背景技術(shù)：

通信裝置(例如智能手機(jī)、平板電腦、和筆記本電腦)配備有可充電電源，用于支持通信裝置的操作?？沙潆婋娫词请娫?例如電池)，其具有存儲于其中的電力，用于支持通信裝置的操作。由于通信裝置的操作，可充電電源中的電力會變得耗盡?？衫贸潆娧b置給可充電電源進(jìn)行充電，以便進(jìn)一步的操作。

附圖說明

參照附圖對詳細(xì)說明進(jìn)行描述。描述和附圖僅僅是本發(fā)明主題的例子，而并非意圖限定要求保護(hù)的主題的范圍。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)例的充電裝置的示意圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)例的充電裝置的示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)例的充電裝置的示意圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)例的充電裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

充電裝置是用于給通信裝置(例如筆記本電腦、平板電腦、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、和智能手機(jī))進(jìn)行充電。在充電裝置的操作期間，充電裝置的各部件例如由于長時(shí)間使用可變熱。部件的過熱會影響該部件的運(yùn)行，或者在一些情況下會導(dǎo)致該部件的損壞。此外，部件的過熱可表現(xiàn)為充電裝置外表面的溫度升高。在這種情況下，如果充電裝置的使用者與經(jīng)加熱表面接觸，則他們會經(jīng)歷由于充電裝置的經(jīng)加熱表面所造成的不適感或者經(jīng)受輕微的熱相關(guān)的損傷。

為了避免過熱并且為了將部件的溫度維持在它們的合適的操作溫度內(nèi)，充電裝置具備散熱件。散熱件是可安裝到部件上并與之接觸的器件，用于散發(fā)由該部件所產(chǎn)生的熱。散熱件提取由該部件所產(chǎn)生的熱并且將其散發(fā)到外部環(huán)境，由此維持該部件的溫度。散熱件包括基部及從基部延伸出的多個(gè)柱銷或翅片。通常，散熱件被定位成使得散熱件的基部緊靠該部件同時(shí)柱銷的頂端面向充電裝置的表面。通常，可將呈現(xiàn)高熱導(dǎo)率的材料(例如金屬或合金)用于制造散熱件。該材料的高熱導(dǎo)率促進(jìn)熱的耗散。

雖然該材料的高熱導(dǎo)率促進(jìn)熱的耗散，但它也導(dǎo)致散熱件變熱。因?yàn)橥ǔ？赡軐⒉考蜕峒荛]在充電裝置內(nèi)部，所以散熱件的變熱會相應(yīng)地導(dǎo)致充電裝置主體的加熱。例如，在充電裝置內(nèi)部，散熱件可被容納于外殼的內(nèi)部。在這種情況下，外殼的某些內(nèi)部區(qū)域會靠近散熱件的柱銷。因此，在操作中柱銷的頂端會具有最高溫度，這會導(dǎo)致在頂端附近的充電裝置的內(nèi)表面和內(nèi)部環(huán)境變熱。如此所產(chǎn)生的熱隨后會從內(nèi)部區(qū)域被傳遞至充電裝置的外表面。如上所述，該表面的變熱會導(dǎo)致充電裝置的使用者的不適感，或者會將使用者置于經(jīng)受熱相關(guān)損傷的危險(xiǎn)中。在另一個(gè)實(shí)例中，如果散熱件是由具有低熱導(dǎo)率的材料所制成，那么散熱件會不能有效地散發(fā)所產(chǎn)生的熱。因此，充電裝置的部件會過熱，并且在一些情況下在長時(shí)間使用中會損壞。

本發(fā)明的主題涉及一種充電裝置、及包括用于有效耗散從充電裝置各種部件中所產(chǎn)生熱的平面狀支撐結(jié)構(gòu)的其它這種充電設(shè)備。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，平面狀支撐結(jié)構(gòu)包括第一表面和第二表面。第一表面可包括多個(gè)突出部。這些突出部可從第一表面延伸出并且終止于被稱為頂端的一端。這些突出部可具有不同的形狀和輪廓。在一個(gè)實(shí)例中，平面狀支撐結(jié)構(gòu)可以是散熱件，其中突出部可以是從散熱件基部向外延伸的柱銷。每個(gè)的這種柱銷可包括頂端。

