CN108390438A - 电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器 - Google Patents

电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器，电池智能管理系统包括：电池模组，包括电池和电池管理芯片；智能监测模块，连接电池管理芯片；CPU控制模块，连接智能监测模块，用于接收智能监测模块发送的电池参数信息，并根据电池参数信息产生控制信号；智能调节模块，连接CPU控制模块，用于接收CPU控制模块发送的控制信息，并根据控制信息选择电池充电模式对电池进行充电；电池管理芯片分别与CPU控制模块、智能调节模块连接，用于向CPU控制模块、智能调节模块反馈电池参数信息。本发明的电池智能管理系统增加电池安全监测及自解锁功能，对电池进行智能管理，同时可实时检测和调节电池充电状态，确保电池使用的安全性。

Description

电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器
技术领域
本发明涉及电池领域，特别是涉及一种电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器。
背景技术
平板探测器是一种X射线接收装置，用于获取通过X射线照射后的人体图像，平板探测器整体功耗应尽可能低，避免高功耗带来的图像漏电流增大，进而影响图像质量。如图1所示，为现有便携式平板探测器的结构示意图。平板探测器的工作过程为：由高压球管1’产生的X光进入到X射线接收器2’，被接收器上的闪烁体转换为可见光，其中闪烁体置于TFT传感器的表面，经由TFT阵列传感器将可见光转化为电荷，经采集与控制模块3’将电荷信号经过一系列的放大、ADC转换等，将其转化为数字信号，经由ARM和FPGA处理模块4’，将数字信号转化为数字图像信号，并经过拼接后通过数据传输模块5’，经无线传输模块将数字图像传输到PC工作站6’中，在平板探测器中由电源管理模块7’来管理整个系统的电源。
现有平板探测器中的电源管理模块7’采用电池供电，而电池电量有限，电池容易过放，进入自我保护模式，无法正常使用，需要返厂进行维护，给客户和公司均会带来额外损失，增加维护成本。
若使用外部充电器对电池进行充电，无法根据电池的状态，如温度、容量、以及充电次数进行智能调节充电参数，充电时间较长，并且存在一定的安全问题。
所以急需要设计一种能够对电池进行智能管理的系统。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器，用于解决现有技术中由于电池过放导致自锁的问题、以及电池充电过程中无法实时监测和动态调节电池充电参数存在的安全问题。
为实现上述目的，本发明采用以下方案：一种电池智能管理系统，用于便携式平板探测器的电池管理，所述电池智能管理系统至少包括：电池模组，包括电池以及与所述电池连接的电池管理芯片；智能监测模块，连接所述电池管理芯片，用于实时监测所述电池参数信息并发送；CPU控制模块，连接所述智能监测模块，用于接收所述智能监测模块发送的电池参数信息，并根据所述电池参数信息产生控制信号；智能调节模块，连接所述CPU控制模块，用于接收所述CPU控制模块发送的控制信息，并根据所述控制信息选择电池充电模式对所述电池进行充电；所述电池管理芯片分别与所述CPU控制模块、所述智能调节模块连接，所述CPU控制模块读取所述电池管理芯片的数据，所述电池管理芯片向所述智能调节模块反馈电池参数信息。
于本发明的一实施方式中，所述电池智能管理系统还包括在所述CPU控制模块读取所述电池参数异常时发出报警信号的异常报警模块。
于本发明的一实施方式中，所述电池智能管理系统还包括用于接收外部输入的电源电压并将其转换成电路工作电压的电源转换模块，所述电源转换模块分别连接所述智能监测模块、所述异常报警模块、所述CPU控制模块和所述电池模组，并给所述智能监测模块、所述异常报警模块、所述CPU控制模块和所述电池模组供电。
于本发明的一实施方式中，所述智能调节模块选择的电池充电模式包括快速充电模式和正常充电模式。
于本发明的一实施方式中，所述智能监测模块至少包括用于监测电池温度的温度监测单元、用于监测电池充电次数的充电次数监测单元、用于监测电池电压的充电电压监测单元和用于监测电池电流的充电电流监测单元。
于本发明的一实施方式中，所述电池为锂离子电池。
本发明还提供一种电池智能管理方法，至少包括以下步骤：提供一电池，判断电池充电次数是否超过设定次数，若是，则锁定电池，不进行充电并报警提醒电池不能使用；若否，则判断电池是否锁定；电池未锁定时，对电池进行充电；电池锁定时，判断电池参数信息是否异常，若是，则维持电池锁定状态，并报警提醒电池异常不能解锁；若否，则对电池进行解锁充电；根据电池参数信息选择充电模式对电池充电；并实时监测电池状态，当监测到电池参数信息异常时报警提醒，电池充电时动态调整充电模式。
于本发明的一实施方式中，所述电池参数信息包括电池的充电次数、电池的温度、电池的充电电压、电池的充电电流中的任意一种或几种组合。
