CN220963849U - 一种分电模块、控制装置及无人设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分电模块、控制装置及无人设备，其中，分电模块包括不少于两组的分电组件，多组所述分电组件分别安装于基部所具有的多个立面处，每组所述分电组件包括内部接头、外部接头以及用于装配内部接头和外部接头的分电基板，所述内部接头穿过基部立面与控制模块电连接，所述外部接头连接于所述分电基板远离基部立面一侧并与外部设备电连接。本实用新型用以解决现有技术中基部则需要具备与基部电路板适配的安装面才能够对基部电路板进行安装，从而导致基部电路板布置灵活性较低的问题。

Description

一种分电模块、控制装置及无人设备

技术领域

本实用新型涉及分电模块领域，更具体涉及一种分电模块、控制装置及无人设备。

背景技术

以无人机为代表的无人设备广泛应用于农业、林业、电力、测绘等行业，由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵。其中，无人机主要由控制系统、动力系统、视频传输系统以及机身结构四大部分构成，而控制系统主要包括飞控模块、分电板以及接收机等组成部分，飞控模块、接收机等控制模块均通过分电板连通电源电路和信号线路。常规分电板通过一根总线连通无人机的电池，再分别通过各个接头连通向各个模块供电，存在分电板体积较大且线路杂乱的问题。

现有公开号为CN213522753U的中国专利公开了一种防水密封电子电路装置，防水密封电子电路装置包括：基部；以及至少两个控制模块，所述至少两个控制模块密封地设置在所述基部的第一侧面上；其中，所述基部包括内部接口和外部接口，所述内部接口用于与所述至少两个控制模块电连接，以实现所述至少两个控制模块中的任意两个或更多个之间的电连接，所述外部接口用于与外部设备电连接，所述基部包括基部壳体、设置在所述基部壳体内的基部电路板以及将所述基部电路板密封地设置在所述基部壳体上的所述防水密封层，外部接口连接于基板电路板，并且外部接口可以包括每一个控制模块与外部设备的接口。

上述现有技术中使用一整块基部电路板布置多个直插接口，相较于常规的分电板而言优化了其空间布置和线束连接方式，但是，基部电路板仍然需要具备较大的表面积用于布置所有的直插接口，基部则需要具备与之适配的安装面才能够对基部电路板进行安装，布置灵活性较低。

有鉴于此，有必要对现有技术中的分电模块予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种分电模块、控制装置及无人设备，用以解决现有技术中基部则需要具备与基部电路板适配的安装面才能够对基部电路板进行安装，从而导致基部电路板布置灵活性较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种分电模块，包括不少于两组的分电组件，多组所述分电组件分别安装于基部所具有的多个立面处，每组所述分电组件包括内部接头、外部接头以及用于装配内部接头和外部接头的分电基板，所述内部接头穿过基部立面与控制模块电连接，所述外部接头连接于所述分电基板远离基部立面一侧并与外部设备电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述分电组件还包括保护壳，所述保护壳一侧固接于基部立面，所述保护壳远离基部立面一侧开设保护槽，所述分电基板固接于所述保护槽内并且所述分电基板的边缘与保护槽的槽壁贴合，所述内部接头穿过所述保护壳后与基部内的控制模块通过软排线电连接，多个所述外部接头由所述保护槽的槽口处伸出并与外部设备电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述分电基板安装外部接头一侧覆盖防水层，所述防水层的边缘延伸至覆盖所述保护槽的槽壁，所述保护壳通过密封垫与基体立面相连；

所述保护槽的槽底开设供内部接头穿过的让位孔，所述密封垫包括密封主体和密封圈，所述密封主体一侧与保护壳贴合，所述密封主体另一侧与基部立面贴合，所述密封圈一体成型于密封主体远离保护壳一侧；

所述密封主体正对所述让位孔开设让位口，所述密封圈围绕所述让位口设置，所述密封圈穿过并抵持基部立面供内部接口插入的开口处。

作为本实用新型的进一步改进，所述分电基板与保护槽的槽底之间设置绝缘板，所述绝缘板平行于所述分电基板和保护槽的槽底所在平面设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述外部接头选配为防水连接器，每个所述外部接头均包括外壳和多个围设于外壳内侧的接触针脚，每个所述分电基板连接的多个所述外部接头的接触针脚数量以及外壳形状均不一致，所述外壳靠近接触针脚一侧一体成型防呆块。

