CN113872276B - 一种摄像头模组供电电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像头模组供电电池系统，涉及电源供电技术领域，包括本体充电电池模块，摄像头模组模块，外置充电电池模块；所述本体充电电池模块用于提供电压和控制稳压的输出和停止，摄像头模组模块用于检测电量并发出警报，外置充电电池模块用于提供电压，并输出稳压和进行放电控制。本发明摄像头模组供电电池系统采用可分离式的摄像头模组与电子设备的本体进行分离，摄像头模组可安装与本体的原本位置，此时便通过本体进行充电，不必采用较大的电池延长摄像头模组的工作时长，减小了摄像头模组的体积，摄像头模组还可通过外置充电电池供电，延长摄像头模组的续航能力，通过Type‑C接口实现快速安全的充电，提高充电的安全性。

Description

一种摄像头模组供电电池系统

技术领域

本发明涉及电源供电技术领域，具体是一种摄像头模组供电电池系统。

背景技术

摄像头模组，全称Camera Compact Module，简写为CCM，CCM包含四大件：镜头(lens)、传感器(sensor)、软板(FPC)、图像处理芯片(DSP)，是影像捕捉至关重要的电子器件，伴随着电力电子技术的不断发展，手机和电脑等电子设备已经成为人们生活中不可或缺的一部分，其中摄像头模组在上述设备的使用也较为广泛，同时为了减少摄像头模组对电子设备空间的占用，以实现对整个电子设备的工业设计提供更多表现空间，分离式摄像头模组应运而生，即摄像头模组可独立工作。

目前相关技术中，分离式摄像头模块采用独立供电的方式来增加摄像头模组的续航能力，实现独立长时间的工作，但是如果增加分离式摄像头模块的电池容量将导致分离式摄像头模块的体积增大，不利于重新安装于设备上，并且现有分离式摄像头模块大都采用电子设备本体进行供电，不仅降低了电子设备本体的续航能力，而且由于分离式摄像头模块的续航能力较差，导致分离式摄像头模块需要经常拆卸与安装，易损坏安装口，同时现有的充电器中无法对分离式摄像头模块实现快速精确的供电，有待改进。

发明内容

本发明实施例提供一种摄像头模组供电电池系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本发明实施例中，提供一种摄像头模组供电电池系统，该摄像头模组供电电池系统包括：本体充电电池模块，摄像头模组模块，外置充电电池模块；

所述本体充电电池模块，用于为所述摄像头模组模块充电提供所需电压，用于输出稳压并控制稳压的输出和停止；

所述摄像头模组模块，用于接收所述本体充电电池模块和外置充电电池模块输出的电压，用于为摄像头模组提供电能，用于检测电量和发出警报；

所述外置充电电池模块，用于为所述摄像头模组模块充电提供所需电压，用于将提供的所需电压进行稳压处理，用于控制充电时的导通和停止。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明摄像头模组供电电池系统采用可分离式的摄像头模组与电子设备的本体进行分离，摄像头模组可安装与本体的原本位置，此时便可连接本体的充电接口，通过本体进行充电，不必采用较大的电池延长摄像头模组的工作时长，减小了摄像头模组的体积，摄像头模组还可通过外置充电电池进行供电，提高摄像头模组的续航能力，避免反复的拆卸导致安装口损坏，并且采用Type-C接口实现快速安全的充电，提高充电的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实例提供的摄像头模组供电电池系统的原理方框示意图。

图2为本发明实例提供的摄像头模组供电电池系统功能连接示意图。

图3为本发明实例提供的本体充电电池模块电路图。

图4为本发明实例提供的报警单元电路图。

图5为本发明实例提供的外置充电电池模块的原理示意图。

图6为本发明实例提供的外置充电电池模块电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2，本发明实施例提供一种摄像头模组供电电池系统，该摄像头模组供电电池系统包括：本体充电电池模块1，摄像头模组模块2，外置充电电池模块3；

具体地，本体充电电池模块1，用于为所述摄像头模组模块2充电提供所需电压，用于输出稳压并控制稳压的输出和停止；所述本体充电电池模块1的第一端连接摄像头模组模块2的第一端；

摄像头模组模块2，用于接收所述本体充电电池模块1和外置充电电池模块3输出的电压，用于为摄像头模组提供电能，用于检测电量和发出警报；

外置充电电池模块3，用于为所述摄像头模组模块2充电提供所需电压，用于将提供的所需电压进行稳压处理，用于控制充电时的导通和停止；所述外置充电电池模块3连接摄像头模组模块2的第二端。

