CN103227350B - 医疗设备的电池智能管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种医疗设备的电池智能管理系统及方法，包括集成电路模块、总线结构、主控模块和输出模块，集成电路模块包括模拟单元和微处理单元;模拟单元采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数，微处理单元读取相关参数并获取电池的当前电量值;总线结构传递相关参数及当前电量值;主控模块接收相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间，输出模块输出放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间，可准确知道医疗设备在放电模式时的可用时间或者在充电模式时充电充满的剩余时间，便于合理安排医疗设备的使用计划，提高医疗设备使用的可靠性。

Description

医疗设备的电池智能管理系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种医疗设备的电池智能管理系统及方法。

背景技术

随着科学技术的发展，医疗设备广泛应用于现代医疗救治系统，如监护仪等。这些医疗设备通常都是使用电池为主要供电部件，然而，现有的医疗设备在电池的可用电量用完以后无法继续工作，影响医疗救治的顺利进行，降低了医疗设备使用的可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对医疗设备使用的可靠性低的问题，提供一种医疗设备的电池智能管理系统及方法。

一种医疗设备的电池智能管理系统，包括:

集成电路模块，包括模拟单元和与所述模拟单元连接的微处理单元，所述模拟单元采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数，所述微处理单元读取所述相关参数并获取电池的当前电量值;

总线结构，与所述集成电路模块连接，传递所述相关参数及当前电量值;

主控模块，与所述总线结构连接，接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间;

输出模块，与所述主控模块连接，输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间。

在其中一个实施例中，所述电池的相关参数包括电池的电流参数、电压参数和温度参数。

在其中一个实施例中，所述主控模块在接收到的当前电量值低于预设电量值时，关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式。

在其中一个实施例中，所述主控模块包括温度报警单元，在接收到的温度值高于预设温度值时，所述主控模块关闭用电设备的发热模块并控制所述温度报警单元发送温度过高的报警信息，所述输出模块接收并输出温度过高的报警信息，且在电池处于充电模式时所述主控模块控制电池充电停止。

在其中一个实施例中，所述集成电路模块在电池处于充电模式时根据电池的当前电量值的变化调整充电电流和/或充电电压以符合电池的充电特性。

在其中一个实施例中，所述集成电路模块还包括存储装置，用于存储所述电池的相关参数和电池的当前电量值，所述存储装置通过所述总线结构与所述主控模块连接。

一种医疗设备的电池智能管理方法，包括以下步骤:

采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数并获取电池的当前电量值;

传递所述相关参数及当前电量值;

接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间;

输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间。

在其中一个实施例中，所述电池的相关参数包括电池的电流参数、电压参数和温度参数。

在其中一个实施例中，所述接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对的步骤之后还包括:在接收到的当前电量值低于预设电量值时，关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式。

在其中一个实施例中，所述接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对的步骤之后还包括:在接收到的温度值高于预设温度值时，关闭用电设备的发热模块，发送并输出温度过高的报警信息，且在电池处于充电模式时控制用电设备以使电池充电停止。

上述医疗设备的电池智能管理系统及方法，采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数并获取电池的当前电量值，传递该相关参数及当前电量值，接收该相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池电量充满的所剩充电时间，输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间。其中，集成电路模块通过总线结构与主控模块连接，集成电路模块的模拟单元采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数，微处理单元读取相关参数并获取电池的当前电量值，总线结构传递该相关参数及当前电量值给主控模块，主控模块接收该相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池电量充满的所剩充电时间，输出模块输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间，如此，可准确知道医疗设备电池在放电模式时的可用时间或者在充电模式时充电充满的剩余时间，便于使用人员合理安排医疗设备的使用计划，特别是在医疗设备应用于紧急救治时，准确知道医疗设备电池的可用时间或者充电充满的剩余时间，从而可以确定在本次紧急救治过程中是否可以使用该医疗设备或者什么时候可以开始使用该医疗设备，提高了医疗设备使用的可靠性。

附图说明

图1为医疗设备的电池智能管理系统的结构示意图;

图2为医疗设备的电池智能管理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例及附图对医疗设备的电池智能管理系统的技术方案进行详细的描述，以使其更加清楚。但是，医疗设备的电池智能管理系统的技术方案可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对医疗设备的电池智能管理系统的公开内容更加透彻全面。

如图1所示，一种医疗设备的电池智能管理系统，包括集成电路模块110、总线结构120、主控模块130和输出模块140。集成电路模块110通过总线结构120与主控模块130连接，输出模块140与主控模块130连接。集成电路模块110包括模拟单元和微处理单元，集成电路模块110的模拟单元采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数，微处理单元读取相关参数并获取电池的当前电量值;总线结构120传递相关参数及当前电量值;主控模块130接收相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池电量充满的所剩充电时间，输出模块140输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间。

