CN214429834U - 车辆控制器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了车辆控制器及车辆，其中，车辆控制器包括壳体、电路板及至少一个热管，壳体包括接口端和自由端，壳体的外部设有多个散热鳍片，电路板安装于壳体内部，热管安装于壳体，热管包括蒸发端和冷凝端，蒸发端与电路板上的主芯片导热接触，冷凝端延伸至壳体的接口端或者延伸至接口端与自由端之间的任何一侧。本实用新型公开的车辆控制器，通过在壳体安装至少一个热管，热管的蒸发端与电路板上的主芯片导热接触，热管的冷凝端延伸至壳体的接口端或者延伸至接口端与自由端之间的任何一侧，主芯片产生的热量可以均匀地扩散出去，散热效果好、且成本低、不会产生噪音、不会占用太大的空间、可靠性高。

Description

车辆控制器及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及车辆控制器及车辆。

背景技术

随着汽车各类传感器采集到的信息密度的提高以及高级辅助驾驶或自动驾驶功能的不断扩展，对其车辆控制器上搭载的芯片的算力等要求也相应提高，车辆控制器的功耗也会增加，随之带来的问题是发热量的增大。较大的发热量若不能及时传导或散热，将会导致车辆控制器长时间处于较高的工作温度，影响车辆控制器的元器件的工作寿命，甚至可能出现过热损坏等异常。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了车辆控制器及车辆。

本实用新型提出的车辆控制器，包括：

壳体，包括用于安装连接器的接口端和与所述接口端相对的自由端，所述壳体的外部设有多个散热鳍片；

电路板，安装于所述壳体内部，所述电路板用于与所述车辆的网关和设置于所述车辆的传感器动力部电连接；

至少一个热管，安装于所述壳体，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端与所述电路板上的主芯片导热接触，所述冷凝端延伸至所述壳体的接口端或者延伸至所述接口端与所述自由端之间的任何一侧。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提出的车辆控制器，通过在壳体安装至少一个热管，并设置热管的蒸发端与电路板上的主芯片导热接触，热管的冷凝端延伸至壳体的接口端，这样，主芯片产生的热量部分被传递至壳体的接口端，使得壳体能够较为均匀地散热，该散热方式散热效果好，能够有效延长车辆控制器的使用寿命，而且相对于现有的采用风冷或者水冷的方式，该散热方式成本低，既不会产生噪音，也不会占用太大的空间，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的车辆控制器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的车辆控制器的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例提供的壳体与热管的连接示意图；

图4是本实用新型实施例提供的壳体与热管的爆炸示意图；

图5是本实用新型实施例提供的顶壳的局部截面示意图；

图6是本实用新型实施例提供的车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1至4所示，本实用新型的实施例提出一种车辆控制器10，可以是车辆自动驾驶域控制器、车载娱乐系统域控制器或车载智能网联域控制器等。

提出的车辆控制器10包括壳体11、电路板12和至少一个热管13，壳体11包括用于安装连接器的接口端11a和背对接口端11a的自由端11b，壳体11的外部设有多个散热鳍片111。电路板12安装于壳体11内部，电路板12用于与车辆的网关和设置于车辆的传感器电连接。热管13安装于壳体11，热管13包括蒸发端131和冷凝端132，蒸发端131与电路板12上的主芯片121导热接触，冷凝端132延伸至壳体11的接口端11a。

在一些实施例中，提出的车辆控制器10以接口端11a朝下的方式安装于车辆，车辆控制器10运作时，电路板12上的主芯片121和其他发热模块，例如电源管理集成电路、电感、电容和双倍速率同步动态随机存储器，产生的热量传递给周围的气体，热空气上升到自由端11b，出现自由端11b的热量较高，而接口端11a温度较低的情况。

本实施例中，通过在壳体11安装至少一个热管13，并设置热管13的蒸发端131与电路板12上的主芯片121导热接触，热管13的冷凝端132延伸至壳体11的接口端11a，这样，主芯片121产生的热量部分被传递至壳体11的接口端11a，使得壳体11能够较为均匀地散热，该散热方式散热效果好，能够有效延长车辆控制器10的使用寿命，而且相对于现有的采用风冷或者水冷的方式，该散热方式成本低，既不会产生噪音，也不会占用太大的空间，而且可靠性高。

