2026-09-03

车路协同的路侧单元(RSU)装在路口杆件上,一挂就是五六年。壳体选型最容易被简化的两个词是"IP67"和"铝合金",但真正决定它能不能撑过一个梅雨季加三个盛夏的,是密封与散热之间那道绕不过去的取舍,以及天线、接地、安装这三件在图纸阶段就得定下来的事。
RSU 的工况比普通户外设备更狠:常年暴露在 6~8 米高的杆件横臂上,夏季壳体表面温度可达 70℃ 以上,冬季又掉到零下;沿海城市一年要扛 GB/T 2423.18-2012 严酷等级(二) 以上的盐雾循环;昼夜温差大,壳体内部一旦进了湿气,凝露就会沿着密封圈外缘渗进电路。维修一次要封路、登高、动用吊车,单次成本远高于壳体本身的报价。
嘉里交通 RSU 把壳体尺寸定在 242×212×75mm,IP66、-40~+70℃、压铸铝合金;勤上光电 RSU 把防护推到 IP67、-35~65℃ 满载,60~80℃ 自动降频。Unex RSU-352 直接上 IP67 铝壳 + -40~+85℃ 宽温、PoE 浪涌保护、GORE 防水透气阀。从这几家的真实规格看,IP67 已经是 RSU 的入门门槛,真正拉开差距的是密封圈材质、阳极氧化 + 喷砂的表面处理抗盐雾年限、以及透气阀与电缆接头的可靠性——永锢 N201 非标定制控制盒铝合金外壳 在这三件上都可以按 RSU 工况来定。IP65/IP66/IP67/IP68 防护等级分级,常被混淆成"数字越大越好"——实际上 IP66 防强喷水、IP67 防短时浸没、IP68 才是持续浸水,三者测试条件完全不同,须按工况选;L10 IP68 防水铝外壳 的阳极氧化 72h 盐雾数据可作户外表面处理参考。
勤上光电那张数据表里写得最扎眼的是:满载 -35~65℃,超过 60℃ 触发降频、80℃ 强制保护。Unex RSU-352 把工作温度推到 +85℃ 是因为用了更大表面积的铝壳和更好的热通道。
全密封 IP67 意味着没有进出风口,热量只能靠壳体自身导热 + 表面辐射 + 自然对流。RSU 内部主控板典型功耗 15~30W,5G C-V2X 模组满载峰值能冲到 25W 量级,加上 GPS、北斗、IMU、PoE 电源模块,整机热密度并不低。常见做法有三层:第一,壳体材料选 6063-T5 铝,热导率约 200W/m·K,远好于塑料盒;第二,内壁贴导热硅胶垫把 PCB 主热源直接耦合到壳体内壁;第三,外壳做散热齿或加大壁厚、靠表面积把热量散出去。Unex 在壳体顶面附近留了 GORE 防水透气阀做内外压差平衡,阻止凝露在密封圈外缘形成液膜——这种细节在投标答疑里直接决定壳体能不能过验收。
取舍的逻辑是:IP67 全密封是车路协同长期在线的硬要求,热设计不能靠开孔破封,只能在壳体材料、导热界面和表面散热面积上做文章;一旦给壳体开散热孔,IP67 就破了,雨水和凝露的长期可靠性就只能赌运气。
C-V2X 走的是 PC5 直连通信,工作频段在 5.9GHz。这是一个相当敏感的事实:金属壳体对 5.9GHz 是天然屏蔽体。如果把天线封进全金属壳体里,要么穿透损耗大到链路预算打不住,要么得在壳体上开非金属射频窗口。
工程上一般这么处理:天线外置——短棒状天线从壳体侧面或底面伸出来,朝向路面对端 RSU 或车载 OBU;或者在壳体的天线位置上开一块非金属窗口(PC/ABS 改性材料或陶瓷透波件),内部天线紧贴窗口。
选哪种看两个数:一是天线方向图——全向棒状天线放壳体侧面下沿最稳;二是插损预算——5.9GHz 穿 2mm 铝板的损耗大约 60dB 以上,根本没法用;穿 1.5mm PC 板大约 1.5~2dB,可以接受。所以图纸阶段就要定下天线位置和窗口位置,壳体开孔加工和天线馈线走线一次到位,后期改孔位几乎不可能。深圳南山区公园多功能智能杆 4605 万、中国铁塔文山州 1037 万这类招标里,5G/通信模组和 RSU 的天线位置在图纸评审时就会被点对点核实。
RSU 上杆有两种装法:横臂抱箍和立杆背板。横臂抱箍把壳体夹在一根横向短管上,方向可以调;立杆背板把壳体直接贴到立杆上,靠背板两抱箍锁紧,安装结构更紧凑、抗风更好,但维修时壳体后侧空间小、电缆走向要预先规划。
壳体本身重量不大,铝壳大约 2~3kg,但加上抱箍、背板、密封接头和内置板卡,整机重量一般落在 4~6kg 区间,按 6 米高度、12 级风(约 33m/s)粗算迎风面风载,壳体加上抱箍系统要承受 200N 量级的横向力,靠两点抱箍加自锁螺母就能稳。
