CN212392688U - 无线充电装置以及电子*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了无线充电装置及电子***。该无线充电装置包括：壳体，壳体包括具有充电表面的立面部以及支撑部，立面部具有凹陷，壳体至少在立面部内部具有容纳空间；线圈模组以及半导体制冷器位于容纳空间内，且线圈模组靠近所述充电表面设置，半导体制冷器位于线圈模组远离充电表面的一侧且所述半导体制冷器的冷端朝向所述线圈模组，所述散热器位于所述半导体制冷器的热端一侧；风冷模组，所述风冷模组位于所述容纳空间内；进风口以及出风口，所述进风口位于所述壳体的所述凹陷处，所述进风口以及所述出风口均与所述容纳空间连通。由此，可利用半导体制冷器进行散热，进风口以及出风口可形成供空气流通的气路，从而可具有较好的散热效果。

Description

无线充电装置以及电子***

技术领域

本申请涉及电子领域，具体地，涉及无线充电装置以及电子***。

背景技术

无线充电装置具有充电便捷的优点，因此被越来越广泛的应用于对电子设备进行充电。但随着用户对电子设备性能要求的提升，电子设备的电池续航压力增大。并且随着电子设备性能的提升特别是5G时代的到来，电子设备的耗电量大幅增加，但电池电量依旧与之前持平或小幅提升，因此快速充电不失为一种良好的解决方案。然而快速充电要求无线充电装置等充电设备的功率也随之提升，进而电子设备的电池散热以及无线充电装置的散热问题也随之愈发严重。电子设备充电过程中发热的问题不仅会降低用户体验，且对电子设备的安全性能也具有负面影响，另外充电过程中电子设备内部的升温也会影响其性能，例如处理器降频、下载速度下降等等。

因此，目前的无线充电装置以及电子***仍有待改进。

实用新型内容

本申请旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

在本申请的一个方面，本申请提出了一种无线充电装置。该无线充电装置包括：壳体，所述壳体包括具有充电表面的立面部以及支撑部，所述支撑部与所述立面部相连并与所述立面部之间具有夹角，所述立面部在未与所述支撑部相连的一侧的所述充电表面上具有凹陷，所述壳体至少在所述立面部内部具有容纳空间；线圈模组、半导体制冷器以及散热器，所述线圈模组以及半导体制冷器位于所述容纳空间内，且所述线圈模组靠近所述充电表面设置，所述半导体制冷器位于所述线圈模组远离所述充电表面的一侧且所述半导体制冷器的冷端朝向所述线圈模组，所述散热器位于所述半导体制冷器的热端一侧；风冷模组，所述风冷模组位于所述容纳空间内；进风口以及出风口，所述进风口位于所述壳体的所述凹陷处，所述出风口位于所述壳体上，且所述进风口以及所述出风口均与所述容纳空间连通。由此，该无线充电装置可利用半导体制冷器对充电线圈以及进行充电的电子设备进行散热，凹陷处的进风口以及出风口可在容纳空间内形成供空气流通的气路，从而可对进风口处的充电中的电子设备进行散热，从而可具有较好的散热效果。

具体地，所述壳体中至少与所述线圈模组对应处由非金属盖板构成，所述非金属盖板远离所述进风口的一端具有支撑架，所述支撑架可将待充电的电子设备架设于所述充电表面上；所述线圈模组以及所述非金属盖板之间进一步包括导热件。由此，可进一步提高该无线充电装置的散热效果。

具体地，所述散热器包括热管、均热板、石墨片以及散热翅片的至少之一。由此，可进一步提高该无线充电装置的散热效果。

具体地，所述出风口位于所述壳体中靠近所述散热器的一侧，且所述出风口靠近所述立面部以及所述支撑部相连接处。由此，可进一步提高容纳空间内部气流循环的程度，从而可以进一步提高该无线充电装置的散热效果。

具体地，所述半导体制冷器的冷端和所述线圈模组相接触，所述散热器和所述半导体制冷器的热端相接触；所述半导体制冷器在所述充电表面的正投影至少覆盖所述线圈模组在所述充电表面的正投影，所述散热器在所述充电表面的正投影至少覆盖所述半导体制冷器在所述充电表面的正投影。由此，可更好地利用半导体制冷器的冷端对线圈模组进行散热，并将半导体制冷器热端的热量通过散热器传导出去。

