CN110611368A - 一种防掉电电源及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医学器械技术领域，尤其涉及一种防掉电的电源,包括离线式防掉电电源、在线式防掉电电源、多路在线式防掉电电源、自充电在线式防掉电电源；一种防掉电的电源设计方法如下：其特征在于其实包括：离线式防掉电的电源设计方法、在线式防掉电的电源设计方法、多路在线式防掉电的电源设计方法、自充电在线式防掉电的电源设计方法。本发明方案解决了医疗器械因电源线的可靠长度限制其移动范围和在使用中因突然掉电或拔掉电源线导致数据丢失或器械损坏的问题；同时还解决了医疗器械中仅使用电池供电的工作时间短、充电繁琐、电池拆装易爆的问题；同时还创新地将太阳能电池技术利用在医疗器械上，将照明光进行绿色能源回收，进行智能化控制能源的相互转化，减少照明光白白浪费的问题。

Description

一种防掉电电源及其设计方法

技术领域

本发明属于医学器械技术领域，尤其涉及一种防掉电电源及其设计方法。

背景技术

目前医院使用的医疗器械大概可分为两种：

第一种有保护接地端子的：

1)具有设备电源输入插口的设备，其使用标准的交流电源线，其可靠长度为有限的，一般不大于5m；

2)带有不可拆卸电源软电线的设备，其将交流电源线与设备设计成一个整体，因接地阻抗的原因，其可靠长度与保护接地线线径成正比，但实际可靠长度为有限的，一般不大于5m；

第二种无保护接地端子的：一般将其设计成使用电池进行供电，配有专门的充电器、配备两块电池，而充电时需将电池拆卸下来，安装于充电器上，当电量充满时从充电器上取下安装于医疗器械上进行使用，这样每次充电都需要拆卸，每块电池的容量是固定的，体现在产品上为使用时间越来越短，拆卸与安装繁琐，同时由于极性的问题易爆或烧坏产品。前，在使用单一电源供电方式的医疗器械，缺点如下：

带有电源线医疗器械：网电源线需要满足交流电源线的行业标准，同时还需要满足GB9706.1中对接地阻抗的要求，使得医疗器械的可靠长度为有限的，其有限长度限制了离网电源输入端的移动范围；网电源的不稳定性会给医疗器械工作状态带来不稳定性，有可能会损坏医疗器械；而插入式的网电源线输入端口，在外力的作用下有可能断裂、脱落，即是用螺丝锁附的网电源线在不可测的情况下也可能断裂、脱落，从而使医疗器械突然断电，可能导致医疗器械数据丢失或医疗器械损坏。

医疗器械采用电池供电：使用电池进行供电成功地避开了移动范围小、电压不稳定、突然掉电等缺点，其配有专门的充电器、配备至少一块电池，在充电时需将电池拆卸下来，安装于充电器上，当电量充满时从充电器上取下安装于医疗器械上进行使用，这样每次充电与安装都需要使用工具进行拆卸，充电繁琐；而每块电池的容量都是固定的，所以正常工作时间短，随着电池的使用次数增加，单块电池使用时间越来越短，电池的寿命也变短；在每次拆卸后再安装过程中，都有可能因极性的短路或相反使电池或医疗器械受到损坏，更有甚至发生爆炸。

发明内容

本发明提供一种防掉电的电源设计方法，解决了带有电源线医疗器械因电源线的可靠长度限制其移动范围、在使用中因突然掉电或拔掉电源线导致数据丢失或器械损坏的问题；还解决了使用电池供电的医疗器械的工作时间短、充电繁琐、电池拆装易爆的问题；同时还创新地将太阳能电池利用在医疗器械上，将照明光进行绿色能源回收，进行智能化控制能源的相互转化，减少照明光白白浪费的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种防掉电的电源：其特征在于其实包括：离线式防掉电电源、在线式防掉电电源、多路在线式防掉电电源、自充电在线式防掉电电源；所述离线式防掉电的电源包括网电输入模块、网电开关模块、输出模块、医疗器械、充电回路模块、电池、稳压模块、逆变模块、旁路输入模块；所述在线式防掉电电源包括网电输入模块、整流模块、逆变模块、网电开关模块、输出模块、医疗器械、充电回路模块、电池、稳压模块、旁路输入模块；所述多路在线式防掉电电源包括网电输入模块、整流模块、逆变模块、网电开关模块、输出模块、医疗器械、充电回路模块、电池、稳压模块、旁路输入模块、整流模块；所述自充电在线式防掉电电源网电输入模块、整流模块、逆变模块、网电开关模块、输出模块、医疗器械、太阳能电池模块、变压电路、充电回路模块、电池、稳压模块、旁路输入模块。

一种防掉电的电源设计方法如下：其特征在于其实包括：离线式防掉电的电源设计方法、在线式防掉电的电源设计方法、多路在线式防掉电的电源设计方法、自充电在线式防掉电的电源设计方法；所述离线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块输入独立的两组网电，一组经过旁路输入模块接至网电开关模块，在网电开关模块中由开关S2控制其通断，S2断开；一组直接接至网电开关模块，在网电开关模块中由开关S1控制其通断，S1闭合，至输出模块给医疗器械供电，同时直接接至网电开关模块的这组网电提供充电回路模块交流电，经充电回路模块转换成所需的直流电压给电池充电。当电池电量饱和时，充电回路模块停止工作；

