CN116669282A - 一种散热组件及汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种散热组件，包括：冷板、均温板以及导热组件；均温板的一侧与主板上的发热器件贴合；均温板背向主板的一侧设置有冷板；均温板与冷板之间固定有PCB板，PCB板上固定有连接器，连接器的一端与PCB板连接，连接器穿过均温板，且连接器的另一端向主板延伸并固定在主板上；冷板与均温板之间通过导热组件连接，以便发热器件产生的热量通过均温板和导热组件传递至冷板。本申请提供的散热组件可以应用在自动驾驶汽车、智能汽车、网联汽车、新能汽车上，本实施例由均温板将主板上的发热器件的热量传递至冷板，均温板和冷板之间设置PCB板，使得PCB板与主板之间的连接器不会打断冷板流道，进而提高了冷板的散热性能。
Description
本申请要求于2020年08月31日提交中国专利局、申请号为202010901484.2、发明名称为“一种散热组件及汽车”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及到硬件结构技术领域，尤其涉及一种散热组件及汽车。
背景技术
当前出现一种自动驾驶模块的新架构，布置有人工智能(artificialintelligence，AI)芯片的印制电路板(printed circuit board，PCB)板(也可以称之为AI扣板)通过连接器装到主板上，一块AI扣板具有一定的算力，客户需要多少算力就安装多少块AI单板，需要数据推理还是数据分析，都可以灵活配置。
现有的实现中，为了对主板上的发热器件进行散热，可以将冷板放在主板和扣板之间，把主板和扣板主要的发热器件都贴冷板散热，发热器件可以通过冷板散热，解决了扣板和主板之间器件散热困难的问题。但由于扣板和主板之间的空间较小，导致冷板的厚度受限，散热能力较差，很难支持大功耗的主芯片散热，同时扣板连接器以及主板和扣板之间的电容和电感需要穿过冷板，冷板内部的流道会被打断得支离破碎，导致冷板的散热能力下降。
发明内容
第一方面，本申请提供了一种散热组件，包括：冷板、均温板以及导热组件；所述均温板的一侧与主板上的发热器件贴合；所述均温板背向所述主板的一侧设置有所述冷板；所述均温板与所述冷板之间固定有PCB板，所述PCB板上固定有连接器，所述连接器的一端与所述PCB板连接，所述连接器穿过所述均温板，且所述连接器的另一端向所述主板延伸并固定在所述主板上；所述冷板与所述均温板之间通过所述导热组件连接，以便所述发热器件产生的热量通过所述均温板和所述导热组件传递至所述冷板。其中，均温板可以是导热性能好的薄铜板、焊接热管的薄铝板、薄形的平板热管、或者石墨烯薄片等等，本申请并不限定。发热器件可以为SOC、局域网交换机LAN SW或微控制单元等器件。其中，冷板可以为具有导热及散热功能的结构。在一种可选的实施方式中，冷板为金属板件，例如：冷板为铝合金材质或钢板等。其它实施方式中，冷板也可以为其它的导热材料，例如陶瓷板或具有导热能力的塑料。其它实施方式中，冷板可以包括管路，管路中可以填充液体，进而通过液体的流动将热量带走，液体可以为水或其它制冷工质。
本申请实施例中，主板上可以固定有布置有AI芯片的PCB板，在现有的实现中，为了对布置有AI芯片的PCB板和主板上的发热器件进行散热，将冷板设置在布置有AI芯片的PCB板和主板之间，然而，一方面，布置有AI芯片的PCB板通过连接器与主板连接，连接器会影响到冷板的结构，且布置有AI芯片的PCB板与主板之间的距离很小，限制了冷板的厚度，使得散热效率较低。本申请实施例中，冷板设置在PCB板背向主板的一侧，连接器只会穿过主板与PCB板之间的均温板，而不会穿过冷板，由于均温板是通过金属导热，内部没有流道，不会因为流道被打断导致散热能力显著下降的问题，进而提高了冷板的散热性能。
在一种可能的实现中，所述导热组件的一端与所述冷板固定，所述导热组件的另一端向所述均温板延伸，并与所述均温板连接。
在一种可能的实现中，所述均温板的中央区域和所述主板上的发热器件贴合，所述均温板的边缘区域向所述主板延伸并固定在所述主板上。相当于，均温板为“盖状”结构，其中均温板的中央区域朝背向主办的方向凸起进而形成中空区域，该中空区域的内壁可以与发热器件贴合，均温板的边缘区域则与主板固定，进而可以使得主板上的热量传递至均温板。应理解上述“中央区域”和“边缘区域”为相对的位置表达，并不是绝对的位置限定，也就是说均温板的中央区域相对于边缘区域更靠近均温板的中央。在其他的实现中，均温板也可以是非边缘区域与主板固定，只要可以保证均温板与主板的固定，且可以在均温板与主板之间留有发热器件的区域，本申请并不限定均温板与主板之间的固定方式。
在一种可能的实现中，所述PCB板上布置有SOC。
在一种可能的实现中，所述PCB板上朝向所述冷板的一侧布置有SOC，且所述SOC与所述冷板贴合。则PCB板上的SOC或者其他发热器件产生的热量可以直接传递至冷板。
