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电子设备、控制电子设备的方法、电力接收装置、电气装置和系统

摘要

提供了一种电子设备,其包括:发热部;储热部;配置为检测所述储热部的储热量的检测部;和配置为基于由所述检测部检测的储热量控制所述发热部的操作的控制部。

著录项

  • 公开/公告号CN105393651A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-03-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 索尼公司;

    申请/专利号CN201480035211.7

  • 申请日2014-06-20

  • 分类号H05K7/20(20060101);H02J50/00(20160101);H02J7/00(20060101);

  • 代理机构11240 北京康信知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人田喜庆;刘冀

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-12-18 14:35:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-04-16

    授权

    授权

  • 2016-06-15

    实质审查的生效 IPC(主分类):H05K7/20 申请日:20140620

    实质审查的生效

  • 2016-03-09

    公开

    公开

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2013年6月27日提交的日本优先权专利申请JP 2013-135055和于2013年11月26日提交的日本优先权专利申请JP 2013-243811的权益,其全部内容在此通过引入的方式并入。

技术领域

本发明涉及电子设备、控制电子设备的方法、电力接收装置、电气装 置和系统。

背景技术

在电子设备中使用的电子组件通过电力传导产生热。因此,在电子组 件的操作稳定性和寿命方面,对于电子设备重要的是将所产生的热量消散 到其外壳的外部。特别而言,在便携式电子设备(诸如移动电话、数码相 机和便携式音乐播放器)中,外壳小,并且其表面积小,因此,期望更有 效地散热。

已经公开了用于电子设备的散热方法的各种技术。例如,在PTL1中, 已经公开了包括发热组件、储热构件和散热构件的便携式电子设备。便携 式电子设备暂时将来自发热组件的热量存储在储热构件中,并从散热构件 消散所储存的热量,以抑制外壳内部的温度上升。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL1]日本专利第4485458号

发明内容

技术问题

如上所述,通常希望电子设备在操作期间抑制外壳内的温度上升,且 期望温度上升的进一步抑制。

理想的是提供能够抑制外壳内的温度上升的电子设备、控制电子设备 的方法、电力接收装置、电气装置,和系统。

[问题的解决方案]

根据本公开的实施例,提供了一种电子设备,其包括:发热部;储热 部;被构造为检测储热部的储热量的检测部;和被构造为基于由检测部检 测的储热量控制发热部的操作的控制部。

根据本公开的实施例,提供了一种控制电子设备的方法。所述方法包 括:检测储热部的储热量,储热部被构造为在其中存储从设置在电子设备 中的发热部产生的热的至少一部分;和基于所检测的储热量控制发热部的 操作。

根据本公开的实施例,提供了一种具有第一侧和第二侧的电力接收装 置,其包括:沿第一侧设置的电气装置;沿第二侧设置的接触构件;安装 在接触构件上的衬底;和设置在电气装置和衬底之间的电子电路。

根据本公开的实施例,提供了一种具有第一侧和第二侧的电气装置, 其包括:沿第一侧设置的电力接收装置;沿第二侧设置的接触构件;安装 在接触构件上的衬底;和设置在电气装置和衬底之间的电子电路。

根据本公开的实施例,提供了一种系统,其包括:电力接收装置,其 包括第一接触构件和电子电路;安装在第一接触构件上的第一衬底;和电 源装置,其包括设置在第二衬底上的第二接触构件。第一接触构件被构造 为在电力接收装置和电源装置接触时面对第二接触构件。

在控制根据本公开的各实施例的电子设备和控制电子设备的方法中, 在发热部操作时产生的热量被存储在储热部中。此时,检测到储热部中的 储热量,并且基于所检测的储热量来控制发热部的操作。

在根据本公开的实施例的电力接收装置中,电子设备沿第一侧设置, 并且接触构件沿第二侧设置。此外,衬底安装在接触构件上,并且电子电 路设置在电气装置和衬底之间。

在根据本公开的实施例的电气装置中,电力接收装置沿第一侧设置, 并且接触构件沿第二侧设置。此外,衬底安装在接触构件上,并且电子电 路设置在电气装置和衬底之间。

在根据本公开的实施例的系统中,第一接触构件设置在电力接收装置 中,且第二接触构件设置在电源装置的第二衬底上。此外,当电力接收装 置和电源装置接触时,允许第一接触构件和第二接触构件彼此面对。

[发明的有利效果]

根据电子设备和控制根据本公开的各实施例的电子设备的方法,检测 到储热部的储热量,且基于所检测的储热量来控制储热部的操作。因此, 可抑制外壳内部的温度上升。

根据电力接收装置、电气装置,和根据本公开的各实施例的系统,设 置了接触构件、衬底和电子电路且衬底安装在接触构件上。因此,可抑制 外壳内部的温度上升。

应理解,前述一般描述和以下详细描述是实例性的,并提供以提供如 所要求保护的技术的进一步的解释。

附图说明

包括附图以提供对本技术的进一步理解,并且被并入且构成本说明书 的一部分。附图示出实施例,并且与说明书一起用于解释本技术的原理。

[图1]图1是示出根据本公开的第一实施例的电源装置的构造实例的 框图。

[图2]图2是示出图1所示的电源装置的使用实例的主视图。

[图3]图3是示出图1所示的储热部的特性实例的特性图。

[图4A]图4A是示出图1所示的电源装置和馈电装置的概略截面结构 的截面图。

[图4B]图4B是示出另一电源装置和馈电装置的概略截面结构的截面 图。

[图5]图5是示出图1所示的电源装置中的储热部的热连接的说明图。

[图6]图6是示出图1所示的电源装置的操作实例的流程图。

[图7]图7是示出储热部的特性实例的特性图。

[图8]图8是示出储热部的特性实例的另一特性图。

[图9A]图9A是用于说明热连接的截面图。

[图9B]图9B是用于说明根据第一实施例的修改的热连接的截面图。

[图9C]图9C是用于说明根据第一实施例的另一修改的热连接的截面 图。

[图9D]图9D是用于说明根据第一实施例的又另一修改的热连接的 截面图。

[图10]图10是示出根据第一实施例的又另一修改的储热部的构造实 例的主视图。

[图11]图11是示出根据第一实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图12]图12是示出根据第一实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图13]图13是示出根据第一实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图14]图14是示出根据第一实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图15]图15是示出根据第一实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图16]图16是示出根据第一实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图17]图17是示出根据第一实施例的又另一修改的电源装置的构造 实例的框图。

[图18]图18是示出根据第一实施例的又另一修改的电源装置的构造 实例的框图。

[图19]图19是示出根据第一实施例的又另一修改的阈值的设置实例 的说明图。

[图20]图20是示出根据第一实施例的又另一修改的电源装置的操作 实例的流程图。

[图21]图21是示出根据第二实施例的电源装置的构造实例的框图。

[图22]图22是示出图21所示的电源装置中的储热部的热连接的说明 图。

[图23]图23是示出根据第二实施例的修改的储热部的热连接的说明 图。

[图24]图24是示出根据第二实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图25]图25是示出根据第二实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图26]图26是示出根据第二实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图27]图27是示出根据第二实施例的又另一修改的储热部的热连接 的说明图。

[图28A]图28A是示出应用根据任何实施例的电源装置的数码相机 的外观构造的主视图。

[图28B]图28B是示出应用根据任何实施例的电源装置的数码相机的 外观构造的另一主视图。

[图29]图29是示出根据修改的电源装置的构造实例的框图。

[图30]图30是示出根据任何实施例的电源装置的应用实例(移动电 话)的透视图。

[图31]图31是示出根据任何实施例的储热部的应用实例(个人计算 机)的说明图。

具体实施方式

以下,将参考附图详细描述本公开的一些实施例。应注意,将按照以 下顺序给出描述。

1.第一实施例

2.第二实施例

3.应用实例

<1.第一实施例>

(配置实例)

(整体配置实例)

图1示出根据第一实施例的电源装置1的构造实例。电源装置1是通 过无线系统从馈电装置接收电力供应,并基于所述电力对电池充电的电源 装置。应注意,根据本公开的实施例的电子设备和控制电子设备的方法由 本实施例体现,并因此一起描述。电源装置1包括电源部10、储热部20、 检测部30、控制部40、传输和接收部42,和显示部43。

图2示出电源装置1的使用实例。如图2所示,电源装置1通过被放 置在托盘馈电装置9上而无需通过连接器或类似装置连接来从馈电装置9 接收电力。具体而言,在这个实例中,电源装置1通过电磁感应从馈电装 置9接收电力。在这个实例中,电源装置1是通过被安装在移动电话6上 而使用的所谓护套型(jacket-type)电源装置。

如图1所示,电源部10包括电力接收部11、整流电路12、匹配电路 13、调节器14和电池16。电源部10基于从馈电装置9供应的电力对电池 16充电。

电力接收部11从馈电装置9的电力传输部8接收电力。具体而言, 电力接收部11包括线圈62(后面描述)和磁芯,并通过电磁感应从同样 包括线圈72(后面描述)和磁芯的电力传输部8接收电力作为AC信号。

