CN217985816U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电子设备，包括发热单元、固定件、热电转换模块和储能模块；热电转换模块包括本体，以及设于本体上的第一引脚和第二引脚，发热单元位于本体的第一面和固定件之间，本体的第一面与发热单元连接，本体的第二面与电子设备的第一区域连接，本体的第一面和本体的第二面为相背两面；本体在固定件上的投影覆盖发热单元；第一引脚与储能模块的第一端连接，第二引脚与储能模块的第二端连接；其中，电子设备的第一区域为电子设备上温度低于发热单元的区域。本申请实施例提供的电子设备可提高电子设备的散热效果。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及热电转换技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

随着科技的发展，笔记本电脑、智能手机等电子设备在人们生活中的应用越来越广泛。电子设备在使用过程中会出现发热的问题，电子设备发热不仅影响其性能和使用寿命，也造成不好的用户体验。

目前，主要通过自然空气对流的散热方式解决电子设备的发热问题，该方式的散热效果较差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电子设备，解决了现有技术中针对电子设备发热的散热方式效果较差的问题。

为达到上述目的，本申请实施例提供一种电子设备，包括发热单元、固定件、热电转换模块和储能模块；

所述热电转换模块包括本体，以及设于所述本体上的第一引脚和第二引脚，所述发热单元位于所述本体的第一面和所述固定件之间，所述本体的第一面与所述发热单元连接，所述本体的第二面与电子设备的第一区域连接，所述本体的第一面和所述本体的第二面为相背两面；

所述本体在所述固定件上的投影覆盖所述发热单元；

所述第一引脚与所述储能模块的第一端连接，所述第二引脚与所述储能模块的第二端连接；

其中，所述电子设备的第一区域为电子设备上温度低于所述发热单元的区域。

可选地，所述本体包括第一连接层、势能层和第二连接层，所述势能层包括间隔设置的第一子层和第二子层，所述第一连接层包括第三子层和第四子层，

所述第一子层分别和所述第三子层与所述第二连接层连接；

所述第二子层分别和所述第四子层与所述第二连接层连接；

所述第二连接层与所述发热单元连接；

所述第三子层与所述第四子层分别和所述第一区域连接；

所述第三子层设有所述第一引脚，所述第四子层设有所述第二引脚，所述第一子层和所述第二子层的导电能力不同。

可选地，所述电子设备还包括第一导热层，所述第一导热层的一面贴覆于所述第三子层，和/或第四子层，所述第一导热层的另一面贴覆于所述第一区域；

和/或，所述电子设备还包括第二导热层，所述第二导热层的一面贴覆于所述第二连接层，所述第二导热层的另一面贴覆于所述发热单元。

可选地，所述热电转换模块包括第一连接件，所述第一连接件的一面与所述第三子层和所述第四子层连接，所述第一连接件的另一面与所述第一区域连接。

可选地，所述第一连接件靠近第一区域的一面设有第一绝缘层，所述第一连接件靠近所述第三子层和所述第四子层的一面设有第二绝缘层。

可选地，所述热电转换模块包括第二连接件，所述固定件上设有固定孔，所述第二连接件的第一端与所述本体的第一面连接，所述第二连接件的第二端穿过所述固定孔并与所述固定孔固定连接。

可选地，所述热电转换模块包括第二连接件、螺栓，所述固定件上设有固定孔，所述第二连接件的第一端与所述本体的第一面连接，且所述第二连接件的第二端对应所述固定孔的位置设有通孔，所述螺栓依次穿过所述通孔和所述固定孔，并与所述固定件螺纹连接。