所述在线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块接至网电开关模块，在网电开关模块中由开关S2控制其通断，S2断开；一组网电经过整流模块将交流电转换成直流电送至逆变模块，如需要将整流模块的直流电升压至所需电压后送至逆变模块，也可为降压过程；在逆变模块作用下降直流电转换成交流电，送至网电开关模块，在网电开关模块中由开关S1控制其通断，S1闭合至输出模块给医疗器械供电，同时整流模块输出的直流电在充电回路模块作用下给电池充电。在电池的正、负级引出导线至稳压模块，稳压模块经过升压或降压使电压值与整流模块的输出电压值一致，当电池欠压时，由充电回路模块给电池充电，当电池电量饱和时，充电回路模块停止工作；

所述多路在线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块接至整流模块，整流模块将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块；一组网电直接经过整流模块，整流模块将这路交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块；网电经过整流模块将交流电转换成直流电也送入充电模块给电池充电；在电池的正、负级引出导线至稳压模块，稳压模块经过升压或降压使电压值与整流模块、整流模块的输出电压值一致，当电池欠压时，由充电回路模块给电池充电，当电池电量饱和时，充电回路模块停止工作；

所述自充电在线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块接至网电开关模块，由网电开关模块中S2控制通断，S2断开；一组网电经过整流模块将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块，逆变模块将直流电转换成交流电送至网电开关模块，由网电开关模块中S1控制通断，S1闭合，逆变模块得到的交流电经过网电开关模块S1至输出模块给医疗器械供电，限制电池的容量在x％～y％～z％间z大于y大于x，太阳能电池模块在日光灯照射下产生正负电荷，正负电荷向各自电极靠拢形成电势差产生电压，许多块硅结晶形成高电压，将此电压经过变压电路，变压电路进行升压或降压处理，经充电回路模块给电池充电。由于太阳能电池模块在日光灯照射下会一直产生电动势，所以电池的容量超过一定值时需要释放能量，当电池的容量在超z％时，稳压模块启动，整流模块停止工作，医疗器械的交流电由电池、稳压模块、逆变模块组成的逆变单元，经网电开关模块S1至输出模块给医疗器械供电；当电池的容量在低于x％时，整流模块启动，稳压模块停止工作，医疗器械的交流电由网电输入模块、整流模块、逆变模块组成的单元，经网电开关模块S1至输出模块给医疗器械供电；同时整流模块的直流电也提供给充电回路模块给电池充电，当电池的容量在超y％时，整流模块的停止向充电回路模块提供直流电。由充电回路模块、电池、稳压模块组成的电路正常处于充放电过程。

附图说明

图1是本发明实施例提供的离线式防掉电的电源设计方法模块示意图；

图2是本发明实施例提供的离线式电源正常工作模式示意图；

图3是本发明实施例提供的直接接至网电开关模块的网电异常离线式电源工作模式示意图；

图4是本发明实施例提供的网电异常离线电源工作模式示意图；

图5是本发明实施例提供的直接接至网电开关模块的网电恢复正常工作模式示意图；

图6是本发明实施例提供的在线式防掉电的电源设计方法模块示意图；

图7是本发明实施例提供的在线式电源正常工作模式示意图；

图8是本发明实施例提供的接整流模块的网电异常在线式电源工作模式示意图；

图9是本发明实施例提供的网电异常在线式电源工作模式原理示意图；

图10是本发明实施例提供的仅接整流模块的网电工作模式示意图；

图11是本发明实施例提供的多路在线式防掉电的电源设计方法模块示意图；

图12是本发明实施例提供的接整流模块的网电异常多路在线式电源工作模式示意图；

图13是本发明实施例提供的网电异常多路在线电源工作模式示意图；

图14是本发明实施例提供的接整流模块网电恢复正常工作模式示意图；

图15是本发明实施例提供的自充电在线式防掉电的电源设计方法模块示意图；

图16是本发明实施例提供的接整流模块的网电异常自充电在线式电源工作模式示意图；

图17是本发明实施例提供的网电输入模块网电异常自充电在线电源工作模式示意图；

图18是本发明实施例提供的仅接整流模块的网电恢复自充电在线电源工作模式示意图；

附图中：1-网电输入模块、2-网电开关模块、3-输出模块、4-医疗器械、5-充电回路模块6-电池、7-稳压模块、8-逆变模块、旁9-路输入模块、10-网电输入模块、11-整流模块、12-逆变模块、13-网电开关模块、14-输出模块、15-充电回路模块、16-电池、17-稳压模块、18-旁路输入模块、19-网电输入模块、20-整流模块、21-逆变模块、22-网电开关模块、23-输出模块、24-充电回路模块、25-电池、26-稳压模块、27-旁路输入模块、28-整流模块、29网电输入模块、30-整流模块、31-逆变模块、32-网电开关模块、33-输出模块、34-太阳能电池模块、35-变压电路、36-充电回路模块、37-电池、38-稳压模块、39-旁路输入模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明方案解决了医疗器械因电源线的可靠长度限制其移动范围和在使用中因突然掉电或拔掉电源线导致数据丢失或器械损坏的问题；同时还解决了医疗器械中仅使用电池供电的工作时间短、充电繁琐、电池拆装易爆的问题；同时还创新地将太阳能电池技术利用在医疗器械上，将照明光进行绿色能源回收，进行智能化控制能源的相互转化，减少照明光白白浪费的问题。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为离线式防掉电的电源设计方法模块示意图，以下简称离线式电源；其中包括了网电输入模块1、网电开关模块2、输出模块3、医疗器械4、充电回路模块5、电池6、稳压模块7、逆变模块8、旁路输入模块9。