整流电路12整流由电力接收部11接收的AC信号。具体而言,整流 电路12例如可包括二极管,并通过二极管的整流操作整流由电力接收部 11接收的AC信号。

匹配电路13将从整流电路12供应的电力调整为适于调节器14的操 作的电力。具体而言,匹配电路13包括负载电路(未示出)。例如,当从 整流电路12供应的电力过大时,匹配电路13允许负载电路消耗电力的一 部分来调整所述电力,并将调整的电力供应到调节器14。这防止调节器 14在电源装置1中被供应过大电力。具体而言,例如,根据馈电装置9 和电源装置1之间的接触状态,电磁感应的耦合可以较大,且较大量的电 力可被从馈电装置9供应到电源装置1。电源装置1具有匹配电路13以调 整电力以便在这样的情况下更稳定地操作。

应注意,在该实例中,匹配电路13设置在整流电路12和调节器14 之间,然而,这不是限制性的。或者,例如,匹配电路13可设置在电力 接收部11和整流电路12之间、可设置在调节器14中,或者也可设置在 调节器14和电池16之间。

调节器14降低从匹配电路13供应的电压,并产生适于电池16的充 电的电压。调节器14具有变压器15。例如,变压器15是由压电陶瓷构造 的所谓的压电变压器。调节器14进行开关操作以降低从匹配电路13供应 的电压,并且将电力供应到电池16。此外,如将在后面描述,在调节器 14被控制部40指示在安全模式下操作的情况下,调节器14控制开关操作 以减少供应到电池16的电力。

电池16将从调节器14供应的电力存储在其中,并且例如可使用可再 充电电池(二次电池)(诸如锂离子电池)构造。将电源装置1安装在移 动电话机6(在本实例中是智能电话)上可使电池16连接到移动电话6, 且电池16将电力供应到移动电话6。

如将在后面描述的,储热部20通过热传导片材和类似物热连接到电 源装置1中的各个组件,并将由组件所产生的热量存储在其中。在本实例 中,储热部20使用电子相变储热材料构造。电子相变储热材料可引起金 属绝缘体转变,且其实例可包括例如VO2,钒氧化物,即掺杂有W、Re、 Mo、Ru、Nb、Ta等中的任何材料的VO2,和包含LiMn2O4、LiVS2、LiVO2、 NaNiO2、ReBaFe2O5、REBaCo2O5.5中的任何材料(其中RE为稀土元素诸 如Y、Sm、Pr、Eu、Gd、Dy、Ho和Tb)的材料。此外,例如,可使用 其中两种或更多种的混合物,或可使用其中一种或多种材料用作主要组分 且其它辅助组分被加入其中的混合物。电子相变储热材料不限于此,且可 使用其它材料。

顺便提及,在本实例中,储热部20使用电子相变储热材料构造。然 而,储热部20可使用在固态下进行相变的材料(固态相变储热材料)构 造,但不限于这种材料。这样的固态相变储热材料的实例可包括例如引起 马氏体转变的材料(形状记忆合金,诸如NiTi、CuZnAl和CuAlNi)、热 致变色材料(诸如N,N-二乙基乙二胺铜络合物)、塑料晶体(诸如三羟 甲基乙烷、季戊四醇,和新戊二醇)、磁相变物质(诸如Mn-Zn铁氧体和 NiFe合金)、顺电体-铁电体转变物质(诸如BaTiO3),和其它固-固结构相 变材料。

此外,例如,储热部20可使用潜在储热材料构造。潜在储热材料的 实例可包括例如有机材料、无机水合盐材料,和低熔点金属材料。

有机潜在储热材料的实例可包括例如链烷烃(诸如正十九烷 (n-nodecane)、正二十烷、正二十一烷、正二十二烷、正二十三烷、正二 十四烷、正二十五烷、正二十六烷、正二十七烷、正二十八烷、正二十九 烷、正三十烷、正三十一烷、正三十二烷、正三十三烷和石蜡)、脂肪酸 或脂肪酸酯(诸如癸酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、 棕榈酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、二十一烷酸、山嵛酸、木蜡 酸、三十烷酸、羟基硬脂酸、癸二酸、巴豆酸、反油酸、芥酸酸、神经酸、 脂肪酸酯(包括上述脂肪酸的酯)),和糖醇(诸如木糖醇、赤藓醇、甘露 糖醇、山梨糖醇、半乳糖,和苏糖醇)。此外,除此以外可使用聚乙烯、 十四烷醇、十二烷醇、聚乙二醇、萘、丙酰胺、乙酰胺、联苯、二甲亚砜、 三羟甲基乙烷水合物、侧链结晶聚合物、有机金属复合物。此外,可以使 用其混合物或两种或多种这些有机材料的共晶,或使用其中一种或多种被 用作主要组分且其它辅助组分(苯甲酸、尿素、水,或类似物)加入其中 的混合物。

无机水合盐潜在储热材料的实例可包括例如乙酸钠水合物、醋酸钾水 合物、氢氧化钠水合物、氢氧化钾水合物、氢氧化锶水合物、氢氧化钡水 合物、氯化钠水合物、氯化镁水合物、氯化钾水合物、氯化钙水合物、氯 化锌水合物、硝酸锂水合物、硝酸镁水合物、硝酸钙水合物、硝酸铝水合 物、硝酸镉、硝酸铁水合物、硝酸锌水合物、硝酸锰水合物、硫酸锂水合 物、硫酸钠水合物、镁硫酸盐水合物、硫酸钙水合物、硫酸钾铝、水合硫 酸铝铵水合物、硫代硫酸钠水合物、磷酸钾水合物、磷酸钠水合物、磷酸 氢钾水合物、磷酸氢钠水合物、硼酸钠水合物、溴化钙水合物、氟化钾水 合物,和碳酸钠水合物。此外,可使用两种或两种以上的这些无机水合盐 材料的混合物或低共熔晶体,或其中一种或多种被用作主要组分且其它辅 助组分(苯甲酸、铵盐、水或类似物)加入的混合物。

低熔点金属的潜在储热材料的实例可包括例如镓、铋/铅/铟合金(例 如,Bi:52%,Pb:26%,和In:22%)、铋/铅/锡合金(例如,Bi:52%、 Pb:32%,和Sn:16%)、铋/铅合金(例如,Bi:56%和Pb:45%),铋/ 铟/锡合金(例如,Bi:58%、25%和Sn:17%),和木金属(例如,Bi: 50%、Pb:26.7%、Sn:13.3%,和Cd:10%)。此外,可使用两种或两种 以上的这些低熔融金属材料的混合物,或在其中一种或多种被用作主要组 分且其它辅助组分加入其中的混合物。

在上文中,虽然描述了潜在储热材料的实例,但是可使用其它潜在储 热材料,而没有限制。

由于这些潜在储热材料的相在例如熔点或以上变为液体,所以潜在储 热材料可优选包含在金属或树脂形成的容器中。此外,例如,潜在储热材 料可包含在微胶囊中以作为固体被处理。即使该材料的相位从固态变为液 态时,这也可抑制材料泄漏到电源装置1中的可能性。

图3示出储热部20的特性。图3的水平轴指示储热部20的储热量Q, 且纵轴指示储热部20的温度T。在本实例中,当储热量Q足够低(Q<Q1) 时,在储热量Q增加时储热部20的温度T增加。当储热量Q大于储热量 Q1时,即使储热量Q发生变化,温度T也基本上是恒定的(转变温度Tpc)。 此时,在储热部20中发生电子相变,并且例如,储热部20的电阻值、体 积和类似值变化。具体而言,在储热部20中,即使当温度T在基本恒定 的范围内,在储热量Q增加时,电阻值R减小。应注意,在储热部20由 潜在储热材料形成的情况下,即使当温度T在基本恒定的范围内时,其体 积变化。然后,当储热量Q大于储热量Q2时,在储热量Q增加时,温度 T再次增加。

所述特性允许储热部20在其中存储例如约储热量Q2的热量,同时抑 制温度上升。其结果是,在电源装置1中,在对电池16充电时储热部20 在其中存储产生的热量,这抑制了外壳中的温度上升。

换言之,电源装置1通过包括储热部20能够增加关于每单位时间流 入热量(最大流入热量)的容量。具体而言,在从馈电装置9供应电以及 电池16被充电的时候,在电源装置1中的热量产生相当于从馈电装置9 流入的热量。电源装置1设置有储热部20,且因此甚至当大量的热量从馈 电装置9流入电源装置1时也允许抑制温度上升。其结果是,能够增加最 大流入热量。由于电源装置1能够以此方式增加最大流入热量,所以电源 装置1能够从馈电装置9接收大量电力并对电池16充入大量电力。换言 之,在电源装置1中,可以增加每单位时间对电池16的电力供应量。其 结果是,在电源装置1中,可以在更短的时间对电池16充电。

