CN110892493B

CN110892493B - 车辆用无线电力发射装置

Info

Publication number: CN110892493B
Application number: CN201880047120.3A
Authority: CN
Inventors: 黄胜载
Original assignee: Amogreentech Co Ltd
Current assignee: Amogreentech Co Ltd
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2038-07-12
Also published as: KR102085647B1; US20200161040A1; KR20190008810A; EP3657517A1; JP7126284B2; EP3657517B1; US11688542B2; CN110892493A; EP3657517A4; EP3657517C0; JP2020530976A; JP2022003864A

Abstract

提供一种车辆用无线电力发射装置。本发明示例性实施例的车辆用无线电力发射装置包括：无线电力发射模块，所述无线电力发射模块包括用于送出无线电力的至少一个无线电力发射用天线、内置于所述无线电力发射用天线的一面的磁场屏蔽片；散热壳，所述散热壳在一侧结合所述无线电力发射模块，内置用于驱动所述无线电力发射模块的至少一个电路基板，释放从热源产生的热；散热板，所述散热板配置于所述无线电力发射模块与散热壳之间，使所述无线电力发射用天线产生的热分散；绝热层，所述绝热层配置于所述散热板的一面，切断所述散热壳与散热板间的热传导；及罩，所述罩可拆装地结合于所述散热壳。

Description

车辆用无线电力发射装置

技术领域

本发明涉及无线电力传输，更具体而言，涉及一种车辆用无线电力发射装置。

背景技术

最近，利用外部电力对电池再充电的电气设备，例如手机或智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数字广播用终端、PDA(Personal Digital Assis，个人数字助理)、PMP(Portable Multimedia Player，便携多媒体播放器)及导航仪等移动终端的使用正在增加。这种移动终端在诸如车辆的动态空间中也频繁使用。

因此，在车辆侧，埋设有将从车辆的电源供应的电能以无线传输方式送出的车辆用无线电力发射装置。由此，所述移动终端可以利用从所述车辆用无线电力发射装置送出的无线电力来对电池电池充电。

作为这种无触点方式的一个示例，大量使用基于磁感应方式的充电方式。即，基于磁感应方式的充电方式是，当移动终端接近车辆内埋设的车辆用无线电力发射装置时，借助于车辆用无线电力发射装置包括的一次线圈与无线电力接收模块包括的二次线圈间的感应耦合而实现移动终端电池充电的方式。

此时，所述车辆用无线电力发射装置为了车辆内的埋设安装，包括外壳及与外壳结合的罩，外壳为了散热而使用铝材质。

但是，即使所述外壳由铝材质构成，虽然可以期待某种程度的散热效果，但在降低移动终端直接接触的罩表面温度方面存在界限。

发明内容

解决的技术问题

本发明正是鉴于如上所述问题而研发的，其目的在于提供一种通过绝热层来切断热传导，从而能够降低罩表面温度的车辆用无线电力发射装置。

技术方案

为了达成如上所述的目的，本发明提供一种车辆用无线电力发射装置，包括：无线电力发射模块，所述无线电力发射模块包括用于送出无线电力的至少一个无线电力发射用天线、配置于所述无线电力发射用天线的一面的磁场屏蔽片；散热壳，所述散热壳在一侧结合所述无线电力发射模块，内置用于驱动所述无线电力发射模块的至少一个电路基板，释放从热源产生的热；散热板，所述散热板配置于所述无线电力发射模块与散热壳之间，使所述无线电力发射用天线产生的热分散；绝热层，所述绝热层配置于所述散热板的一面，切断所述散热壳与散热板间的热传导；及罩，所述罩可拆装地结合于所述散热壳。

