CN208849491U - 一种无线充电模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车载无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电模块，应用本实用新型所述无线充电模块，将车规连接器设置在上盖板的一面上，利用车规连接器自身尺寸厚度提供容置空间，容纳所述PCBA、充电线圈组件，在保证所述无线充电模块满足EMC等级要求，并可根据无线充电模块的实际应用，选配所述片状屏蔽罩，进一步地提高EMC等级要求，提高所述无线充电模块在各种EMC等级要求环境下的通用性，并通过合理设置内部零部件的位置结构，将原有厚度尺寸压缩至最小尺寸，做到超薄化方案设计，提高无线充电模块的通用性，更加有利于产品的标准化、系列化、及大批量生产。

Description

一种无线充电模块

技术领域

本实用新型涉及车载无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电模块。

背景技术

在现有技术中，在汽车，或者其他交通运输工具上经常需要给手机、智能移动设备进行充电操作，而目前车载无线充电模块(文中车载无线充电模块仅指采用通用的车规可靠性的无线充电模块，常具有以下特征：车规级连接器，QI标准三线圈，9～16V供电，过压、过流、过温、异物识别，且不低于EMC class3级，并非消费级产品方案的简单车用)主体厚度较厚，基本处于16mm～25mm之间，对前装市场的整车布置来说存在一定的影响，由于是整体化的考虑空间布置，影响程度稍小。但对于汽车后装市场，受限于汽车出厂时的固定空间状态，需要充分利用现有空间来加装无线充电模块，因此无线充电模块尺寸厚度影响非常明显。

对于传统的16mm～25mm厚的车规可靠性的无线充电模块因为厚度较厚，较多的车型无法设计加装此模块，致使产品的通用性、可普及性降低降。更低薄更小的产品预示着更好的通用性，对产品的标准化、系列化、大批大量生产有很积极的意义。

