Systems and methods for thermal management in light detection and ranging system

Abstract

This disclosure provides systems and methods for thermal management in a light detection and ranging (LiDAR) system and LiDAR systems having improved heat dissipation. The LiDAR system can comprise a first compartment driven by a driving device to have a rotary movement with respective to a second compartment; a laser sensor arranged in the first compartment and configured to rotate along with the first compartment; and a cooling system driven by the driving device and located between the first compartment and the driving device.

Description

SYSTEMS AND METHODS FOR THERMAL MANAGEMENT IN LIGHT DETECTION AND RANGING SYSTEMCROSS-REFERENCE

[0001] This PCT application claims the benefit of priority to Chinese application No 202411342151.5 filed on September 24, 2024, Chinese application No 202422342009.2 filed on September 24, 2024, Chinese application No 202411336320.4 filed on September 24, 2024, US application No. 19 / 214,302 filed on May 21, 2025 which claims priority to Chinese application No 202411342151.5, US application No. 19 / 214,405 filed on May 21, 2025 which claims priority to Chinese application No 202422342009.2, and US application No. 19 / 214,457 filed on May 21, 2025 which claims priority to Chinese application No 202411336320.4, which are hereby incorporated by reference in its entirety.BACKGROUND

[0002] Systems and methods for thermal management for Light Detection and Ranging (LiDAR) systems are disclosed. LiDAR is a key sensor in autonomous driving systems, providing long-range detection, high resolution, and operation under diverse weather conditions. Mechanical rotating LiDAR can achieve 360-degree horizontal scanning, thereby enabling comprehensive environmental perception. To enhance performance in complex driving scenarios, current development efforts focus on extending detection range and improving resolution. Such improvements often require increasing laser power or the number of emitters, which in turn generates greater thermal output.SUMMARY

[0003] The Applicant has recognized a need for improved devices and structures to dissipate heat in LiDAR systems. The devices and structures disclosed herein can efficiently dissipate heat from high-power elements, such as laser emitters, thereby providing enhanced thermal management for LiDAR systems incorporating an increased number of laser emitters.

[0004] In an aspect, the present disclosure provides a light detection and ranging (LiDAR) system. The LiDAR system can comprise a first compartment driven by a driving device to have a rotary movement with respective to a second compartment; a laser sensor arranged in the first compartment and configured to rotate along with the first compartment; and a cooling system driven by the driving device and located between the first compartment and the driving device.

[0005] In some embodiments, the first compartment can comprise an air duct, an air inlet and an air outlet. The air inlet and the air outlet can be in fluid communication with the air duct. The air inlet can be located at a first portion of the first compartment facing towards the second compartment. The air outlet can be located at a second portion of the upper compartment away from the second compartment.

[0006] In some embodiments, the cooling system can comprise an impeller driven by the driving device to rotate with the compartment, thereby creating airflow drawing external air in through the air inlet and expelling the airflow through the air outlet. The impeller can comprise a hub, a plurality of blades, and a wheel disc. The hub can be located in a middle position of the wheel disc and protrudes towards the first compartment. The plurality of blades can be arranged on a side of the wheel disc towards the second compartment. The impeller can be rotatably connected to the driving device via the hub.

[0007] In some embodiments, the first compartment can comprise an inner shell and an outer shell. The inner shell can be configured to seal the laser sensor located therein. The outer shell can cover an outer side of the inner shell and forms the air duct with a gap between the outer shell and the inner shell. The outer shell can comprise an upper shell and a bottom shell. The upper shell can comprise a top portion, and a side wall that extends downward from the edge of the top portion toward the second compartment. The bottom shell can be fixed to a bottom portion of the side wall away from the top portion. The bottom shell can be provided with an opening to form the air inlet. The impeller can be installed at the bottom shell.

[0008] In some embodiments, the cooling system can further comprise a heat dissipator. The heat dissipator can be in contact with the inner shell and is located within the air duct. The heat dissipator can comprise a plurality of fins arranged on an outer surface of the inner shell. A position of the heat dissipator can correspond to that of the laser sensor.

[0009] In some embodiments, the air outlet can be disposed at the edge of the top portion. In some embodiments, the driving device can comprise a rotating shaft. The impeller and the first compartment can be sequentially mounted on the rotating shaft. In some embodiments, the second compartment can be configured to supply power to the first compartment via wireless power supply. In some embodiments, the second compartment can be configured to transmit signals through wireless communication. In some embodiments, the second compartment can be mounted to an autonomous vehicle.

[0010] In an aspect, the present disclosure provides a method for cooling light detection and ranging (LiDAR) system. The method can comprise driving a first compartment by a driving device to have a rotary movement with respective to a second compartment; emitting light signals and receiving reflected light signals by an optomechanical module for measuring distances, the optomechanical module being arranged on the first compartment and configured to rotate along with the first compartment; and driving a cooling system by the driving device to provide cooling to the LiDAR system, the cooling system being located between the first compartment and the driving device.

[0011] In some embodiments, the first compartment can comprise an air duct, an air inlet and an air outlet. The air inlet and the air outlet can be in fluid communication with the air duct. In some embodiments, the air inlet can be located at a first portion of the first compartment facing towards the second compartment.

[0012] In an aspect, the present disclosure provides a thermal conduction device for a LiDAR. The thermal conduction device can comprise a first supporting structure configured to support a circuit board and is in contact with a heat dissipation component, the circuit board being configured to accommodate a plurality of lasers; a second supporting structure, spaced apart from the first supporting structure and in contact with the heat dissipation component; and the heat dissipation component comprising a continuous sheet formed of heat conductive material. The continuous sheet can comprise a contact portion disposed on a side of the circuit board facing away from the plurality of lasers, a first extension portion in contact with the first supporting structure and a second extension portion in contact with the second supporting structure.

[0013] In some embodiments, the continuous sheet can be a graphite sheet. The graphite sheet can be a one-piece molded sheet. In some embodiments, the plurality of lasers can be arranged on a side of the circuit board that is away from the second supporting structure in a linear configuration. In some embodiments, the circuit board can comprise a mounting area near an edge of the circuit board for installing the plurality of lasers. In some embodiments, the circuit board can comprise a thermal conduction hole extending from a side of the circuit board provided with the lasers to an opposing side in contact with the contact portion of the continuous sheet.

[0014] In some embodiments, the first extension portion can be in contact with the first supporting structure along a first direction extending along one end of the circuit board. The second extension portion can be in contact with the second supporting structure along a second direction. The second direction can bend and extend from one side of the circuit board towards the second supporting structure. In some embodiments, the second extension portions of a plurality of the continuous sheets corresponding to a plurality of the circuit boards can be stacked.

[0015] In some embodiments, the thermal conduction device can further comprise a plurality of connecting pillars disposed between the first supporting structure and the second supporting structure. The circuit board comprises a plurality of perforations. The plurality of connecting pillars can be configured to pass through the perforations and be fixed at both ends to the first supporting structure and the second supporting structure, respectively.

[0016] In some embodiments, the first extension portion and the second extension portion of the continuous sheet can comprise an adhesive backing for adhering to the first supporting structure and the second supporting structure, respectively.

[0017] In an aspect, the present disclosure provides a light detection and ranging (LiDAR) system. The LiDAR system can comprise a plurality of lasers arranged on a circuit board; and a thermal conduction device. The thermal conduction device can comprise a first supporting structure configured to support the circuit board and is in contact with a heat dissipation component; a second supporting structure, spaced apart from the first supporting structure and in contact with the heat dissipation component; and the heat dissipation component comprising a continuous sheet formed of heat conductive material wherein the continuous sheet comprises a contact portion disposed on a side of the circuit board facing away from the plurality of lasers, a first extension portion in contact with the first supporting structure and a second extension portion in contact with the second supporting structure.

[0018] In some embodiments, the continuous sheet can be a graphite sheet. The graphite sheet can be a one-piece molded sheet. In some embodiments, the LiDAR can be mounted to an autonomous vehicle. In some embodiments, the plurality of lasers can be arranged on a side of the circuit board that is away from the second supporting structure in a linear configuration. In some embodiments, the circuit board can comprise a mounting area near an edge of the circuit board for installing the plurality of lasers. The circuit board can comprise a thermal conduction hole extending from a side of the circuit board provided with the lasers to an opposing side in contact with the contact portion of the continuous sheet.

[0019] In some embodiments, the first extension portion can be in contact with the first supporting structure along a first direction extending along one end of the circuit board. The second extension portion can be in contact with the second supporting structure along a second direction.

[0020] In an aspect, the present disclosure provides a light detection and ranging (LiDAR) system. The LiDAR system can comprise a stationery component comprising a stator bottom shell and a liquid cooling pipeline; a rotating component comprising a rotor bottom shell coupled to the stationery component via a labyrinth structure; a first set of components arranged on a first circuit board, the first circuit board being fixed to the rotor bottom shell; and the labyrinth structure comprising a first labyrinth component formed on the rotor bottom shell and a second labyrinth component formed on the stator bottom shell. The labyrinth structure can comprise a heat-conducting cavity filled with a thermal interface material such that heat generated by the first set of components is conducted through the labyrinth structure to the stator bottom shell and the liquid cooling pipeline.

[0021] In some embodiments, the first set of components can be provided with a heat-conducting layer directly contacting the rotor bottom shell. In some embodiments, the stationery component can further comprise a stator sidewall extending around a peripheral edge of the stator bottom shell. The liquid cooling pipeline can surround around an inner wall of the stator sidewall and passes through an outer wall of the stator sidewall to connect to an external cooling device. In some embodiments, the external cooling device can be selected from the group consisting of an external water pipe and a device containing refrigerant.

