CN204145006U - 移动数字摄影设备的配电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种移动数字摄影设备的配电系统，包括：网电源、高压发生器、适于输出电量至所述高压发生器的超级电容模组、适于给所述超级电容模组充电的锂电池，以及适于利用所述网电源给所述锂电池充电的充电电路。本实用新型的移动数字摄影设备的配电系统的锂电池和超级电容模组串联组成复合电源结构，可以满足高压发生器大电流放电需求，对锂电池损伤小，可以延长锂电池寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种移动数字摄影设备的配电系统。
背景技术
移动数字摄影设备(Digital Radiography，DR)配电通常基于单一蓄电池再配以DC/DC和DC/AC变流模块的结构形式，蓄电池的电量经变换后供给高压发生器、主控单元、图像采集处理单元、运动控制单元等。蓄电池通常采用铅酸蓄电池、镍氢蓄电池或锂电池。
然而，移动数字摄影设备曝光瞬间，蓄电池要对高压发生器进行大电流放电，频繁的大电流放电对蓄电池损伤较大，影响蓄电池的寿命。并且，在蓄电池大电流放电时，其端电压会有跌落，影响其它用电部件的正常工作。虽然通过增加蓄电池的容量可以削弱这一影响，但是容量的增加会造成体积和重量的增加，违背了移动数字摄影设备小巧轻便的特点。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是现有移动数字摄影设备的蓄电池寿命较短。
为解决上述问题，本实用新型提供一种用于移动数字摄影设备的配电系统，包括：网电源、高压发生器、适于输出电量至所述高压发生器的超级电容模组、适于给所述超级电容模组充电的锂电池，以及适于利用所述网电源给所述锂电池充电的充电电路。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：适于限制所述锂电池给所述超级电容模组充电的充电电流的限流充电电路。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：适于在所述锂电池的电量低于电量阈值时停止所述锂电池给所述超级电容模组充电的电池电量监控电路。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：适于计算所述超级电容模组的电量满足所述高压发生器执行曝光的次数的计算电路。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：适于在所述超级电容模组的电量满足所述高压发生器执行曝光的次数小于一次时停止所述超级电容模组输出电量至所述高压发生器的执行电路。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：适于显示所述超级电容模组的电量满足所述高压发生器执行曝光的次数的显示单元。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：适于将其输入端的电量输出至其任一输出端的第一选择电路和适于利用所述网电源给所述超级电容模组充电的限压充电电路；
所述第一选择电路包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一选择电路的输入端连接所述网电源，所述第一选择电路的第一输出端连接所述充电电路，所述第一选择电路的第二输出端连接所述限压充电电路。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：适于将其输入端的电量输出至其任一输出端的第一选择电路和适于将其任一输入端的电量输出至其输出端的第二选择电路；
所述第一选择电路包括输入端、第一输出端和第三输出端，所述第二选择电路包括第一输入端、第二输入端和输出端；
所述第一选择电路的输入端连接所述网电源，所述第一选择电路的第一输出端连接所述充电电路，所述第一选择电路的第三输出端连接所述充电电路和所述第二选择电路的第一输入端；
所述第二选择电路的第二输入端连接所述超级电容模组，所述第二选择电路的输出端连接所述高压发生器。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：利用所述网电源给所述超级电容模组充电的限压充电电路，所述第一选择电路还包括第二输出端；
