CN215773989U - 充电插头 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种充电插头，该充电插头包括插头壳体、元器件模块、散热风扇以及温差发电芯片，元器件模块设置于插头壳体内，插头壳体上形成有第一开口和第二开口，散热风扇设置于第一开口和/或第二开口处，温差发电芯片和散热风扇电连接。通过该散热风扇、第一开口以及第二开口的设置，能够在插头壳体内产生一定速度的气体流动，在气体流出的过程中，能够将插头壳体内的元器件模块产生的热量从插头壳体内带出，从而实现对元器件模块降温的目的，提高该充电插头的散热效果，延长该充电插头的使用寿命；另外，通过设置温差发电芯片，利用温差发电芯片两侧的温差向散热风扇供电，降低充电插头整体的功耗。

Description

充电插头

技术领域

本公开涉及充电技术领域，具体地，涉及一种充电插头。

背景技术

快速充电器中，主要的发热元件有整流桥、开关管、变压器、次级同步整流管等，随着充电功率的提高，这些发热元件的散热问题也越来越严峻。

现有技术中，快速充电器热管理主要采用自然散热的方式，但是随着快速充电功率达到60W以上，按照90～92％的转化效率估算，会有超过5W的电功耗转化为热，按照充电器壳体温度60℃的设计要求已经逼近了自然散热的极限。当充电功率进一步提升至100W甚至更高时，自然散热已经无法满足设计要求，缩短快速充电器的使用寿命。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种充电插头，该充电插头能够有效地进行散热。

为了实现上述目的，本公开提供一种充电插头，所述充电插头包括插头壳体、元器件模块、散热风扇以及温差发电芯片，所述元器件模块设置于所述插头壳体内，所述插头壳体上形成有第一开口和第二开口，所述散热风扇设置于所述第一开口和/或所述第二开口处，所述温差发电芯片和散热风扇电连接。

可选地，所述温差发电芯片设置在所述元器件模块和所述插头壳体之间，所述温差发电芯片的高温面与所述元器件模块相对设置，所述温差发电芯片的低温面与所述插头壳体的内壁相对设置。

可选地，所述充电插头还包括第一导热件，所述第一导热件包括相背的第一导热面和第二导热面，所述第一导热面与所述温差发电芯片的低温面连接，所述第二导热面与所述插头壳体的内壁连接。

可选地，所述插头壳体包括顶壁、底壁和侧壁，所述侧壁连接所述顶壁和所述底壁，所述第一开口和所述第二开口均形成于所述侧壁，且所述第一开口和所述第二开口中的一者靠近所述顶壁且另一者靠近所述底壁，所述散热风扇构造为抽气风扇，所述抽气风扇设置于所述第一开口或所述第二开口处。

可选地，所述侧壁包括依次并首尾连接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁以及第四侧壁，所述第一侧壁和所述第三侧壁相对设置，所述第二侧壁和所述第四侧壁相对设置；所述第一侧壁上设置有靠近所述顶壁的所述第一开口，所述第三侧壁上设置有靠近所述底壁的所述第二开口，所述抽气风扇设置于所述第一开口处。

可选地，所述充电插头还包括第二导热件和第三导热件；

所述第二导热件设置在所述顶壁和所述元器件模块之间，且所述第二导热件上形成有与所述顶壁上的充电插口相对设置的第一过孔；和/或，所述第二导热件设置在所述底壁和所述元器件模块之间，且所述第二导热件上形成有供充电插杆穿设以与所述元器件模块电连接的第二过孔；

所述第三导热件设置在所述第一侧壁和所述元器件模块之间，和/或，所述第三导热件设置在所述第三侧壁和所述元器件模块之间。

可选地，所述充电插头还包括第四导热件，所述第四导热件设置在所述第二侧壁和所述元器件模块之间，且所述第四导热件构造为围绕所述第一隔热件的外周布置的环状板体，和/或，所述第四导热件设置在所述第四侧壁和所述元器件模块之间，且所述第四导热件构造为围绕所述第二隔热件的外周布置的环状板体。

