专利名称：内置充电器式锂离子电池包的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摄像机的电源模块，具体的说，涉及一种广播电视摄像机的内置可充电电池包。
摄像机是一种精致而高档的摄像器材，为了符合摄影师的工作环境要求，摄像机必需做到外形美观，重量轻，功能齐全。由于其摄像机的机体受空间范围的限制，电源模块的体积不能做得过大，在有效的空间范围内能否将充电电路同电源回路缩微一体，这是本发明的技术关键，也是解决摄像机不带外设充电器的技术难题。
针对不同国家不同等级的电压，该摄像机有一个广阔的电压使用范围，在实际使用时，只要插上摄像机的电源插头，即可以直接对摄像机内部的锂离子充电电池进行充电，该电池包充电时间短，可以自动控制充电过程，充电结束时，自动切断电源，整个充电过程设置有电量指示灯显示电量状态。
本发明提供以下技术方案一种内置充电器式锂离子电池包，其主体是一个ABS塑料外壳，塑料外壳内有由多节锂离子充电电池组成的锂离子电池组，塑料外壳上设置有交流电源输入接口、直流电源输出接口以及充电电量指示灯，该电池包的塑料外壳内，还包括许多缩微的模块化功能部件，这些模块化功能部件由微缩开关电源系统、充电控制系统以及锂离子电池管理系统电路板等模块化电气元件组成。
所述塑料外壳上设置有电量检测开关。
所述塑料外壳上设置有散热孔。
一种内置充电器式锂离子电池包，其电路由微缩开关电源系统、充电控制系统、充\放电四段电量显示系统、电池管理系统以及锂离子电池组等几部分组成，锂离子电池组连接电池管理系统，微缩开关电源系统的输入连接交流电源输入接口，微缩开关电源系统的直流输出经由开关管连接电池管理系统的电压输入端，微缩开关电源系统的直流输出取样电路连接充电控制系统，充电控制系统的输出端I/O通过电阻R5连接开关管MOSFET1的栅极，充电控制系统有通讯线连接电池管理系统，电池管理系统连接充\放电四段电量显示系统。
所述充\放电四段电量显示系统还通过电量检测开关连接电池管理系统。
所述缩微开关电源系统包括一个带有EMI抑制电路的π滤波器、整流桥BR1、开关变压器TB1、调制器U1等主要部件，交流输入电源经滤波后的信号连接整流桥BR1的输入端，整流桥BR1的输出端连接开关变压器TB1的原边绕组，同时并联连接有滤波电容C5，开关变压器TB1的原边绕组零端通过开关管接地，开关管的控制端连接调制单元U1，变压器TB1的原边绕组还并联连接有用于消耗漏感电势的钳制电路，变压器TB1的副边绕组一端连接有整流二极管D4，经由由电阻R3、电容C10、C11、电感L5等组成的滤波电路后，并连接开关管MOSFET1的漏极，变压器TB1的副边绕组零端连接有取样电阻R4，取样电阻R4的两端连接充电控制系统，开关管MOSFET1的源极连接电池管理系统的电压输入端。
所述钳制电路包括电容C6、电阻R1、二极管D1、D2等部件，由电容C6并联连接电阻R1和二极管D1后再反向串联二极管D2组成。
所述带有EMI抑制电路的π滤波器，包括四个电感L1、L2、L3、L4、四个电容C1、C2、C3、C4以及一个变压器T1组成，四个电感和四个电容分为两组连接成两个π滤波器，对称连接在变压器T1的两端，交流输入电源经由保护电路RT1连接在π滤波器的输入端。
本发明具备以下优点缩微模块化系统的使用，使原有的电源模块可以设置内置充电系统，在有限的空间范围内，将电路模块化，有效的缩小了电气元件的占用空间，内置充电系统，不需要配设外部充电器，有效的降低了摄像机的使用成本，体积小，功耗低，给携带与使用带来了方便，同时该电池包有一个广阔的电压使用范围供摄像机使用，85V～265V范围内的交流电压，都可以使用，该电池包充电时间短，由原来的8小时充电时间缩短到4-5小时，充电过程可以自动控制，充电结束后，电源自动切断，整个充电过程设置有电量指示灯显示电量状态，同时设置有电量检测开关可随时对电池的电量进行检测，并由电量指示灯显示，该摄像机电池包与摄像机配套使用非常方便，极适合野外作业，可以广泛应用在广播电视领域的摄像系统。
以下结合附图
对本发明进行详细说明。
塑料外壳2上设置有电量检测开关。
塑料外壳2上设置有散热孔。
