CN108711917A - 无线充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电器，包括：相对设置并且共同围出容纳腔体的底座外壳与顶部面板、设于所述容纳腔体中的工作模组与制冷模组，其中，所述工作模组设于所述制冷模组上方；所述工作模组包括工作腔体以及设于所述工作腔体内的发射线圈；所述顶部面板与所述工作腔体的材料均为导热材料，并且所述顶部面板与所述工作腔体之间能够实现热传递；所述制冷模组包括在平行于所述顶部面板的平面内并列设置的半导体制冷单元与吹风散热单元。本发明的无线充电器具有较小的厚度，并能够实现优异的散热效果。

Description

无线充电器

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电器。

背景技术

随着移动电子设备例如手机的普及，极大的方便了人们的生活，使用频率越来越高，移动电子设备的充电技术也随之高速发展，特别是无线充电技术也已经进入应用阶段。

无线充电器是能够在不与电池的电触头直接物理连接的情况下对电池进行充电的设备，并且通常包括电力发射线圈围绕其缠绕的终端主体。

目前手机无线充电过程中，由于无线充电座中的电磁线圈的发热、贴在手机背部的发电线圈工作时候的发热、以及手机充电过程中自身的发热，三种热量叠加，导致目前的手机无线充电时发热严重，损伤手机。另一方面，有些手机为了保持安全充电，在检测到温度升高到某一阈值时，会强制降低充电电流，造成充电时间的延长。随着电子设备的内置电池容量越来越大，充电时的散热需求也越来越大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线充电器，具有较小的厚度，并能够实现优异的散热效果。

为实现以上发明目的，本发明提供一种无线充电器，包括：相对设置并且共同围出容纳腔体的底座外壳与顶部面板、设于所述容纳腔体中的工作模组与制冷模组，其中，所述工作模组设于所述制冷模组上方；

所述工作模组包括工作腔体以及设于所述工作腔体内的发射线圈；所述顶部面板与所述工作腔体的材料均为导热材料，并且所述顶部面板与所述工作腔体之间能够实现热传递；

所述制冷模组包括在平行于所述顶部面板的平面内并列设置的半导体制冷单元与吹风散热单元。

可选的，所述顶部面板朝向所述工作模组的表面上设有导热环，所述导热环对应所述发射线圈外围设置，并且与所述工作腔体的顶部表面相对应。

可选的，所述导热环与所述工作腔体的顶部表面之间设有导热胶。

可选的，所述半导体制冷单元包括半导体制冷片、设于所述半导体制冷片外围的隔热框、设于所述半导体制冷片下方的散热片，所述半导体制冷片具有相对设置的制冷面与发热面，所述半导体制冷片的制冷面与所述工作腔体相接触，所述半导体制冷片的发热面与所述散热片相接触。

可选的，所述半导体制冷单元还包括设于所述半导体制冷片靠近所述工作腔体一侧的第一导热硅胶层、设于所述半导体制冷片靠近所述散热片一侧的第二导热硅胶层。

可选的，所述散热片包括片状体及设所述片状体上的多个凸起部，其中，所述片状体与所述半导体制冷片的发热面直接接触或者通过导热层实现热传递，所述多个凸起部与所述散热片直接接触或者通过导热层实现热传递。

可选的，所述吹风散热单元包括风扇以及设于所述风扇上方的隔热片。

可选的，所述底座外壳包括底板以及与底板相连的侧板，所述底板上对应于吹风散热单元下方的区域设有进风口，所述侧板上设有出风口。

可选的，所述制冷模组还包括框体，所述框体包括相对设置的上基板与下基板以及分别连接所述上基板与下基板的连接板；

所述半导体制冷片与所述风扇并列设置于所述框体中，所述散热片对应所述半导体制冷片下方设于所述框体内；

所述上基板上设有通孔，所述半导体制冷片的制冷面暴露于所述通孔外；所述下基板上设有对应所述第一进风口的第二进风口，所述风扇对应所述第二进风口设置，所述第二进风口用于为所述风扇提供进风通道；所述连接板上设有第二出风口，所述第二出风口用于为所述风扇提供排风通道。

