[发明专利]一种制冷红外热像仪及其电源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷红外热像仪及其电源管理方法，特别是一种支持热插拔的小型化制冷红外热像仪，属于红外热成像技术领域。其中，电源管理方法涉及：有外供电时及无外供电时的供电方法、有外供电时的外电源热插拔方法、还有外电池热插拔方法及外电池切换方法。

背景技术

信息搜集是信息化战争的重要组成部分，决定了对抗局面的走向。由于红外热像仪具备灵活性好、隐蔽性强等优点，单人侦察逐步成为野外信息搜集的重要手段。在单人侦察装备中，红外热像仪具有被动成像、抗干扰性强、可昼夜观测的特点，非常适合单人侦察，成为单人侦察的主要侦察装备。根据其应用特点，适用于单人侦察的红外热像仪应具备便携性好、连续工作时间长、功能性强等特点。为了满足这些需求，在相当长的一段时间里，单人侦察领域主要采用非制冷红外热像仪，因为其体积相对较小，功耗也较低。而制冷红外热像仪的体积相对较大，功耗较高，这就对制冷红外热像仪的结构设计、电路设计和电源管理提出了更高的要求。然而，制冷红外热像仪具有更好的灵敏度和响应速度，性能指标远远高于非制冷红外热像仪，能够大幅提升单人侦察的效果和应用价值。因此，有必要开发便携性好且连续工作时间长的制冷红外热像仪，以应用于单人侦察领域。

制冷红外热像仪的电源管理，涉及制冷机供电、成像电路组件的供电、GPS供电、显示模块供电、调焦供电、电源间切换和充放电管理，对设备的工作时间、操作性、电磁特性的影响较大。同时，为保持热像仪连续不间断工作，更换电池或外供电时必须支持热插拔。中国专利201020209503.7《一种手持式制冷热像仪》涉及了手持式制冷红外热像仪的光学系统小型化设计，但没有涉及其供电方式和电源管理方法的内容。中国专利200510132973.1《红外热像仪》涉及了一种小型化非制冷红外热像仪的存储方法、显示方法和通信方法，也未涉及其电源管理方法。因而，这就要求必须开发一种支持电源热切换和热插拔，在电池耗尽时无需关机，且具备实时电源监控以及电源输出过流过压保护的制冷红外热像仪，以满足单兵侦察对于红外热像侦察设备的应用需求。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的缺点，解决现有技术的制冷红外热像仪无法实现热插拔和热切换的问题，在电池耗尽时无需关机，保证了不间断对目标进行侦察和监控；能够实时监控电池电量和外供电电压，全关机后电路板无待机电流，延长电池工作时间和寿命；电源输出过流过压、短路保护以及电池互充反充保护；采用隔离输出，从而减小相互之间的干扰和无效功耗。是具有体积小、功耗低、抗电磁干扰能力强、能长时间连续工作的制冷红外热像仪及其电源管理方法。

本发明的一种制冷红外热像仪技术方案是：

一种制冷红外热像仪，其特征在于，它包括红外光学系统、制冷红外探测器组件、成像电路组件、电源管理组件、GPS模块和显示模块以及控制面板；所述的红外光学系统之后连接一个包括有焦平面红外探测器和制冷机的制冷红外探测器组件；焦平面红外探测器除分别与红外光学系统以及制冷机连接，还与成像电路组件连接；该成像电路组件还分别与GPS模块、显示模块、控制面板连接；所述电源管理组件分别与红外光学系统、制冷机、成像电路组件、GPS模块以及显示模块和控制面板连接。

在上述方案的基础上进一步的技术方案是：

所述的制冷红外热像仪，其电源管理组件包含一个电源管理电路、一个充电电路、一个内电池、一个外电池和一个外供电接口；外供电接口与电源管理电路连接；充电电路的输入端连接外供电，输出端分别与内电池和外电池及电源管理电路连接；外电池的输入端与充电电路连接，输出端与电源管理电路连接；内电池的输入端与充电电路连接，输出端和电源管理电路连接；电源管理电路的输入端除了与内电池、外电池和外供电接口连接外，还与控制面板连接，输出端分别与红外光学系统、制冷机、成像电路组件、GPS模块和显示模块连接。