CN103336565A - 笔记本电脑电池仓散热扩展装置 - Google Patents
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Abstract
一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，通过热管阵列与笔记本电脑内小型热管进行直接热连接，它包括风扇控制电路接口，风扇控制电路，热输入接口，热管阵列和风扇阵列，风扇控制电路接口的输出端与风扇控制电路的输入端连接，风扇控制电路的输出端与风扇阵列的一个输入端连接，热输入接口的输出端与热管阵列的输入端连接，热管阵列的输入端与风扇阵列的另一个输入端连接，风扇控制电路通过风扇控制电路接口接收笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息，控制风扇阵列的转速，热管阵列通过热输入接口与笔记本电脑内的小型热管相连，接收其热量并传导至风扇阵列进行散热，本发明增强了笔记本电脑的内置散热功能，间接提升移动处理器的计算能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，特别是一种通过热管阵列与笔记本电脑内小型热管进行直接热连接的笔记本电脑电池仓散热扩展装置。
背景技术
笔记本电脑的移动处理器通常具备在多种频率下工作的功能：当使用电池时，移动处理器工作在最低频率(通常为800MHz)以节约电能；当使用外接电源适配器时，移动处理器工作在正常频率下；而当笔记本电脑处理计算密集型任务时，移动处理器又可以自动提高工作频率(Intel和AMD均有此类技术，Intel称之为Turbo Boost，睿频)以提高计算性能。睿频技术的工作原理请参考Intel相关技术文档，此处不详述。睿频时间长短主要受处理器红线温度的限制，当处理器长时间工作在睿频状态导致温度过高时，工作频率会自动降低以降温散热，导致睿频失败。
目前笔记本电脑除了超极本(Ultrabook)等轻便机型内置电池之外，主流机型普遍具有一个电池仓，用于容纳可拆卸式电池。
主流机型的中高端型号往往装备有高性能的四核移动处理器(通常TDP为45瓦-55瓦)，而机身体积和重量的限制，无法采用大型移动工作站内置的大型散热器和多个风扇，因此笔记本电脑对高性能四核移动处理器全速工作时散发出的巨大热量能以进行有效控制，长时间满载工作易导致温度过高，睿频失败，无法充分发挥计算性能。
因此本发明提出了一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，将大型的散热器和风扇置于笔记本电脑电池仓中。在笔记本电脑连接于电源适配器时，可将电池取出，换上笔记本电脑电池仓散热扩展装置。笔记本电脑电池仓散热扩展装置中的的大型热管散热器与笔记本电脑中的移动处理器上原有的小型热管散热器通过专用接口直接相连，大大提高了导热效率。而目前市场上的笔记本散热器普遍针对笔记本电脑的外壳和出风口进行降温，散热效率极低。当笔记本电脑处于移动中，笔记本电脑内的小型散热器和风扇完全可以控制工作在较低频率下的移动处理器。当笔记本电脑与笔记本电脑电池仓散热扩展装置相连时，笔记本电脑电池仓散热扩展装置内的足够大型的散热器和风扇可以将满载处理器的温度控制在红线降频温度以下，处理器就可以长时间睿频工作在高频高性能状态下，充分发挥性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，提供额外的散热能力，辅助控制笔记本电脑内移动处理器的工作温度，使移动处理器能够充分睿频频，发挥其性能。同时保持笔记本电脑体积小巧的优点。
为实现上述目的，本发明采用技术方案是：它包括风扇控制电路接口，风扇控制电路，热输入接口，热管阵列和风扇阵列，风扇控制电路接口的输出端与风扇控制电路的输入端连接，风扇控制电路的输出端与风扇阵列的一个输入端连接，热输入接口的输出端与热管阵列的输入端连接，热管阵列的输入端与风扇阵列的另一个输入端连接，风扇控制电路通过风扇控制电路接口接收笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息，控制风扇阵列的转速，热管阵列通过热输入接口与笔记本电脑内的小型热管相连，接收其热量并传导至风扇阵列进行散热。
所述的风扇控制电路接口用于在笔记本电脑内温度传感器和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路之间建立电气连接，将笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息提供给笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路；
所述的风扇控制电路为数字PWM控制芯片，用于根据笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息对笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇阵列的转速进行控制，由于市场上已有多种数字PWM控制芯片，此处工作原理不赘述；
所述的热输入接口用于连接笔记本电脑内的小型热管和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列，双面涂有高导热率的导热硅脂或液态金属，双面分别与笔记本电脑内的小型热管和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列相紧密接触从而建立高效热连接；
所述的热管阵列用于将从热输入接口导入的热量高效传导至风扇阵列，大横截面积短长度的热管阵列的导热效率远远优于笔记本电脑内的小横截面积较长的小型热管；
所述的风扇阵列与热管阵列的一端相连，用于对热管传导至风扇阵列一端的热量进行强制对流散热，风扇阵列包含多个风扇，空气流量高于笔记本电脑内的小型风扇。
