CN104467169B - 一种不间断供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不间断供电装置，用于给执法记录仪进行不间断供电，包括主电池模块、备用电池模块和切换模块，主电池模块与执法记录仪的电源输入端连接，备用电池模块通过切换模块与所述电源输入端连接；主电池模块包括可更换的主电池，备用电池模块包括备用电池，切换模块包括检测端口和开关管，检测端口用于连接主电池的中间电极以检测主电池是否被拔出；当主电池给记录仪供电过程中，检测端口的检测结果使得开关管处于截止状态以防止备用电池与所述电源输入端接通；当主电池被拔出时，检测端口的检测结果使得开关管导通以使备用电池通过开关管与记录仪的电源输入端接通而给记录仪供电。
Description
技术领域
本发明涉及执法记录仪的不间断供电技术，尤其涉及一种用于执法记录仪的不间断供电装置。
背景技术
单警执法记录仪目前主流是体积小型化、功能集成化、重量轻型化。然而，在满足以上条件时，电池的容量会被限制，导致执法人员在执行任务的过程中会遭遇电池电量不足的情况，此时则需要更换电池，但是更换电池会导致记录仪停止工作而关机，但是有些现场要求不间断拍摄取证，更换电池势必影响执法持续监控要求，可能导致漏拍重要证据画面。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种不间断供电装置，可以在主电池拔出时自动切换至备用电池继续供电，而在主电池插入后从备用电池自动切换至主电池继续供电，以解决现有的执法记录仪在更换电池时停止工作而导致的拍摄中断问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种不间断供电装置，用于给执法记录仪进行不间断供电，包括主电池模块、备用电池模块和切换模块，所述主电池模块与所述执法记录仪的电源输入端连接，所述备用电池模块通过所述切换模块与所述执法记录仪的电源输入端连接；所述主电池模块包括可更换的主电池和第一电容，所述第一电容一端连接所述主电池的正极，另一端接地，以用于蓄能；所述备用电池模块包括备用电池和第二电容，所述第二电容一端连接所述备用电池的正极，另一端接地，以用于蓄能；所述切换模块包括检测端口和开关管，所述检测端口与所述主电池的中间电极连接，用于在所述主电池正常供电时输出高电平至所述开关管的控制端以控制所述开关管截止，还用于在所述主电池断电时输出低电平至所述开关管的控制端以控制所述开关管导通。在本方案提供的不间断供电装置中，检测端口能够实时检测主电池是否处于正常供电状态：将检测端口与主电池的中间电极连接，中间电极为电池的温度检测端口，电池有电则该端口为高电平、电池电量耗尽则该端口为低电平，因此，在主电池存在于电池槽中给记录仪正常供电时，检测端口处为高电平，此高电平信号能够使得开关管截止，开关管截止则备用电池无法与所述电源输入端接通，即备用电池不会给记录仪供电；一旦主电池电量耗尽或者被拔出，则检测端口处为低电平，该低电平信号能够使得开关管导通，从而备用电池通过导通的开关管与执法记录仪电源输入端接通而进行供电。同时，主电池在断电(被拔出或电量耗尽)瞬间，第一电容中所蓄电量能够供给记录仪以防止记录仪掉电停止工作，使得主电池断电和备用电池接入实现无缝对接，从而实现不间断供电。当装上有电量的主电池之时，检测端口便立即检测到高电平，使得开关管重新回到截止状态，停止备用电池对执法记录仪的供电，此时第二电容起到接入主电池与断开备用电池之间无缝对接。通过上述方案，使得主电池和备用电池择一给执法记录仪供电，并且无需人工选择，而是通过检测端口实时检测，并通过开关管实现自动切换至备用电池，配合蓄电的电容实现无时间缝隙切换供电，防止记录仪瞬间掉电，操作简单，而且由于只需要一组备用电池来实现在更换主电池的短时期间进行供电，因此本装置不会占用太多空间。
优选地，还包括连接于所述主电池与所述备用电池之间的充电电路，所述充电电路包括二极管，所述二极管的阳极连接至所述主电池，阴极耦接至所述备用电池。在主电池进行供电的期间，由于二极管是导通的，主电池还能实现给备用电池充电，这样一来，备用电池几乎无需进行更换，也正是因为采用了单向导通的二极管，在主电池被拔出而备用电池进行供电的期间，备用电池的电量不会倒灌至主电池模块。
优选地，所述充电电路还包括连接于所述二极管的阴极与所述备用电池之间的限流电阻。
