CN211617603U - 车载计算装置及自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车载计算装置及自动驾驶车辆，车载计算装置包括箱体、液冷组件和若干计算单元，箱体包括面板、背板、底板、顶板及两块侧板，计算单元设置在箱体内，液冷组件与计算单元连接并对计算单元进行冷却，面板上开设有第一散热孔，第一散热孔上设置有风扇安装座，背板上开设有第二散热孔，箱体的内部空间经风扇安装座与车辆外部连通。本实用新型的车载计算装置采用液冷搭配风冷的双重散热模式。通过在面板及背板上开设散热孔并在面板上设置风扇安装座，将箱体内部与车外连通，车内的冷空气经第二散热孔进入箱体内部后被加热，加热后的空气经第一散热孔直接被抽送到车外避免车内温度的上升，保证了冷却效果，提升了驾乘体验。

Description

车载计算装置及自动驾驶车辆

技术领域

本实用新型涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车载计算装置及自动驾驶车辆。

背景技术

车载计算装置作为自动驾驶系统的大脑，需要分析处理大量由摄像头或雷达等设备传输而来的数据，随着自动驾驶技术的发展，车载计算装置的性能也越来越高，而车载计算装置性能提高的同时也带来了更多的发热量。

现有的车载计算装置通常放置在汽车的尾箱或者后部区域并参与到车厢内的空气循环中，借由车载空调实现装置的风冷散热。此种冷却方式并不能对车载计算装置的芯片等主要发热部件发挥较好的冷却效果，使芯片因温度过高而降频，芯片的冷却风扇转速上升并产生大量噪音，芯片的计算性能无法充分发挥的同时降低了驾乘体验。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种车载计算装置，在传统风冷的方式的基础上对主要发热部件进行液冷，并将风扇设置在车辆外部，为车载计算装置提供适宜环境温度的同时减小了噪音。

本实用新型的第二个目的在于提供一种自动驾驶车辆，其性能稳定可靠，驾乘体验好。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种车载计算装置，包括箱体、液冷组件和若干计算单元，所述箱体包括面板、背板、底板、顶板及两块侧板，所述计算单元设置在所述箱体内，所述液冷组件与所述计算单元连接并对所述计算单元进行冷却，所述面板上开设有第一散热孔，所述第一散热孔上设置有风扇安装座，所述背板上开设有第二散热孔，所述箱体的内部空间经所述风扇安装座与车辆外部连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述液冷组件包括进液接头、出液接头、若干连接头、若干连接管和若干冷头，所述进液接头和所述出液接头贯穿所述面板，所述冷头与所述计算单元连接，所述连接头设置在所述冷头上，若干所述连接管将所述进液接头、若干所述连接头及所述出液接头连接形成供冷却液流动的内部循环管路。

作为本实用新型的一种优选方案，所述冷头内部开设有供所述冷却液流动的流道，所述冷头包括导热板，所述导热板的一侧与所述计算单元接触，所述流道位于所述导热板的另一侧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述液冷组件还包括外部循环管路，所述外部循环管路包括水泵、水箱和冷排，所述冷排包括冷排风扇和中空的散热管，所述散热管内部设置有供所述冷却液流动的流道，所述外部循环管路与所述内部循环管路连接形成完整的循环管路。

作为本实用新型的一种优选方案，所述散热管上设置有若干散热鳍片。

作为本实用新型的一种优选方案，所述冷排设置在所述车辆外部。

作为本实用新型的一种优选方案，所述冷排风扇设置在所述风扇安装座上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一散热孔和所述第二散热孔上均覆盖有防尘网。

作为本实用新型的一种优选方案，所述顶板上开设有第三散热孔，所述第三散热孔的正下方设置有电源。

另一方面，提供一种自动驾驶车辆，包含有上述任一技术方案所述的车载计算装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的车载计算装置采用液冷搭配风冷的双重散热模式，不论是发热量大的计算单元还是发热量较小的其他设备均能获得适宜的环境温度。通过在面板及背板上开设散热孔并在面板上设置风扇安装座，将箱体内部与车外连通，车内的冷空气经第二散热孔进入箱体内部后被加热，加热后的空气经第一散热孔直接被抽送到车外而不参与到车内的空气循环，避免车内温度的上升，保证了冷却效果，使风扇的转速始终处于较低的水平，因此风扇产生的噪音也较小，提升了驾乘体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例的车载计算装置的立体示意图之一；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1的主视图；