于本发明的一实施方式中，电池参数信息异常包括电池的充电次数超过设定的充电次数、电池的温度超过设定的温度值、电池的充电电压超过设定的电压值和电池的充电电流超过设定的电流值任意一种或几种组合。
于本发明的一实施方式中，所述电池充电时动态调整充电模式包括动态选择快速充电模式或正常充电模式。
本发明还提供一种平板探测器，包括电池，还包括上述任一项所述的电池智能管理系统。
如上所述，本发明的电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器，具有以下有益效果：
1、便携式平板探测器在使用的过程中对有限的电池电量进行智能管理，确认电池安全时，禁止电池进入自锁定，并对进入自我保护的电池确认安全时进行解锁。保证电池有效的工作时间，方便临床使用，提高用户体验，节约维护成本。
2、使用充电器对电池进行充电时，动态监测电池的参数，包括温度，充电次数，电流、电压等，保证电池始终处于安全状态。
附图说明
图1显示为便携式X射线平板探测器的结构示意图。
图2显示为本发明中电池智能管理系统于实施例一中的结构示意图。
图3显示为本发明中电池智能管理方法于实施例二中的流程示意图。
元件标号说明
1’ 高压球管
2’ X光接收器
3’ 采集及控制模块
4’ ARM和FPGA处理模块
5’ 数据传输模块
6’ PC工作站
7’ 电源管理模块
1 电池模组
11 电池
12 电池管理芯片
2 智能调节模块
3 CPU控制模块
4 智能监测模块
41 温度监测单元
42 充电次数监测单元
43 充电电压监测单元
44 充电电流监测单元
5 电源转换模块
6 异常报警模块
S1～S16 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图2，本发明提供一种电池智能管理系统，用于便携式平板探测器的电池管理，所述电池智能管理系统至少包括：电池模组1，所述电池模组1包括电池11以及与所述电池11连接的电池管理芯片12，作为示例，所述电池11为锂离子电池；智能监测模块4，连接所述电池管理芯片12，用于实时监测所述电池参数信息并发送；CPU控制模块3，连接所述智能监测模块4，用于接收所述智能监测模块4发送的电池参数信息，并根据所述电池参数信息产生控制信号；智能调节模块2，连接所述CPU控制模块3，用于接收所述CPU控制模块3发送的控制信息，并根据所述控制信息选择电池充电模式对所述电池11进行充电；所述电池管理芯片12分别与所述CPU控制模块3、所述智能调节模块2连接，所述CPU控制模块3读取所述电池管理芯片12的数据，所述电池管理芯片12向所述智能调节模块2反馈电池参数信息。作为示例，所述电池为锂离子电池。
作为示例，所述电池智能管理系统还包括在所述CPU控制模块3读取所述电池参数异常时发出报警信号的异常报警模块6。
作为示例，所述电池智能管理系统还包括用于接收外部输入的电源电压并将其转换成电路工作电压的电源转换模块5，所述电源转换模块5分别连接所述智能监测模块4、所述CPU控制模块3、所述异常报警模块6和所述电池模组1，并给所述智能监测模块4、所述CPU控制模块3、异常报警模块6和所述电池模组1供电。需要注意的是，所述电源转换模块5是通过智能调节模块2间接给所述电池模组1中的电池11充电的。
这里需要说明的是，图2中实心线为电源线，用于供电，图2中空心线为信号线，用于各模块之间的通信。具体的，智能监测模块4实时监测所述电池参数信息并发送至所述CPU控制模块3，所述CPU控制模块3接收所述智能监测模块4发送的电池参数信息，并发送控制信息控制所述智能调节模块2，所述CPU控制模块3读取所述电池管理芯片12的数据，所述电池管理芯片12向所述智能调节模块2反馈信息。
作为示例，所述智能调节模块2选择的电池充电模式包括快速充电模式和正常充电模式。
作为示例，所述智能监测模块4至少包括用于监测电池温度的温度监测单元41、用于监测电池充电次数的充电次数监测单元42、用于监测电池电压的充电电压监测单元43和用于监测电池电流的充电电流监测单元44，任意可用于表示电池状态的参数均可被监测，不限于本实施例所列举的几种。
实施例二
本发明还提供一种电池智能管理方法，至少包括以下步骤：提供一电池，判断电池充电次数是否超过设定次数，若是，则锁定电池，不进行充电并报警提醒电池不能使用；若否，则判断电池是否锁定；电池未锁定时，对电池进行充电；电池锁定时，判断电池参数信息是否异常，若是，则维持电池锁定状态，并报警提醒电池异常不能解锁；若否，则对电池进行解锁充电；根据电池参数信息选择充电模式对电池充电；并实时监测电池状态，当监测到电池参数信息异常时报警提醒，电池充电时动态调整充电模式。
作为示例，所述电池参数信息包括电池的充电次数、电池的温度、电池的充电电压、电池的充电电流中的任意一种或几种组合。
作为示例，电池参数信息异常包括电池的充电次数超过设定的充电次数、电池的温度超过设定的温度值、电池的充电电压超过设定的电压值和电池的充电电流超过设定的电流值任意一种或几种组合。
作为示例，所述电池充电时动态调整充电模式包括动态选择快速充电模式或正常充电模式。