正常工作模式原理：

如图2所示，为离线式电源正常工作模式，其中包括了网电输入模块1、网电开关模块2、输出模块3、医疗器械4、充电回路模块5、电池6、旁路输入模块9。

网电输入模块1输入独立的两组网电，一组经过旁路输入模块9接至网电开关模块2，在网电开关模块2中由开关S2控制其通断，S2断开；一组直接接至网电开关模块2，在网电开关模块2中由开关S1控制其通断，S1闭合，至输出模块3给医疗器械4供电，同时直接接至网电开关模块2的这组网电提供充电回路模块5交流电经充电回路模块5转换成所需的直流电压给电池6充电。当电池6电量饱和时，充电回路模块5停止工作。

网电异常工作模式原理一：

如图3所示，为直接接至网电开关模块2的网电异常离线式电源工作模式，其中包括了网电输入模块1、网电开关模块2、输出模块3、医疗器械4、旁路输入模块9。

网电输入模块1输入的两组独立网电，直接接至网电开关模块2，在网电开关模块2中由开关S1控制其通断的这路网电异常断开，则开关S1由闭合变为断开；而此时在网电开关模块2中开关S2由断开变为闭合，经过旁路输入模块9接至网电开关模块2的网电，S2闭合至输出模块3给医疗器械4供电。S1的断开与S2的闭合基本是同时的。

当直接接至网电开关模块2的网电，在网电开关模块2中由开关S1控制其通断的这路网电恢复正常时，则开关S1由断开变为闭合；而此时在网电开关模块2中开关S2由闭合变为断开，恢复至离线式电源正常工作模式，如图2所示，一组直接接至网电开关模块2，在网电开关模块2中由开关S1控制其通断，S1闭合至输出模块3给医疗器械4供电，同时直接接至网电开关模块2的这组网电提供充电回路模块5网电，经充电回路模块5转换成所需的直流电压给电池6充电。S1的闭合与S2的断开基本是同时的。

网电异常工作模式原理二：

如图4所示，为网电异常离线式电源工作模式，其中包括了网电开关模块2、输出模块3、医疗器械4、电池6、稳压模块7、逆变模块8。

网电输入模块1输入的两组独立网电均发生异常断开，网电开关模块2上的开关S1、S2均断开，逆变模块8开始启动，电池6提供直流电压至稳压模块7进行变压以至于输出稳定电压，其中变压可能包括升压或降压，稳压模块7输出稳定电压至逆变模块8进行逆变产生交流电，通过网电开关模块2至输出模块3给医疗器械4供电。

当电池6中容量低于一定值时，稳压模块7提出警告，此时网电输入模块1仍断开，待电池6中容量进一步低于一定值时；自动关闭由电池6、稳压模块7组成的电路，医疗器械4停止工作。

当仅经过旁路输入模块9的网电恢复正常，电池6电量高于关闭状态，则网电开关模块2中开关S1断开，S2由断开变为闭合，恢复至直接接至网电开关模块2的网电异常离线式电源工作模式，如图3所示，经过旁路输入模块9接至网电开关模块2的网电，S2闭合至输出模块3给医疗器械4供电；而由电池6、稳压模块7、逆变模块8进行逆变产生交流电的电路停止工作。由电池6、稳压模块7、逆变模块8进行逆变产生交流电的电路停止工作与S2的闭合基本是同时的。

当直接接至网电开关模块2的网电恢复正常，如图5所示，则网电开关模块2中开关S1由断开变为闭合，S2断开，网电输入模块1一组直接接至网电开关模块2，在网电开关模块2中由开关S1控制其通断，S1闭合至输出模块3给医疗器械4供电，同时直接接至网电开关模块2的这组网电提供充电回路模块5网电经充电回路模块5转换成所需的直流电压给电池6充电。当电池6电路饱和时，充电回路模块5停止工作。S1的闭合与由电池6、稳压模块7、逆变模块8进行逆变产生交流电的电路停止工作基本是同时的。

当网电输入模块1输入独立的两组网电恢复正常，如图2所示，则网电开关模块2中开关S1由断开变为闭合，S2断开，恢复至离线式电源正常工作模式，网电输入模块1一组直接接至网电开关模块2，在网电开关模块2中由开关S1控制其通断，S1闭合至输出模块3给医疗器械4供电，同时直接接至网电开关模块2的这组网电提供充电回路模块5网电，经充电回路模块5转换成所需的直流电压给电池6充电。当电池6电路饱和时，充电回路模块5停止工作。S1的闭合与由电池6、稳压模块7、逆变模块8进行逆变产生交流电的电路停止工作基本是同时的。

如图6所示，为在线式防掉电的电源设计方法模块示意图，以下简称在线式电源；其中包括了网电输入模块10、整流模块11、逆变模块12、网电开关模块13、输出模块14、医疗器械4、充电回路模块15、电池16、稳压模块17、旁路输入模块18。

正常工作模式原理：

如图7所示，为在线式电源正常工作模式，其中包括了网电输入模块10、整流模块11、逆变模块12、网电开关模块13S1与S2、输出模块14、医疗器械4、充电回路模块15、电池16、稳压模块17、旁路输入模块18。