所述第一选择电路的第二输出端连接所述限压充电电路。
可选的，所述高压发生器包括：直流转交流的转换电路。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：机架电动单元和电力驱动单元，所述机架电动单元和电力驱动单元均连接所述锂电池。
可选的，所述移动数字摄影设备的配电系统还包括：主控单元、直流转直流的转换电路和图像采集处理单元，所述直流转直流的转换电路连接所述锂电池，所述图像采集处理单元和主控单元均连接所述直流转直流的转换电路
与现有技术相比，本实用新型的锂电池并没有直接与高压发生器连接，而是通过超级电容模组与高压发生器连接，锂电池和超级电容模组串联组成复合电源结构。由于超级电容模组具有短时大电流放电的特性，充放电速度极快，循环充放电次数可达10万次以上，低温时容量几乎无衰减，效率高，控制简单，绿色环保。作为大功率负载的高压发生器连接至超级电容模组，可以满足高压发生器大电流放电需求，对锂电池损伤小，可以延长锂电池寿命。
附图说明
图1是本实用新型的移动数字摄影设备的配电系统的一结构示意图；
图2是本实用新型的移动数字摄影设备的配电系统的另一结构示意图；
图3是本实用新型的移动数字摄影设备的配电系统的又一结构示意图；
图4是本实用新型的移动数字摄影设备的配电系统的又一结构示意图；
图5是本实用新型的移动数字摄影设备的配电系统的又一结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
如图1所示，本实用新型的实施例提供一种移动数字摄影设备的配电系统，包括：网电源1、高压发生器2、适于输出电量至所述高压发生器的超级电容模组3、适于给所述超级电容模组充电的锂电池4，以及适于利用所述网电源1给所述锂电池4充电的充电电路5。
本实施例所述的网电源1、高压发生器2、锂电池4和充电电路5可以采用现有移动数字摄影设备配电系统所使用的电路，此处不再赘述。与现有配电系统所不同的是，本实施例的锂电池4并没有直接与高压发生器2连接，而是通过超级电容模组3与高压发生器2连接，锂电池4和超级电容模组3串联组成复合电源结构。
超级电容模组3具有短时大电流放电的特性，充放电速度极快，循环充放电次数可达10万次以上，低温时容量几乎无衰减，效率高，控制简单，绿色环保。作为大功率负载的高压发生器2连接至超级电容模组3，可以满足高压发生器2大电流放电需求，对锂电池4损伤小，可以延长锂电池4寿命。
有的高压发生器2具有直流转交流的功能，可以直接输入超级电容模组3输出的直流电，而有的高压发生器2只接收交流电，所以需要增加直流转交流的转换电路21，如图2所示。直流转交流的转换电路21适于将超级电容模组3输出的直流电转换为交流电并输出至高压发生器2。
所述移动数字摄影设备的配电系统还可以包括：机架电动单元41和电力驱动单元42，机架电动单元41和电力驱动单元42均连接所述锂电池。
机架电动单元41可以控制移动数字摄影设备内的设备旋转或升降，电力驱动单元42可以控制移动数字摄影设备整机的移动。机架电动单元41和电力驱动单元42可以采用现有机架电动单元和电力驱动单元来实现。由于本实施例的锂电池4没有直接与高压发生器2连接，所以高压发生器2的曝光不会影响锂电池4对机架电动单元41和电力驱动单元42的正常供电。
与之类似的，所述移动数字摄影设备的配电系统还可以包括：主控单元43、直流转直流电压转换电路44和图像采集处理单元45。
所述直流转直流电压转换电路44连接所述锂电池4，所述图像采集处理单元45和主控单元43均连接所述直流转直流电压转换电路44。主控单元43、直流转直流电压转换电路44和图像采集处理单元45也可以采用现有技术来实现。本实施例的锂电池4没有直接与高压发生器2连接，所以高压发生器2的曝光也不会影响锂电池4对图像采集处理单元45和主控单元43的正常供电。
如图3所示，本实施例所述的移动数字摄影设备的配电系统还可以包括：适于限制所述锂电池4给所述超级电容模组3的充电电流的限流充电电路6。
锂电池4通过限流充电电路6连接超级电容模组3，通过对充电电流的限制，可以防止锂电池4发生大电流放电的情况。本领域技术人员可以根据限流充电电路6的上述功能知晓其具体实现的电路结构，此处不再赘述。
所述移动数字摄影设备的配电系统还可以包括：适于在所述锂电池4的电量低于电量阈值时停止所述锂电池4给所述超级电容模组3充电的电池电量监控电路7。
