CN104242406B - 具有嵌入式电源变换接口的电池及电源变换输出插件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有嵌入式电源变换接口的电池及与之配套使用的电源变换输出插件，包括电池本体，所述电池本体上设置有供电腔体，该供电腔体内设置有输出电极；所述供电腔体用于与所述电池配套使用的电源变换输出插件插接其内，所述电源变换输出插件的输入电极与所述电池的输出电极连接。本发明可以解决摄像现场摄像机周边多种设备的供电问题，用户可以根据使用要求随时选配、安装、更换不同类型的电源变换输出插件，给用户的使用带来极大方便。

Description

具有嵌入式电源变换接口的电池及电源变换输出插件

技术领域

本发明涉及一种电池，尤其涉及一种具有嵌入式电源变换接口的电池以及与之配套使用的电源变换输出插件，可以为摄像机及相关周边设备供电。

背景技术

在广播电视领域，摄像机电池在摄像应用现场除了给摄像机供电外，用户往往还希望能为照明灯具、高清监视器、无线音视频传输设备、HDMI/SDI高清信号分配/变换器、无线音视频发射器、图像存储设备等相关设备及摄像人员随身携带的数码产品进行供电。拍摄工作通常在室外进行，没有市电电源，需要利用摄像机电池变换出周边设备所需要的电源，专利号为“ZL200920298419.4”，专利名称为“带有USB接口的摄像机电池”的实用新型专利提供了一种带有USB接口的摄像机电池，能够利用电池给具有USB接口的设备供电。但该技术只能单一解决具有USB接口的设备的供电需求，应用范围较窄。由于与摄像机相关的周边设备种类较多，所需的供电电压、工作电流及电气接口形状也多种多样，因此摄像机电池仅仅固定地提供一种电源变换接口，仍然难以很好地适应用户的各种实际需求。

另外，现有技术提供的电源变换接口都是固定封装在摄像机电池内部的，不能随意拆卸，在使用中，一旦电源变换接口电路出现故障，这块摄像机电池即使本体是完好的，也可能因此而被弃用。

此外，通常情况下摄像机电池的循环充放电使用寿命只有1-2年，但是电池本身内部的电源变换接口电路的元器件使用寿命却可能长达10多年，现有技术使得这些电路元器件只能随着电池寿命的终结而一同终结，这不仅造成资源的浪费，而且增加了电子垃圾，对环境会造成一定的危害。

对于以上问题，有必要提出一种更好的解决办法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电池，尤其是摄像机电池，只能单独给摄像机供电，或者仅具有某种固定封装的电源变换输出接口给某一类具有特定的电气接口的设备供电，不能满足拍摄现场多种周边设备的供电需求问题，而设计一种具有嵌入式电源变换输出接口的电池及配套使用的电源变换输出插件。

本发明所提供的具有嵌入式电源变换接口的电池，包括电池本体，其特征在于：所述电池本体上设置有供电腔体，该供电腔体内设置有输出电极；所述供电腔体用于与所述电池配套使用的电源变换输出插件插接其内，所述电源变换输出插件的输入电极与所述电池的输出电极连接。

优选地，所述供电腔体的侧壁上设置有锁定件，该锁定件伸入供电腔体；所述电池本体上设置有解锁按钮，该解锁按钮与所述锁定件接触；所述电源变换输出插件上设置有与所述锁定件配合的凹槽；当所述电源变换输出插件插接在供电腔体内时，所述锁定件***凹槽内；按下所述解锁按钮，所述锁定件与凹槽分开。

优选地，所述锁定件包括楔形销以及与所述楔形销连接的第一弹性部件，该楔形销的前端伸入所述供电腔体内；所述解锁按钮与楔形销接触；当所述电源变换输出插件插接在供电腔体内时，所述楔形销***凹槽内；按下所述解锁按钮，所述楔形销克服所述第一弹性部件的阻力而与凹槽分开。