[0022] In some embodiments, the stator sidewall can comprise a first sidewall and a second sidewall. The second sidewall can be connected to the first sidewall on both sides along a direction of penetration of the liquid cooling pipeline and provided with a predefined curvature. The liquid cooling pipeline can surround around an inner wall of the second sidewall and passes through an outer wall of the first sidewall. In some embodiments, the stationery component can further comprise a pipeline cavity for accommodating the liquid cooling pipeline. The pipeline cavity can be located in the stator bottom shell and surrounds around the inner wall of the second sidewall. Both ends of the pipeline cavity can be located at the first sidewall to allow the liquid cooling pipeline to pass through the outer wall of the first sidewall. The stationery component can further comprise a second circuit board fixed to the stator bottom shell. In some embodiments, an edge of the second circuit board can surround around a side of the pipeline cavity opposite to the stator sidewall. A side of the second circuit board facing toward the stator bottom shell can be provided with a second set of components.

[0023] In some embodiments, the second set of components can be provided with a heat-conducting layer on a side facing toward the stator bottom shell directly contacting the stator bottom shell. The second set of components can generate heat during operation of the LiDAR system. The heat can be conducted through the heat-conducting layer to the stator bottom shell and then to the liquid cooling pipeline. A magnitude of the heat generated by the first set of components can be greater than a magnitude of the heat generated by the second set of components.

[0024] In some embodiments, the first labyrinth component can comprise a plurality of annular first flat portions and a plurality of annular first protruding portions. The first flat portion and the first protruding portion can be alternating. In some embodiments, the second labyrinth component can comprise a plurality of annular second flat portions and a plurality of annular second protruding portions. The second flat portion and the second protruding portion can be alternating, and wherein the first flat portion faces to the second protruding portion. The second flat portion can face to the first protruding portion.

[0025] In some embodiments, the stator bottom shell can comprise a through hole passing through a shaft. The shaft can be mounted on the stationery component. The rotating component can be fixed to the stationery component via a bearing and configured to rotate relative to the stationery component when the LiDAR system operating. In some embodiments, a rotor mounting portion can be provided on the side of the rotor bottom shell facing away from the first circuit board. The shaft can pass through the through hole and is mounted on the rotor mounting portion. The second labyrinth component a surround around an edge of the rotor mounting portion. In some embodiments, the second circuit board can be mounted around the shaft and has a gap with the shaft. In some embodiments, the rotating component can further comprise a rotor sidewall extending around an edge of the rotor bottom shell.

[0026] Additional aspects and advantages of the present disclosure will become readily apparent to those skilled in this art from the following detailed description, wherein only illustrative embodiments of the present disclosure are shown and described. As will be realized, the present disclosure is capable of other and different embodiments, and its several details are capable of modifications in various obvious respects, all without departing from the disclosure. Accordingly, the drawings and description are to be regarded as illustrative in nature, and not as restrictive. INCORPORATION BY REFERENCE

[0027] All publications, patents, and patent applications mentioned in this specification are herein incorporated by reference to the same extent as if each individual publication, patent, or patent application was specifically and individually indicated to be incorporated by reference.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0028] The novel features of the invention are set forth with particularity in the appended claims. A better understanding of the features and advantages of the present invention will be obtained by reference to the following detailed description that sets forth illustrative embodiments, in which the principles of the invention are utilized, and the accompanying drawings (also “Figure” and “FIG. ” herein) , of which:

[0029] FIG. 1 is an exploded view illustrating a structure of a LiDAR system having a cooling system according to an embodiment of the present disclosure.

[0030] FIG. 2 is a schematic view of the LiDAR system according to an embodiment of the present disclosure.

[0031] FIG. 3 is a schematic view of an impeller of the cooling system according to an embodiment of the present disclosure.

[0032] FIG. 4 illustrates a method for cooling a light detection and ranging (LiDAR) system, in accordance with an embodiment of the present disclosure.

[0033] FIG. 5 is an exploded view illustrating a thermal conduction device for a LiDAR system according to an embodiment of the present disclosure.

[0034] FIG. 6 is a schematic view illustrating a plurality of stacked heat dissipation components according to an embodiment of the present disclosure.

[0035] FIG. 7 is a schematic view illustrating a structure of a circuit board and a heat dissipation component according to an embodiment of the present disclosure.

[0036] FIG. 8 is a schematic view illustrating a structure of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a first perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0037] FIG. 9 is a schematic view illustrating a structure of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a second perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0038] FIG. 10 is a schematic view illustrating a stationery component of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a first perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0039] FIG. 11 is a schematic view illustrating a stationery component of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a second perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0040] FIG. 12 is a schematic view illustrating a rotating component of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a first perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0041] FIG. 13 is a schematic view illustrating a rotating component of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a second perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0042] FIG. 14 is an exploded view illustrating a structure of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a first perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0043] FIG. 15 is an exploded view illustrating a structure of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, viewed from a second perspective, according to an embodiment of the present disclosure.

[0044] FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a structure of a LiDAR system having a liquid cooling pipeline, according to an embodiment of the present disclosure.

[0045] FIG. 17 is a diagram illustrating a LiDAR system mounted on a vehicle, according to an embodiment of the present disclosure.

[0046] FIG. 18 illustrates a computer system that is programmed or otherwise configured to implement methods provided herein.DETAILED DESCRIPTION

[0047] The devices, methods, and systems described herein may be understood more readily by reference to the following detailed description of specific aspects of the disclosed subject matter and the Examples included therein.

[0048] Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the present disclosure, suitable methods, and materials are described below.

[0049] Whenever the term “at least, ” “greater than, ” or “greater than or equal to” precedes the first numerical value in a series of two or more numerical values, the term “at least, ” “greater than” or “greater than or equal to” applies to each of the numerical values in that series of numerical values. For example, greater than or equal to 1, 2, or 3 is equivalent to greater than or equal to 1, greater than or equal to 2, or greater than or equal to 3.

[0050] Whenever the term “no more than, ” “less than, ” or “less than or equal to” precedes the first numerical value in a series of two or more numerical values, the term “no more than, ” “less than, ” or “less than or equal to” applies to each of the numerical values in that series of numerical values. For example, less than or equal to 3, 2, or 1 is equivalent to less than or equal to 3, less than or equal to 2, or less than or equal to 1.

[0051] Certain inventive embodiments herein contemplate numerical ranges. When ranges are present, the ranges include the range endpoints. Additionally, every sub range and value within the range is present as if explicitly written out.

[0052] The term “about” or “approximately” may mean within an acceptable error range for the particular value, which will depend in part on how the value is measured or determined, e.g., the limitations of the measurement system. For example, “about” may mean within 1 or more than 1 standard deviation, per the practice in the art. Alternatively, “about” may mean a range of up to 20%, up to 10%, up to 5%, or up to 1%of a given value. Where particular values are described in the disclosure and claims, unless otherwise stated the term “about” meaning within an acceptable error range for the particular value may be assumed.

[0053] The present disclosure provides a LiDAR system comprising a cooling system configured to efficiently dissipate heat generated by laser sensors (e.g., laser emitters) and associated electronic components. In certain embodiments, enhanced thermal management can be achieved by generating an airflow that transfers heat from the LiDAR system to the surrounding environment. In some embodiments, improved heat dissipation can be facilitated by thermally coupling a graphite sheet, characterized by high in-plane thermal conductivity, to a circuit board that carries the laser emitters. In some embodiments, thermal conduction can be established between a rotating member and a stationary member of the LiDAR system, thereby enabling effective heat transfer from electronic components disposed on the rotating member to a liquid cooling system positioned on the stationary member.

[0054] The present disclosure provides a LiDAR system equipped with an integrated cooling mechanism that can enhance thermal management. In some embodiments, the cooling system can generate an airflow to dissipate heat from the LiDAR system into the surrounding environment. The airflow can be produced by rotation of a rotating component of the LiDAR system, thereby eliminating the need for an additional motor and fans.

[0055] Referring to FIG. 1 and FIG. 2, the LiDAR system 100 can comprise a first compartment 120 and a second compartment 110. The first compartment 120 can be driven by a driving device 130 (e.g., an electric motor) to rotate with respect to the second compartment 110. A laser sensor 160 and / or associated electronics can be disposed in the first compartment 120 and can rotate together with the first compartment 120. A cooling system (e.g., an impeller 140) can be positioned between the first compartment 120 and the driving device 130 and can be driven by the driving device 130. The impeller 140 can rotate to generate an airflow that draws ambient air into an internal space of the LiDAR system and expels it outward, thereby promoting heat exchange between the internal space of the LiDAR system and the ambient environment. Lower / second compartment

[0056] In some embodiments, the second compartment 110 can be disposed beneath the first compartment 120 to structurally support the first compartment 120 and the driving device 130. The second compartment 110 can serve as a mechanical base for the LiDAR system. In some embodiments, the second compartment 110 can be mounted to an autonomous vehicle.

[0057] In some embodiments, the second compartment 110 can be a disk-shaped member. In alternative embodiments, the second compartment 110 can adopt other geometries, such as polygonal, hemispherical, or box-shaped configurations, to accommodate different system layouts, including integration into LiDAR systems or modular sensor arrays. The second compartment 110 can be configured to house various electronic components, such as control circuits, communication modules, or power management units. In some embodiments, the second compartment 110 can comprise internal mounting structures, thermal interface surfaces, or electromagnetic shielding features to support and protect the housed electronics.

