激光雷达散热装置及其方法和激光雷达与流程
本技术涉及激光雷达散热，特别涉及一种激光雷达散热装置及其方法和激光雷达。
背景技术：
1、激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，由激光发射器、光学接收器、转镜以及信号控制和数据处理系统等组成。激光雷达的工作原理是以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物等障碍物上，引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收器上，根据激光测距原理计算，就得到从激光雷达到目标点的距离，脉冲激光不断地扫描目标物，就可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理后，就可得到精确的三维立体图像。
2、随着社会的不断发展，自动驾驶技术的不断完善和商业应用，汽车行业对于激光雷达的测距要求越来越高，不仅仅需要满足近距离测距的要求，而且对激光雷达的长距离测距能力提出了更高的要求。而对于长距离测距能力的提升，会带来激光雷达中激光器功率的急剧增加和控制芯片的功耗也会明显增大许多。此外，激光雷达在汽车中的安装空间有限，工作环境比较恶劣，造成激光雷达功率提升的同时，其散热空间并没有随之增大，导致了激光雷达的热量相对集中，无法及时高效地散出。因此，依靠常规的自然对流散热和风冷散热方式已经无法满足长距激光雷达的散热需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本技术的目的在于提供一种激光雷达散热装置及其方法和激光雷达。
2、本技术提供一种激光雷达散热装置。所述激光雷达散热装置包括激光雷达散热壳体和散热设备。所述激光雷达散热壳体包括散热主壳体和底板。所述散热主壳体包括底壁、前壁和与所述前壁和所述底壁连接的至少一个侧壁。所述散热主壳体的所述底壁与所述底板合围成空腔，所述底壁、前壁和与所述前壁和所述底壁连接的至少一个侧壁合围成容置腔，所述容置腔内用于容置激光雷达设备，所述激光雷达设备包括激光器。至少部分所述散热设备设置于所述空腔内。至少部分所述散热设备包括第一散热模块和第二散热模块，所述第一散热模块呈翅片结构。所述第一散热模块设置在第一槽道。所述第一散热模块用于吸收所述激光器发出的热量并通过所述第一槽道中的传热介质将所述热量导出进行散热。所述第二散热模块包括第二槽道和在所述第二槽道内填充的相变蓄热材料。
3、如此，本技术的激光雷达散热装置在激光雷达的激光器工作时，通过设置在空腔内的第一散热模块吸收热量，然后通过传热介质与第一散热模块换热，并将传热介质导出进行散热，以及在激光器产生的热量过多，传热介质无法完全散热时，通过填充在第二槽道内的相变蓄热材料将传热介质无法吸收的多余热量吸收，由此实现激光器的快速散热。也即是，本技术的激光雷达散热装置利用液冷和相变蓄热材料相结合的散热方式，相互补充协作，达到及时高效散热的目的，从而解决由于激光雷达在汽车中的安装空间有限，且工作环境比较恶劣，造成的激光雷达功率提升的同时散热空间并没有随之增大，导致的激光雷达的热量相对集中，无法及时高效地散出的问题。
4、在某些实施方式中，至少部分所述散热设备包括一个或多个所述多个第一散热模块，多个第一散热模块之间通过所述第一槽道以串联、并联或串并联结合的方式连接。
5、如此，本技术的激光雷达散热装置的第一散热模块之间通过第一槽道以串联、并联或串并联结合的方式连接，使得在激光雷达工作时，通过第一槽道将与第一散热模块换热后的导流液导出进行散热，从而达到及时高效散热的目的。
6、在某些实施方式中，所述第二槽道为封闭的长方体、正方体或异形体构件。
7、如此，本技术的激光雷达散热装置通过将第二槽道设置成封闭的长方体、正方体或异形体构件，使得在将相变蓄热材料填充到第二散热模块时，填充在第二槽道的相变蓄热材料在吸热时由固体变为液体时不会溢出，以及在相变蓄热材料放热时由液体变为固体时能保持初始的形状，从而达到及时高效散热的目的。
8、在某些实施方式中，所述第二槽道内设置有金属骨架，所述金属骨架将所述第二槽道切割成多个散热模块。
9、如此，本技术的激光雷达散热装置通过在第二槽道内设置金属骨架将第二槽道切割成多个散热模块能够使激光器的热量通过增加金属骨架迅速地传递到距离接触面相对较远位置的相变材料，避免热量集中于局部相变蓄热材料，使得填充在第二槽道中的相变蓄热材料能够均匀地物态转换吸收热量，避免局部相变蓄热材料吸热不足，提高了激光雷达散热装置整体的均温性，以及提高了激光雷达散热装置整体的瞬时吸热能力，进一步确保高效的热传递，达到及时高效散热的目的。
10、在某些实施方式中，多个所述第一散热模块与所述激光器的数量及位置一一对应；所述传热介质包括导流液，所述第一散热模块用于吸收所述激光器发出的热量，并通过所述导流液将所述热量导出进行散热。
