CN115135122A

CN115135122A - 一种控制器壳体以及车辆

Info

Publication number: CN115135122A
Application number: CN202210961372.5A
Authority: CN
Inventors: 刘武
Original assignee: Shanghai Youdao Zhitu Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Youdao Zhitu Technology Co Ltd
Priority date: 2022-08-11
Filing date: 2022-08-11
Publication date: 2022-09-30

Abstract

本申请公开一种控制器壳体以及车辆，所述控制器壳体包括主壳体、壳体盖板，所述主壳体、所述壳体盖板之间用于容置控制器的电路板，所述主壳体的背部设置有散热流道槽，还包括盖设所述散热流道槽以形成散热流道的散热流道盖板；所述散热流道盖板和所述主壳体，至少一者设置有位于所述散热流道中的多个散热柱。本申请中控制器设置有位于散热流道中的散热柱，散热柱可以增加与冷却液的接触面积，从而有效提高散热效率。

Description

一种控制器壳体以及车辆

技术领域

本发明涉及控制器冷却技术领域，具体涉及一种控制器壳体以及车辆。

背景技术

控制器的壳体一般会设置出冷却流道，冷却液流经时可以带走控制器内电路板上芯片所产生的热量。这种设计可以满足芯片功耗较小的冷却要求，但当芯片功耗较大时，无法及时带走芯片产生的热量，比如当前研究的自动驾驶域控制器，功耗很大，现有的控制器壳体的冷却方式难以满足要求。

发明内容

本申请提供一种控制器壳体，包括主壳体、壳体盖板，所述主壳体、所述壳体盖板之间用于容置控制器的电路板，所述主壳体的背部设置有散热流道槽，还包括盖设所述散热流道槽以形成散热流道的散热流道盖板；所述散热流道盖板和所述主壳体，至少一者设置有位于所述散热流道中的多个散热柱。

在一种具体实施方式中，所述散热柱为圆锥形柱状结构。

在一种具体实施方式中，所述散热柱在所述散热流道的流通方向上交错布置。

在一种具体实施方式中，所述主壳体的内侧设置有用于和所述电路板上的电子器件接触的导热凸台，所述导热凸台与所述电子器件通过导热胶接触。

在一种具体实施方式中，所述散热流道在对应于所述导热凸台的位置具有所述散热柱。

在一种具体实施方式中，所述壳体盖板的外侧和所述散热流道盖板的外侧，至少一者设置有翅片。

在一种具体实施方式中，所述壳体盖板的内侧设置有导热凸包，所述电路板对应于所述电子器件的位置设置有露铜区域，所述导热凸包和所述露铜区域通过导热胶接触。

在一种具体实施方式中，所述散热流道槽中设置有分隔筋，所述分隔筋沿所述散热流道的流通方向延伸。

在一种具体实施方式中，所述主壳体、所述壳体盖板、所述散热流道盖板中至少一者压铸成型。

本申请还提供一种车辆，包括上述任一项所述的控制器。

本申请中控制器壳体设置有位于散热流道中的散热柱，散热柱可以增加与冷却液的接触面积，从而有效提高散热效率。

进一步地，沿散热通道的流通方向，散热柱交错布置，这样可以让冷却液处于湍流状态，加大冷却液的热传导效果。

附图说明

图1为本申请实施例中控制器的示意图，示意出主壳体的一侧；

图2为图1的另一视角的示意图，示意出上盖板的一侧；

图3为图2的爆炸图；

图4为图3中主壳体的示意图，示意出主壳体的背部；

图5为图4的主视图；

图6为图5中A-A向剖视图；

图7为图6中B部位的放大图；

图8为图5的后视图；

图9为图3中散热流道盖板的示意图，示意出朝向主壳体的一侧，即示意出散热流道盖板的流道侧；

图10为图9的背部视图；

图11为图1中控制器的剖视图；

图12为图2中上盖板的示意图，示意出上盖板位于外侧的背部；

图13为图12的后视图，示意出上盖板朝向主壳体的腔体侧；

图14为图12中C-C向的剖视图。

图1-14中附图标记说明如下：

1-主壳体；11-散热流道槽；12-分隔筋；121-倒圆角；13-第一散热柱；14-导热凸台；15-接口管；16-定位柱；

2-散热流道盖板；21-第二散热柱；22-第一翅片；

3-壳体盖板；31-第二翅片；32-导热凸包；

4-电路板；

5-连接螺栓。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-3所示，图1为本申请实施例中控制器的示意图，示意出主壳体1的一侧；图2为图1的另一视角的示意图，示意出壳体盖板3的一侧；图3为图2的爆炸图。

