本發(fā)明涉及一種電源，尤其涉及一種不間斷電源控制電路，還涉及一種包含該電路的攝像機。

背景技術(shù)：

目前，視頻監(jiān)控幾乎是無處不在，為人們的安全提供了更好的保障，極大的減少了各種案件的發(fā)生，也極大的提高了各種案件的偵破率和效率。視頻監(jiān)控也是一項重要的刑偵手段，監(jiān)控視頻錄像是一種非常有效，有力，也很直觀的證據(jù)。

目前的監(jiān)控領(lǐng)域的WIFI攝像機都采用外部直流12V供電模式，供電單一，在停電或者是供電遭到破壞的情況下，監(jiān)控系統(tǒng)就會因為沒有電力供應(yīng)而失效。特別是在電力被人為破壞的情況下，供電才顯得更加重要。

通常要破壞監(jiān)控設(shè)備不容易，破壞電力卻容易得多，當(dāng)犯罪分子在實施犯罪之前，先破壞了監(jiān)控系統(tǒng)的電力，待視頻監(jiān)控系統(tǒng)失效后才實施犯罪，那么視頻監(jiān)控系統(tǒng)就無法拍下犯罪分子及其實施犯罪的畫面，那這種情況下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)就等于形同虛設(shè)。

在目前很多情況下，都需要有視頻監(jiān)控錄像來實現(xiàn)對犯罪嫌疑人的體貌特征鎖定，犯罪人數(shù)，犯罪過程記錄，實施犯罪后，逃離方向鎖定追蹤等等。如果監(jiān)控系統(tǒng)失效情況下發(fā)生的犯罪，這些特征就無從提取，查案的難度就可想而知。

現(xiàn)在經(jīng)常發(fā)生一些案件，在案件發(fā)生后，公安機關(guān)調(diào)取監(jiān)控錄像的時候，才發(fā)現(xiàn)，犯罪分子在實施犯罪的這個時間段里沒有視頻錄像。就是因為犯罪分子在實施犯罪的時候，首先破壞了電力供應(yīng)，比如說拉閘，剪線等，等實施完畢犯罪后，又接通電力供應(yīng)。這種情況下，就無法得到有效的犯罪過程錄像畫面。

這種背景下，就需要監(jiān)控系統(tǒng)自身能夠提供電力，實現(xiàn)在外部供電遭到破壞的情況下，還能提供一定時間的電力供應(yīng)，實現(xiàn)一定時間的監(jiān)控錄像，并報警告知用戶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種不間斷電源控制電路，還提供了一種包含該電路的攝像機。

本發(fā)明不間斷電源控制電路包括電源輸入接口、電源輸出接口、電池組、充電管理模塊、充電輸出轉(zhuǎn)換模塊、供電檢測模塊，其中，所述電源輸入接口的輸出端分別與充電管理模塊輸入端和電源輸出接口輸入端相連，所述充電管理模塊的輸出端通過所述充電輸出轉(zhuǎn)換模塊與電池組相連，所述供電檢測模塊分別與電源輸入接口輸出端和充電輸出轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連，其中，所述充電管理模塊包含多個并聯(lián)的充電支路，每一路充電支路分別與電池組中的其中一節(jié)電池相連，所述電池組中的電池串聯(lián)輸出，所述電池組的輸出端與所述電源輸出接口輸入端相連。本發(fā)明采用并聯(lián)充電，串聯(lián)放電，可以簡化充電電路，不需要充電均衡電路，簡化放電電路，提高放電的效率，增加鋰電池的供電時間和壽命，利于產(chǎn)品的小型化。

本發(fā)明作進一步改進，所述電池組輸出端和電源輸出接口輸入端之間還設(shè)有輸出隔離開關(guān)，所述輸出隔離開關(guān)與所述充電輸出轉(zhuǎn)換模塊輸出端相連。