可选的，所述风扇包括壳体与设于壳体内的扇叶，所述壳体上设有第三进风口与第三出风口，所述第三进风口与所述第二进风口相对应；

所述散热片包括片状体以及与所述片状体固定连接的多个凸起部，所述片状体远离所述多个凸起部的一侧靠近所述半导体制冷片的发热面设置；

所述多个凸起部均呈直条状，并且所述多个凸起部间隔平行排列，从而在所述多个凸起部之间形成多个凹槽；

所述多个凹槽的两端分别与所述第二出风口和所述第三出风口相对应。

可选的，所述框体的材料为导热材料；所述隔热片设置于所述上基板上方与所述风扇相对应的位置，并且所述隔热片通过粘合胶层与所述上基板固定连接。

本发明的有益效果：本发明的无线充电器采用包括半导体制冷单元与吹风散热单元在内的制冷模组对无线充电器中的发射线圈以及被充电的电子设备进行降温，能够保证电子设备的充电过程安全并保证较高的充电效率；通过使半导体制冷单元与吹风散热单元并列设置，能够显著降低无线充电器的厚度，并实现优异的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1为本发明无线充电器的一个实施例的爆炸分解示意图；

图2为本发明无线充电器的顶部面板与工作模组的一个实施例的爆炸分解示意图；

图3为本发明无线充电器的制冷模组中的散热片的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明无线充电器的制冷模组的一个实施例的剖视示意图；

图5为本发明无线充电器的制冷模组的一个实施例中半导体制冷片与风扇在框体内并列设置的示意图；

图6为本发明无线充电器的制冷模组中的框架的上基板的俯视示意图。

主要元件符号说明：

10-底座外壳；11-底板；12-侧板；115-第一进风口；125-第一出风口；20-顶部面板；21-导热环；30-工作模组；31-工作腔体；32-发射线圈；33-PCB板；40-制冷模组；41-半导体制冷单元；411-半导体制冷片；412-隔热框；413-散热片；415-第一导热硅胶层；416-第二导热硅胶层；401-片状体；402-凸起部；42-吹风散热单元；421-风扇；51-壳体；512-第三出风口；52-扇叶；422-隔热片；43-框体；431-上基板；4315-通孔；432-下基板；4321-第二进风口；433-连接板；4331-第二出风口；427-粘合胶层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

请参阅图1至图6，本发明提供一种无线充电器，包括：相对设置并且共同围出容纳腔体的底座外壳10与顶部面板20、设于所述容纳腔体中的工作模组30与制冷模组40，其中，所述工作模组30设于所述制冷模组40上方；

所述工作模组30包括工作腔体31以及设于所述工作腔体31内的发射线圈32；所述顶部面板20与所述工作腔体31的材料均为导热材料，并且所述顶部面板20与所述工作腔体31之间能够实现热传递；

所述制冷模组40包括在平行于所述顶部面板20的平面内并列设置的半导体制冷单元41与吹风散热单元42。

本发明的无线充电器的降温原理在于：通过所述制冷模组40对所述工作模组30的工作腔体31进行降温，通过对所述工作腔体31进行降温，不仅能够对发射线圈32在工作过程中产生的热量进行吸收，还能够利用所述工作腔体31与所述顶部面板20之间的热传导对所述顶部面板20进行降温，从而对放置于所述顶部面板20上充电的电子设备(例如手机)进行降温。也即是说，本发明不仅能对无线充电器中的发射线圈32进行降温，还能对被充电的电子设备进行降温，从而保证电子设备的充电过程安全并实现较高的充电效率。

本发明通过将半导体制冷单元41与吹风散热单元42并列设置，能够最大程度的降低无线充电器的厚度，并且保证所述吹风散热单元42吹出的风能够驱散所述半导体制冷单元41的产热端所产生的热量。

优选的，所述顶部面板20的材料为导热绝缘材料，例如玻璃，这是因为所述顶部面板20有可能与发射线圈32直接接触，当所述顶部面板20为绝缘材料时，所述顶部面板20就不会对发射线圈32的磁信号造成影响。由于所述顶部面板20还需要将所述发射线圈32和工作腔体31上的冷量传递至位于所述顶部面板20上的电子设备中，因此所述顶部面板20必须为导热材料。

可选的，所述工作腔体31的材料为金属，优选为铝。

可选的，如图2所示，所述顶部面板20朝向所述工作模组30的表面上设有导热环21，所述导热环21对应所述发射线圈32外围设置，并且与所述工作腔体31的顶部表面相对应。所述导热环21能够加速所述工作腔体31上的冷量传递至所述顶部面板20上的过程，使所述顶部面板20的温度快速下降。

可选的，所述导热环21与所述工作腔体31的顶部表面之间设有导热胶。所述导热胶不仅能够使所述顶部面板20与所述工作腔体31固定连接，还能够提升所述导热环21与所述工作腔体31之间的热传导效率。

可选的，所述导热环21的材料可以为金属或者石墨烯，优选为石墨烯。由于所述发射线圈32的上表面可能与所述顶部面板20相接触，并且金属与石墨烯均导电，因此将所述导热环21设置于所述发射线圈32外围，能够避免所述导热环21对所述发射线圈32的磁信号造成影响。

