CN106160256A - 无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电装置，其包括散热板，该散热板具有辐射板和从该辐射板上表面突出的散热片；芯部，其设置在与该突出的散热片不同的区域，该芯部由具有高磁导率的材料制成；以及线圈部，其设置在该芯部上以便与该突出的散热片接触。

Description

无线充电装置

技术领域

本公开的实施例一般涉及无线充电装置，且更具体地，涉及应用于初级线圈和次级线圈的无线充电装置，其中初级线圈产生无线充电系统中功率传输的磁场，次级线圈产生通过由初级线圈产生的磁场诱导的电动势，因而具有高效的散热结构。

背景技术

无线充电技术涉及在电池的各接触端子未与充电装置接触的状态中，无线的传输功率以便对电池充电。直到现在，无线充电技术已经主要应用于便携式电子装置如移动终端或PDA的小容量电池的充电。然而，这些技术近来已经应用于高电功率传输所要求的应用，以便例如对电动车或插电式混合动力电动车的电池进行充电。

这些无线充电技术基于电力是利用电磁感应或共振来进行发送和接收的基本概念。为此，无线充电装置需要具有在功率发送侧和功率接收侧提供的线圈。通常情况下，对电动车或插电式混合动力电动车充电的无线充电装置必须具有大容量的电池，并执行高功率传输以减少充电时间。由于这个原因，该装置的尺寸会被增加并可能产生显著的热。

传统的无线充电装置具有简单的结构，其中芯部的下表面与散热板的上表面接触。因此，实际上最大量的热由线圈部产生，且热仅通过芯部发散。从而，传统的无线充电装置可能不直接将由线圈部产生的热传输到散热板，并可能仅通过作为热传递介质的芯部将热传递到散热板。因此，无线充电装置的冷却性能会显著恶化。

发明内容

本公开的实施例涉及无线充电装置，其能够有效地耗散由初级线圈和次级线圈产生的热，其中初级线圈用于产生功率传输的磁场，次级线圈产生通过由初级线圈产生的磁场诱导的电动势。

本公开的其它方面和优点可通过下面的描述理解，且可参考本公开的实施例显然看出。而且，本公开的目的和优点可通过所要求保护的装置及其组合来实现，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

根据本公开的实施例，无线充电装置包括：散热板，其具有辐射板和从辐射板的上表面突出的散热片；芯部，其设置在与突出的散热片不同的区域，并且该芯部由具有高磁导率的材料制成；以及线圈部，其设置在芯部上以便与突出的散热片接触。

芯部可与散热片的侧表面接触，且线圈部可与散热片的上表面接触。

散热片可配置为多个散热片，每个散热片都具有六面体形状。

芯部可与多个六面体散热片的侧表面接触，且线圈部可与多个六面体散热片的上表面接触。

散热片可配置为多个散热片，其以带状形式以规则的间隔彼此平行的设置。

芯部可包括多个块，每个块的宽度对应于以带状形式设置的多个散热片之间的距离。

散热片的上表面和芯部的上表面可形成同一个表面。

线圈部的多个区域可与散热片接触。

而且，根据本公开的实施例，提供了无线充电装置，其配置成由具有高磁导率的材料制成的芯部设置在辐射板的上表面上，其中辐射板形成有突出的散热片，线圈部设置在芯部上，芯部与突出的散热片的侧表面接触，且线圈部与突出的散热片的上表面接触，因而允许由线圈部产生的热和传输到芯部的热易于转移到辐射板。

附图说明

图1是示出根据本公开实施例的无线充电装置的透视图。

图2和图3是示出根据本公开实施例的应用于无线充电装置的散热板的各种示例性透视图。

图4是示出根据本公开实施例的无线充电装置的侧视图。

具体实施方式

下面将参考附图更详细地描述根据本公开实施例的无线充电装置。然而，本公开能够以不同形式实施，且不应该解读为局限于本文给出的实施例。而是提供这些实施例以便使本公开透彻和完整，且向本领域技术人员全面传达本公开的范畴。整个公开中，贯穿不同附图和实施例的相似的附图标记指代相似的部件。