具体地，该无线充电装置进一步包括：管理芯片，所述管理芯片与所述线圈模组电性相连，所述管理芯片位于所述散热器远离所述半导体制冷器的一侧；所述风冷模组包括风扇，所述风扇位于所述进风口处并和所述散热器固定连接。由此，可利用风扇提高容纳空间内的气流循环，并对管理芯片进行散热。

具体地，所述立面部和所述支撑部内具有相连通的所述容纳空间，所述无线充电装置进一步包括：管理芯片，所述管理芯片与所述线圈模组电性相连且功率不大于2W，位于所述支撑部处的所述容纳空间内；所述风冷模组包括风扇，所述风扇位于所述支撑部处的所述容纳空间内，并靠近所述出风口设置。由此，当该管理芯片功率较低时，可将管理芯片和风扇设置在支撑部的壳体内，从而可减薄立面部的壳体厚度。

具体地，该无线充电装置进一步包括：至少一个温度传感器，所述温度传感器位于以下位置的至少之一处：所述进风口处、所述冷端处以及所述壳体远离所述容纳空间一侧的表面上。由此，可利用温度传感器监测冷端以及环境温度，防止半导体制冷器的冷端过冷，导致容纳空间内发生凝露。

在本申请的另一方面，本申请提出了一种电子***。该电子***包括：前面所述的无线充电装置；以及电子设备，所述电子设备具有可充电电池以及无线充电模组，所述无线充电模组与所述无线充电装置匹配并可向所述可充电电池进行充电。由此，该电子***具有前面所述的无线充电装置所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子***具有可在散热良好的条件下进行无线充电等优点。

具体地，所述电子设备以及所述无线充电装置的所述进风口之间具有缝隙。由此，可利用该缝隙对进风口对应处的电子设备进行散热。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对示例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本申请一个示例的无线充电装置的结构示意图；

图2显示了根据本申请一个示例的无线充电装置的结构示意图；

图3显示了根据本申请一个示例的无线充电装置的结构示意图；

图4显示了根据本申请一个示例的散热器的结构示意图；

图5显示了根据本申请一个示例的无线充电装置的结构示意图；

图6显示了根据本申请一个示例的电子***的结构示意图。

附图标记说明：

1000：无线充电装置；100：壳体；10：充电表面；20：进风口；30：出风口；110：立面部；120：支撑部；130：非金属盖板；140：支撑架；200：线圈模组；300：半导体制冷器；400：散热器；410：第一基板；420：第二基板；430：翅片；500：风冷模组；600：导热件；700：控制芯片；5：温度传感器；2000：电子设备；2100：后摄像头；2200：主板。

具体实施方式

下面详细描述本申请的示例，所述示例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的示例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的一个方面，本申请提出了一种无线充电装置。参考图1，壳体100包括具有充电表面10的立面部110以及支撑部120，支撑部120与立面部110相连并与立面部110之间具有夹角，立面部110在未与支撑部120相连的一侧的充电表面10上具有凹陷，壳体100至少在立面部110内部具有容纳空间，线圈模组200、半导体制冷器300以及散热器400均位于容纳空间内，且线圈模组200靠近充电表面10设置，半导体制冷器300位于线圈模组200远离充电表面10的一侧且半导体制冷器300的冷端(图中未示出)朝向线圈模组200，散热器400位于半导体制冷器300的热端一侧(图中未示出)。风冷模组500位于容纳空间内部，壳体100上具有进风口20以及出风口30，由此在对容纳空间内部形成空气流通的通路。进风口20可以位于壳体100的凹陷处。由此，该无线充电装置可利用半导体制冷器对充电线圈以及进行充电的电子设备进行散热，凹陷处的进风口以及出风口可在容纳空间内形成供空气流通的气路，从而可对进风口处的充电中的电子设备进行散热，从而可具有较好的散热效果。

为了方便理解，下面首先对该无线充电装置能够实现上述有益效果的原理进行简单说明：

如前所述，目前的无线充电装置一方面需要具有较大的功率以实现对电子设备的快速充电，但功率提升后将导致无线充电装置自身发热(如线圈模组等结构)。另一方面，利用大功率的无线充电装置对电子设备进行充电时，电子设备自身的发热问题也会更加显著。因此，需要对充电中的电子设备以及无线充电装置均进行良好的散热，以防止出现过热现象。根据本实用新型示例的无线充电装置可利用半导体制冷器400的冷端，对线圈模组200进行降温，同时半导体制冷器400热端的热量可通过散热器400发散，最终通过风冷模组，自出风口30处排出容纳空间。并且，由于充电表面10一侧具有设置在凹陷处的进风口20，因此利用风冷模组500发生循环的空气还可对凹陷上方正在进行充电的电子设备进行散热。由此，可提升该无线充电装置对电子设备进行散热的能力，进而防止充电过程中电子设备发生过热。