[0058] In some embodiments, the second compartment 110 can accommodate wireless power transmission modules, such as inductive coils or resonant coupling elements, which can deliver power to the driving device 130 and / or electronic components located within the first compartment 120. Such a wireless power architecture can reduce mechanical complexity, eliminate the need for physical connectors between rotating and stationary components, and improve system reliability in high-vibration or sealed environments. In some embodiments, the second compartment 110 can be configured to house one or more signal transmission and / or reception modules. These modules can facilitate bidirectional communication with electronic components within the first compartment 120. The signal transmission and / or reception modules can include, without limitation, radio frequency (RF) transceivers, infrared (IR) emitters and detectors, Bluetooth or Wi-Fi communication units, or other wireless or wired interfaces. The integration of these modules can enable the LiDAR system to transmit control signals, data packets, or status updates to the internal electronics, as well as receive diagnostic information, sensor readings, or operational feedback therefrom, thereby supporting seamless inter-compartmental communication and system-level coordination. Upper / First compartment

[0059] In some embodiments, the first compartment 120 can comprise an outer shell 121 and an inner shell 122. A shape of the first compartment 120, including the outer shell 121 and the inner shell 122, can be designed to complement and mate with a geometry of the second compartment 110. For example, if the second compartment 110 is disk-shaped, the first compartment 120 can adopt a cylindrical or dome-like profile to maintain rotational symmetry. If the second compartment 110 is polygonal, hemispherical, or box-shaped, the first compartment 120 can be correspondingly contoured to ensure mechanical alignment, structural stability, and aesthetic integration.

[0060] The outer shell 121 can be concentrically or coaxially positioned to surround at least a portion of the inner shell 122, thereby forming a two-layered structure. A gap can be defined between the outer shell 121 and the inner shell 122, which can serve as an air duct for directing cooling airflow. The outer shell 121 can be formed from a rigid or semi-rigid material, such as aluminum alloy, polycarbonate, or a thermally conductive polymer, and can include structural features such as ribs, fins, or vents to guide airflow and reinforce mechanical integrity. The inner shell 122 can be fabricated from materials optimized for thermal management and / or electromagnetic shielding, such as graphite composite, copper-clad laminate, or coated polymer.

[0061] As illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, the outer shell 121 can comprise an upper shell 1211 and a bottom shell 1212. The upper shell 1211 can comprise a top portion 12111 and a side wall 12112 that extends downward from a circumferential edge of the top portion 12111 toward the second compartment 110. The upper shell 1211 and the bottom shell 1212 can be configured to mate tightly with one another to define an internal space for housing the impeller 140. The bottom shell 1212 can be fixed to a bottom portion of the side wall 12112 away from the top portion 12111. Mating between the upper shell 1211 and the bottom shell 1212 can be achieved through mechanical coupling mechanisms such as threaded engagement, snap-fit interfaces, bayonet-style locking features, or precision press-fit joints. To ensure a liquid-tight seal, sealing elements such as O-rings, gaskets, or elastomeric sealing rings can be disposed along the mating surfaces. In certain use cases, adhesive bonding or ultrasonic welding can be employed to enhance seal integrity, particularly in environments requiring protection against moisture ingress, dust, or chemical exposure.

[0062] The inner shell 122 can be configured to enclose and seal electronic components 160 disposed therein. In an example, the inner shell 122 can define a sealed internal cavity suitable for housing electronic components 160, such as an optomechanical module, control circuits, or sensors. In an example, the electronic components 160 can be mounted along a wall of the inner shell 122. The wall can comprise mounting features such as recessed slots, threaded inserts, or adhesive-compatible surfaces to facilitate secure and thermally stable placement of the electronic components. The optomechanical module 160 can comprise laser sensors such as transmitters and receivers. The transmitters can emit laser beams toward a target environment, while the receivers can detect and collect echo signals reflected from objects within the scanning field. During operation, the optomechanical module 160 can perform high-frequency laser emission and signal acquisition, which involves rapid switching, amplification, and data processing. These activities can generate thermal energy within the module.

[0063] A heat dissipator 150 can be disposed along an outer wall of the inner shell 122. The heat dissipator 150 can comprise a heat sink and can further comprise thermally conductive structures such as metal fins, heat spreaders, vapor chambers, or graphite sheets, designed to extract and dissipate heat generated by the internal electronics. The wall of the inner shell 122 can comprise or be coated with thermally conductive materials such as aluminum, copper, or thermally enhanced polymers, to promote efficient heat transfer from the inner wall to the heat dissipator 150.

[0064] In an example configuration, the electronic components 160 and the heat dissipator 150 can be positioned at corresponding locations on opposite sides of the wall of the inner shell 122, such that heat generated by the electronic components 160 can be transferred through the wall of the inner shell 122 and into the heat dissipator 150. This arrangement can provide a direct thermal path, minimizing thermal resistance and enhancing overall cooling efficiency. The heat dissipator 150 can be positioned within the air duct defined between the outer shell 121 and the inner shell 122, as illustrated in FIG. 1 and FIG. 2. Impeller and driving device

[0065] The bottom shell 1212 of the first compartment 120 can comprise a through-hole formed at its bottom surface, configured to receive and accommodate the driving device 130. The driving device 130 can comprise an electric motor, such as a brushless DC motor, stepper motor, or other rotary actuator capable of delivering controlled rotational motion. A rotor of the electric motor, such as a rotating shaft, can be affixed within the through-hole of the bottom shell 1212 using mechanical fasteners, press-fit engagement, or integrated mounting brackets. This configuration can enable the motor to directly transmit torque to the bottom shell 1212, thereby driving rotation of the entire first compartment 120 relative to the second compartment 110. The stator of the motor can be secured to the second compartment 110 or another stationary support structure, ensuring that only the rotor and the connected upper assembly rotate during operation. To maintain structural integrity and environmental sealing, the through-hole can be equipped with sealing elements, such as O-rings or gaskets, to prevent ingress of dust, moisture, or other contaminants into the internal space of the heat dissipation assembly. In some embodiments, the motor can be partially or fully enclosed within the second compartment 110, with electrical connections routed through sealed conduits or wireless power transmission modules.

[0066] The impeller 140 can be at least partially accommodated within the interior of the bottom shell 1212. As illustrated in FIG. 3, the impeller 140 can comprise a hub 141, a plurality of blades 142, and a wheel disc 143. The blades 142 can be mounted on the wheel disc 143 and protrude upward toward the first compartment 120. The hub 141 can be positioned along the central axis of the wheel disc 143 and extend upward toward the first compartment 120. The impeller 140 can be operatively coupled to the driving device 130 via the hub 141, enabling rotational motion when actuated by the driving device. The rotation of the impeller 140 can generate airflow that draws ambient air in through an inlet and expels it through an outlet.

[0067] In some embodiments, the driving device 130 can comprise a rotating shaft, with the impeller 140 and the first compartment 120 sequentially mounted on the shaft. During operation, the driving device 130 can rotate the impeller 140 together with the first compartment 120. The blades 142 can redirect incoming axial airflow into a lateral (radial or tangential) direction. The blades 142 can be shaped with aerodynamic profiles, such as curved or angled surfaces, to optimize airflow conversion. Blade geometry can further be designed to minimize turbulence, reduce noise, and maximize volumetric flow rate. The wheel disc 143 can provide structural support for the blades and contribute to the rigidity and balance of the impeller assembly. Materials for the impeller components can comprise lightweight metals, polymers, or composite materials selected for durability and thermal performance.

[0068] Alternatively, the bottom shell 1212 may not comprise a through-hole for accommodating the driving device 130. Instead, the driving device 130 can be positioned within an intermediate space defined between the second compartment 110 and the bottom shell 1212. This configuration can mechanically isolate the driving device 130 from the internal volume of the first compartment 120, which can be advantageous for thermal insulation, electromagnetic shielding, or environmental sealing. Rotational motion generated by the driving device 130 can be transmitted to the first compartment 120 and the impeller 140 via an indirect coupling mechanism, such as a gear train, belt drive, or magnetic coupling system.

[0069] In one example, a belt-and-pulley system can be employed, in which a pulley mounted on the motor shaft drives a belt looped around a secondary pulley affixed to the bottom shell 1212 or a rotating collar surrounding the first compartment 120. This arrangement can transfer rotational motion without a direct penetration through the bottom shell 1212, preserving the integrity of the internal space. In another example, a magnetic coupling can be used, in which permanent magnets attached to the motor shaft interact with corresponding magnets embedded in the bottom shell 1212 and / or impeller hub 141. This non-contact transmission can transfer torque across a sealed barrier, eliminating mechanical wear and enabling hermetic isolation between the motor and impeller compartments. In yet another example, a gear interface can be implemented, in which the motor drives a horizontal gear that meshes with a vertical gear mounted to the bottom shell 1212 or impeller shaft. This assembly can be housed within a sealed gear chamber designed to optimize torque transfer and rotational alignment.

[0070] These indirect coupling mechanisms can allow the driving device 130 to rotate the first compartment 120 and the impeller 140 without requiring a direct physical interface through the bottom shell 1212. Such configurations can provide enhanced flexibility in system layout, improved environmental protection, and reduced mechanical complexity in LiDAR applications. Airflow channel

[0071] The first compartment 120 can comprise an air duct, one or more air inlets, and one or more air outlets. The air inlets and outlets can be in fluid communication with the air duct. In some embodiments, the air inlets can be positioned at a lower portion of the first compartment 120 facing the second compartment 110. The bottom shell 1212 of the first compartment 120 can comprise one or more openings forming the air inlets, which can allow ambient air to enter the internal space of the LiDAR system. The air outlets can be positioned at an upper portion of the first compartment 120, away from the second compartment 110. For example, air outlets can be disposed at the peripheral edge of the top portion 12111 of the upper shell 1211 of the outer shell 121. The gap defined between the outer shell 121 and the inner shell 122 can serve as an air duct, directing cooling airflow from the air inlets to the air outlets. This configuration can establish a continuous airflow path extending from the bottom air inlets, through the region surrounding the impeller 140, into the gap between the outer and inner shells, and ultimately toward the top air outlets. The geometry of the air duct can be optimized to enhance convective cooling and minimize aerodynamic resistance.