可选地，所述电子设备还包括第一控制件和电芯；

所述第一控制件的第一端分别与所述储能模块的第一端和所述电芯的第一端电连接，所述第一控制件的第二端分别与所述储能模块的第二端和所述电芯的第二端电连接；

其中，所述第一控制件用于控制所述储能模块对所述电芯充电。

可选地，所述电子设备还包括第二控制件和用电模块；

所述第二控制件的第一端分别与所述电芯的第一端和所述用电模块的第一端电连接，所述第二控制件的第二端分别与所述电芯的第二端和所述用电模块的第二端电连接；

其中，所述第二控制件用于控制所述电芯对所述用电模块供电。

可选地，所述发热单元为所述电子设备的芯片，所述第一区域为所述电子设备的外壳。

本申请实施例中，电子设备包括发热单元、固定件、热电转换模块和储能模块。热电转换模块包括本体，以及设于本体上的第一引脚和第二引脚，发热单元位于本体的第一面和固定件之间，本体的第一面与发热单元连接，本体的第二面与电子设备的第一区域连接，本体的第一面和本体的第二面为相背两面；本体在固定件上的投影覆盖发热单元；第一引脚与储能模块的第一端连接，第二引脚与储能模块的第二端连接；其中，电子设备的第一区域为电子设备上温度低于发热单元的区域。通过将本体的第一面与发热单元连接，本体的第二面与电子设备的第一区域连接，可以由本体的第一面吸收发热单元的热能，并将热能传递给本体。同时，本体的第二面将电子设备第一区域的温度传递给本体，在温差刺激下，本体利用塞贝克效应将该热能转换为电能，并通过第一引脚和第二引脚将电能输出至储能模块，由储能模块将电能存储。这样，可将电子设备在使用过程中产生的热能吸收并转化，从而提高了电子设备的散热效果。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例中的技术方案，现对说明书附图作如下说明，显而易见地，下述附图仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据所列附图获得其他附图。

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图之一；

图2是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图之二；

图3是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图之三；

图4是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图之四；

图5是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图之五。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本申请中的实施例的基础上，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2，本申请实施例提供一种电子设备，包括发热单元306、固定件305、热电转换模块和储能模块200。

具体实现时，电子设备可以为手机、平板、电脑、电视机等。发热单元 306为电子设备中产生热能的器件(比如芯片)。

固定件305可以为长方形的金属板，发热单元306和储能模块200均设于固定件305上。

热电转换模块包括本体100，以及设于本体100上的第一引脚101和第二引脚102，发热单元306位于本体100的第一面和固定件305之间，本体100 的第一面与发热单元306连接，本体100的第二面与电子设备的第一区域307 连接，第一区域307为电子设备上温度低于发热单元306的区域，本体100 的第一面和本体100的第二面为相背两面。

具体实现时，本体100的形状可以为长方形。本体100的第一面可与发热单元306间隙连接，本体100的第一面也可贴设于发热单元306。第一引脚101 与储能模块200的第一端连接，第二引脚102与储能模块200的第二端连接。

本体100在固定件305上的投影覆盖发热单元306。这样，可取消原设于发热单元306外部的保护钢壳，由本体100贴附于发热单元306上方，本体 100的形状可模拟保护钢壳凸起的外形设置，由本体100为发热单元306提供保护及散热的功能。为降低成本及空间，

本申请实施例中，通过将本体100的第一面与发热单元306连接，本体 100的第二面与电子设备的第一区域307连接，可以由本体100的第一面吸收发热单元306的热能，并将热能传递给本体100。同时，本体100的第二面将电子设备第一区域307的温度传递给本体100，在温差刺激下，本体100利用塞贝克效应将该热能转换为电能，并通过第一引脚101和第二引脚102将电能输出至储能模块200，由储能模块200将电能存储。这样，可将电子设备在使用过程中产生的热能吸收并转化，从而提高了电子设备的散热效果。

可选地，参见图1和图2，本体100包括第一连接层103、势能层104和第二连接层105。

具体实现时，第一连接层103、势能层104和第二连接层105这三者的形状、大小应相适配，如第一连接层103、势能层104和第二连接层105的形状均为长方体，依次层叠设置后也仍为长方体。第一连接层103、势能层104和第二连接层105依次层叠设置后的形状在此不作限制，可根据实际需要设置，如可为长方体、不规则六面体等。

势能层104包括间隔设置的第一子层1041和第二子层1042，第一子层 1041和第二子层1042的导电能力不同，第一连接层103包括间隔设置的第三子层1031和第四子层1032，第一子层1041和第三子层1031对应设置，第二子层1042和第四子层1032对应设置。

参见图1，第一子层1041分别和第三子层1031与第二连接层105连接，第二子层1042分别和第四子层1032与第二连接层105连接，第二连接层105 与发热单元306连接，第三子层1031和第四子层1032均与第一区域307连接。