网电输入模块10输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块18接至网电开关模块13，在网电开关模块13中由开关S2控制其通断，S2断开；一组网电经过整流模块11将交流电转换成直流电送至逆变模块12，如需要将整流模块11的直流电升压至所需电压后送至逆变模块12，也可为降压过程；在逆变模块12作用下降直流电转换成交流电，送至网电开关模块13，在网电开关模块13中由开关S1控制其通断，S1闭合至输出模块14给医疗器械4供电，同时整流模块11输出的直流电在充电回路模块15作用下给电池16充电。在电池16的正、负级引出导线至稳压模块17，稳压模块17经过升压或降压使电压值与整流模块11的输出电压值一致，当电池16欠压时，由充电回路模块15给电池16充电，当电池16电量饱和时，充电回路模块15停止工作。

网电异常工作模式原理一：

如图8所示，为接整流模块11的网电异常离线电源工作模式，其中包括了网电输入模块10、逆变模块12、网电开关模块13S1与S2、输出模块14、医疗器械4、电池16、稳压模块17、旁路输入模块18。

网电输入模块10输入的两组独立网电，其中接整流模块11的网电异常断开，则网电开关模块13中开关S1、S2均不发生变化，直接由电池16提供直流电压至稳压模块17进行变压以至于输出稳定电压，其中变压可能包括升压或降压，稳压模块17输出稳定电压至逆变模块12进行逆变产生交流电，通过网电开关模块13至输出模块14给医疗器械4供电。此时接整流模块11的网电断电，网电开关模块13中开关S1、S2不作任何切换直接由电池16、稳压模块17、逆变模块12提供交流电给医疗器械4，故称为在线式电源。

当电池16中容量低于一定值时，稳压模块17提出警告，此时网电开关模块13的开关S2由断开变为闭合，S1由闭合变为断开，一组网电经过旁路输入模块18接至网电开关模块13，S2闭合通过网电开关模块13至输出模块14给医疗器械4供电；而由电池16、稳压模块17、逆变模块12、网电开关模块13开关S1这路电路停止工作。

当接整流模块11的网电恢复正常时，恢复至在线式电源正常工作模式，如图7所示，网电输入模块10输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块18接至网电开关模块13，在网电开关模块13中由开关S2控制其通断，S2断开；一组网电经过整流模块11将交流电转换成直流电送至逆变模块12，如需要将整流模块11的直流电升压至所需电压后送至逆变模块12，也可为降压过程；在逆变模块12作用下将直流电转换成交流电，送至网电开关模块13，在网电开关模块13中由开关S1控制其通断，S1闭合至输出模块14给医疗器械4供电，同时整流模块11输出的直流电在充电回路模块15作用下给电池16充电。在电池16的正、负级引出导线至稳压模块17，稳压模块17经过升压或降压使电压值与整流模块11的输出电压值一致，当电池16欠压时，由充电回路模块15给电池16充电，当电池16电量饱和时，充电回路模块15停止工作。

网电异常工作模式原理二：

如图9所示，为网电异常在线式电源工作模式，其中包括了电池16、稳压模块17、逆变模块12、网电开关模块13S1与S2、输出模块14、医疗器械4。

网电输入模块10输入的两组独立网电均发生异常断开，则网电开关模块13中开关S1、S2均不发生变化，直接由电池16提供直流电压至稳压模块17进行变压以至于输出稳定电压，其中变压可能包括升压或降压，稳压模块17输出稳定电压至逆变模块12进行逆变产生交流电，通过网电开关模块13至输出模块14给医疗器械4供电。

当电池16中容量低于一定值时，稳压模块17提出警告，此时网电输入模块10仍断开，待电池16中容量进一步低于一定值时；自动关闭由电池16、稳压模块17、逆变模块12、网电开关模块13开关S1这路，医疗器械4停止工作。

当仅经过旁路输入模块18的网电恢复正常时，如图8所示，医疗器械4所需的交流电仍由电池16、稳压模块17、逆变模块12提供，直到电池16中容量低于一定值时，稳压模块17提出警告，此时网电开关模块13的开关S2由断开变为闭合，S1由闭合变为断开，一组网电经过旁路输入模块18接至网电开关模块13，S2闭合通过网电开关模块13至输出模块14给医疗器械4供电；而由电池16、稳压模块17、逆变模块12组成的逆变单元停止工作。

当接整流模块11的网电恢复正常时，如图10所示，医疗器械4所需的交流电由网电输入模块10经过整流模块11将交流电转换成直流电送至逆变模块12，在逆变模块12作用下将直流电转换成交流电，送至网电开关模块13，S1闭合至输出模块14给医疗器械4供电。同时经整流模块11的直流电压送至充电回路模块15给电池16充电。当电池16电量饱和时，充电回路模块15停止工作。

当网电输入模块10独立的两组网电均恢复正常，恢复至在线式电源正常工作模式，如图7所示，网电输入模块10输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块18接至网电开关模块13，在网电开关模块13中由开关S2控制其通断，S2断开；一组网电经过整流模块11将交流电转换成直流电送至逆变模块12，如需要将整流模块11的直流电升压至所需电压后送至逆变模块12，也可为降压过程；在逆变模块12作用下降直流电转换成交流电，送至网电开关模块13，S1闭合至输出模块14给医疗器械4供电，同时整流模块11输出的直流电在充电回路模块15作用下给电池16充电。当电池16电量饱和时，充电回路模块15停止工作。

(一)多路在线式防掉电的电源设计方法：

如图11所示，为多路在线式防掉电的电源设计方法模块示意图，以下简称多路在线式电源；其中包括了网电输入模块19、整流模块20、逆变模块21、网电开关模块22、输出模块23、医疗器械4、充电回路模块24、电池25、稳压模块26、旁路输入模块27、整流模块28。

