CN102394511A - 节能型医用安全供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能型医用安全供电装置，市电电源通过电源输入总开关K1与第一隔离变压器T1的输入端相连接；旁路维修开关K2、供电输出开关K5和负载供电开关K6通过节点A相连接；第一隔离变压器T1的输出端分三路与节点A相连接；蓄电池CG通过蓄电池供电开关K4连接在充电单元CK和逆变单元NB之间；第二隔离变压器T2连接在逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2之间，或连接在节点A与负载供电开关K6之间。本发明的节能型医用安全供电装置，具有可给医疗设备提供稳定的市电电源、并在市电停电时及时转换为蓄电池供电等优点。

Description

节能型医用安全供电装置
技术领域
本发明涉及一种供电装置，尤其是一种可不间断供电的节能型医用安全供电装置。
背景技术
许多医疗设备用电属于非常重要又不可断电的一级负荷，如急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、CT扫描室、血库、高压氧仓、加速器机房、治疗室、配血室、心电图室、B超室(5kW)、X光室、介入室(80kW)、碎石室、ERCP(胃肠仪)、检验室、实验室等。这些设备在安装、使用和维修过程，都是与人体接触的医疗设施，既要保证人身安全，又不能随意断电。
目前，医疗设备一般都采用市电供电，在市电切断的时候，由人工切换至铅蓄电池供电模式。这种供电方式存在以下缺陷：(1)铅蓄电池由于含有大量的铅而容易污染环境，使用寿命短，其循环寿命一般在200次左右，需经常更换，使用成本比较高；铅蓄电池有爆炸的危险性，容易影响医疗过程的安全性；(2)医疗设备直接接入市电，市电在供电过程中容易产生电压波动，会降低医疗设备的使用寿命；(3)由于采用手动切换方式，手术过程中可能需要短暂停电，容易影响手术的顺利进行。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种节能型医用安全供电装置，以给医疗设备提供稳定的市电电源，并在市电停电时及时转换为蓄电池供电。
本发明为解决技术问题，提供了一种节能型医用安全供电装置。
节能型医用安全供电装置，其结构特点是，包括第一隔离变压器T1、第二隔离变压器T2、旁路快速电子切换装置D1、供电快速电子切换装置D2、充电单元CK、逆变单元NB、蓄电池CG和开关；开关包括电源输入总开关K1、旁路维修开关K2、旁路供电开关K3、蓄电池供电开关K4、供电输出开关K5和负载供电开关K6；市电电源通过电源输入总开关K1与第一隔离变压器T1的输入端相连接；旁路维修开关K2、供电输出开关K5和负载供电开关K6通过节点A相连接；所述第一隔离变压器T1的输出端分三路与节点A相连接：第一路经旁路维修开关K2与节点A相连接，第二路经旁路供电开关K3和旁路快速电子切换装置D1与节点A相连接，第三路经充电单元CK、逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2与节点A相连接；蓄电池CG通过蓄电池供电开关K4连接在充电单元CK和逆变单元NB之间；所述第二隔离变压器T2连接在逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2之间，或者所述第二隔离变压器T2连接在节点A与负载供电开关K6之间。
本发明的节能型医用安全供电装置的结构特点也在于：
所述第一隔离变压器T1的输出端和第二隔离变压器T2的输出端上均连接有报警装置。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
利用两个隔离变压器，避免电网中的各种杂波对设备的电磁干扰，提高设备运行的可靠性和数据的有效性，减少误诊误判。应用蓄电池充电存储，保证了电能供应的持续性，医疗手术中防止医疗事故。采用电网旁路隔离供电，逆变器休眠实现了环保节能的社会效益，避免在线式双变换UPS的二次电损。使用绝缘监视报警技术，对输出电路的绝缘情况监测分析，及时控制事故扩大化，完全避免漏电、触电事故的发生。本发明的安全供电装置，不仅可以直接保障医疗设备领域重要负荷的不间断供电，避免因电力故障而造成的财产损失和人员的伤亡，而且可以产生巨大的社会效益，为人们生产和生活安全提供保障。
本发明的安全供电装置，可避免由于市电电源的停电而造成医疗设备的断电，能够提高医疗设备运行的可靠性，并保证供电的可靠性和独立性，为医疗设备提供由持续不间断电能。
附图说明
图1是本发明的安全供电装置的一个实施例的结构框图。