可选地，所述第一隔热件和所述第二隔热件中的一者构造为温差发电芯片，另外一者构造为石墨烯泡棉，所述温差发电芯片的高温面与所述元器件模块相对设置，所述温差发电芯片的低温面与所述第二侧壁或所述第四侧壁相对设置。

可选地，所述第一开口和所述第二开口均构造为格栅状，所述散热风扇连接于所述插头壳体的内侧并与构造为格栅状的所述第一开口相对设置，和/或，所述散热风扇连接于所述插头壳体的内侧并与构造为格栅状的所述第二开口相对设置。

在上述技术方案中，通过该散热风扇、第一开口以及第二开口的设置，能够在插头壳体内产生一定速度的气体流动，并且该流动的气体能够通过第一开口或第二开口从插头壳体内流出，在气体流出的过程中，能够将插头壳体内的元器件模块产生的热量从插头壳体内带出，从而实现对元器件模块降温的目的，提高该充电插头的散热效果，延长该充电插头的使用寿命；另外，通过设置温差发电芯片，利用温差发电芯片两侧的温差向散热风扇供电，降低充电插头整体的功耗。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1和图2是本公开一种实施方式的充电插头的立体结构示意图；

图3和图4是本公开一种实施方式的充电插头的插头壳体内部结构的示意图，且该图3和图4中均未示意出插头壳体；

图5是本公开一种实施方式的充电插头的第二导热件的结构示意图，其中，该第二导热件设置在顶壁和元器件模块之间；

图6是本公开一种实施方式的充电插头的第二导热件的结构示意图，其中，该第二导热件设置在底壁和元器件模块之间。

附图标记说明

1 插头壳体 11 第一开口

12 第二开口 13 顶壁

14 底壁 15 侧壁

151 第一侧壁 152 第二侧壁

153 第三侧壁 154 第四侧壁

2 元器件模块 3 散热风扇

4 温差发电芯片 5 第一隔热件

6 第二隔热件 7 第二导热件

71 第一过孔 72 第二过孔

8 第三导热件 9 第四导热件

10 充电插口 20 充电插杆

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”指的是具体结构轮廓的内和外，使用的术语如“第一、第二、第三以及第四”均是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。

如图1至图6所示，本公开提供一种充电插头，该充电插头包括插头壳体1、元器件模块2、散热风扇3以及温差发电芯片4。元器件模块2设置于插头壳体1内，插头壳体1上形成有第一开口11和第二开口12，散热风扇3设置于第一开口11和/或第二开口12处，温差发电芯片4和散热风扇电连接。

需要进行说明的是，上述的散热风扇3既可以构造为吹气风扇也可以构造为抽气风扇，本公开对此不作限定。则上文中的“散热风扇3设置于第一开口11和/或第二开口12处”的表述至少包括以下4种设置方式：

1)、散热风扇3为一个并设置于第一开口11处，该散热风扇3既可以是吹气风扇也可以是抽气风扇。在散热风扇3构造为吹气风扇时，该第一开口11则为进气口，第二开口12则为出气口；在散热风扇3构造为抽气风扇时，该第一开口11则为出气口，第二开口12则为进气口。

2)、散热风扇3为一个并设置于第二开口12处，该散热风扇3既可以是吹气风扇也可以是抽气风扇。在散热风扇3构造为吹气风扇时，该第二开口12则为进气口，第一开口11则为出气口；在散热风扇3构造为抽气风扇时，该第二开口12则为出气口，第一开口11则为进气口。

3)、散热风扇3设置为两个，一个设置于第一开口11处，另一个设置于第二开口12处，且设置于第一开口11处的散热风扇3构造为吹气风扇，设置于第二开口12处的散热风扇3构造为抽气风扇，则第一开口11为进气口，第二开口12为出气口。

4)、散热风扇3设置为两个，一个设置于第一开口11处，另一个设置于第二开口12处，且设置于第一开口11处的散热风扇3构造为抽气风扇，设置于第二开口12处的散热风扇3构造为吹气风扇，则第二开口12为进气口，第一开口11为出气口。

