本安電池及防爆照相的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種本安電池及防爆照相機(jī)，對(duì)于該本安電池，包括一外殼、正極觸片、負(fù)極觸片和電芯組，所述正極觸片和所述負(fù)極觸片設(shè)置于所述外殼上，所述電芯組設(shè)置于所述外殼內(nèi)且所述電芯組連接所述正極觸片和所述負(fù)極觸片，所述外殼與一防爆照相機(jī)的電池倉(cāng)配合，所述本安電池直接安裝于所述電池倉(cāng)內(nèi)。由于采用了本實(shí)用新型的一種本安電池及防爆照相機(jī)，具有防爆效果好，體積小、重量輕、本安電池與照相機(jī)一體化、便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及本安電池和防爆電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種本安電池及防爆照 相機(jī)。 本安電池及防爆照相機(jī)
【背景技術(shù)】
[0002] 為了實(shí)現(xiàn)在存在易燃易爆氣體危險(xiǎn)環(huán)境能夠安全使用電子設(shè)備及安全攝影，滿足 煤礦、石油、化工、制藥、軍工等危險(xiǎn)品生產(chǎn)企業(yè)以及安監(jiān)局、煤監(jiān)局、海事局、消防搶險(xiǎn)等政 府機(jī)構(gòu)的安全生產(chǎn)監(jiān)管目的，便攜式防爆照相機(jī)是一重要的研究課題，而防爆照相機(jī)中最 關(guān)鍵的部分之一是本安電池，從而實(shí)現(xiàn)在上述危險(xiǎn)環(huán)境安全照相。
[0003] 目前，由于現(xiàn)有的本安電池普遍存在電池重、體積大等問(wèn)題。同時(shí)現(xiàn)有的單反防 爆照相機(jī)（以下簡(jiǎn)稱防爆照相機(jī)），均采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即照相機(jī)與電池分開(kāi)，必須使 用一根電纜分別連接本安電池和防爆照相機(jī)進(jìn)行供電；與防爆相機(jī)配套的本安電池正負(fù)極 不能與防爆照相機(jī)原來(lái)的供電正負(fù)極直接接觸供電；與防爆照相機(jī)配套的電池?zé)o法直接安 裝于防爆照相機(jī)上；該電池是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，電池給防爆數(shù)碼相機(jī)供電時(shí)，必須使用一根 電電纜分別連接本安電池和防爆照相機(jī)；且與防爆照相機(jī)配套的本安電池份量重，體積大 (2. 2kg左右），使用時(shí)需要使用人員另外配帶附件（如使用背包背著），不利于日常便攜使 用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種本安電池及防爆照相 機(jī)，具有防爆效果好，體積小、質(zhì)量輕、本安電池與照相機(jī)一體化（即本安電池直接安裝于 防爆照相機(jī)機(jī)身內(nèi)）、便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：
[0006] 本實(shí)用新型的一種本安電池，包括一外殼、正極觸片、負(fù)極觸片和電芯組，所述正 極觸片和所述負(fù)極觸片設(shè)置于所述外殼上，所述電芯組設(shè)置于所述外殼內(nèi)且所述電芯組連 接所述正極觸片和所述負(fù)極觸片，所述外殼與一防爆照相機(jī)的電池倉(cāng)配合，所述本安電池 直接安裝于所述電池倉(cāng)內(nèi)。
[0007] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括一工作電路板和一本安電路板；所述工作 電路板和所述本安電路板設(shè)置于所述外殼內(nèi)且所述電芯組連接所述工作電路板，所述工作 電路板連接所述本安電路板并通過(guò)所述本安電路板連接所述正極觸片和所述負(fù)極觸片。
[0008] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述外殼形成定位部。
[0009] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述外殼、所述電芯組、所述工作電路板和所述本 安電路板之間的空隙填充絕緣膠形成澆封層，且所述澆封層密封包裹于所述電芯組、所述 工作電路板和所述本安電路板外部。
[0010] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述本安電路板表面涂覆有絕緣層。
[0011] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述本安電路板包括一基板和設(shè)置于所述基板上 的一本安電路，所述本安電路包括一輸入端、一輸出端、一電池正極連接端、一電池負(fù)極連 接端和至少兩保護(hù)電路；所述保護(hù)電路分別連接于所述輸入端和所述輸出端之間；所述電 池正極連接端通過(guò)所述工作電路板連接所述電芯組正極；所述電池負(fù)極連接端通過(guò)所述工 作電路板連接所述電芯組負(fù)極；所述輸出端連接所述正極觸片和所述電池正極連接端，所 述輸入端連接所述負(fù)極觸片。
[0012] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電芯組包括復(fù)數(shù)個(gè)電芯，所述電芯的儲(chǔ)能介 質(zhì)采用鋰電池。
[0013] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電芯相互并聯(lián)連接。
[0014] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述保護(hù)電路包括一充放電保護(hù)控制芯片、一集 成雙M0S管和一去耦電路；所述充放電保護(hù)控制芯片連接所述集成雙M0S管和所述去耦電 路。
