CN113939121B - 一种具有散热功能的电子设备外壳及散热控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的一种具有散热功能的电子设备外壳及散热控制方法，所述电子设备外壳包括：第一散热区域和第二散热区域；第一散热区域设有密封腔，密封腔内设有吸热介质，吸热介质用于吸收热量；第二散热区域设有散热孔，散热孔用于连通电子设备外壳的内部和外部；第一散热区域和第二散热区域之间还设有导热片，导热片用于将第一散热区域的热量传导至第二散热区域。采用本申请实施例提供的技术方案，具有以下优点：1)占用电子设备的内部空间较少；2)直接利用电子设备的电池温度检测电路进行温度检测，无需额外设置温度传感器，节省成本；3)具有较好的散热效果，增强手机使用寿命，避免手机烫手，延长手机续航时间。

Description

一种具有散热功能的电子设备外壳及散热控制方法

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体地涉及一种具有散热功能的电子设备外壳及散热控制方法。

背景技术

随着智能手机功能及应用越加繁多，CPU处理能力越发强大，电池提供电流也逐渐变大，随之手机发热也越加严重，而高的温度会大程度的缩减主板上电子元器件及电池的使用寿命，因此手机主板和电池的散热尤为重要。

为了提高手机的散热性能，现有技术中一种常用的方法为在手机内部增加风扇，进而控制手机与空气的接触面积。但是该方法通常需要增加额外的温度传感器，进而导致手机的成本增加，另外该方法占用了手机较多的内部空间。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种具有散热功能的电子设备外壳及散热控制方法，以利于解决现有技术中电子设备散热方式需要增加额外的温度传感器，且占用手机较多的内部空间的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种具有散热功能的电子设备外壳，包括：第一散热区域和第二散热区域；

所述第一散热区域设有密封腔，所述密封腔内设有吸热介质，所述吸热介质用于吸收热量；

所述第二散热区域设有散热孔，所述散热孔用于连通所述电子设备外壳的内部和外部；

所述第一散热区域和所述第二散热区域之间还设有导热片，所述导热片用于将所述第一散热区域的热量传导至所述第二散热区域。

优选地，所述第一散热区域与所述电子设备的大功率器件位置相匹配，所述第二散热区域与所述电子设备的电池位置相匹配。

优选地，所述第一散热区域与所述电子设备的主板位置相匹配。

优选地，所述第二散热区域还设有驱动单元和密封单元，所述驱动单元用于驱动所述密封单元打开或关闭所述散热孔。

优选地，所述第二散热区域设有两组或两组以上驱动单元、密封单元和散热孔。

优选地，所述吸热介质为水或液氮。

优选地，所述导热片为碳纤维导热片。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备外壳的散热控制方法，上述的电子设备外壳，所述方法包括：

检测电子设备的电池的温度信息；

根据所述温度信息和预设的温度控制策略向所述驱动单元发送控制信息，所述驱动单元根据所述控制信息控制所述密封单元打开或关闭所述散热孔。

优选地，所述温度控制策略包括温度值与所述散热孔的状态的对应关系，所述散热孔的状态包括打开或关闭。

优选地，当所述第二散热区域设有两组或两组以上驱动单元、密封单元和散热孔时，所述温度控制策略包括温度值与所述两组或两组以上散热孔的状态的对应关系，所述两组或两组以上散热孔的状态包括打开或关闭所述散热孔的数量。

采用本申请实施例提供的技术方案，具有以下优点：

1)在电子设备外壳的第一散热区域设置比热容较大的吸热介质，吸收电子设备散发的热量，同时，在电子设备的第二散热区域设置散热孔进行通风散热，占用电子设备的内部空间较少；

2)本申请实施例直接利用电子设备的电池温度检测电路进行温度检测，无需额外设置温度传感器，节省成本；

3)采用本申请实施例提供的散热方案具有较好的散热效果，增强手机使用寿命，避免手机烫手，延长手机续航时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种具有散热功能的手机外壳的俯视图；

