无线充电装置

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种无线充电装置。

背景技术

随着科技的发展与进步，目前诸如智慧型手机或平板电脑等移动设备已经可以通过车用程序(如car play)与行车系统连接使用。为了让使用者无须担忧移动设备的电力耗尽，无线充电装置还进一步应用于车辆上，来让移动设备通过车用程序与行车系统连接的同时，可放置于无线充电装置上充电。

在移动设备放置于无线充电装置上充电的过程中，无线充电装置会产生热量，而移动设备亦会有热量的产生。在此两种热量叠加的情况下有可能会降低无线充电装置的充电性能。因此，目前此领域研发人员正致力于解决前述的问题。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种无线充电装置，能够避免其自身所产生的热量及移动设备所产生的热量影响充电性能。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无线充电装置，用于对至少一电子装置进行充电，所述无线充电装置包括：

一壳体，包括一内部空间、至少一进风口、一出风口及一承载面，所述至少一进风口及所述出风口分别连通于所述内部空间，所述承载面背对于所述内部空间，所述承载面包括至少一摆放区；

至少一承靠垫，设置于所述至少一摆放区，所述至少一承靠垫包括多个凸起结构，所述多个凸起结构用于支撑所述至少一电子装置，所述多个凸起结构形成朝向所述至少一进风口的多个流道；

一无线充电模块，设置于所述内部空间并对应于所述至少一摆放区；以及

一风扇，设置于所述内部空间内，用于将空气自所述至少一进风口吸入所述内部空间，并经由所述出风口将空气吹出。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述壳体包括一凸台结构，所述凸台结构凸出于所述承载面，且所述凸台结构包括一迎风面，所述迎风面立于所述承载面，所述至少一进风口位于所述迎风面上。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，各所述流道的方向与所述迎风面的法线的夹角落于15度至60度的范围内。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，各所述流道的方向与所述迎风面的法线的夹角落于15度至30度的范围内。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述多个凸起结构为三角形凸块并分别沿互相平行的一第一直线、一第二直线、一第三直线及一第四直线排列，所述第二直线及所述第三直线位于所述第一直线及所述第四直线之间，位于所述第一直线及所述第三直线上的一部分的所述多个凸起结构的尖角朝向一第一方向，位于所述第二直线及所述第四直线上的另一部分的所述多个凸起结构的尖角朝向一第二方向，所述第一方向与所述第二方向相反，位于所述第一直线及所述第二直线上的一部分的所述多个凸起结构交错排列，位于所述第三直线及所述第四直线上的另一部分的所述多个凸起结构交错排列。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述第一直线、所述第二直线、所述第三直线及所述第四直线分别垂直于所述迎风面。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述多个凸起结构为斜向长形凸条，各所述流道形成于所述多个凸起结构中相邻的二者之间。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述壳体包括至少一防水结构，所述至少一防水结构自所述承载面凸出并位于所述至少一进风口内。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述至少一防水结构包括一导斜面，所述导斜面与所述承载面夹一钝角。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述钝角的角度落于120度至150度的范围内。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述至少一摆放区的数量为两个，两个所述摆放区分别用于供两个所述电子装置放置，所述迎风面面向两个所述摆放区。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述壳体还包括一分隔凸条，所述分隔凸条凸出于所述承载面，且位于两个所述摆放区之间。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述迎风面垂直于所述承载面。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述壳体包括一内顶面、一内底面及一分隔墙，所述内顶面背对于所述承载面，所述内底面面向所述内顶面，所述分隔墙自所述内顶面凸出，而将所述内部空间分成一排水通道及一电子元件容置区，所述壳体还包括至少一排水口，所述至少一排水口位于所述内底面，所述至少一进风口及所述至少一排水口分别连通于所述排水通道，所述出风口位于所述内底面且连通于所述电子元件容置区，至少部分的所述无线充电模块及所述风扇位于所述电子元件容置区。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述分隔墙与所述内底面之间形成一通口，所述壳体还包括一挡水墙，所述挡水墙自所述内底面凸出，所述挡水墙遮挡所述通口。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述挡水墙将所述内底面分为一第一区域及一第二区域，所述第一区域至少部分对应于所述排水通道，所述第二区域对应于所述电子元件容置区，所述第一区域包括至少一排水斜坡，所述至少一排水斜坡包括相对的一第一侧及一第二侧，所述第一侧至所述内顶面的距离小于所述第二侧至所述内顶面的距离，所述第二侧位于所述第一侧与所述至少一排水口之间。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述至少一排水口的数量及所述至少一排水斜坡的数量皆为两个，两个所述排水斜坡相对称，且两个所述排水斜坡分别位于两个所述排水口之间。