[0015] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述充放電保護(hù)控制芯片包括一電池正極引腳、 一電池負(fù)極引腳、一過(guò)充電保護(hù)控制端、一過(guò)放電保護(hù)控制端、一測(cè)試引腳和一過(guò)流檢測(cè) 端；所述電池正極引腳連接于所述電池正極連接端；
[0016] 所述集成雙M0S管包括一第一 M0S管和一第二M0S管，所述第一 M0S管的漏極和 所述第二M0S管的漏極相連；所述過(guò)放電保護(hù)控制端連接所述第一 M0S管的柵極；所述過(guò) 充電保護(hù)控制端連接所述第二M0S管的柵極；所述第一 M0S管的源極連接所述電池負(fù)極連 接端或上一保護(hù)電路第二M0S管的源極；所述第二M0S管的源極連接一電流取樣電阻并通 過(guò)所述電流取樣電阻連接一下保護(hù)電路的第一 M0S管源極或連接所述輸入端；所述過(guò)流檢 測(cè)端連接下一保護(hù)電路第一 M0S管的源極或連接所述輸入端。
[0017] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述過(guò)流檢測(cè)端連接一耦合隔離電阻并通過(guò)所述 耦合隔離電阻連接下一保護(hù)電路第一 M0S管的源極或連接所述輸入端。
[0018] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述去耦電路包括一去耦電阻和一去耦電容；所 述去耦電容連接于所述電池正極引腳和所述電池負(fù)極引腳之間，所述電池正極引腳通過(guò)所 述去耦電阻連接于所述電池正極連接端。
[0019] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述充放電保護(hù)控制芯片采用鋰電池保護(hù)控制芯 片。
[0020] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述定位部為所述外殼一端兩側(cè)分別凹陷形成的 凹陷部。
[0021] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電芯相互串聯(lián)連接。
[0022] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述保護(hù)電路分別包括一開(kāi)關(guān)管和一開(kāi)關(guān)管控制 電路；
[0023] 所述開(kāi)關(guān)管相互串聯(lián)形成一隊(duì)列，所述開(kāi)關(guān)管控制電路連接對(duì)應(yīng)的所述開(kāi)關(guān)管的 柵極并連接位于所述隊(duì)列首部的一開(kāi)關(guān)管的源極；位于所述隊(duì)列尾部的一開(kāi)關(guān)管的漏極連 接所述輸入端；所述隊(duì)列中前一所述開(kāi)關(guān)管的漏極連接下一所述開(kāi)關(guān)管的源極。
[0024] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述開(kāi)關(guān)管控制電路分別包括一控制M0S管和一 控制三級(jí)管，所述控制M0S管的源極連接所述電池正極連接端，所述控制M0S管的柵極通過(guò) 一第一限流電阻連接所述輸入端，所述控制M0S管的漏極通過(guò)一上拉電阻分別連接對(duì)應(yīng)所 述控制三極管的集電極和對(duì)應(yīng)所述開(kāi)關(guān)管的柵極；所述控制三極管的發(fā)射極接地，所述控 制三極管的基極通過(guò)一第二限流電阻連接位于所述隊(duì)列首部的一開(kāi)關(guān)管的源極。
[0025] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述本安電路還包括一取樣電阻組，所述取樣電 阻組一端連接于位于所述隊(duì)列首部的一開(kāi)關(guān)管的源極，所述取樣電阻組另一端接地。
[0026] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述取樣電阻組包括復(fù)數(shù)個(gè)并聯(lián)的取樣電阻。
[0027] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述本安電路還包括并聯(lián)連接的一二極管和一電 阻，且所述二極管和所述電阻的一并聯(lián)端連接所述輸入端，所述二極管和所述電阻的另一 并聯(lián)端接地。
[0028] 本實(shí)用新型的一種基于本實(shí)用新型所述的一種本安電池的防爆照相機(jī)，包括一照 相機(jī)主體，所述本安電池安裝于所述照相機(jī)主體內(nèi)，所述正極觸片和所述負(fù)極觸片接觸連 接于所述照相機(jī)主體的一內(nèi)部電路。
[0029] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述照相機(jī)主體形成與所述本安電池配合的一電 池倉(cāng)；所述電池倉(cāng)底部對(duì)應(yīng)所述正極觸片和所述負(fù)極觸片的位置設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)；所述 電池倉(cāng)倉(cāng)口一側(cè)設(shè)置有一限位件，所述本安電池接受所述限位件的壓迫固定于所述電池倉(cāng) 內(nèi)，且所述正極觸片和所述負(fù)極觸片分別與所述觸點(diǎn)緊密貼合地接觸連接并通過(guò)所述觸點(diǎn) 連接所述內(nèi)部電路。
[0030] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電池倉(cāng)倉(cāng)口一側(cè)形成一限位件安裝槽，所述 限位件可向所述電池倉(cāng)方向伸出地固定于所述限位件安裝槽內(nèi)。
[0031] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電池倉(cāng)底部中部設(shè)置有一彈簧。