在一個(gè)實(shí)例中，第一表面可具有施加于其上的熱輻射涂層。該熱輻射涂層影響來自第一表面的熱輻射。在一個(gè)實(shí)施例中，可用熱輻射涂層涂覆第一表面的整個(gè)區(qū)域。在這種情況下，如此施加的熱輻射涂層也可涂覆每個(gè)突出部的頂端的表面。在另一個(gè)實(shí)施例中，可用熱輻射涂層涂覆第一表面的一部分或特定部分。熱輻射涂層可增加由第一表面散發(fā)熱的速率。該熱輻射涂層可以是基于各種同素異形形式的碳，例如石墨烯、碳納米管、類金剛石碳、和石墨。此外，用導(dǎo)熱涂層涂覆平面狀支撐結(jié)構(gòu)的第二表面的一部分，以便影響來自部件的熱的傳導(dǎo)和提取。當(dāng)安裝充電裝置的部件時(shí)，導(dǎo)熱材料的涂層間插(intersperse)在第二表面與部件之間。

此外，突出部的頂端也可具有施加于一部分熱輻射涂層上的隔熱涂層，用于使經(jīng)過頂端所散發(fā)的熱最小化。因此，即使頂端會在最大程度上變熱，在充電裝置的頂端或任何內(nèi)表面附近的大部分環(huán)境不會同樣程度地變熱。

在另一個(gè)實(shí)例中，在施加熱輻射材料之前，最初用隔熱涂層涂覆突出部的頂端。一旦隔熱涂層被施加到突出部的頂端，則用熱輻射涂層施加第一表面的其余表面區(qū)域。

如在本描述中所說明，在包括平面狀支撐結(jié)構(gòu)的充電裝置中，實(shí)現(xiàn)有效的熱耗散以及針對所散發(fā)熱的適當(dāng)絕緣。因此，可避免充電裝置的整體部件和表面兩者的過熱及相關(guān)的損壞。此外，由于與充電裝置的物理接觸所造成的使用者的不適感或者發(fā)生不期望有的熱相關(guān)損傷的可能性也降低。

下面接合附圖及相關(guān)描述，對上述方面作進(jìn)一步的描述。應(yīng)當(dāng)指出的是，描述和附圖僅僅是說明本發(fā)明主題的原理。因此，盡管在本文中未明確地描述或圖示，使本發(fā)明主題的原理具體化的各種布置可以從描述中設(shè)想出并且包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)例的充電裝置100的示意圖。在一個(gè)實(shí)例中，充電裝置100可以是用于給通信裝置(例如智能手機(jī)、平板電腦、和個(gè)人數(shù)字助理)進(jìn)行充電的、支持無線充電技術(shù)的無線充電器。通常，當(dāng)把這種通信裝置放置在緊靠充電裝置100的位置時(shí)，充電裝置(例如充電裝置100)給通信裝置進(jìn)行充電。

在一個(gè)實(shí)例中，充電裝置100可包括殼體(在圖中未示出)，該殼體相應(yīng)地容納具有預(yù)定厚度的平面狀支撐結(jié)構(gòu)102。該平面狀支撐結(jié)構(gòu)102可由金屬材料構(gòu)成，例如鋁、鎂、鋅、鈦、鈮、銅、鐵、碳化硅、或者其任何的合金。在另一個(gè)實(shí)例中，如將在下面的圖2中所描述，可使用例如塑料的材料制造平面狀支撐結(jié)構(gòu)102。

平面狀支撐結(jié)構(gòu)102包括兩個(gè)表面，即第一表面104和第二表面106。如將會在本描述的隨后部分所說明，平面狀支撐結(jié)構(gòu)102可支撐充電裝置100的一個(gè)或多個(gè)部件。平面狀支撐結(jié)構(gòu)102的第一表面104包括從第一表面104延伸出的多個(gè)突出部108。盡管圖1示出了從第一表面104直交地延伸的突出部108，但在不偏離本發(fā)明主題的范圍的前提下，突出部108可以相對于第一表面104的任意角度而傾斜。每個(gè)突出部108可從它們的各自基部(在第一表面104上)延伸，并且可終止于端部110(也被稱為頂端110)。突出部108也可具有不同的形狀。例如，突出部108可具有半球形、角錐形、半橢圓形、梯形、或矩形的形狀。突出部108有助于增大第一表面104的有效表面，因此也增加熱耗散。

