CN112421698A - 充电组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电组件(100)，包括无线充电器(120)和支撑件(110)，所述支撑件(110)具有适于支撑待充电的电子设备(200)的第一表面(111)和定向为朝向无线充电器(120)的第二表面(112)。根据本发明，所述支撑件包括：中心区域(140)；和外部区域(130)，其至少部分地围绕中心区域(140)并且比中心区域(140)更厚，由此在第一表面(111)中形成凹部(141)。

Description

充电组件

技术领域

本发明涉及电子设备的无线充电。

更确切地说，本发明涉及一种用于对电子设备进行无线充电的充电组件。

背景技术

目前，用于对电子设备进行无线充电的大多数充电组件，例如存在于车辆中以对诸如智能电话之类的电子设备充电的充电组件，以5瓦的功率操作。这样的功率实际上几乎不足以为电子设备充电，最近的充电组件允许以15瓦的功率对电子设备充电。然而，对电子设备进行无线充电导致电子设备的加热。这种加热甚至可能会关闭电子设备，因为它们中的大多数现在配备有以防过热的安全协议。

因此，需要一种防止过热的充电组件。

发明内容

在此背景下，本发明提供了一种充电组件，包括无线充电器和支撑件，所述支撑件具有适于支撑待充电的电子设备的第一表面和定向为朝向无线充电器的第二表面，所述支撑件包括中心区域和外部区域，外部区域至少部分地围绕中心区域并且比中心区域更厚，由此在第一表面中形成凹部。

因此，由于本发明，在电子设备的一部分和支撑件之间布置有空间。构成该空间的凹部允许空气流通。例如，由电子设备的加热产生的热空气可以逸出。空气流通带来凹部内更凉爽的空气。因此，过量的热量可以更好地从电子设备转移到与其接触的空气中。这防止了电子设备的过热。

有利地，中心区域包括至少一个孔，孔从凹部延伸到位于中心区域和无线充电器之间的另一凹部。这允许空气也流通穿过凹部和另一凹部之间的支撑件。这为空气提供了更多的空间来流通，从而有助于冷却电子设备。

优选地，用于使空气流通的至少一个装置位于无线充电器中。例如，用于使空气流通的至少一个装置位于包括在无线充电器中的容纳部内。

以这种方式，极大地增强了空气流通，因为空气流通是主动的。用于使空气流通的装置允许将冷空气吹向电子设备或者将由存在于凹部中的电子设备产生的热空气抽出。由于这种增强的空气流通，充电组件的冷却功率大大增强。

根据可能的可选特征：

-无线充电器配备有至少一个容纳部，其与另一凹部组合形成内部容积部，并且内部容积部包括至少一个开口；

-内部容积部的所述开口是延伸穿过无线充电器的通道；

-中心区域包括多个孔，并且当从孔到所述用于使空气流通的装置的距离增加时，每个孔的直径增加；

-位于另一凹部中的肋适于引导(多个)孔和用于使空气流通的装置之间的气流；

-外部区域厚于5mm，中心区域薄于1mm；

-外部区域由柔软弹性体制成；

-中心区域由刚性热塑性塑料制成；

-外部区域在第一表面上配备有适于支撑电子设备的防滑装置；

-无线充电器包括适于产生变化磁场的至少一个充电天线。

选择和组合材料及其形状的方式允许为(多个)凹部提供足够的厚度，同时赋予支撑件所需的刚度。

本发明还提出了一种用于无线充电器的支撑件，所述支撑件具有适于支撑电子设备的第一表面，并且所述支撑件包括：

-中心区域；和

-外部区域，其至少部分地围绕中心区域并且比中心区域更厚；由此在第一表面中形成凹部。

所述支撑件可具有充电组件的一些或所有可选且有利的上面列出的特征。

通过参考附图阅读本发明的优选实施例，将更好地理解本发明实施例的其他特征和优点。

附图说明

图1是根据本发明的充电组件的支撑件的上表面的透视示意图；

图2是根据本发明的充电组件的支撑件的下表面的透视示意图；

图3是根据第一实施例的充电组件的剖视图；

图4是根据第二实施例的充电组件的剖视图。

具体实施方式

以被视为非限制性示例的附图进行充实的以下描述将有助于理解本发明并明白其是如何实现的。

尽管在附图中示出了根据本发明的充电组件的两个实施例，但是在这些实施例的整个描述中将使用相同的附图标记。

如图3和4所示，根据本发明的充电组件100包括支撑件110和无线充电器120。

无线充电器120包括壳体150和盒体160，壳体150包括一个或多个充电天线(例如感应天线)。充电天线布置成产生用于对电子设备200充电的变化磁场。天线连接到电子电路和处理器，它们负责向天线供电和驱动充电。例如，无线充电器120适于以高达15瓦的功率对电子设备200充电。