本文使用的术语仅出于说明具体实施方式的目的，而不意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”、“该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。

应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”、“车辆的”或其他类似术语包括一般的机动车辆，比如包含多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商业车辆的客运汽车、包括各种轮船和舰船的船只、飞机等，还包括混合动力车、电动车、插电式混合动力电动车、氢动力车和其它替代燃料车辆(例如，燃料是从非石油资源中提炼出来的)。如本文所述，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如同时具有汽油动力和电动力的车辆。

现在参考公开的实施例，图1是示出根据本公开实施例的无线充电装置的透视图。

如图1所示，本公开的无线充电装置包括散热板11，其具有辐射板111和从辐射板111的上表面突出的散热片112；芯部12，其设置在辐射板111上表面上的突出的散热片112之外的区域上，并由具有高磁导率的材料制成；以及线圈部13，其设置在芯部12上以便与散热片112接触。

散热板11是用于耗散从芯部12和线圈部13传输的热的元件，并可由具有高热导率的材料制成。散热板11可包括辐射板111和从辐射板111突出的散热片112。辐射板111和散热片112可用相同的材料一体制造。

辐射板111可用作在其上表面上设置芯部12和线圈部13的底层，并可同时用于吸收和耗散来自芯部12和线圈部13的热。此外，辐射板111可由具有相对高的热导率和磁导率的材料制成，以便用于屏蔽电磁波。例如，当无线充电装置应用于将能量从无线充电系统转移的初级线圈时，基于辐射板111，辐射板111可阻止由初级线圈产生的磁场在与初级线圈设置方向相反的方向上的传输。此外，当无线充电装置应用于用于在电池中存储传输的能量的次级线圈时，辐射板111可阻止磁场在与次级线圈设置方向相反的方向上的传输，其中该磁场由初级线圈产生并从初级线圈传输。

图2和图3是示出根据本公开实施例的应用于无线充电装置的散热板的各种示例的透视图。

图2中示出的散热板可具有多个散热片112以带状形式设置的结构。即，每个散热片112具有矩形形状，其中在底面上的一对侧边具有相对长的长度，且具有矩形形状的散热片112能够以规则的间隔彼此平行的设置，以便以带状形式设置。

图3中示出的散热板可具有这样的结构，其中多个散热片112-1中的每个散热片都具有近似正方形底部的六面体形状。具有六面体形状的散热片112-1可在辐射板111上以预定图案设置。

因为在图2和图3中示出的散热片112和散热片112-1每个都以预定图案形成，所以散热片112在多个区域上与线圈部13接触，且散热片112-1在多个区域上与线圈部13接触。结果，接触区域可增加。

再次参考图1，芯部12用于增加由线圈部13产生的磁场的磁通量密度，并有效地形成由线圈部13产生的磁场的磁路。每个芯部12可由具有高磁导率的材料制成。例如，芯部12可由诸如铁氧体或金属复合物的材料制成。

线圈部13可利用提供的电流产生磁场，或可利用由磁场诱导的电动势输出电流。即，当无线充电装置应用于从无线充电系统传输能量的初级线圈时，线圈部13可用流动的电流产生磁场，且当无线充电装置应用于从无线充电系统接收能量的次级线圈时，线圈部13可产生由初级线圈产生的磁场诱导的电动势，从而利用电动势来供应电流给电池。

虽然图1中所示的线圈部13为中空的平坦圆柱体形状，但这仅为了便利。在实践中，线圈部13可具有这样的结构，其中电线以圆形或矩形图案在芯部12的上表面上至少缠绕一次。

图4是示出根据本公开实施例的无线充电装置的侧视图，且是沿图1中线“A-A’”的横截面图。

如图4所示，在根据本公开实施例的无线充电装置中，从辐射板111的上表面突出的散热片112与线圈部13直接接触。通过这样的结构，由线圈部13产生的热可直接传输到具有高热导率的辐射板111，以便通过辐射板111有效地散热。