下面，根据本实用新型的具体示例，对该无线充电装置的各个结构进行详细描述。

根据本实用新型的示例，半导制冷器400具有冷端和热端，可半导体材料的珀尔帖效应实现。珀尔帖效应是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。例如重掺杂的N型和P型的碲化铋即可用于形成冷端，碲化铋元件采用电串联形成热端。半导制冷器400(Tec)可以包括一些P型和N型对(组)，多个P型和N型对通过电极连在一起夹在两个陶瓷电极之间。当有电流从半导制冷器400流过时，电流产生的热量会从Tec的一侧传到另一侧，在Tec上产生″热″端和″冷″端。因此，可利用冷端对无线充电装置中某些发热或散热元件进行降温。同时热端发出的热量可通过上述风冷模组500进行散热。进一步地，由于线圈模组200的热量被半导体制冷器400的冷端降低了，因此可在充电表面10和电子设备的背板之间制造温度差，从而可提升电子设备背板的散热效率(例如向环境中进行散热)。

根据本实用新型的示例，线圈模组200的具体结构不受特别限制，例如可以包括充电线圈以及铁氧体，由此以实现无线充电功能。充电线圈以及铁氧体的具体组成以及位置关系不受特别限制，本领域技术人员可根据无线充电的原理，选择适当的材料以及线圈结构构成线圈模组200。根据本申请的示例，为进一步提高该无线充电装置的散热效果，可在充电线圈和铁氧体之间填充有绝缘的导热材料，由此可提高线圈模组200的传热和散热能力。绝缘导热材料的具体组成不受特别限制，只要绝缘且导热系数大于空气即可。具体地，绝缘导热材料包括导热凝胶、导热硅脂的至少之一。

根据本实用新型的示例，散热器400可为热管、均热板、石墨片以及散热翅片的至少之一，具体类型不受特别限制，只要具有较好的散热性能即可。例如参考图4，散热器400可具有夹设在第一基板410和第二基板420之间的多个翅片430。第一基板410和第二基板420延伸的方向可为半导体制冷器300的热端所在的平面。由此，可通过散热器400将热端的热量更快地发散至容纳空间内部，从而可通过循环的气流发散至环境中。

根据本申请的示例，参考图2，壳体100在充电表面10处可具有非金属盖板130。由此，可防止金属部件对线圈模组200造成屏蔽，影响无线充电功能。例如具体地，可利用绝缘高导热材料，如玻璃、导热塑料等构成非金属盖板130。由于非金属盖板130的散热效果略低于金属，因此为了进一步提高该无线充电装置的散热效果，可在非金属盖板130和线圈模组200之间设置导热件600。由此，可进一步提升非金属盖板130和线圈模组200之间的热传导。非金属盖板130远离进风口20的一端还可具有支撑架140，以将待充电的电子设备(图中未示出)架设于充电表面上。

进一步地，当线圈模组200、半导体制冷器300以及散热器400之间具有间隙时，也可利用导热系数大于空气的导热材料将其进行贴合。由此，可提升容纳空间内部热量传递的效率。

根据本申请的示例，参考图2以及图3，风冷模组500的具***置不受特别限制，只要位于容纳空间内部，并可利用进风口20以及出风口30形成气流流通的通路即可。具体地风冷模组500可以包括风扇，以通过吹送的方式实现气流在容纳空间内部的流通。例如具体地，参考图2，该风冷模组500可固设于散热器400上并设置与靠近进风口20处。由此一方面可避免风扇等部件在使用过程中发出噪声，另一方面可在进风口处将靠近进风口的电子设备散发的热量经进风口后由风冷模组吹送至出风口30并散发至环境中。此时可将出风口30设置在和散热器400正对的位置处，由此可进一步提高容纳空间内气流的流通。

为了进一步提高该无线充电装置的性能，该无线充电装置还可包括控制芯片700。控制芯片700可用于控制线圈模组200进行工作，也可同时具有控制半导体制冷器300的作用。具体地，可用于调节施加在半导体制冷器300的电压或电流，从而控制半导体制冷器冷端的温度。控制芯片700的具***置不受特别限制，例如可以位于散热器400和壳体之间，并与风冷模组500相邻。具体地，当散热器400为如图4中所示出的结构时，可令散热器400的一个基板与控制芯片700紧密接触，例如具体可在控制芯片700与散热器400的基板接触面贴导热垫，以填充间隙从而提高散热效果并保护控制芯片700在使用、装配和运输过程中不被压力破坏。