检测部30检测储热部20的状态。在本实例中,检测部30包括温度 传感器31、压力传感器32,和电阻传感器33。温度传感器31检测储热部 20的温度T,并且例如,热电偶传感器、热电传感器、双金属片、电阻变 化型传感器可用作温度传感器31。温度传感器31可设置在储热部20的表 面上,或者可设置在略微离开储热部20的位置上。温度传感器31在离开 储热部20时难以获取储热部20的温度。因此,当温度传感器31设置在 离开储热部20的位置处时,温度传感器31理想地设置在基于由温度传感 器31检测出的温度以一定程度的精度估计储热部20的温度的位置处。压 力传感器32检测储热部20的压力P(即,储热部20的体积、压力、应 变)。顺便提及,压力传感器32用于本实例中,然而,替代地或与其一起, 也可使用检测储热部20的应变的应变计。电阻检测器33检测储热部20 的电阻值R。

控制部40基于由检测部30检测的储热部20的检测值(温度T、压 力P,和电阻值R)控制电源部10的操作。控制部40包括模拟到数字转 换器(ADC)41。ADC41将由检测部30提供的模拟值的检测值转换为数 字值。此外,控制部40基于转换为数字值的检测值控制调节器14的操作 和馈电装置9的馈电操作,以控制电池16的充电。应注意,构造不限于 此,且替代地,例如,控制部40也可仅由模拟电路构造,并且可基于模 拟值控制电池16的充电。

此时,如后所述,控制部40基于检测温度T、检测压力P和检测电 阻值R确定储热部20的储热量Q,并基于储热量Q控制调节器14的操 作和馈电装置9的馈电操作。具体而言,如将在后面描述的,控制部40 将储热量Q与两个阈值Qth1和Qth2比较,并且基于比较结果控制操作。 例如,阈值Qth1和Qth2设置如下。

Qth1=(Q2-Q1)*Ks+Q1

Qth2=Q2

其中参数Ks是安全系数,且可被设置为例如约“0.8”。在这个实例 中,如图3所示,阈值Qth1被设置为储热量Q1和储热量Q2之间的值, 并且阈值Qth2被设置为储热量Q2。当储热部20在其中存储热量且储热 量Q超过阈值Qth1时,控制部40将操作模式设置为安全模式,且当储热 量Q超过阈值Qth2时,控制部40将操作模式设置为待机模式。

以此方式,控制部40控制调节器14的操作和馈电装置9的馈电操作, 以控制电池16的充电。此外,控制部40还具有对显示部43指示显示操 作的功能。

传输和接收部42进行与馈电装置9的传输和接收部7的通信。这允 许电源装置1的控制部40控制馈电装置9的操作。具体而言,例如,如 将在后面描述的,当控制部40将操作模式设置到安全模式时,传输和接 收部42将这样的状态发射到馈电装置9的发送和接收部分7,且馈电装置 9减少供应到电源装置1的电力。作为减少供应到电源装置1的电力的方 法,例如,流过电力传输部8的线圈72(后面描述)的电流可减小,或者 PWM控制的占空比可减小。此外,电力传输部8和电力接收部11之间的 耦合可减小。更具体而言,例如,电磁感应的频率可改变,馈电装置9的 线圈72的位置可移动,或可进行用物理屏蔽(诸如电磁屏蔽)覆盖线圈 72的操作。

此外,例如,如后面所描述的,当控制部40将操作模式设置为待机 模式时,传输和接收部42将这样的状态发射到馈电装置9的发送和接收 部分7,且馈电装置9停止馈电到电源装置1。

顺便提及,如图1所示,传输和接收部42可以是单独的模块,或者 可被构造为使用例如电力接收部11的线圈62进行发送和接收。同样地, 例如,在馈电装置9中,发送和接收部分7可以是单独的块,或者可被构 造为使用例如电力传输部8的线圈72进行发送和接收。

显示部43基于来自控制部40的指示通知用户电源装置1的操作状态。 更具体而言,如将在后面描述的,显示部43可显示例如各种警告,存储 在储热部20中的热量等的剩余容量(储热容量)等。

(热连接)

接下来,将描述电源装置1中的各个组件之间的热连接。

图4A示出馈电装置9和放置在其上的电源装置1的示意截面结构。 如图4A所示,移动电话6被安装在电源装置1上。

电源装置1在外壳60中包括衬底63、电子电路64、变压器15、线圈 62、电池16、储热部20、热传导部61,和连接器65。衬底63是印刷电 路板(PCB)衬底,且电子电路64和变压器15安装在衬底63的表面上。 电子电路64由集成电路和单个组件构造,并对应于整流电路12、匹配电 路13、调节器14(除了变压器15)、控制部40,和图1中所示的类似组 件。线圈62设置在电源装置1的底表面侧(与馈送装置9接触的表面) 上。因此,线圈62朝向馈电装置9的线圈72。在本实例中,储热部20 被设置为与电池16、电子电路64和变压器15接触。连接器65将移动电 话机6连接到电源装置1的电池16、电子电路64,和类似装置。热传导 部61设置在这些组件和外壳60之间。热传导部61将在这些组件中产生 的热量传输到外壳60。

馈电装置9在外壳70中包括衬底73、线圈72,和热传导部71。衬底 73是PCB衬底,且控制将电力传输到电源装置1的电子电路安装在衬底 73的表面上。线圈72对应于图1所示的电力接收部90,并设置在馈电装 置9的顶表面侧(与电源装置1接触的表面)上。热传导部71设置在衬 底73和外壳70之间。热传导部71将由线圈、安装在衬底73上的电子电 路或类似组件产生的热量传输到外壳70。

当利用从馈电装置9供应的电力对电池16充电时,在电源装置1中 会产生热量。热量消散到周围,或者被存储在储热部20中。存储在储热 部20中的热量在电源部10不操作(或类似)时的长时间常数(例如,大 约几十分钟)下消散到周围。这种散热可通过例如空气的对流传热、辐射 到周围、热传导到移动电话6或馈电装置9等进行。

图4B示出放置在馈电装置9上的电源装置1的示意截面结构。在图 4B中,移动电话6配备有电源装置1。移动电话6通过移动电话6中的线 圈62和馈电装置中的线圈72连接到馈电装置9。

电源装置1在外壳60中包括衬底63、电子电路64、变压器15、线圈 62、电池16、储热部20、热传导部61,和连接未在图4B中示出的移动 电话6的处理器的连接器65。衬底63是印刷电路板(PCB)衬底,且电 子电路64和变压器15安装在衬底63的表面上,类似于图4A中所示的那 些。电子电路64由集成电路和单个组件构造,并对应于整流电路12、匹 配电路13、调节器14(除了变压器15)、控制部40,以及图1中所示的 类似组件。线圈62设置在电源装置1的底表面侧(与馈送装置9接触的 表面)上。因此,线圈62朝向馈电装置9的线圈72。在本实例中,储热 部20被设置为与电池16、电子电路64和变压器15接触。连接器65将移 动电话机6连接到电源装置1的电池16、电子电路64,和类似装置。热 传导部61设置在这些组件和外壳60之间。热传导部61将在这些组件中 产生的热量传输到外壳60。

馈电装置9在外壳70中包括衬底73、线圈72,和热传导部71。衬底 73是PCB衬底,且控制将电力传输到电源装置1的电子电路安装在衬底 73的表面上。线圈72对应于图1所示的电力接收部90,并设置在馈电装 置9的顶表面侧(与电源装置1接触的表面)上。热传导部71设置在衬 底73和外壳70之间。热传导部71将由线圈、安装在衬底73上的电子电 路或类似组件产生的热量传输到外壳70。

当利用从馈电装置9供应的电力对电池16充电时,在电源装置1中 会产生热量。热量消散到周围,或者被存储在储热部20中。存储在储热 部20中的热量在电源部10不操作(或类似)时的长时间常数(例如,大 约几十分钟)下消散到周围。这种散热可通过例如空气的对流传热、辐射 到周围、热传导到移动电话6或馈电装置9等进行。

图5示出电源装置1中的热连接。在本实例中,储热部20热连接到 电力接收部11、整流部分12、匹配电路13、变压器15、电池16、衬底 63和控制部40中的每个。此外,虽然没有示出,但是散热器66(诸如散 热片和风扇)设置在电源装置1中,且储热部20也热连接到散热器66。 热连接由热传导片等建立。顺便提及,在本实例中,储热部20连接到这 八个组件。然而,例如,仅需要储热部20连接到所述组件之一或多个, 且储热部20可连接到其它组件而没有限制。换言之,热连接到储热部20 的组件可以是任何组件,只要该组件产生热量(以下,称为发热组件19), 且任何数量的发热组件19都可连接到储热部20。

通过这样的结构,在电源装置1中,在电池16被充电时在各组件中 产生的热量被转移到储热部20,且储热部20在其中存储热量。然后,当 电源部10不操作时,存储在储热部20中的热量被消散。其结果是,允许 电源装置1相对于每单位时间的流入热量(最大流入热量)而增加容量, 并且增加每单位时间的供应到电池16的供电量。因此,可以在更短的时 间对电池16充电。