实用新型内容

为了有效解决上述问题，本实用新型提供一种无线充电模块。

本实用新型的具体技术方案如下：一种无线充电模块，所述无线充电模块包括：

至少一个下壳体，所述下壳体为内周壁具有阶梯台肩的凹腔结构；

至少一个上盖板，所述上盖板面向下壳体的一面边缘处设置有用于连接车内电力线的车规连接器，所述下壳体对应所述车规连接器位置处凹陷形成第一缺口；

所述上盖板盖封在下壳体的开口面上，所述车规连接器设置在所述第一缺口内，并根据车规连接器自身厚度尺寸形成容纳PCBA、及充电线圈组件的容置空间。

进一步地，所述下壳体为电磁屏蔽的金属材质；

所述PCBA面向所述下壳体底面的四周边缘处，涂覆有一层锡层；

所述PCBA的四周边缘与所述阶梯台肩相互贴合设置，构成电磁屏蔽空间；

所述PCBA上方设置所述充电线圈组件。

进一步地，无线充电模块还包括一个提高产品EMC等级要求及静电防护的片状屏蔽罩；

所述PCBA的相反于阶梯台肩一面的四周边缘涂覆另一层锡层，在所述PCBA上方设置所述片状屏蔽罩；

所述片状屏蔽罩的中间区域与所述PCBA相互绝缘。

进一步地，所述上盖板采用PCB板材质，在所述上盖板面向所述PCBA的一面上印制有电路布线、及焊接有连接排针，所述连接排针通过电路布线与车规连接器连接；

在所述PCBA上焊接有与连接排针相互匹配的连接排母。

进一步地，所述片状屏蔽罩的中间区域的绝缘处理包括冲出凸包避空，或者进行绝缘涂料处理。

进一步地，片状屏蔽罩的厚度为0.3-1mm。

进一步地，所述上盖板采用PCB板材质，在所述上盖板面向充电线圈组件一面上集成设置有近场通讯的NFC线圈单元。

进一步地，所述上盖板集成扩展包括梳状电路、温度检测点。

进一步地，所述PCBA对应所述车规连接器位置处向内凹陷形成第二缺口。

进一步地，在片状屏蔽罩上开设有允许连接排针穿过的贯穿通孔，所述上盖板的连接排针穿过所述贯穿通孔后与所述连接排母对正扣合。

本实用新型的有益之处：应用本实用新型所述无线充电模块，将车规连接器设置在上盖板的一面上，利用车规连接器自身尺寸厚度提供容置空间，容纳所述PCBA、充电线圈组件，在保证所述无线充电模块满足EMC等级要求，并可根据无线充电模块的实际应用，选配所述片状屏蔽罩，进一步地提高EMC等级要求，提高所述无线充电模块在各种EMC等级要求环境下的通用性，并通过合理设置内部零部件的位置结构，将原有厚度尺寸压缩至最小尺寸，做到超薄化方案设计，提高无线充电模块的通用性，更加有利于产品的标准化、系列化、及大批大量生产。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例所述下壳体的整体结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例所述PCBA的整体结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例所述上盖板的整体结构示意图；

图5为本实用新型第一实施例所述充电线圈组件的整体结构示意图；

图6为本实用新型第二实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

如图1-5所示，为本实用新型第一实施例的整体结构示意图，该实施例提供了一种无线充电模块，所述无线充电模块包括下壳体1、PCBA2、充电线圈组件3、车规连接器4、上盖板5、紧固螺钉6、及沉头螺钉7；

所述下壳体1为一侧面向内凹陷形成凹腔的壳体结构，在所述凹腔为内周壁具有阶梯台肩10的凹腔结构，在所述下壳体1的开口面四周处开设有用于螺接固定的螺纹通孔11，在所述阶梯台肩10面向开口面的四周处开设有用于螺接固定螺纹通孔11；

在所述阶梯台肩10上设置所述PCBA2，并在所述PCBA2相反于阶梯台肩10的一面上设置所述充电线圈组件3，所述PCBA2与充电线圈组件3相互连接；

所述上盖板5用于封闭所述下壳体1的开口面，在所述上盖板5面向下壳体1的一面边缘位置上固定贴覆有用于与外界排线连接的车规连接器4；

在本实施例中，所述车规连接器4为扁平状的车载专用连接器，并所述下壳体1对应所述车规连接器4的位置开设有第一缺口12，所述车规连接器4与所述第一缺口12的结构相互适配，在所述上盖板5封闭所述下壳体1时，所述车规连接器4完全容纳限位在所述第一缺口12上；

所述PCBA2对应所述车规连接器4位置处向内凹陷形成第二缺口20，在所述上盖板5与阶梯台肩10之间空间设置所述PCBA2、充电线圈组件3，改变传统方式直接在PCBA2板上安装车规连接器4方式，充分利用车规连接器4不可改变的自身厚度提供的容置空间，从而效降低模块的整体厚度，降低安装布置难度。

进一步地，所述上盖板5采用PCB板材质，在所述上盖板5面向所述PCBA2的一面上印制有电路布线、及焊接有连接排针50，所述电路布线在图中示意具体结构，所述连接排针50通过电路布线与车规连接器4连接，并所述连接排针50的排针方向朝向所述PCBA2；

在所述PCBA2上焊接有与连接排针50相互适应的连接排母21，在所述上盖板5与下壳体1相互盖封时，所述连接排针50插入所述连接排母21中，所述车规连接器4安装至第一缺口12处，使得车内线路通过车规连接器4连接至所述PCBA2上，从而对无线充电模块提供电能输入；

所述下壳体1选用可进行电磁屏蔽的金属材质，或合金材质，所述下壳体1包括但不限于压铸铝壳体，所述下壳体1为提供所有部件提供容纳腔体的壳体结构，并且兼具机械防护、电气防护保护、IP等级防护、屏蔽干扰的作用；

在所述下壳体1的内部底面与阶梯台肩10围绕空间界定为电磁屏蔽空间，在所述阶梯台肩10上设置用于集成控制充电电路的所述PCBA2，所述PCBA2为模块主电路板，并在所述PCBA2的面向所述电磁屏蔽空间一面的四周边缘处，涂覆有一层与阶梯台肩10相互接触的锡层；