上述医疗设备的电池智能管理系统，集成电路模块110通过总线结构120与主控模块130连接，集成电路模块110的模拟单元采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数，微处理单元读取相关参数并获取电池的当前电量值，总线结构120传递该相关参数及当前电量值给主控模块130，主控模块130接收该相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池电量充满的所剩充电时间，输出模块140输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间，如此，可准确知道医疗设备电池在放电模式时的可用时间或者充电充满的剩余时间，便于使用人员合理安排医疗设备的使用计划，特别是在医疗设备应用于紧急救治时，准确知道医疗设备电池的可用时间或者充电充满的剩余时间，从而可以确定在本次紧急救治过程中是否可以使用该医疗设备或者什么时候可以开始使用该医疗设备，提高了医疗设备使用的可靠性。其中，所采集电池的相关参数包括电池的电流参数、电压参数和温度参数。

在充电模式下，模拟单元采集电池的充电电流参数和充电电压参数，微处理单元读取充电电流参数和充电电压参数并通过阻抗跟踪算法获取电池的当前电量值，主控模块130通过总线结构120接收充电电流参数、充电电压参数和当前电量值，根据这些数值获取电池容量充满的所剩充电时间。在放电模式下，模拟单元采集电池的放电电流参数和放电电压参数，微处理单元读取放电电流参数和放电电压参数并通过阻抗跟踪算法获取电池的当前电量值，主控模块130通过总线结构120接收放电电流参数、放电电压参数和当前电量值，根据这些数值获取电池的可用时间。采用阻抗跟踪算法可是所获取的电池容量充满的所剩充电时间及电池的可用时间的误差在1%范围内，进一步保证医疗设备使用的可靠性。

在其中一个实施例中，集成电路模块110还包括存储装置，用于存储电池的相关参数和电池的当前电量值，存储装置通过所述总线结构120与所述主控模块130连接。通过设置存储装置，将采集的电池相关参数及获取的当前电量值均统一存储于存储装置，由总线结构120传递给主控模块130，如此，在需要使用这些数值的时候可以从存储装置中读取，避免数值丢失，保证医疗设备使用的可靠性。获取的当前电量值以毫伏单位存储于存储装置，可提高数值的精准性，保证医疗设备使用的可靠性。

具体地，所述模拟单元包括第一模拟转换器和第二模拟转换器。其中，第一模拟转换器采集电池的高速电流参数、电压参数和温度参数;第二模拟转换器采集正常电流参数和电量计数;第一模拟转换器和第二模拟转换器均与微处理单元连接，微处理单元可分别对第一模拟转换器所采集的参数及第二模拟转换器所采集的参数进行增益和偏移校准，提高采集的数值的精准度。

在其中一个实施例中，在电池处于充电模式时，集成电路模块110根据电池的当前电量值的变化调整充电电流和/或充电电压以符合电池的充电特性。在对电池充电过程中，外围电路提供一恒定的充电电流，从而对电池进行充电，满足电池的恒流充电特性，当电池的当前电量值达到一定数值时，因继续采用该电流对电池充电容易损坏电池，故集成电路模块110控制充电电流减小，控制充电电压恒定，以满足电池的恒压充电特性，在恒压充电过程中充电电压难免还是会减小，在充电电压减小时，成电路模块控制充电电流继续减小，以满足电池的涓流充电特性。通过集成电路模块110根据电池的当前电量值的变化调整充电电流和充电电压以符合电池的充电特性，保证电池在充电过程中不会过于充/放电，提高电池的稳定性，延长电池的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述主控模块130在接收到的当前电量值低于预设电量值时，关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式。在使用过程中，当接收到的当前电量值低于预设电量值时，表示用电设备电量不足，主控模块130关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式，如此，可尽可能多的延长用电设备的使用时间，以给使用人员足够的时间进行协调，进一步提高医疗设备使用的可靠性。

具体到本实施例中，主控模块130可降低医疗设备的显示屏亮度，以减少显示屏需要的耗电量，延长医疗设备的使用时间。与此同时，主控模块130还可控制医疗设备实行精简打印，如监护仪在使用过程中需将病人信息进行打印，在接收到的当前电量值低于预设电量值时，对监护仪实行精简打印，对于不影响医生诊断的病情的信息可先保存于监护仪中，只打印对诊断病情相关的信息，以节约电量，给使用人员足够的时间进行协调，进一步提高医疗设备使用的可靠性。

在其中一个实施例中，所述主控模块130在接收到的温度值高于预设温度值时，关闭用电设备的发热模块，并在电池处于充电模式时控制电池充电停止。在使用过程中，在接收到的温度值高于预设温度值时，主控模块130关闭用电设备的发热模块，发热模块指的是消耗大电流的模块，当电池处于充电模式时控制电池充电停止。如此，在接收到的温度值高于预设温度值时，控制关闭发热模块及在充电情况下停止对电池充电，以避免因温度过高导致用电设备在使用过程中元器件损坏，保证用电设备在使用过程中的安全性和可靠性。