本發(fā)明作進一步改進，所述輸出隔離開關(guān)與電池組輸出端之間還設(shè)有放電保護模塊。

本發(fā)明作進一步改進，所述輸出隔離開關(guān)為MOS開關(guān)管，所述放電保護模塊采用比較器單元。

本發(fā)明作進一步改進，所述不間斷電源控制電路還包括儲能模塊，所述儲能模塊分別與電源輸入接口和供電檢測模塊相連。

本發(fā)明作進一步改進，所述供電檢測模塊采用三極管和穩(wěn)壓二極管組合產(chǎn)生具有電壓差和時間差的控制信號。

本發(fā)明作進一步改進，所述電源輸入接口輸出端和充電管理模塊輸入端之間設(shè)有調(diào)壓模塊。

本發(fā)明作進一步改進，所述電源輸入接口輸出端和電源輸出接口輸入端之間設(shè)有第一隔離模塊，所述電源輸入接口輸出端和調(diào)壓模塊輸入端之間設(shè)有第二隔離模塊，實現(xiàn)外部供電和內(nèi)部電池充電供電的隔離。

本發(fā)明作進一步改進，所述充電管理模塊包括充電隔離單元和充電單元，所述充電隔離單元設(shè)置在所述調(diào)壓模塊和充電單元之間，防止電池電流倒灌。

本發(fā)明還提供了一種包含上述電路的攝像機，包括攝像機主模塊、鏡頭、紅外燈板及驅(qū)動電路板、WIFI模塊，所述攝像機主模塊分別與鏡頭和WIFI模塊相連，所述電源輸入接口接外部電源，所述電源輸出接口包括第一輸出接口和第二輸出接口，所述第一輸出接口為攝像機主模塊供電，所述第二輸出接口為所述紅外燈板及驅(qū)動電路板供電，所述電池組包括三節(jié)3.7V鋰電池。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：增加無線監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，有效性，當(dāng)外部電源正常的時候，通過充電管理電路對內(nèi)部的電池組充電，供電檢測電路會關(guān)閉鋰電池對外輸出電力。當(dāng)外部供電不正常的時候，供電檢測模塊將自動切斷電池組的充電電流并轉(zhuǎn)換到向攝像機主模塊供電，使攝像機能夠持續(xù)工作一定的時間；對于串聯(lián)的電池組充電，需要采用均衡充電，由于攝像機內(nèi)部空間有限，需要簡化電路設(shè)計，小型化電路模塊，所以本發(fā)明對電池采用獨立的充電管理，以取消均衡充電電路，小型化電路模塊；通常2.4-4V的電壓要升壓到12V，轉(zhuǎn)換效率在80%以下，電源的浪費很大，在小型化的攝像機中，空間有限，不能無限增大鋰電池的體積，為了提高電源的效率，本發(fā)明采用電池組串聯(lián)輸出，取消后面的升壓電路，最大化鋰電池的效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明不間斷電源控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電路圖；

圖3為調(diào)壓模塊實施例DC-DC降壓電路圖；

圖4為充電管理模塊其中一個支路電路圖；

圖5為供電檢測模塊和儲能模塊電路圖；

圖6為輸出隔離開關(guān)和放電保護模塊電路圖；

圖7為充電輸出轉(zhuǎn)換模塊電路圖；

圖8為攝像機結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖1所示，本發(fā)明不間斷電源控制電路包括電源輸入接口、電源輸出接口、電池組、充電管理模塊、充電輸出轉(zhuǎn)換模塊、供電檢測模塊，其中，所述電源輸入接口的輸出端分別與充電管理模塊輸入端和電源輸出接口輸入端相連，所述充電管理模塊的輸出端通過所述充電輸出轉(zhuǎn)換模塊與電池組相連，所述供電檢測模塊分別與電源輸入接口輸出端和充電輸出轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連，其中，所述充電管理模塊包含多個并聯(lián)的充電支路，每一路充電支路分別與電池組中的其中一節(jié)電池相連，所述電池組中的電池串聯(lián)輸出，所述電池組的輸出端與所述電源輸出接口輸入端相連。本發(fā)明采用并聯(lián)充電，串聯(lián)放電，可以簡化充電電路，不需要充電均衡電路，簡化放電電路，提高放電的效率，增加鋰電池的供電時間和壽命，利于產(chǎn)品的小型化。

