[發明專利]帶有冷卻設備的無線設備充電器

在審

• 申請號: 202010826205.0
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112398191A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: A·F·品寇斯;J·梅卡;G·W·小鮑威爾
• 申請（專利權）人: 安波福技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J50/00;H02J50/10;H05K7/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 浦易文

一種無線設備充電器，上述無線設備充電器構造成安裝在車輛的客艙內，包括：源線圈，上述源線圈構造成產生交變磁場；以及殼體，上述殼體與客艙氣動連通。殼體限定入口端口，上述入口端口構造成將空氣從客艙引導到殼體中。無線設備充電器還包括空氣移動設備，上述空氣移動設備構造成產生進入入口端口并穿過殼體的氣流。

相關申請的交叉引用

本申請要求2020年8月16日提交的第62/887929號的優先權權益，在此以參見的方式引入該專利申請的全文內容。

技術領域

本發明總體上涉及無線設備充電器，并且更具體地涉及具有冷卻設備以從組件去除熱量的無線設備充電器。

背景技術

基于感應耦合的無線設備充電器(WDC)已經被用于與諸如蜂窩電話、便攜式計算機和可穿戴電子設備的個人電子設備(PED)連接。無線設備充電器包括源線圈，交流電流穿過該源線圈，從而產生交變磁場。交變磁場在捕獲線圈中產生交流電流，從而將電能從無線設備充電器傳輸到個人電子設備。通常，無線設備充電器不包括任何有效的方法來減少內部產生的熱量，這些熱量可以傳輸到通常靠近無線設備充電器的個人電子設備。個人電子設備的加熱可能會限制個人電子設備以其最大速率進行充電的能力。充電速率受諸如源線圈與捕獲線圈之間的耦合、電池的充電狀態(SOC)和電池溫度物理的參數的影響。由無線設備充電器的源線圈中的電阻和渦電流引起的電損耗產生的熱量可能會與個人電子設備熱耦合，加熱個人電子設備，從而降低其以最大速率進行充電的能力。因此，有利的是需減少無線設備充電器與個人電子設備之間的傳熱。

無線電池充電器的汽車應用在從無線設備充電器到個人電子設備的熱傳遞方面存在額外的問題，因為封裝約束通常非常嚴格，從而減少了用于對流冷卻的無線設備充電器周圍的空氣移動。此外，無線設備充電器會被封裝在溫度高于車輛中的環境溫度的部件、例如加熱管的附近。

源線圈和捕獲線圈需要在效率和操作上進行設計權衡。一個問題是，隨著所傳輸的功率增大以匹配導電連接的充電系統，線圈內的損耗也增大，從而導致源線圈和捕獲線圈將產生更多的熱量。抵消這種情況的最有效的方法是提高源線圈與捕獲線圈之間的耦合效率。然而，主要的損耗就變為線圈(i2R)和鐵氧體(渦電流)損耗。線圈可以設計為具有較低的阻抗，但是必須設計為在基本工作頻率下進行最佳工作，以實現最佳的功率傳輸。因此，頻率處的電阻(阻抗)通常不是用于有效線圈設計的主要參數。選擇低渦電流損耗的鐵氧體對于使功率傳輸最大化也是不實際的，因此渦電流損耗按其原樣被接受。

由此，仍然需要提供一種在減少從無線設備充電器到個人電子設備的熱傳輸的同時具有高傳輸效率的無線設備充電器。

在背景部分中討論的主題不應僅由于其在背景部分中被提及而被認定是現有技術。類似地，背景部分中提到的、或與背景部分的主題相關的問題不應當被認為之前已在現有技術中被發現。背景部分中的主題僅代表不同的方案，它們本身也可以是發明。

發明內容

根據本發明的實施方式，提供一種構造成安裝在車輛的客艙內的無線設備充電器。無線設備充電器包括：源線圈，上述源線圈構造成產生交變磁場；以及殼體，上述殼體與客艙氣動連通。殼體限定入口端口，上述入口端口用于將空氣從客艙引導到殼體中。無線設備充電器還包括空氣移動設備，上述空氣移動設備構造成產生進入入口端口并穿過殼體的氣流。

在具有前述段落的無線設備充電器的一個或多個特征的示例性實施方式中，殼體的頂表面可構造成允許個人電子設備放置在頂表面上，并且頂表面對入口端口進行限定。

在具有前述段落中的任一段落的無線設備充電器的一個或多個特征的示例性實施方式中，頂表面對從頂表面延伸的多個突出部進行限定。多個突出部可構造成在個人電子設備與頂表面之間提供空氣空間。