CN219812009U - 一种无线充电模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线充电模块，包括自上而下设置的上盖、线圈组件和底座，所述上盖内部表面上设有散热层，所述上盖内开有出风口，所述上盖与线圈组件之间设有滤波板，所述线圈组件包括充电线圈和线圈支架，所述充电线圈固定在线圈支架上，所述底座内部固定有PCB板，所述上盖将线圈组件和PCB板盖合在所述底座上，所述底座底部还连接有鼓风装置，所述鼓风装置一侧开有进风口。本实用新型无线充电模块将散热材料辅助散热与风冷散热两种散热方式相结合，具有散热性能好、充电效率高、静音充电等优点。

Description

一种无线充电模块

技术领域

本实用新型涉及无线充电领域，尤其涉及一种无线充电模块。

背景技术

无线充电不仅方便而且安全，没有了线缆的充电器，彻底避免了漏电等安全隐患，也不会给人体带来辐射，所以目前越来越多的公司加入无线充电技术的行列，很多移动设备已经具备了无线充电的功能。

具有大功率无线充功能的移动设备在充电时，温度过高已经成为一个急需解决的问题。目前控制策略是当设备温度过高，温感元器件会触发系统温度保护，降低充电效率来达到降低温度的目的，延长了充电时间，从而保证设备安全。随着汽车电子技术的发展，国内外的汽车都标配了大功率无线充电器，针对安全性要求很高的汽车来说，大功率车载无线充电模块必须具备主动散热功能，保证用户使用具有无线充电功能设备(比如最常见的手机)的安全性和使用体验性。

从手机充电时热量云图可以看出，手机背部温度比较高，特别是线圈位置和摄像头位置，原理是线圈与线圈需要大能量磁场耦合以及充电芯片和元器件需要工作，因此，为了解决散热问题，设计一款具有高效散热性能的无线充电模块显得尤为必要。目前市面上的大功率无线充电模块一般都是利用风扇进行风冷散热，该设计的缺点在于当待充电设备(比如手机)充电温度高的时候，风量需求大，要求风扇转速比较高，因此会带来噪音问题，影响用户的使用体验，同时风扇长时间在高转速运行状态下，也会影响其寿命。特别是对于车内比较安静的环境来说，如果车载无线充电模块噪音大，会直接影响驾驶员驾驶体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热性能好、充电效率高、静音充电的无线充电模块。

一种无线充电模块，包括自上而下设置的上盖、线圈组件和底座，所述上盖内部表面上设有散热层，所述上盖内开有出风口，所述上盖与线圈组件之间设有滤波板，所述线圈组件包括充电线圈和线圈支架，所述充电线圈固定在线圈支架上，所述底座内部固定有PCB板，所述上盖将线圈组件和PCB板盖合在所述底座上，所述底座底部还连接有鼓风装置，所述鼓风装置一侧开有进风口。

上述技术方案中，本实用新型无线充电模块由自上而下依次设置的的上盖、线圈组件和底座、鼓风装置组成，所述底座为开口向上的盒式结构，其内部的底部固定有PCB板，所述线圈组件位于PCB板上方，所述上盖盖合在所述底座上，并将线圈组件和PCB板封装在所述底座内；所述上盖与线圈组件之间设有滤波板，通过设置的所述线圈组件，利用电磁感应原理产生电流，并通过设置的所述滤波板进行过滤，得到所需要的频率信号，完成对设备的供电；所述上盖内部用于放置手机的表面设有一层散热层，在待充电设备放置在散热层上面进行充电时，设备背部直接与所述散热层贴合式接触，可以有效帮助设备散发因充电而产生的热量，此外，所述上盖内开有出风口，所述底座底部连接有鼓风装置，所述鼓风装置一侧开有进风口，在充电过程中，所述鼓风装置可持续产生流动风，通过所述进风口和出风口对充电设备进行风冷散热，同时，所述散热层在流动风的风冷影响下，散热周期加快，可以更加充分地发挥散热层内散热材料的性能，进一步提升散热效果，在所述散热层和鼓风装置的共同作用下，大大提高本实用新型无线充电模块的散热性能；目前，充电设备如手机在开始充电时一般启用最大功率进行充电，电量快速上升的同时，电池和芯片温度也会快速上升，导致手机整体温度升高，此时，由于现有技术中的无线充电模块散热性能一般，散热不及时往往会导致手机因温度较高而启用温度保护控制逻辑，即为了保护手机电池和用户安全，降低充电需求功率，降低充电功率，意味着充电时间将延长，从而使充电效率大大降低，本实用新型通过所述散热层和鼓风装置的共同作用下，显著提高了本实用新型无线充电模块的散热性能，可以显著降低手机充电时的机身温度，延缓甚至是不触发手机温度控制逻辑，让充电功率尽可能保持在平稳的大功率范围内，极大地提升了充电效率；此外，通过将所述散热层材料散热与风冷散热两种方式的优势进行结合，可以在保证充电性能和散热性能的需求上，适当降低鼓风装置内部风扇的转速和功率，从而减小风量，使无线充电模块达到静音的状态，大大减小了充电过程中产生的噪声。

