CN210142912U - 集成散热的无线充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的集成散热的无线充电器包括：无线充电器托盘以及安装于该无线充电器托盘的无线充电集成散热模组；该无线充电集成散热模组包括由散热中框和散热后盖构成的模组外壳以及集成散热组件；该集成散热组件包括：电感线圈，其通过第一散热层贴合于散热中框上部；PCBA板，其通过第二散热层贴合于散热中框下部，并通过散热后盖固定于散热中框上。本实用新型通过作为散热部件的模组外壳(即散热中框和散热后盖)将电感线圈、PCBA板集成为无线充电集成散热模组，利用模组外壳与无线充电模块的发热部件紧密贴合进行传导散热，从而使无线充电器内部热量均匀散发，保证无线充电设备进行正常充电，让设备能量传送效率最大化。

Description

集成散热的无线充电器

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，具体涉及集成散热的无线充电器。

背景技术

无线充电技术，英文名称为Wireless charging technology，又称为感应充电、非接触式充电，是源于无线电力输送技术产生的一种新型充电技术。无线充电技术利用近场感应，由无线充电器将能量传送至需充电设备，该设备使用接受到的能量对电池进行充电，且为设备本身的运作提供能量。由于无线充电器与充电设备之间通过电感耦合来传送能量，因此无需电线连接，可以做到无导电接点外露。

目前无线充电原理共有三种：电磁感应式充电、磁场共振充电和无线电波式充电。现阶段电磁感应式充电市场应用最广泛。电磁感应式充电可以分为无线充电发射器(业界统称无线充电器)和无线充电接收器(也可以是带无线充电功能的手机)两部分。当无线充电发射器的电感线圈与无线充电接收器的电感线圈之间传送能量时必定会产生热量。随着市场发展的需求，无线充电设备输出的功率越来越高，设备之间传送功率越高持续产生的热量也就越大，因此，在使用过程中会导致设备温度过高，且能量传送的效率越来越低，并且持续升高的温度可能会导致设备的损坏，严重情况下可能会导致火灾的发生，所以能量传送时的温度要控制到合理的范围内，才能保证无线充电设备之间正常工作，及设备输出能量传送效率的最大化。

目前车载无线充电发射器(车辆内置无线充电座)主流的设备输出功率已经由发展初期的5W方案(能量转换产生热量小)升级到现在量产中的10W方案(能量转换产生发热量稍大)，当前15W方案也即将量产(能量转换产生热量更大)。由于15W输出功率产生的热量更大，再结合汽车的特殊使用环境，比如夏季环境高温等因素，传统的无线充电设备线圈与PCBA用3M双面胶粘贴固定装配在塑料壳内部，通过自然散热方式已不能满足高功率设备的使用需求，过高的温度会造成无线充电发射器(车辆内置无线充电座)与无线充电接收器(也可以是带无线充电功能的手机)不能正常工作，而导致无线充电功能失效，如内部热量不能及时导出散热，也有可能导致火灾而引起行车安全。且传统的装配方式(塑胶壳体-无线充电PCBA主板-无线充电线圈-塑胶壳体)批量生产效率较慢。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供一种集成散热的无线充电器，其通过散热部件将电感线圈、PCBA板集成为无线充电集成散热模组，利用模组外壳(即散热中框和散热后盖)与无线充电模组(包括电感线圈和PCBA板) 的发热部件紧密贴合进行传导散热，从而使无线充电器内部热量均匀散发，保证无线充电设备进行正常充电，让设备能量传送效率达到最大化。

具体的，本实用新型提供的集成散热的无线充电器，其包括无线充电器托盘以及安装于该无线充电器托盘的无线充电集成散热模组；

所述无线充电集成散热模组包括：

作为散热部件的模组外壳，该模组外壳包括散热中框和散热后盖；

集成散热组件，其包括：

电感线圈，该电感线圈通过第一散热层贴合于所述散热中框上部；

PCBA板，其通过第二散热层贴合于所述散热中框下部；

所述PCBA板上的发热元件通过发热元件散热层贴合于所述散热后盖，且该PCBA板通过所述散热后盖固定于所述散热中框上。

无线充电发射模组的电感线圈和PCBA板及PCBA板发热元件通过散热层向散热中框和散热后盖向外传导散热，以及时将模组内各发热部件的热量散发出来，从而将无线充电器工作时的温度控制在标准范围内，从而保证设备正常运行。

进一步的，所述第一散热层和第二散热层和发热元件散热层所采用的材料为导热界面材料。

进一步的，所述导热界面材料为石墨烯、导热硅胶片、导热矽胶布、导热胶带、导热硅脂、散热油的一种以上。

进一步的，所述散热中框和/或散热后盖设置有若干散热凹槽。

散热凹槽的设置能增加散热中框表面和/或散热后盖表面的散热面积，提升散热传导效率。

进一步的，所述散热中框和/或散热后盖采用银、铜、钢、铝合金或锌合金等材料制成。

进一步的，所述PCBA板与所述散热后盖之间设置有发热元件散热层，以将高发热的PCBA板发热元件的热量传导出并通过模组外壳及时散发。

进一步的，所述电感线圈与所述散热中框之间还设置有隔磁片。

隔磁片用于防止无线充电信号辐射入终端内侧，且电感线圈产生的热量通过隔磁片传递到散热部件上散热。

相较于现有技术，本实用新型具有以下技术效果：

1)将模组外壳(即散热中框和散热后盖)当作模组的散热结构，其用以密封内部元器件的同时，又起到向外传导散热的作用。

2)在组装了隔磁片的电感线圈与散热中框之间以及PCBA板与散热中框之间设置散热层，把电感线圈工作时产生的热量以及PCBA主板工作时产生的热量通过散热中框传导出来，并向空气中释放。