电池电量监控电路7通过对锂电池4电量的监控以及停止充电的控制，可以防止锂电池4深度放电，并且保证了连接锂电池4的其他设备完成剩余工作，例如机架电动单元41、电力驱动单元42、主控单元43和图像采集处理单元45。
电池电量监控电路7可以包括检测电路和开关元件，开关元件连接超级电容模组3和锂电池4，检测电路检测到锂电池4的电量低于电量阈值时断开开关元件，使得锂电池4停止给所述超级电容模组3充电。本领域技术人员可以根据电池电量监控电路7的上述功能知晓其具体实现的电路结构，此处不再赘述。
通过对充电电路6和电池电量监控电路7的上述描述，本领域技术人员可以推知，当配电系统同时包括限流充电电路6和电池电量监控电路7时，锂电池4可以直接连接电池电量监控电路7，电池电量监控电路7直接连接限流充电电路6，限流充电电路6直接连接超级电容模组3。
继续参考图3，本实施例所述的移动数字摄影设备的配电系统还可以包括：电容电量监控电路8。
电容电量监控电路8可以包括：计算电路，所述计算电路适于计算所述超级电容模组3的电量满足所述高压发生器2执行曝光的次数的计算电路。
电容电量监控电路8还可以包括：执行电路，所述执行电路适于在所述超级电容模组3的电量满足所述高压发生器2执行曝光的次数小于一次时停止所述超级电容模组3输出电量至所述高压发生器2。
所述电容电量监控电路8还可以包括：适于显示所述超级电容模组3的电量满足所述高压发生器2执行曝光的次数的显示单元。本领域技术人员可以根据上述功能知晓电容电量监控电路8、计算电路、执行电路和显示单元具体实现的电路结构，此处不再赘述。
如图4所示，本实施例的移动数字摄影设备的配电系统还可以包括：适于利用所述网电源1给所述超级电容模组3充电的限压充电电路9。在病人床边无网电源可以连接，锂电池4电量低于阈值，且超级电容模组3电量也不够支持一次曝光时，可以在有网电源接口的地方，使用限压充电电路9给所述超级电容模组3充电，然后移动到病人床边进行摄影诊断。
为了选择限压充电电路9或锂电池4给超级电容模组3充电，本实施例增加了第一选择电路11。第一选择电路11包括输入端、第一输出端和第二输出端。第一选择电路11适于将输入端的电量输出至第一输出端和第二输出端中的一个。
所述第一选择电路11的第一输出端连接所述充电电路5，所述第一选择电路的第二输出端连接所述限压充电电路9。所述第一选择电路11可以由单端输入多端输出的数据选择器来实现。所述第一选择电路11可以在超级电容模组3的电量满足至少一次曝光需求时，输入端的电量通过第一输出端输出至充电电路5，锂电池4给超级电容模组3充电。在超级电容模组3的电量不足以满足一次曝光需求时，输入端的电量通过第二输出端输出至限压充电电路9，限压充电电路9给超级电容模组3充电。
如图5所示，本实施例的移动数字摄影设备的配电系统还可以包括：第二选择电路12，第一选择电路11还包括第三输出端。
第二选择电路12包括第一输入端、第二输入端和输出端。第二选择电路12适于将第一输入端和第二输入端中一个的电量输出至输出端。所述第一选择电路11的第三输出端连接所述充电电路5和所述第二选择电路12的第一输入端。所述第二选择电路12的第二输入端连接超级电容模组3。本领域技术人员可以理解，当移动数字摄影设备的配电系统包括电容电量监控电路8和/或直流转交流的转换电路21时，第二选择电路12的第二输入端可以通过电容电量监控电路8和/或直流转交流的转换电路21与超级电容模组3连接。所述第二选择电路12可以由多端输入单端输出的数据选择器来实现。
通过对第一选择电路11和第二选择电路12的控制，可以实现三种供电模式：
第一种供电模式，第一选择电路11的第一输出端输出网电源1的电量至充电单元5，充电单元5给锂电池4充电，锂电池4给超级电容模组3充电，超级电容模组3通过第二选择电路12的第二输入端输出电量至高压发生器2；
第二种供电模式，第一选择电路11的第二输出端输出网电源1的电量至限压充电电路9，限压充电电路9给超级电容模组3充电，超级电容模组3通过第二选择电路12的第二输入端输出电量至高压发生器2；
第三种供电模式，第一选择电路11的第三输出端输出网电源1的电量至充电单元5和第二选择电路12的第一输入端，充电单元5给锂电池4充电，锂电池4给超级电容模组3充电，第二选择电路12的第一输入端输出电量至高压发生器2。