作为本实用新型的进一步改进，所述保护壳远离基部立面一侧可拆卸连接保护罩，所述保护罩与保护壳相连的状态下所述分电基板和外部接头均覆盖于所述保护罩内。

作为本实用新型的进一步改进，所述保护壳远离分电基板一侧一体成型定位凸起，所述密封主体形成与定位凸起适配的定位凹槽，所述定位凸起嵌设于定位凹槽内。

本发明还揭示了一种控制装置，包括：主体基部，所述主体基部包括相互垂直的四个安装立面；

如上述中任一项所述的分电模块，所述分电模块包括两组分电组件，两组所述分电组件分别连接于所述基部的两个安装立面处；

安装于主体基部内部的多组设备控制模块，多组所述设备控制模块分别与两组分电组件的内部接口通过软排线电连接。作为本实用新型的进一步改进，

作为本实用新型的进一步改进，同一所述安装立面沿基部的高度方向对称形成两个定位台阶，所述分电组件设于两个所述定位台阶之间，所述分电组件的保护壳高度方向两侧分别与两个定位台阶贴合。

本发明还揭示了一种无人设备，包括如上述任一项所述的分电模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：首先，通过将现有技术中设置为一个整体的分电板拆分为由不少于两组的分电组件构成的分电模块，并且将不少于两组的分电模块安装于基部所具有的多个立面上，相较于现有技术中一整块的分电板而言需要基部具备面积足够与之适配的安装面而言，拆分为不少于两组的分电构件首先客观上减小两组分电板的面积，可以对现有技术中无法利用的四个或更多基部立面进行充分利用，根据控制模块的排布自由地将分电组件安装至基部的任何立面处，从而有效提高分电模块的装配灵活性。

其次，分电组件还包括保护壳，通过开设于保护壳的保护槽装配分电基板从而达到对分电基板进行有效保护的效果。同时，内部接头依次穿过保护壳和基部的立面后通过软排线与控制模块电连接，有效解决了集成线束在连接多个基部内部的PCB电路板时存在的内部插接件连接困难，所需操作及走线空间大的问题，从而达到对基部内的空间有效利用的目的。

最后，在分电基板的表面覆盖防水层，在防水要求较低时防水层可以是涂覆在分电基板表面的三防漆层，在防水要求较高时防水层可以为灌胶层，由于保护槽的槽深大于分电基板的厚度，灌胶层能够在保护槽的槽壁与分电基板之间形成足够的厚度以达到更好的防水效果，而防水层为三防漆层时也可以将三防漆涂覆区域延伸至保护槽的槽壁以进一步达到更好的防水效果。

附图说明

图1为本实用新型中示例性表现包含两组分电组件的分电模块安装至一个具有四个立面的基部的安装状态示意图，其中基部安装两个分电组件的两个立面相互垂直；

图2为本实用新型中用于体现分电组件与保护壳、密封垫、绝缘板以及保护罩之间装配顺序的爆炸视图；

图3为图1中F-F向剖面示意图；

图4为图3中A部放大图；

图5为控制装置整体结构示意图；

图6为控制装置一侧立面与分电组件装配关系的爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

参照图1至图4所揭示的本实用新型中分电模块的一种具体实施方式，将现有技术中整体的分电模块拆分为不少于两组的分电组件1，并且可以将分电组件1安装至基部2的任意两个立面21处，其相较于现有的分电模块而言，无需基部2具备足够大面积的安装面以适配整体的分电模块，从而使得常规无法利用的基部2的立面21能够得到充分的利用，并且两组分电组件1各自装配用于对接外部设备的外部接头12，相较于现有技术中在一个整体的分电模块上密集布置所有用于对接外部设备的接头而言，不少于两组的分电组件1分别装配多个用于对接外部设备的外部接头12，从而有效降低了外部接头12分布的密集程度，便于与外部设备之间的线路连通和断开，且由于每个外部接头12具备足够的操作空间，也较大程度上避免了由于操作难度造成的外部接头12损坏的问题；同时，一旦某个外部接头12或内部接头11发生损坏时，将发生损坏的内部接头11或外部接头12所连接的分电基板13拆除更换即可，而完好的其他分电组件1无需进行更换，而一个整体的分电模块的某一内部接头或外部接头损坏时即需要对其整体进行拆除更换，因此本实施方式降低了分电模块更换成本和更换难度。