在一個(gè)實(shí)例中，第一表面104和頂端110具有熱輻射涂層112。該熱輻射涂層112可由可提高通過熱輻射的熱耗散的速率的材料所構(gòu)成。在這種情況下，這種材料可被視為具備高熱輻射率，亦即，是有助于提高通過輻射的熱能耗散的速率的材料。例如，熱輻射涂層112可由不同類型的材料構(gòu)成。例如，熱輻射涂層112可以是基于任一種同素異形形式的碳，例如石墨烯、碳納米管、類金剛石碳、和石墨。此外，在不偏離本發(fā)明主題的范圍的前提下，也將可這種材料的各種組合用于制備熱輻射涂層112。

此外，每個(gè)突出部108的頂端110可具有隔熱涂層114。在一個(gè)實(shí)例中，隔熱涂層114被施加成使得它與熱輻射涂層112重疊。隔熱涂層114可以是基于抑制熱傳導(dǎo)的材料，亦即，它是熱絕緣體。隔熱涂層114減少在充電裝置100的周圍環(huán)境和內(nèi)表面中從頂端110所散發(fā)的熱。因此，降低了可在將通信裝置置于充電裝置100的表面或者從充電裝置100的表面取回充電裝置100時(shí)充電裝置100的使用者經(jīng)歷不適感或者經(jīng)受熱相關(guān)損傷的可能性。

隔熱涂層114可由例如玻璃纖維、礦棉、纖維素、硅酸鈣、泡沫玻璃、和彈性體的材料所構(gòu)成。此外，在不偏離本發(fā)明主題的范圍的前提下，也可將這種材料的各種組合用于制備隔熱涂層114。

在一個(gè)實(shí)例中，平面狀支撐結(jié)構(gòu)102的第二表面106可具有導(dǎo)熱涂層116，用以通過傳導(dǎo)而影響由充電裝置100的各種部件所產(chǎn)生熱的傳遞。導(dǎo)熱涂層116可由可增強(qiáng)平面狀支撐結(jié)構(gòu)102的熱傳導(dǎo)的材料所構(gòu)成。此外，導(dǎo)熱涂層116也可增強(qiáng)緊靠導(dǎo)熱涂層116(即，與導(dǎo)熱涂層116物理接觸)的部件的熱傳導(dǎo)?？墒褂猛禺愋涡问降奶己头勰┬问降奶沾刹牧现械囊环N來制造導(dǎo)熱涂層116。在其中平面狀支撐結(jié)構(gòu)102是由金屬材料所構(gòu)成的一個(gè)實(shí)例中，可將導(dǎo)熱涂層116涂覆在一部分的第二表面上。

充電裝置100還可包括設(shè)置在第二表面106上的磁芯118。該磁芯118可結(jié)合線圈(在附圖中未示出)而使用，用以產(chǎn)生用于給通信裝置進(jìn)行無線充電的電磁場。在一個(gè)實(shí)例中，可使用金屬材料(例如使用銅)制造磁芯118。在一個(gè)實(shí)例中，如在附圖中所示，磁芯118可在磁芯118表面120處緊靠第二表面的具有導(dǎo)熱涂層116的部分。充電裝置100還可包括蓋122。蓋122可包含例如塑料的材料，并且可為充電裝置100的各部件提供支撐。