图2为本申请实施例提供的一种具有散热功能的手机外壳的侧视图；

图3为本申请实施例提供的一种电子设备外壳的散热控制方法流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电池温度检测电路示意图；

图5为本申请实施例提供的一种散热控制策略流程示意图。

图中的符号表示为：101-手机外壳，102-密封腔，103-导热片，104-主板，105-电池，106-驱动单元，107-密封单元，108-连接杆，109-散热孔，110-信号线，

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例涉及的电子设备包括手机、平板电脑、可穿戴电子设备等，本申请实施例对此不作具体限制。相应地，本申请实施例涉及的电子设备外壳为手机外壳、平板电脑外壳、可穿戴电子设备外壳等。为了便于描述，在下述实施例中以手机为例，对本申请实施例提供的具有散热功能的电子设备外壳进行介绍。

参见图1，为本申请实施例提供的一种具有散热功能的手机外壳的俯视图；参见图2，为本申请实施例提供的一种具有散热功能的手机外壳的侧视图。如图1并结合图2所示，该手机外壳101包括第一散热区域和第二散热区域。

其中，第一散热区域设有密封腔102，密封腔102内设有吸热介质，所述吸热介质用于吸收其对应位置处的热量。由于手机的大功率器件会产生较多的热量，因此，在一种可能的实现方式中，将第一散热区域设置在于大功率器件相匹配的位置。具体地，该大功率器件可以为CPU、电源管理集成电路(Power Management IC，PMIC)等。另外，由于该大功率器件通常设置在主板104上，因此，在一种可能的实现方式中，第一散热区域通常设置在主板104对应的区域，以便吸收主板104以及主板104上元器件产生的热量。当然，本领域技术人员还可以将第一散热区域设置在于其他器件相匹配的位置，本申请实施例对此不作具体限制。

由于吸热介质的比热容越大，同等质量的吸热介质提高同样的温度，可以吸收的热量更多。因此，为了实现更好的效果，本申请实施例中的吸热介质采用比热容较大的介质，例如水、液氮等。

第二散热区域设有散热孔109，所述散热孔109用于连通手机外壳101的内部和外部。由于散热孔109可以促使手机外壳101内部和外部的空气流通，进而实现散热的目的。另外，为了方便在手机温度较低的时候关闭散热孔109，在本申请实施例中，还设有与散热孔109相配合的驱动单元106和密封单元107，所述驱动单元106用于驱动所述密封单元107打开或关闭所述散热孔109。具体地，驱动单元106可以通过连接杆108带动密封单元107转动，进而打开或关闭散热孔109。

请继续参阅图1，在图1中示出了4组驱动单元106、密封单元107和散热孔109，同一组内的驱动单元106用于驱动其对应的密封单元107打开或关闭散热孔109。当然，本领域技术人员还可以根据实际需要设置其它数量的驱动单元106、密封单元107和散热孔109，本申请实施例对此不作具体限制。具体实现中，该驱动单元106可以为马达。另外，同一个密封单元107可能对应多个散热孔109，例如，在图1中，一个密封单元107对应16个散热孔109，本申请实施例对散热孔109的数量、大小和设置位置不作具体限制。

在一种可能的实现方式中，第一散热区域和所述第二散热区域之间还设有导热片103，所述导热片103用于将所述第一散热区域的热量传导至所述第二散热区域。例如，通常情况下主板104的温度较高，吸热介质吸收主板104的热量后，温度升高，进而将热量通过导热片103传导至第二散热区域。具体实现中，该导热片103可以采用0.5mm的碳纤维导热片103，本申请实施例对此不作限制。

为了便于本领域技术人员更好地理解本申请技术方案，下面对外壳的散热控制方法进行说明。

参见图3，为本申请实施例提供的一种电子设备外壳的散热控制方法流程示意图。如图3所示，其主要包括以下步骤。

步骤S301：检测电子设备的电池105的温度信息。

需要指出的是，在电子设备中，通常设有电池温度检测电路，用于检测电池105的温度。在本申请实施例中，可以利用电子设备自带的电池温度检测电路对电池105的温度进行检测。可理解，电池105的温度即第二散热区域的温度。