[0032] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，一倉(cāng)蓋可開(kāi)啟與閉合地設(shè)置于所述電池倉(cāng)一側(cè)。
[0033] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述本安電池所述外殼形成定位部，所述電池倉(cāng) 底部形成與所述定位部配合的定位件。
[0034] 本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是：
[0035] 本安電路板的采用實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作電流、功率、電容等的控制，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)本安電池 的過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)，避免了防爆照相機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生電火花和局部 高溫，保證了本安電池和防爆照相機(jī)的防爆性能。電芯的儲(chǔ)能介質(zhì)采用鋰電池，大幅提高了 電芯單位體積的儲(chǔ)電容量，從而實(shí)現(xiàn)了在保證本安電池儲(chǔ)電容量充足的基礎(chǔ)上，大幅度減 小本安電池的體積，并大幅度減輕了本安電池的重量。澆封層的采用有效防止了本安電路 板工作時(shí)可能產(chǎn)生的電火花。絕緣層的采用保證了本安電路板元件不受外界影響，保證了 本安電路板本安電路的正常工作。保護(hù)電路的采用實(shí)現(xiàn)了本安電路的過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、 過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)。至少兩個(gè)保護(hù)電路的采用實(shí)現(xiàn)了本安電路的多重保護(hù)。一技術(shù)方案 中，復(fù)數(shù)個(gè)電芯相互并聯(lián)，其作用是增加容量，減少電池組的內(nèi)阻，提高電池的安全性。充放 電保護(hù)控制芯片的采用實(shí)現(xiàn)了對(duì)保護(hù)電路的控制；集成雙M0S管的采用實(shí)現(xiàn)了對(duì)保護(hù)電路 的關(guān)斷控制；去耦電路的采用加強(qiáng)了保護(hù)電路的抗干擾能力，保證了保護(hù)電路的正常穩(wěn)定 的工作。取樣電阻的采用用于提供短路信號(hào)；藕合隔離電阻的采用進(jìn)一步加強(qiáng)了保護(hù)電路 的抗干擾能力。過(guò)放電保護(hù)控制端用于過(guò)放電保護(hù)的控制，測(cè)試引腳用于減少過(guò)充電延時(shí) 時(shí)間，以減少測(cè)試時(shí)間，過(guò)流檢測(cè)端用于電流檢測(cè)或過(guò)充電檢測(cè)或充電器檢測(cè)。在另一技術(shù) 方案中，復(fù)數(shù)個(gè)電芯相互串聯(lián)，其作用是提高電池組的電壓。，開(kāi)關(guān)管作為本安電路的關(guān)斷 控制開(kāi)關(guān)；開(kāi)關(guān)管控制電路的采用實(shí)現(xiàn)了對(duì)開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷和導(dǎo)通的控制。取樣電阻組的采 用實(shí)現(xiàn)了過(guò)載保護(hù)。并聯(lián)的二極管和電阻的采用使得在負(fù)載出現(xiàn)故障時(shí)保護(hù)電路板工作， 當(dāng)故障排除后，恢復(fù)對(duì)負(fù)載的正常供電，實(shí)現(xiàn)了本安電路的自行重啟。上拉電阻作為開(kāi)啟開(kāi) 關(guān)管的上拉電阻。第一限流電阻和第二限流電阻用于確保所連接的三極管和控制MOS管的 安全。本實(shí)用新型的本安電池直接安裝于相機(jī)的電池倉(cāng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了本安電池和照相機(jī)一體 化。限位件的采用實(shí)現(xiàn)了將本安電池固定于電池倉(cāng)內(nèi)。定位部和定位件的配合使得本安電 池更穩(wěn)定地固定于電池倉(cāng)內(nèi)，防止了移動(dòng)時(shí)，防爆照相機(jī)震動(dòng)造成內(nèi)部本安電池正極觸片 和負(fù)極觸片相對(duì)于觸點(diǎn)的移位，保證了防爆照相機(jī)的正常穩(wěn)定工作。彈簧的采用使得將限 位件縮入限位件安裝槽時(shí)，本安電池能夠在彈簧的彈力作用下彈出，實(shí)現(xiàn)本安電池的快速 便捷取出。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的本安電池的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的本安電池的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的本安電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖4為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的本安電池的本安電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖5為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的本安電池的保護(hù)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖6為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的本安電池的集成雙M0S管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖7為