在一种可能的实现中，所述PCB板上朝向所述均温板的一侧布置有SOC，且所述SOC与所述均温板贴合。则PCB板上的SOC或者其他发热器件产生的热量可以传递至均温板，进而通过所述均温板和所述导热组件传递至所述冷板。
第二方面，本申请提供了一种车载计算装置的安装方法，包括：
将均温板的一侧与主板上的发热器件贴合；
在所述均温板与所述冷板之间固定PCB板，所述PCB板上固定有连接器，所述连接器的一端与所述PCB板连接；
将所述连接器穿过所述均温板，使得所述连接器的另一端向所述主板延伸并固定在所述主板上；
将所述冷板与所述均温板通过所述导热组件连接。
第三方面，本申请提供了一种汽车，其特征在于，包括车体，以及设置在所述车体内的如上述第一方面任一项所述的散热组件。
本申请在上述各方面提供的设计的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多设计。
本申请实施例提供了一种散热组件，包括：冷板、均温板以及导热组件；所述均温板的一侧与主板上的发热器件贴合；所述均温板背向所述主板的一侧设置有所述冷板；所述冷板与所述均温板之间通过所述导热组件连接，以便所述发热器件产生的热量通过所述均温板和所述导热组件传递至所述冷板。通过上述方式，在主板上添加了均温板，且在均温板背向主板的一侧设置冷板，由均温板将主板上的发热器件的热量传递至冷板，均温板和冷板之间可以设置PCB板，使得PCB板与主板之间的连接器不会打断冷板流道，进而提高了冷板的散热性能。
附图说明
图1a为本申请实施例提供一种车辆的结构示意；
图1b为本申请实施例提供一种散热组件的结构示意；
图2为本申请实施例提供一种散热组件的结构示意；
图3为本申请实施例提供一种散热组件的结构示意；
图4为本申请实施例提供一种散热组件的结构示意。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。本发明的实施方式部分使用的术语仅用于对本发明的具体实施例进行解释，而非旨在限定本发明。
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
首先，介绍本申请提供的散热组件的应用场景，本申请提供散热组件可以应用于汽车中，例如，可以应用在汽车内的车载计算装置中，车载计算装置可以应用于智能汽车的自动驾驶(automated driving)中，智能汽车包括支持无人驾驶(unmanned driving)、辅助驾驶(driver assistance/ADAS)、智能驾驶(intelligent driving)、网联驾驶(connecteddriving)、智能网联驾驶(intelligent network driving)和汽车共享(car sharing)的电动汽车或者汽油驱动的汽车。车载计算装置用于对智能汽车进行行驶状态控制和状态监控，包括但不限于车载移动数据中心(mobile data center，MDC)、实现人机交互控制器功能的硬件监视器(hardware monitor interface，HMI)、车载娱乐(in-vehicleinfotainment，IVI)控制器，车身控制器(body control module，BCM)、整车控制器(vehicle control unit,VCU)。车载计算装置具体可以具有计算和处理能力的芯片，也可以是集成在印制电路板(printed circuit board，PCB)中处理器、存储器等多个器件的集合，其中，处理器包括但不限于中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件、图形处理器单元(graphics processing unit，GPU)、人工智能(artificial intelligence，AI)芯片。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。由上述描述可以看出，车载计算装置设置有计算量较大的芯片，因此其在使用时，散热需要较高的要求，为此本申请提供了一种散热组件来改善车载计算装置中芯片的散热效果。
示例性的，如图1a所示，车载计算装置201可以安装在中控台或靠近整车液冷泵等合适位置，通过安装在车身上的各类传感器(例如毫米波雷达206、激光雷达205、摄像头202等等)，探测汽车所处环境，然后反馈给车载计算装置201内置的芯片等进行实时推理运算，最后车载计算装置201下发操作命令给整车控制器(vehicle control unit，VCU)204，通过VCU204控制机动车辆(刹车、减速等)，实现各种级别的自动驾驶功能。车载计算装置201还可通过T-BOX(telematics BOX)203将数据上传到后端的云数据中心。可选的，车载计算装置201可以与摄像头202之间通过多媒体串行链路(multimedia serial link，MSL)传输；与激光雷达205之间通过车载以太链路传输；与VCU204之间通过控制器局域网络(controllerarea network，CAN)总线传输；与毫米波雷达106之间通过CAN总线传输；与T-BOX203之间通过车载以太链路传输。