[0072] In alternative embodiments, the air inlets can be positioned at an upper portion of the first compartment 120, away from the second compartment 110, and the air outlets can be positioned at a lower portion of the first compartment 120 facing the second compartment 110. For example, the air inlets can be disposed at the peripheral edge of the top portion 12111 of the upper shell 1211 of the outer shell 121. This configuration can establish a continuous airflow path extending from the top air inlets, through the region surrounding the impeller 140, into the gap between the outer and inner shells, and ultimately toward the bottom air outlets.

[0073] The heat dissipator 150, thermally coupled to the electronic components 160, can be positioned within the air duct to enable efficient thermal management. As cooling airflow traverses the air duct and passes over the heat dissipator 150, thermal energy can be transferred from the dissipator into the moving air stream via convective heat exchange. This process can lower the temperature of the heat dissipator, thereby reducing the thermal load on the electronic components 160.

[0074] When actuated by the driving device 130, the impeller 140 can generate a pressure differential that draws ambient air into the LiDAR system through the air inlets. The impeller blades 142 can redirect incoming axial airflow into a lateral (e.g., radial or tangential) direction. The redirected airflow can be guided into the vertical gap between the outer shell 121 and the inner shell 122. Within this gap, the airflow can absorb heat from the heat dissipator 150 disposed therein. After acquiring thermal energy, the heated airflow can be directed upward and expelled through one or more air outlets positioned at the top of the upper shell 1211.

[0075] Air inlets and outlets can comprise aerodynamic features, such as louvers, flow guides, or mesh filters, to regulate airflow, reduce turbulence, and prevent ingress of particulates. The size, shape, and placement of these openings can be configured to match the airflow capacity of the impeller and the thermal dissipation requirements of the heat dissipation assembly. This integrated airflow architecture can enable active cooling of the electronics housed within the first compartment 120, enhancing thermal stability and operational reliability under various environmental conditions.

[0076] Because the impeller 140 is rotationally driven by the driving device 130 and configured to rotate together with the first compartment 120, this integrated motion can eliminate the need for an additional motor dedicated solely to impeller actuation. This arrangement can simplify the mechanical architecture of the heat dissipation assembly 100. Consequently, the assembly can be compact, with high spatial utilization and reduced component complexity, which is advantageous for space-constrained applications such as LiDAR systems. Method

[0077] The present disclosure provides a method 400 for cooling light detection and ranging (LiDAR) system, in accordance with an embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 4. In process 401, a first compartment can be driven by a driving device to perform rotary motion relative to a second compartment. The first compartment can house a laser sensor and / or associated electronic circuitry. The first compartment can comprise an air duct, one or more air inlets, and one or more air outlets, which can be in fluid communication with the air duct. In an example, the air inlets can be positioned at a lower portion of the first compartment facing the second compartment. A cooling mechanism, comprising an impeller, can be situated between the first compartment and the driving device and mechanically coupled to the driving device for actuation. When activated, the impeller can induce airflow by drawing ambient air into the internal chamber of the LiDAR system and expelling it outward. This airflow can facilitate thermal exchange between the internal components of the LiDAR system and the surrounding environment, thereby regulating the temperature of the electronic and optomechanical elements.

[0078] In process 402, light signals can be emitted and reflected signals received by an optomechanical module to measure distances. The optomechanical module can be mounted on the first compartment and rotate along with it. The module can comprise laser-based sensing elements, including transmitters that project laser beams into the surrounding environment and receivers that capture the reflected signals. The returning echoes from objects within the scanning field can be used to gather spatial data and generate a detailed representation of the scene.

[0079] In process 403, the cooling system can be actuated by the driving device to provide thermal regulation for the LiDAR system. The cooling system can be positioned between the first compartment and the driving device and can comprise an impeller mechanically coupled to the driving device. When actuated, the driving device can rotate the impeller, generating airflow that draws ambient air into the LiDAR system through the air inlets and expels it through the air outlets. This airflow can promote heat exchange between the internal space of the LiDAR system and the external environment. During operation, the driving device can rotate the impeller together with the first compartment, ensuring synchronized motion and effective thermal management.

[0080] Processes 402 and 403 can be carried out concurrently during operation of the LiDAR system. The optomechanical module can acquire spatial data while the cooling system simultaneously regulates the internal temperature, thereby maintaining continuous sensing performance without thermal interruption. The coordinated rotation of the optomechanical module and the impeller, driven by the driving device, can further enable efficient integration of the sensing and cooling functionalities.

[0081] The present disclosure provides a LiDAR system incorporating a heat dissipation component designed to support effective thermal management. The heat dissipation component can be formed from a thermally conductive material, such as a graphite sheet, which can provide high in-plane thermal conductivity. The heat dissipation component can facilitate the transfer of heat away from the electronic components of the LiDAR system into surrounding structures or the ambient environment.

[0082] FIG. 5 is an exploded view illustrating a thermal conduction device for a LiDAR system according to an embodiment of the present disclosure. The thermal conduction device can comprise a first supporting structure 510 configured to support one or more circuit boards 530 and to contact a heat dissipation component 550, a second supporting structure 520 spaced apart from the first supporting structure 510 and in contact with the heat dissipation component 550, and the heat dissipation component 550 itself. The heat dissipation component 550 can facilitate efficient thermal transfer from heat-generating elements, such as laser emitters on the circuit board 530, to surrounding structural components. This arrangement can improve heat distribution and enhance the overall thermal management of the LiDAR system. Graphite sheet

[0083] The heat dissipation component 550 can comprise a continuous sheet formed of a thermally conductive material, configured to facilitate efficient heat transfer from internal electronic components to external structural elements of the LiDAR system. The sheet can comprise a contact portion 5501 disposed on a side of the circuit board 530 facing away from the laser components. This configuration can minimize interference with the optical path and associated circuitry. The contact portion 5501 can be thermally coupled to one or more heat-generating electronic components on the circuit board 530, enabling direct conduction of thermal energy away from these components.

[0084] The thermally conductive material forming the continuous sheet can possess high thermal conductivity suitable for compact electronic systems. Examples of such materials can comprise graphite, copper, aluminum, or composite materials engineered for enhanced thermal performance. The continuous sheet can be formed from graphite, selected for its high in-plane thermal conductivity, low density, and mechanical flexibility. The sheet can be fabricated as a one-piece molded structure to ensure uniform thermal characteristics and structural integrity.

[0085] The continuous sheet can further comprise a first extension portion 5502 that interfaces with the first supporting structure 510 and a second extension portion 5503 that interfaces with the second supporting structure 520. These extension portions can serve as thermal conduits, distributing heat from the circuit board to the supporting structures, which can function as passive heat sinks or be thermally coupled to active cooling elements. The geometry of the contact portion and extension portions can be optimized to maximize surface contact and thermal transfer efficiency while maintaining mechanical compatibility with surrounding assemblies.

[0086] The continuous sheet can leverage the anisotropic thermal conductivity of graphite for efficient heat management. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the first extension portion 5502 can extend along one end of the circuit board 530 and be thermally coupled to the first supporting structure 510. This configuration can facilitate heat transfer from the circuit board to the first supporting structure, which may serve as a heat sink or structural frame. The second extension portion 5503 can extend in a second direction from a lateral side of the circuit board 530 toward the second supporting structure 520. The second direction can comprise a bend or curvature to accommodate spatial arrangements and ensure continuous thermal contact. The extension portions can comprise an adhesive backing 5504 configured to secure each portion to the respective supporting structures, as illustrated in FIG. 7. The adhesive can comprise a thermally conductive material, providing both mechanical attachment and improved thermal transfer efficiency across interfaces.

[0087] The graphite sheet exhibits significantly higher in-plane thermal conductivity compared to its through-thickness conductivity, enabling rapid lateral heat spreading across its surface. The 2D heat transfer property can allow thermal energy generated by electronic components on the circuit board to be distributed efficiently along the plane of the sheet toward both the first and second extension portions. As a result, heat can be conducted away from localized hotspots and transferred to the supporting structures, which may serve as heat sinks or be thermally coupled to external cooling systems.

[0088] The geometry and placement of the contact portion and extension portions can be designed to maximize planar thermal conductivity. By aligning the principal heat conduction axis of the graphite sheet with the direction of heat flow toward supporting structures, the thermal conduction device can achieve enhanced heat dissipation without requiring bulky or active cooling mechanisms. This configuration can support compact, lightweight LiDAR s y s t e m d e s i g n s s u i t ab l e fo r s p a c e-c o n s t r a i n e d e n v i r o n m e n t s.

[0089] In some embodiments, a dedicated heat dissipation component 550 can be provided to each circuit board 530 for localized thermal management. This arrangement can allow each board to independently transfer heat away from heat-generating components, maintaining stable operating temperatures and improving system reliability. Alternatively, two or more heat dissipation components 550 can be provided per circuit board 530 in a vertically stacked configuration, increasing thermal capacity and redundancy. This can be beneficial in high-power or high-density designs where thermal loads exceed the capacity of a single component.

[0090] For assemblies with a plurality circuit boards, multiple heat dissipation components can be arranged in a vertically stacked configuration to cool each board individually. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the stacked architecture can support scalable thermal control across multi-board assemblies, enabling efficient heat distribution while maintaining a compact footprint suitable for automotive or aerial platforms. In some embodiments. the plurality of circuit boards can comprise at least 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 circuit boards, depending on the system design. A dedicated graphite sheet can be provided to each individual circuit board. The plurality of “circuit board + graphite sheet” assemblies can be arranged in a stacked configuration, with the first extension portion 5502 and / or the second extension portion 5503 of each graphite sheet being stacked and thermally coupled to corresponding supporting structures. An air gap can be formed between adjacent “circuit board + graphite sheet” assemblies. This air gap can serve to enhance convective heat transfer, provide electrical isolation, and accommodate thermal expansion of the materials. The thickness of the air gap can be optimized based on airflow characteristics, heat load, and overall system height constraints.