图4为图1的俯视图；

图5为本实用新型实施例的车载计算装置的立体示意图之二；

图6为本实用新型实施例的液冷组件的立体示意图；

图7为本实用新型实施例的外部循环管路的示意图；

图8为本实用新型实施例的冷排的侧视图；

图9为本实用新型实施例的散热管及散热鳍片的俯视图。

图中：

1、箱体；11、面板；111、第一散热孔；112、风扇安装座；113、第一防尘网；12、背板；121、第二散热孔；122、第二防尘网；13、底板；14、顶板；141、第三散热孔；15、侧板；

2、液冷组件；20、连接座；21、进液接头；22、出液接头；23、连接头；24、连接管；25、冷头；251、导热板；26、水泵；27、冷排；271、冷排风扇；272、散热管；273、散热鳍片；28、水箱；

3、计算单元；4、电源。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

如图1至图6所示，本实施例的车载计算装置包括箱体1、液冷组件2和若干计算单元3，箱体1包括面板11、背板12、底板13、顶板14及两块侧板15，计算单元3设置在箱体1内，液冷组件2与计算单元3连接并对计算单元3进行冷却，面板11上开设有第一散热孔111，第一散热孔111上设置有风扇安装座112，背板12上开设有第二散热孔121，箱体1的内部空间经风扇安装座112与车辆外部连通。

本实施例的车载计算装置采用液冷搭配风冷的双重散热模式，不论是发热量大的计算单元3还是发热量较小的其他设备均能获得适宜的环境温度。通过在面板11及背板12上开设第一散热孔111、第二散热孔121，并在面板11上设置风扇安装座112，将箱体1内部与车外连通，车内的冷空气经第二散热孔121进入箱体1内部后对箱体1内部设备进行降温同时被加热，加热后的空气经第一散热孔111直接被抽送到车外而不参与到车内的空气循环，避免车内温度的上升，使进入箱体1内部的空气始终具有较低的温度，保证了冷却效果，使风扇的转速始终处于较低的水平，因此风扇产生的噪音也较小，提升了驾乘体验。

在一些实施例中，底板13和顶板14互为镜像设计，使箱体1可以翻转180度，从而对顶板14进行固定，使底板13位于顶板14上方。此时，计算单元3位于液冷组件2的上方而非下方，当液冷组件2发生漏液情况时，渗出的液滴会在重力的作用下滴落在顶板14上随后流出箱体1而不会滴落在计算单元3或主电路板上，避免渗出的冷却液造成短路或腐蚀。

进一步的，在底板13或顶板14上还设置有供主电路板安装的安装板，安装板上设置有若干组固定孔位，每组固定孔位针对不同形状和规格的主电路板进行设置，从而获得更好的兼容性和安装便携性。

优选的，面板11和背板12上设置有加强筋，加强筋可选用H型结构，从而提高面板11和背板12的结构强度。

进一步的，液冷组件2包括进液接头21、出液接头22、若干连接头23、若干连接管24和若干冷头25，进液接头21和出液接头22贯穿面板11，冷头25与计算单元3连接，连接头23设置在冷头25上，若干连接管24将进液接头21、若干连接头23及出液接头22连接形成供冷却液流动的内部循环管路。冷头25通过与计算单元3直接接触，利用具有大比热容的冷却液对计算单元3进行有效降温。

具体的，冷头25内部开设有供冷却液流动的流道，冷头25包括导热板251，导热板251的一侧与计算单元3接触，流道位于导热板251的另一侧。导热板251与计算单元3具有较大的接触面积，可提供良好的散热效果，导热板251可采用铜或铝等导热系数高的金属制作，使计算单元3散发的热量更容易通过导热板251传递至流道内的冷却液，提升散热效果。

如图2和图6所示，在一些实施例中，液冷组件2还包括连接座20，连接座20上设置有另一个计算单元3，此计算单元3为主要负责图形运算的GPU单元，而之前实施例的计算单元3为CPU单元，二者可分工协作以提高运算性能。连接座20内部设置有供冷却液流动的流道，流道与连接管24连通，用于对GPU单元进行冷却。连接管24可以设置在连接座20的同侧或者不同侧，图示实施例的连接管24设置在不同侧，布置较为方便，若将连接管24设置在连接座20的同一侧，则可在一定程度上提高连接管24和连接座20连接结构的抗冲击性能。连接座20同时可缩短单根连接管24的长度，避免过长的连接管24由于缺乏支撑而无法较好的固定，在车辆行驶的过程中，较长的连接管24容易发生惯性摆动从而导致连接处松脱，发生漏液。