作为本发明的无线充电装置的可选方案，所述无线充电模块包含一电路板及至少一线圈组件，所述电路板较所述至少一线圈组件靠近所述风扇，所述电路板包括至少一热源，所述至少一热源邻近于所述风扇的一入风侧。

本发明的有益效果为：

本发明提供的无线充电装置包括一壳体、至少一承靠垫、一无线充电模块及一风扇，壳体包括一内部空间、至少一进风口、一出风口及一承载面，进风口及出风口分别连通于内部空间，承载面背对于内部空间，承载面包括至少一摆放区，承靠垫设置于摆放区，承靠垫包括多个凸起结构，这些凸起结构用于支撑电子装置，这些凸起结构形成朝向进风口的多个流道，无线充电模块设置于内部空间并对应于摆放区，风扇设置于内部空间内，用于将空气自进风口吸入内部空间，并经由出风口将空气吹出，藉由承靠垫的这些凸起结构支撑电子装置，这些凸起结构形成朝向进风口的多个流道，可使风扇在将空气自进风口吸入内部空间的过程中，让空气先流经电子装置底部，来对电子装置进行散热，接着在空气进入内部空间后再对无线充电模块进行散热，故能使电子装置及无线充电装置保持适当的温度，而可维持充电性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的无线充电装置的立体示意图；

图2是图1的分解示意图；

图3是图1的俯视示意图；

图4是图3中A-A处的剖视示意图；

图5是图3中B-B处的剖视示意图；

图6是图3中承靠垫的凸起结构导引气流的流场模拟图；

图7是气流流过图1中无线充电装置的压力分布模拟图；

图8是气流流过图1中无线充电装置的流场分布模拟图；

图9是气流流过图1中无线充电装置的温度分布模拟图；

图10是本发明实施例二提供的无线充电装置的分解示意图；

图11是图10中无线充电装置的俯视示意图。

图中：

1、无线充电装置；1a、无线充电装置；2、电子装置；3、镜头；

10、壳体；11、座体；12、盖体；12a、盖体；

111、内底面；112、挡水墙；113、排水口；114、出风口；

1111、第一区域；1112、第二区域；1113、排水斜坡；1114、第一侧；1115、第二侧；

121、承载面；1211、摆放区；122、分隔凸条；124、凸台结构；1241、迎风面；1241a、迎风面；125、进风口；126、防水结构；1261、导斜面；127、内顶面；128、分隔墙；

13、内部空间；131、排水通道；132、电子元件容置区；

20、无线充电模块；21、电路板；211、热源；22、线圈组件；

30、风扇；31、入风侧；

40、承靠垫；40a、承靠垫；41、凸起结构；41a、凸起结构；411、尖角；

42、流道；42a、流道。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须包括特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参阅图1与图2。图1是本发明实施例一提供的无线充电装置的立体示意图。图2是图1的分解示意图。