优选地，所述供电腔体的内壁上设置有第二弹性部件，该内壁与供电腔体的开口相对。

优选地，所述电池本体上设置有斜角，该斜角位于所述供电腔体的开口处。

优选地，所述电池本体的外部设置有燕尾型凸台。

优选地，所述电池内设置有开关电路，该开关电路包括微处理器、MOS场效应管、电流采样电阻以及信号放大电路；所述微处理器分别与MOS场效应管、信号放大电路连接；电流采样电阻分别与信号放大电路、MOS场效应管以及所述电池的输出电极连接；所述MOS场效应管还与所述电池的电芯连接。

本发明还提供一种与具有嵌入式电源变换接口的电池配套使用的电源变换输出插件，该插件具有输入电极和输出电极，其特征在于：所述插件的形状与具有嵌入式电源变换接口的电池的供电腔体相适配；当所述插件***供电腔体后，所述插件的输入电极与所述供电腔体内的输出电极连接；所述插件的另一端与供电腔体的开口齐平，或露在所述电池本体外部，或陷入供电腔体内。

优选地，所述电源变换输出插件上设置有凹槽，该凹槽与所述具有嵌入式电源变换接口的电池上设置的锁定件相配合。

优选地，沿***所述具有嵌入式电源变换接口的电池的供电腔体方向，该插件上设置有斜面，该斜面与设置在电池本体上、位于供电腔体开口处的斜角相适配。

优选地，所述电源变换输出插件还包括扩展插件，所述输出电极设置在扩展插件上；所述扩展插件上设置有燕尾型凹槽，该燕尾型凹槽与所述具有嵌入式电源变换接口的电池的电池本体外部设置的燕尾型凸台相适配。

本发明可以解决摄像现场摄像机周边多种设备的供电问题，用户可以根据使用要求随时选配、安装、更换不同类型的嵌入式电源变换输出插件，从而降低了摄像机电池本身的成本。在摄像机电池寿命结束后，嵌入式电源变换输出插件还可取出重复利用，减少了电子垃圾对环境的危害。本发明是一种能够有效解决摄像机周边多种设备供电的实用性更强、携带更便捷、经济成本更低、更绿色环保的技术解决方案。

附图说明

图1是本发明所述电池和电源变换输出插件的右侧示意图；

图2是本发明所述电池和电源变换输出插件的左侧示意图；

图3是本发明所述电池和电源变换输出插件的局部结构剖视图；

图4是本发明所述电源变换输出插件的多种不同类型示意图；

图5是本发明所述电源变换输出插件***电池供电腔体后的外观示意图；

图6是本发明所述电源变换输出插件***电池供电腔体后的剖视图；

图7是本发明所述电池本体和组合插件的示意图；

图8是本发明所述电池供电控制电路框图。

图中：1-供电腔体；2、12、13-电源变换输出插件；3-楔形销；4-凹槽；5-电极插孔；6-电极插针；7-斜角；8-斜面；9-解锁按钮；10-按键；11-电池本体；14-组合插件；15-电量指示灯；16-第二弹性部件；17-第一弹性部件；18-燕尾型凸台；19-燕尾型凹槽；20-基础插件；21-扩展插件；22-电源输出接口；23-电流取样电阻；24-MOS场效应管；25-信号放大电路；26-电池电芯。

具体实施方式

实施例一：

如图1-6所示，本发明所提供的具有嵌入式电源变换接口的电池，电池本体11上设置有供电腔体1，在供电腔体1的底部(与供电腔体开口相对)安装有第二弹性部件16，底部中间位置设置电极插孔5，电池本体1上设置有斜角7，斜角7位于供电腔体1的开口处，斜角7也可以延伸至供电腔体1的底部；位于供电腔体1的侧壁，在电池本体11上设置有一腔室，第一弹性部件17和楔形销3放置在该腔室内，楔形销设置在腔室外侧，楔形销3的前端伸入供电腔体1，第一弹性部件17位于楔形销与电池本体之间，电池本体11上还设置有解锁按钮9，解锁按钮平行于供电腔体设置，该解锁按钮伸入腔室内并与楔形销3接触。

本发明所提供的与具有嵌入式电源变换接口的电池配套使用的电源变换输出插件，包括电极插针6，电源输出接口22，电源变换输出插件2的外表面上设置有凹槽4，沿***所述具有嵌入式电源变换接口的电池的供电腔体方向，电源变换输出插件2上设置有斜面8。