[0091] In some embodiments, the stacked configuration can be combined with an integrated airflow path, in which cooling air is directed through the air gaps between stacked assemblies. The airflow can be guided by internal ducts, vanes, or the outer and inner shells of the LiDAR housing to maximize heat removal from each graphite sheet and circuit board. The combination of lateral conduction through the graphite sheets and vertical convection through the air gaps can enable efficient thermal management across high-density multi-board assemblies while maintaining a compact footprint suitable for space-constrained platforms such as automotive or aerial LiDAR systems.

[0092] This stacked architecture can exploit the high in-plane thermal conductivity of graphite for lateral heat spreading across each sheet, while the supporting structures and air gaps facilitate vertical heat transfer toward external heat sinks or cooling elements. By providing a dedicated graphite sheet per circuit board, the design allows localized thermal management for each board, reducing hotspots and ensuring uniform temperature distribution across the stacked assembly.

[0093] The geometry, thickness, and material composition of the continuous sheet can be optimized to balance thermal conductivity, mechanical flexibility, and integration constraints. Graphite sheets can provide high in-plane conductivity and low mass, allowing efficient heat spreading without adding significant weight or bulk. The configuration of contact and extension portions ensures heat is distributed across multiple structural interfaces, reducing thermal hotspots and improving LiDAR system reliability and performance under varying operational conditions. Circuit board

[0094] The one or more circuit boards 530 can each be configured to support a plurality of laser devices 560 and associated electronic circuits. As illustrated in FIG. 6, the plurality of laser devices 560 can be positioned on a side of the circuit board 530 facing away from the second supporting structure 520. This spatial arrangement can isolate optical components from structural interference and facilitate thermal routing. The circuit board 530 can comprise a designated mounting area 5303 located near an edge of the board, configured to accommodate the plurality of laser devices 560. In an example, the laser devices 560 can be arranged in a linear configuration within the mounting area, which can simplify beam alignment, scanning geometry, and signal processing.

[0095] During operation, the laser devices 560 can generate heat as a result of continuous emission activity, such as scanning a target environment. The thermal energy can accumulate on the laser-mounted side of the circuit board 530, potentially causing localized temperature rise and thermal stress. The circuit board 530 can be formed of FR4 material, which is a composite of glass fiber and epoxy resin and possesses relatively low thermal conductivity. To efficiently transfer heat from the laser-mounted side to the heat dissipation component 550, the circuit board 530 can be provided with one or more thermal conduction holes (thermal vias) that extend through the thickness of the board from the laser-mounted side to the opposing side thermally coupled to the contact portion 5501 of the continuous sheet 550.

[0096] The thermal conduction holes can allow heat to bypass the dielectric layers and reach the graphite sheet or other thermally conductive material more directly, thereby significantly improving vertical thermal transfer. In addition, the circuit board can be thermally coupled to the graphite sheet via a thermally conductive adhesive layer or backing, which can enhance heat conduction across the interface while providing mechanical attachment. This combination of vertical conduction through the thermal vias and lateral heat spreading through the graphite sheet can improve the overall thermal performance of the LiDAR system, particularly by leveraging the high in-plane thermal conductivity of graphite to rapidly dissipate heat from hotspots generated by the laser devices.

[0097] The present disclosure can achieve thermal transfer through the thermal conduction holes formed in the circuit board, which directly couple the heat generated by the laser devices into the graphite sheet. This approach can be distinct from designs that rely on an additional thermally conductive ceramic substrate to achieve heat dissipation. By eliminating the need for a ceramic substrate and instead utilizing thermal conduction holes in combination with the graphite sheet, the disclosed configuration can simplify structural design, reduce material complexity, and provide an efficient thermal pathway specifically optimized for FR4-based boards.

[0098] The thermal conduction device can further comprise one or more connecting pillars 540 positioned between the first supporting structure 510 and the second supporting structure 520, as shown in FIG. 5. The circuit board 530 and / or the heat dissipation component 550 can comprise corresponding perforations or through-holes 5301 to allow the connecting pillars 540 to pass through without interfering with the placement of electronic or optical components, as illustrated in FIG. 6. Each connecting pillar can be fixed at both ends to the first and second supporting structures, forming a rigid and thermally conductive bridge across the vertical span of the assembly.

[0099] The connecting pillars 540 can comprise materials with high thermal conductivity, such as copper, aluminum, or thermally enhanced composites, enabling them to serve both as structural supports and vertical heat conduits. By passing through the circuit board and the heat dissipation component, the pillars can facilitate direct thermal transfer from the first supporting structure to the second supporting structure, improving overall thermal management of the LiDAR system.

[0100] The disclosure provides a light detection and ranging (LiDAR) system that can be mounted to an autonomous vehicle. The LiDAR system can comprise a plurality of lasers arranged on a circuit board and a thermal conduction device as described above. The thermal conduction device can comprise a first supporting structure configured to support the circuit board and be in contact with a heat dissipation component; a second supporting structure, spaced apart from the first supporting structure and in contact with the heat dissipation component; and the heat dissipation component. The heat dissipation component can comprise a continuous sheet formed of a heat conductive material. The continuous sheet can comprise a contact portion disposed on a side of the circuit board facing away from the plurality of lasers, a first extension portion in contact with the first supporting structure, and a second extension portion in contact with the second supporting structure.

[0101] The continuous sheet can comprise a graphite sheet, which can be a one-piece molded structure. The plurality of lasers can be arranged on a side of the circuit board away from the second supporting structure in a linear configuration. The circuit board can comprise a mounting area near an edge for installing the lasers. Thermal conduction holes can extend from the laser-mounted side to the opposing side in contact with the contact portion of the graphite sheet. The first extension portion in contact with the first supporting structure can extend along a first direction along one end of the circuit board, and the second extension portion in contact with the second supporting structure can extend along a second direction. This arrangement can provide efficient thermal transfer from the laser devices to the supporting structures while maintaining optical alignment and mechanical stability.

[0102] The disclosure provides a LiDAR system comprising an integrated liquid cooling pipeline housed within a stationary component of the LiDAR system. To facilitate efficient thermal transfer from the rotating component to the stationary component, the system can comprise a labyrinth structure positioned at the interface between the rotor and the stator-mounted elements. The labyrinth structure can comprise a series of thermal conduction paths or channels configured to conduct heat across the rotating interface while preserving mechanical integrity and allowing rotational freedom. Once heat is transferred to the stationary component, it can be absorbed by the liquid cooling pipeline, thereby maintaining controlled operating temperatures across both the stationary and rotating components of the LiDAR system. Stationery component and liquid cooling pipeline

[0103] Referring to FIGS. 8-10, the LiDAR system 8100 can comprise a stationary component 81, a rotating component 82, and a thermally conductive labyrinth structure disposed at the interface between the stationary component 81 and the rotating component 82. The labyrinth structure can be configured to facilitate thermal transfer while maintaining mechanical separation and allowing rotational freedom between the stationary component and the rotating component.

[0104] The stationary component 81 can comprise a stator bottom shell 811 and a stator sidewall 812 extending vertically from the peripheral edge of the stator bottom shell 811, forming an enclosure for housing stationary components and thermal infrastructure. The stationary component 81 can further comprise a liquid cooling pipeline 813 integrated within its structure. The liquid cooling pipeline 813 can be positioned adjacent to or embedded within the stator bottom shell 811 and extend circumferentially along an inner surface of the stator sidewall 812. To facilitate fluid exchange with external cooling infrastructure, the liquid cooling pipeline 813 can pass through an outer wall of the stator sidewall 812 and connect to an external cooling device, which can be selected from the group consisting of an external water pipe, a closed-loop liquid cooling system, or a refrigerant-based cooling unit. This configuration can enable circulation of a thermally conductive fluid, such as water, glycol, or a dielectric coolant, through the stationary component 81, allowing heat transferred from the rotor via the labyrinth structure to be efficiently absorbed and dissipated. The integration of the liquid cooling pipeline 813 can remove heat from the LiDAR system without interfering with the rotational dynamics of the rotating component.

[0105] In an exemplary embodiment, the stator sidewall 812 can comprise a first sidewall 8121 and a second sidewall 8122. The second sidewall 8122 can be structurally connected to the first sidewall 8121 on opposing ends along the direction in which the liquid cooling pipeline 813 penetrates the stator enclosure. The second sidewall 8122 can be formed with a predefined curvature to conform to the internal geometry of the stationary component and optimize fluid flow dynamics. The liquid cooling pipeline 813 can be routed along the inner wall of the curved second sidewall 8122 to enable efficient thermal contact with the stator bottom shell 811. The pipeline 813 can then extend through the outer wall of the first sidewall 8121, providing a conduit for fluid exchange with external cooling infrastructure.

[0106] The stationary component 81 can further comprise a pipeline cavity 814 configured to accommodate the liquid cooling pipeline 813. The pipeline cavity 814 can be integrally formed within the stator bottom shell 811 and arranged to surround the inner wall of the second sidewall 8122. This configuration can securely house the liquid cooling pipeline 813 while maintaining proximity to heat transfer surfaces. Both terminal ends of the pipeline cavity 814 can be positioned at the first sidewall 8121, enabling the liquid cooling pipeline 813 to pass through the outer wall of the first sidewall 8121 and connect to external cooling devices.

[0107] In an exemplary embodiment, the stationary component 81 can further comprise a stator circuit board 815 mechanically fixed to the stator bottom shell 811. The stator circuit board 815 can be positioned such that its peripheral edge surrounds a portion of the pipeline cavity 814 opposite to the stator sidewall 812, enabling compact integration of electronic and thermal subsystems within the stationary component. The surface of the stator circuit board 815 facing the stator bottom shell 811 can comprise a set of stator-mounted elements 8151, which can comprise control electronics, signal processing units, power management modules, or communication interfaces necessary for LiDAR operation.