此外，在一個(gè)實(shí)例中，可將包含鐵氧體材料的部件或板(在附圖中未示出)設(shè)置在磁芯118的下方，用以減小由磁芯118所引起渦流的影響。

在充電裝置100的長時(shí)間使用期間，磁芯118會變熱。在這種情況下，導(dǎo)熱涂層116可促進(jìn)熱經(jīng)過平面狀支撐結(jié)構(gòu)102的第二表面106的傳導(dǎo)。由于導(dǎo)熱涂層116，因而熱可以較快的速率從磁芯118傳導(dǎo)至平面狀支撐結(jié)構(gòu)102。由于傳導(dǎo)，因而從磁芯118中所提取的熱被傳遞至平面狀支撐結(jié)構(gòu)102的第一表面104。從第一表面104，熱可經(jīng)過突出部108散發(fā)到在平面狀支撐結(jié)構(gòu)102附近的空氣中。涂覆在第一表面104上的熱輻射涂層112可促進(jìn)熱以較快的速率被耗散。此外，涂覆在頂端110上的隔熱涂層114防止熱從頂端110被耗散，因此在頂端110附近的充電裝置100的表面可以不變熱。因此，使用者經(jīng)歷不適感或者經(jīng)受熱相關(guān)損傷的情況減少。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)例的充電裝置200的示意圖。該充電裝置200包括平面狀支撐結(jié)構(gòu)202，例如平面狀支撐結(jié)構(gòu)102。類似于結(jié)合圖1所描述的實(shí)例，平面狀支撐結(jié)構(gòu)202還包括第一表面204和第二表面206。平面狀支撐結(jié)構(gòu)202的第一表面204還包括多個(gè)突出部208，例如突出部108。突出部208從第一表面204延伸直到頂端210。在一個(gè)實(shí)例中，如在附圖中所示，可使用非金屬材料(例如塑料)制造平面狀支撐結(jié)構(gòu)202。將這種材料用于制造充電裝置200，可提供用于制造充電裝置200的輕質(zhì)、高通量和具成本效益的方法。在本實(shí)例中，平面狀支撐結(jié)構(gòu)202的整個(gè)第二表面206可具有所涂覆的導(dǎo)熱涂層216，例如導(dǎo)熱涂層116。導(dǎo)熱涂層216增加塑料的導(dǎo)熱性。

在本實(shí)例中，突出部208的每個(gè)頂端210具有類似于隔熱涂層114的隔熱涂層214。以隔熱涂層214與在第一表面204上延伸的熱輻射涂層212(例如熱輻射涂層112)重疊的方式，將隔熱涂層214設(shè)置在頂端210上。亦如圖2中所示，充電裝置200還可包括磁芯218，例如磁芯118。盡管本說明描繪了磁芯218，但在不偏離本發(fā)明主題的范圍的前提下，充電裝置200也可包括另外的部件(在圖中未示出)。

磁芯218被放置成使得它與第二表面206物理接觸，并且導(dǎo)熱涂層216間插于磁芯218與第二表面206之間。平面狀支撐結(jié)構(gòu)202為磁芯218和其它部件提供支撐。此外，充電裝置200的蓋222也可為充電裝置200的其它部件提供支撐。

在操作中，由與第二表面206接觸的磁芯218(或其它部件)所產(chǎn)生的熱被導(dǎo)熱涂層216所提取。導(dǎo)熱涂層216允許設(shè)置在第一表面204上的熱輻射涂層212的部分也通過傳導(dǎo)而被加熱。第一表面204的表面區(qū)域暴露于充電裝置200的內(nèi)部環(huán)境。由熱輻射涂層212在第一表面204上的部分所傳導(dǎo)的熱被散發(fā)到充電裝置200的內(nèi)部環(huán)境。此外，因?yàn)橥怀霾?08的頂端210具有隔熱涂層214，所以頂端210的加熱并不導(dǎo)致充電裝置200的內(nèi)表面的加熱。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)例的用于給電子裝置進(jìn)行充電的充電裝置300的示意圖。在一個(gè)實(shí)例中，充電裝置300可包括多個(gè)部件302-1、…、302-n，共同地被稱為部件302，并且單獨(dú)地被稱為部件302。部件302的例子可包括但不限于：晶體管、電阻器、充電線圈、整流器、和在充電電路中所使用的其它這種部件。

充電裝置300還包括具有第一表面306和第二表面308的支撐平面304。部件302被定位成使得它們與第二表面308物理接觸。如將在下面所描述，第二表面308可具有在第二表面308與部件304的上表面中間所涂覆的涂層，用以促進(jìn)來自部件304的熱的有效耗散。

