充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种充电器，所述充电器包括：为电子设备充电的充电控制器；设置在电子设备电池外侧，为充电的电子设备散热的散热器；散热器包括：与电子设备的电池外侧的壳体表面相贴连的金属导热板；冷端与金属导热板相贴连，根据充电控制器的控制进行工作，吸收金属导热板传导的热量并通过热端向环境放热的半导体制冷片；对半导体制冷片的热端放出的热量进行散热的金属散热片；根据充电控制器的控制进行工作并设置在金属散热片外侧对所述金属散热片散发的热量进一步散热的风扇；设置在金属导热板的表面，用于采集所述金属导热板的实时温度并将实时温度反馈到所述充电控制器中的温度传感器。本实用新型能有效防止电子设备充电时温度过高。
【专利说明】充电器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及充电装置【技术领域】，具体为一种充电器。
【背景技术】
[0002]目前越来越多的电子设备都依赖于电池工作，给电子设备充电逐渐变成了我们生活中必不可少的部分，而电子设备的充电通常通过充电器完成。所谓充电器通常指的是一种将交流电转换为低压直流电的设备。充电器在各个领域用途广泛，特别是在生活领域被广泛用于手机、相机、平板电脑等等常见电子设备。充电器是采用电力电子半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。在以蓄电池为工作电源或备用电源的用电场合，充电器具有广泛的应用前景。
[0003]目前，充电安全问题也成了人们关注的话题，因为在充电器的过程中会有一定的发热现象，在正常的室温下，只要不超过六十摄氏度属于正常显示，是不会损害电池，但经常会看到这样的新闻，某某品牌的电脑或手机充电时爆炸或者起火。这种情况非常可怕，主要原因是电子设备充电时温度过高，导致锂电池爆炸或起火。而目前的充电器大都不具备温度控制和过流保护装置，这都给安全造成了隐患。
实用新型内容
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种充电器，用于解决现有技术中电子设备在充电时由于发热带来的安全隐患的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种充电器，所述充电器包括:一端连接电源，一端连接电子设备为电子设备充电的充电控制器；与充电控制器相连，设置在电子设备电池外侧，为充电的电子设备散热的散热器；所述散热器包括:与电子设备的电池外侧的壳体表面相贴连，将电子设备的电池在充电过程中产生的热量传导出来的金属导热板；与所述充电控制器相连且冷端与所述金属导热板相贴连，根据所述充电控制器的控制进行工作，吸收所述金属导热板传导的热量并通过热端向环境放热的半导体制冷片；与所述半导体制冷片的热端相贴连，对热端放出的热量进行散热的金属散热片；与所述金属散热片和所述充电控制器相连，根据所述充电控制器的控制进行工作并设置在所述金属散热片外侧对所述金属散热片散发的热量进一步散热的风扇；设置在所述金属导热板与半导体制冷片相贴连的所述金属导热板的表面，用于采集所述金属导热板的实时温度并将所述实时温度反馈到所述充电控制器中的温度传感器。
[0006]在本实用新型的充电器中，还包括与所述充电控制器相连，用于显示实时温度和设定安全温度的显示控制器。
[0007]在本实用新型的充电器中，所述充电控制器内设有过流保护器。
[0008]在本实用新型的充电器中，所述充电控制器内还设有一个在实时温度超过临界温度时切断充电回路的电子开关。
[0009]在本实用新型的充电器中，所述金属导热板的表面形状与电子设备的电池外侧的壳体表面形状相匹配。
[0010]在本实用新型的充电器中，所述金属导热板设有显露电子设备的电池外侧的壳体表面勿遮挡结构的镂空孔。
[0011]在本实用新型的充电器中，所述散热器的数量至少为一个。
[0012]在本实用新型的充电器中，所述电子设备为手机、相机、平板电脑或电子阅读器。
[0013]如上所述，本实用新型的一种充电器，具有以下有益效果:
[0014]1、本实用新型通过金属导热板将电子设备的电池在充电过程中产生的热量传导出来，通过半导体制冷片降温，通过金属散热片和风扇散热，有效降低电子设备的充电温度，避免了电子设备在充电时过热甚至爆炸的问题，所以本实用新型解决现有技术中电子设备在充电时由于发热带来的安全隐患的问题。
[0015]2、本实用新型通过设置一个过流保护器，在过流时直接切断电源，防止充电时瞬间短路，提高充电器的安全性。
[0016]3、本实用新型的散热器数量可根据电子设备大小任意调整，实用性和经济性非常高，具有广泛的使用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1显示为本实用新型的一种充电器的结构示意图。
[0018]图2显示为本实用新型的充电器的工作过程示意图。
[0019]元件标号说明
[0020]1 充电器
[0021]11充电控制器
[0022]12金属导热板
[0023]13半导体制冷片
[0024]14金属散热片
[0025]15 风扇
[0026]16温度传感器
[0027]2 电子设备
【具体实施方式】