电力接收部11、整流电路12、匹配电路13和调节器14对应于本公 开中的“充电部”的具体实例。阈值Qth1对应于本公开中的“第一阈值” 的具体实例,且阈值Qth2对应于本公开中的“第二阈值”的具体实例。

(操作和功能)

接下来,将描述第一实施例中的电源装置1的操作和功能。

(总体操作概述)

首先,将参考图1等描述电源装置1的整体操作概述。电力接收部11 接收从供电装置9的电力传输部8接收电力。整流电路12整流由电力接 收部11接收的AC信号。例如,匹配电路13可调节从整流电路12供应 的电力。调节器14降低从匹配电路13供应的电压,并产生适合于电池16 的充电的电压。电池16在其中存储从调节器14供应的电力。储热部20 在其中存储从电源装置1中的各个组件产生的热量。检测部30检测储热 部20的状态(例如,温度T、压力P,和电阻值R)。控制部40基于与由 检测部30检测的储热部20相关的检测值控制调节器14的操作和馈电装 置9的馈电操作。传输和接收部42基于来自控制部40的指示与馈电装置 9通信。显示部43基于来自控制部40的指示通知用户操作状态。

(详细操作)

在电源装置1中,电池16被充电时在各个组件中产生的热量被传输 到储热部20,且储热部20在其中存储热量。此时,控制部40基于由检测 部30检测的储热部20的温度T、压力P和电阻值R来监测储热部20, 并基于检测值控制电源部10。

图6示出电源装置1中的监测操作的流程图。控制部40基于储热部 20的温度T、压力P和电阻值R监测电源装置1是否正常操作。当判断 电源装置1异常操作时,控制部40基于储热部20的热存储量Q控制调节 器14的操作和馈电装置9的馈电操作。在下面详细描述电源装置1中的 监测操作。

首先,控制部40通过检测部30获取储热部20的状态(步骤S1)。 具体而言,控制部40使用温度传感器31获取储热部20的温度T、使用 压力传感器32获取储热部20的压力P(体积、应力、应变等),并使用 电阻传感器33获取储热部20的电阻值R。然后,控制部40将记录检测 值与馈电时间一起记录在日志文件中的。此时,控制部40可允许显示部 43显示检测值。

接下来,控制部40确定在步骤S1中获取的检测值是否正常(步骤 S2)。具体而言,例如,控制部40确认在步骤S1中检测的电阻值R是否 在被认为是正常的电阻值的预定范围内。然后,例如,当电阻值R小于电 阻值的预定范围的下限值时,控制部40确定这是不正常的,因为大量的 热量已经被存储在储热部20中。此外,例如,当电阻值R大于电阻值的 预定范围的上限值时,控制部40确定这是不正常的,因为即使进行馈电 且热量没有被存储在储热部20中,因此怀疑电源装置1的一部分出现故 障。此外,例如,当电阻值R在电阻值的规定范围内时,但是,例如,每 个馈电时间的电阻值R的趋向在很大程度上远离在日志文件中记录的数 据的趋向,控制部40确定这是不正常的,因为怀疑电源装置1的一部分 出现故障。同样地,控制部40确认在步骤S1中检测的温度T和压力P 每个是否都在被认为是正常的预定范围内。

顺便提及,例如,在储热部20由潜在储热材料形成的情况下,控制 部40确认在步骤S1中检测的压力P(体积、应力、应变等)是否在被认 为是正常的预定范围内。

当控制部40确定温度T、压力P和电阻值R的检测值中的任何一个 不正常时,处理前进到步骤S6,且当控制部40确定所有的检测值是正常 时,处理进行到步骤S3。

当控制部40在步骤S2中确定检测值是正常时,控制部40确定采样 定时是否被重新调整(步骤S3),并根据需要改变采样定时(步骤S4)。 具体而言,例如,控制部40改变采样定时,使得每单位时间的采样次数 在电阻值R较大时减少且在电阻值R较小时每单位时间的采样次数增加。 换言之,当电阻值R较高时,每单位时间的采样次数减少,因为大量的热 量没有被存储在储热部20中且储热部20是安全的。另一方面,当电阻值 R较小时,每单位时间的采样次数增加,因为热量被存储在储热部20中 且关注是必要的。在此之后,在经过预定时间之后处理返回到步骤S1(步 骤S5),并且再次处理流程。

当在步骤S2中控制部40确定检测值是不正常时,控制部40计算储 热量Q(步骤S6)。具体而言,例如,控制部40基于在步骤S1中检测的 压力P和电阻值R计算储热部20中的储热量Q。具体而言,如图3所示, 当储热部20的储热量Q在Q1至Q2的范围内(在其中电子相变发生的范 围内)时,储热部20的温度T为基本恒定。因此,很难使用检测的温度 T以高精度确定储热量Q。另一方面,压力P和电阻值R甚至在电子相变 发生的范围内变化。因此,允许使用压力P和电阻值R以高精度确定储热 量Q。

接下来,控制部40将在步骤S6中计算的储热量Q与阈值Qth1(步 骤S7)。当储热量Q大于阈值Qth1(Q>Qth1)时,控制部40确定大量 的热量已经被存储在储热部20中,且因此处理前进到步骤S9。另一方面, 当储热量Q等于或低于阈值Qth1(Q<=Qth1)时,如在步骤S2的描述 中所描述的,控制部40确定电源装置1的一部分的故障的可能性很高, 并且允许显示部43显示在电源装置1发生了异常(步骤S8)。然后,处 理前进到步骤S15。

当在步骤S7中储热量Q大于阈值Qth1(Q>Qth1)时,控制部40允 许显示部43显示大量的热量已经被存储在储热部20中(步骤S9)。此时, 例如,显示部43可显示储热能力的剩余容量(例如“Qth2-Q”)。

接下来,控制部40确定操作模式是否是安全模式(步骤S10)。当操 作模式不是安全模式时,模式转换到安全模式(步骤S11)。具体而言,控 制部40控制调节器14的开关操作来操作调节器14以便减小供应到电池 16的电力,并允许馈电装置9操作以便减小馈送到电源装置1的电力。应 注意,此时,控制部40可在电源装置1中进行控制,以便减小电力传输 部8和电力接收部11之间的耦合。更具体而已,例如,线圈62在电源装 置1中的位置可移动,或者线圈62可覆盖有物理屏蔽,诸如电磁屏蔽。 在此之后,处理返回到步骤S1,并且再次处理流程。另一方面,当操作 模式在步骤S10中是安全模式时,处理前进到步骤S12。

当电源装置1在步骤S10中在安全模式下操作时,控制部40允许显 示部43显示热存储容量的剩余容量较小(步骤S12)。

然后,控制部40将步骤S6中计算的储热量Q与阈值Qth2进行比较 (步骤S13)。当储热量Q大于阈值Qth2(Q>Qth2)时,控制部40确定 储热容量的剩余容量较小且储热部20中的热量的进一步存储是危险的。 因此,处理前进到步骤S14。另一方面,当储热量Q等于或低于阈值Qth2 (Q<=Qth2)时,控制部40确定允许电池16被进一步充电。因此,处 理返回到步骤S1,并且再次处理流程。

当储热量Q在步骤S13中大于阈值Qth2(Q>Qth2)时,控制部40 允许显示部43显示电源装置1的操作停止(步骤S14)。

然后,控制部40记录最终状态(步骤S15),并且将操作模式转换到 待机模式(步骤S16)。具体而言,控制部40停止通过传输和接收部42 从馈电装置9将电力馈送到电源装置1。

流程完成。

如上所述,电源装置1包括储热部20。因此,即使当从馈电装置9 供应大量电力且电池16被充大量电力时,允许抑制与充电相关联的温度 升高。换言之,在电源装置1中,可以增加每单位时间向电池16提供的 电力供应量。其结果是,在电源装置1中,有可能在更短的时间对电池16 充电。

此外,在电源装置1中,储热部20的状态由传感器监测,且基于由 传感器检测的检测值来控制电池16的充电。因此,允许电池16被安全地 充电。例如,当电池16在没有传感器监测储热部20的状态的情况下充电 时,电源装置1的外壳内部的温度过高(这取决于环境条件(例如,在高 温下)),并且突发状况(诸如电源装置1的组件的热破坏)可能发生。另 一方面,在电源装置1中,由于基于由传感器检测的值控制电池16的充 电,所以允许电池16被安全地充电,而无关环境条件等。

此外,在电源装置1中,由于储热部20使用电子相变储热材料构造, 所以允许检测部30的构造被简化。具体而言,例如,当储热部20使用电 子相变储热材料(其导电性根据储热状态而变化)构造时,允许通过在电 子相变储热材料的两个端部形成电极并测量电极之间的电阻值而以简单 构造来构造电阻传感器33。

此外,在电源装置1中,多个传感器设置在检测部30中,且基于多 个检测值(在本实例中是温度T、压力P和电阻值R)确定储热部20的 状态。因此,允许电池16被更安全地充电。例如,在基于由一个传感器 检测的物理量确定储热部20的状态的情况下,储热部20的状态可能被不 正确地掌握,且电池16的充电可能被不适当地控制。另一方面,在第一 实施例中,由于基于多个检测值来确定储热部20的状态,例如,如果一 个传感器出现故障,则允许基于由其它传感器检测的检测值来确定储热部 20的状态。因此,有可能对电池16更安全地充电。