所述PCBA2焊接的电路元器件面向所述电磁屏蔽空间设置，在所述PCBA2与所述阶梯台阶相互贴合固定设置后，所述PCBA2盖封在所述电磁屏蔽空间上方，所述PCBA2的电路元器件完全屏蔽在电磁屏蔽空间内部，避免在无线充电过程中，所述PCBA2的电路元件长期受到电磁影响，从而延长所述PCBA2的使用寿命；

在所述PCBA2相反于阶梯台肩10一面上设置所述充电线圈组件3，所述充电线圈组件3包括至少三个感应线圈30、及一个隔磁板31，所述隔磁板31可固定设置在所述PCBA2上方，在所述隔磁板31上相邻对称设置两个感应线圈30，两个所述感应线圈30处于同一水平面上，在所述两个感应线圈30的正上方位置水平固定设置另外一个感应线圈30，构成相互重叠的三感应线圈体，在保证高效的无线传输同时，减少线圈数量，节省材料；

在本实施例中，所述PCBA2通过紧固螺钉6固定设置在所述阶梯台肩10上，所述上盖板5通过紧固螺钉6固定设置在所述下壳体1的开口面处，在其他实施例中，上述的螺接固定方式可替换为任何固定设置方式，在此不做具体限定。

所述PCBA2为可控制充电线圈组件3进行无线充电工作的印刷电路板，其上面布置的电路元器件为本领域人员所熟知的，在此不做具体赘述；

如图6所示，在本实用新型的第二实施例中，所述第二实施例与第一实施例大部分相同，唯不同之处在于，在对于EMC等级更高、静电防护要求更高的应用中，所述第二实施例的无线充电模块还包括一个提高产品EMC等级要求及静电防护的片状屏蔽罩8；

所述片状屏蔽罩8主体为结构与所述PCBA2结构相互适应的金属片材，所述PCBA2的相反于阶梯台肩10一面的四周边缘涂覆另一层锡层，所述述片状屏蔽罩8的四周边缘与PCBA2接触导通，并所述片状屏蔽罩8的中间区域冲出凸包避空，或者进行绝缘涂料处理，避免所述PCBA2背部裸露测试点与片状屏蔽罩8相互碰触短路。

在本实施例中，所述片状屏蔽罩8的厚度优选为0.5mm，相较于传统厚度(5mm以上)的屏蔽罩，采用0.3-1mm厚度的片状屏蔽罩8即可满足片状屏蔽罩8要求，极大的节约了厚度空间；

所述片状屏蔽罩8一面中间区域向内凹陷形成避空凹腔，所述片状屏蔽罩8的四周边缘与PCBA2接触导通，所述避空凹腔与所述PCBA2背板保持隔空距离，避免所述片状屏蔽罩8与所述PCBA2接触短路；

进一步地，在所述片状屏蔽罩8四周边缘开始有另一螺纹通孔，此处螺纹通孔与PCBA2上的螺纹通孔11位置相同，所述紧固螺钉6依次穿过片状屏蔽罩8、PCBA2后与所述阶梯台肩10相互螺接，构成一个完全将PCBA2电磁屏蔽的容置空间内；

在片状屏蔽罩8上开设有可允许连接排针50穿过的贯穿通孔80，所述上盖板5的连接排针50穿过所述贯穿通孔80后与所述连接排母21连接，完成上盖板5与PCBA2的对正扣合，再将上盖板5与下壳体1通过所述沉头螺钉7旋入完成扣合装配作业。

在所述片状屏蔽罩8上方固定粘接所述充电线圈组件3、及安装上盖板5完成对整个所述无线充电模块的装配。

在本实用新型的其他实施例中，所述上盖板5采用PCB板材质，在所述PCB板暴露在外部空间的一面上设置为塑料材质上盖，在所述上盖板5面向充电线圈组件3一面上集成设置有近场通讯的NFC线圈单元，在图中未示意具体结构，所述NFC线圈单元为本领域的常规装置，在此不做具体限定；

由于NFC线圈单元在与接收终端近场交互通讯时，尽可能缩短NFC线圈单元与接收终端的距离，故直接使用PCB板材做上盖明显的节约感应距离，进一步地将无线充电模块整体厚度压缩。