3)散热中框和/或散热后盖的外表面上设置有若干散热凹槽，以此增加模组外壳表面的散热面积，让模组外壳在向空气中传导热量时能够快速释放。

4)在PCBA板上的高发热元件与散热后盖之间设置散热层，把PCBA 板上高发热元件工作时产生的热量通过散热后盖传导出来，并向空气中释放。

5)采用模块化装配方式(无线充电集成散热模组-无线充电托盘)组装，无线充电器的批量生产效率可提升50％左右。

总之，本实用新型提供的集成散热的无线充电器，其解决了大功率能量输出时所产生的高温导致能量转换效率降低的问题，提高了设备充电效率；同时解决了无线充电器工作时的高温可能导致设备故障的缺陷，也顺带解决了传统无线充电器工作时持续高温可能导致的行车安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型集成散热的无线充电器的结构示意图；

图2为图1的爆炸示意图；

图3为图1中的无线充电集成散热模组的爆炸示意图；

图4为图1中的无线充电集成散热模组的俯视示意图；

图5为图1中无线充电集成散热模组的剖视示意图；

图6为图1的剖视示意图。

附图所示附图标记的含义为：

1-无线充电器托盘、2-无线充电集成散热模组、3-电感线圈、4-第一散热层、5-散热中框、6-第二散热层、7-PCBA板、8-发热元件散热层、9-散热后盖。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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他的附图。

如图1-2图示，集成散热的无线充电器，其可用于车载无线充电，该无线充电器包括无线充电器托盘1和无线充电集成散热模组2，所述无线充电集成散热模组2安装于无线充电器托盘1。

如图3图示，所述无线充电集成散热模组2包括作为散热部件的模组外壳和集成散热组件；上述模组外壳包括散热中框5和散热后盖9，散热中框5被隔板分成框体上部和框体下部；集成散热组件包括：通过第一散热层4贴合于所述散热中框5的电感线圈3，该电感线圈3与散热中框5之间还设置有隔磁片(图中未示意)；通过第二散热层6贴合于所述散热中框5 下部的PCBA板7，并且该PCBA板7与散热后盖9之间还设置有发热元件散热层8，散热后盖9通过按压将将PCBA板7按压固定于所述散热中框 5上。

上述散热中框5和散热后盖9均采用铝合金材质，并且两者均设置有若干散热凹槽以增加散热比表面积。当然，还可以采用银、铜、钢、或锌合金等材料。上述提及的第一散热层4、第二散热层6、发热元件散热层8 均采用散热硅胶作为散热材料，散热层能让无线充电元器件能紧密贴合于模组外壳进行传导散热，使无线充电器内部热量均匀散发。当然，上述散热材料还可以采用散热硅脂或散热胶垫等其它常规采用的导热材料。

在具体应用时，根据充电设备的外型、尺寸等参数设计匹配的模组外壳，模组外壳在密封内部元器件的同时，还能向外传导散热。

如图4，上述结构的无线充电集成散热模组2通过螺钉与无线充电器托盘1固定。

参见图5和图6，以便更清楚地示意本实用新型的无线充电集成散热模组2以及无线充电器。

上述集成散热的无线充电器可作为车载设备给移动终端比如手机进行无线充电。该无线充电其是将电感线圈、PCBA板和散热部件(模组外壳) 集成在一起，然后以模块化的方式组装到无线充电器托盘上。第一散热层用于传导电感线圈充电运行的热量，第二散热层和发热元件散热层用于及时传导PCBA板运行的热量，然后具有散热凹槽的散热中框和散热后盖及时将模组外壳内积聚的热量传导至外界，从而实现将无线充电器的温度控制在标准范围内，以保证设备能正常进行充电，提高其用于车载充电时的行车安全。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种集成散热的无线充电器，其特征在于，包括无线充电器托盘(1)以及安装于该无线充电器托盘(1)的无线充电集成散热模组(2)；

所述无线充电集成散热模组(2)包括：

作为散热部件的模组外壳，该模组外壳包括散热中框(5)和散热后盖(9)；

集成散热组件，其包括：

电感线圈(3)，该电感线圈(3)通过第一散热层(4)贴合于所述散热中框(5)上部；

PCBA板(7)，其通过第二散热层(6)贴合于所述散热中框(5)下部；

PCBA板(7)上的发热元件通过发热元件散热层(8)贴合于所述散热后盖(9)，且该PCBA板(7)通过所述散热后盖(9)固定于所述散热中框(5)上。

2.根据权利要求1所述的集成散热的无线充电器，其特征在于，所述第一散热层(4)和第二散热层(6)和发热元件散热层(8)所采用的材料为导热界面材料。

3.根据权利要求2所述的集成散热的无线充电器，其特征在于，所述导热界面材料为石墨烯、导热硅胶片、导热矽胶布、导热胶带、导热硅脂、散热油的一种以上。

4.根据权利要求1或2所述的集成散热的无线充电器，其特征在于，所述散热中框(5)和/或散热后盖(9)设置有若干散热凹槽。

5.根据权利要求4所述的集成散热的无线充电器，其特征在于，所述散热中框(5)和/或散热后盖(9)采用银、铜、钢、铝合金或锌合金制成。

6.根据权利要求5所述的集成散热的无线充电器，其特征在于，所述电感线圈(3)与所述散热中框(5)之间还设置有隔磁片。

Images