第一子层1041和第三子层1031的形状、位置相适配，第二子层1042和第四子层1032的形状、位置相适配。

第一连接层103的第三子层1031和第四子层1032，以及第二连接层105 的材质均可选用导热材料，如合金材料等，势能层104的第一子层1041和第二子层1042的材料均为可感知温差产生势能材料，具体而言，可以为无机热电材料，例如碲化铋(BiTe)，硒化锡(SnSe)，碲化铅(PbTe)，硅锗(SiGe) 等复合材料；也可以是有机热电材料，例如PEDOT：PSS，PEDOT：S-PHE， PBTTT等；还可以是无机-有机复合材料，例如Te-PEDOT：PSS，SWCNT/PC-Te，Te NWs/PEDOT NWs等等。第一子层1041和第二子层1042的导电能力不同，具体而言，第一子层1041可以为N型半导体材料，第二子层1042可以为P 型半导体材料。

第三子层1031设有第一引脚101，第四子层1032设有第二引脚102，具体实现时，第一引脚101可以为一个或多个针脚(PIN脚)，第一引脚101可设置在第三子层1031上任意位置。第二引脚102也可以为一个或多个针脚 (PIN脚)，第二引脚102也可设置在第四子层1032上任意位置。第一引脚 101和第三子层1031的连接方式可以为锡焊，第二引脚102和第四子层1032 的连接方式也可以为锡焊。

在本申请的一实施例中，第一引脚101为一个PIN脚，第二引脚102也为一个PIN脚，第一引脚101和第二引脚102分别设置于相对两端。在本申请的其他实施例中，第一引脚101可以为两个、三个或三个以上的PIN脚，第二引脚102的PIN脚数量与第一引脚101相同。应理解，在第一引脚101 和第二引脚102包括多个PIN脚的情况下，第一引脚101的各PIN脚的电压相同，第二引脚102的各PIN脚电压也相同，通过将第一引脚101和第二引脚102设置为多个PIN脚时，相当于多个电源并联后给储能模块200供电，可以提高热电转换模块100的电能输出效率。

第一引脚101与储能模块200的第一端连接，第二引脚102与储能模块 200的第二端连接。储能模块200可以由纽扣电池，和/或电容等储能元器件组成。

第三子层1031和第四子层1032用于与电子设备的第一区域307连接，第二连接层105用于与电子设备的发热单元306连接，第一子层1041和第二子层1042用于吸收第二连接层105的热能并将热能转变为第三子层1031上的低电压和第四子层1032上的高电压。

需要说明的是，第一连接层103的第三子层1031和第四子层1032分别与第一区域307连接可以理解为第一连接层103的第三子层1031和第四子层 1032分别与第一区域307直接接触连接，也可以理解为第一连接层103的第三子层1031和第四子层1032分别与第一区域307不直接接触，通过空气连接，因空气具有传递温度的作用，因此，第一连接层103的第三子层1031和第四子层1032分别与第一区域307不直接接触，也可以实现温度和热量的传递。第二连接层105和发热单元306连接同理。

本申请实施例中，通过将第一连接层103的第三子层1031和第四子层 1032分别与电子设备的第一区域307连接，第二连接层105与电子设备的发热单元306连接，可以由第二连接层105吸收电子设备发热单元306的热能，并将热能传递给势能层104的第一子层1041和第二子层1042。同时，第一连接层103的第三子层1031和第四子层1032将电子设备第一区域307的温度传递给势能层104，在温差刺激下，势能层104的第一子层1041和第二子层1042利用塞贝克效应将该热能转换为电能，并通过第一引脚101和第二引脚102 将电能输出至储能模块200，由储能模块200将电能存储。这样，可将电子设备在使用过程中产生的热能吸收并转化，从而提高了电子设备的散热效果。

可选地，电子设备还包括第一导热层，第一导热层的一面贴覆于第三子层，和/或第四子层，第一导热层的另一面贴覆于第一区域；

和/或，电子设备还包括第二导热层，第二导热层的一面贴覆于第二连接层，第二导热层的另一面贴覆于发热单元。

第一导热层和第二导热层的材质均可为石墨或钢片等导热材料。第一导热层的形状大小与第三子层和第一区域307之间的空间适配，和/或，第一导热层的形状大小与第四子层和第一区域307之间的空间适配。

具体实现时，第一区域307和发热单元的表面可能并不平整，为使得第三子层，和/或第四子层与第一区域307更好地贴合，可设置第一导热层，以使第三子层，和/或第四子层与第一区域307之间无间隙贴合，从而可使得第一区域307更好地将温度传递给第一连接层103，进一步提高电子设备的散热效果。同理可设置第二导热层。