该实施例中的控制器包括控制器壳体，控制器壳体包括主壳体1、壳体盖板3、散热流道盖板2，控制器还设置有电路板4，主壳体1和壳体盖板3扣合后形成控制器壳体的壳体腔，电路板4设置在围合形成的壳体腔中，即电路板4容置在主壳体1和壳体盖板3之间，主壳体1和壳体盖板3具体可以通过多根连接螺栓5固定。主壳体1朝向壳体腔的一侧为其腔体侧，或定义为内侧，远离壳体盖板3的一侧为其背部，或定义为外侧，主壳体1的背部设置有散热流道槽11，散热流道盖板2的形状和主壳体1的散热流道槽11大致相同，散热流道盖板2封盖住散热流道槽11，这样可以形成供冷却液流通的散热流道，冷却液例如是50％的乙二醇和50％的水。可以适当扩宽散热流道的宽度和深度，保证流经单位截面的冷却液面积更大，通过冷却液吸收带走更多的热量，达到更大的散热效率。

再看图4、5，图4为图3中主壳体1的示意图，示意出主壳体1的背部；图5为图4的主视图；图6为图5中A-A向剖视图；图7为图6中B部位的放大图；图8为图5的后视图。

本实施例中，散热流道槽11、散热流道盖板2的形状大致为开口处呈喇叭状的U形。应知，上述散热流道中流动的冷却液是用于冷却电路板4上的电子器件，散热流道槽11、散热流道盖板2的形状和散热的电子器件在电路板4上的分布情况相关，即在本实施例中，电路板4上散热需求较大的电子器件也大致分布在U形的路径上。可以理解，当电子器件的分布情况有调整，散热需求发生变化等，散热流道槽11和散热流道盖板2的形状也可以作适应性的调整，不限于图4所示的形状。实际上，散热流道盖板2的形状也并不要求必须和散热流道槽11形状相同，只要能够盖合主壳体1的散热流道槽11形成相对封闭的散热流道也是可以的，但是和散热流道槽11的形状设置相同，可以节省材料、利于散热以及整个控制器的结构精简。

请继续查看图4，该实施例中，主壳体1在散热流道槽11内设置有多个第一散热柱13，即第一散热柱13位于散热流道中，多个第一散热柱13自散热流道槽11的槽底朝向散热流道槽11的槽口方向延伸。第一散热柱13的设置可以增加与冷却液的接触面积，从而提高散热效率。沿散热通道的流通方向，即散热通道引导冷却液流动的流动方向，多个第一散热柱13可以交错布置，如图5所示，沿冷却液流动方向分布的相邻两排第一散热柱13，相互错开，这样可以让冷却液处于湍流状态，加大冷却液的热传导效果。

此外，请继续结合图3、8理解，为了更好地散热，主壳体1朝向电路板4的内侧设置有导热凸台14，导热凸台14用于贴合电路板4上的电子器件，电子器件的散热主要通过其表壳将热量传递到主壳体1，然后主壳体1将热量传递给冷却液，由冷却液循环带走热量，少部分热量通过电子器件的焊盘和/或锡脚，将热量传递给电路板4的铜层，通过铜层的表层铜皮与空气进行对流换热或传导至主壳体1、壳体盖板3进行散热。这里所述的电子器件一般是电路板4上的多个芯片，图8中示意出四个较大的正方形的导热凸台14，与电路板4上对应的功耗较大的芯片对应贴合，导热凸台14可以保证电子器件能够与主壳体1接触，且可以保证较大的接触面积，如图5所示，散热流道槽11中第一散热柱13也分布在四个区域，每个区域与四方形的较大的导热凸台14的位置对应，即第一散热柱13设置在导热凸台14的背部。这样，将第一散热柱13设置在导热凸台14的背部，即更有针对性地在散热需求较大的位置设置第一散热柱13，提高散热效果，不会因为设置过多的第一散热柱13而影响冷却液的流动。

图8中，主壳体1的角部位置还设置有定位柱16，安装电路板4时，可以和电路板4实现预定位，实现电路板4的预安装。

导热凸台14和电路板4的电子器件之间可以设置导热胶，具体地，在安装电路板4之间，可以在导热凸台14上涂一层导热胶，用于吸收和填充因主壳体1成型、加工和组装过程中，电子器件的表壳与导热凸台14之间产生的间隙，同时吸收组装时产生的应力。

