CN112731999B - 一种x射线源设备供电系统及x射线源设备续航方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种X射线源设备供电系统及X射线源设备续航方法，其中，X所述X射线源设备包括电源模块、限束器、组合机头以及功率模块，所述电源模块与所述功率模块连接，所述功率模块用于为处于工作模式下的X射线源设备的限束器、组合机头供电，射线源设备供电系统还包括：控制模块，与所述功率模块连接，用于当所述X射线源设备处于休眠模式下，切断电源模块与功率模块之间的电路；辅助供电模块，与所述电源模块连接，用于为处于休眠模式下的所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电。通过实施本发明，能够降低X射线源设备的耗电量，从而提高X射线源设备的续航时间。

Description

一种X射线源设备供电系统及X射线源设备续航方法

技术领域

本发明涉及电子领域，具体涉及一种X射线源设备供电系统及X射线源设备续航方法。

背景技术

目前X射线源主要应用于医院、诊所的医疗设备，或者工业上主要应用于安检机等设备，由于上述的设备都局限于有网电源配电的场地安装。但实际上X射线源在野外营救与治疗，户外危险品探测都是有必要的，因此，需要提供一种便携式，可移动的医疗、安检等涉及到X射线的设备，以满足室内的基本功能外，还要兼容野外营救与治疗，户外危险品探测。

对于便携式，可移动的医疗、安检等涉及到X射线的设备，最棘手的问题在于续航能力的保证。考虑到设备便于户外携带和运输，整机重量要求比较苛刻，由于电池的容量和重量成正比的，故电池的容量被约束，并且为了使得X射线的设备能够快速启用，X射线的设备都是长期处于待机状态，导致电量消耗大。因此，亟需提出一种X射线源设备供电系统及X射线源设备续航方法，以解决电池容量被约束，导致续航能力差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种X射线源设备供电系统及X射线源设备续航方法，以解决现有技术中X射线源设备续航能力差的缺陷。

根据第一方面，本发明实施例提供一种X射线源设备供电系统，所述X射线源设备包括电源模块、限束器、组合机头以及功率模块，所述电源模块与所述功率模块连接，所述功率模块用于为处于工作模式下的X射线源设备的限束器、组合机头供电，射线源设备供电系统，还包括：控制模块，与所述功率模块连接，用于在休眠模式，切断电源模块与所述功率模块之间的电路；辅助供电模块，与所述电源模块连接，用于在休眠模式下为所述限束器和所述控制模块供电。

可选地，所述辅助供电模块与控制模块之间设置有第一钳位模块、所述辅助供电模块与限束器之间分别设置有第二钳位模块。

可选地，所述辅助供电模块与控制模块设置有第一反向二极管，辅助供电模块与限束器之间设置有第二反向二极管，所述电源模块与辅助供电模块之间设置开关装置，所述开关装置用于通/断所述电源模块与辅助供电模块之间的电路。

可选地，X射线源设备供电系统还包括：DC/DC电源模块，一侧与所述电源模块连接，另一侧与所述功率模块连接，用于将所述电源模块输出电压进行升压，加载在所述功率模块的直流母线上。

可选地，所述电源模块为锂电池。

可选地，所述电源模块内置反向充电模块。

根据第二方面，本发明实施例提供一种X射线源设备续航方法，应用于上述第一方面或第一方面任一实施方式所述的X射线源设备供电系统，所述方法包括如下步骤：当X射线源设备处于休眠状态时，发送第一使能控制信号，所述第一使能控制信号用于切断电源模块与功率模块之间的电路，触发辅助供电模块为所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电。

可选地，所述方法还包括：当X射线源设备处于休眠状态时，发送第二使能控制信号，所述第二使能控制信号用于控制所述开关装置导通。

可选地，判定X射线源设备处于休眠状态的方式包括：当预设时长内，未接收到工作触发信号，则确定所述X射线源设备处于休眠状态。

根据第三方面，本发明实施例提供一种X射线源设备续航装置，应用于上述第一方面或第一方面任一实施方式所述的X射线源设备供电系统，包括：第一使能信号发送模块，用于当X射线源设备处于休眠状态时，发送第一使能控制信号，所述第一使能控制信号用于切断电源模块与功率模块之间的电路，触发辅助供电模块为所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电。