安装孔位的设计有两个硬要求:一是安装耳间距与现场抱箍的 U 型螺栓中心距匹配(常见 100~150mm),二是防盗——固定螺丝优先用内六角或梅花头,避免被路人或顺手的人用通用工具拧下来。这块设计自由度高,但要回到 N201 非标定制控制盒铝合金外壳 跟工艺端对齐:抱箍孔距、防水接头方位、透气阀方位最好在三维图里一比一对位,避免现场开孔偏差。
RSU 装在金属杆件上,杆件是天然避雷针。一旦直击雷或感应雷打到杆体,浪涌会沿杆体、电源线、信号线灌进设备——勤上光电在数据表里把浪涌线-地耐压标到 2kV,这是壳体接地的硬约束。
壳体上接地的三个关键点:
▶ 接地端子不少于两处,对称布置在壳体两端,用 M5 或 M6 黄铜接地柱内壁去氧化层、夹紧机构防松不借工具不得松开;
▶ 铝表面天然氧化膜 Al₂O₃ 是绝缘体,搭接位置要先破膜再夹紧,接触电阻要稳定在毫欧级;
▶ 壳体接地柱、PoE 屏蔽层、信号地、电源保护地要在壳体内部汇成一点,再单点引出接到杆体等电位排,避免地环路引入干扰。
GB 19517-2023 第 6.5 条对保护接地的硬指标是 0.1Ω——易触及导电部件到接地端子电阻不得超过这个数。对于铝合金壳体而言,真正卡这个指标的不是端子本身,而是端子与壳体之间那层氧化膜。永锢 N201 非标定制 在壳体上预留 ≥2 处对称接地柱的位置、内壁去氧化层处理、安装面与接缝面保留裸铝或薄氧化层,是按 RSU 这种高可靠性要求做的工艺细节。
RSU 壳体不像通用仪器外壳有现成量产品,每个项目的尺寸、安装方式、接口面板都不一样。永锢按 RSU 的三个典型尺寸档分了三档方案:
▶ N201 非标定制控制盒铝合金外壳(主推):长宽高任意定制,压铸或型材双工艺可选,适配 240×210×75mm 量级的大尺寸 RSU 本体,可按 RSU 项目图纸做开孔、丝印、长度、颜色全定制;来图最快 24h 打样、108h 小批量。
▶ L10 防水铝外壳(200×150×30~80):IP68 点胶密封 + 四角安装耳,适配 180×120×60mm 量级的小型化路侧单元 / 分体式方案;接缝密封圈清晰可见,可选壁挂耳与背板抱箍两种安装方式。
▶ MH05 IP65 防水铝外壳(169×52×184):IP65 硅胶条密封、内置 PCB 卡槽导轨(适配 73.4~154.6×2mm),适配板卡式路侧设备;非深水环境,比 IP68 经济。
分档的边界是 ±20mm 容差。RSU 实际尺寸 242×212×75mm 超过 L10 的 200×150 主面,L10 装不下完整 RSU,但能装小型化边缘采集单元;完整 RSU 本体只能走 N201 非标定制。L 系列在交通户外场景有长期验证,例如 智慧交通桥梁监测仪器 L06A(150×115×80 定制) 是同结构语言的真实落地案例,结构上可作为 RSU 壳体设计的对照参考。5G 通信基站壳体的散热与屏蔽组合思路也能迁移过来——C 系列 19 寸机箱承载主板、K 系列防护型做屏蔽端盖、L 系列防水型做户外点位,三者按场景组合是常见搭配。
RSU 壳体最终都要回到一张图纸。开孔、丝印、长度、颜色是图纸上必须一次定准的四个变量。
▶ 开孔:位置、孔径、沉孔或通孔、丝印对应关系都要在图上编号;图纸给到坐标基准(一般是底面或前面板中心)和公差(典型 ±0.1mm),壳体厂才能按图加工;
▶ 丝印:LED 指示位、接线标识、设备铭牌 LOGO 区位都要预留;丝印层在阳极氧化之后做,户外耐候要选 UV 油墨;
▶ 长度:长边方向尺寸按整机内部板卡和电池仓长度定,N201 这类非标定制件在这块自由度最高;
▶ 颜色:户外壳体常用阳极氧化墨玉黑、碧玉蓝、皓月银、PVDF 涂层等,盐雾测试 2000 小时级方案可按沿海项目选;表面处理按永锢表面处理方案库匹配。
交期上,永锢非标定制件最快 24h 打样、108h 小批量,一件起订、无需开模;批量件按图纸复杂度 10~15 天交付。RSU 这类带 5G 模组和 PoE 电源的项目,建议在原理样机阶段就把壳体图纸发给壳体厂同步评审,避免后期 EMC 整改或射频整改牵动壳体开孔位。
需要 RSU / V2X / 多功能智能杆设备舱类防水外壳图纸评审或快速打样,把外形尺寸、设备功耗、安装方式、防护等级、接口清单发过来,当天出工艺评审反馈和小批量报价。