11、如此，本技术的激光雷达散热装置在设置第一散热模块时，第一散热模块与激光器的数量及位置一一对应，使得在激光器工作发出热量时，通过第一散热模块吸收激光器工作时产生的热量，并通过导流液将热量导出进行散热，从而达到及时高效散热的目的。
12、在某些实施方式中，所述散热主壳体的第一侧壁设有第一出液口和第一进液口，所述导流液经过所述第一出液口将所述热量导出进行散热处理，并将进行散热处理后的所述导流液从所述第一进液口以流入所述第一槽道内。
13、如此，本技术的激光雷达散热装置通过在第一侧壁设置第一出液口和第一进液口，使得导流液经过第一出液口将热量导出进行散热，并通过第一进液口将经过散热处理后的导流液流入第一槽道内实现导流液的循环，以达到及时高效散热的目的。
14、在某些实施方式中，所述散热设备还包括循环管路，所述第一进液口和所述第一出液口分别连接循环管路的一端的两个端口。
15、如此，本技术的激光雷达散热装置通过将第一出液口和第一进液口分别连接循环管路的一端的两个端口，以通过循环管路实现导流液的热量导流和循环，从而达到及时高效散热的目的。
16、在某些实施方式中，所述散热设备还包括循环泵和储液盒，所述循环泵和所述储液盒分别连接在所述循环管路上。
17、如此，本技术的激光雷达散热装置将循环泵和储液盒设置在循环管路上，使得散热主壳体、循环泵和储液盒通过循环管路连接成一个具有封闭式循环流道的散热装置系统，从而达到及时高效散热的目的。
18、在某些实施方式中，所述散热设备还包括散热器，所述散热器设置在所述循环管路上，所述散热器用于对所述第一散热模块吸收的所述热量进行散热。
19、如此，本技术的激光雷达散热装置通过将散热器设置在循环管路上，通过散热器对第一散热模块吸收的热量进行散热，实现及时高效散热。
20、在某些实施方式中，所述散热器中设有与所述第一出液口对应的第二进液口和与所述第一进液口对应的第二出液口，所述第二进液口和所述第二出液口分别连接所述循环管路的另一端的两个端口；所述导流液经过所述第一出液口将所述热量由所述第二进液口导流至所述散热器中，并将经所述散热器进行散热处理后的所述导流液从所述第二出液口流出，并经所述第一进液口以流入所述第一槽道内。
21、如此，本技术的激光雷达散热装置通过在散热主壳体的第一侧壁设有第一出液口和第一进液口，并在散热器中设有与第一出液口对应的第二进液口，散热器中设有与第一进液口对应的第二出液口，使得导流液通过第一出液口将热量由第二进液口导流至散热器中，并将经散热器进行散热处理后的导流液从第二出液口流出第一进液口以流入封闭的空腔内，实现导流液的循环利用，从而达到及时高效散热的目的。
22、在某些实施方式中，所述激光雷达散热壳体的所述底板包括向所述散热主壳体的前壁延伸及向与所述前壁相对的侧壁延伸的两个延伸部，和与两个所述延伸部及与所述前壁相邻的两个侧壁均衔接的支撑部。
23、如此，本技术的激光雷达散热壳体的底板通过朝前壁延伸及向与前壁相对的侧壁延伸的两个延伸部，和与两个延伸部及与前壁相邻的两个侧壁衔接的支撑部，使得空腔处于相对封闭的状态。
24、本技术还提供一种激光雷达散热方法，并应用于上述任一项所述的激光雷达散热装置。所述激光雷达散热方法包括实时检测所述激光雷达中的所述激光器的温度；判断所述激光器的温度是否超过预设阈值；当所述温度超过第一阈值时，自动开启循环泵进行工作，以使与所述第一散热模块进行换热后的所述传热介质在所述循环管路中流动，以将所述第一散热模块从所述激光器吸收的热量通过所述第一槽道导流出进行散热；当所述温度超过第二阈值时，自动开启所述循环泵进行工作，以使与所述第一散热模块进行换热后的所述传热介质在所述循环管路中流动，以将所述第一散热模块从所述激光器吸收的热量通过所述第一槽道导出进行散热；同时，所述第二槽道内的相变蓄热材料吸收激光雷达产生的不能被所述传热介质及时带走的部分热量，将所述热量储存于所述相变蓄热材料内。
25、如此，本技术的激光雷达散热方法在激光雷达的激光器工作时，通过设置在空腔内的第一散热模块吸收热量，然后通过传热介质与第一散热模块换热，并将传热介质导流导出进行散热，以及在激光器产生的热量过多，传热介质无法完全散热时，通过填充在第二槽道的相变蓄热材料将传热介质无法吸收的多余热量吸收，由此实现激光器的快速散热。也即是，本技术的激光雷达散热装置利用液冷和相变蓄热材料相结合的散热方式，相互补充协作，达到及时高效散热的目的，从而解决由于激光雷达在汽车中的安装空间有限，且工作环境比较恶劣，造成的激光雷达功率提升的同时散热空间并没有随之增大，导致的激光雷达的热量相对集中，无法及时高效地散出的问题。
26、本技术提供一种激光雷达。所述激光雷达包括上述任一项所述的激光雷达散热装置。
27、如此，本技术的激光雷达在激光雷达的激光器工作时，通过设置在空腔内的第一散热模块吸收热量，然后通过传热介质与第一散热模块换热，并将传热介质导流至散热器散热，以及在激光器产生的热量过多，传热介质无法完全散热时，通过填充在槽道的相变蓄热材料将传热介质无法吸收的多余热量吸收，由此实现激光器的快速散热。也即是，本技术的激光雷达散热装置利用液冷和相变蓄热材料相结合的散热方式，相互补充协作，达到及时高效散热的目的，从而解决由于激光雷达在汽车中的安装空间有限，且工作环境比较恶劣，造成的激光雷达功率提升的同时散热空间并没有随之增大，导致的激光雷达的热量相对集中，无法及时高效地散出的问题。