进一步地，所述本体充电电池模块1包括本体充电电池101和电源控制单元102；所述摄像头模组模块2包括充电接口单元201、摄像头模组电源U5单元202和报警单元203；

具体地，本体充电电池101，用于为所述摄像头模组电源U5单元202提供电能；

电源控制单元102，用于输出稳压并控制所述本体充电电池101与充电接口单元201连接；

充电接口单元201，用于接收所述电源控制单元102和外置充电电池模块3输出的电压；

摄像头模组电源U5单元202，用于为摄像头模组提供电能；

报警单元203，用于检测所述摄像头模组电源U5单元202的电量和发出警报；所述本体充电电池101的第一端连接电源控制单元102的第一端，电源控制单元102的第二端连接充电接口单元201的第一端，充电接口单元201的第三端连接摄像头模组电源U5单元202的第一端，摄像头模组电源U5单元202的第二端连接报警单元203。

进一步地，所述外置充电电池模块3包括外置充电电池301和电源管理单元302；

具体地，外置充电电池301，用于提供充电所需电压；

电源管理单元302，用于将外置充电电池301输出电压进行稳压处理，用于控制充电的开关和停止并与所述充电接口单元201进行连接；

外置充电电池301的第一端连接电源管理单元302的第一端，电源管理单元302的第二端连接所述充电接口单元201的第二端。

在具体实施例中，上述本体充电电池模块1中，本体充电电池101为电子设备本体的充电电池，在此不做赘述，电源控制单元102可采用单片机或者CPU(central processingunit，中央处理器)对本体充电电池模块1进行检测和控制，从而智能的控制本体充电电池模块1为摄像头模组进行充电，并可实时检测本体充电电池101，避免电子设备本体电量过低；上述摄像头模组模块2中，充电接口单元201可通过与电子设备本体进行连接，通过电子设备本体进行供电，也可采用辅助接口的方式外接充电电源为摄像头模组电源U5进行充电，摄像头模组电源单元202可采用小型的充电电池为摄像头模组提供电能，在此不做赘述，报警单元203可采用检测和报警结合的方式对摄像头模组电源U5进行检测并报警，能够减小报警单元203所占的体积；上述外置充电电池模块3中，外置充电电池301可选用充电电池为摄像头模组充电，作为摄像头模组的备用充电电源使用，在摄像头模组与电子设备本体分离时，长期为摄像头模块进行供电，提高摄像头模块的续航能力，也避免由于长期的拆卸与安装给电子设备本体的安转口带来负担，在电源管理单元302可采用电源管理芯片进行充电控制为摄像头模组电源U5提供合适的充电环境，避免出现电源跳变的现象，延长摄像头模组电源U5的使用寿命，并且输出端口可采用辅助接口进行连接。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图3，在本发明所述的摄像头模组供电电池系统的一个具体实施例中，所述电源控制单元102包括第一控制器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一开关管M1、电源管理器U2和第一充电接口J1；

具体地，第一控制器U1的第一端连接第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的另一端连接本体充电电池101和电源管理器U2的第一端，第二电阻R2的另一端接地，第一控制器U1的第二端通过第三电阻R3连接第四电阻R4和第一开关管M1的栅极，第一开关管M1的源极连接第四电阻R4的另一端和第一充电接口J1，第一开关管M1的漏极连接电源管理模块的第二端。

在具体实施例中，上述第一控制器U1可选用STM32系列单片机或者STC系列单片机，实现信号的采集和充电的控制；上述第一开关管M1可选用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)作为开关控制本体充电电池101为摄像头模组电源U5充电；上述第一充电接口J1为电子设备的本体自带的用于安装并连接摄像头模组的接口，在此不做赘述。

实施例3：在实施例1的基础上，请参阅图4，在本发明所述的摄像头模组供电电池系统的一个具体实施例中，所述摄像头模组电源U5单元202包括摄像头模组电源U5；所述报警单元203包括第十一电阻R11、第二电位器RP2、第十二电阻R12、第四开关管N1、第十三电阻R13、第五开关管N2和扬声器Y1；

具体地，摄像头模组电源U5通过第十一电阻R11连接第二电位器RP2、第二电位器RP2的滑片端、第十三电阻R13和扬声器Y1，第二电位器RP2的另一端连接第四开关管N1的基极并通过第十二电阻R12接地，第四开关管N1的发射极和第五开关管N2的发射极接地，第四开关管N1的集电极连接第十三电阻R13的另一端和第五开关管N2的基极，第五开关管N2的集电极连接扬声器Y1的另一端。