该内置充电器式锂离子电池包，其电路由微缩开关电源系统、充电控制系统、充\放电四段电量显示系统、电池管理系统以及锂离子电池组等几部分组成，锂离子电池组连接电池管理系统，微缩开关电源系统的输入连接交流电源输入接口，微缩开关电源系统的直流输出经由开关管连接电池管理系统的电压输入端，微缩开关电源系统的直流输出取样电路连接充电控制系统，充电控制系统的输出端I/O通过电阻R5连接开关管MOSFET1的栅极，充电控制系统有通讯线连接电池管理系统，电池管理系统连接充\放电四段电量显示系统。
充\放电四段电量显示系统还通过电量检测开关连接电池管理系统。
缩微开关电源系统包括一个带有EMI抑制电路的π滤波器、整流桥BR1、开关变压器TB1、调制器U1等主要部件，交流输入电源经滤波后的信号连接整流桥BR1的输入端，整流桥BR1的输出端连接开关变压器TB1的原边绕组，同时并联连接有滤波电容C5，开关变压器TB1的原边绕组零端通过开关管接地，开关管的控制端连接调制单元U1，变压器TB1的原边绕组还并联连接有用于消耗漏感电势的钳制电路，变压器TB1的副边绕组一端连接有整流二极管D4，经由由电阻R3、电容C10、C11、电感L5等组成的滤波电路后，并连接开关管MOSFET1的漏极，变压器TB1的副边绕组零端连接有取样电阻R4，取样电阻R4的两端连接充电控制系统，开关管MOSFET1的源极连接电池管理系统的电压输入端。
钳制电路包括电容C6、电阻R1、二极管D1、D2等部件，由电容C6并联连接电阻R1和二极管D1后再反向串联二极管D2组成。
带有EMI抑制电路的π滤波器，包括四个电感L1、L2、L3、L4、四个电容C1、C2、C3、C4以及一个变压器T1组成，四个电感和四个电容分为两组连接成两个π滤波器，对称连接在变压器T1的两端，交流输入电源经由保护电路RT1连接在π滤波器的输入端。
其电路工作原理可以解释交流电通过电源插头与微缩开关电源接妥，微缩开关电源经充电控制系统调制处理后输出恒压或恒流的直流电压，直流电压经过电池管理系统给锂离子电池组充电。充电结束后，由锂离子电池组输出信号，反馈给充电控制系统，后由充电控制系统输出指令让微缩开关电源系统关机。在充放电的同时，锂离子电池始终接受电池管理系统的监控，同时又将电信号输出给充、放电四段电量指示系统，指示系统能将充、放电的电量数据通过电池组外壳上的发光二极管，实时地显示锂离子电池组的充、放电时的状态及容量信息等。在使用时，将锂离子电池组与摄像机或其他用电设备对接，便开始放电，放电结束，锂离子电池组自动截止，通过电池管理系统将电池组的输出关断。
电路工作原理如下如图2所示，由C1、L1、L2、C2、T1、C3、L3、L4、C4等组成EMI抑制电路的π滤波器，交流电源经由π滤波器至BR1整流全桥整流后，输出给C5整形。由U1调制推动给开关变压器TB1；由于，TB1在绕制时，很难避免漏感的问题，所以C1、R1、D1、D2组成钳位基本电路，在U1给TB1绕组停止输出推动时，TB1将漏感通过钳位电路消耗掉。
TB3经TB1感应产生电压，经肖特基二极管D4整流输出，经C11、L5、C10等组成有源滤波电路，通过L5抑制交流互感纹波效应；一位单片机U4通过U3的2、3脚从R4的取样电阻两端取样，经U4数据处理后传输给U3，U3接受U4的指令，来控制充电电流与电压。
处理后的直流电源通过MOSFET1，输出给Li-on管理器U5给锂离子电池充电，MOSFET1由U4的11脚I/O口控制开与关，根据锂离子电池的串并支数，计算出关闭状态与开放状态。
U6是电池残量指示电路，通过对充电时U5的实时监测监控，将电量分成四段显示；同样，在不充电状态时可通过电量检测开关SW1的闭合来监测电池包的电量。
以上的电路与锂离子电池一起组合在一个168×116×50mm空间的塑料壳体内，由此组成了内置充电器式锂离子电池。
该电池包，将电路模块化，使用了多个模块系统，有效的减小了电气元件的占用空间，将充电电路缩微到模块电源内部，使摄像机的电源模块不再使用外接充电器，直接使用交流电即可达到充电的目的。
权利要求