根据第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第二方面或第二方面任一实施方式所述的X射线源设备续航方法的步骤。

根据第五方面，本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述第二方面或第二方面任一实施方式所述的X射线源设备续航方法的步骤。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的X射线源设备供电系统，控制模块在休眠模式下发送第一使能信号，第一使能信号将电源模块与功率模型之间的电路切断，使得功率模块以及组合机头在休眠模式下不被启用，仅启用控制模块和限束器，由于X射线源设备在完全下电的情况下，上电启动的时间主要包含功率单元上电的时间和软件启动时间，而软件启动的时间所占比例超过70％。因此，在本实施例中对承载软件的控制模块在休眠模式下依然对其供电，并且为了快速响应摆位功能，对限束器在休眠模式下进行供电，而其余模块在休眠模式下不进行供电，以降低X射线源设备的耗电量，从而提高X射线源设备的续航时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中X射线源设备供电系统的一个具体示例的原理框图；

图2为本发明实施例中X射线源设备供电系统的一个具体示例的原理框图；

图3为本发明实施例中X射线源设备供电系统的一个具体示例的原理框图；

图4为本发明实施例中X射线源设备供电系统的一个具体示例的原理框图；

图5为本发明实施例中X射线源设备供电系统的一个具体示例的原理框图；

图6为本发明实施例中电子设备的一个具体示例的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种X射线源设备供电系统，X射线源设备包括电源模块101、限束器102、组合机头103以及功率模块104，电源模块101与功率模块104连接，所述功率模块104用于为处于工作模式下的X射线源设备的限束器102、组合机头103供电，如图1所示，射线源设备供电系统，还包括：

控制模块105，与功率模块104连接，用于在休眠模式下，切断电源模块101与功率模块104之间的电路；

辅助供电模块106，与电源模块101连接，用于为处于休眠模式下的所述X射线源设备的限束器102和控制模块105供电。

示例性地，组合机头103包括高压组件和球管，高压组件将功率模块104输出的高频交流进行升压整流，加载在球管两端，产生X射线。功率模块104实现X射线的电压和灯丝电流的产生，内部的反激电源经过降压实现多路输出，并为X射线源设备的限束器102、组合机头103提供辅助供电。限束器102用于通过光野确定X射线拍摄区域，准确地定位到人体拍摄部位。

为了实现辅助供电模块106，仅在休眠模式下为限束器102和控制模块105供电，在本实施例中可以使功率模块104的各路输出电压高于辅助供电模块106的输出电压，使得工作状态下优先使用功率模块104的多路输出辅助电源对组合机头103、限束器102以及控制模块105进行供电，而当X射线源设备处于休眠模式下时，由于控制模块105发送第一使能控制信号将电源模块101与功率模块104之间的电路切断，辅助供电模块106为控制模块105以及限束器102进行供电，通过第一使能控制信号将电源模块101与功率模块104之间的电路切断的方式可以是在电源模块101与功率模块104之间设置继电器，继电器接收第一使能控制信号，将电路切断，本实施例对电路切断方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。当电路切断时，功率模块104中的灯丝驱动关闭，使灯丝处于休眠模式，停止工作；功率模块104中的反激电源的使能信号关闭，使供电停止工作；其他可以暂时停止工作的功能单元也可以关闭。

要使功率模块104的各路输出电压高于辅助供电模块106的输出电压，具体的方式可以如图2所示，在辅助供电模块106与控制模块105、限束器102之间分别设置第一钳位模块109和第二钳位模块110，限制辅助供电模块106到控制模块105、限束器102的输出电压。第一钳位模块109和第二钳位模块110可以由反向二极管组成，第一钳位模块109的正极与辅助供电模块106连接，第一钳位模块109的负极与控制模块105连接，第二钳位模块110的正极与辅助供电模块106连接，第二钳位模块110的负极与限束器102连接，本实施例对第一/第二钳位模块的类型不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。

当然，控制模块105在X射线源设备中除了在休眠模式下发送第一使能控制信号以切断电源模块101与功率模块104之间的电路以外，还能够实现控制各个模块的工作逻辑和时序，通知支持对外的通信交互的功能。