在本申请一可选的实施例中，电子设备还包括层叠设置的第一导热层和第一相变层，第一导热层贴设于第三子层，和/或第四子层，第一相变层用于贴设于第一区域1041，第一相变层的面积大于第一导热层的面积。第一相变层的材质可以为具有较好的储存热能性质的材料。

通过设置第一相变层吸收第一区域307的温度，设置第一导热层更好地将温度传递给第一连接层103，可进一步提高电子设备的散热效果。

在本申请一可选的实施例中，电子设备还包括层叠设置的第二导热层和第二相变层，第二导热层贴设于第二连接层，第二相变层用于贴设于发热单元 306，第二相变层的面积大于第二导热层的面积。第二相变层的材质可以为具有较好的储存热能性质的材料。

具体实现时，第二导热层通常在加工过程中为液态，加工完成后才为固态。第二相变层在加工过程中和加工完成后均为固态。因此为方便加工并增大势能层104和发热单元306的接触面积，通过使电子设备还包括层叠设置的第二导热层和第二相变层，第二导热层贴设于第二连接层105，第二相变层用于贴设于发热单元306，第二相变层的面积大于第二导热层的面积。这样，可以在方便加工的基础上，通过使第二相变层的面积大于第二导热层的面积，可增大势能层104和发热单元306的接触面积，更好地将发热单元306的热能传递给势能层104，进一步提高电子设备的散热效果。

可选地，热电转换模块包括第一连接件106，第一连接件106的一面与第三子层1031和第四子层1032连接，第一连接件106的另一面与第一区域307 连接。

具体实现时，第一连接件106可以为具有良好导热性能的钢片，或钢合金片，或铝合金片。通过设置第一连接件106将第一连接层103和第一区域307 连接，可以便于第一区域307将温度传递给第一连接层103。

可选地，第一连接件106靠近第一区域307的一面设有第一绝缘层，第一连接件靠近第三子层1031和第四子层1032的一面设有第二绝缘层。

为避免第一连接件106与电子设备上的元器件接触导致元器件短路，可在第一连接件106的外表面设置绝缘层进行电隔离。

可选地，参见图5，热电转换模块包括第二连接件107，固定件305上设有固定孔，第二连接件107的第一端与本体100的第一面连接，第二连接件 107的第二端穿过固定孔并与固定孔固定连接。

具体实现时，可在第二连接件107上设有凸起，所述凸起穿过固定孔，并通过焊接、点胶固定。

可选地，参见图2，热电转换模块包括第二连接件107、螺栓108，固定件上设有固定孔，第二连接件107的第一端与本体100的第一面连接，且第二连接件107的第二端对应固定孔的位置设有通孔，螺栓108依次穿过通孔和固定孔，并与固定件螺纹连接。具体实现时，通孔的数量及位置可根据实际需要进行调整，至少需要一个螺丝孔。

仍以电子设备为手机为例，上述固定件305可为手机主板，手机主板上设有手机芯片310。

前文已述，电子设备可以为手机、电脑、电视机等，在本申请一可选的实施例中，发热单元为电子设备的芯片，第一区域为电子设备的外壳。

下面以手机为例，对本申请实施例提供的电子设备进行说明。

参见图2，手机屏幕301、手机中框302和手机后盖303组成手机壳体，热电转换模块和手机芯片310设于手机壳体内。

手机发热最多的组件即温度最高的组件为手机芯片310，温度最低的组件为手机中框302和手机后盖303。手机芯片310即为发热单元306，手机中框 302和手机后盖303即为第一区域307。

本申请的一实施例中，一方面，热电转换装置的本体100通过第一连接件 106贴设于手机中框302或手机后盖303。另一方面，为降低成本及空间，可取消原设于手机芯片310外部的保护钢壳，由热电转换装置的本体100贴附于手机芯片310上方，热电转换装置的形状可模拟保护钢壳凸起的外形设置，由热电转换装置为手机芯片310提供保护及散热的功能。

本申请实施例提供的热电转换装置的结构和工作原理可以参考上述实施例，在此不再赘述。由于本申请实施例提供的电子设备包括本申请实施例提供的热电转换装置，因此具有本申请实施例提供的热电转换装置的全部有益效果。

可选地，参见图3，电子设备还包括第一控制件308和电芯304；

第一控制件308的第一端分别与储能模块200的第一端和电芯304的第一端电连接，第一控制件308的第二端分别与储能模块200的第二端和电芯304 的第二端电连接；