在第一种供电模式中，当锂电池4的电量达到一定要求时，也可以断开充电单元与网电源1的连接。第二种工作模式是对超级电容模组3的快速充电，属于应急使用的供电模式，单独对超级电容模组3进行充电后，移动数字摄影设备便可用于临床工作。第三种供电模式中的高压发生器2直接由网电源1供电，锂电池4和超级电容模组3处于充电状态，锂电池4的电量可以供其他与之连接的用电部件使用。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (12)
1.一种用于移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，包括：网电源、高压发生器、适于输出电量至所述高压发生器的超级电容模组、适于给所述超级电容模组充电的锂电池，以及适于利用所述网电源给所述锂电池充电的充电电路。
2.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：适于限制所述锂电池给所述超级电容模组充电的充电电流的限流充电电路。
3.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：适于在所述锂电池的电量低于电量阈值时停止所述锂电池给所述超级电容模组充电的电池电量监控电路。
4.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：适于计算所述超级电容模组的电量满足所述高压发生器执行曝光的次数的计算电路。
5.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：适于在所述超级电容模组的电量满足所述高压发生器执行曝光的次数小于一次时停止所述超级电容模组输出电量至所述高压发生器的执行电路。
6.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：适于显示所述超级电容模组的电量满足所述高压发生器执行曝光的次数的显示单元。
7.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：适于将其输入端的电量输出至其任一输出端的第一选择电路和适于利用所述网电源给所述超级电容模组充电的限压充电电路；
所述第一选择电路包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一选择电路的输入端连接所述网电源，所述第一选择电路的第一输出端连接所述充电电路，所述第一选择电路的第二输出端连接所述限压充电电路。
8.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：适于将其输入端的电量输出至其任一输出端的第一选择电路和适于将其任一输入端的电量输出至其输出端的第二选择电路；
所述第一选择电路包括输入端、第一输出端和第三输出端，所述第二选择电路包括第一输入端、第二输入端和输出端；
所述第一选择电路的输入端连接所述网电源，所述第一选择电路的第一输出端连接所述充电电路，所述第一选择电路的第三输出端连接所述充电电路和所述第二选择电路的第一输入端；
所述第二选择电路的第二输入端连接所述超级电容模组，所述第二选择电路的输出端连接所述高压发生器。
9.如权利要求8所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：利用所述网电源给所述超级电容模组充电的限压充电电路，所述第一选择电路还包括第二输出端；
所述第一选择电路的第二输出端连接所述限压充电电路。
10.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，所述高压发生器包括：直流转交流的转换电路。
11.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：机架电动单元和电力驱动单元，所述机架电动单元和电力驱动单元均连接所述锂电池。
12.如权利要求1所述的移动数字摄影设备的配电系统，其特征在于，还包括：主控单元、直流转直流的转换电路和图像采集处理单元，所述直流转直流的转换电路连接所述锂电池，所述图像采集处理单元和主控单元均连接所述直流转直流的转换电路。
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