本发明实施例提供的X射线源设备供电系统，控制模块在休眠模式下发送第一使能信号，第一使能信号将电源模块与功率模型之间的电路切断，使得功率模块以及组合机头在休眠模式下不被启用，仅启用控制模块和限束器，由于X射线源设备在完全下电的情况下，上电启动的时间主要包含功率单元上电的时间和软件启动时间，而软件启动的时间所占比例超过70％。因此，在本实施例中对承载软件的控制模块在休眠模式下依然对其供电，并且为了快速响应摆位功能，对限束器在休眠模式下进行供电，而其余模块在休眠模式下不进行供电，以降低X射线源设备的耗电量，从而提高X射线源设备的续航时间。

作为本实施例一种可选的实施方式，如图3所示，辅助供电模块106与控制模块105设置有第一反向二极管111，辅助供电模块106与限束器102之间设置有第二反向二极管112，所述电源模块101与辅助供电模块106之间设置开关装置108，所述开关装置108用于通/断所述电源模块101与辅助供电模块106之间的电路。

示例性地，为了实现辅助供电模块106，仅在休眠模式下为限束器102和控制模块105供电，本实施例还可以通过在电源模块101与辅助供电模块106之间设置开关装置108，该开关装置108接收控制模块105的第二使能控制信号，第二使能控制信号为控制模块105在确定出X射线源设备处于休眠状态时，发出的用于闭合电源模块101和辅助供电模块106之间的电路的信号，以使得辅助供电模块在休眠状态下为限束器102和控制模块105供电。其中，开关装置可以是继电器，本实施例对开关装置不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。

作为本实施例一种可选的实施方式，如图4所示，X射线源设备供电系统还包括：

DC/DC电源模块107，一侧与电源模块101连接，另一侧与所述功率模块104连接，用于将所述电源模块101输出电压进行升压，加载在功率模块104的直流母线上。

示例性地，在工作模式下，需要将电源模块101的电压进行升压，如果直接将电源模块101直接通过变压器升至几百千伏的工作电压，变压器的体积会非常大，导致X射线源设备供电系统的体积和重量都会增加，所以本实施例将电源模块输出通过DC/DC电源模块107升压，加载在功率模块104上，以使功率模块104给各个模块提供辅助供电，以及功率模块104自身的耗电。通过设置DC/DC电源模块107减小了X射线源设备供电系统的体积以及重量。在本实施例中控制模块105可以发送第一使能控制信号至DC/DC电源模块107，使得DC/DC电源模块107关断电源模块101和功率单元104之间的供电回路。

作为本实施例一种可选的实施方式，所述电源模块为锂电池。

作为本实施例一种可选的实施方式，所述电源模块内置反向充电模块。

示例性地，在X射线源设备实际的应用中还需要与平板探测器和电脑相互配合使用，为了提高使用过程中的整体续航能力，三个部件都要同时有电，任何一个部件出现短板，都会导致影像链不能正常工作。因此电源模块可以内置反向充电模块，以支持反向充电，如图5所示，通过定制的充电器，同时给平板探测器和电脑进行充电，增加平板探测器和电脑的续航时间，通过提高X射线源的续航时间，可以提高整个影像链的续航时间。

本发明实施例提供一种X射线源设备续航方法，应用于上述实施例中X射线源设备供电系统，所述方法包括如下步骤：

当X射线源设备处于休眠状态时，发送第一使能控制信号，所述第一使能控制信号用于切断电源模块与功率模块之间的电路，触发辅助供电模块为所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电。具体内容参见上述实施例系统对应部分，在此不再赘述。

作为本实施例一种可选的实施方式，所述方法还包括：

当X射线源设备处于休眠状态时，发送第二使能控制信号，所述第二使能控制信号用于控制所述开关装置导通。具体内容参见上述实施例系统对应部分，在此不再赘述。

作为本实施例一种可选的实施方式，判定X射线源设备处于休眠状态的方式包括：当预设时长内，未接收到工作触发信号，则确定所述X射线源设备处于休眠状态。预设时长可以是五分钟，当X射线源设备在五分钟内未接收到任何触发信号，也即未打开限束器、组合机头等，那么则确定X射线源设备处于休眠状态。