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的防爆照相機(jī)未安裝本安電池時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖8為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的防爆照相機(jī)安裝本安電池后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖9為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的本安電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖10為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的本安電池的本安電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖11為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的本安電池的單個(gè)保護(hù)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖12為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的本安電池的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0049] 請(qǐng)參閱圖1、2、3,本實(shí)用新型實(shí)施例一的一種本安電池7,包括一外殼1、電芯組2、 一工作電路板8、一本安電路板4、一正極觸片121和一負(fù)極觸片122,正極觸片121和負(fù)極 觸片122設(shè)置于外殼1上，電芯組2、工作電路板8、本安電路板4設(shè)置于外殼1內(nèi)且電芯組 2連接于工作電路板8,工作電路板8連接于本安電路板4,本安電路板4連接正極觸片121 和負(fù)極觸片122,外殼1形成定位部11。外殼1與一防爆照相機(jī)的電池倉(cāng)配合，本安電池7 直接安裝于電池倉(cāng)內(nèi)。
[0050] 本實(shí)施例中，電芯組2包括三個(gè)電芯21，電芯21的儲(chǔ)能介質(zhì)采用鋰電池；電芯21 相互并聯(lián)連接。
[0051] 本安電路板4表面涂覆有絕緣層。外殼1、電芯組2、工作電路板8和本安電路板 4之間的空隙填充絕緣膠5形成澆封層，且澆封層密封包裹于兩電芯組2、工作電路板8和 本安電路板4外部。
[0052] 絕緣膠5采用樹(shù)脂材料。工作溫度彡200°C。絕緣電壓彡22kv/mm。為保證樹(shù)脂 的固化時(shí)間及流動(dòng)性，在注膠前先將絕緣膠5預(yù)加熱至40°C，保證絕緣膠5有較好的流動(dòng) 性。澆封時(shí)，用干凈的布擦除流淌的樹(shù)脂，將元件平放，不得晃動(dòng)，在室溫下放置24h固化。 可先用硬殼紙或塑料等做一個(gè)適合于產(chǎn)品形狀的容器，將需要澆封的部份圍住，再將絕緣 膠5注入，保證澆封層厚度不小于1_。本安電路板4焊接面涂?jī)杀榻^緣漆，與電芯組2 - 起進(jìn)行澆封。
[0053] 澆封層的采用有效防止了本安電路板4工作時(shí)可能產(chǎn)生的電火花。絕緣層的采用 保證了本安電路板4元件不受外界影響，保證了本安電路板4本安電路41的正常工作。
[0054] 請(qǐng)參閱圖3、4、5,本安電路板4包括一基板和設(shè)置于基板上的一本安電路41，本安 電路41包括一輸入端411、一輸出端412、一電池正極連接端413、一電池負(fù)極連接端414和 兩保護(hù)電路415,在其他實(shí)施例中也可采用兩個(gè)以上的保護(hù)電路415 ;保護(hù)電路415分別連 接于輸入端411和輸出端412之間；電池正極連接端413通過(guò)工作電路板8連接電芯組2 正極；電池負(fù)極連接端414通過(guò)工作電路板8連接電芯組2負(fù)極；輸出端412連接正極觸片 121和電池正極連接端413,輸入端411連接負(fù)極觸片122。
[0055] 在本實(shí)施例的兩保護(hù)電路415中，一保護(hù)電路415包括一充放電保護(hù)控制芯片U1、 一集成雙M0S管U2和一去耦電路4151。充放電保護(hù)控制芯片U1連接集成雙M0S管U2和 去耦電路4151。另一保護(hù)電路415包括一充放電保護(hù)控制芯片U1'、一集成雙M0S管U2' 和一去耦電路4151'。充放電保護(hù)控制芯片U1'連接集成雙M0S管U2'和去耦電路4151'。
[0056] 去耦電路4151、4151'的采用加強(qiáng)了保護(hù)電路415的抗干擾能力，保證了保護(hù)電路 415的正常穩(wěn)定的工作。
[0057] 兩保護(hù)電路415的充放電保護(hù)控制芯片U1、U1'分別包括一電池正極引腳VCC、一 電池負(fù)極引腳GND、一過(guò)充電保護(hù)控制端0C、一過(guò)放電保護(hù)控制端0D、一測(cè)試引腳TD和一過(guò) 流檢測(cè)端CS ;電池正極引腳VCC連接于電池正極連接端413。
[0058] 請(qǐng)參閱圖4、5、6,本實(shí)施例中的兩保護(hù)電路415的集成雙M0S管U2、U2'分別包括 一第一 M0S管和一第二M0S管，第一 M0S管的漏極和第二M0S管的漏極相連。
[0059] 充放電保護(hù)控制芯片U1的過(guò)放電保護(hù)控制端0D連接集成雙M0S管U2的第一 M0S 管的柵極G1 ;充放電保護(hù)控制芯片U1的過(guò)充電保護(hù)控制端0C連接集成雙M0S管U2的第 二M0S管的柵極G2。集成雙M0S管U2的第一 M0S管的源極S1連接電池負(fù)極連接端414 ; 集成雙M0S管U2的第二M0S管的源極S2連接一電流取樣電阻R5并通過(guò)電流取樣電阻R5 連接一下保護(hù)電路415中的集成雙M0S管U2'的第一 M0S管源極S1 ;充放電保護(hù)控制芯片 U1的過(guò)流檢測(cè)端CS連接一耦合隔離電R2并通過(guò)耦合隔離電阻R2連接下一保護(hù)電路415 的集成雙M0S管U2'的第一 M0S管的源極S1。藕合隔離電阻R2的采用進(jìn)一步加強(qiáng)了保護(hù) 電路415的抗干擾能力