正常工作模式原理：

如图11所示，网电输入模块19输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块27接至整流模块28，整流模块28将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块21；一组网电直接经过整流模块20，整流模块20将这路交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块21；网电经过整流模块20将交流电转换成直流电也送入充电模块24给电池25充电；在电池25的正、负级引出导线至稳压模块26，稳压模块26经过升压或降压使电压值与整流模块20、整流模块28的输出电压值一致，当电池25欠压时，由充电回路模块24给电池25充电，当电池25电量饱和时，充电回路模块24停止工作。

网电异常工作模式原理一：

如图12所示，为接整流模块20的网电异常多路在线式电源工作模式，其中包括了网电输入模块19、旁路输入模块27、整流模块28、逆变模块21、网电开关模块22、输出模块23、医疗器械4、电池25、稳压模块26。

网电输入模块19输入的两组独立网电，其中接整流模块20的网电异常断开，网电输入模块19的一组网电经过旁路输入模块27接入整流模块28，整流模块28将交流电转换成直流电，并进行升压或降压得到所需直流电送至逆变模块21进行逆变，通过网电开关模块22至输出模块23给医疗器械4供电。此时接整流模块20的网电断开，网电输入模块19的另一组网电在没有任何延迟给医疗器械4供电，故称为在线式电源。此时由电池25、稳压模块26组成的电路仅处于待机状态。

当接整流模块20的网电恢复正常时，恢复至多路在线式电源正常工作模式，如图11所示，网电输入模块19输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块27接至整流模块28，整流模块28将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块21；一组网电直接经过整流模块20，整流模块20将这路交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块21；网电经过整流模块20将交流电转换成直流电也送入充电模块24给电池25充电；在电池25的正、负级引出导线至稳压模块26，稳压模块26经过升压或降压使电压值与整流模块20、整流模块28的输出电压值一致，当电池25欠压时，由充电回路模块24给电池25充电，当电池25电量饱和时，充电回路模块24停止工作。

网电异常工作模式原理二：

如图13所示，为网电异常多路在线电源工作模式，其中包括了电池25、稳压模块26、逆变模块21、网电开关模块22、输出模块23、医疗器械4。

网电输入模块19输入的两组独立网电均发生异常断开，直接由电池25提供直流电压至稳压模块26进行变压以至于输出稳定电压，其中变压可能包括升压或降压，稳压模块26输出稳定电压至逆变模块21进行逆变产生交流电，通过网电开关模块22至输出模块23给医疗器械4供电。

当电池25中容量低于一定值时，稳压模块26提出警告，此时网电输入模块19仍断开，待电池25中容量进一步低于一定值时；自动关闭由电池25、稳压模块26组成的电路，医疗器械4停止工作。

当仅经过旁路输入模块27的网电恢复正常时，电池25未低于关闭限值，如图12所示，医疗器械4所需的交流电由网电输入模块19输入的一组经过旁路输入模块27的网电提供；网电输入模块19输入的一组网电经过旁路输入模块27至整流模块28，整流模块28将交流电转换成直流电，并通过升压或降压得到所需电压送入逆变模块21，逆变模块21将直流电转换成交流电通过网电开关模块22、输出模块23给医疗器械4供电；而由电池25、稳压模块26、部分逆变模块21组成的逆变单元停止工作。

当接整流模块20的网电恢复正常时，如图14所示，医疗器械4所需的交流电由网电输入模块19经过整流模块20将交流电转换成直流电送至逆变模块21，在逆变模块21作用下将直流电转换成交流电，由网电开关模块22送至输出模块23给医疗器械4供电。同时经整流模块20的直流电压送至充电回路模块24给电池25充电。当电池25电量饱和时，充电回路模块24停止工作。稳压模块26处于待机状态。

当网电输入模块19独立的两组网电均恢复正常，恢复至多路在线式电源正常工作模式，如图11所示，网电输入模块19输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块27接至整流模块28，整流模块28将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块21；一组网电直接经过整流模块20，整流模块20将这路交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块21；网电经过整流模块20将交流电转换成直流电也送入充电模块24给电池25充电；在电池25的正、负级引出导线至稳压模块26，稳压模块26经过升压或降压使电压值与整流模块20、整流模块28的输出电压值一致，当电池25欠压时，由充电回路模块24给电池25充电，当电池25电量饱和时，充电回路模块24停止工作。

(二)自充电在线式防掉电的电源设计方法：

如图15所示，为自充电在线式防掉电的电源设计方法模块示意图，以下简称自充电在线式电源；其中包括了网电输入模块29、整流模块30、逆变模块31、网电开关模块32、输出模块33、医疗器械4、太阳能电池模块34、变压电路35、充电回路模块36、电池37、稳压模块38、旁路输入模块39。

正常工作模式原理：

如图15所示，网电输入模块29输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块39接至网电开关模块32，由网电开关模块32中S2控制通断，S2断开；一组网电经过整流模块30将交流电转换成直流电同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块31，逆变模块31将直流电转换成交流电送至网电开关模块32，由网电开关模块32中S1控制通断，S1闭合，逆变模块31得到的交流电经过网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电。