如圖2所示，本例電源輸入接口輸出端和充電管理模塊輸入端之間設(shè)有調(diào)壓模塊，本例的調(diào)壓模塊為DC-DC降壓模塊，也可以按照需求設(shè)置為升壓電路等。所述電源輸入接口輸出端和電源輸出接口輸入端之間設(shè)有第一隔離模塊，所述電源輸入接口輸出端和調(diào)壓模塊輸入端之間設(shè)有第二隔離模塊，實現(xiàn)外部供電和內(nèi)部電池充電供電的隔離。所述第一隔離模塊和第二隔離模塊分別采用一功率二極管，利用其單向?qū)щ娦?，實現(xiàn)外部供電和內(nèi)部電池組充電供電的隔離。

外部電源通過電源輸入接口對整個電路供電，進入電路內(nèi)部后，一路通過第一隔離模塊向電源輸出接口直接供電，另外一路分別經(jīng)過第二隔離模塊、DC-DC降壓模塊、充電管理模塊，然后向電池組供電，當(dāng)外部電源正常的時候，通過充電管理模塊對內(nèi)部的電池組充電，供電檢測模塊會關(guān)閉電池組對外輸出電力；當(dāng)外部供電不正常的時候，供電檢測模塊將自動切斷電池組的充電電流并轉(zhuǎn)換到向電源輸出接口供電。

如圖3所示，是本實施例的第二隔離模塊和DC-DC（直流轉(zhuǎn)直流）降壓模塊電路，為后面的充電管理和鋰電池充電提供穩(wěn)定的5V電源，其中，JP1為電源輸入接口，第一隔離模塊采用二極管D1，所述DC-DC降壓模塊包括集成電路IC1、電容C1、電容C2、電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C15、二極管D2、電感L1、電阻R1、電阻R7、電阻R14，所述集成電路IC1的引腳1通過電容C8與二極管D2的負極相連，所述二極管D2正極接地，所述集成電路IC1的引腳2接地，所述電容C1和電容C5并聯(lián)在集成電路引腳5，所述集成電路IC1的引腳3分別與電阻R7一端、并聯(lián)的電阻R14和電容C7一端相連，所述電阻R7另一端接地，并聯(lián)的電阻R14和電容C7另一端與電感L1輸出端相連，所述集成電路IC1的引腳4分別與電阻R1和電容C15相連，所述電阻R1另一端和集成電路IC1的引腳5連接二極管D1負極，所述電容C15另一端接地；所述集成電路IC1的引腳6通過電感L1輸出5V電壓，所述電容C2和電容C6并聯(lián)在電壓輸出端，所述電容C2和電容C6另一端接地。

如圖4所示，本例充電管理模塊包括充電隔離單元和充電單元，所述充電隔離單元設(shè)置在所述調(diào)壓模塊和充電單元之間，本實施例中具有三個同樣的鋰電池充電支路，為后面的鋰電池組的每個電池提供單獨的充電電流，作為本發(fā)明的充電支路的一個實施例，本例的充電隔離單元采用功率二極管D11，充電單元采用集成芯片IC2，輸出端與電池JP5相連，為電池JP5充電。利用二極管D11的單向?qū)щ娦?，實現(xiàn)充電支路的統(tǒng)一隔離供電，防止鋰電池的電流倒灌。

如圖7所示，本例充電輸出轉(zhuǎn)換模塊用于實現(xiàn)電池組中每節(jié)電池的獨立充電和串聯(lián)輸出，其中采用功率MOSFET開關(guān)管進行電子切換，大大的加快切換的速度，實現(xiàn)電源的不間斷輸出。

充電輸出轉(zhuǎn)換模塊的切換開關(guān)采用功率MOSFET開關(guān)管，利用其高速，低內(nèi)阻，電壓控制型元件的特性，電子切換，時間uS級，對后級的攝像機模塊幾乎無影響的實現(xiàn)電源的轉(zhuǎn)換，不會造成攝像機的重啟，死機等，使攝像機可以持續(xù)有效的正常工作。

本例的電池組中電池的數(shù)量根據(jù)外部設(shè)備需要的電壓和電流確定，本例的外部設(shè)備為攝像機，本例的不間斷電源控制電路為攝像機供電，本例采用三節(jié)鋰電池組成鋰電池組。本例的充電管理模塊中充電支路的數(shù)量同電池組中電池的數(shù)量相同，也為三路，三個獨立的充電支路和充電輸出轉(zhuǎn)換模塊相連，三個獨立的充電單元通過三個充電隔離單元同DC-DC降壓模塊相連，實現(xiàn)三節(jié)鋰電池的獨立充電。

