CN213125621U - 馈电式电池充电电路及医疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种馈电式电池充电电路及医疗设备。该馈电式电池充电电路包括：主控制器，用于在医疗设备下电后，输出开关控制信号；以及开关电路，开关电路的受控端与主控制器连接，开关电路的输入端与储能电容连接，开关电路的输出端用于与电池组件连接；开关电路，用于在接收到开关控制信号时开启，以将储能电容的储能电压输出至电池组件，以为电池组件充电。本实用新型可在医疗设备下电后，利用储能电容闲置的能量为电池组件进行充电。

Description

馈电式电池充电电路及医疗设备

技术领域

本实用新型涉及电池充电技术领域，特别涉及一种馈电式电池充电电路及医疗设备。

背景技术

目前，在X光机等一些医疗设备中，为了满足某些特定功能的大电压使用要求，例如为了满足X光机的曝光功能所需的大电压，会增加储能电容来存储能量，以在设备使用特定功能(例如X光机的曝光功能)时，抽取储能电容储存的电能来满足其要求。储能电容一般是在设备每次上电时存储电能，而在设备下电后，储能电容存储的能量会通过自身漏电流损耗或者会经由电路中的电阻发热损耗，如此，长久使用不断累积，不仅带来严重的电能浪费，而且会对设备的电子器件的寿命造成损耗。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种馈电式电池充电电路，旨在解决医疗设备下电后，储能电容存储的能量被浪费的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种馈电式电池充电电路。所述馈电式电池充电电路包括：

主控制器，用于在医疗设备下电后，输出开关控制信号；以及

开关电路，所述开关电路的受控端与所述主控制器连接，所述开关电路的输入端与所述储能电容连接，所述开关电路的输出端用于与电池组件连接；

所述开关电路，用于在接收到所述开关控制信号时开启，以将所述储能电容的储能电压输出至所述电池组件，以为所述电池组件充电。

可选地，所述主控制器还与所述储能电容连接，用于检测所述储能电容的储能电压，以在检测到所述储能电容的储能电压低于预设电压阈值时，停止输出开关控制信号。

可选地，所述馈电式电池充电电路还包括：

DC-DC电路，所述DC-DC电路的输入端与所述开关电路的输出端电连接，所述DC-DC电路的输出端用于与所述电池组件电连接；所述DC-DC电路用于将所述开关电路输出的储能电压经相应的电压变换后输出至所述医疗设备的电池组件，以为所述电池组件充电。

可选地，所述馈电式电池充电电路还包括：

充电保护电路，所述充电保护电路的输入端与所述DC-DC电路的输出端连接，所述充电保护电路的检测端及输出端均用于与所述医疗设备的电池组件电连接；所述充电保护电路用于在检测到所述电池组件的充电异常信号时，断开所述DC-DC电路与所述电池组件的连接。

本实用新型还提出一种医疗设备，所述医疗设备包括：

负载；

电池组件，用于给所述负载提供电源；

储能电容，用于给所述负载提供瞬态电压；以及

如上所述的馈电式电池充电电路，所述馈电式电池充电电路的输入端与所述储能电容电连接，所述馈电式电池充电电路的输出端与所述电池组件电连接。

可选地，所述医疗设备还包括：

直流电压输入端，所述直流电压输入端与所述储能电容连接，以用于在所述医疗设备上电时输出直流电压至所述储能电容。

可选地，所述医疗设备为X光机。

本实用新型馈电式电池充电电路通过设置主控制器及开关电路，以在主控制器检测到医疗设备下电后，输出开关控制信号控制开关电路开启，从而可将储能电容的储能电压输出至电池组件，以为其进行充电。本实用新型电式电池充电装置通过检测到医疗设备处于下电时，在储能电容和电池组件之间形成充电回路，以利用储能电容中存储的能量为电池组件进行充电，从而解决了医疗设备下电后，储能电容存储的能量通过漏电流或电阻发热损耗，而造成的其能量被浪费的问题，且有利于延长设备中电子器件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型馈电式电池充电电路一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型馈电式电池充电电路另一实施例的功能模块示意图；

图3为本实用新型医疗设备一实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	主控制器	50	负载
20	开关电路	60	电池组件
				30	DC-DC电路	70	储能电容
40	充电保护电路	80	直流电压输入端

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种馈电式电池充电电路。

参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，所述馈电式电池充电电路包括：

主控制器10，用于在医疗设备下电后，输出开关控制信号；以及

开关电路20，所述开关电路20的受控端与所述主控制器10连接，所述开关电路20的输入端与所述储能电容70连接，所述开关电路20的输出端用于与电池组件60连接；

所述开关电路20，用于在接收到所述开关控制信号时开启，以将所述储能电容70的储能电压输出至所述电池组件60，以为所述电池组件60充电。

本实施例中，电池组件60中可包括有作为供电电源的电池及用于给电池充电的充电电路。其中，电池部分可以为铅酸电池，锂电池等，在此不做限定。

主控制器10可以采用MCU、DSP及FPGA等微处理器来实现。主控制器10中可集成有电压采样电路，ADC转换电路及滤波电路等硬件电路；电压采样电路的采样端可与电池组件60的输出端连接，以对其进行采样后输出电压采样信号至ADC转换电路，ADC转换电路用于将模拟信号的电压采样信号转换为数字信号，以使主控制器10可对数字信号形式的电压采样信号进行分析处理，以通过判断电池组件60的输出电压来判断出此时医疗设备是否处于下电状态，并在判断出设备处于下电状态时，输出开关控制信号。其中，开关控制信号可以为高电平或低电平信号。