进一步地，所述散热层为包含有散热材料组成的层叠式结构。

上述技术方案中，所述散热层为层叠式结构，其中包含有散热材料水凝胶，所述散热层由自上而下的导热垫片、水凝胶和防水透气膜三层结构组成，其工作原理为高温仿生发汗散热，低温吸水再生，通过高温时利用水的汽化潜热带走热源热量，低温时从环境中吸收储存水分的方式，进行“工作-休息”循环，同时，所述散热层在所述鼓风装置提供的流动风的风冷帮助下，可以帮助加速热量散发，加快散热循环周期，大大提高了散热性能；此外，采用层叠式结构设计的散热层作为充电设备放置面，不需要占用额外空间，且可以同时用做防止设备滑动的软胶表面，不需要再注塑软胶在设备放置面，简化了生产工艺。

进一步地，所述散热层上设有凸出的放置槽，所述出风口位于所述放置槽内侧。

上述技术方案中，所述底座内部的散热层设有凸出的放置槽，所述放置槽底部向外凸出，用以支撑充电设备的底部，使充电设备背部与所述散热层完全贴合接触，加强散热效果，所述放置槽底部的竖直侧面上开有出风口，所述鼓风装置产生的流动风通过所述出风口对放置在放置槽内的充电设备进行风冷散热。

进一步地，所述出风口为网格状的栅栏结构。

上述技术方案中，所述出风口设有网格状的栅栏，在满足通风的条件下，阻拦部分外界杂物或杂质进入，防止因杂物或杂质影响无线充电模块的正常使用，延长无线充电模块使用寿命。

进一步地，所述上盖靠近出风口的一侧设有通风槽。

上述技术方案中，所述上盖靠近出风口的侧面上设有通风槽，所述通风槽可以通过所述鼓风装置产生的流动风，对所述上盖内部的散热层及充电设备上表面进行风冷散热，加快散热材料的循环周期，进一步提高散热性能。

进一步地，所述充电线圈底部还设有磁片，所述磁片固定在所述线圈支架上，位于所述充电线圈和线圈支架之间。

上述技术方案中，所述线圈组件包括充电线圈、磁片和线圈支架，所述充电线圈、磁片和线圈支架自上而下依次分布，所述充电线圈和磁片固定在线圈支架上，所述线圈组件通过电磁感应原理，并经过设置的所述滤波板的过滤后，为设备进行供电。

进一步地，所述底座外侧靠近进风口的一侧设有凸出的通风结构。

上述技术方案中，所述底座靠近进风口的外侧，设有向外凸出的通风结构，其结构位于底座外侧，不会影响底座内部固定的PCB板以及线圈组件，所述通风结构可供底部所述鼓风装置产生的流动风通过，并用于整个无线充电模块的空气流动。

进一步地，所述通风结构内设有上下导通的风道，所述风道底部与所述鼓风装置上的进风口相连通，顶部与所述上盖内的出风口和外侧的通风槽相连通。

上述技术方案中，所述通风结构内部设有风道，所述风道为上下导通的通孔，所述底座与鼓风装置固定后，所述风道底部与鼓风装置上的进风口相连通，顶部与所述上盖上的出风口和通风槽相连通，使所述鼓风装置产生的流动风能够达到所述上盖，实现对散热层以及充电设备的风冷散热。

进一步地，所述底座底部靠近所述通风结构的一侧开有散热孔，所述散热孔与底部鼓风装置相连通，所述底座底部远离所述通风结构的一侧开有通风口，所述通风口与外界相连通。

上述技术方案中，所述底座内底部开有散热孔，所述散热孔位于靠近所述通风结构的一侧，并与底部的鼓风装置相连通，在充电过程中可以通过所述散热孔对底座内部固定的PCB板进行风冷散热，同时底座底部内远离所述通风结构的一侧开有通风口，所述通风口与无线充电模块以外的外界环境相连通，可以帮助热量快速散发出去，防止无线充电模块工作过程中所述底座内部热量的堆积，保护底座内部的各个元器件。