本发明的工作原理是这样的：在使用时，笔记本电脑电池仓散热扩展装置置于笔记本电脑的电池仓内，与笔记本电脑紧密相连，包括电气连接和热连接。笔记本电脑内的温度传感器通过笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路接口与笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路相连，风扇控制电路根据笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息对笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇阵列的转速进行控制；笔记本电脑内的小型热管通过笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热输入接口与笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列，热管阵列用于将从热输入接口导入的热量高效传导至风扇阵列，大横截面积短长度的热管阵列的导热效率远远优于笔记本电脑内的小横截面积较长的小型热管，风扇阵列对热管传导至风扇阵列一端的热量进行强制对流散热，这样大大增强了笔记本电脑散热能力，从而有效降低了笔记本电脑移动处理器的工作温度。当笔记本电脑使用电池供电进行移动计算时，笔记本电脑无需为额外的散热器和风扇提供空间，从而保持轻薄小巧的体积和较长的电池续航力。这里我们举例具体阐述，采用我们的发明，像中国联想公司的Thinkpad T系列这种带有电池仓的笔记本电脑，可以利用笔记本电脑电池仓散热扩展装置强大的散热能力，使四核高性能移动处理器充分睿频，大大提高计算性能。
本发明由于采用了上述技术方案，具有如下优点：
1、实现了笔记本电脑散热能力的内置扩展；
2、增强了笔记本电脑散热能力，间接提高了笔记本电脑的计算性能。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的工作示意图；
图3为本发明的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：如图1-3所示，它包括风扇控制电路接口1，风扇控制电路2，热输入接口3，热管阵列4和风扇阵列5，风扇控制电路接口1的输出端与风扇控制电路2的输入端连接，风扇控制电路2的输出端与风扇阵列5的一个输入端连接，热输入接口3的输出端与热管阵列4的输入端连接，热管阵列4的输入端与风扇阵列5的另一个输入端连接，风扇控制电路2通过风扇控制电路接口1接收笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息，控制风扇阵列5的转速，热管阵列4通过热输入接口3与笔记本电脑内的小型热管相连，接收其热量并传导至风扇阵列5进行散热。
所述的风扇控制电路接口1用于在笔记本电脑内温度传感器和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路2之间建立电气连接，将笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息提供给笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路2；
所述的风扇控制电路2为数字PWM控制芯片，用于根据笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息对笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇阵列5的转速进行控制，由于市场上已有多种数字PWM控制芯片，此处工作原理不赘述；
所述的热输入接口3用于连接笔记本电脑内的小型热管和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列，材料为纯铜，双面涂有高导热率的导热硅脂或液态金属，双面分别与笔记本电脑内的小型热管和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列4相紧密接触从而建立高效热连接；
所述的热管阵列4用于将从热输入接口导入的热量高效传导至风扇阵列5，大横截面积短长度的热管阵列4的导热效率远远优于笔记本电脑内的小横截面积较长的小型热管；
所述的风扇阵列5与热管阵列4的一端相连，用于对热管传导至风扇阵列4一端的热量进行强制对流散热，风扇阵列5包含多个风扇，空气流量高于笔记本电脑内的小型风扇。
本发明的工作原理是这样的：在使用时，笔记本电脑与笔记本电脑电池仓散热扩展装置紧密相连，包括电气连接和热连接。笔记本电脑内的温度传感器通过笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路接口与笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路相连，风扇控制电路根据笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息对笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇阵列的转速进行控制；笔记本电脑内的小型热管通过笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热输入接口与笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列，热管阵列用于将从热输入接口导入的热量高效传导至风扇阵列，大横截面积短长度的热管阵列的导热效率远远优于笔记本电脑内的小横截面积较长的小型热管，风扇阵列对热管传导至风扇阵列一端的热量进行强制对流散热，这样大大增强了笔记本电脑散热能力，从而有效降低了笔记本电脑移动处理器的工作温度。当笔记本电脑使用电池供电进行移动计算时，笔记本电脑无需为额外的散热器和风扇提供空间，从而保持轻薄小巧的体积和较长的电池续航力。这里我们举例具体阐述，采用我们的发明，像中国联想公司的Thinkpad T系列这种带有电池仓的笔记本电脑，可以利用笔记本电脑电池仓散热扩展装置强大的散热能力，使四核高性能移动处理器充分睿频，大大提高计算性能。