需要说明的是，热管13的冷凝端132不局限于设置为延伸到壳体11的接口端11a，在其他一些实施例中，热管13的冷凝端132延伸至接口端11a与自由端11b之间的任何一侧，也可以起到较好的散热效果。可以理解地，由于热空气是上升到自由端11b的，接口端11a与自由端11b之间的任何一侧相对于自由端11b温度较低，通过将热管13的冷凝端132延伸至接口端11a与自由端11b之间的任何一侧，也可以起到均匀散热的效果。

在一些实施例中，热管13的蒸发端131与主芯片121的导热接触之间直接导热接触，即，热管13的蒸发端131直接抵接在主芯片121封装外壳进行导热。

在其他一些实施例中，热管13的蒸发端131与主芯片121的导热接触之间间接导热接触，示例性地，热管13的蒸发端131通过导热胶粘接在主芯片121的封装外壳，主芯片121产生的热量先传递给导热胶，导热胶再将热量传递给热管13的蒸发端131。

如图4所示，在一些实施例中，壳体11的内侧壁设有凹槽112，热管13嵌于凹槽112内。通过将热管13嵌入式安装在壳体11的内侧壁，热管13可以采用更直接的方式和电路板12上的主芯片121接触，减少主芯片121和热管13之间的热阻，使得导热效果好。当然，壳体11的内侧壁也可以不设有凹槽112，热管13通过焊接直接固定在壳体11的内侧壁也是可以的，只要热管13能够将主芯片121产生的热量传递到壳体11的接口端11a。

在一些实施例中，热管13与壳体11之间通过金属焊料焊接固定。例如，热管13与壳体11之间通过锡料进行焊接。通过设置热管13与壳体11之间通过金属焊料焊接固定，可以减小热管13与壳体11之间的热阻，热传递更快，利于散热。

需要说明的是，热管13不局限于设置在壳体11的内侧壁，在其他一些实施例中，热管13的冷凝端132也可以设置为延伸出壳体11外部并与散热鳍片111连接。以该实施方式，热管13可以将主芯片121上的热量更直接地传导到散热鳍片111进行散热，散热速度更快。可选地，冷凝端132延伸出壳体11外部并与位于接口端11a的散热鳍片111连接，当然，也可以与位于接口端11a与自由端11b之间的散热鳍片111连接，这两个地方的散热鳍片111温度较低，可以形成较快的散热效果。可选地，热管13以横穿多个散热鳍片111的方式与散热鳍片111连接。

在一些实施例中，热管13在壳体11内部形成避让区133，避让区133能够使热管13避开电路板12的其他发热模块，例如电源管理集成电路、电感、电容和双倍速率同步动态随机存储器。通过设置避让区133，热管13避开电路板12的其他发热模块，使得热管13可以避免其他发热模块的影响，直接快速地将主芯片121上的热量传导出去。

在一些实施例中，壳体11的内侧壁与电路板12上的主芯片121直接导热接触，即，壳体11的内侧壁直接抵接在主芯片121的封装壳体11上，散热速度快。

在其他一些实施例中，壳体11的内侧壁与电路板12上的主芯片121通过导热件间接导热接触，示例性地，可以是壳体11的内侧壁通过导热胶与主芯片121的封装壳体11粘接。

当然，壳体11的内侧壁也可以设置为通过热管13与电路板12上的主芯片121导热连接，主芯片121产生的所有热量先传递给热管13，再通过热管13传递给壳体11散发出去。

如图2和图5所示，在一些实施例中，壳体11包括顶壳113和底盖114，顶壳113包括顶板1131和设于顶板1131的所述多个散热鳍片111，底盖114与顶壳113连接，电路板12夹设于顶板1131与底盖114之间。热管13设于顶板1131。该实施方式，顶壳113和底盖114可以对电路板12形成较好的防护效果，当然，壳体11与也可以设置为不含有底盖114，顶壳113设有凹陷部，电路板12嵌于凹陷部内并通过紧固件紧固于顶壳113也是可以的。可选地，底盖114与顶壳113之间采用紧固件锁紧的方式进行连接，当然，底盖114与顶壳113之间也可以采用卡扣的方式进行连接。

需要说明的是，散热鳍片111不局限于只设置在顶板1131，在其他一些实施例中，底盖114也可以设有散热鳍片111，这样散热效果更好。

在一些实施例中，多个散热鳍片111并排间隔设置顶板1131，相邻两个散热鳍片111之间的距离为D₁，D₁为5mm-15mm。通过热仿真显示，相邻两个散热鳍片111之间的距离设置为5mm-15mm时，利于空气的流动，能够起到较好的散热效果。进一步地，相邻两个散热鳍片111之间的距离可以设置为8mm-12mm。更进一步地，相邻两个散热鳍片111之间的距离可以设置为9.25mm±0.5mm，可以起到较优的散热效果。