无论该散热风扇3是上文中的何种设置方式，能够确定的是，通过该散热风扇3、第一开口11以及第二开口12的设置，能够在插头壳体1内产生一定速度的气体流动，并且该流动的气体能够通过第一开口11或第二开口12从插头壳体1内流出，在气体流出的过程中，能够将插头壳体1内的元器件模块2产生的热量从插头壳体1内带出，从而实现对元器件模块2降温的目的，提高该充电插头的散热效果，延长该充电插头的使用寿命；另外，通过设置温差发电芯片4，利用温差发电芯片4两侧的温差向散热风扇3供电，降低充电插头整体的功耗。

在一种实施方式中，参照图4所示，温差发电芯片4设置在元器件模块2和插头壳体1之间，温差发电芯片4的高温面与元器件模块2相对设置，温差发电芯片4的低温面与插头壳体1的内壁相对设置。

在该实施方式中，通过设置该温差发电芯片4以利用元器件模块2和插头壳体1之间的温差从而实现发电并向散热风扇3进行供电，避免增加充电插头整体的功耗；另外，由于温差发电芯片4输出的电流与温差是呈正相关的，则当元器件模块2和插头壳体1之间的温差较大时，温差发电芯片4输出的电流也较大，散热风扇3的转速也会相应的增大；当元器件模块2和插头壳体1之间的温差较小时，温差发电芯片4输出的电流也较小，散热风扇3的转速也会相应的减小。也即，通过设置该温差发电芯片4，散热风扇3的转速会随着元器件模块2和插头壳体1之间温差的变化而变化，从而实现对散热风扇3的转速自动调节的功能，以满足不同情况下的散热需求。

在另外一种实施方式中，温差发电芯片4可以形成为插头壳体1的一部分，温差发电芯片4的低温面朝向插头壳体1的外侧，温差发电芯片4的高温面朝向插头壳体1的内侧。也即，该温差发电芯片4利用插头壳体1内外两侧的温差来进行发电并向散热风扇3进行供电，同样能够保证散热风扇3的正常工作。

另外，当插头壳体1内外两侧的温差较大时，温差发电芯片4输出的电流也较大，散热风扇3的转速也会相应的增大；当插头壳体1内外两侧的温差较小时，温差发电芯片4输出的电流也较小，散热风扇3的转速也会相应的减小。换言之，通过将温差发电芯片4设置为插头壳体1的一部分，散热风扇3的转速会随着插头壳体1内外两侧的温差的变化而变化，从而实现对散热风扇3的转速的自动调节，以满足不同情况下的散热需求。

总的说来，本公开并不对该温差发电芯片4具体的布置方式作限定，能够有效地向散热风扇3供电即可。

另外，充电插头还可以包括第一导热件(未图示)，该第一导热件包括相背的第一导热面和第二导热面，第一导热面与温差发电芯片4的低温面连接，第二导热面与插头壳体1的内壁连接。一方面，通过设置该第一导热件，能够将温差发电芯片4连接于插头壳体1的内壁，保证该温差发电芯片4安装的稳定性；另外一方面，通过设置该第一导热件，便于实现温差发电芯片4和插头壳体1之间热量的传递，消除温差发电芯片4与插头壳体1之间的间隙带来的导热热阻，保证温差发电芯片4的正常工作。

可选地，上述的第一导热件可以构造为导热胶层，该导热胶层能够实现温差发电芯片4和插头壳体1之间的稳固连接之外，还能够便于该温差发电芯片4和插头壳体1之间的热量传递，但是，本公开并不对该第一导热件的具体结构形式作限定，例如，该第一导热件包括但不限于导热垫片、导热凝胶及导热泡棉等。

参照图1至图4所示，插头壳体1可以包括顶壁13、底壁14和侧壁15，侧壁15连接顶壁13和底壁14，第一开口11和第二开口12均形成于侧壁15，且第一开口11和第二开口12中的一者靠近顶壁13且另一者靠近底壁14，散热风扇3构造为抽气风扇，抽气风扇设置于第一开口11或第二开口12处。