参图1至图4所示，在本实施方式中，分电模块包括不少于两组的分电组件1，多组分电组件1分别安装于基部2所具有的多个立面21处，每组分电组件1包括内部接头11、外部接头12以及用于装配内部接头11和外部接头12的分电基板13，内部接头11穿过基部立面21与控制模块22电连接，外部接头12连接于分电基板13远离基部立面21一侧并与外部设备电连接。无人设备的各个控制模块22如飞控模块、接收机模块均通过分电模块连通电源电路和信号线路，现有用于连通基部2外部的设备和上述各个安装于基部2内的控制模块22的分电模块为一个整体，现有基部为适配现有分电模块需要具备足够大面积并能够与分电模块适配的安装面，且分电模块的外表面密集分布用于连接各个外部设备的接口，使得现有技术中的分电模块与基部之间的装配不够灵活的同时，外部设备与接口的连接线的连通和断开也不便于操作。本实施方式中通过将分电模块拆分为至少两组的分电组件1，分电组件1的具体数量和与基部2的连接位置可以随实际的电路布置以及基部2的结构进行合理设计，以图1中具备四个立面21的基部2为例，图1的分电组件1设置数量为两组，且两组分电组件连接于基部2的两个相邻立面21上，相较于常规的将分电组件连接于基部2的水平安装面上的技术方案，对基部2的立面进行合理利用，构成分电组件1的分电板13的大小以及外部接头12的连接数量均可以根据基部2的立面进行设计。

需要说明的是，图1所示仅为分电组件1与基部2的一种连接方案，分电组件1也可以连接于基部2的两个平行立面21处；进一步地，若基部2所具备的立面21为三个或大于四个也可以根据实际的立面21数量和面积对分电组件1的数量进行增减，同时，较佳的技术方案为基部2的每个立面21安装一组分电组件1，但是每个基部2的立面21所分布的分电组件1也可以为两组或更多，从而使得分电模块1与基部2之间的装配方式灵活度大大提高。并且，每个分电组件1的外部接头12的数量相较于整体的分电模块上分布所有的外部设备接口而言，降低为外部接头12在分电基板13上的排布密度，使得每个外部接头12的可操作空间增加，便于与外部设备之间的线路连通和断开的同时降低外部接头12的损坏频率，进而降低分电组件1的损坏频率。

参图2至图4所示，分电组件1还包括保护壳14，保护壳14一侧固接于基部立面21，保护壳14远离基部立面21一侧开设保护槽141，分电基板13固接于保护槽141内并且分电基板13的边缘与保护槽141的槽壁贴合，内部接头11穿过保护壳14控制模块22通过软排线221电连接，多个外部接头12由保护槽141的槽口处伸出并与外部设备电连接。分电基板13安装外部接头12一侧覆盖防水层(未示出)，防水层(未示出)的边缘延伸至覆盖保护槽141的槽壁，保护壳14通过密封垫15与基部2的立面21相连。

参图2至图4所示，保护槽141的槽底开设供内部接头11穿过的让位孔1411，密封垫15包括密封主体151和密封圈152，密封主体151一侧与保护壳14贴合，密封主体151另一侧与基部立面21贴合，密封圈152一体成型于密封主体151远离保护壳14一侧；密封主体151正对让位孔1411开设让位口1511，密封圈152围绕让位口1511设置，密封圈152穿过并抵持基部立面21供内部接头11插入的开口211处。保护壳14远离分电基板13一侧一体成型定位凸起142，密封主体151形成与定位凸起142适配的定位凹槽1512，定位凸起142嵌设于定位凹槽1512内。外部接头12选配为防水连接器，分电基板13与保护槽141的槽底之间设置绝缘板16，绝缘板16平行于分电基板13和保护槽141的槽底所在平面设置。