在具体实施例中，上述第四开关管N1和第五开关管N2可选用NPN型三极管；上述第二电位器RP2和第十二电阻R12实现电压检测的作用，通过检测摄像头模组电源U5电压值控制扬声器Y1的工作，其中第二电位器RP2可改变触发报警所需要的阈值。

实施例4：在实施例1的基础上，请参阅图5和图6，在本发明所述的摄像头模组供电电池系统的一个具体实施例中，所述电源管理单元302包括可调稳压电路401，充电控制电路402和输出接口电路403；

具体地，可调稳压电路401，用于将外置充电电池301输出电压进行稳压处理；

充电控制电路402，用于控制充电的开关和停止，用于与输出接口电路403进行连接；

输出接口电路403，用于起到连接所述充电接口单元201的作用；所述可调稳压单元的第一端连接所述外置充电电池301的第一端，可调稳压单元的第二端连接充电控制电路402的第一端，充电控制电路402的第二端通过输出接口电路403连接所述充电接口单元201的第二端。

进一步地，所述可调稳压电路401包括第一电容C1、第一电位器RP1、稳压器IC1、第五电阻R5、第二电容C2、第三电容C3和第一二级管D1；

具体地，稳压器IC1的第一端连接第一电容C1和外置充电电池301，稳压器IC1的第二端连接第五电阻R5、第一二级管D1的阳极和第二电容C2并通过第一电位器RP1连接地端和第一电位器RP1的滑片端，稳压器IC1的第三端连接第五电阻R5的另一端、第一二级管D1的阴极和第三电容C3，第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端和第一电容C1的另一端接地。

进一步地，所述充电控制电路402包括充电芯片U3、第二开关管M2、第三开关管M3、第二二级管D2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和指示灯LED；

具体地，充电芯片U3的第一端连接第二开关管M2的漏极和稳压器IC1的第三端，充电芯片U3的第二端通过第七电阻R7接地，充电芯片U3的第三端连接第二二级管D2的阴极和第六电阻R6，第六电阻R6的另一端连接第二二级管D2的阳极、第二开关管M2的栅极和第三开关管M3的栅极，第二开关管M2的源极连接第三开关管M3的源极，第三开关管M3的漏极依次通过第八电阻R8和指示灯LED接地，充电芯片U3的第四端接地。

进一步地，所述输出接口电路403包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3和第二充电接口J2；

具体地，第二充电接口J2的第一端连接第十一电阻R11、第三电容C3和第三开关管M3的漏极，第十一电阻R11的另一端和第三电容C3的另一端接地，第二充电接口J2的第二端通过第九电阻R9连接所述充电芯片U3的第五端，第二充电接口J2的第三端通过第十电阻R10连接充电芯片U3的第六端，充电芯片U3接口的第四端接地。

在具体实施例中，上述可调稳压电路401中，稳压器IC1可选用LM317三端集成稳压器IC1，可通过调节第一电位器RP1连续调节输出电压，第一电容C1用于消除寄生振荡，第二电容C2用于抑制纹波，第三电容C3用于改善可调稳压电路401的暂态相应；上述充电控制电路402中，充电芯片U3可选用RT7713充电芯片U3，第二开关管M2和第三开关管M3可选用MOSFET，通过充电芯片U3输出PWM信号控制第二开关管M2和第三开关管M3闭断实现充电功能，第二二级管D2用于使第二开关管M2和第三开关管M3快速截止，减少功耗；上述输出接口电路403中，第二充电接口J2可选用USB Type-C接口(Universal Serial Bus，通用串行总线)，该接口更简单且降低故障率、传输速率快。

在本发明实施例中，为了使携带摄像头模组的电子设备体积更小，采用分离式的摄像头模组，在此摄像头模组模块2可以通过电子设备的本体充电电池模块1和外置充电电池模块3进行充电，当需要本体充电电池模块1进行充电时，只需将摄像头模组模块2放回预设置好的位置便连接摄像头模组模块2的充电接口和数据接口实现对摄像头模组电源U5的充电，当不想用本体充电电池模块1充电时，可采用外置充电电池模块3通过USB Type-C接口进行快速充电；其中在本体充电电池模块1中，通过第一控制器U1控制充电的进行，并实时检测本体充电电池101的电量；在摄像头模组模块2中，通过报警单元203实现小体积的自电压检测报警功能，当摄像头模组电源U5小于阈值(根据第二电位器调节)时，第四开关管N1便截止，第五开关管N2则导通，扬声器Y1发出警报；在外置充电电池模块3中，通过稳压器IC1提供一个稳定的电压值，再通过充电器控制第二开关管M2和第三开关管M3的闭断输出电压，最终通过输出接口电路403的第二充电接口J2为摄像头模组电源U5充电。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种摄像头模组供电电池系统，其特征在于：该摄像头模组供电电池系统包括：本体充电电池模块，摄像头模组模块，外置充电电池模块；