开关电路20可采用三极管、MOS管、IGBT及光耦等开关器件中的一种或多种组合构建而成。开关电路20的受控端可与主控制器10的相关端口/引脚连接，其输入端可与储能电容70连接，其输出端可与电池组件60中用于给电池充电的充电电路连接，开关电路20用于在接收到主控制器10输出的开关控制信号时开启，并在开启时将储能电容70的储能电压输出至电池的充电电路，从而实现为电池充电。可以理解的是，在其他可选实施例中，开关电路20的输出端还可以直接与电池组件60中的电池连接，以在开启时直接为电池充电。

本实用新型馈电式电池充电电路通过设置主控制器10及开关电路20，以在主控制器10检测到医疗设备下电后，输出开关控制信号控制开关电路20 开启，从而可将储能电容70的储能电压输出至电池组件60，以为其进行充电。本实用新型电式电池充电装置通过检测到医疗设备处于下电时，在储能电容 70和电池组件60之间形成充电回路，以利用储能电容70中存储的能量为电池组件60进行充电，从而解决了医疗设备下电后，储能电容70存储的能量通过漏电流或电阻发热损耗，而造成的其能量被浪费的问题，且有利于延长设备中电子器件的使用寿命。

参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，所述主控制器10还与所述储能电容70连接，用于检测所述储能电容70的储能电压，以在检测到所述储能电容70的储能电压低于预设电压阈值时，停止输出开关控制信号。

本实施例中，主控制器10的用于检测的相关端口/引脚还可以与储能电容 70连接，以通过获取相应的电压检测信号来实时检测储能电容70的电压值。主控制器10可将获取的电压检测信号转换为数字信号后对其进行分析处理，以获取电压检测信号对应的电压值，并可将电压检测信号对应的电压值与预设的电压阈值进行比较，且在电压检测信号对应的电压值小于电压阈值时，停止输出开关控制信号。在实际应用中，主控制器10可在检测到医疗设备下电的同时，对储能电容70的电压值进行检测，以判断储能电容70的电压值是否过低，在其电压值过低时，不开启电池组件60的充电回路；以及在储能电容70充电后期，当储能电容70存储的能量经由充电过程消耗至低于预设电压阈值时，以断开充电回路。如此设置，可合理的利用储能电容70对电池组件60进行充电，以避免过小的充电电压对馈电式电池充电电路造成损害。

参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，所述馈电式电池充电电路还包括：

DC-DC电路30，所述DC-DC电路30的输入端与所述开关电路20的输出端电连接，所述DC-DC电路30的输出端用于与所述电池组件60电连接；所述DC-DC电路30用于将所述开关电路20输出的储能电压经相应的电压变换后输出至所述医疗设备的电池组件60，以为所述电池组件60充电。

本实施例中，DC-DC电路30可采用电源管理集成芯片来实现。在实际应用中，由于储能电容70的储能电压会随着充电过程的进行而下降，而变化的充电电压会对电池的使用寿命造成一定的影响。DC-DC电路30用于将开关电路20所输出的变化的充电电压转换为恒定的充电电压，以为电池组件60充电。例如：当DC-DC电路30采用电源管理集成芯片来实现时，其中可集成有多路DC-DC电路、用于检测输入电压的电压检测电路及根据电压检测信号切换多路DC-DC电路的软件程序或算法，并通过相关引脚/端口与开关电路 20及电池组件60分别电连接，以实时检测储能电容70经开关电路20输出的电压，并根据不同的电压检测信号切换不同的DC-DC电路，以将储能电容70 输出的储能电压经相应的电压变换后输出一固定电压值的电压至电池组件60。可以理解的是，当储能电容70经开关电路20输出的储能电压值过高时，可对其进行降压变换；当电压值过低时，对其进行升压变化。通过设置DC-DC电路30可使电池组件60在恒定的电压下进行充电，以保证充电效果。

参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，所述馈电式电池充电电路还包括：

充电保护电路40，所述充电保护电路40的输入端与所述DC-DC电路30 的输出端连接，所述充电保护电路40的检测端及输出端均用于与所述医疗设备的电池组件60电连接；所述充电保护电路40用于在检测到所述电池组件60的充电异常信号时，断开所述DC-DC电路30与所述电池组件60的连接。