将电源变换输出插件2***本发明所提供的具有嵌入式电源变换接口的电池的供电腔体1内时，电极插针6***电极插孔5中，两者紧密结合，形成供电输入通路；电源变换输出插件2上的斜面8与电池本体11上的斜角7构成方向定位配合面，可防止电源变换输出插件2反向***供电腔体1中。电源变换输出插件2另一端的电源输出接口22可以供电腔体1的***口平齐，或露在电池本体11的外部，或陷在供电腔体1内，优选与***口平齐的方案。

在电源变换输出插件2***供电腔体1过程中，楔形销3的前端***凹槽4内，由于第一弹性部件17的作用，将电源变换输出插件2锁定在供电腔体1内。将外部设备与电压输出接口22连接，即可向外部设备供电。

电源变换输出插件2内置不同特性的电源变换电路，可将摄像机电池的电压变换为3V、5V、7.2V、9V、12V、15V、18V、24V、36V、48V等等不同的输出电压，并通过适配的电源输出接口22向外部设备供电。电源变换输出插件2的电源输出接口22可以有多种适配的形状类型，如多芯航空插座接口，圆形DC电源插座接口，USB型电源接口(USB A型、USB B型、USB Mini A型、USB Mini B型、USB micro AB型、USB Micro B型)等等。电源变换输出插件12和电源变换输出插件13均属于具有与电源变换输出插件2相同结构、不同电源输出适配接口类型的电源变换输出插件。

当用户不需要摄像机电池给周边设备供电、或者需要更换电源变换输出插件2时，可以按下电池本体11上的解锁按钮9，使楔形销3克服第一弹性部件17的力，供电腔体1内的楔形销3向上移动，释放对电源变换输出插件2上的凹槽4的锁定，在供电腔体1底部的第二弹性部件16的弹力作用下，电源变换输出插件2被弹起，可以很方便地将电源变换输出插件2从供电腔体1内取出。

如图8所示，供电腔体1底部的电极插孔5，其供电由摄像机电池内的微处理器控制MOS场效应管24实现，当电池本体11上的按键10被按下，微处理器侦测到该触发信号后，将控制MOS场效应管24打开，电池电芯26通过MOS场效应管24，经电极插孔5向电源变换输出插件2供电，这时，电源变换输出插件2内部的电源变换电路开始工作，进行电压变换，并通过适配的电源输出接口22向外部设备供电。在MOS场效应管24和电极插孔5之间接有电流取样电阻23，用于侦测外部设备是否有工作电流信号，该信号被信号放大电路25放大后送至微处理器进行判断，如果电源输出接口22在一定时间内未接入设备或设备未开机，微处理器将会关断MOS场效应管24,电极插孔5被断电，此时电源变换输出插件2内部的电源变换电路停止工作，从而可降低摄像机电池的空载耗电。同样，当摄像机电池静置不用的时候，即使电源变换输出插件与供电腔体1结合也不会耗电。另外，电池本体11上的按键10被按下时，微处理器在控制MOS场效应管24打开的同时，也会将多个LED电量指示灯15点亮，以显示出摄像机电池当前的剩余电量。

实施例二：

如图1-7所示，本实施例与实施例一的区别在于：电源变换输出插件为组合插件14，包括基础插件20和扩展插件21，扩展插件20上具有多个电源输出接口，可同时设有D-TAP、圆形DC电源插座、多芯航空电源插座和USB电源接口等等；基础插件20的形状结构与实施例一中的电源变换输出插件2相同；基础插件20可以与扩展插件21一体成型，也可以分开，利用外部线路将基础插件20与扩展插件21连接。

使用时，基础插件20***供电腔体1中，基础插件20上的电极插针6***供电腔体1内的电极插孔5内，形成电池电压输入通路。基础插件20上的斜面8与电池本体11上的斜角7构成方向定位配合面，可防止基础插件20反向***供电腔体1中。在基础插件20***供电腔体1过程中，楔形销3的前端***凹槽4内，由于第一弹性部件17的作用，将基础插件20锁定在供电腔体1内。将外部设备与电压输出接口22连接，即可向外部设备供电。为使组合插件14与电池连接更为稳固，在扩展部件21上设置燕尾型凹槽19，电池本体11的外部设置有燕尾型凸台18，安装时，燕尾型凹槽19与电池本体11上的燕尾型凸台18相向紧贴***而扣合在一起，形成加固连接。