如圖5所示，本例的供電電測電路和充電輸出轉(zhuǎn)換模塊相連，供電檢測電路產(chǎn)生相應(yīng)的信號去控制充電輸出模塊，實現(xiàn)電池充電和放電的自動轉(zhuǎn)換。

所述供電檢測模塊采用三極管和穩(wěn)壓二極管組合產(chǎn)生具有電壓差和時間差的控制信號。以實現(xiàn)充電輸出轉(zhuǎn)換電路的MOSFET開關(guān)管不發(fā)生同時開關(guān)狀態(tài)。實現(xiàn)鋰電池的并串轉(zhuǎn)換的平滑過渡。

充電輸出轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)電池組的串并轉(zhuǎn)換，為了避免實現(xiàn)串聯(lián)的MOSFET開關(guān)和實現(xiàn)并聯(lián)的MOSFET開關(guān)同一時刻發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換，也就是說鋰電池還處于串聯(lián)狀態(tài)，并聯(lián)用的MOSFET開關(guān)就接通或者說鋰電池還處于并聯(lián)狀態(tài)，串聯(lián)用的MOSFET開關(guān)就接通，這兩種情況下，都會造成MOSFET開關(guān)管過流，因此，供電檢測模塊輸出的信號必須具有時序性，使MOSFET開關(guān)管不出現(xiàn)同時導(dǎo)通的情況。在外部失電的情況下，避免供電檢測模塊因無電力供應(yīng)而同時輸出控制信號，造成MOSFET開關(guān)管出現(xiàn)同時導(dǎo)通的情況，所以，在供電檢測模塊前面增加了由電容C16、電容C17、電容C18和電容C19構(gòu)成的儲能模塊，使在失電時，內(nèi)部電力下跌有個過程，從而避免同時輸出控制信號，避免供電檢測模塊的被檢測電壓信號不發(fā)生突變，從而避免后續(xù)的充電輸出轉(zhuǎn)換模塊的MOSFET開關(guān)管的控制信號發(fā)生突變，產(chǎn)生一具有一定斜率的電壓控制信號，避免了充電輸出轉(zhuǎn)換模塊的MOSFET開關(guān)管出現(xiàn)同時導(dǎo)通或者斷開的問題。

如圖6所示，本例電池組輸出端和電源輸出接口輸入端之間還設(shè)有輸出隔離開關(guān)，所述輸出隔離開關(guān)與所述充電輸出轉(zhuǎn)換模塊輸出端相連。所述輸出隔離開關(guān)與電池組輸出端之間還設(shè)有放電保護模塊，實現(xiàn)對電池組的放電保護。

和充電輸出轉(zhuǎn)換模塊相連的輸出隔離開關(guān)，實現(xiàn)鋰電池的電壓輸出通或斷，輸出隔離開關(guān)采用功率MOSFET型電子開關(guān)管，實現(xiàn)極高的通斷速度，不會對后面的攝像機主模塊造成影響。

輸出隔離開關(guān)同供電檢測模塊及放電保護模塊相連，其供電檢測模塊和放電保護模塊的輸出信號組成一或邏輯信號，控制輸出隔離開關(guān)，實現(xiàn)外部供電正常及電池放電完畢時，輸出隔離開關(guān)斷開，保護鋰電池。只有在外部失電及電池電壓正常時，輸出隔離開關(guān)閉合，為整個攝像機提供續(xù)電。

放電保護模塊實現(xiàn)鋰電池的放電保護，輸出隔離開關(guān)在外部電源正常的情況下，被供電檢測模塊強制斷開，此時無論如何，不會接通電池組，當(dāng)外部電源失效的情況下，輸出隔離開關(guān)立即接通，供電檢測模塊退出控制，交由放電保護模塊來控制輸出隔離開關(guān)。當(dāng)檢測到電池電壓低于零界值時，斷開輸出隔離開關(guān)，電池不再提供電力，從而保護了鋰電池不被過放電。作為本發(fā)明的一個實施例，本例在單節(jié)電池的臨界值為2.5V，當(dāng)電壓低于2.5V時，斷開鋰電池輸出，保護鋰電池不發(fā)生過放電而損壞。