或者，参考图3，容纳空间也可延伸至支撑部一侧，即支撑部和立面部内可形成联通的容纳空间。当控制芯片700的功率较小，例如小于2W时，可将控制芯片700以及风冷模组500均设置在支撑部处的容纳空间内，并令出风口靠近风冷模组500设置。本领域技术人员能够理解的是，控制芯片700在工作时也会发出一定热量，且功率越大的控制芯片700发热越严重。而相对于体积较大的立面部(至少需要和待充电的电子设备长度或者宽度相当)，支撑部仅用于对以一定角度竖立的立面部进行支撑，因此体积较小。相对地，支撑部内部的容纳空间体积也较小，因此如控制芯片700功率较大时，将其设置在立面部内部可进一步提高散热效果。但当控制芯片700的功率较小时，将其设置在支撑部内部也可保证散热效果，同时可以减小立面部处装置的整体厚度，例如可将立面部处装置的厚度减薄3-4mm。

根据本申请的示例，由于半导体制冷器300的冷端制冷，因此为了防止冷端温度过低而产生低于环境温度的低温造成在低温下结露，发生短路或腐蚀电路的风险，参考图5，壳体的容纳空间内还可设置一个或多个温度传感器。例如，温度传感器5(如图中所示出的5A-5C)可以位于以下位置的至少之一处：进风口20处(如图中所示出的5B)、半导体制冷器300冷端处(如图中所示出的5A)、以及壳体远离容纳空间一侧的表面上，如如图中所示出的5C。由此，在使用过中可以利用温度传感器5A上报容纳空间内部最低温度，利用温度传感器5B和5C上报环境温度，并控制半导体制冷器冷端的温度，以控制容纳空间内部最低温度不低于环境温度。具体地，可设置多个温度传感器，利用多个温度传感器分别确定环境温度和容纳空间内的最低温度。或者，也可设置一个温度传感器，用于检测环境温度或者容纳空间内部最低温度。当仅对环境温度进行检测时，半导体制冷器冷端的温度可以根据控制芯片向半导体制冷器施加的电压或是电流推算。当仅对冷端的温度进行检测时，可将室温(例如5-30摄氏度)近似视为环境温度。

上述无线充电装置可以是利用以下方法制备的：

提供构成壳体的壳体组件，例如可以由具有平整表面的非金属盖板和具有进风口和出风口的壳体件构成。随后提供线圈模组、半导体制冷器以及散热器，并利用导热材料将其按照前面描述的位置关系进行固定。导热材料可以是灌封胶、导热凝胶、导热硅脂等具有绝缘性的填隙材料，从而可以将线圈模组、半导体制冷器以及散热器彼此固定在一起。随后可进行将风冷模组固定在散热器上的操作，或者当控制芯片功率较小时，也可将风冷模组固定在用于形成支撑部的壳体组件的内部。随后将壳体组件进行组装，即可获得内部具有线圈模组、半导体制冷器、散热器和风冷模组等部件的无线充电装置。

综上所述，该无线充电装置具有散热效果良好的优点，可利用风冷以及半导体制冷器的双重作用对该无线充电装置以及正在进行充电的电子设备进行散热。并且该无线充电装置由于散热效果良好，因此一方面可在较大功率下(可达到40W)对电子设备进行充电，缩短充电时间，另一方面由于可有效对正在进行充电的电子设备进行散热，因此也可缓解由于电子设备在充电过程中发生过热而导致的安全问题，或是过热影响充电中电子设备的使用。

在本申请的又一方面，本申请提出了一种电子***。参考图6，该电子***包括：前面所述的无线充电装置1000以及电子设备2000。该电子设备具有可充电电池以及无线充电模组(图中未示出)，无线充电模组与无线充电装置匹配并可向可充电电池进行充电。由此，该电子***具有前面所述的无线充电装置所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子***具有可在散热良好的条件下进行无线充电等优点。