图2是本发明的安全供电装置的另一个实施例的结构框图。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1～图2，节能型医用安全供电装置，包括第一隔离变压器T1、第二隔离变压器T2、旁路快速电子切换装置D1、供电快速电子切换装置D2、充电单元CK、逆变单元NB、蓄电池CG和开关；开关包括电源输入总开关K1、旁路维修开关K2、旁路供电开关K3、蓄电池供电开关K4、供电输出开关K5和负载供电开关K6；市电电源通过电源输入总开关K1与第一隔离变压器T1的输入端相连接；旁路维修开关K2、供电输出开关K5和负载供电开关K6通过节点A相连接；所述第一隔离变压器T1的输出端分三路与节点A相连接：第一路经旁路维修开关K2与节点A相连接，第二路经旁路供电开关K3和旁路快速电子切换装置D1与节点A相连接，第三路经充电单元CK、逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2与节点A相连接；蓄电池CG通过蓄电池供电开关K4连接在充电单元CK和逆变单元NB之间；所述第二隔离变压器T2连接在逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2之间，或者所述第二隔离变压器T2连接在节点A与负载供电开关K6之间。在市电电源输入端采用第一隔离变压器T1将市电电源与电子切换装置、逆变器、开关和蓄电池等设备隔离开，可以隔离市电电网的各种电磁干扰，提高医疗设备运行的可靠性。应用蓄电池作为备用电源，将供电电路分为三路，并通过供电快速电子切换装置实现备用电源迅速启动，可避免由于市电电源的停电而造成医疗设备的断电，保证医疗设备的正常运行。将隔离变压器T2连接在逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2之间，可保证供电的可靠性和独立性。将第二隔离变压器T2连接在节点A与负载供电开关K6之间，能隔离电磁干扰，为医疗设备提供由持续不间断电能，保证供电的可靠性和独立性，从而给医疗设备提供稳定的市电电源。K7～Kn为各负载(即医疗设备)的开关，用于控制各负载的通断电。
所述第一隔离变压器T1的输出端和第二隔离变压器T2的输出端上均连接有报警装置。在电能输出变压器次端设置报警装置，可对设备进行绝缘监视及接地故障报警，当这些医疗行业设备发生漏电事故时，可及时检测到线路漏电、位置和漏电流强度，及时发出警报，提醒管理人员及时维修或处理，提高供电可靠性。
本发明采用双隔离变压器，在输入端隔离电网的各种电磁干扰，正常供电时，一方面通过旁路开关输出零线悬浮的隔离电能，供医疗设备使用，另一方面将电网电能通过充电器，存储到蓄电池进行储备，逆变器瞬时检测状态。电网故障或断电时，供电装置启动逆变变换和快速电子同步切换，提供持续不间断电能，保证供电的可靠性和独立性；当外供交流电网正常后，本技术发明装置又通过快速电子同步切换，恢复市电旁路供电，逆变器处于休眠状态。在电能输出变压器次端设置绝缘监视及接地故障报警，当这些医疗行业设备发生漏电事故时，供电装置检测到线路漏电、位置和漏电流强度，及时发出警报，提醒管理人员及时维修或处理。
由于逆变电源的结构和原理不同，设计两种双变换隔离电路方式：第一种方式是供电装置逆变单元带隔离变器(如图1所示)，第二种方式是供电装置逆变单元不带隔离变器。
第一种方式的工作过程为：正常供电时，T1变压器隔离电网的各种电磁干扰，一方面通过旁路开关K3和旁路快速电子切换装置D1，向供医疗设备提供电能，供医疗设备使用，另一方面将电网电能通过充电器，到蓄电池进行储备，逆变器瞬时检测电网状态；电网故障或断电时，供电装置启动逆变变换NB，将蓄电池CG逆变为交流电能，通过快速电子切换装置D2，为医疗设备提供由持续不间断电能，由于逆变单元内部有隔离变压器T2，保证供电的可靠性和独立性。
第二种方式的工作过程为：正常供电时，T1变压器隔离电网的各种电磁干扰，一方面通过旁路开关K3和旁路快速电子切换装置D1，并通过T2变压器隔离电磁干扰，向医疗设备提供电能，供医疗设备使用，另一方面将电网电能通过充电器，到蓄电池进行储备，逆变器瞬时检测电网状态；电网故障或断电时，供电装置启动逆变变换NB，将蓄电池CG逆变为交流电能，通过快速电子切换装置D2，并通过T2变压器隔离电磁干扰，为医疗设备提供由持续不间断电能，保证供电的可靠性和独立性。
虽然以上仅描述了本发明的具体实施方式范例，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更或修改均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.节能型医用安全供电装置，其特征是，包括第一隔离变压器T1、第二隔离变压器T2、旁路快速电子切换装置D1、供电快速电子切换装置D2、充电单元CK、逆变单元NB、蓄电池CG和开关；开关包括电源输入总开关K1、旁路维修开关K2、旁路供电开关K3、蓄电池供电开关K4、供电输出开关K5和负载供电开关K6；市电电源通过电源输入总开关K1与第一隔离变压器T1的输入端相连接；旁路维修开关K2、供电输出开关K5和负载供电开关K6通过节点A相连接；所述第一隔离变压器T1的输出端分三路与节点A相连接：第一路经旁路维修开关K2与节点A相连接，第二路经旁路供电开关K3和旁路快速电子切换装置D1与节点A相连接，第三路经充电单元CK、逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2与节点A相连接；蓄电池CG通过蓄电池供电开关K4连接在充电单元CK和逆变单元NB之间；所述第二隔离变压器T2连接在逆变单元NB和供电快速电子切换装置D2之间，或者所述第二隔离变压器T2连接在节点A与负载供电开关K6之间。
2.根据权利要求1所述的节能型医用安全供电装置，其特征是，所述第一隔离变压器T1的输出端和第二隔离变压器T2的输出端上均连接有报警装置。
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