一种组合式摄像机电池级联控制电路及级联控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种组合式摄像机电池级联控制电路及级联控制方法。
【背景技术】
[0002]在广播电视领域，随着摄像技术的发展，尤其是4K技术的逐渐普及，摄像机的功率不断增加，其对电池的容量要求越来越高，各大摄像机电池厂家纷纷推出容量大的电池，但在实际使用时，大容量的摄像机电池又面临航空管制的问题，功率在160w以上的锂离子电池直接限制航空运输。为此，各电池厂家纷纷寻找一种既能够为摄像机提供较长的电池续航时间又方便航空携带的摄像机电池的解决方案。
[0003]专利号为“ZL201020273751.8”，名称为“一种摄像机电池”的专利针对这一问题提出了一个解决方案，在原有电池上增加一个扣板附件，并在扣板上挂上另一块电池来实现电池的扩容和续航，对用户来说，这种解决方案不仅要携带电池扣板，而且扣板的接口是固定的，只能选择具有某一特定接口的电池，有较大的局限性，另外也增加了生产成本。专利号为US2013059477，专利名称为“Battery coupling arrangement”的美国专利米用了一种自重构结构的设计，其缺点在于密封保护性能差，雨水从上面极易渗透到电池的内部，容易造成电池的短路，不利于用户在雨天时户外使用。另外，目前市场上摄像机电池的电量显示主要采用的是按键形式，但种按键显示形式有一个很大的缺陷就是不防水。水一旦从侧面打来时，淋到电池内部，极易造成电池的短路。针对用户在雨天野外拍摄的需求，也需要解决组合式锂离子电池的防水问题。
[0004]另外，目前市场上实现两块电池级联的解决方案中通常使用的级联控制电路，只将电压较高的电池切换到输出，无法通过电池的并联提升整个系统的带载能力。而如果直接将电量不同的电池直接进行级联进行并联使用，则又会由于电池电平差异，形成较大的电池并联电流，导致电路、电芯存在较大的安全隐患；还有的解决方法采用限制用户使用同等电量的电池级联使用，则局限性大，使用麻烦，对于以上的各种问题，有必要提出一种更好的解决办法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种组合式摄像机电池级联控制电路，该控制电路在电池本体与级联电池容量相当时，同时向摄像机供电，提升带载能力，在电池本体容量低于级联电池容量时，由级联电池供电，但电池本体同样保留放电功能，当级联电池取下时，由于电池本体放电功能未关闭，会自动切换到电池本体放电，而不会造成切换断路。
[0006]本发明提供的组合式摄像机电池级联控制电路，用于电池本体与级联电池之间的级联控制，该控制电路包括智能电池管理控制器，所述智能电池管理控制器用于获取电池本体的电池容量信息；其特征在于:还包括级联控制电路和微处理器；所述微处理器用于从所述智能电池管理控制器获取电池容量信息、与级联电池交换电池容量信息及控制信号、以及向所述级联控制电路发出控制信号；所述级联控制电路用于根据所述微处理器发出的控制信号控制电池本体的充电、放电功能的开启与关闭。
[0007]优选地，所述级联控制电路包括多个MOSFET开关，所述MOSFET开关的驱动电路根据所述微处理器发出的控制信号控制MOSFET开关的通断，从而实现电池本体的充电、放电功能的开启与关闭。
[0008]MOSFET开关的数量为4组，分别为M0S1、M0S2、M0S3、M0S4 ;各MOSFET开关的门极都与所述微处理器连接；所述微处理器与智能电池管理控制器、级联电池ID数据接口连接；M0S3的漏极与M0S4的漏极连接，M0S3的源极与电池电芯组正极连接，M0S4的源极与电池本体输出端正极、M0S2的源极连接，M0S2的漏极与MOSl的漏极连接，MOSl的源极与级联电池输出端正极连接或悬空。
[0009]在一些情况下，级联充电可能对电池本体构成损害，为及时响应，M0S3、M0S4的门极还与所述智能电池管理控制器连接，所述智能电池管理控制器控制M0S3、M0S4的通断，利用智能电池管理控制器控制M0S3、M0S4也关闭电池本体的充电功能。
[0010]优选地，还包括触摸按键芯片，所述触摸按键芯片用于判断是否按键操作，当检测到有按键操作时，输出控制信号至所述微处理器。触摸按键芯片利用所连接线路布线的电容变化，判定用户是否有按键操作，当检测到用户手指触摸时，经过运算判定，输出控制信号到微处理器。
[0011]优选地，还包括电量指示灯，该电量指示灯与所述微处理器连接，由微处理器控制电量指示灯进行电量显示。
[0012]本发明还提供一种组合式摄像机电池级联控制方法，电池本体与级联电池级联时，对电池本体与级联电池充电与放电分别处理:
[0013]放电时:当级联电池容量高于电池本体容量时，由级联电池供电，电池本体关闭充电功能，但保留放电功能；当级联电池容量与电池本体容量相当时，级联电池与电池本体同时供电；当级联电池容量低于电池本体容量时，级联电池保留放电功能，但关闭充电功能，由电池本体供电；
[0014]充电时:当级联电池容量高于电池本体容量时，级联电池关闭放电功能，但保留充电功能，对电池本体进行充电，级联电池处于等待状态；当级联电池容量与电池本体容量相当时，同时对级联电池、电池本体进行充电；当级联电池容量低于电池本体容量时，电池本体关闭放电功能，但保留充电功能，对级联电池进行充电，电池本体处于等待状态。
[0015]在电池级联使用时，当第一块电池在电量过低的时候，用户只需将另一块本发明所提供的摄像机电池直接扣在该电池的正面，对级联控制电路进行控制，优先使用第二块高电量电池放电，当第二块电池电量过低时就可以将其取下，在换电池期间，第一块电池接替第二块电池继续给设备供电，等用户换上第三块满电的电池时，由第三块满电的电池继续给设备供电，这样可以真正实现用户对电池的不间断供电的需求。在两块电池均处于满容量的状态时，两块电池并联使用可提高电池带载能力以满足更大功率的设备的供电需求。本发明解决了电池的扩容、续航、航空运输限制及防水等问题。同时电池内部的管理系统能够实现对级联电路的控制进一步提升并联电池的带载能力。本发明能够保证不管单个电池功率大小都能够起到不间断续航的作用，使用户在使用本发明给摄像机供电时不再受单个电池功率大小的限制。
【附图说明】
[0016]图1是本发明电池本体组合使用示意图；
[0017]图2是本发明整体效果(显示前盖)；
[0018]图3是本发明整体效果(显示后盖);
[0019]图4是本发明组合时锁定机构局部剖视图；
[0020]图5是本发明解锁时锁定机构局部剖视图；
[0021]图6是图4的局部放大图；
[0022]图7是图5的局部放大图；
[0023]图8是本发明组合时局部剖视图；
[0024]图9是图8的局部放大图；
[0025]图10是本发明电路框图。
[0026]图中:1_锁定机构；2_组合按键；3_指示灯按键；4_电量指示灯；5_挂接部件；
7-蛇形锁扣部件；8_按钮导槽；9-弹簧；10_钩形凸起；11_扣件；12_挂接导槽；14_弹性电极；15_固定螺钉；16_挂接嵌件；17_前盖嵌件；18_扣槽；19_挂接塑件；20_后盖；21_固定轴；22_前盖；23_斜面；24_锁定机构腔体。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示，电池A与电池B组合在一起，必要时，可将