另外，所述绝热层可以为包含中空二氧化硅颗粒的绝热片、具有细微气孔的纳米纤维网，及在所述散热板的至少一面涂覆有热反射物质的涂层中任意一种。

另外，所述散热板可以由金属材质构成，以板状形成。作为一个示例，所述散热板可以为包含铜及铝中至少任意一种的金属板。

另外，所述散热板可以以紧固件为介质固定于所述散热壳的一面。

另外，所述散热壳可以以接地线缆为介质而与车辆的车身连接。

另外，所述散热壳可以为金属材质或埋设有金属板的散热塑料材质。

另外，所述散热壳可以还包括涂覆于外部面的散热涂层。

另外，所述无线电力发射用天线可以为线圈构件，所述线圈构件可以为平板型线圈。

发明效果

根据本发明，通过绝热层切断线圈部与电路基板部间的热传导，从而可以高效降低罩表面温度，可以改善连结性及发热问题。

附图说明

图1是显示本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置的图；

图2是图1的仰视图；

图3是显示在图1中去除罩的状态的图；

图4是图3的分离图；

图5是图1的A-A方向剖面图；

图6作为本发明可应用的散热壳的一个示例，是在以埋设有金属板的散热塑料体现的情况下，显示切开本体一部分的状态的图；而且

图7是显示本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置安装于车辆的状态的概略图。

具体实施方式

下面以附图为参考，对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种相异的形态体现，不限于在此说明的实施例。为了在附图中明确说明本发明，省略与说明无关的部分，在通篇说明书中，对相同或类似的构成要素赋予相同的附图标记。

本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100如图1及图2所示，可以包括散热壳120及罩150，无线电力发射模块、散热板130及绝热层140可以配置于所述散热壳120及罩150之间。

所述无线电力发射模块可以向作为充电对象的电子设备侧送出无线电力。为此，所述无线电力发射模块可以包括至少一个无线电力发射用天线111、112、113和磁场屏蔽片114。

具体而言，所述无线电力发射用天线111、112、113可以执行在供应电源时送出无线电力的一次线圈的作用。此时，在所述电子设备侧，可以内置有与所述无线电力发射用天线111、112、113对应的另外的接收用天线(作为一个示例，二次线圈(Rx coil))。而且，所述电子设备可以为诸如手机、PDA、PMP、平板电脑、多媒体设备等的便携电子设备。

因此，所述二次线圈可以接收从所述无线电力发射用天线111、112、113送出的无线电力，所述电子设备可以利用通过所述二次线圈接收的无线电力来对主电池充电。

在本发明中，所述无线电力发射用天线111、112、113可以以Qi方式、PMA方式或A4WP方式中任意一种方式运转，也可以根据接近的无线电力接收模块的运转方式，以Qi方式、PMA方式及A4WP方式中两种以上方式进行转换的形态运转。

这种无线电力发射用天线111、112、113可以是既定长度的导电性构件向顺时针方向或逆时针方向卷绕多圈的线圈构件，两端部可以发挥一对连接端子111a、112a、113a的作用。而且，所述无线电力发射用天线111、112、113既可以为一个，也可以配备多个。而且，所述无线电力发射用天线111、112、113既可以为具有圆形、椭圆形或四边形的平板型线圈，也可以为螺线管形态的线圈。

此时，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100在所述无线电力发射用天线111、112、113由多个平板型线圈配备的情况下，所述多个平板型线圈可以以至少一部分相互重叠的方式层叠。作为一个示例，所述无线电力发射用天线111、112、113可以由3个平板型线圈配备。

在这种情况下，如图3所示，所述3个线圈构件111、112、113中任意一个线圈构件111可以以与剩余两个线圈构件112、113彼此一部分重叠的方式，配置于剩余两个线圈构件112、113的上部侧。

但是，并非将所述无线电力发射用天线111、112、113的个数及配置关系限定于此，所述无线电力发射用天线111、112、113的配置关系及全体个数可以根据设计条件而适宜地变更。

而且，在附图和说明中，虽然列举线圈构件111、112、113作为送出无线电力的一次线圈，但并非将本发明限定于此，所述一次线圈可以是在电路基板的一面，利用铜箔或导电墨水而形成图案的天线图案。

所述磁场屏蔽片114可以配置于所述无线电力发射用天线111、112、113的一面，可以屏蔽所述无线电力发射用天线111、112、113产生的磁场并向需要的方向集束。

这种磁场屏蔽片114可以由具有既定面积的板状的构件构成。此时，所述磁场屏蔽片114可以以具有磁性的材质构成，以便能够在屏蔽磁场的同时向需要的方向集束。

作为一个示例，所述磁场屏蔽片114可以使用包括非晶合金及纳米晶粒合金中至少一种以上的薄板带材片、铁氧体片或聚合物片材等。

其中，所述非晶合金可以使用Fe类或Co类磁性合金，所述铁氧体片可以为包含Mn-Zn铁氧体及Ni-Zn铁氧体中1种以上的烧结铁氧体片。

而且，所述磁场屏蔽片114可以进行制片处理而由多个分离形成，也可以是多个片层叠多层的多层片。

这种磁场屏蔽片114为公知的构成，因而省略详细说明，通常用作屏蔽片的公知的材料均可使用。而且，所述磁场屏蔽片114也可以为具有既定长度的条形状，所述磁场屏蔽片114的整体形状可以根据所述无线电力发射用天线111、112、113的形状而适当变更。