优选地，所述二极管为肖特基二极管。
优选地，所述主电池模块还包括第一PMOS管，所述第一PMOS管的漏极与所述主电池连接，栅极通过一第一电阻接地，源极与所述执法记录仪的电源输入端连接。在主电池供电期间，第一PMOS管一直是导通状态，一旦主电池被拔出，第一PMOS管便会截止，可以防止电量从执法记录仪的电源输入端倒灌至主电池模块。
优选地，所述切换模块的所述开关管为第二PMOS管，所述开关管的控制端即为所述第二PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的栅极通过一第二电阻与所述检测端口连接，源极连接至所述执法记录仪的电源输入端，漏极耦接至所述备用电池。
优选地，所述切换模块还包括第三PMOS管，所述第三PMOS管的源极连接至所述第二PMOS管的漏极，栅极通过一第三电阻接地的同时还连接到所述第二PMOS管的栅极，漏极连接至所述备用电池。
优选地，还包括提示模块，用于在所述主电池电量低于5％时提示用户更换所述主电池。
优选地，所述备用电池的尺寸和容量小于所述主电池。一般而言，更换主电池可以在很短时间内完成，也就是说，并不需要备用电池每次供电的持续时间很长，为了体积小型化，备用电池的尺寸和容量都可以设置得相对较小。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种不间断供电装置的原理框图；
图2是图1所示的不间断供电装置的一种具体实施电路图。
具体实施方式
下面结合附图以及优选的实施方式对本发明作进一步说明。
本发明具体实施方式提供一种如图1和图2所示的不间断供电装置(以下简称装置)，可以用于需要持续供电工作的电子设备，例如执法记录仪等。本具体实施方式以用于单警执法记录仪(以下简称记录仪)为例对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示，所述装置包括主电池模块100、备用电池模块200和切换模块300，主电池模块100与所述记录仪的电源输入端BAT+连接，备用电池模块200通过切换模块300与所述记录仪的电源输入端BAT+连接；如图2所示，主电池模块100包括可更换的主电池BT1和第一电容C1，其中第一电容C1一端连接主电池BT1的正极，另一端接地，以用于蓄能，防止在主电池BT1断电(例如：电量耗尽或被拔出)到备用电池BT2接入这段极短的时间内，记录仪的电源输入端BAT+掉电而使记录仪停止拍摄；备用电池模块200包括备用电池BT2和第二电容C2，其中第二电容C2一端连接备用电池BT2的正极，另一端接地，以用于蓄能；切换模块300包括检测端口Check_BT和开关管，所述检测端口Check_BT与主电池BT1的中间电极(中间电极为电池的温度检测端口，电池有电则该端口为高电平、电池电量耗尽则该端口为低电平)连接，用于在主电池BT1正常供电(即位于电池槽内并且有电量)时输出高电平至所述开关管的控制端以控制所述开关管截止，还用于在主电池BT1断电(即电量耗尽或被拔出)时输出低电平至所述开关管的控制端以控制所述开关管导通。
具体地，如图2所示，切换电路300中的所述开关管为P沟道的MOS管Q2，MOS管Q2的栅极通过电阻R2与检测端口Check_BT连接，源极连接至所述记录仪的电源输入端BAT+，漏极耦接至备用电池BT2。在装置使用过程中，正常情况下由主电池BT1给记录仪供电，主电池BT1在供电过程中，即表明检测端口Check_BT与主电池BT1的中间电极接通，此时检测端口Check_BT即高电平，而MOS管Q2的源极由于连接到记录仪的电源输入端BAT+，此种情况下，MOS管Q2的栅极和源极之间没有电压差，即MOS管Q2处于截止状态。当主电池BT1被拔出，则检测端口Check_BT被悬空，对地形成一个低电平，使得MOS管Q2的栅极和源极之间形成电压差，从而MOS管Q2导通，备用电池BT2即可通过所述电源输入端BAT+给所述记录仪供电。
在一些实施方式中，切换电路300还包括一个P沟道的MOS管Q3，如图2所示，连接于MOS管Q2和备用电池BT2之间，其栅极、源极和漏极的具体连接方式是：源极连接至MOS管Q2的漏极，栅极通过电阻R3接地、同时还连接到MOS管Q2的栅极，漏极连接至备用电池BT2。一旦MOS管Q2导通，则MOS管Q3也随之立即导通，不会影响备用电池BT2给记录仪供电，而在主电池BT1给记录仪供电过程中，MOS管Q2的截止还能防止电量从所述电源输入端BAT+处倒灌给备用电池BT2，而MOS管Q3在此过程中对所述倒灌起到双重防护作用。