可选的，所述工作腔体31的顶部表面与所述导热环21对应的位置涂布有石墨烯材料，以加速所述工作腔体31与所述顶部面板20之间的热传递。

可选的，如图1所示，所述半导体制冷单元41包括半导体制冷片411、设于所述半导体制冷片411外围的隔热框412、设于所述半导体制冷片411下方的散热片413，所述半导体制冷片411具有相对设置的制冷面与发热面，所述半导体制冷片411的制冷面与所述工作腔体31直接接触或者通过导热层实现热传递，所述半导体制冷片411的发热面与所述散热片413直接接触或者通过导热层实现热传递。

可选的，所述隔热框412的材料为电木、橡胶(例如硅橡胶)或者塑胶。

可选的，所述散热片413的材料为金属，优选为铜。

具体的，所述半导体制冷片411的结构为本领域的公知常识，此处不做详细描述。

可选的，如图4所示，所述半导体制冷单元41还包括设于所述半导体制冷片411靠近所述工作腔体31一侧的第一导热硅胶层415、设于所述半导体制冷片411靠近所述散热片413一侧的第二导热硅胶层416。所述第一导热硅胶层415能够实现所述半导体制冷片411与所述工作腔体31之间的固定连接，并且有利于将所述半导体制冷片411的制冷面的冷量快速传递至所述工作腔体31中；所述第二导热硅胶层416能够实现所述半导体制冷片411与所述散热片413之间的固定连接，并且有利于将所述半导体制冷片411的发热面的热量快速传递至所述散热片413中。

可选的，如图1所示，所述吹风散热单元42包括风扇421以及设于所述风扇421上方的隔热片422。

具体的，所述隔热片422的作用在于：所述隔热片422能够避免所述工作腔体31上的冷量直接传递至空气中或者其下方的物件上。

具体的，所述风扇421的作用在于，使空气产生流动，空气在流动的过程中带走所述散热片413上的热量，从而对所述散热片413进行散热，进而对所述半导体制冷片411的发热面进行散热。

可选的，如图1所示，所述底座外壳10包括底板11以及与底板11相连的侧板12，所述底板11上对应于吹风散热单元42下方的区域设有第一进风口115，所述侧板12上设有第一出风口125。所述第一进风口115用于为风扇421提供进风，所述第一出风口125用于为经过热交换的热风提供出口。

可选的，所述第一进风口115包括间隔设置的多个圆孔。

可选的，如图4至图6所示，所述制冷模组40还包括框体43，所述框体43包括相对设置的上基板431与下基板432以及分别连接所述上基板431与下基板432的连接板433；

所述半导体制冷片411与所述风扇421并列设置于所述框体43中，所述散热片413对应所述半导体制冷片411下方设于所述框体43内；

所述上基板431上设有通孔4315，所述半导体制冷片411的制冷面暴露于所述通孔4315外；所述下基板432上设有对应所述第一进风口115的第二进风口4321，所述风扇421对应所述第二进风口4321设置，所述第二进风口4321用于为所述风扇421提供进风通道；所述连接板433上设有第二出风口4331，所述第二出风口4331用于为所述风扇421提供排风通道。

可选的，所述上基板431与下基板432均平行于所述顶部面板20。

可选的，如图1所示，所述风扇421包括壳体51与设于壳体51内的扇叶52，所述壳体51上设有第三进风口(未图示)与第三出风口512，所述第三进风口与所述第二进风口4321相对应；

如图3所示，所述散热片413包括片状体401以及与所述片状体401固定连接的多个凸起部402，所述片状体401远离所述多个凸起部402的一侧靠近所述半导体制冷片411的发热面设置；

所述多个凸起部402均呈直条状，并且所述多个凸起部402间隔平行排列，从而在所述多个凸起部402之间形成多个凹槽；

所述多个凹槽的两端分别与所述第二出风口4331和所述第三出风口512相对应。

可选的，所述框体43的材料为导热材料，例如金属，所述金属优选为铜。当所述框体43的材料为导热材料时，所述散热片413有两个散热路径：其中一个散热路径是：所述散热片413直接与所述风扇421的出风进行热交换而散热；另一个散热路径是：由于所述散热片413与所述框体43直接接触，因此还可以借由所述散热片413与框体43之间的传热对所述散热片413进行散热，所述框体43通过与空气进行热交换而散热。

具体的，如图4所示，当所述制冷模组40包括框体43并且所述框体43的材料为导热材料时，所述隔热片422设置于所述上基板431上方与所述风扇421相对应的位置。可选的，如图4所示，所述隔热片422通过粘合胶层427与所述上基板431固定连接。所述隔热片422用于将所述工作腔体31与所述框体43隔离开，避免所述工作腔体31上的冷量传递至所述框体43上，造成冷量流失。