[0108] To facilitate efficient thermal management, as illustrated in FIG. 15, the stator-mounted elements 8151 can comprise a heat-conducting layer 81511 disposed on the side facing the stator bottom shell 811. The heat-conducting layer 81511 can be formed from a thermally conductive interface material, such as graphite film, thermal grease, phase-change material, or a metal-based pad, configured to establish direct thermal contact with the stator bottom shell 811. During operation, heat generated by the stator-mounted elements 8151 can be conducted through the heat-conducting layer 81511 into the stator bottom shell 811, which acts as a thermal spreader. The heat can then be absorbed by the adjacent liquid cooling pipeline 813 housed within the pipeline cavity 814. Circulation of the thermally conductive fluid within the liquid cooling pipeline 813 can transport heat away from the stationary component to an external cooling device, maintaining thermal equilibrium and preventing overheating of the electronics. Rotating component

[0109] In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 8, 9 and 13, the rotating component 82 of the LiDAR system can comprise a rotor bottom shell 822, coupled to the stationary component 81 via a thermally conductive labyrinth structure. The labyrinth structure can be configured to facilitate heat transfer across the rotating interface while preserving rotational freedom and mechanical isolation. A rotor sidewall 823 can extend from a perimeter of the rotor bottom shell 822, forming an enclosure for housing components, such as active scanning elements.

[0110] As illustrated in FIG. 14, the rotating component 82 can further comprise a set of rotor-mounted elements 8211, including, for example, laser devices, optoelectronic drivers, and control circuitry, which are mounted on a rotor circuit board 821. The rotor circuit board 821 can be mechanically affixed to the rotor bottom shell 822, enabling the rotor-mounted elements 8211 to rotate together with the rotating component during scanning operations. The rotor-mounted elements 8211 can comprise a first thermal conduction layer 82111 on the side facing the rotor bottom shell 822. The first thermal conduction layer 82111 can be formed from a thermally conductive material, such as graphite film, thermal interface compound, or a metal-based pad, and can be configured to establish direct thermal contact with the rotor bottom shell 822.

[0111] The first thermal conduction layer 82111 can facilitate efficient heat transfer from the rotor-mounted elements 8211 to the rotor bottom shell 822, even when direct contact is absent. During operation, heat generated by the rotor-mounted elements 8211 can be conducted through the first thermal conduction layer 82111 and dissipated into the rotor bottom shell 822, which can be fabricated from a high thermal conductivity material such as aluminum or copper. This configuration can enable passive heat dissipation from the rotating assembly, helping maintain thermal stability and preventing overheating of the rotor-mounted elements 8211.

[0112] The LiDAR system can concentrate heat generation within the rotating component 82, primarily due to continuous operation of high-power laser emitters and associated electronics. To address this thermal load, the rotating component 82 can be fabricated from materials exhibiting high thermal conductivity, such as aluminum alloys, copper, or thermally enhanced composites. These materials can facilitate rapid conduction of heat away from the rotor-mounted laser devices and toward the interface between the stationary component 81 and the rotating component 82, where heat can be transferred through the labyrinth structure to the stationary component and ultimately dissipated via the integrated liquid cooling pipeline 813. Labyrinth structure

[0113] The LiDAR system can comprise a thermally integrated labyrinth structure that couples the stationary component 81 and the rotating component 82. The labyrinth structure can comprise a first labyrinth component 8221 formed on the rotor bottom shell 822 of the rotating component 82 and a second labyrinth component 8111 formed on the stator bottom shell 811 of the stationary component 81. The interface between the stationary component 81 and the rotating component 82 can define a heat-conducting cavity 84 filled with a thermally conductive material, such as thermal grease, phase-change compound, or a compliant graphite-based filler, as illustrated in FIG. 16. The heat-conducting cavity 84 can enable efficient conduction of heat generated by rotor-mounted elements 8211, such as laser devices and associated electronics, across the rotating interface into the stator bottom shell 811. From the stator bottom shell 811, the heat can be transferred to the liquid cooling pipeline 813 embedded within the stationary component 81, providing active thermal regulation of the rotating assembly while preserving rotational freedom and mechanical isolation.

[0114] As illustrated in FIG. 12, the first labyrinth component 8221 at the rotating component 82 can comprise a series of annular first flat portions 82211 and annular first protruding portions 82212 arranged in an alternating pattern, as illustrated in FIG. 12. Similarly, the second labyrinth component 8111 at the stationary component 81 can comprise annular second flat portions 81111 and annular second protruding portions 81112 arranged in an alternating sequence, as illustrated in FIG. 11. An interlocking geometry can be configured such that each second protruding portion 81112 faces and mates with a corresponding first flat portion 82211, while each first protruding portion 82212 faces and mates with a corresponding second flat portion 81111. This alternating engagement can form a tortuous thermal path that increases surface contact area and promotes heat conduction across the interface.

[0115] The annular design of the labyrinth structure can provide rotational symmetry, mechanical stability, and reduced thermal resistance by maximizing the interface area between the rotating component 82 and the stationary component 81. The use of a thermally conductive material within the heat-conducting cavity 84 can minimize interfacial gaps and enhance thermal coupling. The interlocking engagement of the annular flat portions and protruding portions of the first and second labyrinth components can form a sealed interface that retains the thermal conducting material within the cavity. This ensures even distribution of the thermally conductive material, thereby improving thermal conductivity across the rotating interface and increasing overall heat dissipation efficiency within the LiDAR system.

[0116] The implementation of a labyrinth structure between the rotating component and the stationery component of the LiDAR system can enable efficient thermal coupling across the rotating interface. Heat generated by rotor-mounted elements, such as high-power laser devices and associated electronics, can be conducted through the interlocking labyrinth geometry to the stationary component. The labyrinth structure can maintain mechanical separation and rotational freedom while providing a continuous thermal pathway. By directing thermal energy from both the rotating and stationary components into the liquid cooling pipeline 813, the LiDAR system can leverage a single integrated liquid cooling system to dissipate heat from all heat-generating elements, thereby reducing the system complexity of the entire LiDAR unit. Rotating shaft

[0117] In some embodiments, the stator bottom shell 811 can comprise a through-hole 816, as illustrated in FIGS. 8, 10 and 16. The through-hole 816 can be configured to receive a shaft 83, which can extend through the through-hole 816 in the stator bottom shell 811 to provide a structural axis for the rotating component 82.

[0118] In an exemplary embodiment, the shaft 83 can be securely mounted to the stationary component 81. A rotor mounting portion 8222 can be formed on the side of the rotor bottom shell 822 that faces away from the rotor circuit board 821. A bearing can be provided at the rotor mounting portion 8222 to engage with the shaft 83 extending from the stator bottom shell 811. This configuration can rotatably couple the rotating component 82 to the stationary component 81, enabling smooth rotational movement of the rotating component 82 relative to the stationary component 81 during operation of the LiDAR system.

[0119] In another exemplary embodiment, the shaft 83 can be rotatably mounted to the stationary component 81 via a bearing disposed within the through-hole 816 of the stator bottom shell 811. The rotor mounting portion 8222 of the rotor bottom shell 822 can be securely coupled to the shaft 83 extending from the stator bottom shell 811. This arrangement can rotatably couple the rotating component 82 to the stationary component 81 while providing design flexibility in bearing placement and mechanical integration.

[0120] In the exemplary embodiments, to prevent ingress of particulates or moisture, the first labyrinth component 8221 and the second labyrinth component 8111 can be disposed circumferentially around the edge of the rotor mounting portion 8222. Engagement between the first labyrinth component 8221 and the second labyrinth component 8111 can form a sealing path that impedes external contaminants from entering the interior of the LiDAR system. In some embodiments, the stator circuit board 815 can be concentrically arranged around the shaft 83 and spaced apart by a predetermined gap. This gap can provide both electrical isolation and mechanical clearance, preventing interference between the shaft 83 and the electronics on the stator circuit board 815.

[0121] The LiDAR system 8100 can be mounted to a vehicle body 1701 of a vehicle 1700, as illustrated in FIG. 17. A laser-emitting component of the LiDAR system, configured to project laser beams outward for environmental scanning, can be positioned between the rotor sidewall 823 and the rotor circuit board 821. The laser-emitting component can be in direct physical contact with both the rotor bottom shell 822 and the rotor sidewall 823, or alternatively, in direct contact with either the rotor bottom shell 822 or the rotor sidewall 823. During operation, heat generated by the laser-emitting component can be conducted from the rotating component 82 through the labyrinth structure to the stator bottom shell 811 of the stationary component 81, where the liquid cooling pipeline 813 is embedded. The liquid cooling pipeline 813 can transport heat away from the stator bottom shell 811 and dissipate it externally. The combination of the labyrinth interface and the liquid cooling pipeline can provide an effective and robust thermal management solution for the LiDAR system. Computer Systems

[0122] The present disclosure provides computer systems that are programmed to implement methods of the disclosure. FIG. 18 shows a computer system 1801 that is programmed or otherwise configured to, for example, (i) train and test a trained algorithm, (ii) use the trained algorithm to process data to determine a liver disease state of a subject, (iii) determine a quantitative measure indicative of a liver disease state of a subject, (iv) identify or monitor the liver disease state of the subject, and (v) electronically output a report that indicative of the liver disease state of the subject.

[0123] The computer system 1801 can regulate various aspects of analysis, calculation, and generation of the present disclosure, such as, for example, (i) training and testing a trained algorithm, (ii) using the trained algorithm to process data to determine a liver disease state of a subject, (iii) determining a quantitative measure indicative of a liver disease state of a subject, (iv) identifying or monitoring the liver disease state of the subject, and (v) electronically outputting a report that indicative of the liver disease state of the subject. The computer system 1801 can be an electronic device of a user or a computer system that is remotely located with respect to the electronic device. The electronic device can be a mobile electronic device.