所述本体充电电池模块包括本体充电电池和电源控制单元；所述摄像头模组模块包括充电接口单元、摄像头模组电源单元和报警单元；所述本体充电电池，用于为所述摄像头模组电源单元提供电能；所述电源控制单元，用于输出稳压并控制所述本体充电电池与充电接口单元连接；所述充电接口单元，用于接收所述电源控制单元和外置充电电池模块输出的电压；

所述摄像头模组电源单元，用于为摄像头模组提供电能；所述报警单元，用于检测所述摄像头模组电源单元的电量和发出警报；所述本体充电电池的第一端连接电源控制单元的第一端，电源控制单元的第二端连接充电接口单元的第一端，充电接口单元的第三端连接摄像头模组电源单元的第一端，摄像头模组电源单元的第二端连接报警单元；

所述外置充电电池模块包括外置充电电池和电源管理单元；所述外置充电电池，用于提供充电所需电压；所述电源管理单元，用于将提供的所需电压进行稳压处理，用于控制充电的开关和停止并与所述充电接口单元进行连接；所述外置充电电池的第一端连接电源管理单元的第一端，电源管理单元的第二端连接所述充电接口单元的第二端；

其中，所述电源控制单元包括第一控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关管、电源管理器和第一充电接口；所述第一控制器的第一端连接第一电阻和第二电阻，第一电阻的另一端连接本体充电电池和电源管理器的第一端，第二电阻的另一端接地，第一控制器的第二端通过第三电阻连接第四电阻和第一开关管的栅极，第一开关管的源极连接第四电阻的另一端和第一充电接口，第一开关管的漏极连接电源管理模块的第二端；

其中，所述摄像头模组电源单元包括摄像头模组电源；所述报警单元包括第十四电阻、第二电位器、第十二电阻、第四开关管、第十三电阻、第五开关管和扬声器；所述摄像头模组电源通过第十四电阻连接第二电位器、第二电位器的滑片端、第十三电阻和扬声器，第二电位器的另一端连接第四开关管的基极并通过第十二电阻接地，第四开关管的发射极和第五开关管的发射极接地，第四开关管的集电极连接第十三电阻的另一端和第五开关管的基极，第五开关管的集电极连接扬声器的另一端；

其中，所述电源管理单元包括可调稳压电路，充电控制电路和输出接口电路；所述可调稳压电路，用于将提供的所需电压进行稳压处理；所述充电控制电路，用于控制充电的开关和停止，用于与输出接口电路进行连接；所述输出接口电路，用于将外置充电电池输出的电压传输给摄像头模组；所述可调稳压电路的第一端连接所述外置充电电池的第一端，可调稳压电路的第二端连接充电控制电路的第一端，充电控制电路的第二端通过输出接口电路连接所述充电接口单元的第二端；

所述可调稳压电路包括第一电容、第一电位器、稳压器、第五电阻、第二电容、第三电容和第一二极 管；所述稳压器的第一端连接第一电容和外置充电电池，稳压器的第二端连接第五电阻、第一二极 管的阳极和第二电容并通过第一电位器连接地端和第一电位器的滑片端，稳压器的第三端连接第五电阻的另一端、第一二极 管的阴极和第三电容，第二电容的另一端、第三电容的另一端和第一电容的另一端接地；

所述充电控制电路包括充电器、第二开关管、第三开关管、第二二极 管、第六电阻、第七电阻、第八电阻和指示灯；所述充电器的第一端连接第二开关管的漏极和稳压器的第三端，充电器的第二端通过第七电阻接地，充电器的第三端连接第二二极 管的阴极和第六电阻，第六电阻的另一端连接第二二极 管的阳极、第二开关管的栅极和第三开关管的栅极，第二开关管的源极连接第三开关管的源极，第三开关管的漏极依次通过第八电阻和指示灯接地，充电器的第四端接地；

所述输出接口电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第四电容和充电接口；所述充电接口的第一端连接第十一电阻、第四电容和第三开关管的漏极，第十一电阻的另一端和第三电容的另一端接地，充电接口的第二端通过第九电阻连接所述充电器的第五端，充电接口的第三端通过第十电阻连接充电器的第六端，充电器接口的第四端接地。

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