在其他实施例中，所述上盖板5还可以集成扩展包括梳状电路、温度检测点等在车载场景中可能出现的功能性集成电路，在此不做具体限定。

在上述各个实施例中，所述上盖板5采用PCB板材质，为避免PCB板材切削区域与油漆区域色差明显，影响产品外观，PCB基材选用黑色，油漆也选用黑色，避免色差造成的半成品状态的错觉，使得无线充电模块的整体富有美感。

在上述各个实施例中，所述下壳体1的外周壁根据内部的阶梯台肩10结构形成阶梯状的阶梯外壁，在所述阶梯外壁上均匀延伸出若干个小型散热片13，相邻的小型散热片13相隔有散热距离，所述小型散热片13连接所述下壳体1的外周壁、及底壁，并所述小型散热片13在外周壁与底壁的相交处为圆角过渡，提升所述无线充电模块的整体散热性能。

应用本实用新型所述无线充电模块，将车规连接器4设置在上盖板5的一面上，利用车规连接器4自身尺寸厚度提供容置空间，容纳所述PCBA2、充电线圈组件3，在保证所述无线充电模块满足EMC等级要求，并可根据无线充电模块的实际应用，选配所述片状屏蔽罩8，进一步地提高EMC等级要求，提高所述无线充电模块在各种EMC等级要求环境下的通用性，并通过合理设置内部零部件的位置结构，将原有厚度尺寸压缩至最小尺寸，做到超薄化方案设计，提高无线充电模块的通用性，更加有利于产品的标准化、系列化、及大批大量生产。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线充电模块，其特征在于，所述无线充电模块包括：

至少一个下壳体，所述下壳体为内周壁具有阶梯台肩的凹腔结构；

至少一个上盖板，所述上盖板面向下壳体的一面边缘处设置有用于连接车内电力线的车规连接器，所述下壳体对应所述车规连接器位置处凹陷形成第一缺口；

所述上盖板盖封在下壳体的开口面上，所述车规连接器设置在所述第一缺口内，并根据车规连接器自身厚度尺寸形成容纳PCBA、及充电线圈组件的容置空间。

2.根据权利要求1所述一种无线充电模块，其特征在于，所述下壳体为电磁屏蔽的金属材质；

所述PCBA面向所述下壳体底面的四周边缘处，涂覆有一层锡层；

所述PCBA的四周边缘与所述阶梯台肩相互贴合设置，构成电磁屏蔽空间；

所述PCBA上方设置所述充电线圈组件。

3.根据权利要求1所述一种无线充电模块，其特征在于，无线充电模块还包括一个提高产品EMC等级要求及静电防护的片状屏蔽罩；

所述PCBA的相反于阶梯台肩一面的四周边缘涂覆另一层锡层，在所述PCBA上方设置所述片状屏蔽罩；

所述片状屏蔽罩的中间区域与所述PCBA相互绝缘。

4.根据权利要求3所述一种无线充电模块，其特征在于，所述上盖板采用PCB板材质，在所述上盖板面向所述PCBA的一面上印制有电路布线、及焊接有连接排针，所述连接排针通过电路布线与车规连接器连接；

在所述PCBA上焊接有与连接排针相互匹配的连接排母。

5.根据权利要求3所述一种无线充电模块，其特征在于，所述片状屏蔽罩的中间区域的绝缘处理包括冲出凸包避空，或者进行绝缘涂料处理。

6.根据权利要求3所述一种无线充电模块，其特征在于，所述片状屏蔽罩的厚度为0.3-1mm。

7.根据权利要求1所述一种无线充电模块，其特征在于，所述上盖板采用PCB板材质，在所述上盖板面向充电线圈组件一面上集成设置有近场通讯的NFC线圈单元。

8.根据权利要求1所述一种无线充电模块，其特征在于，所述上盖板集成扩展包括梳状电路、温度检测点。

9.根据权利要求2所述一种无线充电模块，其特征在于，所述PCBA对应所述车规连接器位置处凹陷形成第二缺口。

10.根据权利要求4所述一种无线充电模块，其特征在于，在片状屏蔽罩上开设有允许连接排针穿过的贯穿通孔，所述上盖板的连接排针穿过所述贯穿通孔后与所述连接排母对正扣合。