由于鋰電池放電具有緩慢放電的特殊性，并且電池具有一定的內(nèi)阻，電壓是緩慢下降的，當(dāng)電池具有負載或者斷開負載時輸出的電壓有變化，具有一定的回差，這里采用遲滯比較器，利用遲滯比較器的回差特性，實現(xiàn)鋰電池的放電保護檢測，防止電池放電時，比較器發(fā)生振蕩。

鋰電池充電采用單節(jié)電池獨立充電，鋰電池放電采用三節(jié)電池串聯(lián)放電，為整個攝像機提供較高的供電電壓，提高了鋰電池的供電效率。鋰電池的串并轉(zhuǎn)換，采用功率MOSFET實現(xiàn)電子開關(guān)切換，以uS級的切換時間，不會對真?zhèn)€wifi攝像機造成影響。

此外，本例的不間斷電源控制電路還包括報警模塊，所述報警模塊與所述供電檢測模塊輸出端相連。供電檢測模塊還提供一報警信號，連接外部設(shè)備，實現(xiàn)外部設(shè)備的失電報警。

如圖8所示，本發(fā)明還提供了一種包含上述電路的攝像機，包括攝像機主模塊、鏡頭、紅外燈板及驅(qū)動電路板、WIFI模塊，所述攝像機主模塊分別與鏡頭和WIFI模塊相連，所述電源輸入接口接外部電源，所述電源輸出接口包括第一輸出接口和第二輸出接口，所述第一輸出接口為攝像機主模塊供電，所述第二輸出接口為所述紅外燈板及驅(qū)動電路板供電，所述電池組包括三節(jié)3.7V鋰電池。電源輸出接口，同時支持帶WIFI模塊的攝像機主模塊以及接入紅外燈。

本實施例在內(nèi)部鋰電池充滿電后，工作電流極低，設(shè)定的充電電流在100mA左右，對鋰電池充電過程中，鋰電池幾乎不發(fā)熱，以利于攝像機長期穩(wěn)定的工作。

在本例中，通常2.4-4V的電壓要升壓到12V為攝像機提供電源，轉(zhuǎn)換效率在80%以下，電源的浪費很大，在小型化的攝像機中，空間有限，不能無限增大鋰電池的體積，為了提高電源的效率，本實施例中采用三節(jié)鋰電池串聯(lián)成11.1V輸出，取消后面的升壓電路，最大化鋰電池的效率。

對于串聯(lián)的鋰電池充電，需要采用均衡充電，由于攝像機內(nèi)部空間有限，需要簡化電路設(shè)計，小型化電路模塊，所以對電池采用獨立的充電管理，以取消均衡充電電路，小型化電路模塊。

本例鋰電池采用單節(jié)獨立充電，串聯(lián)供電模式工作，并采用高速MOSFET開關(guān)管作為開關(guān)切換，保證了整個攝像機不會發(fā)生死機，重啟，圖像閃爍等現(xiàn)象。

本發(fā)明解決了視頻監(jiān)控系統(tǒng)在使用過程中，遇到停電或者線纜遭到不法分子的惡意破壞的情況下，繼續(xù)提供一定時間的電力供應(yīng)，使視頻監(jiān)控錄像繼續(xù)正常運行，而且攝像機通過設(shè)置WIFI模塊，和錄像機之間不需要線纜連接，采用無線WIFI連接模式，即使不法分子關(guān)掉電閘或者破壞掉攝像機的電源適配器或者剪斷攝像機的電源線，攝像機仍然可以正常工作。對犯罪分子的一舉一動，都無所遁形。全被錄像機記錄了下來，并且已經(jīng)向用戶發(fā)送了報警信號，這時候，用戶就可以在遠程查看監(jiān)控，判斷是停電還是人為破壞，從而報110。

以上所述之具體實施方式為本發(fā)明的較佳實施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本具體實施方式，凡依照本發(fā)明所作的等效變化均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。