在一些实施例中，每个散热鳍片111的高度为D₂，D₂为25mm-34mm。通过热仿真显示，每个散热鳍片111的高度设置为25mm-34mm，在满足加工可行性的情况下，该高度利于热量从顶板1131快速扩散到散热鳍片111的端部，能够起到较好的散热效果。进一步地，每个散热鳍片111的高度设置可以为30mm-34mm。更进一步地，每个散热鳍片111的高度设置可以为34mm，利于散热。

在一些实施例中，每个散热鳍片111的厚度为D₃，D₃为1.5mm-3mm。通过热仿真显示，每个散热鳍片111的厚度设置为1.5mm-3mm，在满足加工可行性的情况下，该厚度利于热量从顶板1131快速扩散到散热鳍片111的端部，能够起到较好的散热效果。进一步地，每个散热鳍片111的厚度可以设置为1.5mm-2.5mm。更进一步地，每个散热鳍片111的厚度可以设置为2mm±0.2mm，不仅加工方便，也利于散热。

在一些实施例中，顶板1131的厚度为D₄，D₄为2.5mm-7.5mm。顶板1131如果设置的较厚，不仅增加了整个车辆控制器10的重量，而且不利于热量穿过顶板1131传递到散热鳍片111。顶板1131如果设置的较薄，不能满足强度要求，而且加工难度高。本实施例中，通过将顶板1131的厚度设置为2.5mm-7.5mm，不仅能够兼顾强度和散热问题，而且能够降低重量和降低加工难度。进一步地，顶板1131的厚度可以设置为2.5mm-4.5mm。更进一步地，顶板1131的厚度可以设置为3.5mm±0.5mm。

在一些实施例中，顶壳113采用AlSi12Cu1铝合金压铸形成。AlSi12Cu1铝合金的导热系数是120-150，是常用的压铸材料的ADC12(12号铝料，Al-Si-Cu系合金)的1.5倍，导热速度更快，散热效果更好。

在一些实施例中，底盖114采用6061铝合金冲压形成。6061铝合金的导热系数是138，是常用冲压材料SECC(电解亚铅镀锌钢板)的1.5倍，导热速度更快，散热效果更好。

在一些实施例中，顶板1131与主芯片121之间导热接触，底盖114与电路板12对应主芯片121的背部导热接触。也即，顶板1131和底盖114从主芯片121的顶部和底部两侧对主芯片121进行散热，可以有效地将主芯片121上的热量更加快速地扩散出去，避免主芯片121温度过高，延长主芯片121的使用寿命。

在一些实施例中，顶板1131与主芯片121之间填充第一导热件14。示例性地，顶板1131与主芯片121之间填充有导热胶，主芯片121产生的部分热量传递给导热胶，导热胶再将热量传递给顶板1131并通过散热鳍片111扩散出去。当然，顶板1131和主芯片121之间也可以不设有第一导热件14，通过直接接触进行导热。

在一些实施例中，底盖114与电路板12之间填充第二导热件15。示例性地，底盖114和电路板12之间填充有导热胶，主芯片121产生的部分热量从主芯片121的背部传递给电路板12，电路板12再将热量传递给导热胶，导热胶将热量传递给底盖114扩散出去。当然，底盖114与电路板12之间也可以不设有第二导热件15，通过直接接触进行导热。

如图2所示，车辆控制器10还包括支架16，支架16安装于底盖114背对顶壳113的一侧，车辆控制器10可以通过支架16安装于车辆上。

如图1和图6所示，本实用新型的实施例还提出一种车辆100，其包括车身20、动力部30以及上述的车辆控制器10，动力部30安装于车身20，车辆控制器10以接口端11a朝下的方式安装于车身20，车辆控制器10与动力部30电连接，车辆控制器10用于控制动力部30运动。

在一些实施例中，车身20的后备箱21侧边设有透气孔，车辆控制器10设于透气孔处，散热鳍片111的延伸方向与透气孔的对流方向一致。该实施方式，巧妙地利用车身20原有的结构对车辆控制器10进行散热，车辆控制器10布局方便，且无需对车身20进行大范围的改造，即降低了改造成本和安装成本，又使得车辆控制器10可以适用多种车辆。此外，通过设置散热鳍片111的延伸方向与透气孔的对流方向一致，利于对流气体的流动，可以加快对流气体快速携带走散热鳍片111上的热量。当然，散热鳍片111的延伸方向与透气孔的对流方向也可以设置为一致，只要散热鳍片111是朝向透气孔的，流经透气孔的对流气体可以携带走散热鳍片111的热量即可。