本实施例中的主壳体1可以压铸成型，即通过在模具的型腔内注入金属液，从而形成一体式的主壳体1，上述的第一散热柱13、导热凸台14等结构均在压铸时一体成型。主壳体1例如可以是铝合金压铸件，具有导热系数高、成本较低、强度较好的特征。压铸成型可以保证较好的尺寸精度，对功耗较大的电子器件所对应的导热凸台14，可以对其表面在压铸后进行机加工，进一步保证其尺寸精度和平整度，优化散热界面。导热凸台14在压铸成型后，导热凸台14所在位置的厚度会大于主壳体1其余位置的厚度，此时可以对导热凸台14的位置进行减薄处理，如图7所示，对导热凸台14的背部进行减薄设计，导热凸台14的背部是散热流道槽11的底壁的一部分，这样，让主壳体1实现等厚设置，保证主壳体1的壁厚均匀，规避因过厚导致热阻增大、压铸成型冷却较慢而产生气孔等不良状态。

此外，如图4所示，主壳体1设置有两个接口管15，一个接口管15与散热流道槽11的一个端口连通，另一个接口管15与散热流道槽11的另一个端口连通，用于冷却液的流入和流出，接口管15可以在压铸时同时形成，以避免分体装配带动的泄露风险。

如图4所示，第一散热柱13为较长的圆锥形柱状结构，即第一散热柱13与散热流道槽11的底壁相接的根部的截面积最大，然后第一散热柱13沿朝向槽口的方向，截面积逐渐减小，这样一方面容易脱模，另一方面也可防止与后述的散热流道盖板2的第二散热柱21干涉，而且圆锥形柱状结构的流阻小，利于冷却液的流动。

可继续参考图4、5，本实施例中主壳体1还设置有分隔筋12，分隔筋12沿散热流道槽11的延伸方向延伸，与散热流道槽11的形状大致相同，该实施例中分隔筋12的形状液大致为开口呈喇叭状的U形。此时，分隔筋12可将散热流道槽11分隔为两个通道。当散热流道宽度较大时，散热流道的部分区域的冷却液流速可能变慢甚至处于静止的状态，该状态会影响到此区域的散热，通过分隔筋12分隔为两个通道后，可以提高冷却液的流速。如图4、5所示，进一步地，分隔筋12在拐角部位可以设置倒圆角121，这样可改善拐角部位可能产生的困气、流速变慢的现象。

请结合图3，并继续参考图9、10，图9为图3中散热流道盖板2的示意图，示意出朝向主壳体1的一侧，即示意出散热流道盖板2的流道侧；图10为图9的背部视图。

本实施例中，散热流道盖板2的流道侧也设置散热柱，定义为第二散热柱21，第二散热柱21也位于散热流道中。第二散热柱21的根部相接于散热流道盖板2的内侧的侧壁，第二散热柱21自根部沿朝向主壳体1的方向的延伸，设置第二散热柱21，可增加散热流道盖板2与冷却液的接触面积，增强热传导至散热流道盖板2，从而提高散热效果。

同样，第二散热柱21和第一散热柱13的结构大致相同，也可以是较长的圆锥形柱状结构，第二散热柱21自根部向主壳体1的方向，其截面积逐渐减小，也是利于脱模以及不易于和第一散热柱13干涉。此外，第二散热柱21也可以交错布置，让冷却液处于湍流状态，加大冷却液的热传导效果。

如图11所示，图11为图1中控制器的剖视图。

可以看到，主壳体1上的第一散热柱13和散热流道盖板2上的第二散热柱21在散热流道的流通方向上交错布置在一起，互不接触，起到增加和冷却液接触面积，提高散热效果的作用。图11中，第二散热柱21的长度小于第一散热柱13的长度，一方面加工工艺中，主壳体1的厚度较厚，故方便同时压铸成型长度较长的第一散热柱13，而散热流道盖板2较薄，加工出较短的第二散热柱21更易于实现，并且如此设置，当主壳体1和散热流道板装配后，由于二者都是圆锥形柱状结构，较短的第二散热柱21处于第一散热柱13截面积较小的位置，相邻第一散热柱13之间空隙较大，则第二散热柱21不易和第一散热柱13干涉。