在该实施方式中，首先，将第一开口11和第二开口12均设置于侧壁15上，且其中一者靠近顶壁13，另外一者靠近底壁14，则在散热风扇3的作用下，在插头壳体1内产生的流动的气流导致可以为从底壁14流向顶壁13，或者从顶壁13流向底壁14，从而能够对插头壳体1内的元器件模块2的整体进行吹拂，更有效地将元器件模块2上的热量从插头壳体1内带出，提高散热的效果；其次，将散热风扇3设置为抽气风扇，也即采用抽风的方式将插头壳体1内的热量带出，该种方式对于内部结构密集、阻抗较大的元器件模块2来说能够使得内部的流场更加均匀，进一步提高散热的效率。

具体地，参照图1和图2所示，侧壁15包括依次并首尾连接的第一侧壁151、第二侧壁152、第三侧壁153以及第四侧壁154，第一侧壁151和第三侧壁153相对设置，第二侧壁152和第四侧壁154相对设置；第一侧壁151上设置有靠近顶壁13的第一开口11，第三侧壁153上设置有靠近底壁14的第二开口12，抽气风扇设置于第一开口11处。

在该实施方式中，通过将第一开口11和第二开口12分别设置于相对设置的第一侧壁151和第三侧壁153上。通过此种设置方式，插头壳体1内流动的气体至少能够实现两个方向上的流动，一个方向是顶壁13和底壁14相对的方向上的流动，另外一个方向是第一侧壁151和第三侧壁153相对的方向上的流动，也即能够实现对元器件模块2在该两个方向上的吹拂，进一步提高散热的效果。

可选地，参照图3和图4所示，充电插头还可以包括第一隔热件5和第二隔热件6，第一隔热件5设置在第二侧壁152和元器件模块2之间，第二隔热件6设置在第四侧壁154和元器件模块2之间。通过设置该第一隔热件5和第二隔热件6，可以有效地避免过多的热量传递至第二侧壁152以及第四侧壁154上，从而保证第二侧壁152以及第四侧壁154上的温度不会过高。在用户拔插该充电插头时，可以通过握持第二侧壁152与第一隔热内板5相对的第一区域，以及第四侧壁154与第二隔热件6相对的第二区域，确保用户接触的区域温度不会过高，提高用户体验。

可选地，该第二隔热件6即为上述的温差发电芯片4，该温差发电芯片4的低温面直接与插头壳体1的内壁连接。因温差发电芯片4自身导热系数较低，因而可以作为良好的隔热部件。

对于该第一隔热件5和第二隔热件6来说，可以选用导热系数较低的隔热材料制成。例如，该第一隔热件5和第二隔热件6可以由石墨烯泡棉制成，该石墨烯泡棉具有厚度方向导热系数低而面向导热系数高的特点，因此在厚度方向上隔热的同时，还能够起石墨烯泡棉平面方向上均温的作用。但是，本公开并不对该第一隔热件5以及第二隔热件6的具体材质作限定，该第一隔热件5和第二隔热件6也可以由硅胶、气凝胶、隔热泡棉等制成，本公开对此不作限定。

可选地，参照图3和图4所示，充电插头还可以包括第二导热件7和第三导热件8。第二导热件7设置在顶壁13和元器件模块2之间，且第二导热件7上形成有与顶壁13上的充电插口10相对设置的第一过孔71；和/或，第二导热件7设置在底壁14和元器件模块2之间，且第二导热件7上形成有供充电插杆20穿设以与元器件模块2电连接的第二过孔72；第三导热件8设置在第一侧壁151和元器件模块2之间，和/或，第三导热件8设置在第三侧壁153和元器件模块2之间。

在该实施方式中，首先，通过在插头壳体1和元器件模块2之间设置第二导热件7和第三导热件8，能够更好地实现元器件模块2和插头壳体1之间形成热传递路径，便于元器件模块2上的热量通过该第二导热件7以及第三导热件8更好地传递至插头壳体1上，传递至插头壳体1上的热量再通过自然散热的方式散发至外界中，提高该充电插头的散热效果。