基于辐射板111的上表面，散热片112可与芯部12齐平，以便为了散热使得线圈部13与散热片112接触，且同时线圈部13与芯部12接触从而产生具有高磁通量密度的磁场。即，散热片112的上表面和芯部12的上表面可形成同一个表面。

此外，为了有效地耗散传输到芯部12的热，其中该热是从芯部12自身的热和由线圈部13产生的热传输而来，散热片112的侧表面可与芯部12的侧表面接触。通过这样的结构，可以进一步增加芯部12和辐射板111以及散热片112之间的接触面积，且因此进一步改善散热效果。

在图2所示的散热片结构中，每个芯部12具有的宽度可对应于以带状形式设置的散热片112之间的距离，且芯部12可包括多个块，每个块都具有与每个散热片112高度相同的高度。即，芯部12可以是标准化的并以多个块的形式制造，该块具有的规定宽度对应于散热片112之间的规定距离。通过这样的结构，芯部12的侧表面与散热片112的侧表面直接接触，且因此可改善散热效果。此外，因为芯部12能够以某些标准形式制造，芯部12的制造过程可简化。

在图3所示的散热片结构中，因为散热片112-1是分散的，考虑到散热片112-1之间的距离，芯部12能够以具有不同尺寸的多个块的形式制造，因此散热片112-1的侧表面与芯部12的侧表面直接接触。因此，与具有图2所示的散热片结构的无线充电装置相比，在具有图3所示的散热片结构的无线充电装置中的芯部12的制造过程相对复杂。但是，因为相比具有图2所示散热片结构的无线充电装置，芯部12之间的分隔区域小，所以具有图3所示散热片结构的无线充电装置可形成更高的磁通量密度。

根据本公开实施例的无线充电装置，因为在具有高热导率的散热板中形成的散热片与会产生大量热的线圈部直接接触，所以散热可被改善。此外，由于散热片的侧表面和芯部的侧表面之间的直接接触使得芯部和散热片之间的接触面积增加，所以芯部中的散热也可改善。而且，因为在辐射板上设置有与线圈部接触的散热片，使得芯部的设置区域减小，所以制造芯部要求的材料量可减小，且因此制造成本可减小。

虽然已经参考特定实施例描述了本公开，但本领域技术人员可显然看出在不偏离所附权利要求限定的本公开的精神和范畴的情况下，可以做出不同的改变和修改。

Claims (9)

1.一种无线充电装置，其包括：

散热板，其具有辐射板和从所述辐射板上表面突出的散热片；

芯部，其设置在与所述突出的散热片不同的区域，所述芯部由具有高磁导率的材料制成；以及

线圈部，其设置在所述芯部上以便与所述突出的散热片接触。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述芯部与所述散热片的侧表面接触，并且所述线圈部与所述散热片的上表面接触。

3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述散热片被构造为多个散热片，每个散热片都具有六面体形状。

4.根据权利要求3所述的无线充电装置，其中所述芯部与多个六面体散热片的侧表面接触，并且所述线圈部与所述多个六面体散热片的上表面接触。

5.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述散热片被构造为多个散热片，以带状形式并以规则的间隔彼此平行地设置。

6.根据权利要求5所述的无线充电装置，其中所述芯部包括多个块，每个块的宽度对应于以带状形式设置的所述多个散热片之间的距离。

7.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述散热片的上表面和所述芯部的上表面形成同一个表面。

8.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述线圈部的多个区域与所述散热片接触。

9.一种无线充电装置，其被构造成由具有高磁导率的材料制成的芯部被设置在辐射板的上表面上，所述辐射板形成有突出的散热片，线圈部设置在所述芯部上，所述芯部与所述突出的散热片的侧表面接触，并且所述线圈部与所述突出的散热片的上表面接触。