如图7和图8所示，进一步的，液冷组件2还包括外部循环管路，外部循环管路包括水泵26、冷排27和水箱28，冷排27包括冷排风扇271和中空的散热管272，散热管272内部设置有供冷却液流动的流道，外部循环管路与内部循环管路连接形成完整的循环管路。水泵26为冷却液提供流动的动力，水箱28则便于向循环管路中注入冷却液并提升冷却液的容量以增强散热效果，冷排27则将升温后的冷却液与空气进行热交换，使冷却液的温度始终处于特定的区间内以保证散热效果。

如图9所示，进一步的，散热管272上设置有若干散热鳍片273。由于冷排27采用冷排风扇271进行散热管272与周围空气的热交换，散热鳍片273能有效增大散热面积，使散热管272内部的冷却液快速降温。

进一步的，冷排27设置在车辆外部，从而使液冷组件2将计算单元3产生的热量排放到车外，避免车内环境温度的升高。冷排27可设置在车辆保险杠、底盘或车顶上。

在一些实施例中，冷排风扇271设置在风扇安装座112上，散热管272设置在冷排风扇271远离箱体1的一侧。冷排风扇271在为散热管272内的冷却液降温的同时还发挥风冷散热的功能，使本车载散热装置的结构紧凑。

在另一些实施例中，风扇安装座112上设置有另外的风扇，冷排风扇271仅对冷却液进行散热，使流经散热管272的空气温度更低，液冷组件2具备更好的散热效果。

优选的，第一散热孔111上覆盖有第一防尘网113，第二散热孔121上均覆盖有第二防尘网122，从而有效阻隔灰尘进入箱体1内部，为箱体1内部设备提供良好的运行环境。

优选的，顶板14上开设有第三散热孔141，第三散热孔141的正下方设置有电源4，电源4作为发热量较大的部件，为其开设单独的第三散热孔141，使其获得良好的散热效果，由于第三散热孔141开设在顶板14上而第二散热孔121开设在背板12上，因此箱体1内部形成了两条空气流通路径，一条从第二散热孔121流向第一散热孔111，其空气流向为水平方向，另外一条从第三散热孔141流向第一散热孔111，其空气流向包括垂直方向和水平方向，因此使箱体1内部的空气能充分扰动后再排出，风冷效果好。

本实用新型的实施还提供一种自动驾驶车辆，该自动驾驶车辆包含有上述任一实施例的车载计算装置，由于其车载计算装置具备良好的运行环境，使本实施例的自动驾驶车辆具有性能稳定可靠，驾乘体验好的优点。

作为本实用新型优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”、“进一步的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用来说明本实用新型的详细方案，本实用新型并不局限于上述详细方案，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种车载计算装置，其特征在于，包括箱体、液冷组件和若干计算单元，所述箱体包括面板、背板、底板、顶板及两块侧板，所述计算单元设置在所述箱体内，所述液冷组件与所述计算单元连接并对所述计算单元进行冷却，所述面板上开设有第一散热孔，所述第一散热孔上设置有风扇安装座，所述背板上开设有第二散热孔，所述箱体的内部空间经所述风扇安装座与车辆外部连通。

2.根据权利要求1所述的车载计算装置，其特征在于，所述液冷组件包括进液接头、出液接头、若干连接头、若干连接管和若干冷头，所述进液接头和所述出液接头贯穿所述面板，所述冷头与所述计算单元连接，所述连接头设置在所述冷头上，若干所述连接管将所述进液接头、若干所述连接头及所述出液接头连接形成供冷却液流动的内部循环管路。

3.根据权利要求2所述的车载计算装置，其特征在于，所述冷头内部开设有供所述冷却液流动的流道，所述冷头包括导热板，所述导热板的一侧与所述计算单元接触，所述流道位于所述导热板的另一侧。

4.根据权利要求2所述的车载计算装置，其特征在于，所述液冷组件还包括外部循环管路，所述外部循环管路包括水泵、水箱和冷排，所述冷排包括冷排风扇和中空的散热管，所述散热管内部设置有供所述冷却液流动的流道，所述外部循环管路与所述内部循环管路连接形成完整的循环管路。

5.根据权利要求4所述的车载计算装置，其特征在于，所述散热管上设置有若干散热鳍片。

6.根据权利要求4所述的车载计算装置，其特征在于，所述冷排设置在所述车辆外部。

7.根据权利要求4所述的车载计算装置，其特征在于，所述冷排风扇设置在所述风扇安装座上。

8.根据权利要求1所述的车载计算装置，其特征在于，所述第一散热孔和所述第二散热孔上均覆盖有防尘网。

9.根据权利要求1所述的车载计算装置，其特征在于，所述顶板上开设有第三散热孔，所述第三散热孔的正下方设置有电源。

10.一种自动驾驶车辆，其特征在于，所述自动驾驶车辆包含有如权利要求1至9任一项所述的车载计算装置。

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