[0028]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0029]本实用新型的目的在于提供一种充电器，用于解决现有技术中电子设备在充电时由于发热带来的安全隐患的问题。本实用新型主要是在电子设备充电过程中，通过半导体制冷片13降温，通过散热片散热，使充电温度在安全范围内。以下将详细阐述本实用新型的一种充电器的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种充电器。
[0030]请参阅图1,显示为本实用新型的一种充电器的结构示意图。如图1所示,所述充电器1包括:充电控制器11、显示控制器和散热器；所述散热器包括金属导热板12、半导体制冷片13、金属散热片14、风扇15和温度传感器16。
[0031]所述充电控制器11负责整个充电器1的控制，包括电源的输入，电子设备2的充电输出，温度检测，制冷控制，风扇15控制，电流和温度保护。所述充电控制器11内采用常规的微控制器，单片机等。所述充电控制器11 一端连接电源，一端连接电子设备2为电子设备2充电。在本实用新型中，由于是解决电子设备2充电过程中的发热问题，所以，所述电子设备2包括但不限于手机、相机、平板电脑、电子阅读器或者配置锂电池的其它电子设备等。
[0032]本实用新型中的充电控制器11具备常规充电控制器的一般功能，所述充电控制器11的一端连有用于插电的插头，另一端连有与电子设备2的充电接口相连的插接头。
[0033]此外，在本实用新型中，所述充电控制器11内设有过流保护器。通过设置一个过流保护器，在过流时直接切断电源，防止充电时瞬间短路，提高充电器1的安全性。
[0034]本实用新型通过散热器将电子设备2充电过程中的热量散播出去，防止电子设备2充电时过热引起的损坏、爆炸等问题。
[0035]具体地，所述散热器与充电控制器11相连，设置在电子设备2电池外侧，为充电的电子设备2散热。在本实施例中，所述散热器的数量至少为一个。对于手机这样的便携小型电子设备2采用一个散热器就够了，对于笔记本电脑这样电池比较大，发热量也相对大的电子设备2可能需要四个或更多散热器。散热器数量可根据电子设备2大小任意调整，所以本实用新型可适用于多种电子设备2，实用性和经济性非常高，具有广泛的使用价值。
[0036]所述金属导热板12与电子设备2的电池外侧的壳体表面相贴连，将电子设备2的电池在充电过程中产生的热量传导出来。
[0037]为了保证充电的电子设备2的温度控制效果，应该使电子设备2的下表面(通常紧贴电池)尽量与金属导热板12接触的面积足够大。如果有些电子设备2下表面非平面，那么金属导热板12的表面形状也应该适当调整，使得所述金属导热板12的表面形状与电子设备2的电池外侧的壳体表面形状相匹配。而且，若电子设备2的电池外侧的壳体表面本身具有一些不能遮挡的结构，例如，摄像头，LOGO等，就需要在所述金属导热板12的对应地方设置一些镂空，即所述金属导热板12还应设有显露电子设备2的电池外侧的壳体表面勿遮挡结构的镂空孔。
[0038]由此可见，所述金属导热板12与电子设备2的下表面接触(通常是下表面紧挨电池最热)，负责把电子设备2产生的热量传给半导体制冷片13。
[0039]所述半导体制冷片13与所述充电控制器11相连且冷端与所述金属导热板12相贴连，根据所述充电控制器11的控制进行工作，吸收所述金属导热板12传导的热量并通过热端向环境放热。
[0040]所述半导体制冷片13的工作原理如下:用导体连接两块不同的金属，接通直流电，则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。若将电源反接，则接点处的温度相反变化。这一现象称为拍耳帖效应，又称热-电效应。纯金属的热-电效应很小，若用一个N型半导体和一个P型半导体代替金属，效应就大得多。接通电源后，上接点附近产生电子-空穴对，内能减小，温度降低，向外界吸热，称为冷端。另一端因电子-空穴对复合，内能增加，温度升高，并向环境放热，称为热端。一对半导体热电元件所产生的温差和冷量都很小，实用的半导体制冷器是由很多对热电元件经并联、串联组合而成，也称热电堆。单级热电堆可得到大约60°C的温差，即冷端温度可达-10?-20°C。增加热电堆级数即可使两端的温差加大。但级数不宜过多，一般为2?3级。半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。但它的制冷系数较小，电耗量相对较大，故它主要用于耗冷量小和占地空间小的场合，如电子设备和无线电通信设备中某些元件的冷却。
[0041]所述半导体制冷片13上表面(即冷端)制冷，下表面(即热端)制热。所述半导体制冷片13的冷端与金属导热板12相贴，热端与金属散热片14相贴，吸收所述金属导热板12传导的热量并通过热端的金属散热片14将热量散播出去。
[0042]如上所述，所述金属散热片14与所述半导体制冷片13的热端相贴连，对热端放出的热量进行散热。所述金属散热片14的形状可自由设定，尽量在散热器体积允许的范围内，增加散热面积，增强散热效果。
[0043]所述风扇15与所述金属散热片14和所述充电控制器11相连，根据所述充电控制器11的控制进行工作并设置在所述金属散热片14外侧对所述金属散热片14散发的热量
进一步散热。
[0044]所述温度传感器16设置在所述金属导热板12与半导体制冷片13相贴连的所述金属导热板12的表面，用于采集所述金属导热板12的实时温度并将所述实时温度反馈到所述充电控制器11中。
[0045]如前所述，所述半导体制冷片13和所述风扇15都根据所述充电控制器11的控制进行工作。为实现对所述半导体制冷片13和所述风扇15的控制，本实用新型中还包括一个与所述充电控制器11相连的显示控制器，所述显示控制器用于显示实时温度和设定安