在一個(gè)實(shí)例中，第一表面306包括從第一表面306延伸出且終止于頂端312的多個(gè)突起部310。突起部310提供支撐平面304的第一表面306的增大的表面積，以便影響通過輻射的有效熱耗散。在本實(shí)例中，頂端312具有隔熱涂層314(例如隔熱涂層114)，用以減少從頂端312中所散發(fā)的熱。應(yīng)當(dāng)指出的是，可將部件302和支撐平面304封閉在充電裝置300的殼體中。在本實(shí)例中，殼體的某些內(nèi)部分將會靠近頂端312。由于被施加到頂端312上的隔熱涂層314，因而由頂端312所輻射的熱減少。因此，可使充電裝置300的內(nèi)部或在頂端312附近的其它部件的加熱最小化。因此，由于充電裝置300表面的過熱因而使用者經(jīng)歷不適感或者經(jīng)受輕微的熱相關(guān)損傷的可能性降低。在一個(gè)實(shí)例中，可由例如酚醛泡沫、蛭石、聚氨酯泡沫、和聚苯乙烯泡沫的材料來制備隔熱涂層314。在一個(gè)實(shí)例中，可將聚苯乙烯泡沫部分地或者完全地浸泡于聚合物樹脂中。可用熱輻射涂層316(例如熱輻射涂層112)涂覆第一表面306的其余部分，這增加來自第一表面306的熱輻射。

支撐平面304的第二表面308可具有導(dǎo)熱涂層318，例如導(dǎo)熱涂層116。導(dǎo)熱涂層318影響來自部件302和支撐平面304兩者的熱傳導(dǎo)。如附圖中所示，部件302的上表面間插導(dǎo)熱涂層318?？墒褂猛禺愋涡问降奶紒碇圃鞂?dǎo)熱涂層318。在另一個(gè)實(shí)例中，導(dǎo)熱涂層318可由粉末形式的金屬所構(gòu)成。此外，充電裝置300可具有類似于蓋122的蓋320，用于為充電裝置300的各部件提供支撐。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明主題的另一個(gè)實(shí)例的充電裝置400的示意圖。在一個(gè)實(shí)例中，充電裝置400包括多個(gè)部件402-1、…、402-n，共同地被稱為部件402，并且單獨(dú)地被稱為部件402。例如，充電裝置400可包括與充電電路為整體的部件，例如晶體管、電阻器、感應(yīng)線圈、和功率變換器。

為了促進(jìn)熱的有效耗散，在一個(gè)實(shí)例中，充電裝置400包括平面狀支撐結(jié)構(gòu)404。該平面狀支撐結(jié)構(gòu)404具有第一表面406、和將部件402設(shè)置在其上的第二表面408。為了增加從部件402中所產(chǎn)生熱的傳導(dǎo)性，第二表面408具有導(dǎo)熱涂層410，例如導(dǎo)熱涂層116。如可以在附圖中所見，將部件402設(shè)置在第二表面408上，使得部件402的每個(gè)的上表面間插導(dǎo)熱涂層410。

充電裝置400還包括散熱件412，該散熱件412整體地聯(lián)接到平面狀支撐結(jié)構(gòu)404的第一表面406。散熱件412包括具有多個(gè)突出部414的表面。突出部414實(shí)際上增大散熱件412的表面積，以促進(jìn)來自散熱件412的熱的耗散。

在本實(shí)例中，每個(gè)突出部414具有用隔熱涂層418(例如隔熱涂層114)涂覆的頂端416。在操作期間，在其中部件402可導(dǎo)致散熱件412加熱的情況下，隔熱涂層418減少從頂端416所散發(fā)的熱。因此，在頂端416附近的充電裝置400的表面可以不過熱，并且對充電裝置400的使用者造成不適感的可能性降低。此外，散熱件412表面的其余部分具有熱輻射涂層420，例如熱輻射涂層112。熱輻射涂層420影響進(jìn)入在充電裝置400內(nèi)部的周圍介質(zhì)的熱耗散。此外，如附圖中所示，充電裝置400可具有類似于蓋122的蓋422，用于為充電裝置400的各部件提供支撐。在一個(gè)實(shí)例中，蓋422可由例如塑料的材料而制造。

盡管已用針對結(jié)構(gòu)特征和/或方法的用語描述了充電裝置的實(shí)例，但應(yīng)當(dāng)理解的是所附權(quán)利要求并不局限于所描述的具體特征或方法。相反，這些具體特征和方法是以用于充電裝置的實(shí)例的形式而公開。