当用户不需要摄像机电池给周边设备供电、或者需要更换组合插件14时，可以按下电池本体11上的解锁按钮9，使楔形销3克服第一弹性部件17的力，供电腔体1内的楔形销3向上移动，释放对电源变换输出插件2上的凹槽4的锁定，在供电腔体1底部的第二弹性部件16的弹力作用下，电源变换输出插件2被弹起，可以很方便地将电源变换输出插件2从供电腔体1内取出。

附图中电极插孔5内的电极数量为3个，这是预留一个电极以为用户其他拓展功能之用，当然电极数量也可以是两个或更多个。

Claims (10)

1.一种具有嵌入式电源变换接口的电池，包括电池本体，所述电池本体上设置有供电腔体，该供电腔体内设置有输出电极；所述供电腔体用于与所述电池配套使用的电源变换输出插件插接其内，所述电源变换输出插件的输入电极与所述电池的输出电极连接；其特征在于：所述供电腔体的侧壁上设置有锁定件，该锁定件伸入供电腔体；所述电池本体上设置有解锁按钮，该解锁按钮与所述锁定件接触；所述电源变换输出插件上设置有与所述锁定件配合的凹槽；当所述电源变换输出插件插接在供电腔体内时，所述锁定件***凹槽内；按下所述解锁按钮，所述锁定件与凹槽分开。

2.如权利要求1所述的具有嵌入式电源变换接口的电池，其特征在于：所述锁定件包括楔形销以及与所述楔形销连接的第一弹性部件，该楔形销的前端伸入所述供电腔体内；所述解锁按钮与楔形销接触；当所述电源变换输出插件插接在供电腔体内时，所述楔形销***凹槽内；按下所述解锁按钮，所述楔形销克服所述第一弹性部件的阻力而与凹槽分开。

3.如权利要求1或2所述的具有嵌入式电源变换接口的电池，其特征在于：所述供电腔体的内壁上设置有第二弹性部件，该内壁与供电腔体的开口相对。

4.如权利要求1或2所述的具有嵌入式电源变换接口的电池，其特征在于：所述电池本体上设置有斜角，该斜角位于所述供电腔体的开口处。

5.如权利要求1或2所述的具有嵌入式电源变换接口的电池，其特征在于：所述电池本体的外部设置有燕尾型凸台。

6.如权利要求1或2所述的具有嵌入式电源变换接口的电池，其特征在于：所述电池内设置有开关电路，该开关电路包括微处理器、MOS场效应管、电流采样电阻以及信号放大电路；所述微处理器分别与MOS场效应管、信号放大电路连接；电流采样电阻分别与信号放大电路、MOS场效应管以及所述电池的输出电极连接；所述MOS场效应管还与所述电池连接。

7.一种电源变换输出插件，该插件具有输入电极和输出电极，其特征在于：所述插件的形状与权利要求1或2所述的具有嵌入式电源变换接口的电池的供电腔体相适配；当所述插件***供电腔体后，所述插件的输入电极与所述供电腔体内的输出电极连接；所述插件的另一端与供电腔体的开口齐平，或露在所述电池本体外部，或陷入供电腔体内。

8.如权利要求7所述的电源变换输出插件，其特征在于：所述电源变换输出插件上设置有凹槽，该凹槽与所述具有嵌入式电源变换接口的电池上设置的锁定件相配合。

9.如权利要求7所述的电源变换输出插件，其特征在于：沿***所述具有嵌入式电源变换接口的电池的供电腔体方向，该插件上设置有斜面，该斜面与设置在电池本体上、位于供电腔体开口处的斜角相适配。

10.如权利要求7所述的电源变换输出插件，其特征在于：还包括扩展插件，所述输出电极设置在扩展插件上；所述扩展插件上设置有燕尾型凹槽，该燕尾型凹槽与所述具有嵌入式电源变换接口的电池的电池本体外部设置的燕尾型凸台相适配。