充电保护电路40也可采用MCU、DSP及FPGA等微处理器及相应的外围电路构建实现，或者还可以采用充电保护专用芯片来实现；其中，外围电路可以为温度检测电路。充电保护电路40中可集成有电压采样电路、电流采样电路及存储有相应的温度阈值、电压阈值和电流阈值，并可通过相关的端口，例如：AD采样端口，与外围电路或者电池组件60连接，以接收外围电路输出的检测信号或者获取电池组件60的电压/电流采样信号，并对其进行相应的分析处理，从而可判断电池组件60的充电状态是否异常。例如，充电保护电路40可获取电池组件60的充电电压的电压采样信号，并将其与相应的电压阈值进行比较，以判断电池组件60的充电电压是否过压。当然，充电异常信号还可以为高于电流阈值的电流采样信号，或者高于温度阈值的温度检测信号。在一可选实施例中，电池组件60中的电池为锂电池，充电保护电路 40还可用于控制输入至电池组件60的充电电压及充电电流，以使其保持恒压恒流。充电保护电路40用于在检测到上述多种充电异常信号种的任意一种使，断开DC-DC电路30与电池组件60的连接，以对电池组件60进行充电保护。

本实用新型还提供一种医疗设备，所述医疗设备包括：

负载50；

电池组件60，用于给所述负载50提供电源；

储能电容70，用于给所述负载50提供瞬态电压；以及

如上所述的馈电式电池充电电路，所述馈电式电池充电电路的输入端与所述储能电容70电连接，所述馈电式电池充电电路的输出端与所述电池组件 60电连接。

本实施例中，电池组件60用于为负载50的正常工作提供供电电源。在其他可选实施中，在医疗设备上电时，电池组件60还可经相应的DC-DC电路电压转换后，以为医疗设备中其他的功能模块提供供电电源。储能电容70 用于在医疗设备实现特定功能时，为负载50提供瞬态的大电压，如在医疗设备实现曝光功能时。

所述馈电式电池充电电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在医疗设备中使用了上述馈电式电池充电电路，因此，医疗设备的实施例包括上述馈电式电池充电电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，所述医疗设备还包括：

直流电压输入端80，所述直流电压输入端与所述储能电容70连接，以用于在所述医疗设备上电时输出直流电压至所述储能电容70。

进一步地，所述医疗设备为X光机。

本实施例中，直流电压输入端80可与医疗设备中其他DC-DC模块或者 AC-DC模块的输出端连接，直流电压输入端80用于在医疗设备上电初期，将 DC-DC模块或者AC-DC模块输出的直流电压传输至储能电容70，以为其充电，以待后续负载50的调用。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种馈电式电池充电电路，应用于医疗设备中，所述医疗设备包括负载、用于给所述负载提供电源的电池组件及用于给所述负载提供瞬态电压的储能电容，其特征在于，所述馈电式电池充电电路包括：

主控制器，用于在医疗设备下电后，输出开关控制信号；以及

开关电路，所述开关电路的受控端与所述主控制器连接，所述开关电路的输入端与所述储能电容连接，所述开关电路的输出端用于与电池组件连接；

所述开关电路，用于在接收到所述开关控制信号时开启，以将所述储能电容的储能电压输出至所述电池组件，以为所述电池组件充电。

2.如权利要求1所述的馈电式电池充电电路，其特征在于，所述主控制器还与所述储能电容连接，用于检测所述储能电容的储能电压，以在检测到所述储能电容的储能电压低于预设电压阈值时，停止输出开关控制信号。

3.如权利要求1所述的馈电式电池充电电路，其特征在于，所述馈电式电池充电电路还包括：

DC-DC电路，所述DC-DC电路的输入端与所述开关电路的输出端电连接，所述DC-DC电路的输出端用于与所述电池组件电连接；所述DC-DC电路用于将所述开关电路输出的储能电压经相应的电压变换后输出至所述医疗设备的电池组件，以为所述电池组件充电。

4.如权利要求3所述的馈电式电池充电电路，其特征在于，所述馈电式电池充电电路还包括：

充电保护电路，所述充电保护电路的输入端与所述DC-DC电路的输出端连接，所述充电保护电路的检测端及输出端均用于与所述医疗设备的电池组件电连接；所述充电保护电路用于在检测到所述电池组件的充电异常信号时，断开所述DC-DC电路与所述电池组件的连接。

5.一种医疗设备，其特征在于，所述医疗设备包括：

负载；

电池组件，用于给所述负载提供电源；

储能电容，用于给所述负载提供瞬态电压；以及

如权利要求1-4任一项所述的馈电式电池充电电路，所述馈电式电池充电电路的输入端与所述储能电容电连接，所述馈电式电池充电电路的输出端与所述电池组件电连接。

6.如权利要求5所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备还包括：

直流电压输入端，所述直流电压输入端与所述储能电容连接，以用于在所述医疗设备上电时输出直流电压至所述储能电容。

7.如权利要求5-6任一项所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备为X光机。

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