盒体160包围壳体150。实际上，盒体160例如由塑料材料制成。这里，其作用是将无线充电器120与支撑件110一起保持。为此，盒体160可以配备有连接装置。这里，例如，盒体160胶合到支撑件110。盒体160可以适于安装在车辆的仪表板上或扶手中。

支撑件110具有两个主表面，即第一表面和第二表面。这里，第一表面是上表面111，第二表面是下表面112。上表面111设计成与电子设备200接触。在本实施例中，下表面112设计成与无线充电器120接触。

支撑件110包括两个部分，即中心区域140和外部区域130。中心区域140整体上具有扁平平行六面体形状，其长度和宽度大于其厚度(实际上大得多)。这里，中心区域140具有矩形平行六面体形状。

如图1和2所示，在本示例中，外部区域130围绕中心区域140。外部区域130整体上具有扁平平行六面体的形状，比中心区域140更长、更宽和更厚。外部区域130在其中心是中空的，以便围绕中心区域140装配。这里，外部区域130具有矩形平行六面体形状。外部区域的角落可以是平滑的。

如图3和4所示，外部区域130相对于中心区域140的总长度和宽度在短距离上包围中心区域140的边缘。外部区域130包围中心区域140的距离围绕中心区域140变化，如图2所示。

实际上，外部区域130薄于10mm。这样，无线充电器120(尤其是充电天线)与电子设备200之间的距离很小，该距离等于外部区域130的厚度。这允许有效地对电子设备200充电。实际上，随着磁场强度的减小，充电性能随着无线充电器120与电子设备200之间的距离而减小。

外部区域130由柔软材料制成。实际上，外部区域130由诸如聚氨酯这样的弹性体制成，以便吸收电子设备200和支撑件110之间的可能的阻塞(choke)，并且还提供防滑表面。

如图2或3所示，与外部区域130相比，中心区域130的较小厚度在上表面111上形成凹部。这里，该凹部是上凹部141。因此，位于支撑件110上的电子设备200在一定距离处(例如在0.5mm和4mm之间)面向属于中心区域140的上表面111的一部分。

上凹部141允许空气在电子设备200和支撑件110之间流通。因此，上凹部141有助于在充电时冷却电子设备200。

上凹部141设计成使得电子设备200不完全包围它，这意味着上凹部141保持向外敞开。这可以通过使上凹部141的周边边缘成形来实现。例如，上凹部141可以比传统智能手机更宽但更短。凹口也可以布置在上凹部141的边缘处。

这里，外部区域130在上表面111上设置有防滑装置131，其朝向电子设备200延伸并且适于支撑后者(图1、3或4)。这里，防滑装置131是在外部区域130的上表面111上规则地间隔开的多个(例如截头圆锥形)凸台。由于这些防滑装置131的形状以及它们之间的空间，有助于在上凹部141和充电组件100的外部之间的空气流通。

在本示例中，与外部区域130相比，中心区域130的较小厚度也在下表面112上形成另一凹部。这里，该另一凹部是下凹部142。因此，壳体150在一定距离处(例如在0.5mm和4mm之间)面向属于中心区域140的下表面112的一部分。因此，电子设备200和壳体150都不与中心区域140接触。上凹部141和下凹部142也在图1和2中示出。

中心区域140由刚性材料制成，以便保持整个支撑件110相对于无线充电器120的刚性。中心区域140也耐热。实际上，中心区域140可以由热塑性塑料制成，例如聚碳酸酯。

中心区域140包括从上表面111延伸到下表面112的多个孔145。孔145形成连接上凹部141和下凹部142的多个通道。这样，空气流通得到改善，这有助于冷却电子设备200。这里，孔145与中心区域140的边缘对齐。孔145是圆形的并且具有几毫米(例如直径从0.5mm到5mm)的直径，以这种方式改善空气流通，同时保持结构的坚固性。