具体地，电子设备2000以及无线充电装置的进风口之间具有缝隙。由于该无线充电装置的进风口是设置于壳体的凹陷处的，因此该凹陷处可构成电子设备2000和进风口之间的缝隙，由此，气流可通过如图中箭头所示出的方向进入无线充电装置的容纳空间内部，并经风冷模组500吹出容纳空间，自出风口30处排出。由此，可加强进风口处电子设备2000处的散热效果。通常地，在利用立式无线充电装置进行充电时，电子设备的后摄像头2100位于上部与进风口对应。而通常地，电子设备2000内的主板2200也位于后摄像头2100附近的位置，是电子设备在充电或使用(例如进行游戏或观看视频)时发热较为严重的部分。因此可利用如图6中箭头所示出的气流流通方向对该位置处的电子设备2000进行散热，从而可提高该电子***的安全性能以及使用体验。

本申请的电子设备的具体类型不受特别限制，例如，可以为手机、智能手表、掌上电脑或者笔记本电脑。上述电子设备可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机***设备中的任何一种。具体的，电子设备可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStationPortable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，电子设备还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身或智能手表的头戴式设备(HMD))。

电子设备还可以是多个电子设备中的任何一个，多个电子设备包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器，便携式医疗设备以及数码相机及其组合。

在一些情况下，电子设备可以执行多种功能(例如，播放音乐，显示视频，存储图片以及接收和发送电话呼叫)。如果需要，电子设备可以是诸如蜂窝电话、媒体播放器、其他手持设备、腕表设备、吊坠设备、听筒设备或其他紧凑型便携式设备的便携式设备。

在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“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申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅为了区别不同的特征，而不能理解为对不同特征的重要性的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个示例”、“另一个示例”等的描述意指结合该示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的示例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个示例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同示例或示例以及不同示例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的示例，可以理解的是，上述示例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述示例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括具有充电表面的立面部以及支撑部，所述支撑部与所述立面部相连并与所述立面部之间具有夹角，所述立面部在未与所述支撑部相连的一侧的所述充电表面上具有凹陷，所述壳体至少在所述立面部内部具有容纳空间；

线圈模组、半导体制冷器以及散热器，所述线圈模组以及半导体制冷器位于所述容纳空间内，且所述线圈模组靠近所述充电表面设置，所述半导体制冷器位于所述线圈模组远离所述充电表面的一侧且所述半导体制冷器的冷端朝向所述线圈模组，所述散热器位于所述半导体制冷器的热端一侧；

风冷模组，所述风冷模组位于所述容纳空间内；

进风口以及出风口，所述进风口位于所述壳体的所述凹陷处，所述出风口位于所述壳体上，且所述进风口以及所述出风口均与所述容纳空间连通。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述壳体中至少与所述线圈模组对应处由非金属盖板构成，所述非金属盖板远离所述进风口的一端具有支撑架，所述支撑架可将待充电的电子设备架设于所述充电表面上；

所述线圈模组以及所述非金属盖板之间进一步包括导热件。

3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述散热器包括热管、均热板、石墨片以及散热翅片的至少之一。

4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述出风口位于所述壳体中靠近所述散热器的一侧，且所述出风口靠近所述立面部以及所述支撑部相连接处。

5.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述半导体制冷器的冷端和所述线圈模组相接触，所述散热器和所述半导体制冷器的热端相接触；

所述半导体制冷器在所述充电表面的正投影至少覆盖所述线圈模组在所述充电表面的正投影，所述散热器在所述充电表面的正投影至少覆盖所述半导体制冷器在所述充电表面的正投影。

6.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，进一步包括：

管理芯片，所述管理芯片与所述线圈模组电性相连，所述管理芯片位于所述散热器远离所述半导体制冷器的一侧；

所述风冷模组包括风扇，所述风扇位于所述进风口处并和所述散热器固定连接。

7.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述立面部和所述支撑部内具有相连通的所述容纳空间，所述无线充电装置进一步包括：

管理芯片，所述管理芯片与所述线圈模组电性相连且功率不大于2W，位于所述支撑部处的所述容纳空间内；

所述风冷模组包括风扇，所述风扇位于所述支撑部处的所述容纳空间内，并靠近所述出风口设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的无线充电装置，其特征在于，进一步包括：

至少一个温度传感器，所述温度传感器位于以下位置的至少之一处：所述进风口处、所述冷端处以及所述壳体远离所述容纳空间一侧的表面上。

9.一种电子***，其特征在于，所述电子***包括：

权利要求1-8任一项所述的无线充电装置；以及

电子设备，所述电子设备具有可充电电池以及无线充电模组，所述无线充电模组与所述无线充电装置匹配并可向所述可充电电池进行充电。

10.根据权利要求9所述的电子***，其特征在于，所述电子设备以及所述无线充电装置的所述进风口之间具有缝隙。

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