[0060] 充放電保護(hù)控制芯片U1'的過(guò)放電保護(hù)控制端0D連接集成雙M0S管U2'的第一 M0S管的柵極G1 ;充放電保護(hù)控制芯片U1'的過(guò)充電保護(hù)控制端0C連接集成雙M0S管U2' 的第二M0S管的柵極G2。集成雙M0S管U2'的第一 M0S管的源極S1連接上一保護(hù)電路415 的集成雙M0S管U2的第二M0S管的源極S2 ;集成雙M0S管U2'的第二M0S管的源極S2連 接一電流取樣電阻R5'并通過(guò)電流取樣電阻R5輸入端411 ;充放電保護(hù)控制芯片U1'的過(guò) 流檢測(cè)端CS連接一耦合隔離電R2'并通過(guò)耦合隔離電阻R2'連接輸入端411。
[0061] 去耦電路4151包括一去耦電阻R1和一去耦電容C1 ;去耦電容C1連接于電池正 極引腳VCC和電池負(fù)極引腳GND之間，電池正極引腳VCC通過(guò)去耦電阻R1連接于電池正極 連接端413。
[0062] 去耦電路4151'包括一去耦電阻R1'和一去耦電容Cl' ；去耦電容Cl'連接于電 池正極引腳VCC和電池負(fù)極引腳GND之間，電池正極引腳VCC通過(guò)去耦電阻R1'連接于電 池正極連接端413。
[0063] 充放電保護(hù)控制芯片U1、U1 '采用鋰電池保護(hù)控制芯片。
[0064] 請(qǐng)參閱圖3、4,本實(shí)施例的本安電路41的工作情況如下：
[0065] 一、正常工作狀態(tài)：充放電保護(hù)控制芯片Ul、U1'控制集成雙M0S管U2、U2'處于 導(dǎo)通狀態(tài)，電芯組2可以自由地進(jìn)行充電放電。
[0066] 二、過(guò)充保護(hù)狀態(tài)：當(dāng)充放電保護(hù)控制芯片U1、U1'的電池正極引腳VCC檢測(cè)到過(guò) 沖電壓時(shí)，過(guò)充電保護(hù)控制端0C將輸出低電平，第二M0S管關(guān)斷，保護(hù)電路415切斷電路 的通路，實(shí)現(xiàn)過(guò)充保護(hù)。
[0067] 三、過(guò)放保護(hù)狀態(tài)：當(dāng)充放電保護(hù)控制芯片U1、U1'的電池正極引腳VCC檢測(cè)到過(guò) 放電壓時(shí)，過(guò)放電保護(hù)控制端0D將輸出低電平，第一 M0S管關(guān)斷，保護(hù)電路415切斷放電通 路，實(shí)現(xiàn)過(guò)放保護(hù)。
[0068] 四、過(guò)流保護(hù)狀態(tài)：當(dāng)集成雙M0S管U2、U2'處于接通狀態(tài)時(shí)，充放電保護(hù)控制芯 片Ul、U1'的過(guò)流檢測(cè)端CS檢測(cè)到過(guò)流信號(hào)時(shí)，過(guò)放電保護(hù)控制端0D輸出低電平，將第一 M0S管關(guān)斷，保護(hù)電路415切斷輸出回路，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。
[0069] 五、短路保護(hù)狀態(tài)：當(dāng)集成雙M0S管U2、U2'都處于接通狀態(tài)，充放電保護(hù)控制芯片 Ul、U1'的過(guò)流檢測(cè)端CS檢測(cè)到取樣電阻R5、R5'上的短路信號(hào)時(shí)，過(guò)放電保護(hù)控制端0D 輸出低電平控制第一 M0S管和第二M0S管關(guān)斷，保護(hù)電路415切斷回路，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。
[0070] 本安電路板4的采用實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作電流、功率、電容等的控制，避免了安裝本實(shí)用 新型本安電池7的電子設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生電火花和局部高溫，保證了本安電池7和電子設(shè)備 的防爆性能。電芯21相互并聯(lián)連接以及電芯組2串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，使得本安電池7在提供電子 設(shè)備固定工作電壓的基礎(chǔ)上大幅度提高本安電池7的儲(chǔ)電容量，并合理利用空間減小了本 安電池7的總體體積。電芯21的儲(chǔ)能介質(zhì)采用鋰電池，大幅提高了電芯21單位體積的儲(chǔ) 電容量，從而實(shí)現(xiàn)了在保證本安電池7儲(chǔ)電容量充足的基礎(chǔ)上，大幅度減小本安電池7的體 積，并大幅度減輕了本安電池7的重量。而儲(chǔ)能介質(zhì)和電芯21相互并聯(lián)以及電芯組2串聯(lián) 結(jié)構(gòu)的配合，進(jìn)一步縮小了本安電池7的體積，使得本安電池7能夠直接安裝于電子設(shè)備 上，實(shí)現(xiàn)了本安電池7和電子設(shè)備的一體化，使得本安電池7和電子設(shè)備更便于攜帶。
[0071] 請(qǐng)參閱圖1、圖3、圖7、圖8,本實(shí)用新型的一種基于本實(shí)用新型本安電池的防爆照 相機(jī)，包括一照相機(jī)主體6,本安電池7安裝于照相機(jī)主體6內(nèi)，正極觸片121和負(fù)極觸片 122接觸連接于照相機(jī)主體6的一內(nèi)部電路。
[0072] 照相機(jī)主體6形成與本安電池7配合的一電池倉(cāng)61 ;電池倉(cāng)61底部對(duì)應(yīng)正極觸片 121和負(fù)極觸片122的位置設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)62 ;電池倉(cāng)倉(cāng)口一側(cè)形成一限位件安裝槽，一 限位件63可向電池倉(cāng)61方向伸出地固定于限位件安裝槽內(nèi)。本安電池7接受限位件63 的壓迫固定于電池倉(cāng)61內(nèi)，且正極觸片121和負(fù)極觸片122分別與觸點(diǎn)62緊密貼合地接 觸連接并通過(guò)觸點(diǎn)62連接內(nèi)部電路。電池倉(cāng)61底部形成與定位部11配合的定位件（圖 中未不）。電池倉(cāng)61底部中部設(shè)置有一彈簧65。一倉(cāng)蓋64可開(kāi)啟與閉合地設(shè)置于電池倉(cāng) 61 -側(cè)。