作为变型(未示出)，中心区域140包括一个单孔145。例如，该孔145位于中心区域的中心并且具有椭圆形状。

优选地，外部区域130厚于5mm且中心区域薄于1mm。这样，上凹部141具有足够的厚度以确保空气流通。外部区域130和中心区域140的这种厚度选择也确保了下凹部142的足够厚度。在图3和4中，中心区域140插入外部区域130中，使得两个凹部141、142的厚度近似相等。实际上，上凹部141的厚度介于0.5mm和2mm之间，下凹部142的厚度介于0.5mm和4mm之间。

通过包覆成型制造支撑件110，这节省了成本(单次注射)并在两种材料之间产生无缝接触。包覆成型还允许容易地实现中心区域140和外部区域130的所需厚度。替代方案是首先模制中心区域140，然后以中心区域140作为支撑结构来模制外部区域130。

如已经提到的，盒体160包括适于将盒体160固定在下表面112的周边上的连接装置。因此，盒体160连接到外部区域130。盒体160包括第一容纳部161和第二容纳部162。这里，第一容纳部161的容积大于第二容纳部162的容积。第一容纳部161适于容纳壳体150。第二容纳部162与下凹部142一起形成内部容积部170，其是空气可以在其中流通的连续空间。内部容积部170包括将第二容纳部162连接到充电组件100的外部的开口。

在图3所示的第一实施例中，内部容积部170的开口是围绕第二容纳部162的盒体160的一部分中的孔口163。这里，孔口163是在平行于支撑件110的平面中延伸的孔。孔口163允许空气流通穿过充电组件100。因此，空气可以从外部流通到上凹部141，然后穿过孔145到下凹部142，从下凹部142到第二容纳部162，最后穿过孔口163到达外部，反之亦然。

作为变型，基部160可以包括多个第二容纳部162，例如相对于无线充电器150相对的两个第二容纳部162。多个中的每个第二容纳部162连接到下凹部142并与下凹部142一起形成内部容积部170。内部容积部170可包括用于每个第二容纳部162的一个孔口163或更多。

在图4所示的第二实施例中，内部容积部170的开口是延伸穿过壳体150的通道164。通道164在一端连接到第二容纳部162并且在相对端连接到盒体160中的孔。这里，通道164沿平行于支撑件110的轴线延伸。通道164允许空气流通穿过充电组件100。因此，空气可以从外部流通到上凹部141，然后通过孔145到下凹部142，从下凹部142到第二容纳部162，最后通过通道163到达外部，和/或反之亦然。

在本实施例中，流通穿过充电组件100的空气可以有效地冷却电子设备200和壳体150。实际上，包括在壳体150中的充电天线及其电子电路在充电时也会加热。通道164允许空气在天线之间流通，从而冷却天线。

作为变型，内部容积部170可以包括延伸穿过壳体150的多个通道164。多个中的每个通道164将第二容纳部162连接到充电组件100的外部。多个中的每个通道164可以设计成非常靠近特别加热的一个天线或壳体150的特定电子部件延伸，以特定地且有效地冷却它。

在这两个实施例中，第二容纳部162包括用于使空气流通的至少一个装置180，如图3或4所示。用于使空气流通的装置180极大地增强了穿过充电组件100的空气流通。增强空气流通意味着更好的冷却性能。实际上，取决于用于使空气流通的装置180运行的方向，存在于上凹部141中的热空气穿过孔145被抽出，或者冷空气也穿过孔145被吹向电子设备200。在这两种情况下，较少的热空气主动地与电子设备200接触。

在第一模式中，用于使空气流通的装置180操作成穿过开口163或穿过通道164将空气推出第二容纳部162。在这种情况下，开口163或通道164是用于气流的出口。当用于使空气流通的装置180运行时，热空气从上凹部141被抽出并且被来自充电组件100外部的较冷空气替换。

在第二模式中，用于使空气流通的装置180操作成将空气从开口163或从通道164泵送到第二容纳部162。在这种情况下，开口163或通道164是用于气流的入口。当用于使空气流通的装置180运行时，冷空气被喷射到上凹部141并替换当前的较热空气。

