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1、(10)申请公布号 CN 104242406 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104242406 A (21)申请号 201410516258.7 (22)申请日 2014.09.29 H02J 7/00(2006.01) (71)申请人 南京视威电子科技股份有限公司 地址 210038 江苏省南京市南京经济技术开 发区恒通大道 10 号 (72)发明人 丁宝国 于江苏 朱文杰 陈平 王沪榕 (74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 陈静 (54) 发明名称 具有嵌入式电源变换接口的电池及电源变换 输出插件 (57) 摘要 本发明提供一种具有嵌入式电源变。
2、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。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (10。
3、)申请公布号 CN 104242406 A CN 104242406 A 1/1 页 2 1. 一种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。 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。
4、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， 所述锁定件插入凹槽内 ； 按下所述解锁按钮， 所 述锁定件与凹槽分开。 3. 如权利要求 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 插入凹槽内 ； 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。 4. 如权利要求 2 或 3 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。
5、弹性部件， 该内壁与供电腔体的开口相对。 5. 如权利要求 1、 2 或 3 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。 6. 如权利要求 1、 2 或 3 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。 7. 如权利要求 1、 2 或 3 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。
6、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。 8. 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 ； 当所述插件插入供电腔体 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。 9. 如权利要求 8 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。
7、配合。 10. 如权利要求 8 所述的电源变换输出插件， 其特征在于 ： 沿插入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。 11. 如权利要求 8 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。 权 利 要 求 书 CN 104242406 A 2 1/4 页 3 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 0001 本。
8、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 0002 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。
9、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。 0003 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。 0004 此外， 通常情况下摄像机电池的循环。
10、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。 0005 对于以上问题， 有必要提出一种更好的解决办法。 发明内容 0006 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。
11、出插件。 0007 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。 0008 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， 所述锁定件插 入凹槽内 ； 按下所述解锁按钮， 所述锁定件与。
12、凹槽分开。 说 明 书 CN 104242406 A 3 2/4 页 4 0009 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， 所述楔形销插入凹槽内 ； 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。 0010 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。 0011 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。 0012 优选地， 所述电池本体的外部设置有燕尾型凸台。。
13、 0013 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。 0014 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 ； 当所述插件插入供电腔体后， 所述插件的输入电极与所 述供电腔体内的输。
14、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。 0015 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。 0016 优选地， 沿插入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。 0017 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。
15、。 0018 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 0019 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 ； 0020 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 ； 0021 图 3 是本发明所述电池和电源变换。
16、输出插件的局部结构剖视图 ； 0022 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 ； 0023 图 5 是本发明所述电源变换输出插件插入电池供电腔体后的外观示意图 ； 0024 图 6 是本发明所述电源变换输出插件插入电池供电腔体后的剖视图 ； 0025 图 7 是本发明所述电池本体和组合插件的示意图 ； 0026 图 8 是本发明所述电池供电控制电路框图。 说 明 书 CN 104242406 A 4 3/4 页 5 0027 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 ； 。
17、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 0028 实施例一 ： 0029 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。
18、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。 0030 本发明所提供的与具有嵌入式电源变换接口的电池配套。
19、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， 沿插 入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。 0031 将电源变换输出插件 2 插入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插入电极插孔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 反向插入供电腔体 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。
20、腔体 1 的插入口平齐， 或露在电池本体 11 的外部， 或陷在供电腔体 1 内， 优选与插入口 平齐的方案。 0032 在电源变换输出插件 2 插入供电腔体 1 过程中， 楔形销 3 的前端插入凹槽 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。 0033 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。
21、 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。 0034 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， 。
22、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 说 明 书 CN 104242406 A 5 4/4 页 6 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。 0035 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， 。
23、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。
24、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。 0036 实施例二 ： 0037 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2。
25、0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。 0038 使用时， 基础插件 20 插入供电腔体 1 中， 基础插件 20 上的电极插针 6 插入供电腔 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 反向插入供电腔体 1 中。在基础插件 20插入供电腔体1过程中， 楔形销3的前端插入凹槽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。
26、 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 相向紧贴插入而扣合在一起， 形成加固连接。 0039 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。
27、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。 0040 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。 说 明 书 CN 104242406 A 6 1/4 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104242406 A 7 2/4 页 8 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 104242406 A 8 3/4 页 9 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104242406 A 9 4/4 页 10 图 8 说 明 书 附 图 CN 104242406 A 10 。