其中，第一控制件308用于控制储能模块200对电芯304充电。

具体实现时，第一控制件308可包括第一芯片、保险丝(FUSE)和场效应管(MOS/FET)，第一控制件308可以控制储能模块200的放电过程，在需要的时候将储能模块200储存的电力释放、调整、匹配后为电芯304充电，同时也具有电路保护功能。

本申请实施例中，储能模块200与电芯304形成电芯304充电回路，在电芯304电量消耗完后，通过储能模块200的放电为电芯304充电，可提高电子设备的续航能力。

进一步地，参见图3，为增加电子设备为储能模块200充电的效率，可增加放大模块，电子设备的第一引脚101通过放大模块与储能模块200的第一端连接。

可选地，电子设备还包括第二控制件309和用电模块；

第二控制件309的第一端分别与电芯304的第一端和用电模块的第一端电连接，第二控制件309的第二端分别与电芯304的第二端和用电模块的第二端电连接；

其中，第二控制件309用于控制电芯304对用电模块供电。

第二控制件309可包括第二芯片、保险丝(FUSE)和场效应管(MOS/FET)，第二控制件309可以控制电芯304的放电过程，为手机的用电模块供电，同时也具有电路保护功能。

本申请实施例中，在电子设备电量耗尽的情况下通过第二控制件309的控制可以为电子设备的用电模块供电，在不增加电子设备本身的电芯304容量的情况下。提高了电子设备的续航能力。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括发热单元、固定件、热电转换模块和储能模块；

所述热电转换模块包括本体，以及设于所述本体上的第一引脚和第二引脚，所述发热单元位于所述本体的第一面和所述固定件之间，所述本体的第一面与所述发热单元连接，所述本体的第二面与电子设备的第一区域连接，所述本体的第一面和所述本体的第二面为相背两面；

所述本体在所述固定件上的投影覆盖所述发热单元；

所述第一引脚与所述储能模块的第一端连接，所述第二引脚与所述储能模块的第二端连接；

其中，所述电子设备的第一区域为电子设备上温度低于所述发热单元的区域。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述本体包括第一连接层、势能层和第二连接层，所述势能层包括间隔设置的第一子层和第二子层，所述第一连接层包括第三子层和第四子层，

所述第一子层分别和所述第三子层与所述第二连接层连接；

所述第二子层分别和所述第四子层与所述第二连接层连接；

所述第二连接层与所述发热单元连接；

所述第三子层和所述第四子层均与所述第一区域连接；

所述第三子层设有所述第一引脚，所述第四子层设有所述第二引脚，所述第一子层和所述第二子层的导电能力不同。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第一导热层，所述第一导热层的一面贴覆于所述第三子层，和/或第四子层，所述第一导热层的另一面贴覆于所述第一区域；

和/或，所述电子设备还包括第二导热层，所述第二导热层的一面贴覆于所述第二连接层，所述第二导热层的另一面贴覆于所述发热单元。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述热电转换模块包括第一连接件，所述第一连接件的一面与所述第三子层和所述第四子层连接，所述第一连接件的另一面与所述第一区域连接。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一连接件靠近第一区域的一面设有第一绝缘层，所述第一连接件靠近所述第三子层和所述第四子层的一面设有第二绝缘层。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述热电转换模块包括第二连接件，所述固定件上设有固定孔，所述第二连接件的第一端与所述本体的第一面连接，所述第二连接件的第二端穿过所述固定孔并与所述固定孔固定连接。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述热电转换模块包括第二连接件、螺栓，所述固定件上设有固定孔，所述第二连接件的第一端与所述本体的第一面连接，且所述第二连接件的第二端对应所述固定孔的位置设有通孔，所述螺栓依次穿过所述通孔和所述固定孔，并与所述固定件螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第一控制件和电芯；

所述第一控制件的第一端分别与所述储能模块的第一端和所述电芯的第一端电连接，所述第一控制件的第二端分别与所述储能模块的第二端和所述电芯的第二端电连接；

其中，所述第一控制件用于控制所述储能模块对所述电芯充电。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第二控制件和用电模块；

所述第二控制件的第一端分别与所述电芯的第一端和所述用电模块的第一端电连接，所述第二控制件的第二端分别与所述电芯的第二端和所述用电模块的第二端电连接；

其中，所述第二控制件用于控制所述电芯对所述用电模块供电。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述发热单元为所述电子设备的芯片，所述第一区域为所述电子设备的外壳。

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