其次，在第二导热件7设置在顶壁13和元器件模块2之间时，该第二导热件7上形成的与顶壁13上的充电插口10相对设置的第一过孔71能够有效地避让外部导电件(未图示)与元器件模块2之间的电连接，保证该充电插头的正常工作；例如，该外部导电件可以构造为充电线，该充电线的一端穿过充电插口10以及第一过孔71以与元器件模块2电连接，另外一端与待充电器件电连接。

在第二导热件7设置在底壁14和元器件模块2之间时，第二导热件7上形成有供充电插杆20穿设以与元器件模块2电连接的第二过孔72，通过设置该第二过孔72，便于对充电插杆20进行避让，保证充电插杆20与元器件模块2之间的导电连接。对于该充电插杆20，在使用状态下，一般用于插设于外部电源插座上，进而实现对元器件模块2的供电，元器件模块2可以再通过上述的外部导电件对待充电器件进行充电。

可选地，参照图3所示，充电插头还可以包括第四导热件9，第四导热件9设置在第二侧壁152和元器件模块2之间，且第四导热件9构造为围绕第一隔热件5的外周布置的环状板体，和/或，第四导热件9设置在第四侧壁154和元器件模块2之间，且第四导热件154构造为围绕第二隔热件6的外周布置的环状板体。

在该实施方式中，通过在第一隔热件5的外周布置构造为环状板体的第四导热件9，和/或，在第二隔热件6的外周布置构造为环状板体的第四导热件9。可以理解为：第一隔热件5和第二侧壁152相对的第一区域以及第二隔热件6和第四侧壁154相对的第二区域为用户握持的两个区域，在此两个区域之外的部分，可以设置导热材料进行导热，保证握持区域温度不会过高的同时，便于元器件模块2上的热量传递至插头壳体1上，并通过自然散热的方式散发至外界中，提高散热的效果。

可选地，上述的第一导热件、第二导热件7、第三导热件8以及第四导热件9均可以由导热垫片、导热泡棉或者导热凝胶制成，但是，本公开并不具体的导热材质作限定。

在一种实施方式中，第一隔热件5和第二隔热件6中的一者构造为温差发电芯片，另外一者构造为石墨烯泡棉，温差发电芯片的高温面与元器件模块2相对设置，温差发电芯片的低温面与第二侧壁152或第四侧壁154相对设置。

在该实施方式中，构造为石墨烯泡棉的一者的优点上文中已进行说明，在此不作赘述；而将第一隔热件5和第二隔热件6中的另一者设置为温差发电芯片，该温差发电芯片自身导热系数较低，因而可以作为良好的隔热部件，确保与温差发电芯片接触的第二侧壁152或第四侧壁154处于较低的温度范围，避免用户接触的区域温度过高，提高用户体验。

可选地，参照图1和图2所示，第一开口11和第二开口12均构造为格栅状，散热风扇3连接于插头壳体1的内侧并与构造为格栅状的第一开口11相对设置，和/或，散热风扇3连接于插头壳体1的内侧并与构造为格栅状的第二开口12相对设置。通过将第一开口11和第二开口12设置为格栅状，可以提高气流流动的稳定性和均衡性。但是，本公开并不对该第一开口11和第二开口12的具体结构形式作限定。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种充电插头，其特征在于，所述充电插头包括插头壳体(1)、元器件模块(2)、散热风扇(3)以及温差发电芯片(4)，所述元器件模块(2)设置于所述插头壳体(1)内，所述插头壳体(1)上形成有第一开口(11)和第二开口(12)，所述散热风扇(3)设置于所述第一开口(11)和/或所述第二开口(12)处，所述温差发电芯片(4)和所述散热风扇(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的充电插头，其特征在于，所述温差发电芯片(4)设置在所述元器件模块(2)和所述插头壳体(1)之间，所述温差发电芯片(4)的高温面与所述元器件模块(2)相对设置，所述温差发电芯片(4)的低温面与所述插头壳体(1)的内壁相对设置。