[0124] The computer system 1801 includes a central processing unit (CPU, also “processor” and “computer processor” herein) 1805, which can be a single core or multi-core processor, or a plurality of processors for parallel processing. The computer system 1801 also includes memory or memory location 1810 (e.g., random-access memory, read-only memory, flash memory) , electronic storage unit 1815 (e.g., hard disk) , communication interface 1820 (e.g., network adapter) for communicating with one or more other systems, and peripheral devices 1825, such as cache, other memory, data storage and / or electronic display adapters. The memory 1810, storage unit 1815, interface 1820, and peripheral devices 1825 are in communication with the CPU 1805 through a communication bus (solid lines) , such as a motherboard. The storage unit 1815 can be a data storage unit (or data repository) for storing data. The computer system 1801 can be operatively coupled to a computer network ( “network” ) 1830 with the aid of the communication interface 1820. The network 1830 can be the Internet, an internet and / or extranet, or an intranet and / or extranet that is in communication with the Internet.

[0125] The network 1830 in some cases is a telecommunication and / or data network. The network 1830 can include one or more computer servers, which can enable distributed computing, such as cloud computing. For example, one or more computer servers may enable cloud computing over the network 1830 ( “the cloud” ) to perform various aspects of analysis, calculation, and generation of the present disclosure, such as, for example, (i) training and testing a trained algorithm, (ii) using the trained algorithm to process data to determine a liver disease state of a subject, (iii) determining a quantitative measure indicative of a liver disease state of a subject, (iv) identifying or monitoring the liver disease state of the subject, and (v) electronically outputting a report that indicative of the liver disease state of the subject. Such cloud computing may be provided by cloud computing platforms such as, for example, Amazon Web Services (AWS) , Microsoft Azure, Google Cloud Platform, and IBM cloud. The network 1830, in some cases, with the aid of the computer system 1801, can implement a peer-to-peer network, which may enable devices coupled to the computer system 1801 to behave as a client or a server.

[0126] The CPU 1805 may comprise one or more computer processors and / or one or more graphics processing units (GPUs) . The CPU 1805 can execute a sequence of machine-readable instructions, which can be embodied in a program or software. The instructions may be stored in a memory location, such as the memory 1810. The instructions can be directed to the CPU 1805, which can subsequently program or otherwise configure the CPU 1805 to implement methods of the present disclosure. Examples of operations performed by the CPU 1805 can include fetch, decode, execute, and writeback.

[0127] The CPU 1805 can be part of a circuit, such as an integrated circuit. One or more other components of the system 1801 can be included in the circuit. In some cases, the circuit is an application specific integrated circuit (ASIC) .

[0128] The storage unit 1815 can store files, such as drivers, libraries, and saved programs. The storage unit 1815 can store user data, e.g., user preferences and user programs. The computer system 1801 in some cases can include one or more additional data storage units that are external to the computer system 1801, such as located on a remote server that is in communication with the computer system 1801 through an intranet or the Internet.

[0129] The computer system 1801 can communicate with one or more remote computer systems through the network 1830. For instance, the computer system 1801 can communicate with a remote computer system of a user. Examples of remote computer systems include personal computers (e.g., portable PC) , slate or tablet PCs (e.g.,  iPad,  Galaxy Tab) , telephones, Smart phones (e.g.,  iPhone, Android-enabled device,  ) , or personal digital assistants. The user can access the computer system 1801 via the network 1830.

[0130] Methods as described herein can be implemented by way of machine (e.g., computer processor) executable code stored on an electronic storage location of the computer system 1801, such as, for example, on the memory 1810 or electronic storage unit 1815. The machine executable or machine readable code can be provided in the form of software. During use, the code can be executed by the processor 1805. In some cases, the code can be retrieved from the storage unit 1815 and stored on the memory 1810 for ready access by the processor 1805. In some situations, the electronic storage unit 1815 can be precluded, and machine-executable instructions are stored on memory 1810.

[0131] The code can be pre-compiled and configured for use with a machine having a processer adapted to execute the code, or can be compiled during runtime. The code can be supplied in a programming language that can be selected to enable the code to execute in a pre-compiled or as-compiled fashion.

[0132] Aspects of the systems and methods provided herein, such as the computer system 1801, can be embodied in programming. Various aspects of the technology may be thought of as “products” or “articles of manufacture” typically in the form of machine (or processor) executable code and / or associated data that is carried on or embodied in a type of machine readable medium. Machine-executable code can be stored on an electronic storage unit, such as memory (e.g., read-only memory, random-access memory, flash memory) or a hard disk. “Storage” type media can include any or all of the tangible memory of the computers, processors or the like, or associated modules thereof, such as various semiconductor memories, tape drives, disk drives and the like, which may provide non-transitory storage at any time for the software programming. All or portions of the software may at times be communicated through the Internet or various other telecommunication networks. Such communications, for example, may enable loading of the software from one computer or processor into another, for example, from a management server or host computer into the computer platform of an application server. Thus, another type of media that may bear the software elements includes optical, electrical, and electromagnetic waves, such as used across physical interfaces between local devices, through wired and optical landline networks and over various air-links. The physical elements that carry such waves, such as wired or wireless links, optical links, or the like, also may be considered as media bearing the software. As used herein, unless restricted to non-transitory, tangible “storage” media, terms such as computer or machine “readable medium” refer to any medium that participates in providing instructions to a processor for execution.

[0133] Hence, a machine readable medium, such as computer-executable code, may take many forms, including but not limited to, a tangible storage medium, a carrier wave medium or physical transmission medium. Non-volatile storage media include, for example, optical or magnetic disks, such as any of the storage devices in any computer (s) or the like, such as may be used to implement the databases, etc. shown in the drawings. Volatile storage media include dynamic memory, such as main memory of such a computer platform. Tangible transmission media include coaxial cables; copper wire and fiber optics, including the wires that comprise a bus within a computer system. Carrier-wave transmission media may take the form of electric or electromagnetic signals, or acoustic or light waves such as those generated during radio frequency (RF) and infrared (IR) data communications. Common forms of computer-readable media therefore include for example: a floppy disk, a flexible disk, hard disk, magnetic tape, any other magnetic medium, a CD-ROM, DVD or DVD-ROM, any other optical medium, punch cards paper tape, any other physical storage medium with patterns of holes, a RAM, a ROM, a PROM and EPROM, a FLASH-EPROM, any other memory chip or cartridge, a carrier wave transporting data or instructions, cables or links transporting such a carrier wave, or any other medium from which a computer may read programming code and / or data. Many of these forms of computer readable media may be involved in carrying one or more sequences of one or more instructions to a processor for execution.

[0134] The computer system 1801 can include or be in communication with an electronic display 1835 that comprises a user interface (UI) 1840 for providing, for example, (i) a visual display indicative of training and testing of a trained algorithm, (ii) a visual display of data indicative of a liver disease state of a subject, (iii) a quantitative measure of a liver disease state of a subject, (iv) an identification of a subject as having a liver disease state, or (v) an electronic report indicative of the liver disease state of the subject. Examples of UIs include, without limitation, a graphical user interface (GUI) and web-based user interface.

[0135] Methods and systems of the present disclosure can be implemented by way of one or more algorithms. An algorithm can be implemented by way of software upon execution by the central processing unit 1805. The algorithm can, for example, (i) train and test a trained algorithm, (ii) use the trained algorithm to process data to determine a liver disease state of a subject, (iii) determine a quantitative measure indicative of a liver disease state of a subject, (iv) identify or monitor the liver disease state of the subject, and (v) electronically output a report that indicative of the liver disease state of the subject.

[0136] While preferred embodiments of the present invention have been shown and described herein, it will be obvious to those skilled in the art that such embodiments are provided by way of example only. It is not intended that the invention be limited by the specific examples provided within the specification. While the invention has been described with reference to the aforementioned specification, the descriptions and illustrations of the embodiments herein are not meant to be construed in a limiting sense. Numerous variations, changes, and substitutions will now occur to those skilled in the art without departing from the invention. Furthermore, it shall be understood that all aspects of the invention are not limited to the specific depictions, configurations or relative proportions set forth herein which depend upon a variety of conditions and variables.

[0137] It should be understood that various alternatives to the embodiments of the invention described herein may be employed in practicing the invention. It is therefore contemplated that the invention shall also cover any such alternatives, modifications, variations or equivalents. It is intended that the following claims define the scope of the invention and that methods and structures within the scope of these claims and their equivalents be covered thereby.