图15中，限制电池37的容量在x％～y％～z％间z大于y大于x，太阳能电池模块34在日光灯照射下产生正负电荷，正负电荷向各自电极靠拢形成电势差产生电压，许多块硅结晶形成高电压，将此电压经过变压电路35，变压电路35进行升压或降压处理，经充电回路模块36给电池37充电。由于太阳能电池模块34在日光灯照射下会一直产生电动势，所以电池37的容量超过一定值时需要释放能量，当电池37的容量在超z％时，稳压模块38启动，整流模块30停止工作，医疗器械4的交流电由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；当电池37的容量在低于x％时，整流模块30启动，稳压模块38停止工作，医疗器械4的交流电由网电输入模块29、整流模块30、逆变模块31组成的单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；同时整流模块30的直流电也提供给充电回路模块36给电池37充电，当电池37的容量在超y％时，整流模块30的停止向充电回路模块36提供直流电。由充电回路模块36、电池37、稳压模块38组成的电路正常处于充放电过程。

网电异常工作模式原理一：

如图16所示，为接整流模块30的网电异常自充电在线式电源工作模块示意图，其中包括了网电输入模块29、逆变模块31、网电开关模块32、输出模块33、医疗器械4、太阳能电池模块34、变压电路35、充电回路模块36、电池37、稳压模块38、旁路输入模块39。

如图16所示，网电输入模块29经过整流模块30的网电断开，网电输入模块29输入的网电经过旁路输入模块39接至网电开关模块32，由网电开关模块32中S2控制通断，S2断开；由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元输出交流电经网电开关模块32，S1闭合，送至输出模块33给医疗器械4供电；同时太阳能电池模块34、变压电路35继续通过充电回路36给电池37充电。

当电池37中容量低于一定值时，稳压模块38提出警告，医疗器械4的交流电由旁路输入模块39经网电开关32，S2闭合至输出模块33给医疗器械4供电；此时太阳能电池模块34、变压电路35继续通过充电回路36给电池37充电；限制电池37的容量在x％～y％～z％间z大于y大于x，当电池37的容量在超z％时，稳压模块38启动，网电开关32中S2由闭合变为断开，S1由断开变为闭合，医疗器械4的交流电由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元，经网电开关模块32S1闭合至输出模块33给医疗器械4供电；当电池37的容量在低于x％时，网电开关32中S2由断开变为闭合，S1由闭合变为断开，稳压模块38停止工作，医疗器械4的交流电由网电输入模块29、旁路输入模块39、经网电开关模块32S2闭合至输出模块33给医疗器械4供电；直至整流模块30的网电恢复，否则一直处于电池37与旁路输入模块39切换状态。

当接整流模块30的网电恢复正常时，如图15所示，医疗器械4所需的交流电由网电输入模块29经过整流模块30将交流电转换成直流电送至逆变模块31，在逆变模块31作用下将直流电转换成交流电，由网电开关模块32送至输出模块33给医疗器械4供电。

图15中，限制电池37的容量在x％～y％～z％间z大于y大于x，太阳能电池模块34在日光灯照射下产生正负电荷，正负电荷向各自电极靠拢形成电势差产生电压，许多块硅结晶形成高电压，将此电压经过变压电路35，变压电路35进行升压或降压处理，经充电回路模块36给电池37充电。由于太阳能电池模块34在日光灯照射下会一直产生电动势，所以电池37的容量超过一定值时需要释放能量，当电池37的容量在超z％时，稳压模块38启动，整流模块30停止工作，医疗器械4的交流电由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；当电池37的容量在低于x％时，整流模块30启动，稳压模块38停止工作，医疗器械4的交流电由网电输入模块29、整流模块30、逆变模块31组成的单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；同时整流模块30的直流电也提供给充电回路模块36给电池37充电，当电池37的容量在超y％时，整流模块30的停止向充电回路模块36提供直流电。

网电异常工作模式原理二：

如图17所示，为网电输入模块29网电异常自充电在线电源工作模式，其中包括了逆变模块31、网电开关模块32、输出模块33、医疗器械4、太阳能电池模块34、变压电路35、充电回路模块36、电池37、稳压模块38。

网电输入模块29输入的两组独立网电均发生异常断开，直接由电池37提供直流电压至稳压模块38进行变压以至于输出稳定电压，其中变压可能包括升压或降压，稳压模块38输出稳定电压至逆变模块31进行逆变产生交流电，通过网电开关模块32至输出模块33给医疗器械4供电。当电池37中容量低于一定值时，稳压模块38提出警告，此时网电输入模块29仍断开，待电池37中容量进一步低于限值时；自动关闭由电池37、稳压模块38组成的电路，医疗器械4停止工作。

如图16所示，当电池37中容量未低于限值，并仅接入旁路输入模块39的网电恢复正常，网电输入模块29经过整流模块30的网电断开，网电输入模块29输入的网电经过旁路输入模块39接至网电开关模块32，由网电开关模块32中S2控制通断，S2断开；由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元输出交流电经网电开关模块32，S1闭合，送至输出模块33给医疗器械4供电；同时太阳能电池模块34、变压电路35继续通过充电回路36给电池37充电。