(储热部20)

接下来,将描述储热部20。如上所述,储热部20可使用固态相变储 热材料(诸如电子相变储热材料,或潜在储热材料)构造。固态相变储热 材料在固态状态下进行相变,并且因此没有必要提供容器,不像在固态和 液态之间相变的潜在储热材料。因此,固态相变储热材料是容易处理的。 此外,在储热部使用固态相变储热材料构造的情况下,能减少储热部的体 积变化。具体而言,在使用潜在储热材料的情况下的电压变化为例如约5% 至约15%(包括两个端点)。与此相反,在使用电子相变储热材料的情况 下的电压变化为例如约0.1%或更低。因此,使用固态相变储热材料构造 的储热部有利地被容易地安装在电子设备上。作为电子相变储热材料中的 一种的VO2的储热特性在下面作为一个实例被描述。

图7示出VO2粉末的差示扫描量热法(DSC)测量的结果。特性W1 指示其中每分钟温度增加10摄氏度(10摄氏度/分钟)的情况下的特性, 且特性W2指示其中温度每分钟减少10摄氏度(10摄氏度/分钟)的情 况下的特性。如图7所示,当温度升高时,如特性W1所示的吸热峰出现 在约70摄氏度下,并且当温度降低时,如特性W2所示的散热峰出现在 约67摄氏度下。如上所述,VO2的转变温度TPC是约67摄氏度,其是适 合在其中存储发热组件19产生的热量的储热部20的使用温度。

在储热部20使用VO2构造的情况下,例如可使用烧结VO2粉末。具 体而言,例如,VO2粉末和粘合剂混合,使用脉冲通电加热型烧结设备使 混合物经受真空热压,所得物在约1000摄氏度到约1100摄氏度的烧结温 度下烧结(包括两个端点),其而因此产生烧结颗粒。产生烧结密度是约 81%的VO2烧结体。所生成VO2烧结体的尺寸是10mm*10mm*4mm且 重量是1.3g,且其储热量是约65J。VO2烧结体放置在加热源(陶瓷加热 器)上且在储热期间和散热期间测量其温度变化。

图8示出在储热期间和散热期间的VO2烧结体的温度变化。在本实例 中,热源在时间0被打开,且热源在10分钟后关闭。特性W3指示其中 温度传感器设置在VO2烧结体的顶面的情况,且特性W4指示其中温度传 感器设置在热源和VO2烧结体之间的情况。此外,特性W5指示(作为参 考)其中VO2烧结体不放置在热源上且温度传感器设置在热源上的情况。

在VO2烧结体(特性W3)的顶面上,热源被打开后,温度开始增加, 且温度一旦在邻近转变温度Tpc(约67摄氏度)即变得稳定。此时,在 VO2烧结体中发生相变。然后,在相变结束后,VO2烧结体的温度开始再 次增加。当热源被关闭时,VO2烧结体的温度开始下降,温度一旦在邻近 转变温度Tpc即变得稳定,然后,再次开始下降。顺便提及,在热源和 VO2烧结体之间的位置(特性W4)处,受到热源的温度和VO2烧结体的 温度两者的影响。然而,允许从温度变化的行为来掌握VO2烧结体中的相 变的开始时间点和结束时间点。

在这个实例中,VO2烧结体由VO2粉末产生。然而,这不是限制性的, 并且在使用其它电子相变储热材料的情况下,允许烧结体类似地由材料的 粉末产生。此外,代替烧结粉末,结晶体可通过晶体生长从熔体或溶液中 产生,然后该结晶体可被切割为适当尺寸以形成储热部20。

在烧结粉末的时候,陶瓷(诸如玻璃组分(例如,二氧化硅、氧化硼, 或类似物))可以作为助烧结剂被加入。其结果是,允许烧结温度被降低。 此外,例如,允许使用这样的材料来构造发热组件19的外壳。具体而言, 例如,构造半导体封装,并允许存储通过加热半导体产生的热量。

此外,例如,电子相变储热材料可与金属组合。金属的实例可包括例 如铝(Al)、铜(Cu)、镁(Mg)、钛(Ti)、铁(Fe)、镍(Ni)、锌(Zn)、 银(Ag)、锡(Sn)、铟(In)、锑(Sb)、铋(Bi),和铅(Pd)和含有其 中一种或多种的合金(例如,不锈钢)。在组合时,电子相变储热材料可 与一种或多种金属或合金组合。此时,例如,电子相变储热材料的粉末和 金属粉末可混合并烧结。在VO2粉末和Al粉末混合并烧结的情况下,例 如,81%的VO2粉末和19%的Al粉末可按体积比混合。这使得能够降低 烧结温度、增加烧结密度、增加导热性、强度增强,并有利于储热部20 到发热组件19和衬底的焊接。此外,使用以此方式与金属组合的材料, 例如,可构造发热组件的外壳(诸如半导体封装)、电子设备(诸如电源 装置1)的外壳、金属板、散热器、散热片等。因此,储热功能被提供给 外壳或组件。具体而言,例如,铝合金或镁合金通常用于电子设备的外壳。 因此,电子相变储热材料与铝合金或镁合金组合以增加除了用作外壳和散 热的功能外的储热功能。

此外,例如,电子相变储热材料可与塑料组合。塑料的实例可包括例 如聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、 聚苯硫醚(PPS)、酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、三聚氰胺树脂(MF)、 尿素树脂(UF)、聚氨酯(PUR)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯 (PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚四氟乙烯(PTEE)、 丙烯酸树脂、尼龙、聚缩醛(POM)、聚酯(PE)、液晶聚合物,和聚酰 胺酰亚胺(PAI)。在组合时,电子相变储热材料可与其中一种或多种组合。 例如,储热片、发热组件的外壳19(诸如半导体封装)、电子设备(诸如 电源装置1)的外壳、塑料框架、衬底等可使用这样的复合材料构造。因 此,对外壳或组件提供了储热功能。此外,为了提高热传导性,陶瓷(诸 如氧化铝)、金属颗粒(例如铝)、碳纤维等可被进一步组合。

此外,例如,电子相变储热材料可与橡胶或凝胶组合。橡胶和凝胶的 实例可包括例如硅酮类、丙烯酸类、聚氨酯类、α-烯烃类、苯乙烯类, 和氟类橡胶或凝胶。在组合时,电子相变储热材料可与其中一种或多种组 合。例如,柔性散热片可使用这样的复合材料构造。例如,当散热片或类 似物通过散热片热连接到发热组件19时,允许存储发热组件19中产生的 热量,并且热量从散热片中被消散。此外,为了提高热传导性,陶瓷(诸 如氧化铝)、金属颗粒(例如铝)、碳纤维等可被进一步组合。

此外,例如,电子相变储热材料可与灌封剂(密封剂或粘接剂)组合 以提高散热性。作为灌封剂,例如,可使用含有作为主要组分的硅酮类、 聚氨酯类类、环氧树脂类、苯酚类或聚酰亚胺类的材料的试剂。在组合时, 电子相变储热材料可与其中一种或多种组合。这样的复合材料被填充在电 子设备中的间隙中并使其固化以填充具有不规则性的组件之间的间隙。其 结果是,能够存储从发热组件19产生的热量,并消散到外壳等。此外, 为了提高热传导性,陶瓷((诸如氧化铝)、金属颗粒(例如铝)、碳纤维 等可被进一步组合。

如上所述,电子相变储热材料用于储热部20,这使得容易与其它材料 组合。

(效果)

如上所述,在第一实施例中,设置储热部。因此,可以增加关于每单 位时间的流入热量(最大流入热量)的容量,并且增加每单位时间供应到 电池的供电量。因此,有可能在更短时间内对电池充电。

在第一实施例中,储热部的状态由传感器监测,且基于由传感器检测 的检测值来控制电池的充电。因此,可以对电池安全地充电。

在第一实施例中,基于由多个传感器检测的检测值来确定储热部的状 态。因此,可以对电池更安全地充电。

在第一实施例中,由于电子相变储热材料用于构造储热部,因此不需 要提供容器且其处理是容易的。此外,电子相变储热材料的体积的变化较 小,且很容易与其它材料组合。因此,可以实现储热部容易地安装在电子 设备上。

(修改1-1)

另外,在上述第一实施例中,发热组件19和储热部20通过热传导片 材和类似物彼此热连接。然而,这不是限制性的,并且可使用下面描述的 各种方法。

例如,如图9A所示,发热组件19和储热部20中的每个都可通过热 传导部91彼此热连接。热传导部91的实例可包括金属结构,其包含热管、 树脂(诸如油脂)、弹性体,和橡胶(这些与具有增加的热导率的材料一 起添加,诸如金纳米颗粒,和相变材料)。