[0073] 本實(shí)用新型采用了一體化集成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。即將與防爆照相機(jī)配套的本安電池7 直接安裝于防爆照相機(jī)主體6上，外觀與普通照相機(jī)幾乎一致，防爆照相機(jī)與本安電池7合 二為一，不需要另外再使用一根電池連接線分別連著本安電池7和防爆照相機(jī)方可進(jìn)行供 電。實(shí)現(xiàn)通過(guò)本安電池7正負(fù)極與防爆相機(jī)原來(lái)的供電正負(fù)極直接接觸供電。
[0074] 另外，限位件63的采用實(shí)現(xiàn)了將本安電池7固定于電池倉(cāng)61內(nèi)。定位部11和定 位件（圖中未示）的配合使得本安電池7更穩(wěn)定地固定于電池倉(cāng)61內(nèi)，防止了移動(dòng)時(shí)，防 爆照相機(jī)震動(dòng)造成內(nèi)部本安電池7正極觸片121和負(fù)極觸片122產(chǎn)生相對(duì)于觸點(diǎn)62的移 位，保證了防爆照相機(jī)的正常穩(wěn)定的工作。彈簧65的采用使得將限位件63縮入限位件安 裝槽時(shí)，本安電池7能夠在彈簧65的彈力作用下彈出，實(shí)現(xiàn)本安電池7的快速便捷取出。
[0075] 請(qǐng)參閱圖9、10、11、12,本實(shí)用新型實(shí)施例二的一種本安電池，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一 結(jié)構(gòu)基本相同，其區(qū)別在于：電芯21相互串聯(lián)連接。
[0076] 對(duì)于本實(shí)施例中的兩保護(hù)電路415, 一保護(hù)電路415包括一開(kāi)關(guān)管S1和一開(kāi)關(guān)管 控制電路；另一保護(hù)電路415包括一開(kāi)關(guān)管S2和另一開(kāi)關(guān)管控制電路。其中開(kāi)關(guān)管S1與 開(kāi)關(guān)管S2串聯(lián)形成一隊(duì)列，隊(duì)列中前一開(kāi)關(guān)管S1的漏極連接下一開(kāi)關(guān)管S2的源極，位于 隊(duì)列尾部的一開(kāi)關(guān)管S2的漏極連接輸入端411。在其他實(shí)施例中，也可采用多個(gè)保護(hù)電路 41的結(jié)構(gòu)。
[0077] 本實(shí)施例中，一開(kāi)關(guān)管控制電路包括一控制M0S管F1和一控制三級(jí)管Q1 ;另一開(kāi) 關(guān)管控制電路包括一控制M0S管F2和一控制三級(jí)管Q2。
[0078] 其中，控制M0S管F1和控制M0S管F2的源極連接電池正極連接端413 ;控制M0S 管F1的柵極和控制M0S管F2的柵極通過(guò)一第一限流電阻R3連接輸入端411 ;控制M0S管 F1的漏極通過(guò)一上拉電阻R1連接一控制三極管Q1的集電極和開(kāi)關(guān)管S1的柵極；控制M0S 管F2的漏極通過(guò)一上拉電阻R2連接一控制三極管Q 2的集電極和開(kāi)關(guān)管S2的柵極?？?制三極管Q 1的發(fā)射極接地并連接電池負(fù)極連接端414 ;控制三極管Q 2的發(fā)射極接地?？?制三極管Q1的基極通過(guò)一第二限流電阻R4連接位于隊(duì)列首部的開(kāi)關(guān)管S1的源極；控制三 極管Q2的基極通過(guò)一第二限流電阻R5連接位于隊(duì)列首部的開(kāi)關(guān)管S1的源極。
[0079] 本安電路41還包括一取樣電阻組416,取樣電阻組416 -端連接于位于隊(duì)列首部 的一開(kāi)關(guān)管S1的源極，取樣電阻組416另一端接地。取樣電阻組416包括三個(gè)并聯(lián)的取樣 電阻 R6、R7、R8。
[0080] 本安電路41還包括并聯(lián)連接的一二極管D1和一電阻R9,且二極管D1和電阻R9 的一并聯(lián)端連接輸入端411，二極管D1和電阻R9的另一并聯(lián)端接地。
[0081] 本實(shí)施例中，定位部11包括外殼1 一端中部凹陷形成的第一凹陷部111和外殼1 一側(cè)中部凹陷形成的第二凹陷部112。
[0082] 本實(shí)施例的本安電路41工作原理如下：
[0083] 本安電路41中開(kāi)關(guān)管S1、S2作為本安電路41的雙重保護(hù)開(kāi)關(guān)管，控制M0S管F1、 F2和控制三極管Q1、Q2是開(kāi)關(guān)管S1、S2的控制管。在本安電路41沒(méi)有連接負(fù)載（如照相 機(jī)）時(shí)，控制M0S管F1、F2和開(kāi)關(guān)管S1、S2導(dǎo)通。
[0084] 當(dāng)本安電路41連接負(fù)載時(shí)有以下三種情況：
[0085] 1)正常工作負(fù)載
[0086] 工作電流小于過(guò)載保護(hù)電流，負(fù)載獲得本安電池7電壓。
[0087] 2)電路輸出過(guò)載
[0088] 當(dāng)輸出電流I0(R6//R7//R8)> = 0. 6V時(shí)，控制三極管Ql、Q2導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)管Sl，S2 關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
[0089] 3)輸出短路