本申请中的车载计算装置201可以包括散热组件，用于为车载计算装置201中的散热器件提供散热。
参照图1b，图1b为本申请实施例提供一种散热组件的结构示意，如图1b所示，本申请实施例提供的散热组件包括：冷板101、均温板104以及导热组件102。
本申请实施例中，所述均温板104的一侧与主板103上的发热器件105贴合。
其中，均温板104可以是导热性能好的薄铜板、焊接热管的薄铝板、薄形的平板热管、或者石墨烯薄片等等，本申请并不限定。
其中，均温板104可以包括两侧，其中一侧与主板103上的发热器件105贴合。
本申请实施例中，主板103可以为PCB板，其上可以设置有一个或多个发热器件105，发热器件105可以为SOC、局域网交换机LAN SW或微控制单元(microcontroller unit，MCU)等器件。
本申请实施例中，如图1b所示，均温板104的一侧与主板103上的发热器件105贴合，相当于发热器件105的一侧固定在主板103上，另一侧与均温板104贴合。应理解，均温板104的一侧可以与主板103上的发热器件105直接接触并贴合，或者通过一些导热材料间接贴合，只要发热器件105可以将产生的热量有效的传递至均温板104，本实施例并不限定发热器件105与均温板104直接的贴合方式。
如图1b所示，本申请实施例中，所述均温板104的中央区域和所述主板103上的发热器件105贴合，所述均温板104的边缘区域向所述主板103延伸并固定在所述主板103上。相当于，均温板104为“盖状”结构，其中均温板104的中央区域朝背向主办的方向凸起进而形成中空区域，该中空区域的内壁可以与发热器件105贴合，均温板104的边缘区域则与主板103固定，进而可以使得主板103上的热量传递至均温板104。应理解上述“中央区域”和“边缘区域”为相对的位置表达，并不是绝对的位置限定，也就是说均温板104的中央区域相对于边缘区域更靠近均温板104的中央。在其他的实现中，均温板104也可以是非边缘区域与主板103固定，只要可以保证均温板104与主板103的固定，且可以在均温板104与主板103之间留有发热器件105的区域，本申请并不限定均温板104与主板103之间的固定方式。
本申请实施例中，所述均温板104背向所述主板103的一侧设置有所述冷板101。
其中，冷板101可以为具有导热及散热功能的结构。在一种可选的实施方式中，冷板101为金属板件，例如：冷板101为铝合金材质或钢板等。其它实施方式中，冷板101也可以为其它的导热材料，例如陶瓷板或具有导热能力的塑料。其它实施方式中，冷板101可以包括管路，管路中可以填充液体，进而通过液体的流动将热量带走，液体可以为水或其它制冷工质(例如：氟利昂R22)。
本申请实施例中，所述冷板101可以与所述均温板104之间通过所述导热组件102连接，以便所述发热器件105产生的热量通过所述均温板104和所述导热组件102传递至所述冷板101。
在一种可能的实现中，所述导热组件102的一端与所述冷板101固定，所述导热组件102的另一端向所述均温板104延伸，并与所述均温板104连接。
参照图2，图2为本申请实施例提供的一种散热组件的结构示意，如图2所示，导热组件102可以包括导热组件本体1021以及凸台1022，其中导热组件本体1021的一端与所述冷板101固定，所述导热组件102的另一端向所述均温板104延伸，且设置于所述导热组件102的另一端的凸台1022与所述均温板104连接。如图2所示，可以用螺钉将均温板104和主板103都固定在导热组件102的凸台1022上，均温板104与凸台1022紧密接触。应理解，为了实现热量传递，主板103与均温板104接触的部分可以进行亮铜处理，进而主板103上的热量可以通过均温板104传递到冷板101上凸台1022，实现热量的传递，降低主板103的温度。
本申请实施例中，均温板104可以收集主板103中发热器件105的热量后传递给冷板101，进而实现对发热器件105的散热。
在一种可能的实现中，所述均温板104与所述冷板101之间固定有PCB板106，所述PCB板106上固定有连接器108，所述连接器108的一端与所述PCB板106连接，所述连接器108穿过所述均温板104，且所述连接器108的另一端向所述主板103延伸并固定在所述主板103上。其中，所述PCB板106上布置有SOC107。该SOC107可以是AI芯片。
本申请实施例中，主板103上可以固定有布置有AI芯片的PCB板106，在现有的实现中，为了对布置有AI芯片的PCB板106和主板103上的发热器件105进行散热，将冷板101设置在布置有AI芯片的PCB板106和主板103之间，然而，一方面，布置有AI芯片的PCB板106通过连接器108与主板103连接，连接器108会影响到冷板101的结构，且布置有AI芯片的PCB板106与主板103之间的距离很小，限制了冷板101的厚度，使得散热效率较低。本申请实施例中，冷板101设置在PCB板106背向主板103的一侧，连接器108只会穿过主板103与PCB板106之间的均温板104，而不会穿过冷板101，由于均温板104是通过金属导热，内部没有流道，不会因为流道被打断导致散热能力显著下降的问题。