此外,例如,如图9B所示,发热组件19和储热部20中的每个都可 通过热传输部92彼此热连接,其热传输部92以热传导之外的方法传输热。 具体而言,可使热量通过作为载体的气体或液体对流从发热组件19传输 到储热部20,或可通过辐射使热量传输。

此外,在发热组件19和储热部20分别由具有高吸引力的材料形成的 情况下,例如,如图9C所示,储热部20可与发热组件19一体形成。具 体而言,例如,在发热组件19是压电变压器的情况下,变压器19和储热 部20可通过陶瓷烘烤工艺形成。此外,例如,在发热组件19是变压器的 磁芯的情况下,变压器的芯可由氧化钒化合物构造,且储热部20可由包 含钒氧化物的材料构造。此外,在这种情况下,如图9D所示,发热组件 19和储热部20可交替堆叠。在图9C和9D的情况中,允许成为发热组件 19的组件(例如,变压器)和储热部20在同一时间被制造。因此,有可 能减少电源装置1中的组件的数量,并降低其成本。

此外,例如,如下面将要描述的,储热部20可被构造为使用焊料被 安装在发热组件19的表面或衬底的表面上。

图10示出其中金属膜形成于表面的一部分上的储热部20的构造实 例。在本实例中,储热部20是小的芯片组件,诸如所谓的船型电阻(ship resistor)。此外,金属膜21形成于储热部20的一部分上。金属薄膜21允 许储热部21使用焊料等被安装在发热组件19或衬底的表面上。因此,与 通过例如热传导片使储热部20热连接到发热组件19或衬底的情况相比, 允许热阻性降低,且因此允许热量更加有效地被储存在储热部20中。此 外,当储热部20被安装在衬底等上时,允许使用所谓的安装机容易地安 装储热部20。可使金属膜21的表面经受使用镍电镀的处理。例如,金属 膜21可通过在储热部20的表面上溅射金属形成。此外,例如,在储热部 20通过烧结形成的情况下,金属薄膜21可在烧结过程的同时形成。具体 而言,例如,在烧结之前,金属和有机物质的浆液被涂覆到储热部20上 以形成金属膜21。

在本实例中,金属膜21设置在储热部20上,然而,构造不限于此。 或者,例如,用于表面安装的引线可设置在储热部20上。此外,虽然在 本实例中进行表面安装,但这不是限制性的。或者,例如,插入衬底等的 孔中以固定储热部20的引线设置在储热部20上,并可进行通过孔安装。

(修改1-2)

在上述的描述第一实施例中,如图5所示,发热组件19和储热部20 直接彼此热连接。然而,构造不限于此,并且可替代地,例如,如图11 到图13所示,发热组件19和储热部20可通过热缓冲器67和68间接地 热连接。热缓冲器67和68的功能作为热缓冲材料。具体而言,热缓冲器 67和68类似于储热部20储存热量,且其热容量比储热部20的热热量小。 在图11的实例中,发热组件19中的每个都热连接到对应热缓冲器67,且 热缓冲器67热连接到储热部20。在图12的实例中,所有的发热组件19 热连接到一个热缓冲器68,且热缓冲器68热连接到储热部20。在图13 的实例中,发热组件19热连接到各自热缓冲器67,热缓冲器67热连接到 热缓冲器68,且热缓冲器68热连接到储热部20。顺便提及,构造不不限 于此,并且可替代地,例如,在图11和图13中,多个热缓冲器67之一 或多个可被省略。

(修改1-3)

在上述第一实施例中,如图4A所示,储热部20设置在外壳60的内 部。然而,构造不限于此,并且可替代地,例如,如图14所示,储热部 20可包括在外壳60的一部分中。此外,外壳本身可被构造为储热部20。 其结果是,允许在外壳内部产生的热量被存储在外壳中,且允许热量从外 壳消散。此外,例如,如图15和图16中所示,储热部20可设置在外壳 60的外部。在图15的实例中,热缓冲器68通过外壳60热连接到储热部 20。在图16的实例中,热缓冲器68不通过外壳60热连接到储热部20。 应注意,构造不限于此,并且可替代地,例如,在图14至16的构造中, 多个热缓冲器67和热缓冲68之一或多个可被省略。具体而言,例如,所 有的热缓冲器67和68可被省略。

(修改1-4)

在上述第一实施例中,检测部30由三个传感器(温度传感器31、压 力传感器32和电阻传感器33)构造。然而,构造不限于此,并且可使用 任何传感器,只要该传感器可监测储热部20的状态。具体而言,例如, 除了温度传感器31、压力传感器32和电阻传感器33外,还可使用红外传 感器、多普勒传感器、磁/静电传感器、位移计/应变仪、渗透性传感器、 介电常数传感器、气体传感器等。此外,传感器的数量不限于三个,并且 例如,与图17所示的电源装置1C一样,检测部30C可使用仅一个传感 器(在这个实例中是温度传感器31)构造,或者检测部可使用两个或四个 或更多个传感器构造。此外,例如,与图18所示的电源装置1D一样,一 个或多个传感器(在这个实例中是温度传感器31、压力传感器32和电阻 传感器33)可与储热部20D一体构造。具体而言,例如,在储热部20D 使用其导电性根据储热状态改变的电子相变储热材料构造的情况下,电极 可形成于电子相变储热材料的两端,并且可测量电极之间的电阻值R。

(修改1-5)

在上述第一实施例中,如图3所示,阈值Qth1被设置为储热量Q1 与储热量Q2之间的值,且阈值Qth2被设置为储热量Q2。然而,这不是 限制性的。例如,在即使储热部20的温度比转变温度Tpc高的时候电源 装置1不会很大程度上受温度影响的情况下,例如,如图19所述,阈值 Qth1可被设置为高于储热量Q2,且阈值Qth2可被设置为高于设置阈值 Qth1。此外,在这种情况下,例如,当储热量Q超过阈值Qth1时,控制 部40将操作模式设置为安全模式,且当储热量Q超过阈值Qth2时,控制 部40将操作模式设置为待机模式。换言之,如图19所示,当对电源装置 1造成较大影响的温度被设置为温度T1时,对应于温度T1的储热量Q可 被设置为阈值Qth2。

(修改1-6)

在上述第一实施例中,如图6所示,当与储热部20相关的检测值是 不正常的时候,计算储热部20的储热量Q。然而,这不是限制性的,并 且可替代地,例如,如图20所示,可首先计算储热量Q,然后可根据需 要进行确定检测值是否正常的操作。将在下面详细描述根据本修改的电源 装置1E。

首先,电源装置1E的控制部40E通过检测部30获取储热部20的状 态(步骤S21),类似于根据上述第一实施例的步骤S1和S2,然后基于步 骤S21检测的压力P和电阻值R计算储热量Q(步骤S22)。

随后,控制部40E将在步骤S22中计算的储热量Q与阈值Qth1比较 (步骤S23)。然后,当储热量Q大于阈值Qth1(Q>Qth1)时,控制部 40E确定大量的热量已经被存储在储热部20中,且因此处理前进到步骤 S29。另一方面,当储热量Q等于或低于阈值Qth1(Q<=Qth1)时,处 理前进到步骤S24。

当在步骤S23中储热量Q等于或低于阈值Qth1(Q<=Qth1)时,控 制部40E确定在步骤S21中获取的检测值是否正常(步骤S24)。具体而 言,例如,控制部40E确认在步骤S21检测的电阻值R是否在被认为是 正常的电阻值的预定范围内。然后,例如,当电阻值R大于电阻值的预定 范围的上限值时,控制部40E确定其为异常,因为即使进行了馈电热量也 没有被存储在储热部20中且因此怀疑电源装置1E的一部分中的故障。此 外,例如,当电阻值R在电阻值的规定范围内时,但是,例如,每个馈电 时间的电阻值R的趋向在很大程度上偏离在日志文件中记录的数据的趋 向,因为怀疑电源装置1E的一部分中的故障,所以控制部40E确定为异 常。同样地,控制部40E确认在步骤S21中检测的温度T和压力P的每 一个是否都在被认为是正常的预定范围内。

顺便提及,例如,在储热部20由潜在储热材料形成的情况下,控制 部40E也确认在步骤S21中检测的压力P(体积、应力、应变等)是否在 被认为是正常的预定范围内。

当控制部40E确定温度T、压力P和电阻值R的检测值是正常的时候, 类似于根据上述第一实施例的步骤S3至S5,控制部40E确定采样定时是 否可重新调整(步骤S25),并根据需要改变采样定时(步骤S26)。然后 在经过预定时间之后,过程返回到步骤S1(步骤S27)。另一方面,当控 制部40E确定温度T、压力P和电阻值R的检测值中的任何一个不正常的 时候,如在步骤S23的描述中所描述的,控制部40E确定电源装置1E的 一部分中的出现故障的可能性为高,并且允许显示部43在电源装置1E中 显示异常的发生(步骤S28)。然后,处理前进到步骤S35。

当在步骤S23中储热量Q大于阈值Qth1(Q>Qth1)时,控制部40E 允许显示部43显示大量的热量已经被存储在储热部20中(步骤S29)。

随后的流程类似于上述第一实施例中的流程。

(修改1-7)