在第二实施例中，第一模式比第二模式更好地冷却电子设备200，但是第二模式比第一模式更好地冷却壳体150。这取决于来自外部的较冷空气首先与哪个元件接触。

用于使空气流通的装置180固定到盒体160。用于使空气流通的装置180可以是例如风扇或鼓风机。风扇包括叶片并且沿同一方向收集和排出空气。鼓风机包括叶轮，其沿轴向收集空气并沿径向方向排出空气。该选择可以基于排出压力和吸入压力之间的所需比率，鼓风机通常提供更高的比率。该选择也可以基于冷却整个容纳部(采用风扇)或容纳部(采用鼓风机)的特定区域的需要。

如图所示，孔145的直径随孔145的位置而变化。对于这两个实施例，一个孔145距离用于使空气流通的装置180越远，其直径就越大。如图3或4所示，最靠近用于使空气流通的装置180的孔145具有最小的直径，且距离用于使空气流通的装置180最远的孔145具有最宽的直径。

该配置允许具有通过所有孔145的类似气流速率，而与它们相对于用于使空气流通的装置180的位置无关。实际上，如果孔远离用于使空气流通的装置180，则减少或抑制较低。通过调整(这里通过增加)孔145的直径来平衡这种较低的减少或抑制。因此，所有孔145的气流速率类似，这提供了电子设备180的均匀冷却。

图2示出肋190布置在下凹部142中以引导孔145和用于使空气流通的装置180(在该图中未示出)之间的气流。肋190从中心区域140的下表面112伸展到壳体150并且从第二容纳部180伸展到下凹部142的相对端。肋190在第三方向(垂直于图3和4的切割平面)上很薄。

这里，肋190平行于支撑件110的边缘并且在用于使空气流通的装置180的方向上延伸。换句话说，肋190平行于图3和4的切割平面延伸。如图2所示，所有肋190位于同一直径的两个孔145之间的等距离处。在图2中，两个肋190位于中心区域130下方。

肋190引导气流并因此改善朝向用于使空气流通的装置180的下凹部142中的空气流通。因此，肋190改善了充电组件100的冷却性能。

Claims (12)

1.一种充电组件(100)，包括无线充电器(120)和支撑件(110)，所述支撑件(110)具有适于支撑待充电的电子设备(200)的第一表面(111)和定向为朝向所述无线充电器(120)的第二表面(112)，

其特征在于，所述支撑件包括：

-中心区域(140)；和

-外部区域(130)，其至少部分地围绕所述中心区域(140)并且比所述中心区域(140)更厚，由此在所述第一表面(111)中形成凹部(141)。

2.根据权利要求1所述的充电组件(100)，其中，所述中心区域(140)包括至少一个孔(145)，所述孔从所述凹部(141)延伸到位于所述中心区域(140)和所述无线充电器(120)之间的另一凹部(142)。

3.根据权利要求2所述的充电组件(100)，其中，所述无线充电器(120)配备有至少一个容纳部(162)，其与所述另一凹部(142)组合形成内部容积部(170)，并且所述内部容积部(170)包括至少一个开口(163；164)。

4.根据权利要求3所述的充电组件(100)，其中，所述内部容积部(170)的所述开口(163；164)是延伸穿过无线充电器(120)的通道(164)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的充电组件(100)，其中，用于使空气流通的至少一个装置(180)位于所述无线充电器(120)中。

6.根据权利要求5所述的充电组件，其中，所述中心区域(140)包括多个孔(145)，并且当从所述孔(145)到所述用于使空气流通的装置(180)的距离增加时，每个孔(145)的直径增加。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的充电组件，其中，位于所述另一凹部(142)中的肋(190)适于引导所述孔(145)和所述用于使空气流通的装置(180)之间的气流。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的充电组件(100)，其中，所述外部区域(130)厚于5mm，并且所述中心区域(140)薄于1mm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的充电组件，其中，所述外部区域(130)由柔软弹性体制成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的充电组件(100)，其中，所述中心区域(140)由刚性热塑性塑料制成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的充电组件(100)，其中，所述外部区域(130)在第一表面(111)上配备有适于支撑所述电子设备(200)的防滑装置(130)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的充电组件(100)，其中，所述无线充电器(120)包括适于产生变化磁场的至少一个充电天线。

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