28、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
技术特征：
1.一种激光雷达散热装置，其特征在于，所述激光雷达散热装置包括：激光雷达散热壳体和散热设备，所述激光雷达散热壳体包括散热主壳体和底板；
2.根据权利要求1所述的激光雷达散热装置，其特征在于，至少部分所述散热设备包括一个或多个所述第一散热模块，多个所述第一散热模块之间通过所述第一槽道以串联、并联或串并联结合的方式连接。
3.根据权利要求1所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述第二槽道为封闭的长方体、正方体或异形体构件。
4.根据权利要求3所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述第二槽道内设置有金属骨架，所述金属骨架将所述第二槽道切割成多个小型散热模块。
5.根据权利要求2所述的激光雷达散热装置，其特征在于，多个所述第一散热模块与所述激光器的数量及位置一一对应；所述传热介质包括导流液，所述第一散热模块用于吸收所述激光器发出的热量，并通过所述导流液将所述热量导出进行散热。
6.根据权利要求5所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述散热主壳体的第一侧壁设有第一出液口和第一进液口，所述导流液经过所述第一出液口将所述热量导出进行散热处理，并将进行散热处理后的所述导流液从所述第一进液口以流入所述第一槽道内。
7.根据权利要求6所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述散热设备还包括循环管路，所述第一进液口和所述第一出液口分别连接循环管路的一端的两个端口。
8.根据权利要求7所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述散热设备还包括循环泵和储液盒，所述循环泵和所述储液盒分别连接在所述循环管路上。
9.根据权利要求7所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述散热设备还包括散热器，所述散热器设置在所述循环管路上，所述散热器用于对所述第一散热模块吸收的所述热量进行散热。
10.根据权利要求9所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述散热器中设有与所述第一出液口对应的第二进液口和与所述第一进液口对应的第二出液口，所述第二进液口和所述第二出液口分别连接所述循环管路的另一端的两个端口；所述导流液经过所述第一出液口将所述热量由所述第二进液口导流至所述散热器中，并将经所述散热器进行散热处理后的所述导流液从所述第二出液口流出，并经所述第一进液口以流入所述第一槽道内。
11.根据权利要求1所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述激光雷达散热壳体的所述底板包括向所述散热主壳体的前壁延伸及向与所述前壁相对的侧壁延伸的两个延伸部，和与两个所述延伸部及与所述前壁相邻的两个侧壁均衔接的支撑部。
12.根据权利要求1所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述激光雷达散热壳体还包括盖板，所述盖板盖设在所述散热主壳体上方。
13.一种激光雷达散热方法，应用上述权利要求1至12任一项所述的激光雷达散热装置，其特征在于，所述激光雷达散热方法包括：
14.一种激光雷达，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的激光雷达散热装置。
技术总结
本申请公开了一种激光雷达散热装置及其方法和激光雷达。该装置包括激光雷达散热壳体、散热设备。激光雷达散热壳体包括散热主壳体。激光雷达设备包括激光器。散热主壳体的底壁与底板合围成空腔。容置腔内容置有激光雷达设备。激光雷达设备包括激光器。至少部分散热设备设置于空腔内。至少部分散热设备包括第一散热模块和第二散热模块。第一散热模块设置在第一槽道，第一散热模块用于吸收激光器发出的热量并通过第一槽道中的传热介质将热量导出进行散热。第二散热模块包括第二槽道和在第二槽道内填充的相变蓄热材料。如此，本申请利用传热介质和相变蓄热材料相结合的散热方式，相互补充协作，达到及时高效散热的目的。
技术研发人员：闫彪,夏冰冰,石拓
受保护的技术使用者：北京一径科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23