在进行分电组件1的装配时，首先将绝缘板16贴合于分电基板13连接内部接头11一侧，然后将绝缘板16以及分电基板13整体置于保护壳14所开设的保护槽141内，需要说明的是，绝缘板16可以选配为PP绝缘片、PC绝缘片、PVC绝缘片等，本实施方式中保护壳14为金属材质，绝缘板16的设置能够避免分电基板13直接与保护槽141接触而发生短路。通过螺栓(未示出)将分电基板13固定于保护槽141内，连接于分电基板13的内部接头11穿过开设于保护槽141槽底的让位孔1411。分电基板13于保护槽141内装配完成后，分电基板13的周缘各处与保护槽141的槽壁各处均贴合，然后再将密封垫15套接至保护壳14远离分电基板13一侧。将密封垫15套设至保护壳14至密封主体151与保护壳14贴合，此时形成于保护壳14的定位凸起142与形成于密封主体151的定位凹槽1512相互嵌合，以保证密封垫15与保护壳14的相对位置安装准确。移动装配好密封垫1的分电组件整体1至靠近基部2的立面21处，令密封圈152穿过基部2的立面21所开设的供内部接头11穿过的开口211处，密封圈152能够对开口211各处进行有效密封。最后，将保护壳14与基部2的立面21使用螺栓拧紧固定，完成该分电组件与基部2的立面21之间的整体安装。

由于本实施方式中能够对基部2通常不被使用的立面21进行有效利用，相应的，基部2的立面为具备装配分电组件1的条件高度也有所增加，因此在基部2内安装的多组控制模块22可以上下平行地层叠设置(参图3所示)，因此，本实施方式中分电组件1的内部接头11伸入基部2内后，通过软排线221可以直接与任意的控制模块22的PCB板电连接，相较于常规的使用集成线束连接多个控制模块22的PCB板存在的连接困难、所需操作及走线空间较大的问题，有效提升基部2内的利用空间并能够有效减小基部2的整体体积。

需要说明的是，分电基板13表面所覆盖的防水层(未示出)可以是三防漆层或注胶层，在防水要求较低时防水层可以设为三防漆层，在防水要求较高时防水层可以设为灌胶层，由于保护槽141的槽深大于分电基板13的厚度，灌胶层能够在保护槽141的槽壁与分电基板13之间形成足够的厚度的防水层(未示出)以达到更好的防水效果，而防水层(未示出)为三防漆层时也可以将三防漆涂覆区域延伸至保护槽141的槽壁以进一步达到更好的防水效果。

参图2所示，每个外部接头12均包括外壳121和多个围设于外壳121内侧的接触针脚122，每个分电基板13连接的多个外部接头12的接触针脚122数量以及外壳121形状均不一致，外壳121靠近接触针脚122一侧一体成型防呆块123。本实施方式中外部接头12均设置为卡扣式防水连接器，每个外部设备的插头(未示出)均适配于与之对接的外部接头12的外壳121的形状和接触针脚122的数量，且具备与防呆块123适配的防呆槽(未示出)。通过对每个分电基板13上连接的每个外部接头12的外壳121形状、接触针脚122数量以及防呆块123的设计，可以保证插头(未示出)与外部接头12之间的一一对应的关系，避免不适配的插头插入外部接头12而导致事故发生。本实施方式中，在分电基板13与保护壳14连接之前已将各个外部接头12和内部接头11焊接至分电基板13上。通过外部接头12设置为防水连接器，以及覆盖于分电基板13外侧的防水层，当无人设备在潮湿的环境或水下执行任务时能够起到一重防水效果，密封垫15夹持于保护壳14和基部2的立面21之间，能够有效避免蒸汽、液滴或者液体由保护壳14与基部2之间缝隙处进入开口211内导致基部2内的控制模块22受潮短路，从而起到二重的防水效果，在保证分电组件1本身的使用寿命的同时对基部2内的控制模块22起到有效的保护作用。

参图2所示，保护壳14远离基部2的立面21一侧可拆卸连接保护罩17，保护罩17与保护壳14相连的状态下分电基板13及该分电基板13连接的多个外部接头12均覆盖于保护罩17内。在无需分电组件1的状态下，将保护罩17扣合于保护壳14处以将分电基板13和外部接头12覆盖住，并通过四颗螺栓(未示出)固定保护罩17和保护壳14，从而对分电基板13和外部接头12进行保护。

本发明还设计了一种控制装置，参图5和图6所示，包括主体基部3、如前述实施方式所述的分电模块、安装于主体基部3内部的多组设备控制模块32、主体基部3包括相互垂直的四个安装立面31；分电模块包括两组分电组件1，两组分电组件1分别连接于主体基部3的两个安装立面31处；多组设备控制模块32分别与两组分电组件1的内部接口电连接。本实施方式中，两组分电模块1分别设置于主体基部3的两个相互平行的安装立面31处，具体的，两组分电模块1分别设置于主体基部3垂直于长度方向的两个安装立面31处，主体基部3的另外两个安装立面31之间贯穿开设通风口34，用于对主体基部3内安装的设备控制模块32进行散热。