可选的，所述第一出风口125包括间隔设置的多个竖直条状开孔，所述多个竖直条状开孔分别对应所述散热片413上的多个凸起部402之间的多个凹槽。

具体的，如图1所示，所述工作模组30还包括设于所述工作腔体31内并且设于所述发射线圈32外围的PCB板33，所述PCB板33与所述发射线圈32电性接触，用于为发射线圈32供电。

可选的，所述半导体制冷片411的接线从所述PCB板33中引出，无需另外接线。

可选的，所述顶部面板20与所述底座外壳10的侧板12的顶面卡合连接。

优选的，所述底座外壳10的材料为隔热材料，例如电木、橡胶(例如硅橡胶)或者塑胶，防止所述底座外壳10吸收所述顶部面板20的冷量导致所述顶部面板20的冷量流失。

可选的，所述工作腔体31与底座外壳10通过螺钉固定连接，从而将所述工作腔体31与底座外壳10连接为一个整体，所述制冷模组40被压合于所述工作腔体31与底座外壳10之间。

本领域技术人员知晓的是，所述工作腔体31的底部设有隔磁片(未图示)，所述发射线圈32对应设于所述隔磁片上，以避免所述工作腔体31与发射线圈32直接接触导致对所述发射线圈32的磁信号造成影响。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上所述仅为本发明的较佳实施事例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线充电器，其特征在于，包括：相对设置并且共同围出容纳腔体的底座外壳与顶部面板、设于所述容纳腔体中的工作模组与制冷模组，其中，所述工作模组设于所述制冷模组上方；

所述工作模组包括工作腔体以及设于所述工作腔体内的发射线圈；所述顶部面板与所述工作腔体的材料均为导热材料；

所述制冷模组包括在平行于所述顶部面板的平面内并列设置的半导体制冷单元与吹风散热单元。

2.如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述顶部面板朝向所述工作模组的表面上设有导热环，所述导热环对应所述发射线圈外围设置，并且与所述工作腔体的顶部表面相对应。

3.如权利要求2所述的无线充电器，其特征在于，所述导热环与所述工作腔体的顶部表面之间设有导热胶。

4.如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述半导体制冷单元包括半导体制冷片、设于所述半导体制冷片外围的隔热框、设于所述半导体制冷片下方的散热片，所述半导体制冷片具有相对设置的制冷面与发热面，所述半导体制冷片的制冷面与所述工作腔体直接接触或者通过导热层实现热传递，所述半导体制冷片的发热面与所述散热片直接接触或者通过导热层实现热传递。

5.如权利要求4所述的无线充电器，其特征在于，所述半导体制冷单元还包括设于所述半导体制冷片靠近所述工作腔体一侧的第一导热硅胶层、设于所述半导体制冷片靠近所述散热片一侧的第二导热硅胶层。

6.如权利要求4所述的无线充电器，其特征在于，所述吹风散热单元包括风扇以及设于所述风扇上方的隔热片。

7.如权利要求6所述的无线充电器，其特征在于，所述底座外壳包括底板以及与底板相连的侧板，所述底板上对应于吹风散热单元下方的区域设有第一进风口，所述侧板上设有第一出风口。

8.如权利要求7所述的无线充电器，其特征在于，所述制冷模组还包括框体，所述框体包括相对设置的上基板与下基板以及分别连接所述上基板与下基板的连接板；

所述半导体制冷片与所述风扇并列设置于所述框体中，所述散热片对应所述半导体制冷片下方设于所述框体内；

所述上基板上设有通孔，所述半导体制冷片的制冷面暴露于所述通孔外；所述下基板上设有对应所述第一进风口的第二进风口，所述风扇对应所述第二进风口设置，所述第二进风口用于为所述风扇提供进风通道；所述连接板上设有第二出风口，所述第二出风口用于为所述风扇提供排风通道。

9.如权利要求8所述的无线充电器，其特征在于，所述风扇包括壳体与设于壳体内的扇叶，所述壳体上设有第三进风口与第三出风口，所述第三进风口与所述第二进风口相对应；

所述散热片包括片状体以及与所述片状体固定连接的多个凸起部，所述片状体远离所述多个凸起部的一侧靠近所述半导体制冷片的发热面设置；

所述多个凸起部均呈直条状，并且所述多个凸起部间隔平行排列，从而在所述多个凸起部之间形成多个凹槽；

所述多个凹槽的两端分别与所述第二出风口和所述第三出风口相对应。

10.如权利要求8所述的无线充电器，其特征在于，所述框体的材料为导热材料；所述隔热片设置于所述上基板上方与所述风扇相对应的位置，并且所述隔热片通过粘合胶层与所述上基板固定连接。