全温度。
[0046]具体地，充电控制器11通过温度传感器16采集实时温度数据，用于控制所述半导体制冷片13和所述风扇15，当温度过高可以进行断电保护。通过显示控制器设定散热器的安全温度即目标温度，通过判断所述温度传感器16采集的实时温度与目标温度的大小，控制控制所述半导体制冷片13和所述风扇15。当实时温度小于目标温度时，充电控制器11控制所述半导体制冷片13和所述风扇15均不工作，当实时温度大于目标温度时，则充电控制器11控制所述半导体制冷片13和所述风扇15开始工作，并通过PID算法，调整风扇15的转速，调整半导体制冷片13的电流，把充电的电子设备2的温度控制在安全范围之内。当电子设备2的电池接近充满，充电电流非常小，电子设备2的发热量也很小，达到热平衡后，如果实时温度比设定的安全温度低，则半导体制冷片13和风扇15就停止工作。
[0047]但是有可能电子设备2发热量过大，散热不够，导致实时温度大于允许的临界温度，此时应停止为该电子设备2充电，断开充电，所以在本实施例中，所述充电控制器11内还设有一个在实时温度超过临界温度时切断充电回路的电子开关。通过该电子开关可以在实时温度超过临界温度的范围时切断给电子设备2充电的回路，保证电子设备2的安全，待实时温度回到临界温度以下时内再进行充电。
[0048]如图2所示，显示为本实用新型的充电器1的工作过程示意图。交流电首先经过流保护器，经过变压、整流等常规处理之后，直流输出给电子设备2充电以及充电器1中的工作元件。[0049]温度传感器16采集的实时温度经模数转换传入充电控制器11内的微控制器，微控制器通过显示控制器显示实时温度，并接收显示控制器设定的安全温度，微控制器通过判断实时温度与安全温度的大小，并经PID算法控制，分别输出控制风扇15和半导体制冷片13的两路PWM脉冲，两路PWM脉冲分别经对应的驱动电路输出到风扇15和半导体制冷片13中，从而实现充电控制器11对风扇15和半导体制冷片13的控制。此外，微控制器通过判断实时温度与临界温度的大小，控制电子开关的开通和断开，实现对电子设备2的充电和断电的控制。
[0050]综上所述，本实用新型的一种充电器，达到了以下有益效果:本实用新型通过金属导热板将电子设备的电池在充电过程中产生的热量传导出来，通过半导体制冷片降温，通过金属散热片和风扇散热，有效降低电子设备的充电温度，避免了电子设备在充电时过热甚至爆炸的问题，所以本实用新型解决现有技术中电子设备在充电时由于发热带来的安全隐患的问题；同时本实用新型通过设置一个过流保护器，在过流时直接切断电源，防止充电时瞬间短路，提高充电器的安全性；此外，本实用新型的散热器数量可根据电子设备大小任意调整，实用性和经济性非常高，具有广泛的使用价值。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0051]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括:一端连接电源，一端连接电子设备为电子设备充电的充电控制器；与充电控制器相连，设置在电子设备电池外侧，为充电的电子设备散热的散热器；所述散热器包括:与电子设备的电池外侧的壳体表面相贴连，将电子设备的电池在充电过程中产生的热量传导出来的金属导热板；与所述充电控制器相连且冷端与所述金属导热板相贴连，根据所述充电控制器的控制进行工作，吸收所述金属导热板传导的热量并通过热端向环境放热的半导体制冷片；与所述半导体制冷片的热端相贴连，对热端放出的热量进行散热的金属散热片；与所述金属散热片和所述充电控制器相连，根据所述充电控制器的控制进行工作并设置在所述金属散热片外侧对所述金属散热片散发的热量进一步散热的风扇；设置在所述金属导热板与半导体制冷片相贴连的所述金属导热板的表面，用于采集所述金属导热板的实时温度并将所述实时温度反馈到所述充电控制器中的温度传感器。
2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，还包括与所述充电控制器相连，用于显示实时温度和设定安全温度的显示控制器。
3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述充电控制器内设有过流保护器。
4.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述充电控制器内还设有一个在实时温度超过临界温度时切断充电回路的电子开关。
5.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述金属导热板的表面形状与电子设备的电池外侧的壳体表面形状相匹配。
6.根据权利要求5所述的充电器，其特征在于，所述金属导热板设有显露电子设备的电池外侧的壳体表面勿遮挡结构的镂空孔。
7.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述散热器的数量至少为一个。
8.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述电子设备为手机、相机、平板电脑或电子阅读器。
【文档编号】H02J7/02GK203522288SQ201320577672
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】刘长琦 申请人:上海斐讯数据通信技术有限公司