在上述第一实施例中,电源装置1通过电磁感应从馈电装置9接收电 力。然而,这不是限制性的,且电源装置1可通过磁场谐振或电场谐振接 收电力。此外,电源装置1可通过静电感应(诸如电场耦合)接收电力。 在这种情况下,电力传输部8和电力接收部11每个都包括电极来代替线 圈62和72。此外,电源装置1可通过电磁波接收电力。在这种情况下, 电力传输部8和电力接收部11每个都包括天线或整流天线来代替线圈62 和72。此外,电源装置1可通过红外辐射接收电力。在这些情况下,与上 述第一实施例一样,在电源装置1中设置储热部20可使每单位时间供应 到电池16的电源供给量增加,并且因此可以在较短时间对电池充电16。

(修改1-8)

在上述第一实施例中,例如,如图6所示,当储热量Q大于阈值Qth2 (Q>Qth2)或类似情况时,操作模式转移到待机模式,且从馈电装置9 到电源装置1的馈电停止。然而,这不是限制性的,并且可替代地,例如, 当在步骤S2中确定检测值是不正常的时候,从馈电装置9到电源装置1 的馈电暂时停止,并在这之后,当储热量Q等于或低于阈值Qth2(Q<= Qth2)或类似情况时,从馈电装置9到电源装置1的馈电可恢复。

(修改1-9)

在上述第一实施例中,控制部40基于例如储热部20的温度T控制电 源部10的操作。此时,可获取温度T随时间的变化。具体而言,例如, 可获取一系列的温度T的检测结果(诸如图8所示的特性W3和W4),可 基于温度变化的曲线获取储热部20中的相变的开始时间点和结束时间点, 且可考虑所获取的结果控制电源部10的操作。其结果是,例如,即使在 温度传感器31设置为稍微离开储热部20的情况下,或甚至在检测温度受 到发热组件19的影响(例如,图8中的特性W4)的情况下,都能够更准 确地掌握储热部20的状态。

<2.第二实施例>

接下来,描述根据第二实施例的电源装置2。在第二实施例中,设置 了多个储热部20。其它构造类似于上述第一实施例中的那些(图1等)。 应注意,相似的标号用于指定根据上述第一实施例的电源装置1的基本上 类似组件,并且其描述被适当地省略。

图21示出根据第二实施例的电源装置2的构造实例。图22示出电源 装置2中的热连接。电源装置2包括多个储热部20、多个检测部30,和 控制部50。

如图22所示,每个储热部20都设置为对应于每个发热组件19。顺便 提及,在本实例中,每个储热部20都设置为对应于八个发热组件19中的 每个;然而,该构造不限于此。例如,每个储热部20都也可设置为对应 于这些发热组件19之一或多个,或者可设置为对应于除了这些发热组件 19以外的发热组件19。如图21所示,每个检测部30都设置为对应于每 个热储热部20。换言之,每个检测部30都检测对应储热部20的状态。在 这种情况下,储热部20对应于本公开中的“个体储热部”的具体实例。

控制部50基于由多个检测部30检测的温度T、压力P和电阻值R控 制电源部10的操作。控制部50包括ADC51。ADC51将做为从多个检测 部30供应的模拟值的检测值转换为数字值。类似于根据上述第一实施例 的控制部40,控制部50基于转换为数字值的检测值控制调节器14的操作 和馈电装置9的馈电操作以控制电池16的充电。

根据该构造,控制部50基于各个检测部30检测的各个储热部20的 温度T、压力P和电阻值R监测各个储热部20,并基于检测值控制电池 16的充电。此时,由于控制部50可单独监测各个储热部20,所以能够掌 握电源装置2的更详细状态,并提高控制部50控制充电时候的灵活性。

如上所述,在第二实施例中,设置多个储热部。因此,能够提高控制 电池的充电时候的灵活性。其它效果类似于上述第一实施例。

(修改2-1)

在上述第二实施例中,如图22所示,发热组件19和储热部20各自 直接热连接。然而,构造不限于此,并且可替代地,例如,如图23所以, 发热组件19和储热部20通过对应的热缓冲器81分别间接热连接。应注 意,构造不限于此,并且可替代地,例如,多个热缓冲器81和多个储热 部20之一或多个可被省略。

(修改2-2)

在上述第二实施例中,设置对应于各自发热组件的多个储热部20。然 而,构造不限于此,并且例如,如图24所示,还可设置其热连接到多个 储热部20的一个储热部80。储热部80对应于本公开中的“另一储热部” 的具体实例。应注意,构造不限于此,并且可替代地,例如,多个热缓冲 器81和多个储热部20之一或多个可被省略。

(修改2-3)

在上述第二实施例中,多个储热部20设置在外壳60的内部,然而, 构造不限于此,并且可替代地,例如,如图25所示,多个储热部20可被 包括在外壳60E的一部分中。在本实例中,发热组件19和多个热缓冲器 81设置在外壳60E的内部,且多个热缓冲器82、多个储热部20,和一个 储热部80被构造为外壳60E的一部分。每个发热组件19都热连接到对应 的热缓冲器81,每个热缓冲器81都热连接到对应的热缓冲器82中,每个 热缓冲器82都热连接到对应的储热部20,且储热部20都热连接到一个储 热部80。应注意,构造不限于此,并且例如,多个热缓冲器81和82、多 个储热部20,和储热部80之一或多个可被省略。具体而言,例如,所有 的热缓冲器81和82可被省略。

此外,例如,如图26和图27所示,多个储热部20可设置在外壳60 的外部。在这些实例中,发热组件19和多个热缓冲器81设置在外壳60 的内部,且多个热缓冲器82、多个储热部20,和一个储热部80设置在外 壳60的外部。在图26的实例中,每个发热组件19都热连接到对应的热 缓冲器81,并且每个热缓冲器81都通过外壳60热连接到对应的热缓冲器 82,每个热缓冲器82都热连接到对应的储热部20,且储热部20都热连接 到一个储热部80。在本实例中,储热部20热连接到外壳60。此外,在图 27的实例中,每个发热组件19都热连接到对应的热缓冲器81,每个热缓 冲器81都热连接到对应的热缓冲器82而不通过外壳60,每个热缓冲器 82都热连接到对应的储热部20,且储热部20都热连接到一个储热部80。 应注意,构造不限于此,并且例如,在图26和图27的构造中,多个热缓 冲器81和82、多个储热部20和储热部80之一或多个可被省略。具体而 言,例如,所有热缓冲器81和82都可被省略。

(修改2-4)

此外,可适当地应用根据上述第一实施例的任何修改。

<3.应用实例>

然后,将描述在上述各自实施例及其修改中所描述的电源装置的应用 实例。

图28A和图28B每个都示出应用了根据各自实施例和类似实施例的 电源装置的数码相机的外观。例如,数码相机可包括闪光灯的发光部分 521、显示部522、菜单开关523和快门按钮524。数码相机包括根据任一 上述各自实施例和类似实施例的电源装置。

除了这样的数码相机,根据任一上述各自实施例和类似实施例的电源 装置还适用于每个领域的电子设备,诸如视频摄像机、便携式游戏机、移 动电话、移动存储器、移动电池,和笔记本个人计算机。换言之,根据任 一上述各自实施例和类似实施例的电源装置适用于每个领域的具有电池 的电子设备。

在上文中,虽然已经参考电子设备的一些实施例、,修改和应用实例 描述了本技术,但是本技术不限于此,并且可做出各种修改。

例如,在上述各自实施例和类似实施例中,电源装置1和2通过无线 馈电被从馈电装置9供应电力;然而,馈电方法不限于此。例如,如图29 所示,电力可通过有线馈电供应。在本实例中,电源装置1F通过有线馈 电被从AC适配器9F供应电力。电源装置1F包括电源部10F、储热部20、 检测部30、控制部40和显示部43。电源部10F包括调节器14和电池16。 调节器14逐步降低从AC适配器9F的电源部8F供应的DC电压,并产 生适于电池16的充电的电压。在这种情况下,在安全模式下,类似于上 述各自实施例,控制部40控制调节器14的开关操作以减少供应到电池16 的电压。顺便提及,此时,进一步,AC适配器9F的电源部8F可将电力 返回到将电力供应到AC适配器9F的电源系统。

此外,例如,在上述各自实施例和类似实施例中,电源装置1和2是 所谓的护套型电源装置,其在被安装在移动电话6上的同时被使用。然而, 但这不是限制性的,并且例如,如图30所示,在电源装置1或2可应用 于移动电话6G(在这个实例中是智能电话)本身。