1.一种内置充电器式锂离子电池包，其主体是一个ABS塑料外壳，塑料外壳内有由多节锂离子充电电池组成的锂离子电池组，塑料外壳上设置有交流电源输入接口、直流电源输出接口以及充电电量指示灯，其特征在于该电池包的塑料外壳内，还包括许多缩微的模块化功能部件，这些模块化功能部件由微缩开关电源系统、充电控制系统以及锂离子电池管理系统电路板等模块化电气元件组成。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于所述塑料外壳上设置有电量检测开关。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于所述塑料外壳上设置有散热孔。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于一种内置充电器式锂离子电池包，其电路由微缩开关电源系统、充电控制系统、充\放电四段电量显示系统、电池管理系统以及锂离子电池组等几部分组成，锂离子电池组连接电池管理系统，微缩开关电源系统的输入连接交流电源输入接口，微缩开关电源系统的直流输出经由开关管连接电池管理系统的电压输入端，微缩开关电源系统的直流输出取样电路连接充电控制系统，充电控制系统的输出端(I/O)通过电阻(R5)连接开关管(MOSFET1)的栅极，充电控制系统有通讯线连接电池管理系统，电池管理系统连接充\放电四段电量显示系统。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池包，其特征在于所述充\放电四段电量显示系统还通过电量检测开关连接电池管理系统。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池包，其特征在于所述缩微开关电源系统包括一个带有EMI抑制电路的π滤波器、整流桥(BR1)、开关变压器(TB1)、调制器(U1)等主要部件，交流输入电源经滤波后的信号连接整流桥(BR1)的输入端，整流桥(BR1)的输出端连接开关变压器(TB1)的原边绕组，同时并联连接有滤波电容(C5)，开关变压(TB1)的原边绕组零端通过开关管接地，开关管的控制端连接调制单元(U1)，变压器(TB1)的原边绕组还并联连接有用于消耗漏感电势的钳制电路，变压器(TB1)的副边绕组一端连接有整流二极管(D4)，经由由电阻(R3)、电容(C10、C11)、电感(L5)等组成的滤波电路后，并连接开关管(MOSFET1)的漏极，变压器(TB1)的副边绕组零端连接有取样电阻(R4)，取样电阻(R4)的两端连接充电控制系统，开关管(MOSFET1)的源极连接电池管理系统的电压输入端。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池包，其特征在于所述钳制电路包括电容(C6)、电阻(R1)、二极管(D1、D2)等部件，由电容(C6)并联连接电阻(R1)和二极管(D1)后再反向串联二极管(D2)组成。
8.根据权利要求6所述的锂离子电池包，其特征在于所述带有EMI抑制电路的π滤波器，包括四个电感(L1、L2、L3、L4)、四个电容(C1、C2、C3、C4)以及一个变压器(T1)组成，四个电感和四个电容分为两组连接成两个π滤波器，对称连接在变压器(T1)的两端，交流输入电源经由保护电路(RT1)连接在π滤波器的输入端。
全文摘要
一种内置充电器式锂离子电池包，涉及一种摄像机的电源模块，具体涉及广播电视摄像机的内置可充电电池包。其主体是一个ABS塑料外壳，外壳内有锂离子电池组、交/直流电源接口、充电电量指示灯，塑料外壳内，还有许多缩微的模块化功能部件，包括微缩开关电源系统、充电控制系统以及锂离子电池管理系统电路板等模块化电气元件。电路模块化，有效的减小了电气元件的占用空间，充电电路缩微到模块电源内部，不需外接充电器，有效的降低了使用成本，体积小，功耗低，携带与使用都方便，适用85V～265V交流输入电源，4－5小时可完成充电，充电过程自动控制，设有电量指示灯，该电池包与摄像机配套使用，极适合野外作业，可以广泛应用在广播电视领域的摄像系统。
文档编号H04N5/228GK1471192SQ0314810
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月26日 优先权日2003年6月26日
发明者丁卫东 申请人:丁卫东