参见图4，为本申请实施例提供的一种电池温度检测电路示意图。如图4所示，该电池温度检测电路中包括串联的电阻R₁和电阻R_NTC，电阻R₁的另一端接高电平，电阻R_NTC的另一端接地。其中，电阻R_NTC为热敏电阻，设置在与电池105相匹配的位置。电容C1的一端连接电阻R₁和电阻R_NTC之间的节点，另一端接地。电阻R₁和电阻R_NTC组成分压电路，主板104控制芯片用于采集电阻R₁和电阻R_NTC之间的节点的电压。

可理解，当电池105的温度发生变化时，电阻R_NTC的电阻值发生变化，进而导致电阻R₁和电阻R_NTC之间的节点的电压发生变化。因此，可以通过主板104控制芯片采集的分压值确定电池105的温度。

在一种可能的实现方式中，主板104控制芯片采集的分压值与温度的对应关系如表一所示。

表一：

温度(T/℃)	VDD(mV)	VRNTC(mV)
			45	1800	170
50	1800	146
			55	1800	126
60	1800	108

按照表一，当主板104控制芯片采集的分压值VR_NTC为170mV时，确定当前的电池105温度为45℃；当主板104控制芯片采集的分压值VR_NTC为126mV时，确定当前的电池105温度为55℃等。当然，本领域技术人员还可以采用其它电路结构设置其它的分压值和温度的对应关系，本申请实施例对此不作具体限制。

步骤S302：根据所述温度信息和预设的温度控制策略向所述驱动单元106发送控制信息，所述驱动单元106根据所述控制信息控制所述密封单元107打开或关闭所述散热孔109。

本申请实施例可以在电子设备中预设温度控制策略，在检测到电池105的温度信息后，将该温度信息与预设的温度控制策略进行比较，进而触发相应的控制信息。驱动单元106根据所述控制信息控制所述密封单元107打开或关闭所述散热孔109。具体地，主板104通过信号线110与驱动单元106连接，进而向驱动单元106发送控制信息。

例如，在一种可能的实现方式中，可以设置一温度阈值为45℃。当检测到电池105的温度大于或等于45℃时，控制密封单元107打开散热孔109；当检测到电池105的温度小于45℃时，控制密封单元107关闭散热孔109。

另外，当存在两组或两组以上驱动单元106、密封单元107和散热孔109时，可以在温度控制策略中设置多个温度阈值，进而控制打开或关闭所述散热孔109的数量。

参见图5，为本申请实施例提供的一种散热控制策略流程示意图。如图5所示，当手机后壳上半部分主板104温度小于45℃，热量会通过水、液氨等比热容(水的比热容：4.2×10³J/(Kg·℃)液氨的比热容：4.609×10³J/(Kg·℃))较大的物质吸收并散热，若主板104温度依然较高，主板104的热量会通过与电池105连接的薄碳钎维导热片103将热量传递至电池105，导致电池105升温，当电池105温度上升时，电阻R_NTC阻值变化，电池温度检测电路检测到对应的分压值并被主板104上的控制芯片(基带芯片)获取，根据获取到的分压值，控制芯片能获取目前电池105的温度信息，具体电池105温度检测系统的温度等级设定如下：

当检测到温度处于45-50℃时，控制芯片发送控制信号控制1个马达转动带动连接杆108与密封单元107(图1所示的圆盘)转动打开1个密封单元107对应的散热孔109；

