策略。

26、可选的，所述建立能源管理机制，根据所述peltier模块和所述散热模块的运行功率，计算出对应的热负荷，并根据热负荷对所述散热策略进行优化，运行优化后的散热策略；具体包括：

27、通过能源监测单元实时监控各所述peltier模块和散热模块的运行功率，通过获得的运行功率计算出所述peltier模块和所述散热模块的能耗数据，并对能耗数据进行实时记录；

28、根据计算出的能耗数据，对每个所述微特电机的散热需求进行更新，计算出对应所述微特电机的热负荷配比，并生成热负荷分布图；

29、分析所述热负荷分布图，识别出散热异常区域，以对散热策略进行局部调整；所述散热异常区域包括散热不足区域和散热过剩区域。

30、可选的，所述分析所述热负荷分布图，识别出散热异常区域，以对散热策略进行局部调整，之后还包括：

31、引入代价函数，以实现散热能耗与散热效果之间的最优平衡指数为目标，通过优化算法计算出最佳散热配置；

32、应用闭环反馈控制系统，根据定期更新的能耗数据和对应的最佳散热配置，不断迭代地优化所述散热策略；

33、每次所述散热策略优化完成后，所述中央控制单元通过新的散热策略控制对应位置的peltier模块运行，以及所述散热模块产生对应风向的气流，以优化所述散热路径。

34、本发明还提供了一种电机系统的监测管理系统，用于实现如上所述的电机系统的监测管理方法，所述监测管理系统包括：

35、peltier模块，对应于每个所述微特电机设置，所述peltier模块之间通过导热材料连接，用于传导所述微特电机的热量；

36、散热模块，设置有多个，并且多个所述散热模块并列排布，用于提供定向气流；

37、功率采集单元，用于采集每个微特电机的功率数据；

38、热成像单元，用于实时监测每个微特电机的热分布信息，并将实时获取的各微特电机的功率数据和热分布信息传输至中央控制单元；

39、中央控制单元，用于通过预设的功率—温度关系模型，根据功率数据和温度数据计算出每个微特电机的热负荷，并确定其散热需求；

40、能源监测单元，用于根据所述peltier模块和所述散热模块的运行功率，计算出对应的热负荷，并根据热负荷对所述散热策略进行优化。

41、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：当电机系统启动并开始运行时，系统将自动采集每个微特电机的功率数据，同时利用热成像单元实时监测每个电机的温度和位置信息，并将这些数据传送至中央控制单元；中央控制单元则使用预设的功率—温度关系模型，根据这些数据计算各个微特电机的热负荷，以确定具体散热需求，之后根据每个电机的精确位置信息及其散热需求，中央控制单元将制定全系统的综合散热策略，散热策略通过调控特定位置的peltier模块的运作状态以及定向散热模块来产生相应风向的气流，使气流通过peltier模块和导热材料，达到高效建立的散热路径，以此满足各个微特电机的散热需求，确保电机系统运行稳定和延长电机寿命；本方法通过精确监测和分析各电机的实际热状态，并结合peltier模块的直接冷却和散热模块的目标气流，结合每个微特电机的热负荷提供定制化的散热解决方案，实现了精确且有效地热量管理功能，确保了电机系统的有效运行。