所述散热壳120可以在内部容纳至少一个电路基板161、162，所述至少一个电路基板161、162与所述无线电力发射用天线111、112、113电气连接，从而可以控制无线电力发射模块的全面驱动。

其中，所述电路基板161、162可以贴装有用于控制所述无线电力发射模块的全面驱动的各种电路元件，所述电路基板既可以配备多个，也可以配备一个。

作为一个示例，所述散热壳120可以包括具有上部开放的容纳空间的盒体形状的本体121，以便电路基板161、162可以内置，所述容纳空间的开放的上部可以通过以具有既定面积的板状形态提供的盖板122覆盖。

这种盖板122可以以紧固件128为介质，可拆装地结合于所述本体121。另外，所述无线电力发射模块可以固定于所述盖板122的一面。

此时，所述散热壳120以导热系数优秀的材质构成，以便可以在驱动时，将诸如电路基板161、162的热源产生的热释放到外部。

作为一个示例，所述散热壳120可以由诸如铜或铝的金属材质构成。

作为替代方案，所述散热壳120也可以由散热塑料材质构成。在本发明中，所述散热塑料材质可以是利用包含石墨复合体的散热构件形成组合物而注塑成型的注塑件，但并非限定于此，具有散热性的公知的散热塑料均可应用。

作为另一替代方案，如图6所示，所述散热壳120也可以是诸如铜或铝的板状的金属板D与包含石墨复合体的散热构件形成组合物C通过嵌件注塑而一体化的形态。

因此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100在驱动时，从诸如所述电路基板161、162的热源产生的热可以传递到所述散热壳120侧，传递到所述散热壳120的热可以释放到外部。

这种散热壳120可以一侧与所述罩150可拆装地结合。即，所述罩150可以为一侧开放的盒体形状，所述罩150可以以开放的部分覆盖所述无线电力发射用天线111、112、113上部的方式结合于散热壳120。由此，配置于所述散热壳120一面的无线电力发射用天线111、112、113可以防止通过所述罩150而露出到外部。

作为一个示例，所述散热壳120可以包括在外部面形成的至少一个挂接棱123，所述罩150的开放部分的边缘侧可以通过所述挂接棱123而挂接安装。由此，所述罩150可以可拆装地结合于所述散热壳120。

所述散热板130可以为具有既定面积的板状的构件，可以配置于所述磁场屏蔽片114的一面。这种散热板130可以以包含导热性成分的粘合层(图上未示出)为介质而附着于所述磁场屏蔽片114的一面。

此时，所述散热板130可以贯通形成有供紧固件128通过的至少一个组装孔132。因此，所述散热板130可以以诸如螺栓构件的紧固件128为介质而连结于所述散热壳120。

另一方面，所述散热板130可以以诸如铜或铝的导热系数优秀的金属材质构成。由此，所述散热板130可以全部执行作为支撑所述磁场屏蔽片114的支撑体的作用和使从固定于所述磁场屏蔽片114一面的无线电力发射用天线111、112、113产生的热分散的作用。

因此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100，在所述磁场屏蔽片114以诸如铁氧体片或聚合物片的强度小或柔性的片配备的情况下，所述磁场屏蔽片114可以通过由具有既定强度的金属材质构成的散热板130而被支撑。

由此，即使所述磁场屏蔽片114以诸如铁氧体片或聚合物片的强度小或柔性的片配备，所述磁场屏蔽片114与散热壳120组装时，可以提高组装性及连结性。

而且，所述散热板130配置于所述磁场屏蔽片114的一面，从而所述无线电力发射用天线111、112、113产生的热可以通过磁场屏蔽片114传递到散热板130侧后分散。

因此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100在运转时，在所述无线电力发射用天线111、112、113产生热的情况下，所述无线电力发射用天线产生的热与所述罩150内部存在的空气的热交换量会减小。

由此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100与不包括所述散热板130的形态比较时，所述罩150内部存在的空气的温度可以具有相对更低的温度。