进一步地，所述底座还包括有固定座，所述固定座凸出分布在所述底座底部，并与所述鼓风装置连接固定。

上述技术方案中，所述底座底部还包括有凸出分布的固定座，所述固定座内部为中空结构，所述固定座与鼓风装置连接固定，其中，固定座底部平面与所述底座底部平面保持有一定角度，可以将所述底座以一定的倾斜角度与所述鼓风装置相连接，使整个无线充电模块放置在平面后，其上盖呈一定的倾斜角度，方便充电设备的放置和取出。

本实用新型无线充电模块与现有技术相比，具有如下有益效果：

第一、散热性能好，本实用新型无线充电模块所述上盖内部用于放置手机的表面设有一层散热层，在待充电设备放置在散热层上面进行充电时，设备背部直接与所述散热层贴合式接触，可以有效帮助设备散发因充电而产生的热量，此外，所述上盖内开有出风口，所述底座底部连接有鼓风装置，所述鼓风装置一侧开有进风口，在充电过程中，所述鼓风装置可持续产生流动风，通过所述进风口和出风口对充电设备进行风冷散热，同时，所述散热层在流动风的风冷影响下，散热周期加快，可以更加充分地发挥散热层内散热材料的性能，进一步提升散热效果。

第二、充电效率高，本实用新型无线充电模块通过设置有所述散热层和鼓风装置，在二者的共同作用下，显著提高了本实用新型无线充电模块的散热性能，可以显著降低手机充电时的机身温度，延缓甚至是不触发手机温度控制逻辑，让充电功率尽可能保持在平稳的大功率范围内，极大地提高了充电效率。

第三、静音充电，本实用新型无线充电模块通过结合散热材料辅助散热与风冷散热两种方式的优势，可以在保证充电性能和散热性能的需求上，降低鼓风装置内部风扇的转速和功率，从而减小风量，使无线充电模块达到静音的状态，大大减小了充电过程中产生的噪声，提高使用体验。

附图说明

图1为本实用新型无线充电模块的爆炸图。

图2为本实用新型无线充电模块的结构示意图。

图3为本实用新型无线充电模块的俯视图。

图4为图3中的局部放大图。

图5为本实用新型无线充电模块中所述底座的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型无线充电模块作进一步详细描述。

参照图1至图5，本实用新型一非限制实施例中，一种无线充电模块，包括自上而下设置的上盖10、线圈组件30和底座50，所述上盖10内部表面上设有散热层11，所述上盖10内开有出风口13，所述上盖10与线圈组件30之间设有滤波板20，所述线圈组件30包括充电线圈31和线圈支架33，所述充电线圈31固定在线圈支架33上，所述底座50内部固定有PCB板40，所述上盖10将线圈组件30和PCB板40盖合在所述底座50上，所述底座50底部还连接有鼓风装置60，所述鼓风装置60一侧开有进风口。本实施例中，本实用新型无线充电模块由自上而下依次设置的的上盖10、线圈组件30和底座50、鼓风装置60组成，所述底座50为开口向上的盒式结构，其内部的底部固定有PCB板40，所述线圈组件30位于PCB板40上方，所述上盖10盖合在所述底座50上，并将线圈组件30和PCB板40封装在所述底座50内；所述上盖10与线圈组件30之间设有滤波板20，通过设置的所述线圈组件30，利用电磁感应原理产生电流，并通过设置的所述滤波板20进行过滤，得到所需要的频率信号，完成对设备的供电；所述上盖10内部用于放23置手机的表面设有一层散热层11，在待充电设备放置在散热层11上面进行充电时，设备背部直接与所述散热层11贴合式接触，可以有效帮助设备散发因充电而产生的热量，此外，所述上盖10内开有出风口13，所述底座50底部连接有鼓风装置60，所述鼓风装置60一侧开有进风口，在充电过程中，所述鼓风装置60可持续产生流动风，通过所述进风口和出风口13对充电设备进行风冷散热，同时，所述散热层11在流动风的风冷影响下，散热周期加快，可以更加充分地发挥散热层11内散热材料的性能，进一步提升散热效果，在所述散热层11和鼓风装置60的共同作用下，大大提高本实用新型无线充电模块的散热性能；目前，充电设备如手机在开始充电时一般启用最大功率进行充电，电量快速上升的同时，电池和芯片温度也会快速上升，导致手机整体温度升高，此时，由于现有技术中的无线充电模块散热性能一般，散热不及时往往会导致手机因温度较高而启用温度保护控制逻辑，即为了保护手机电池和用户安全，降低充电需求功率，降低充电功率，意味着充电时间将延长，从而使充电效率大大降低，本实用新型通过所述散热层11和鼓风装置60的共同作用下，显著提高了本实用新型无线充电模块的散热性能，可以显著降低手机充电时的机身温度，延缓甚至是不触发手机温度控制逻辑，让充电功率尽可能保持在平稳的大功率范围内，极大地提升了充电效率；此外，通过将所述散热层11材料散热与风冷散热两种方式的优势进行结合，可以在保证充电性能和散热性能的需求上，适当降低鼓风装置60内部风扇的转速和功率，从而减小风量，使无线充电模块达到静音的状态，大大减小了充电过程中产生的噪声；本实施例中，优选地，所述上盖10通过螺钉70与所述底座50连接固定，除采用螺钉进行连接固定外，也可以采用其他固定连接方式。