此外,例如,在上述各自实施例和类似实施例中,本技术应用于电源 装置。然而,允许本技术被应用于各种电子设备,诸如半导体装置和显示 面板,而没有限制。具体而言,例如,半导体装置(诸如处理器)通常产 生大量热量。包括这种半导体装置的电子设备的外壳内部的温度可相应地 升高。因此,储热部热连接到这样的半导体器件,且储热部的状态由传感 器监测,这可实现半导体装置的时钟频率等的控制。此时,例如,与图31 所示的笔记本个人计算机100一样,作为储热部的储热片105可被设置为 以便覆盖半导体装置104。顺便提及,构造不限于此,并且例如,储热部 可被构造为芯片组件且储热部可通过焊料安装在在半导体装置104附近的 衬底103的表面上。此外,显示面板(诸如液晶显示面板和有机电致发光 (EL)显示面板)也通常产生热量,且显示面板的外壳内部的温度可能会 升高。因此,储热部热连接到在显示面板中产生热量的组件,且储热部的 状态由传感器监测,这可实现显示器亮度等的控制。其结果是,能够抑制 电子设备的外壳内部的温度上升,并获得电子设备的最佳性能。

应注意,本技术可被配置如下。

(1)

一种电子设备,包括:

发热部;

储热部;

检测部,配置为检测所述储热部的储热量;和

控制部,配置为基于由所述检测部检测的所述储热量控制所述发热部 的操作。

(2)

根据(1)所述的电子设备,所述检测部基于所述储热部的温度、电 阻值、体积、压力和应变中的一个或多个检测所述储热量。

(3)

根据(1)或(2)所述的电子设备,其中所述发热部包括热连接到所 述储热部的一个或多个发热组件。

(4)

根据(3)所述的电子设备,其中所述储热部包括热连接到各个所述 发热组件的一个或多个个体储热部。

(5)

根据(4)所述的电子设备,其中所述一个或多个个体储热部之一与 对应的发热组件整体地构造。

(6)

根据(4)或(5)所述电子设备,其还包括

连接到所述一个或多个发热组件之一的散热组件,其中

所述散热组件与对应于连接到所述散热组件的所述发热组件的所述 个体储热部一体地构造。

(7)

根据(4)至(6)中任一项所述的电子设备,其中所述一个或多个个 体储热部之一由固态相变材料构造。

(8)

根据(7)所述的电子设备,其中所述固态相变材料是电子相变材料。

(9)

根据(4)至(6)中任一项所述的电子设备,其中所述一个或多个个 体储热部之一通过将固态相变材料与一种或多种金属组合来构造。

(10)

根据(9)所述的电子设备,其中所述金属是铝(Al)、铜(Cu)、镁 (Mg)、钛(Ti)、铁(Fe)、镍(Ni)、锌(Zn)、银(Ag)、锡(Sn)、铟 (In)、锑(Sb)、铋(Bi)和铅(Pd)中的一种。

(11)

根据(4)至(6)任一项所述的电子设备,其中所述一个或多个个体 储热部之一是通过将固态相变材料与橡胶和凝胶中的一种组合来构造的。

(12)

根据(4)至(11)任一项所述的电子设备,其中

所述一个或多个个体储热部之一在所述个体储热部的表面的一部分 上具有金属膜,且

具有所述金属膜的所述个体储热部通过焊接经由述金属膜连接到对 应的发热组件。

(13)

根据(4)至(12)中任一项所述的电子设备,其中所述一个或多个 个体储热部之一由潜在储热材料构造。

(14)

根据(4)至(13)中任一项所述的电子设备,其还包括

连接到所述一个或多个个体储热部的另一个储热部。

(15)

根据(1)至(14)中任一项所述的电子设备,其中所述发热部是配 置为对电池充电的充电部。

(16)

根据(15)所述的电子设备,其中所述发热部还包括电池。

(17)

根据(15)或(16)所述的电子设备,其中所述控制部在所述储热量 大于第一阈值时进行控制以降低供应至所述电池的供电量,并在所述储热 量大于第二阈值时进行控制以停止供应至所述电池的供电。

(18)

根据(15)至(17)中任一项所述的电子设备,其中所述充电部基于 通过无线馈送从馈电装置接收的电力对所述电池充电。

(19)

根据(18)所述的电子设备,其中所述充电部通过电磁感应、静电感 应、红外辐射和电磁波中的一个或多个从所述馈电装置接收电力。

(20)

根据(15)至(17)中任一项所述的电子设备,其中所述充电部基于 通过有线馈送从馈电装置接收的电力对所述电池充电。

(21)

根据(1)至(14)中任一项所述的电子设备,其中所述发热部是半 导体电路。

(22)

根据(1)至(14)中任一项所述的电子设备,其中所述发热部是显 示面板。

(23)

根据(1)至(22)中任一项所述的电子设备,其中所述发热部被放 置在包括所述储热部的外壳中。

(24)

根据(1)至(22)中任一项所述的电子设备,其中所述发热部被放 置在被构造为所述储热部的外壳中。

(25)

根据(1)至(22)中任一项所述的电子设备,其中

所述发热部被放置在外壳中,且

所述储热部设置在所述外壳的外部,并且通过所述外壳热连接到所述 发热部。

(26)

根据(1)至(22)中任一项所述的电子设备,其中

所述发热部被放置在外壳中,且

所述储热部设置在所述外壳的外部,并且不通过所述外壳热连接到所 述发热部。

(27)

根据(1)至(22)中任一项所述的电子设备,其中所述发热部和所 述储热部被放置在所述外壳中。

(28)

一种控制电子设备的方法,所述方法包括:

检测储热部的储热量,所述储热部配置为将从设置在电子设备中的发 热部产生的热的至少一部分存储在所述储热部中;和

基于所检测的储热量控制所述发热部的操作。

(29)

一种具有第一侧和第二侧的电力接收装置,其包括:

沿第一侧设置的电气装置;

沿第二侧设置的接触构件;

安装在接触构件上的衬底;和

设置在电气装置和衬底之间的电子电路。

(30)

一种具有第一侧和第二侧的电气装置,其包括:

沿第一侧设置的电力接收装置;

沿第二侧设置的接触构件;

安装在接触构件上的衬底;和

设置在电气装置和衬底之间的电子电路。

(31)

一种系统,其包括:

电力接收装置,其包括

第一接触构件和电子电路;

安装在第一接触构件上的第一衬底;和

电源装置,其包括

设置在第二衬底上的第二接触构件,

其中第一接触构件被构造为在电力接收装置和电源装置接触时面对 第二接触构件。

(32)

根据(29)所述的电力接收装置,其中衬底是印刷电路板衬底。

(33)

根据(29)所述的电力接收装置,其中电子电路包括整流电路、匹配 电路、调节器和控制部中的至少一个。

(34)

根据(29)所述的电力接收装置,其还包括:

邻近所述电子电路和所述衬底而设置的电池;

设置在衬底上的变压器;和

被构造为与电池、变压器、衬底和接触构件接触的热传导部。

(35)

根据(34)所述的电力接收装置,其还包括被构造为连接电气装置和 变压器的连接器。

(36)

根据(29)所述的电力接收装置,其还包括设置在电气装置下方并安 装在电池上的储热部。

(37)

根据(30)所述的电力接收装置,其中衬底是印刷电路板衬底。

(38)

根据(30)所述的电气装置,其中电子电路包括整流电路、匹配电路、 调节器和控制部中的至少一个。

(39)

根据(30)所述的电气装置,其还包括:

邻近电子电路和衬底设置的电池;

设置在衬底上的变压器;和

被构造为与电池、变压器、衬底和接触构件接触的热传导部。

(40)

根据(29)所述的电气装置,其还包括被构造为连接电气装置和变压 器的连接器。

(41)

根据(30)所述的电气装置,其还包括安装在电池上的储热部。

(42)

根据(31)所述的系统,其中第一衬底和第二衬底是印刷电路板衬底。

(43)

根据(31)所述的系统,其中电子电路包括整流电路、匹配电路、调 节器和控制部中的至少一个。

(44)

根据(31)所述的系统,其还包括:

邻近所述电子电路和所述第一衬底设置的电池;

设置在所述第一衬底上的变压器;和

被构造为与所述电池、所述变压器、所述第一衬底、所述第一接触构 件、所述第二衬底和所述第二接触构件接触的热传导部。

(45)

根据(44)所述的系统,其还包括被构造为连接电气装置和变压器的 连接器。

(46)

根据(31)所述的系统,其还包括设置在电气装置下方并安装在电池 上的储热部。

(47)

根据(31)所述的系统,其中第一接触构件和第二接触构件的长度和 尺寸基本上是相同的。

(48)

根据(31)所述的系统,其中第二衬底比第一衬底长。

应当由本领域技术人员进行各种修改,组合,子组合和变更,根据设 计要求和其它因素,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内,可 能会发生在本领域中所理解。

[附图标记列表]

1、1C、1D、2电源装置

6、6A、6B移动电话

7传输和接收部

8电力传输部

9馈电装置

10电源部

11电力接收部

12整流电路

13匹配电路

14调节器

15变压器

16电池

19发热组件

20、20D、80储热部

21金属膜

30检测部

31温度传感器

32压力传感器

33电阻传感器

40、40C、50控制部

41、51ADC

42传输和接收部

43显示部

60、60B外壳

61热传导部

62线圈

63衬底

64电子电路

65连接器

66散热器

67、68、81、82热缓冲器

70外壳

72线圈

73衬底

91热传导部

92热传输部

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