当电池37中容量低于一定值时，稳压模块38提出警告，医疗器械4的交流电由旁路输入模块39经网电开关32，S2闭合至输出模块33给医疗器械4供电；此时太阳能电池模块34、变压电路35继续通过充电回路36给电池37充电；限制电池37的容量在x％～y％～z％间z大于y大于x，当电池37的容量在超z％时，稳压模块38启动，网电开关32中S2由闭合变为断开，S1由断开变为闭合，医疗器械4的交流电由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元，经网电开关模块32S1闭合至输出模块33给医疗器械4供电；当电池37的容量在低于x％时，网电开关32中S2由断开变为闭合，S1由闭合变为断开，稳压模块38停止工作，医疗器械4的交流电由网电输入模块29、旁路输入模块39、经网电开关模块32S2闭合至输出模块33给医疗器械4供电；直至整流模块30的网电恢复，否则一直处于电池37与旁路输入模块39切换状态。

当仅接整流模块30的网电恢复正常时，如图18所示，医疗器械4所需的交流电由网电输入模块29经过整流模块30将交流电转换成直流电送至逆变模块31，在逆变模块31作用下将直流电转换成交流电，由网电开关模块32送至输出模块33给医疗器械4供电。电池37、稳压模块38组成的单元停止工作。

图18中，限制电池37的容量在x％～y％～z％间z大于y大于x，整流模块30将交流电转换成直流电也送给充电回路模块36给电池37充电，使电池37容量达到y％时停止充电；电池37剩余容量由太阳能电池模块34电路完成。太阳能电池模块34在日光灯照射下产生正负电荷，正负电荷向各自电极靠拢形成电势差产生电压，许多块硅结晶形成高电压，将此电压经过变压电路35，变压电路35进行升压或降压处理，经充电回路模块36给电池37充电。由于太阳能电池模块34在日光灯照射下会一直产生电动势，所以电池37的容量超过一定值时需要释放能量，当电池37的容量在超z％时，稳压模块38启动，整流模块30停止工作，医疗器械4的交流电由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；当电池37的容量在低于x％时，整流模块30启动，稳压模块38停止工作，医疗器械4的交流电由网电输入模块29、整流模块30、逆变模块31组成的单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；同时整流模块30的直流电也提供给充电回路模块36给电池37充电，当电池37的容量在超y％时，整流模块30的停止向充电回路模块36提供直流电。

当仅接旁路输入模块39的网电恢复时，如图16所示，其中包括了网电输入模块29、逆变模块31、网电开关模块32、输出模块33、医疗器械4、太阳能电池模块34、变压电路35、充电回路模块36、电池37、稳压模块38、旁路输入模块39。

如图16所示，网电输入模块29经过整流模块30的网电断开，网电输入模块29输入的网电经过旁路输入模块39接至网电开关模块32，由网电开关模块32中S2控制通断，S2断开；由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元输出交流电经网电开关模块32，S1闭合，送至输出模块33给医疗器械4供电；同时太阳能电池模块34、变压电路35继续通过充电回路36给电池37充电。

当电池37中容量低于一定值时，稳压模块38提出警告，医疗器械4的交流电由旁路输入模块39经网电开关32，S2闭合至输出模块33给医疗器械4供电；此时太阳能电池模块34、变压电路35继续通过充电回路36给电池37充电；限制电池37的容量在x％～y％～z％间z大于y大于x，当电池37的容量在超z％时，稳压模块38启动，网电开关32中S2由闭合变为断开，S1由断开变为闭合，医疗器械4的交流电由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元，经网电开关模块32S1闭合至输出模块33给医疗器械4供电；当电池37的容量在低于x％时，网电开关32中S2由断开变为闭合，S1由闭合变为断开，稳压模块38停止工作，医疗器械4的交流电由网电输入模块29、旁路输入模块39、经网电开关模块32S2闭合至输出模块33给医疗器械4供电；直至整流模块30的网电恢复，否则一直处于电池37与旁路输入模块39切换状态。

当网电输入模块29的网电恢复正常时，如图15所示，网电输入模块29输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块39接至网电开关模块32，由网电开关模块32中S2控制通断，S2断开；一组网电经过整流模块30将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块31，逆变模块31将直流电转换成交流电送至网电开关模块32，由网电开关模块32中S1控制通断，S1闭合，逆变模块31得到的交流电经过网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电。

图15中，限制电池37的容量在x％～y～z％％间z大于y大于x，整流模块30将交流电转换成直流电也送给充电回路模块36给电池37充电，使电池37容量达到y％时停止充电；电池37剩余容量由太阳能电池模块34电路完成。太阳能电池模块34在日光灯照射下产生正负电荷，正负电荷向各自电极靠拢形成电势差产生电压，许多块硅结晶形成高电压，将此电压经过变压电路35，变压电路35进行升压或降压处理，经充电回路模块36给电池37充电。由于太阳能电池模块34在日光灯照射下会一直产生电动势，所以电池37的容量超过一定值时需要释放能量，当电池37的容量在超z％时，稳压模块38启动，整流模块30停止工作，医疗器械4的交流电由电池37、稳压模块38、逆变模块31组成的逆变单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；当电池37的容量在低于x％时，整流模块30启动，稳压模块38停止工作，医疗器械4的交流电由网电输入模块29、整流模块30、逆变模块31组成的单元，经网电开关模块32S1至输出模块33给医疗器械4供电；同时整流模块30的直流电也提供给充电回路模块36给电池37充电，当电池37的容量在超y％时，整流模块30的停止向充电回路模块36提供直流电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防掉电的电源：其特征在于其实包括：离线式防掉电电源、在线式防掉电电源、多路在线式防掉电电源、自充电在线式防掉电电源；所述离线式防掉电的电源包括网电输入模块(1)、网电开关模块(2)、输出模块(3)、医疗器械(4)、充电回路模块(5)、电池(6)、稳压模块(7)、逆变模块(8)、旁路输入模块(9)；所述在线式防掉电电源包括网电输入模块(10)、整流模块(11)、逆变模块(12)、网电开关模块(13)、输出模块(14)、医疗器械(4)、充电回路模块(15)、电池(16)、稳压模块(17)、旁路输入模块(18)；所述多路在线式防掉电电源包括网电输入模块(19)、整流模块(20)、逆变模块(21)、网电开关模块(22)、输出模块(23)、医疗器械(4)、充电回路模块(24)、电池(25)、稳压模块(26)、旁路输入模块(27)、整流模块(28)；所述自充电在线式防掉电电源网电输入模块(29)、整流模块(30)、逆变模块(31)、网电开关模块(32)、输出模块(33)、医疗器械(4)、太阳能电池模块(34)、变压电路(35)、充电回路模块(36)、电池(37)、稳压模块(38)、旁路输入模块(39)。