[0090] 當(dāng)輸出路時(shí)短路時(shí)由于控制M0S管FI、F2的柵源與輸出端412和輸入端411并聯(lián)， 所以控制M0S管FI、F2立即關(guān)斷同時(shí)開(kāi)關(guān)管SI、S2也關(guān)斷，所以，實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的保護(hù)。 [0091] 本實(shí)用新型中所記載的本安電池7,是本質(zhì)安全型電池的簡(jiǎn)稱，S卩：該電池在 GB3836. 4-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，包括正常工作和規(guī)定的故障條件，產(chǎn)生的任何電火花或 任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電池。
[0092] 其中本質(zhì)安全型是指：電氣設(shè)備的一種防爆型式，它將設(shè)備內(nèi)部和暴露于潛在爆 炸性環(huán)境的連接導(dǎo)線可能產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)能量限制在不能產(chǎn)生點(diǎn)燃的水平。
[0093] 另外，本實(shí)用新型中的本安電路41是本質(zhì)安全電路的簡(jiǎn)稱，本質(zhì)安全電路是指： 在GB3836. 4-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，包括正常工作和規(guī)定的故障條件，產(chǎn)生的任何電火 花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路。
[〇〇94] 以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根 據(jù)上述說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用 新型的限定，本實(shí)用新型將以所附權(quán)利要求書(shū)界定的范圍作為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種本安電池，包括一外殼、正極觸片、負(fù)極觸片和電芯組，所述正極觸片和所述負(fù) 極觸片設(shè)置于所述外殼上，所述電芯組設(shè)置于所述外殼內(nèi)且所述電芯組連接所述正極觸片 和所述負(fù)極觸片，其特征在于，所述外殼與一防爆照相機(jī)的電池倉(cāng)配合，所述本安電池直接 安裝于所述電池倉(cāng)內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本安電池，其特征在于，還包括一工作電路板和一本安電路 板；所述工作電路板和所述本安電路板設(shè)置于所述外殼內(nèi)且所述電芯組連接所述工作電路 板，所述工作電路板連接所述本安電路板并通過(guò)所述本安電路板連接所述正極觸片和所述 負(fù)極觸片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本安電池，其特征在于：所述外殼形成定位部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的本安電池，其特征在于：所述外殼、所述電芯組、所述工作電 路板和所述本安電路板之間的空隙填充絕緣膠形成澆封層，且所述澆封層密封包裹于所述 電芯組、所述工作電路板和所述本安電路板外部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的本安電池，其特征在于：所述本安電路板表面涂覆有絕緣層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2、4、5任一項(xiàng)所述的本安電池，其特征在于：所述本安電路板包括一 基板和設(shè)置于所述基板上的一本安電路，所述本安電路包括一輸入端、一輸出端、一電池正 極連接端、一電池負(fù)極連接端和至少兩保護(hù)電路；所述保護(hù)電路分別連接于所述輸入端和 所述輸出端之間；所述電池正極連接端通過(guò)所述工作電路板連接所述電芯組正極；所述電 池負(fù)極連接端通過(guò)所述工作電路板連接所述電芯組負(fù)極；所述輸出端連接所述正極觸片和 所述電池正極連接端，所述輸入端連接所述負(fù)極觸片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的本安電池，其特征在于：所述電芯組包括復(fù)數(shù)個(gè)電芯，所述電 芯的儲(chǔ)能介質(zhì)采用鋰電池。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的本安電池，其特征在于：所述電芯相互并聯(lián)連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的本安電池，其特征在于： 所述保護(hù)電路包括一充放電保護(hù)控制芯片、一集成雙MOS管和一去耦電路；所述充放 電保護(hù)控制芯片連接所述集成雙MOS管和所述去耦電路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的本安電池，其特征在于： 所述充放電保護(hù)控制芯片包括一電池正極引腳、一電池負(fù)極引腳、一過(guò)充電保護(hù)控制 端、一過(guò)放電保護(hù)控制端、一測(cè)試引腳和一過(guò)流檢測(cè)端；所述電池正極引腳連接于所述電池 正極連接端； 所述集成雙MOS管包括一第一 MOS管和一第二MOS管，所述第一 MOS管的漏極和所述 第二MOS管的漏極相連；所述過(guò)放電保護(hù)控制端連接所述第一 MOS管的柵極；所述過(guò)充電 保護(hù)控制端連接所述第二MOS管的柵極；所述第一 MOS管的源極連接所述電池負(fù)極連接端 或上一保護(hù)電路第二MOS管的源極；所述第二MOS管的源極連接一電流取樣電阻并通過(guò)所 述電流取樣電阻連接一下保護(hù)電路的第一 MOS管源極或連接所述輸入端；所述過(guò)流檢測(cè)端 連接下一保護(hù)電路第一 MOS管的源極或連接所述輸入端。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的本安電池，其特征在于：所述過(guò)流檢測(cè)端連接一耦合隔離 電阻并通過(guò)所述耦合隔離電阻連接下一保護(hù)電路第一 MOS管的源極或連接所述輸入端。