[发明专利]带有冷却设备的无线设备充电器

说明书

一种无线设备充电器，上述无线设备充电器构造成安装在车辆的客舱内，包括：源线圈，上述源线圈构造成产生交变磁场；以及壳体，上述壳体与客舱气动连通。壳体限定入口端口，上述入口端口构造成将空气从客舱引导到壳体中。无线设备充电器还包括空气移动设备，上述空气移动设备构造成产生进入入口端口并穿过壳体的气流。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年8月16日提交的第62/887929号的优先权权益，在此以参见的方式引入该专利申请的全文内容。

技术领域

本发明总体上涉及无线设备充电器，并且更具体地涉及具有冷却设备以从组件去除热量的无线设备充电器。

背景技术

基于感应耦合的无线设备充电器(WDC)已经被用于与诸如蜂窝电话、便携式计算机和可穿戴电子设备的个人电子设备(PED)连接。无线设备充电器包括源线圈，交流电流穿过该源线圈，从而产生交变磁场。交变磁场在捕获线圈中产生交流电流，从而将电能从无线设备充电器传输到个人电子设备。通常，无线设备充电器不包括任何有效的方法来减少内部产生的热量，这些热量可以传输到通常靠近无线设备充电器的个人电子设备。个人电子设备的加热可能会限制个人电子设备以其最大速率进行充电的能力。充电速率受诸如源线圈与捕获线圈之间的耦合、电池的充电状态(SOC)和电池温度物理的参数的影响。由无线设备充电器的源线圈中的电阻和涡电流引起的电损耗产生的热量可能会与个人电子设备热耦合，加热个人电子设备，从而降低其以最大速率进行充电的能力。因此，有利的是需减少无线设备充电器与个人电子设备之间的传热。

无线电池充电器的汽车应用在从无线设备充电器到个人电子设备的热传递方面存在额外的问题，因为封装约束通常非常严格，从而减少了用于对流冷却的无线设备充电器周围的空气移动。此外，无线设备充电器会被封装在温度高于车辆中的环境温度的部件、例如加热管的附近。

源线圈和捕获线圈需要在效率和操作上进行设计权衡。一个问题是，随着所传输的功率增大以匹配导电连接的充电系统，线圈内的损耗也增大，从而导致源线圈和捕获线圈将产生更多的热量。抵消这种情况的最有效的方法是提高源线圈与捕获线圈之间的耦合效率。然而，主要的损耗就变为线圈(i2R)和铁氧体(涡电流)损耗。线圈可以设计为具有较低的阻抗，但是必须设计为在基本工作频率下进行最佳工作，以实现最佳的功率传输。因此，频率处的电阻(阻抗)通常不是用于有效线圈设计的主要参数。选择低涡电流损耗的铁氧体对于使功率传输最大化也是不实际的，因此涡电流损耗按其原样被接受。

由此，仍然需要提供一种在减少从无线设备充电器到个人电子设备的热传输的同时具有高传输效率的无线设备充电器。

在背景部分中讨论的主题不应仅由于其在背景部分中被提及而被认定是现有技术。类似地，背景部分中提到的、或与背景部分的主题相关的问题不应当被认为之前已在现有技术中被发现。背景部分中的主题仅代表不同的方案，它们本身也可以是发明。

发明内容

根据本发明的实施方式，提供一种构造成安装在车辆的客舱内的无线设备充电器。无线设备充电器包括：源线圈，上述源线圈构造成产生交变磁场；以及壳体，上述壳体与客舱气动连通。壳体限定入口端口，上述入口端口用于将空气从客舱引导到壳体中。无线设备充电器还包括空气移动设备，上述空气移动设备构造成产生进入入口端口并穿过壳体的气流。

在具有前述段落的无线设备充电器的一个或多个特征的示例性实施方式中，壳体的顶表面可构造成允许个人电子设备放置在顶表面上，并且顶表面对入口端口进行限定。

在具有前述段落中的任一段落的无线设备充电器的一个或多个特征的示例性实施方式中，顶表面对从顶表面延伸的多个突出部进行限定。多个突出部可构造成在个人电子设备与顶表面之间提供空气空间。