3.根据权利要求2所述的充电插头，其特征在于，所述充电插头还包括第一导热件，所述第一导热件包括相背的第一导热面和第二导热面，所述第一导热面与所述温差发电芯片(4)的低温面连接，所述第二导热面与所述插头壳体(1)的内壁连接。

4.根据权利要求1所述的充电插头，其特征在于，所述插头壳体(1)包括顶壁(13)、底壁(14)和侧壁(15)，所述侧壁(15)连接所述顶壁(13)和所述底壁(14)，所述第一开口(11)和所述第二开口(12)均形成于所述侧壁(15)，且所述第一开口(11)和所述第二开口(12)中的一者靠近所述顶壁(13)且另一者靠近所述底壁(14)，所述散热风扇(3)构造为抽气风扇，所述抽气风扇设置于所述第一开口(11)或所述第二开口(12)处。

5.根据权利要求4所述的充电插头，其特征在于，所述侧壁(15)包括依次并首尾连接的第一侧壁(151)、第二侧壁(152)、第三侧壁(153) 以及第四侧壁(154)，所述第一侧壁(151)和所述第三侧壁(153)相对设置，所述第二侧壁(152)和所述第四侧壁(154)相对设置；所述第一侧壁(151)上设置有靠近所述顶壁(13)的所述第一开口(11)，所述第三侧壁(153)上设置有靠近所述底壁(14)的所述第二开口(12)，所述抽气风扇设置于所述第一开口(11)处。

6.根据权利要求5所述的充电插头，其特征在于，所述充电插头还包括第一隔热件(5)和第二隔热件(6)，所述第一隔热件(5)设置在所述第二侧壁(152)和所述元器件模块(2)之间，所述第二隔热件(6)设置在所述第四侧壁(154)和所述元器件模块(2)之间。

7.根据权利要求6所述的充电插头，其特征在于，所述充电插头还包括第二导热件(7)和第三导热件(8)；

所述第二导热件(7)设置在所述顶壁(13)和所述元器件模块(2)之间，且所述第二导热件(7)上形成有与所述顶壁(13)上的充电插口(10)相对设置的第一过孔(71)；和/或，所述第二导热件(7)设置在所述底壁(14)和所述元器件模块(2)之间，且所述第二导热件(7)上形成有供充电插杆(20)穿设以与所述元器件模块(2)电连接的第二过孔(72)；

所述第三导热件(8)设置在所述第一侧壁(151)和所述元器件模块(2)之间，和/或，所述第三导热件(8)设置在所述第三侧壁(153)和所述元器件模块(2)之间。

8.根据权利要求7所述的充电插头，其特征在于，所述充电插头还包括第四导热件(9)，所述第四导热件(9)设置在所述第二侧壁(152)和所述元器件模块(2)之间，且所述第四导热件(9)构造为围绕所述第一隔热件(5)的外周布置的环状板体，和/或，所述第四导热件(9)设置在所述第四侧壁(154)和所述元器件模块(2)之间，且所述第四导热件(9)构造为围绕所述第二隔热件(6)的外周布置的环状板体。

9.根据权利要求6所述的充电插头，其特征在于，所述第一隔热件(5)和所述第二隔热件(6)中的一者构造为温差发电芯片，另外一者构造为石墨烯泡棉，所述温差发电芯片的高温面与所述元器件模块(2)相对设置，所述温差发电芯片的低温面与所述第二侧壁(152)或所述第四侧壁(154)相对设置。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的充电插头，其特征在于，所述第一开口(11)和所述第二开口(12)均构造为格栅状，所述散热风扇(3)连接于所述插头壳体(1)的内侧并与构造为格栅状的所述第一开口(11)相对设置，和/或，所述散热风扇(3)连接于所述插头壳体(1)的内侧并与构造为格栅状的所述第二开口(12)相对设置。

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