当检测到温度处于50-55℃时，控制芯片发送控制信号控制2个马达转动带动连接杆108与密封单元107转动打开2个密封单元107对应的散热孔109；

当检测到温度处于55-60℃时，控制芯片发送控制信号控制3个马达转动带动连接杆108与密封单元107转动打开3个密封单元107对应的散热孔109；

当检测到温度超过60℃时，控制芯片发送控制信号控制4个马达转动带动连接杆108与密封单元107转动打开4个密封单元107对应的散热孔109。

另外，当手机电池105自身温度超过设定的相应温度等级时，控制芯片亦会控制马达打开圆盘，为电池105进行通风散热。上述四个密封单元107可通过四个马达分别控制，进而打开或关闭相应的散热孔109。当温度检测系统检测到的温度逐渐降低时，降低到相应的温度，密封单元107也会逐个关闭，继而控制手机主板104和电池105散热降温。

需要指出的是，图5仅为本申请实施例提供的一种可能的温度控制策略，本领域技术人员可以根据实际需要进行相应调整，其均应当落入本申请的保护范围之内。

采用本申请实施例提供的技术方案，具有以下优点：

1)在电子设备外壳的第一散热区域设置比热容较大的吸热介质，吸收电子设备散发的热量，同时，在电子设备的第二散热区域设置散热孔进行通风散热，占用电子设备的内部空间较少；

2)本申请实施例直接利用电子设备的电池温度检测电路进行温度检测，无需额外设置温度传感器，节省成本；

3)采用本申请实施例提供的散热方案具有较好的散热效果，增强手机使用寿命，避免手机烫手，延长手机续航时间。

具体实现中，本申请实施例还提供了一种终端，所述终端包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述终端设备执行时，使得所述终端执行上述方法实施例中的部分或全部步骤。

具体实现中，本申请还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本申请提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。

具体实现中，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包含可执行指令，当所述可执行指令在计算机上执行时，使得计算机执行上述方法实施例中的部分或全部步骤。

本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称ROM)、随机存取存储器(random access memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种具有散热功能的电子设备外壳，其特征在于，包括：第一散热区域和第二散热区域；

所述第一散热区域设有密封腔，所述密封腔内设有吸热介质，所述吸热介质用于吸收热量；

所述第二散热区域设有散热孔，所述散热孔用于连通所述电子设备外壳的内部和外部；

所述第一散热区域和所述第二散热区域之间还设有导热片，所述导热片用于将所述第一散热区域的热量传导至所述第二散热区域；其中，所述第二散热区域设有两组或两组以上驱动单元、密封单元和散热孔，所述驱动单元用于驱动所述密封单元打开或关闭所述散热孔；所述电子设备设有电池温度检测电路，用于检测所述电池的温度；所述电子设备还设有温度控制策略，所述温度控制策略中设有多个温度阈值，用于控制打开或关闭所述散热孔的数量。

2.根据权利要求1所述的电子设备外壳，其特征在于，所述第一散热区域与所述电子设备的大功率器件位置相匹配，所述第二散热区域与所述电子设备的电池位置相匹配。

3.根据权利要求2所述的电子设备外壳，其特征在于，所述第一散热区域与所述电子设备的主板位置相匹配。

4.根据权利要求1所述的电子设备外壳，其特征在于，所述吸热介质为水或液氮。

5.根据权利要求1所述的电子设备外壳，其特征在于，所述导热片为碳纤维导热片。

6.一种电子设备外壳的散热控制方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的电子设备外壳，所述方法包括：

检测电子设备的电池的温度信息；

根据所述温度信息和预设的温度控制策略向所述驱动单元发送控制信息，所述驱动单元根据所述控制信息控制所述密封单元打开或关闭所述散热孔。

7.根据权利要求6所述的散热控制方法，其特征在于，所述温度控制策略包括温度值与所述散热孔的状态的对应关系，所述散热孔的状态包括打开或关闭。

8.根据权利要求6所述的散热控制方法，其特征在于，当所述第二散热区域设有两组或两组以上驱动单元、密封单元和散热孔时，所述温度控制策略包括温度值与所述两组或两组以上散热孔的状态的对应关系，所述两组或两组以上散热孔的状态包括打开或关闭所述散热孔的数量。