因此，通过所述罩150内部存在的空气而向罩150侧传递的热的量会减小，结果，罩150的表面温度相比不包括所述散热板130的形态，可以相对降低。

此时，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100可以在所述散热板130的一面配置有绝热层140。

这种绝热层140可以配置于所述散热板130与散热壳120之间，可以切断所述散热板130与所述散热壳120接触。因此，所述散热板130和散热壳120可以通过所述绝热层140而切断相互间的热传导。

由此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100在驱动时，在电路基板161、162和无线电力发射用天线111、112、113分别产生互不相同温度的热的情况下，可以切断为了热平衡而从相对高温部分向低温部分的热传导。

即，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100如上所述，所述无线电力发射用天线产生的热可以通过所述散热板130进行分散，所述电路基板161、162产生的热可以通过散热壳120释放到外部。

而且，就本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100而言，在所述电路基板161、162中产生比所述无线电力发射用天线相对高温的热，从而即使在所述绝热层140的两侧存在温度差，也可以通过所述绝热层140而切断热传导。

因此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100可以从根本上防止从相对高温的散热壳120向相对低温的散热板130侧的热传递。

由此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100，从根本上切断在所述电路基板中产生的热通过所述绝热层140而向所述罩150侧传导，从而可以通过传递及对流，只向所述散热壳120侧传递，通过在所述电路基板侧产生的热而加热的散热壳120内部的空气，可以只在散热壳120的内部流动。

因此，即使在所述电路基板侧产生的热比无线电力发射用天线111、112、113产生的热相对高温，也可以从根本上切断或使在所述罩150内部存在的空气温度上升的影响实现最小化。由此，可以防止所述罩150的表面温度因电路基板产生的热而上升。

因此，就本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100而言，所述罩150内部存在的空气只被比电路基板产生的热相对低温的无线电力发射用天线111、112、113产生的热中一部分热所加热，因而可以减小所述罩150的表面温度上升。

这种绝热层140既可以以板状的片或膜形态配备，也可以为在所述散热板130一面涂覆的涂层。

作为一个具体示例，所述绝热层140可以为包含中空二氧化硅颗粒的绝热片。作为替代方案，所述绝热层140可以是通过由高分子树脂构成的纳米纤维，以具有细微气孔的方式形成的纳米纤维网。作为又一替代方案，所述绝热层140也可以以在所述散热板130的至少一面涂覆了热反射物质的涂层形成。

但是，并非将所述绝热层140限定于此，用作绝热目的的公知的绝热材料或绝热片均可使用，所述绝热层140可以兼具绝缘层的作用。

另一方面，本发明可应用的散热壳120如图5及图6所示，可以包括散热涂层180，以便能够体现更优秀的散热性。由此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100可以进一步降低供作为充电对象的电子设备放置的罩150的表面温度。

即，所述散热涂层180以在所述散热壳120表面涂覆既定厚度的涂层形成，从而可以进一步提高所述散热壳120的整体散热性。

由此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100可以进一步降低因运转时热源发生的热而升温的罩150表面温度。

因此，所述罩150不升温到高温，从而即使使用者的身体接触所述罩150的表面，也可以减小使用者在高温下会感受到的不快感。

作为一个非限制性示例，所述散热涂层180可以包括含有主剂树脂的涂层形成成分、碳类填料及用于提高散热性和附着性的物性增强成分。

但是，并非将所述散热涂层180限定于此，为了散热而使用的公知的散热涂层均可应用。

另一方面，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100如图4及图5所示，可以包括在所述散热壳120的底面配置的热传递构件170。

这种热传递构件170可以以一面与所述散热壳120的底面相接、另一面与在所述散热壳120内部配置的电路基板162相接的方式配置。由此，所述电路基板162产生的热可以通过所述热传递构件170，顺利传递到所述散热壳120侧。

此时，所述热传递构件170可以配置于与所述电路基板162上贴装的诸如IC芯片等发热元件对应的区域。由此，所述热传递构件170可以将所述发热元件产生的热顺利传递到散热壳120侧。

这种热传递构件170可以是包含导热性填料及相变化合物(Phase changematerials)中至少任意一种的散热形成组合物固化的垫片形态。另外，所述热传递构件170也可以是在所述散热壳120的底面，将包含相变化合物及导热性填料中任意一种以上的散热形成组合物直接涂覆既定厚度后固化的形态。