本发明所述的风扇控制电路为数字PWM控制芯片，已属于现有技术，故本发明再此不再累述。
本发明所述的热管阵列为常温热管，工作温度为(0-250)℃。
本发明所述的热管阵列的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。
本发明所述的风扇阵列为涡流风扇。
本发明所述的风扇阵列的排风方向与风扇的旋转轴夹角为80度-100度。
本发明所述的热输入接口的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。
本发明所述的热输入接口双面涂有高导热率的导热硅脂或液态金属。
本发明所述的热输入接口与笔记本电脑内的小型热管之间采用金属夹具固定。
本发明所述的热输入接口与笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列之间采用金属夹具固定。
Claims (10)
1.一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：它包括风扇控制电路接口，风扇控制电路，热输入接口，热管阵列和风扇阵列，风扇控制电路接口的输出端与风扇控制电路的输入端连接，风扇控制电路的输出端与风扇阵列的一个输入端连接，热输入接口的输出端与热管阵列的输入端连接，热管阵列的输入端与风扇阵列的另一个输入端连接，风扇控制电路通过风扇控制电路接口接收笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息，控制风扇阵列的转速，热管阵列通过热输入接口与笔记本电脑内的小型热管相连，接收其热量并传导至风扇阵列进行散热；
所述的风扇控制电路接口用于在笔记本电脑内温度传感器和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路之间建立电气连接，将笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息提供给笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇控制电路；
所述的风扇控制电路为数字PWM控制芯片，用于根据笔记本电脑内温度传感器提供的处理器温度信息对笔记本电脑电池仓散热扩展装置的风扇阵列的转速进行控制，由于市场上已有多种数字PWM控制芯片，此处工作原理不赘述；
所述的热输入接口用于连接笔记本电脑内的小型热管和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列，双面分别与笔记本电脑内的小型热管和笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列相紧密接触从而建立高效热连接；
所述的热管阵列用于将从热输入接口导入的热量高效传导至风扇阵列，大横截面积短长度的热管阵列的导热效率远远优于笔记本电脑内的小横截面积较长的小型热管；
所述的风扇阵列与热管阵列的一端相连，用于对热管传导至风扇阵列一端的热量进行强制对流散热，风扇阵列包含多个风扇，空气流量高于笔记本电脑内的小型风扇。
2.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的风扇控制电路为数字脉冲宽度调制电路。
3.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的热管阵列为常温热管，工作温度为(0-250)摄氏度。
4.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的热管阵列的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。
5.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的风扇阵列为涡流风扇。
6.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的风扇阵列的排风方向与风扇的旋转轴夹角为80度-100度。
7.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的热输入接口的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。
8.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的热输入接口的双面涂有高导热率的导热硅脂或液态金属。
9.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的热输入接口与笔记本电脑内的小型热管之间采用金属夹具固定。
10.如权利要求1所述的一种笔记本电脑电池仓散热扩展装置，其特征在于：所述的热输入接口与笔记本电脑电池仓散热扩展装置的热管阵列之间采用金属夹具固定。
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- 2013-07-12 CN CN2013102957889A patent/CN103336565A/zh active Pending
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