如图2所示，在主电池模块100中也包括一个P沟道的MOS管Q1，其栅极、源极和漏极的具体连接是：漏极与主电池BT1连接，栅极通过电阻R1接地，源极与所述记录仪的电源输入端BAT+连接。在主电池BT1被拔出之后，MOS管Q1截止，防止电量从所述电源输入端BAT+往主电池所在处倒灌。当重新装置主电池BT1，则MOS管Q1即可重新导通。
由于更换电池的时间一般不会太长，为了使装置小型化，备用电池BT2可以是小尺寸、小容量，并且一副备用电池即可。
在一种优选的实施例中，本装置还具有主电池给备用电池充电的功能，如图1和图2所示，设置了充电电路400，连接于主电池BT1和备用电池BT2之间，具体地，充电电路400包括一个二极管，优选为肖特基二极管D，同时还设置了一个限流电阻R，二极管D的阳极连接主电池BT1，阴极连接电阻R，而电阻R另一端连接于备用电池BT2。当主电池BT1给记录仪供电的过程中，二极管D是导通的，此时主电池BT1可以给备用电池BT2充电，由于主电池BT1的容量较大，防止较大的电流破坏二极管D，设置了限流电阻R。也正是由于二极管D的单向导通性，备用电池BT2的电量不会倒灌给主电池BT1。
在优选的实施方式中，本装置还包括提示模块(图中未示)，用于在主电池BT1电量低于5％(或低于10％)时提示用户更换主电池，例如：通过声音提示、闪红灯等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种不间断供电装置，用于给执法记录仪进行不间断供电，其特征在于：
包括主电池模块、备用电池模块和切换模块，所述主电池模块与所述执法记录仪的电源输入端连接，所述备用电池模块通过所述切换模块与所述执法记录仪的电源输入端连接；
所述主电池模块包括可更换的主电池和第一电容，所述第一电容一端连接所述主电池的正极，另一端接地，以用于蓄能；所述备用电池模块包括备用电池和第二电容，所述第二电容一端连接所述备用电池的正极，另一端接地，以用于蓄能；所述切换模块包括检测端口和开关管，所述检测端口与所述主电池的中间电极连接，用于在所述主电池正常供电时输出高电平至所述开关管的控制端以控制所述开关管截止，还用于在所述主电池断电时输出低电平至所述开关管的控制端以控制所述开关管导通；
所述切换模块的所述开关管为第二PMOS管，所述开关管的控制端即为所述第二PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的栅极通过一第二电阻与所述检测端口连接，源极连接至所述执法记录仪的电源输入端，漏极耦接至所述备用电池；
还包括连接于所述主电池与所述备用电池之间的充电电路，所述充电电路包括二极管，所述二极管的阳极连接至所述主电池，阴极耦接至所述备用电池。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述充电电路还包括连接于所述二极管的阴极与所述备用电池之间的限流电阻。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述二极管为肖特基二极管。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述主电池模块还包括第一PMOS管，所述第一PMOS管的漏极与所述主电池连接，栅极通过一第一电阻接地，源极与所述执法记录仪的电源输入端连接。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述切换模块还包括第三PMOS管，所述第三PMOS管的源极连接至所述第二PMOS管的漏极，栅极通过一第三电阻接地的同时还连接到所述第二PMOS管的栅极，漏极连接至所述备用电池。
6.如权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于：还包括提示模块，用于在所述主电池的电量低于5％时提示用户更换所述主电池。
7.如权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于：所述备用电池的尺寸和容量小于所述主电池。
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