上述车辆用无线电力发射装置100可以以与所述散热壳120结合的罩150的一面露出于外部的方式埋设于车辆。作为一个示例，所述车辆用无线电力发射装置100可以埋设于车辆的变速器侧。

此时，所述散热壳120如图7所示，可以以接地线缆10为介质，与以金属材质构成的车辆的车身20连接。

由此，就本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100而言，在所述散热壳120包含金属材质的情况下，所述电路基板161、162产生的电磁波可以被所述散热壳120吸收，被所述散热壳120吸收的电磁波可以通过所述接地线缆10，移动到车辆的车身20侧。

因此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100可以提高对所述电路基板161、162产生的电磁波进行屏蔽的屏蔽性能。由此，本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100可以防止因所述电路基板161、162产生的电磁波而导致充电效率低下或使之实现最小化。

为此，所述散热壳120可以包括在本体121的底部形成的连结孔124，所述接地线缆10的端部可以连结于所述连结孔124。

由此，所述接地线缆10可以一端部侧固定于所述本体121的连结孔124，另一端部侧固定于所述车辆的车身20。因此，所述接地线缆10可以连接所述散热壳120的底部与车辆的车身20。

但是，并非将所述接地线缆10与散热壳120的连接关系限定于此，与所述接地线缆10连接的散热壳120的位置可以根据设计条件而适当地变更。

另一方面，作为本发明一个实施例的车辆用无线电力发射装置100的一种形态，图示并说明了所述散热壳120包括上部开放的盒体形状本体121和盖板122的情形，但并非将本发明限定于此，所述盖板122也可以省略。在这种情况下，包括所述绝热层140的上述散热板130可以替代所述盖板122，包括所述绝热层140的散热板130可以是覆盖所述本体121的开放的上部的形态。

以上对本发明的一个实施例进行了说明，但本发明的思想不限定于本说明中提示的实施例，理解本发明思想的从业人员可以在相同的思想范围内，借助于构成要素的附加、变更、删除、追加等，容易地提出其他实施例，这也属于本发明的思想范围内。

Claims

1.一种车辆用无线电力发射装置，其中，包括：

无线电力发射模块，其包括用于送出无线电力的至少一个无线电力发射用天线、内置于所述无线电力发射用天线的一面的磁场屏蔽片；

散热壳，其在一侧结合所述无线电力发射模块，内置用于驱动所述无线电力发射模块的至少一个电路基板，以金属材质构成，以便能够释放从热源产生的热并吸收所述电路基板产生的电磁波；

散热板，其配置于所述无线电力发射模块与散热壳之间，使所述无线电力发射用天线产生的热分散；

绝热层，其配置于所述散热板的一面，切断所述散热壳与散热板间的热传导；

罩，其可拆装地结合于所述散热壳；及

接地线缆，其连接所述散热壳与车辆的车身，使所述散热壳吸收的电磁波向所述车辆的车身侧移动；

所述散热壳包括在底部形成的连结孔，

所述接地线缆的一端部侧固定于所述连结孔，所述接地线缆的另一端部侧固定于所述车辆的车身，所述接地线缆使所述散热壳的底部与所述车辆的车身连接，

所述绝热层配置于所述散热板与所述至少一个电路基板之间，切断所述散热板与所述至少一个电路基板之间的热传导。

2.根据权利要求1所述的车辆用无线电力发射装置，其中，

所述绝热层为包含中空二氧化硅颗粒的绝热片、具有细微气孔的纳米纤维网及在所述散热板的至少一面涂覆有热反射物质的涂层中任意一种。

3.根据权利要求1所述的车辆用无线电力发射装置，其中，

所述散热板由金属材质构成，以板状形成。

4.根据权利要求3所述的车辆用无线电力发射装置，其中，

所述散热板包含铜及铝中至少任意一种。

5.根据权利要求1所述的车辆用无线电力发射装置，其中，

所述散热板以紧固件为介质固定于所述散热壳的一面。

6.根据权利要求1所述的车辆用无线电力发射装置，其中，所述散热壳还包括散热涂层，其涂覆于外部面。

7.根据权利要求1所述的车辆用无线电力发射装置，其中，

所述无线电力发射用天线为线圈构件。

8.根据权利要求7所述的车辆用无线电力发射装置，其中，

所述线圈构件为平板型线圈。