图3为电池智能管理在该实施例中的流程示意图，具体包括以下步骤：
S1、平板探测器初始化；
S2、插入电池；
S3、读取电池充电次数是否超标，若是，则进入步骤S4；若否，则进入步骤S5；
S4、锁定电池，并警告电池无法使用；
S5、读取电池是否锁定，若是，则进入步骤S6；若否，则进入步骤S11；
S6、读取电池温度是否过高，若是，则进入步骤S7；若否，则进入步骤S8；
S7、警告电池温度超标，不能解锁；
S8、读取电池电压是否过高；若是，则进入步骤S9；若否，则进入步骤S10；
S9、警告电池电压过高，不能解锁；
S10、解锁电池；
S11、使能电池充电；
S12、读取电池参数，电池参数包括但不限于电池的充电次数、电池的温度、电池的充电电压、电池的充电电流；
S13、判断电池是否满足快充条件；若是，进入步骤S14；若否，进入步骤S15；
S14、开启快充模式；
S15、正常充电模式；
S16、实时监测电池状态，并返回步骤S3。
作为示例，满足快充的条件为：电池剩余电量范围在10％～80％之间，电池剩余电量小于10％或大于80％均选择正常充电。
实施例三
本发明还提供一种平板探测器，所述平板探测器包括实施例一中所述的电池智能管理系统。
综上所述，本发明的电池智能管理系统、电池智能管理方法及平板探测器，使得便携式平板探测器在使用的过程中对有限的电池电量进行智能管理，确认电池安全时，禁止电池进入自锁定，并对进入自我保护的电池确认安全时进行解锁。保证电池有效的工作时间，方便临床使用，提高用户体验，节约维护成本。使用充电器对电池进行充电时，动态监测电池的参数，包括温度，充电次数，电流、电压等，保证电池始终处于安全状态。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种电池智能管理系统，用于便携式平板探测器的电池管理，其特征在于，所述电池智能管理系统至少包括：
电池模组，包括电池以及与所述电池连接的电池管理芯片；
智能监测模块，连接所述电池管理芯片，用于实时监测所述电池参数信息并发送；
CPU控制模块，连接所述智能监测模块，用于接收所述智能监测模块发送的电池参数信息，并根据所述电池参数信息产生控制信号；
智能调节模块，连接所述CPU控制模块，用于接收所述CPU控制模块发送的控制信息，并根据所述控制信息选择电池充电模式对所述电池进行充电；
所述电池管理芯片分别与所述CPU控制模块、所述智能调节模块连接，所述CPU控制模块读取所述电池管理芯片的数据，所述电池管理芯片向所述智能调节模块反馈电池参数信息。
2.根据权利要求1所述的电池智能管理系统，其特征在于，所述电池智能管理系统还包括在所述CPU控制模块读取所述电池参数异常时发出报警信号的异常报警模块。
3.根据权利要求2所述的电池智能管理系统，其特征在于，所述电池智能管理系统还包括用于接收外部输入的电源电压并将其转换成电路工作电压的电源转换模块，所述电源转换模块分别连接所述智能监测模块、所述异常报警模块、所述CPU控制模块和所述电池模组，并给所述智能监测模块、所述异常报警模块、所述CPU控制模块和所述电池模组供电。
4.根据权利要求1所述的电池智能管理系统，其特征在于，所述智能调节模块选择的电池充电模式包括快速充电模式和正常充电模式。
5.根据权利要求1所述的电池智能管理系统，其特征在于，所述智能监测模块至少包括用于监测电池温度的温度监测单元、用于监测电池充电次数的充电次数监测单元、用于监测电池电压的充电电压监测单元和用于监测电池电流的充电电流监测单元。
6.根据权利要求1所述的电池智能管理系统，其特征在于，所述电池为锂离子电池。
7.一种电池智能管理方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
提供一电池，判断电池充电次数是否超过设定次数，若是，则锁定电池，不进行充电并报警提醒电池不能使用；若否，则判断电池是否锁定；
电池未锁定时，对电池进行充电；
电池锁定时，判断电池参数信息是否异常，若是，则维持电池锁定状态，并报警提醒电池异常不能解锁；若否，则对电池进行解锁充电；
根据电池参数信息选择充电模式对电池充电；并实时监测电池状态，当监测到电池参数信息异常时报警提醒，电池充电时动态调整充电模式。
8.根据权利要求7所述的电池智能管理方法，其特征在于，所述电池参数信息包括电池的充电次数、电池的温度、电池的充电电压、电池的充电电流中的任意一种或几种组合。
9.根据权利要求7或8所述的电池智能管理方法，其特征在于，电池参数信息异常包括电池的充电次数超过设定的充电次数、电池的温度超过设定的温度值、电池的充电电压超过设定的电压值和电池的充电电流超过设定的电流值任意一种或几种组合。
10.根据权利要求7所述的电池智能管理方法，其特征在于，所述电池充电时动态调整充电模式包括动态选择快速充电模式或正常充电模式。
11.一种平板探测器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的电池智能管理系统。
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