参照图1至图4，本实用新型一非限制实施例中，所述散热层11为包含有散热材料组成的层叠式结构。本实施例中，所述散热层11为层叠式结构，其中包含有散热材料水凝胶，具体地，所述散热层11由自上而下的导热垫片、水凝胶和防水透气膜三层结构组成，其工作原理为高温仿生发汗散热，低温吸水再生，通过高温时利用水的汽化潜热带走热源热量，低温时从环境中吸收储存水分的方式，进行“工作-休息”循环，同时，所述散热层11在所述鼓风装置60提供的流动风的风冷帮助下，可以帮助加速热量散发，加快散热循环周期，大大提高了散热性能；此外，采用层叠式结构设计的散热层11作为充电设备放置面，不需要占用额外空间，且可以同时用做防止设备滑动的软胶表面，不需要再注塑软胶在设备放置面，简化了生产工艺；本实施例中，优选地，所述散热材料选用水凝胶，并将其直接运用在所述上盖10表面，与充电设备直接接触，充电过程中手机背部温度比较高，采用直接接触的方式更有助于手机的散热，所述水凝胶散热材料的工作原理为高温仿生发汗散热，低温吸水再生，进行“工作-休息”循环，散热性能效果好。

参照图1至图5，本实用新型一非限制实施例中，所述散热层11上设有凸出的放置槽12，所述出风口13位于所述放置槽12内侧。本实施例中，所述底座50内部的散热层11设有凸出的放置槽12，所述放置槽12底部向外凸出，用以支撑放置在上面的充电设备的底部，使充电设备背部与所述散热层11完全贴合接触，加强散热效果，所述放置槽12底部的竖直侧面上开有出风口13，所述鼓风装置60产生的流动风通过所述出风口13对放置在放置槽12内的充电设备进行风冷散热；本实施例中，优选地，所述放置槽12为向下的方形形状，方便对本无线充电模块主要作用的对象手机进行放置。

参照图1至图4，本实用新型一非限制实施例中，所述出风口13为网格状的栅栏结构。本实施例中，优选地，所述出风口13设有网格状的栅栏，在满足通风的条件下，阻拦部分外界杂物或杂质进入，防止因杂物或杂质影响无线充电模块的正常使用，延长无线充电模块使用寿命。

参照图1至图5，本实用新型一非限制实施例中，所述上盖10靠近出风口13的一侧设有通风槽14。本实施例中，所述上盖10靠近出风口13的侧面上设有通风槽14，所述通风槽14可以通过所述鼓风装置60产生的流动风，对所述上盖10内部的散热层11及充电设备上表面进行风冷散热，加快散热材料的循环周期，进一步提高散热性能。

参照图1，本实用新型一非限制实施例中，所述充电线圈31底部还设有磁片32，所述磁片32固定在所述线圈支架33上，位于所述充电线圈31和线圈支架33之间。本实施例中，所述线圈组件30包括充电线圈31、磁片32和线圈支架33，所述充电线圈31、磁片32和线圈支架33自上而下依次分布，所述充电线圈31和磁片32固定在线圈支架33上，所述线圈组件30通过电磁感应原理，并经过设置的所述滤波板20的过滤后，为设备进行供电。

参照图1至图5，本实用新型一非限制实施例中，所述底座50外侧靠近进风口的一侧设有凸出的通风结构51。本实施例中，所述底座50靠近进风口的外侧，设有向外凸出的通风结构51，其结构位于底座50外侧，不会影响底座50内部固定的PCB板40以及线圈组件30，所述通风结构51可供底部所述鼓风装置60产生的流动风通过，并用于整个无线充电模块的空气流动。