在一些实施例中，车身20的驾驶舱22底部设有空调出风口，车辆控制器10设于空调出风口处，散热鳍片111的延伸方向与空调出风口的对流方向一致。该实施方式，巧妙地利用车身20原有的结构对车辆控制器10进行散热，车辆控制器10布局方便，且无需对车身20进行大范围的改造，即降低了改造成本和安装成本，又使得车辆控制器10可以适用多种车辆。此外，通过设置散热鳍片111的延伸方向与空调出风口的对流方向一致，利于对流气体的流动，可以加快对流气体快速携带走散热鳍片111上的热量。当然，散热鳍片111的延伸方向与空调出风口的对流方向也可以设置为一致，只要散热鳍片111是朝向空调出风口的，流经空调出风口的对流气体可以携带走散热鳍片111的热量即可。

在一些实施例中，车身20包括金属车架，车辆控制器10直接安装于车身20的金属框架，车辆控制器10运作时产生的热量传递给金属车架扩散出去。该实施方式，巧妙地利用车身20原有的结构对车辆控制器10进行散热，车辆控制器10布局方便，且无需对车身20进行大范围的改造，即降低了改造成本和安装成本，又使得车辆控制器10可以适用多种车辆。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种车辆控制器，其特征在于，包括：

壳体，包括用于安装连接器的接口端和背对所述接口端的自由端，所述壳体的外部设有多个散热鳍片；

电路板，安装于所述壳体内部，所述电路板用于与所述车辆的网关和设置于所述车辆的传感器电连接；

至少一个热管，安装于所述壳体，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端与所述电路板上的主芯片导热接触，所述冷凝端延伸至所述壳体的接口端或者延伸至所述接口端与所述自由端之间的任何一侧。

2.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述壳体的内侧壁设有凹槽，所述热管嵌于所述凹槽内。

3.根据权利要求2所述的车辆控制器，其特征在于，所述热管与壳体之间通过金属焊料焊接固定。

4.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述热管的冷凝端延伸出所述壳体外部并与所述散热鳍片连接。

5.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述热管在所述壳体内部形成避让区，所述避让区能够使所述热管避开所述电路板的其他发热模块。

6.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述壳体的内侧壁与所述电路板上的主芯片直接导热接触或者通过导热件间接导热接触。

7.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述壳体包括：

顶壳，包括顶板和设于所述顶板的所述多个散热鳍片；

底盖，与所述顶壳连接；

其中，所述电路板夹设于所述顶板与所述底盖之间。

8.根据权利要求7所述的车辆控制器，其特征在于，所述多个散热鳍片并排间隔设置于所述顶板，所述顶壳采用以下至少一种设置方式：

相邻两个所述散热鳍片之间的距离为D₁，D₁为5mm-15mm；

每个所述散热鳍片的高度为D₂，D₂为25mm-34mm；

每个所述散热鳍片的厚度为D₃，D₃为1.5mm-3mm；

所述顶板的厚度为D₄，D₄为2.5mm-7.5mm。

9.根据权利要求7所述的车辆控制器，其特征在于，所述顶壳采用AlSi12Cu1铝合金压铸形成；或者，

所述底盖采用6061铝合金冲压形成。

10.根据权利要求7所述的车辆控制器，其特征在于，所述顶板与所述主芯片之间导热接触，所述底盖与所述电路板对应所述主芯片的背部导热接触。

11.根据权利要求10所述的车辆控制器，其特征在于，所述顶板与所述主芯片之间填充第一导热件；和/或，

所述底盖与所述电路板之间填充第二导热件。

12.一种车辆，其特征在于，包括：

车身；

安装于所述车身的动力部；以及

权利要求1至11任一项所述的车辆控制器，所述车辆控制器以所述接口端朝下的方式安装于所述车身，所述车辆控制器与所述动力部电连接，用于控制所述动力部运动。

13.根据权利要求12所述的车辆，其特征在于，所述车身的后备箱侧边设有透气孔，所述车辆控制器设于所述透气孔处，所述散热鳍片的延伸方向与所述透气孔的对流方向一致；或者，

所述车身的驾驶舱底部设有空调出风口，所述车辆控制器设于所述空调出风口处，所述散热鳍片的延伸方向与所述空调出风口的对流方向一致；或者，

所述车身包括金属车架，所述车辆控制器直接安装于所述车身的金属框架。

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