2.根据权利要求1所述的一种防掉电的电源，其特征在于：离线式防掉电电源、在线式防掉电电源、多路在线式防掉电电源、自充电在线式防掉电电源均独立与医疗器械配合使用。

3.一种防掉电的电源设计方法如下：其特征在于其实包括：离线式防掉电的电源设计方法、在线式防掉电的电源设计方法、多路在线式防掉电的电源设计方法、自充电在线式防掉电的电源设计方法；所述离线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块(1)输入独立的两组网电，一组经过旁路输入模块(9)接至网电开关模块(2)，在网电开关模块(2)中由开关S2控制其通断，S2断开；一组直接接至网电开关模块(2)，在网电开关模块(2)中由开关S1控制其通断，S1闭合，至输出模块(3)给医疗器械(4)供电，同时直接接至网电开关模块(2)的这组网电提供充电回路模块(5)交流电，经充电回路模块(5)转换成所需的直流电压给电池(6)充电，当电池(6)电量饱和时，充电回路模块(5)停止工作；

所述在线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块(10)输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块(18)接至网电开关模块(13)，在网电开关模块(13)中由开关S2控制其通断，S2断开；一组网电经过整流模块(11)将交流电转换成直流电送至逆变模块(12)，如需要将整流模块(11)的直流电升压至所需电压后送至逆变模块(12)，也可为降压过程；在逆变模块(12)作用下降直流电转换成交流电，送至网电开关模块(13)，在网电开关模块(13)中由开关S1控制其通断，S1闭合至输出模块(14)给医疗器械(4)供电，同时整流模块(11)输出的直流电在充电回路模块(15)作用下给电池(16)充电，在电池(16)的正、负级引出导线至稳压模块(17)，稳压模块(17)经过升压或降压使电压值与整流模块(11)的输出电压值一致，当电池(16)欠压时，由充电回路模块(15)给电池(16)充电，当电池(16)电量饱和时，充电回路模块(15)停止工作；

所述多路在线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块(19)输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块(27)接至整流模块(28)，整流模块(28)将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块(21)；一组网电直接经过整流模块(20)，整流模块(20)将这路交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块(21)；网电经过整流模块(20)将交流电转换成直流电也送入充电模块(24)给电池(25)充电；在电池(25)的正、负级引出导线至稳压模块(26)，稳压模块(26)经过升压或降压使电压值与整流模块(20)、整流模块(28)的输出电压值一致，当电池(25)欠压时，由充电回路模块(24)给电池(25)充电，当电池(25)电量饱和时，充电回路模块(24)停止工作；

所述自充电在线式防掉电的电源设计方法包括：通过网电输入模块(29)输入独立的两组网电，一组网电经过旁路输入模块(39)接至网电开关模块(32)，由网电开关模块(32)中S2控制通断，S2断开；一组网电经过整流模块(30)将交流电转换成直流电，同时可能有升压或降压过程得到所需直流电送至逆变模块(31)，逆变模块(31)将直流电转换成交流电送至网电开关模块(32)，由网电开关模块(32)中S1控制通断，S1闭合，逆变模块(31)得到的交流电经过网电开关模块(32)S1至输出模块(33)给医疗器械(4)供电，限制电池(37)的容量在x％～y％～z％间(z大于y大于x)，太阳能电池模块(34)在日光灯照射下产生正负电荷，正负电荷向各自电极靠拢形成电势差产生电压，许多块硅结晶形成高电压，将此电压经过变压电路(35)，变压电路(35)进行升压或降压处理，经充电回路模块(36)给电池(37)充电，由于太阳能电池模块(34)在日光灯照射下会一直产生电动势，所以电池(37)的容量超过一定值时需要释放能量，当电池(37)的容量在超z％时，稳压模块(38)启动，整流模块(30)停止工作，医疗器械(4)的交流电由电池(37)、稳压模块(38)、逆变模块(31)组成的逆变单元，经网电开关模块(32)S1至输出模块(33)给医疗器械(4)供电；当电池(37)的容量在低于x％时，整流模块(30)启动，稳压模块(38)停止工作，医疗器械(4)的交流电由网电输入模块(29)、整流模块(30)、逆变模块(31)组成的单元，经网电开关模块(32)S1至输出模块(33)给医疗器械(4)供电；同时整流模块(30)的直流电也提供给充电回路模块(36)给电池(37)充电，当电池(37)的容量在超y％时,整流模块(30)的停止向充电回路模块(36)提供直流电，由充电回路模块(36)、电池(37)、稳压模块(38)组成的电路正常处于充放电过程。