在本实施例中，无线充电装置1可用于对两个电子装置2进行充电，其中电子装置2可以是智慧型手机。

接着，请参阅图2至图5。图3是图1的俯视示意图。图4是图3中A-A处的剖视示意图。图5是图3中B-B处的剖视示意图。

无线充电装置1包含一壳体10、一无线充电模块20及一风扇30。此外，无线充电装置1还可包含两个承靠垫40。

壳体10包含相组装的一座体11及一盖体12，座体11及盖体12共同形成一内部空间13，内部空间13容纳无线充电模块20及风扇30。

盖体12包括一承载面121、一分隔凸条122、一凸台结构124、多个进风口125及多个防水结构126。承载面121背对于内部空间13，且承载面121包括两个摆放区1211。分隔凸条122自承载面121凸出，并位于承载面121的两个摆放区1211之间。凸台结构124凸出于承载面121，且凸台结构124包括一迎风面1241，而迎风面1241立于承载面121且面向两个摆放区1211。迎风面1241可以垂直于承载面121，但并不以此为限。在其他实施例中，迎风面1241可与承载面121夹一锐角或一钝角。这些进风口125位于迎风面1241上，并连通于内部空间13。这些防水结构126自承载面121凸出并分别位于这些进风口125内。这些防水结构126各包括一导斜面1261，导斜面1261与承载面121夹一钝角θ1，而此钝角θ1的角度可以落于120度至150度的范围内，但并不以此为限。

在本实施例中，这些防水结构126可防止水从进风口125进入内部空间13，以避免对内部空间13的无线充电模块20产生不利的影响。此外，防水结构126有导斜面1261的设计，可导引外部气流从进风口125进入内部空间13。

应注意的是，防水结构126的导斜面1261并不限于与承载面121夹钝角θ1。在其他实施例中，防水结构的导斜面可调整为与承载面垂直的表面。此外，盖体12并不限于包括这些防水结构126，若无防止水从进风口125进入内部空间13的需求，盖体12的这些防水结构126可进行省略。

另外，盖体12并不限于包括凸台结构124。在其他实施例中，盖体可无凸台结构，而这些进风口可直接形成于盖体的承载面上。此外，进风口125的数量并不以多个为限。在其他实施例中，进风口125的数量可仅为一个。再者，分隔凸条122为选用的结构而可进行省略。

在本实施例中，盖体12还包括一内顶面127及一分隔墙128，内顶面127背对于承载面121。分隔墙128自内顶面127凸出，而将内部空间13分成一排水通道131及一电子元件容置区132，其中进风口125经由排水通道131连通于电子元件容置区132。电子元件容置区132容纳无线充电模块20及风扇30。

座体11包括一内底面111、一挡水墙112、多个排水口113及一出风口114。内底面111面向内顶面127，而盖体12的分隔墙128与内底面111之间形成一通口O，此通口O连通于排水通道131及电子元件容置区132。挡水墙112自内底面111凸出，并遮挡通口O。挡水墙112将座体11的内底面111分隔为一第一区域1111及一第二区域1112，第一区域1111至少部分对应于排水通道131，而第二区域1112对应于电子元件容置区132。这些排水口113位于第一区域1111且连通于排水通道131。第一区域1111包括两个排水斜坡1113，两个排水斜坡1113各包括相对的一第一侧1114及一第二侧1115。第一侧1114至内顶面127的距离T1小于第二侧1115至内顶面127的距离T2。两个排水斜坡1113为对称形成，即两个排水斜坡1113的两个第一侧1114位于两个第二侧1115之间。两个排水斜坡1113位于一部分的排水口113与另一部分的排水口113之间，且各排水斜坡1113的第二侧1115位于第一侧1114与一部分的排水口113之间。出风口114位于第二区域1112，且连通于电子元件容置区132。

在本实施例中，藉由挡水墙112的设置，可避免经由进风口125进入排水通道131的水落至第一区域1111后直接进入至电子元件容置区132，故可避免水对电子元件容置区132内的无线充电模块20及风扇30产生不利的影响。

再者，藉由排水斜坡1113的设置，可使经由进风口125进入排水通道131的水落至第一区域1111后，经由排水斜坡1113的帮助而从排水口113排出，以避免水持续累积而溢流过挡水墙112。

应注意的是，排水斜坡1113及排水口113的数量并非用于限制本发明。在其他实施例中，排水斜坡及排水口的数量可各仅为一个，或者是座体可无排水斜坡。

此外，盖体12的分隔墙128、座体11的挡水墙112及排水口113为选用的结构，若无排水及避免水影响无线充电模块20及风扇30的需求，盖体12的分隔墙128、座体11的挡水墙112及排水口113可进行省略。