参照图1至图5，本实用新型一非限制实施例中，所述通风结构51内设有上下导通的风道52，所述风道52底部与所述鼓风装置60上的进风口相连通，顶部与所述上盖10内的出风口13和外侧的通风槽14相连通。本实施例中，所述通风结构51内部设有风道52，所述风道52为上下导通的通孔，所述底座50与鼓风装置60固定后，所述风道52底部与鼓风装置60上的进风口相连通，顶部与所述上盖10上的出风口13和通风槽14相连通，使所述鼓风装置60产生的流动风能够达到所述上盖10，实现对散热层11以及充电设备的风冷散热；本实施例中，优选地，所述风道52为略小于通风结构51尺寸的矩形结构，方便流动风的通过，增大风量，除采用矩形外，也可以采用其他形状。

参照图1至图5，本实用新型一非限制实施例中，所述底座50底部靠近所述通风结构51的一侧开有散热孔53，所述散热孔53与底部鼓风装置60相连通，所述底座50底部远离所述通风结构51的一侧开有通风口54，所述通风口54与外界相连通。本实施例中，所述底座50内底部开有散热孔53，所述散热孔53位于靠近所述通风结构51的一侧，并与底部的鼓风装置60相连通，在充电过程中可以通过所述散热孔53对底座50内部固定的PCB板40进行风冷散热，同时底座50底部内远离所述通风结构51的一侧开有通风口54，所述通风口54与无线充电模块以外的外界环境相连通，可以帮助热量快速散发出去，防止无线充电模块工作过程中所述底座50内部热量的堆积，保护底座50内部的各个元器件；本实施例中，优选地，所述鼓风装置60内部采用风扇输出流动风，成本低，结构精简，除采用风扇外，也可以采用其他产风装置。

参照图1至图5，本实用新型一非限制实施例中，所述底座50还包括有固定座55，所述固定座55凸出分布在所述底座50底部，并与所述鼓风装置60连接固定。本实施例中，所述底座50底部还包括有凸出分布的固定座55，所述固定座55内部为中空结构，所述固定座55与鼓风装置60连接固定，优选地，所述固定座55通过螺钉70与所述鼓风装置60相连接固定；其中，固定座55底部平面与所述底座50底部平面保持有一定角度，可以将所述底座50以一定的倾斜角度与所述鼓风装置60相连接，使整个无线充电模块放置在平面后，其上盖10呈一定的倾斜角度，方便充电设备的放置和取出；本实施例中，优选地，所述固定座55底部平面与所述底座50相连接的平面角度约为20°-30°，方便手机的放置，且可以在充电过程中便于查看手机信息或内容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种无线充电模块，包括自上而下设置的上盖、线圈组件和底座，其特征在于，所述上盖内部表面上设有散热层，所述上盖内开有出风口，所述上盖与线圈组件之间设有滤波板，所述线圈组件包括充电线圈和线圈支架，所述充电线圈固定在线圈支架上，所述底座内部固定有PCB板，所述上盖将线圈组件和PCB板盖合在所述底座上，所述底座底部还连接有鼓风装置，所述鼓风装置一侧开有进风口。

2.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，所述散热层为包含有散热材料组成的层叠式结构。

3.根据权利要求2所述的无线充电模块，其特征在于，所述散热层上设有凸出的放置槽，所述出风口位于所述放置槽内侧。

4.根据权利要求3所述的无线充电模块，其特征在于，所述出风口形状为网格状的栅栏结构。

5.根据权利要求4所述的无线充电模块，其特征在于，所述上盖靠近出风口的一侧设有通风槽。

6.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，所述充电线圈底部还设有磁片，所述磁片固定在所述线圈支架上，位于所述充电线圈和线圈支架之间。

7.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，所述底座外侧靠近进风口的一侧设有凸出的通风结构。

8.根据权利要求7所述的无线充电模块，其特征在于，所述通风结构内设有上下导通的风道，所述风道底部与所述鼓风装置上的进风口相连通，顶部与所述上盖内的出风口和外侧的通风槽相连通。

9.根据权利要求8所述的无线充电模块，其特征在于，所述底座底部靠近所述通风结构的一侧开有散热孔，所述散热孔与底部鼓风装置相连通，所述底座底部远离所述通风结构的一侧开有通风口，所述通风口与外界相连通。

10.根据权利要求9所述的无线充电模块，其特征在于，所述底座还包括有固定座，所述固定座凸出分布在所述底座底部，并与所述鼓风装置连接固定。