具体地，主控模块130包括温度报警单元，温度报警单元与输出模块140连接，在接收到的温度值高于预设温度值时，温度报警单元发送温度过高的报警信息，输出模块140接收并输出温度过高的报警信息，以使用户实时了解医疗设备的使用情况，及时采取降温措施，保证用电设备在使用过程中的安全性和可靠性。

如图2所示，一种医疗设备的电池智能管理方法，包括以下步骤:

步骤Sll0，采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数并获取电池的当前电量值。

步骤S120，传递所述相关参数及当前电量值。

步骤S130，接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间。

步骤S140，输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间。

上述医疗设备的电池智能管理方法，采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数并获取电池的当前电量值，传递该相关参数及当前电量值，接收该相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池电量充满的所剩充电时间，输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间，如此，可准确知道医疗设备电池在放电模式时的可用时间或者充电充满的剩余时间，便于使用人员合理安排医疗设备的使用计划，特别是在医疗设备应用于紧急救治时，准确知道医疗设备电池的可用时间或者充电充满的剩余时间，从而可以确定在本次紧急救治过程中是否可以使用该医疗设备或者什么时候可以开始使用该医疗设备，提高了医疗设备使用的可靠性。其中，所电池的相关参数包括电池的电流参数、电压参数和温度参数。

在充电模式下，集成电路模块110的模拟单元采集电池的充电电流参数和充电电压参数，集成电路模块110的微处理单元读取充电电流参数和充电电压参数并通过阻抗跟踪算法获取电池的当前电量值，主控模块130通过总线结构120接收充电电流参数、充电电压参数和当前电量值，根据这些数值获取电池容量充满的所剩充电时间。在放电模式下，模拟单元采集电池的放电电流参数和放电电压参数，微处理单元读取放电电流参数和放电电压参数并通过阻抗跟踪算法获取电池的当前电量值，主控模块130通过总线结构120接收放电电流参数、放电电压参数和当前电量值，根据这些数值获取电池的可用时间。采用阻抗跟踪算法可是所获取的电池容量充满的所剩充电时间及电池的可用时间的误差在1%范围内，进一步保证医疗设备使用的可靠性。

在其中一个实施例中，在步骤Sll0传递所述相关参数及当前电量值之前还包括存储所述相关参数及当前电量值。集成电路模块110的存储装置存储电池的相关参数和电池的当前电量值，存储装置通过所述总线结构120与所述主控模块130连接。如此，将采集的电池相关参数及获取的当前电量值均统一存储于存储装置，由总线结构120传递给主控模块130，在需要使用这些数值的时候可以从存储装置中读取，避免数值丢失，保证医疗设备使用的可靠性。获取的当前电量值以毫伏单位存储于存储装置，可提高数值的精准性，保证医疗设备使用的可靠性。

具体地，步骤Sll0采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数之后还包括对采集电流参数、电压参数和温度参数进行增益和偏移校准。具体地，模拟单元包括第一模拟转换器和第二模拟转换器，第一模拟转换器采集电池的高速电流参数、电压参数和温度参数;第二模拟转换器采集正常电流参数和电量计数;第一模拟转换器和第二模拟转换器均与微处理单元连接，微处理单元可分别对第一模拟转换器所采集的参数及第二模拟转换器所采集的参数进行增益和偏移校准，提高采集的数值的精准度。

在其中一个实施例中，在电池处于充电模式时，步骤Sll0采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数之前包括根据电池的当前电量值的变化调整充电电流和充电电压以符合电池的充电特性。在对电池充电过程中，外围电路提供一恒定的充电电流，从而对电池进行充电，满足电池的恒流充电特性，当电池的当前电量值达到一定数值时，因继续采用该电流对电池充电容易损坏电池，故集成电路模块110控制充电电流减小，控制充电电压恒定，以满足电池的恒压充电特性，在恒压充电过程中充电电压难免还是会减小，在充电电压减小时，成电路模块控制充电电流继续减小，以满足电池的涓流充电特性。通过集成电路模块110根据电池的当前电量值的变化调整充电电流和充电电压以符合电池的充电特性，保证电池在充电过程中不会过于充/放电，提高电池的稳定性，延长电池的使用寿命。

请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤S130接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对之后还包括:步骤S150在接收到的当前电量值低于预设电量值时，关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式在使用过程中，当接收到的当前电量值低于预设电量值时，表示用电设备电量不足，主控模块130关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式如此，可尽可能多的延长用电设备的使用时间，以给使用人员足够的时间进行协调，进一步提高医疗设备使用的可靠性。