本实施例中的散热流道盖板2也可以是压铸形成，例如由铝合金材质压铸成型。散热流道盖板2可以和主壳体1焊接固定，比如可以通过搅拌摩擦焊焊接，则主壳体1和散热流道盖板2形成一体式结构，散热流道盖板2从冷却液吸收的热量可以通过焊接区域传导到主壳体1进行散热，也可以直接与外部空气接触进行对流散热。

如图1、10所示，散热流道盖板2的背部可以设置第一翅片22，以加强散热流道盖板2与外部空气之间的对流散热，从而在一定程度上加强整机的散热功能。第一翅片22可以是较长的第一翅片22，图10中，第一翅片22沿散热流道盖板2的宽度方向延伸，散热流道盖板2上沿散热流道的延伸方向分布多个第一翅片22。

如图12-14所示，图12为图2中壳体盖板3的示意图，示意出壳体盖板3位于外侧的背部；图13为图12的后视图，示意出壳体盖板3朝向主壳体1的腔体侧；图14为图12中C-C向的剖视图。

本实施例中的壳体盖板3也可以为铝合金压铸件，具有与上述铝合金压铸件相同的性能。另外如图13所示，壳体盖板3的腔体侧也可以设置导热凸包32。相应地，该实施例通过电路板4的背面表层露铜形成露铜区域来加强电子器件的散热，比如，可以在对应MOS器件的区域进行露铜设置。安装后，导热凸包32对准电路板4背面表层的露铜区域，由电路板4的铜层将热量传导至壳体盖板3进行散热，铜层导热系数高，可以提高散热效果，进一步地，可以在露铜区域涂抹导热胶，导热胶可以接触到导热凸包32，进一步提高导热、散热性能。

另外，如图2、12、14所示，壳体盖板3的外侧可以设置第二翅片31，以加强其与外部空气的对流散热。第二翅片31可以尽量设置较长，以尽可能地提高散热效果，如图14所示，第二翅片31沿壳体盖板3的宽度方向(即图10中的左右方向)延伸，壳体盖板3沿其延伸的长度方向分布多个相互平行的第二翅片31。

上述实施例中的控制器可以是车辆的控制器，更具体地，可以是自动驾驶域控制器，自动驾驶域控制器数据信息处理能力高，芯片产热功耗较大，本实施例所提供的控制器具有较高的散热能力，可以满足自动驾驶域控制器的散热需求。

本实施例还提供一种车辆，车辆包括上述任一实施例所述的控制器，具有与上述实施例相同的技术效果。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种控制器壳体，其特征在于，包括主壳体、壳体盖板，所述主壳体、所述壳体盖板之间用于容置控制器的电路板，所述主壳体的背部设置有散热流道槽，还包括盖设所述散热流道槽以形成散热流道的散热流道盖板；所述散热流道盖板和所述主壳体，至少一者设置有位于所述散热流道中的多个散热柱。

2.根据权利要求1所述的控制器壳体，其特征在于，所述散热柱为圆锥形柱状结构。

3.根据权利要求1所述的控制器壳体，其特征在于，所述散热柱在所述散热流道的流通方向上交错布置。

4.根据权利要求1所述的控制器壳体，其特征在于，所述主壳体的内侧设置有用于和所述电路板上的电子器件接触的导热凸台，所述导热凸台与所述电子器件通过导热胶接触。

5.根据权利要求4所述的控制器壳体，其特征在于，所述散热流道在对应于所述导热凸台的位置具有所述散热柱。

6.根据权利要求1所述的控制器壳体，其特征在于，所述壳体盖板的外侧和所述散热流道盖板的外侧，至少一者设置有翅片。

7.根据权利要求1所述的控制器壳体，其特征在于，所述壳体盖板的内侧设置有导热凸包，所述电路板对应于所述电子器件的位置设置有露铜区域，所述导热凸包和所述露铜区域通过导热胶接触。

8.根据权利要求1所述的控制器壳体，其特征在于，所述散热流道槽中设置有分隔筋，所述分隔筋沿所述散热流道的流通方向延伸。

9.根据权利要求1-8任一项所述的控制器壳体，其特征在于，所述主壳体、所述壳体盖板、所述散热流道盖板中至少一者压铸成型。

10.一种车辆，其特征在于，包括控制器，所述控制器包括权利要求1-9任一项所述的控制器壳体。