无线充电模块20包含一电路板21及两个线圈组件22。电路板21固定于座体11，且电路板21面向座体11的内底面111的表面上包括多个热源211。这些热源211可以是芯片等电子零件。两个线圈组件22固定于电路板21，并位于电路板21远离座体11的内底面111的一侧。两个线圈组件22分别对应于盖体12的承载面121的两个摆放区1211，两个线圈组件22用于对分别摆放于两个摆放区1211的两个所述电子装置2进行无线充电。

风扇30可以是轴流式风扇。风扇30固定于座体11，并位于座体11的出风口114处。风扇30的一入风侧31邻近于电路板21的热源211。借此，自入风侧31进入风扇30的风可对电路板21的热源211进行散热。

两个承靠垫40可以是橡胶材质。两个承靠垫40分别设置于盖体12的承载面121的两个摆放区1211。两个承靠垫40为相同的结构，故以下仅详细介绍其中一个承靠垫40。承靠垫40包括多个凸起结构41，这些凸起结构41用于支撑电子装置2，这些凸起结构41形成朝向进风口125的多个流道42。详细来说，这些凸起结构41为三角形凸块并分别沿互相平行的一第一直线L1、一第二直线L2、一第三直线L3及一第四直线L4排列，其中第一直线L1、第二直线L2、第三直线L3及第四直线L4垂直于迎风面1241，第二直线L2及第三直线L3位于第一直线L1及第四直线L4之间，位于第一直线L1及第三直线L3上的一部分的凸起结构41的尖角411朝向一第一方向D1，位于第二直线L2及第四直线L4上的另一部分的凸起结构41的尖角411朝向一第二方向D2，其中第一方向D1与第二方向D2相反。位于第一直线L1及第二直线L2上的一部分的凸起结构41交错排列，位于第三直线L3及第四直线L4上的另一部分的凸起结构41交错排列。这些凸起结构41所形成的流道42(如沿图3的线段C1)与迎风面1241的法线N的夹角θ2落于15度至60度的范围内。

在本实施例中，这些凸起结构41可支撑电子装置2，并提供防滑的效果。此外，这些凸起结构41可架高电子装置2，使得在风扇30的运作过程中，这些凸起结构41所形成流道42将外部气流从电子装置2的底部导引至进风口125。详情请见图6，其中图6是图3中承靠垫40的凸起结构41导引气流的流场模拟图。由图6可知，在风扇30的运作过程中，进风口125处形成负压，无线充电装置1下侧以及左右两侧(图6所示方位)的外部气流由各个流道42进入进风口125，沿气流流动方向，外部气流的流速由0逐渐增大为大致0.2m/s，使得外部气流能够充分带走无线充电装置1和电子装置2之间的热量。如此一来，可有效利用气流来对电子装置2进行散热。

此外，藉由这些凸起结构41所形成的流道42(如图3的线段C1)与迎风面1241的法线N的夹角θ2落于15度至60度的范围内，可减少电子装置2的镜头3对于气流的影响。较佳地，这些凸起结构41所形成的流道42(如图3的线段C1)与迎风面1241的法线N的夹角θ2落于15度至30度的范围内，可进一步减少电子装置2的镜头3对气流的影响。

应注意的是，这些凸起结构41所形成的流道42(如图3的线段C1)与迎风面1241的法线N的夹角θ2并非用于限制本发明，而是可依据实际需求任意调整。应注意的是，这些凸起结构41为选用的结构而可进行省略。

以图1及图3视角来看，本实施例的承靠垫40的这些凸起结构的排列方式，可最小化摆放于左侧的摆放区1211的电子装置2的镜头3对气流的干扰。至于摆放于右侧的摆放区1211的电子装置2，其镜头3对来自无线充电装置1的右侧的气流干扰程度较小，故右侧承靠垫40与左侧的承靠垫40可为相同的结构，而不需为结构对称的设置。因此，不须生产两种结构对称的承靠垫，而可节省成本。