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的本安電池，其特征在于：所述去耦電路包括一去耦電阻和 一去耦電容；所述去耦電容連接于所述電池正極引腳和所述電池負(fù)極引腳之間，所述電池 正極引腳通過(guò)所述去耦電阻連接于所述電池正極連接端。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的本安電池，其特征在于：所述充放電保護(hù)控制芯片采用鋰 電池保護(hù)控制芯片。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的本安電池，其特征在于：所述定位部為所述外殼一端兩側(cè)分 別凹陷形成的凹陷部。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的本安電池，其特征在于：所述電芯相互串聯(lián)連接。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的本安電池，其特征在于：所述保護(hù)電路分別包括一開(kāi)關(guān)管 和一開(kāi)關(guān)管控制電路； 所述開(kāi)關(guān)管相互串聯(lián)形成一隊(duì)列，所述開(kāi)關(guān)管控制電路連接對(duì)應(yīng)的所述開(kāi)關(guān)管的柵極 并連接位于所述隊(duì)列首部的一開(kāi)關(guān)管的源極；位于所述隊(duì)列尾部的一開(kāi)關(guān)管的漏極連接所 述輸入端；所述隊(duì)列中前一所述開(kāi)關(guān)管的漏極連接下一所述開(kāi)關(guān)管的源極。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的本安電池，其特征在于： 所述開(kāi)關(guān)管控制電路分別包括一控制MOS管和一控制三級(jí)管，所述控制MOS管的源極 連接所述電池正極連接端，所述控制MOS管的柵極通過(guò)一第一限流電阻連接所述輸入端， 所述控制MOS管的漏極通過(guò)一上拉電阻分別連接對(duì)應(yīng)所述控制三極管的集電極和對(duì)應(yīng)所 述開(kāi)關(guān)管的柵極；所述控制三極管的發(fā)射極接地，所述控制三極管的基極通過(guò)一第二限流 電阻連接位于所述隊(duì)列首部的一開(kāi)關(guān)管的源極。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的本安電池，其特征在于：所述本安電路還包括一取樣電阻 組，所述取樣電阻組一端連接于位于所述隊(duì)列首部的一開(kāi)關(guān)管的源極，所述取樣電阻組另 一端接地。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的本安電池，其特征在于：所述取樣電阻組包括復(fù)數(shù)個(gè)并聯(lián) 的取樣電阻。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的本安電池，其特征在于：所述本安電路還包括并聯(lián)連接的 一二極管和一電阻，且所述二極管和所述電阻的一并聯(lián)端連接所述輸入端，所述二極管和 所述電阻的另一并聯(lián)端接地。
21. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的本安電池，其特征在于：所述定位部包括所述外殼一端中部 凹陷形成的第一凹陷部和所述外殼一側(cè)中部凹陷形成的第二凹陷部。
22. -種基于權(quán)利要求1?21任一項(xiàng)所述的一種本安電池的防爆照相機(jī)，包括一照相 機(jī)主體，其特征在于，所述本安電池安裝于所述照相機(jī)主體內(nèi)，所述正極觸片和所述負(fù)極觸 片接觸連接于所述照相機(jī)主體的一內(nèi)部電路。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的防爆照相機(jī)，其特征在于：所述照相機(jī)主體形成與所述本 安電池配合的一電池倉(cāng)；所述電池倉(cāng)底部對(duì)應(yīng)所述正極觸片和所述負(fù)極觸片的位置設(shè)置有 復(fù)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)；所述電池倉(cāng)倉(cāng)口一側(cè)設(shè)置有一限位件，所述本安電池接受所述限位件的壓迫 固定于所述電池倉(cāng)內(nèi)，且所述正極觸片和所述負(fù)極觸片分別與所述觸點(diǎn)緊密貼合地接觸連 接并通過(guò)所述觸點(diǎn)連接所述內(nèi)部電路。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的防爆照相機(jī)，其特征在于：所述電池倉(cāng)倉(cāng)口一側(cè)形成一限 位件安裝槽，所述限位件可向所述電池倉(cāng)方向伸出地固定于所述限位件安裝槽內(nèi)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的防爆照相機(jī)，其特征在于：所述電池倉(cāng)底部中部設(shè)置有一 彈簧。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的防爆照相機(jī)，其特征在于：一倉(cāng)蓋可開(kāi)啟與閉合地設(shè)置于 所述電池倉(cāng)一側(cè)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的防爆照相機(jī)，其特征在于：所述本安電池所述外殼形成定 位部，所述電池倉(cāng)底部形成與所述定位部配合的定位件。
【文檔編號(hào)】H02H7/18GK203883525SQ201420263605
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】丁國(guó)軍 申請(qǐng)人:丁國(guó)軍