本发明实施例提供一种X射线源设备续航装置，应用于上述实施例所述的X射线源设备供电系统，包括：

第一使能信号发送模块，用于当X射线源设备处于休眠状态时，发送第一使能控制信号，所述第一使能控制信号用于切断电源模块与功率模块之间的电路，触发辅助供电模块为所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电。具体内容参见上述实施例对应部分，在此不再赘述。

作为本实施例一种可选的实施方式，所述X射线源设备续航装置还包括：

第二使能信号发送模块，用于当X射线源设备处于休眠状态时，发送第二使能控制信号，所述第二使能控制信号用于控制所述开关装置导通。具体内容参见上述实施例对应部分，在此不再赘述。

作为本实施例一种可选的实施方式，第一使能信号发送模块包括：

休眠判断模块，用于当预设时长内，未接收到工作触发信号，则确定所述X射线源设备处于休眠状态。具体内容参见上述实施例对应部分，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种电子设备，如图6所示，处理器310和存储器320，其中处理器310和存储器320可以通过总线或者其他方式连接。

处理器310可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器310还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器320作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的X射线源设备续航方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理。

存储器320可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器320可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器320中，当被所述处理器310执行时，执行实施例中的X射线源设备续航方法。

上述电子设备的具体细节可以对应参阅实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中X射线源设备续航方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种X射线源设备供电系统，所述X射线源设备包括电源模块、限束器、组合机头以及功率模块，所述电源模块与所述功率模块连接，所述功率模块用于为处于工作模式下的X射线源设备的限束器、组合机头供电，其特征在于，射线源设备供电系统，还包括：

控制模块，与所述功率模块连接，用于当所述X射线源设备处于休眠模式下，切断电源模块与功率模块之间的电路；

辅助供电模块，与所述电源模块连接，用于为处于休眠模式下的所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电；

所述辅助供电模块与控制模块之间设置有第一钳位模块、所述辅助供电模块与限束器之间分别设置有第二钳位模块，所述第一钳位模块和所述第二钳位模块用于限制辅助供电模块到控制模块、限束器的输出电压，其中，所述第一钳位模块和所述第二钳位模块由反向二极管组成，所述第一钳位模块的正极与所述辅助供电模块连接，所述第一钳位模块的负极与所述控制模块连接，所述第二钳位模块的正极与所述辅助供电模块连接，所述第二钳位模块的负极与所述限束器连接，使功率模块的各路输出电压高于辅助供电模块的输出电压；

DC/DC电源模块，一侧与所述电源模块连接，另一侧与所述功率模块连接，用于将所述电源模块输出电压进行升压，加载在所述功率模块的直流母线上。

2.根据权利要求1所述的X射线源设备供电系统，其特征在于，所述辅助供电模块与控制模块设置有第一反向二极管，辅助供电模块与限束器之间设置有第二反向二极管，所述电源模块与辅助供电模块之间设置开关装置，所述开关装置用于通/断所述电源模块与辅助供电模块之间的电路。

3.根据权利要求1所述的X射线源设备供电系统，其特征在于，所述电源模块为锂电池。

4.根据权利要求1所述的X射线源设备供电系统，其特征在于，所述电源模块内置反向充电模块。

5.一种X射线源设备续航方法，其特征在于，应用于上述权利要求1－4任一所述的X射线源设备供电系统，所述方法包括如下步骤：

当X射线源设备处于休眠状态时，发送第一使能控制信号，所述第一使能控制信号用于切断电源模块与功率模块之间的电路，触发辅助供电模块为所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当X射线源设备处于休眠状态时，发送第二使能控制信号，所述第二使能控制信号用于控制开关装置导通。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，判定X射线源设备处于休眠状态的方式包括：

当预设时长内，未接收到工作触发信号，则确定所述X射线源设备处于休眠状态。

8.一种X射线源设备续航装置，其特征在于，应用于上述权利要求1－4任一所述的X射线源设备供电系统，包括：

第一使能信号发送模块，用于当X射线源设备处于休眠状态时，发送第一使能控制信号，所述第一使能控制信号用于切断电源模块与功率模块之间的电路，触发辅助供电模块为所述X射线源设备的所述限束器和所述控制模块供电。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求5－7任一所述的X射线源设备续航方法的步骤。

10.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求5－7任一所述的X射线源设备续航方法的步骤。

Images