在风扇30的运作下，从进风口125进入内部空间13的气流沿着排水通道131进入电子元件容置区132，而对无线充电模块20的电路板21的热源211及线圈组件22进行散热，以维持无线充电性能。接着，风扇30将电子元件容置区132内的空气吹出至外部。其中，气流流过无线充电装置1的压力、流场及温度分布模拟图请见图7至9。由图7可知，以无线充电装置1的右侧视角对无线充电装置1的外部气压和内部气压进行模拟观察，无线充电装置1处于大致0.377Pa的压力环境中，在风扇30的运作下，无线充电装置1的内部形成负压，从无线充电装置1的外部至无线充电装置1的内部，气压压力逐渐降低，风扇30处的压力最低，大致为-25.3Pa，无线充电装置1的内部负压充足，表明风扇30的动力十足，使得外部气流可以顺利由无线充电装置1的外部进入无线充电装置1的内部，保证了无线充电装置1的内部以及无线充电装置1和电子装置2之间的散热效果。由图8可知，以无线充电装置1的右侧视角对无线充电装置1的外部、内部的气流速度以及无线充电装置1的表面温度和内部温度进行模拟观察，在风扇30的运作下，外部气流(箭头表示)由无线充电装置1的外部逐渐进入无线充电装置1的内部，外部气流的速度由0逐渐增加到大致0.5m/s，保证了无线充电装置1的内部以及无线充电装置1和电子装置2之间的散热效果。由图8可知，无线充电装置1的内部和表面温度均大致在25℃和50℃之间，处于适当温度范围内，表明完成了充分的换热过程，最大程度地降低了热量对无线充电装置1的充电性能的影响。由图9可知，以无线充电装置1的右侧视角对无线充电装置1的外部、表面和内部的温度进行模拟观察，在风扇30的运作下，外部气流由无线充电装置1的外部进入无线充电装置1的内部，无线充电装置1的外部温度大致为25℃，无线充电装置1的表面温度和内部温度均大致在25℃和50℃之间，处于适当温度范围内，表明完成了充分的换热过程，最大程度地降低了热量对无线充电装置1的充电性能的影响。

如此一来，藉由进风口125所在的迎风面1241面向供电子装置2放置的摆放区1211，即供电子装置2放置的摆放区1211位于进风口125的一侧的设置，可使风扇30在将空气自进风口125吸入内部空间13的过程中，让空气先流经电子装置2周围，来对电子装置2进行散热，接着在空气进入内部空间13后再对无线充电模块20进行散热，故能使电子装置2及无线充电装置1保持适当的温度，而可维持充电性能。

在本实施例中，摆放区1211的数量为一个，而线圈组件22的数量为两个，但并不以此为限。在其他实施例中，摆放区及线圈组件的数量可仅为一个。

实施例二

接着，请参阅图10及图11，图10是本发明实施例二提供的无线充电装置的分解示意图。图11是图10中无线充电装置的俯视示意图。

本实施例的无线充电装置1a类似于参阅图1至图6所示的无线充电装置1，二者之间的差异主要在于承靠垫的结构，故以下仅针对本实施例的无线充电装置1a的承靠垫40a进行详细说明，至于本实施例的无线充电装置1a与参阅图1至6所示的无线充电装置1相同的部分则不再赘述。

在本实施例中，承靠垫40a的这些凸起结构41a为斜向长形凸条，各流道42a形成于这些凸起结构41a中相邻的二者之间。这些凸起结构41a所形成的流道42a(如图11的线段C2)与盖体12a的迎风面1241a的法线N的夹角θ3落于15度至60度的范围内。较佳地，这些凸起结构41a所形成的流道42a(如沿图11的线段C2)与迎风面1241a的法线N的夹角θ3落于15度至30度的范围内。

根据上述实施例所揭露的无线充电装置，藉由承靠垫的这些凸起结构支撑电子装置，这些凸起结构形成朝向进风口的多个流道，可使风扇在将空气自进风口吸入内部空间的过程中，让空气先流经电子装置底部，来对电子装置进行散热，接着在空气进入内部空间后再对无线充电模块进行散热，故能使电子装置及无线充电装置保持适当的温度，而可维持充电性能。

在本发明的一实施例中，本发明的无线充电装置系可应用于车载装置，例如自驾车、电动车或半自驾车等等。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。