需要说明的是，本实施方式中设备控制模块32通过软排线与分电组件1的内部接头11电连接，因而本实施方式中对设备控制模块32的标号引在软排线处。同一安装立面31沿主体基部3的高度方向对称形成两个定位台阶33，分电组件1设于两个定位台阶33之间，分电组件1的保护壳14高度方向两侧分别与两个定位台阶33贴合。进一步地，位于两个定位台阶33之间还形成容纳槽(未标注)，分电组件1嵌于容纳槽(未标注)内且两侧分别与两个定位台阶33贴合。本实施方式中保护壳14与容纳槽(未标注)之间同样设置密封垫15，具体连接方式如前述实施方式所述，在此不做赘述。

本发明还设计了一种无人设备，该无人设备包括上述的多电路板分层布局结构，该无人设备可以是无人机、无人车、无人船等。优选的，本实施方式中的无人设备为无人机。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种分电模块，其特征在于，包括：不少于两组的分电组件，多组所述分电组件分别安装于基部所具有的多个立面处，每组所述分电组件包括内部接头、外部接头以及用于装配内部接头和外部接头的分电基板，所述内部接头穿过基部立面与控制模块电连接，所述外部接头连接于所述分电基板远离基部立面一侧并与外部设备电连接。

2.根据权利要求1所述的分电模块，其特征在于，所述分电组件还包括保护壳，所述保护壳一侧固接于基部立面，所述保护壳远离基部立面一侧开设保护槽，所述分电基板固接于所述保护槽内并且所述分电基板的边缘与保护槽的槽壁贴合，所述内部接头穿过所述保护壳后与基部内的控制模块通过软排线电连接，多个所述外部接头由所述保护槽的槽口处伸出并与外部设备电连接。

3.根据权利要求2所述的分电模块，其特征在于，所述分电基板安装外部接头一侧覆盖防水层，所述防水层的边缘延伸至覆盖所述保护槽的槽壁，所述保护壳通过密封垫与基部立面相连；

所述保护槽的槽底开设供内部接头穿过的让位孔，所述密封垫包括密封主体和密封圈，所述密封主体一侧与保护壳贴合，所述密封主体另一侧与基部立面贴合，所述密封圈一体成型于密封主体远离保护壳一侧；

所述密封主体正对所述让位孔开设让位口，所述密封圈围绕所述让位口设置，所述密封圈穿过并抵持基部立面供内部接口插入的开口处。

4.根据权利要求2所述的分电模块，其特征在于，所述分电基板与保护槽的槽底之间设置绝缘板，所述绝缘板平行于所述分电基板和保护槽的槽底所在平面设置。

5.根据权利要求3所述的分电模块，其特征在于，所述外部接头选配为防水连接器，每个所述外部接头均包括外壳和多个围设于外壳内侧的接触针脚，每个所述分电基板连接的多个所述外部接头的接触针脚数量以及外壳形状均不一致，所述外壳靠近接触针脚一侧一体成型防呆块。

6.根据权利要求4所述的分电模块，其特征在于，所述保护壳远离基部立面一侧可拆卸连接保护罩，所述保护罩与保护壳相连的状态下所述分电基板和外部接头均覆盖于所述保护罩内。

7.根据权利要求3所述的分电模块，其特征在于，所述保护壳远离分电基板一侧一体成型定位凸起，所述密封主体形成与定位凸起适配的定位凹槽，所述定位凸起嵌设于定位凹槽内。

8.一种控制装置，其特征在于，包括：主体基部，所述主体基部包括相互垂直的四个安装立面；

如权利要求2至7中任一项所述的分电模块，所述分电模块包括两组分电组件，两组所述分电组件分别连接于所述基部的两个安装立面处；

安装于主体基部内部的多组设备控制模块，多组所述设备控制模块分别与两组分电组件的内部接口通过软排线电连接。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，同一所述安装立面沿基部的高度方向对称形成两个定位台阶，所述分电组件设于两个所述定位台阶之间，所述分电组件的保护壳高度方向两侧分别与两个定位台阶贴合。

10.一种无人设备，其特征在于，包括如权利要求2至7中任一项所述的分电模块。