具体到本实施例中，主控模块130可降低医疗设备的显示屏亮度，以减少显示屏需要的耗电量，延长医疗设备的使用时间。与此同时，主控模块130还可控制医疗设备实行精简打印，如监护仪在使用过程中需将病人信息进行打印，在接收到的当前电量值低于预设电量值时，对监护仪实行精简打印，对于不影响医生诊断的病情的信息可先保存于监护仪中，只打印对诊断病情相关的信息，以节约电量，给使用人员足够的时间进行协调，进一步提高医疗设备使用的可靠性。

请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤S130所述接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对之后还包括:步骤S160在接收到的温度值高于预设温度值时，关闭用电设备的发热模块，发送并输出温度过高的报警信息，且在电池处于充电模式时控制用电设备以使电池充电停止。在使用过程中，在接收到的温度值高于预设温度值时，主控模块130关闭用电设备的发热模块，发热模块指的是消耗大电流的模块，当电池处于充电模式时控制电池充电停止。如此，在接收到的温度值高于预设温度值时，控制关闭发热模块及在充电情况下停止对电池充电，以避免因温度过高导致用电设备在使用过程中元器件损坏，保证用电设备在使用过程中的安全性和可靠性。

具体地，主控模块130包括温度报警单元，在接收到的温度值高于预设温度值时，主控模块130控制温度报警单元发送温度过高的报警信息，输出模块140接收并输出温度过高的报警信息，以使用户实时了解医疗设备的使用情况，及时采取降温措施，保证用电设备在使用过程中的安全性和可靠性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种医疗设备的电池智能管理系统，其特征在于，包括：

集成电路模块，包括模拟单元和与所述模拟单元连接的微处理单元，所述模拟单元采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数，所述微处理单元读取所述相关参数并通过阻抗跟踪算法获取电池的当前电量值；所述电池的相关参数包括电池的电流参数、电压参数和温度参数；所述模拟单元包括第一模拟转换器和第二模拟转换器，第一模拟转换器采集电池的高速电流参数、电压参数和温度参数；第二模拟转换器采集正常电流参数和电量计数；所述第一模拟转换器和第二模拟转换器与微处理单元连接，微处理单元分别对第一模拟转换器所采集的参数及第二模拟转换器所采集的参数进行增益和偏移校准；

总线结构，与所述集成电路模块连接，传递所述相关参数及当前电量值；

主控模块，与所述总线结构连接，接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间；所述主控模块在接收到的当前电量值低于预设电量值时，关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式，所述低功耗模式包括降低医疗设备的显示屏亮度和精简打印；

输出模块，与所述主控模块连接，输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间。

2.根据权利要求1所述的医疗设备的电池智能管理系统，其特征在于，所述主控模块包括温度报警单元，在接收到的温度值高于预设温度值时，所述主控模块关闭用电设备的发热模块并控制所述温度报警单元发送温度过高的报警信息，所述输出模块接收并输出温度过高的报警信息，且在电池处于充电模式时所述主控模块控制电池充电停止。

3.根据权利要求1所述的医疗设备的电池智能管理系统，其特征在于，所述集成电路模块在电池处于充电模式时根据电池的当前电量值的变化调整充电电流和/或充电电压以符合电池的充电特性。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的医疗设备的电池智能管理系统，其特征在于，所述集成电路模块还包括存储装置，用于存储所述电池的相关参数和电池的当前电量值，所述存储装置通过所述总线结构与所述主控模块连接。

5.一种医疗设备的电池智能管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数并通过阻抗跟踪算法获取电池的当前电量值；所述电池的相关参数包括电池的电流参数、电压参数和温度参数；

传递所述相关参数及当前电量值；

接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对，获取在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间；在接收到的当前电量值低于预设电量值时，关闭用电设备的部分功能并控制用电设备进入低功耗模式，所述低功耗模式包括降低医疗设备的显示屏亮度和精简打印；

输出在放电模式时电池的可用时间或者在充电模式时电池容量充满的所剩充电时间；

所述采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数的步骤包括：

第一模拟转换器采集电池的高速电流参数、电压参数和温度参数；

第二模拟转换器采集正常电流参数和电量计数；

在所述采集电池在充电模式或者放电模式的相关参数并通过阻抗跟踪算法获取电池的当前电量值的步骤之前，还包括：

对采集电流参数、电压参数和温度参数进行增益和偏移校准。

6.根据权利要求5所述的医疗设备的电池智能管理方法，其特征在于，所述接收所述相关参数及当前电量值并与对应的预设值进行比对的步骤之后还包括：在接收到的温度值高于预设温度值时，关闭用电设备的发热模块，发送并输出温度过高的报警信息，且在电池处于充电模式时控制用电设备以使电池充电停止。