为了保证PCB板106上SOC107的散热，如图1b所示，在一种可能的实现中，所述PCB板106上朝向所述均温板104的一侧布置有SOC107，且所述SOC107与所述均温板104贴合。则，PCB板106上的SOC107或者其他发热器件105产生的热量可以直接传递至冷板101。
参照图3，图3为本申请实施例提供的一种散热组件的结构示意，如图3所示，在一种可能的实现中，所述PCB板106上朝向所述均温板104的一侧布置有SOC107，且所述SOC107与所述均温板104贴合。则，PCB板106上的SOC107或者其他发热器件105产生的热量可以传递至均温板104，进而通过所述均温板104和所述导热组件102传递至所述冷板101。
应理解，主板上背向均温板的一侧还可以布置有发热器件109(如图4所示)，主板背向均温板的一侧还可以设置有底壳，发热器件109可以与底壳110导热接触。本实施例中，冷板101、导热组件102和底壳可以固定并作为车载计算装置的外壳。
本申请中的散热组件可以应用于车载计算装置，散热组件可以为车载计算装置中的PCB板以及PCB板上的散热器件提供散热功能。
本申请实施例提供了一种散热组件，包括：冷板101、均温板104以及导热组件102；所述均温板104的一侧与主板103上的发热器件105贴合；所述均温板104背向所述主板103的一侧设置有所述冷板101；所述冷板101与所述均温板104之间通过所述导热组件102连接，以便所述发热器件105产生的热量通过所述均温板104和所述导热组件102传递至所述冷板101。通过上述方式，在主板103上添加了均温板104，且在均温板104背向主板103的一侧设置冷板101，由均温板104将主板103上的发热器件105的热量传递至冷板101，均温板104和冷板101之间可以设置PCB板106，使得PCB板106与主板103之间的连接器108不会打断冷板101流道，进而提高了冷板101的散热性能。
另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本申请提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本申请而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，训练设备，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的训练设备、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。
Claims (5)
1.一种散热组件，其特征在于，包括：冷板(101)、均温板(104)以及导热组件(102)；
所述均温板(104)的一侧与主板(103)上的发热器件(105)贴合；
所述均温板(104)背向所述主板(103)的一侧设置有所述冷板(101)；
所述均温板(104)与所述冷板(101)之间固定有PCB板(106)，所述PCB板(106)上固定有连接器(108)，所述连接器(108)的一端与所述PCB板(106)连接，所述连接器(108)穿过所述均温板(104)，且所述连接器(108)的另一端向所述主板(103)延伸并固定在所述主板(103)上；所述PCB板(106)上布置有芯片，所述PCB板(106)和所述冷板(101)之间存在间隔；
所述冷板(101)与所述均温板(104)之间通过所述导热组件(102)连接；
所述PCB板(106)上朝向所述冷板(101)的一侧布置有所述芯片，且所述芯片与所述冷板(101)贴合；
所述均温板(104)的中央区域和所述主板(103)上的发热器件(105)贴合，所述均温板(104)的边缘区域向所述主板(103)延伸并固定在所述主板(103)上。
2.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述导热组件(102)的一端与所述冷板(101)固定，所述导热组件(102)的另一端向所述均温板(104)延伸，并与所述均温板(104)连接。
3.根据权利要求1或2所述的散热组件，其特征在于，所述PCB板(106)上布置有系统级芯片SOC。
4.根据权利要求3所述的散热组件，其特征在于，所述PCB板(106)上朝向所述均温板(104)的一侧布置有所述SOC，且所述SOC与所述均温板(104)贴合。
5.一种汽车，其特征在于，包括车体，以及设置在所述车体内的如所述权利要求1至4任一项所述的散热组件。
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