Claims

1.A light detection and ranging (LiDAR) system comprising:a first compartment driven by a driving device to have a rotary movement with respective to a second compartment;a laser sensor arranged in the first compartment and configured to rotate along with the first compartment; anda cooling system driven by the driving device and located between the first compartment and the driving device.2.The LiDAR of claim 1, wherein the first compartment comprises an air duct, an air inlet and an air outlet, and wherein the air inlet and the air outlet are in fluid communication with the air duct.3.The LiDAR of claim 2, wherein the air inlet is located at a first portion of the first compartment facing towards the second compartment.4.The LiDAR of claim 3, wherein the air outlet located at a second portion of the upper compartment away from the second compartment.5.The LiDAR of claim 2, wherein the cooling system comprises an impeller driven by the driving device to rotate with the compartment, thereby creating airflow drawing external air in through the air inlet, and expelling the airflow through the air outlet.6.The LiDAR of claim 5, wherein the impeller comprises a hub, a plurality of blades, and a wheel disc.7.The LiDAR of claim 6, wherein the hub is located in a middle position of the wheel disc and protrudes towards the first compartment, wherein the plurality of blades are arranged on a side of the wheel disc towards the second compartment, and wherein the impeller is rotatably connected to the driving device via the hub.8.The LiDAR of claim 5, wherein the first compartment comprises an inner shell and an outer shell, wherein the inner shell is configured to seal the laser sensor located therein, and wherein the outer shell covers an outer side of the inner shell and forms the air duct with a gap between the outer shell and the inner shell.9.The LiDAR of claim 8, wherein the outer shell comprises an upper shell and a bottom shell, wherein the upper shell comprises a top portion, and a side wall that extends downward from the edge of the top portion toward the second compartment.10.The LiDAR of claim 9, wherein the bottom shell is fixed to a bottom portion of the side wall away from the top portion, wherein the bottom shell is provided with an opening to form the air inlet, and wherein the impeller is installed at the bottom shell.11.The LiDAR of claim 8, wherein the cooling system further comprises a heat dissipator, the heat dissipator is in contact with the inner shell and is located within the air duct.12.The LiDAR of claim 11, wherein the heat dissipator comprises a plurality of fins arranged on an outer surface of the inner shell, and wherein a position of the heat dissipator corresponds to that of the laser sensor.13.The LiDAR of claim 9, wherein the air outlet is disposed at the edge of the top portion.14.The LiDAR of claim 5, wherein the driving device comprises a rotating shaft, and wherein the impeller and the first compartment are sequentially mounted on the rotating shaft.15.The LiDAR of claim 1, wherein the second compartment is configured to supply power to the first compartment via wireless power supply.16.The LiDAR of claim 1, wherein the second compartment is configured to transmit signals through wireless communication.17.The LiDAR of claim 1, wherein the second compartment is mounted to an autonomous vehicle.18.A method for cooling light detection and ranging (LiDAR) system, comprising:driving a first compartment by a driving device to have a rotary movement with respective to a second compartment;emitting light signals and receiving reflected light signals by an optomechanical module for measuring distances, wherein the optomechanical module is arranged on the first compartment and configured to rotate along with the first compartment; anddriving a cooling system by the driving device to provide cooling to the LiDAR system, wherein the cooling system is located between the first compartment and the driving device.19.The method of claim 18, wherein the first compartment comprises an air duct, an air inlet and an air outlet, and wherein the air inlet and the air outlet are in fluid communication with the air duct.20.The method of claim 19, wherein the air inlet is located at a first portion of the first compartment facing towards the second compartment.21.A thermal conduction device for a LiDAR, comprising:a first supporting structure configured to support a circuit board and is in contact with a heat dissipation component, wherein the circuit board configured to accommodate a plurality of lasers;a second supporting structure, spaced apart from the first supporting structure and in contact with the heat dissipation component; andthe heat dissipation component comprising a continuous sheet formed of heat conductive material, wherein the continuous sheet comprises a contact portion disposed on a side of the circuit board facing away from the plurality of lasers, a first extension portion in contact with the first supporting structure and a second extension portion in contact with the second supporting structure.22.The thermal conduction device of claim 21, wherein the continuous sheet is a graphite sheet.23.The thermal conduction device of claim 22, wherein the graphite sheet is a one-piece molded sheet.24.The thermal conduction device of claim 21, wherein the plurality of lasers are arranged on a side of the circuit board that is away from the second supporting structure in a linear configuration.25.The thermal conduction device of claim 21, wherein the circuit board comprises a mounting area near an edge of the circuit board for installing the plurality of lasers.26.The thermal conduction device of claim 21, wherein the circuit board comprises a thermal conduction hole extending from a side of the circuit board provided with the lasers to an opposing side in contact with the contact portion of the continuous sheet.27.The thermal conduction device of claim 21, wherein the first extension portion in contact with the first supporting structure along a first direction extending along one end of the circuit board, and wherein the second extension portion in contact with the second supporting structure along a second direction.28.The thermal conduction device of claim 27, wherein the second direction bends and extends from one side of the circuit board towards the second supporting structure.29.The thermal conduction device according to claim 21, wherein the second extension portions of a plurality of the continuous sheets corresponding to a plurality of the circuit boards are stacked.30.The thermal conduction device of claim 21, further comprising a plurality of connecting pillars disposed between the first supporting structure and the second supporting structure.31.The thermal conduction device of claim 30, wherein the circuit board comprises a plurality of perforations, and wherein the plurality of connecting pillars are configured to pass through the perforations and be fixed at both ends to the first supporting structure and the second supporting structure, respectively.32.The thermal conduction device of claim 21, wherein the first extension portion and the second extension portion of the continuous sheet comprise an adhesive backing for adhering to the first supporting structure and the second supporting structure, respectively.33.A light detection and ranging (LiDAR) system comprising:a plurality of lasers arranged on a circuit board; anda thermal conduction device, comprising:a first supporting structure configured to support the circuit board and is in contact with a heat dissipation component;a second supporting structure, spaced apart from the first supporting structure and in contact with the heat dissipation component; andthe heat dissipation component comprising a continuous sheet formed of heat conductive material wherein the continuous sheet comprises a contact portion disposed on a side of the circuit board facing away from the plurality of lasers, a first extension portion in contact with the first supporting structure and a second extension portion in contact with the second supporting structure.34.The LiDAR system of claim 33, wherein the continuous sheet is a graphite sheet.35.The LiDAR system of claim 34, wherein the graphite sheet is a one-piece molded sheet.36.The LiDAR system of claim 33, wherein the LiDAR is mounted to an autonomous vehicle.37.The LiDAR system of claim 33, wherein the plurality of lasers are arranged on a side of the circuit board that is away from the second supporting structure in a linear configuration.38.The LiDAR system of claim 33, wherein the circuit board comprises a mounting area near an edge of the circuit board for installing the plurality of lasers.39.The LiDAR system of claim 33, wherein the circuit board comprises a thermal conduction hole extending from a side of the circuit board provided with the lasers to an opposing side in contact with the contact portion of the continuous sheet.40.The LiDAR system of claim 33, wherein the first extension portion in contact with the first supporting structure along a first direction extending along one end of the circuit board, and wherein the second extension portion in contact with the second supporting structure along a second direction.41.A light detection and ranging (LiDAR) system, comprising:a stationery component comprising a stator bottom shell and a liquid cooling pipeline;a rotating component comprising a rotor bottom shell coupled to the stationery component via a labyrinth structure;a first set of components arranged on a first circuit board, wherein the first circuit board is fixed to the rotor bottom shell; andthe labyrinth structure comprising a first labyrinth component formed on the rotor bottom shell and a second labyrinth component formed on the stator bottom shell, wherein the labyrinth structure comprises a heat-conducting cavity filled with a thermal interface material such that heat generated by the first set of components is conducted through the labyrinth structure to the stator bottom shell and the liquid cooling pipeline.42.The LiDAR system of claim 41, wherein the first set of components are provided with a heat-conducting layer directly contacting the rotor bottom shell.43.The LiDAR system of claim 41, wherein the stationery component further comprises a stator sidewall extending around a peripheral edge of the stator bottom shell, and wherein the liquid cooling pipeline surrounds around an inner wall of the stator sidewall and passes through an outer wall of the stator sidewall to connect to an external cooling device.44.The LiDAR system of claim 41, wherein the external cooling device is selected from the group consisting of an external water pipe and a device containing refrigerant.45.The LiDAR system of claim 43, wherein the stator sidewall comprises a first sidewall and a second sidewall.46.The LiDAR system of claim 45, wherein the second sidewall is connected to the first sidewall on both sides along a direction of penetration of the liquid cooling pipeline, and provided with a predefined curvature, and wherein the liquid cooling pipeline surrounds around an inner wall of the second sidewall, and passes through an outer wall of the first sidewall.47.The LiDAR system of claim 46, wherein the stationery component further comprises a pipeline cavity for accommodating the liquid cooling pipeline.48.The LiDAR system of claim 47, wherein the pipeline cavity is located in the stator bottom shell, and surrounds around the inner wall of the second sidewall, wherein both ends of the pipeline cavity are located at the first sidewall to allow the liquid cooling pipeline to pass through the outer wall of the first sidewall.49.The LiDAR system of claim 48, wherein the stationery component further comprises a second circuit board fixed to the stator bottom shell.50.The LiDAR system of claim 49, wherein an edge of the second circuit board surrounds around a side of the pipeline cavity opposite to the stator sidewall, wherein a side of the second circuit board facing toward the stator bottom shell is provided with a second set of components.51.The LiDAR system of claim 50, wherein the second set of components is provided with a heat-conducting layer on a side facing toward the stator bottom shell directly contacting the stator bottom shell.52.The LiDAR system of claim 51, wherein the second set of components generate heat during operation of the LiDAR system, and wherein the heat is conducted through the heat-conducting layer to the stator bottom shell and then to the liquid cooling pipeline.53.The LiDAR system of claim 52, wherein a magnitude of the heat generated by the first set of components is greater than a magnitude of the heat generated by the second set of components.54.The LiDAR system of claim 41, wherein the first labyrinth component comprises a plurality of annular first flat portions and a plurality of annular first protruding portions, wherein the first flat portion and the first protruding portion are alternating.55.The LiDAR system of claim 54, wherein the second labyrinth component comprises a plurality of annular second flat portions and a plurality of annular second protruding portions, wherein the second flat portion and the second protruding portion are alternating, and wherein the first flat portion faces to the second protruding portion, the second flat portion faces to the first protruding portion.56.The LiDAR system of claim 41, wherein the stator bottom shell comprises a through hole passing through a shaft.57.The LiDAR system of claim 56, wherein the shaft is mounted on the stationery component, and wherein the rotating component is fixed to the stationery component via a bearing, and configured to rotate relative to the stationery component when the LiDAR system operating.58.The LiDAR system of claim 57, wherein a rotor mounting portion is provided on the side of the rotor bottom shell facing away from the first circuit board, wherein the shaft passes through the through hole, and is mounted on the rotor mounting portion, and wherein the second labyrinth component surrounds around an edge of the rotor mounting portion.59.The LiDAR system of claim 57, wherein the second circuit board is mounted around the shaft, and has a gap with the shaft.60.The LiDAR system of claim 41, wherein the rotating component further comprises a rotor sidewall extending around an edge of the rotor bottom shell.

Images