DE202021105586U1 - Contactless energy supply of a moving medical device - Google Patents
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Abstract
Elektrisches System,
- wobei das elektrische System ein elektrisch betriebenes medizinisches Gerät (4) umfasst,
- wobei das medizinische Gerät (4) als zumindest innerhalb eines Raumes eines Gebäudes mobiles Gerät ausgebildet ist,
- wobei das medizinische Gerät (4) einen elektrischen Akkumulator (5) aufweist, mittels dessen Nutzaggregate (6) des medizinischen Geräts (4), die der medizinischen Diagnostik, der medizinischen Therapie und/oder der medizinischen Pflege dienen, mit elektrischer Energie versorgbar sind,
- wobei das medizinische Gerät (4) eine Ladeeinrichtung (8) aufweist, mittels derer dem Akkumulator (5) elektrische Energie zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass das elektrische System eine Energieübermittlungseinrichtung (2) aufweist, die in dem Raum des Gebäudes angeordnet ist,
- dass die Energieübermittlungseinrichtung (2) eine Übertragungseinrichtung (7) aufweist, über welche der Ladeeinrichtung (8) des medizinischen Geräts (4) kontaktlos Energie zuführbar ist, und
- dass die Ladeeinrichtung (8) derart ausgebildet ist, dass sie die ihr kontaktlos zugeführte Energie dem Akkumulator (5) als elektrische Energie zuführt.
Electrical system,
- wherein the electrical system comprises an electrically operated medical device (4),
- The medical device (4) being designed as a mobile device at least within a room of a building,
- wherein the medical device (4) has an electrical accumulator (5), by means of whose useful units (6) of the medical device (4), which are used for medical diagnostics, medical therapy and / or medical care, can be supplied with electrical energy ,
- wherein the medical device (4) has a charging device (8) by means of which electrical energy can be supplied to the accumulator (5), characterized in that,
- That the electrical system has an energy transmission device (2) which is arranged in the room of the building,
- That the energy transmission device (2) has a transmission device (7) via which the charging device (8) of the medical device (4) can be supplied with energy in a contactless manner, and
- That the charging device (8) is designed in such a way that it supplies the energy supplied to it in a contactless manner to the accumulator (5) as electrical energy.
Description
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem elektrischen System,
- - wobei das elektrische System ein elektrisch betriebenes medizinisches Gerät umfasst,
- - wobei das medizinische Gerät als zumindest innerhalb eines Raumes eines Gebäudes mobiles Gerät ausgebildet ist,
- - wobei das medizinische Gerät einen elektrischen Akkumulator aufweist, mittels dessen Nutzaggregate des medizinischen Geräts, die der medizinischen Diagnostik, der medizinischen Therapie und/oder der medizinischen Pflege dienen, mit elektrischer Energie versorgbar sind,
- - wobei das medizinische Gerät eine Ladeeinrichtung aufweist, mittels derer dem Akkumulator elektrische Energie zuführbar ist.
- - wherein the electrical system comprises an electrically operated medical device,
- - wherein the medical device is designed as a mobile device at least within a room of a building,
- - wherein the medical device has an electrical accumulator, by means of whose useful units of the medical device, which are used for medical diagnostics, medical therapy and / or medical care, can be supplied with electrical energy,
- - The medical device having a charging device by means of which electrical energy can be supplied to the accumulator.
Derartige Geräte sind allgemein bekannt. Es kann sich beispielsweise um ein Gerät für eine Ultraschalluntersuchung eines Patienten (ein Beispiel für eine Diagnose), um ein Gerät zum definierten kontinuierlichen Zuführen eines Fluids zu einem Patienten (ein Beispiel für eine Therapie) oder um ein anderes medizinisches Gerät handeln.Such devices are well known. It can be, for example, a device for an ultrasound examination of a patient (an example for a diagnosis), a device for the defined continuous supply of a fluid to a patient (an example for a therapy) or another medical device.
In der medizinischen Diagnostik, Therapie und Pflege werden zunehmend Geräte eingesetzt, die nicht fest an einem Ort installiert sind, sondern nach Bedarf mobil sind und daher flexibel an verschiedenen Orten verwendet werden können. Je nach Größe des Gerätes können die Geräte auf einer mobilen Plattform installiert sein und durch einen Benutzer oder autonom zu ihrem jeweiligen Einsatzort verfahren werden. Weiterhin können zukünftig auch Geräte zum Einsatz kommen, die ständig mobil sind, um Assistenzfunktionen an ständig wechselnden Orten auszuführen.In medical diagnostics, therapy and care, devices are increasingly being used that are not permanently installed in one place, but are mobile as required and can therefore be used flexibly at different locations. Depending on the size of the device, the devices can be installed on a mobile platform and moved to their respective location by a user or autonomously. Furthermore, devices that are constantly mobile can also be used in the future in order to carry out assistance functions at constantly changing locations.
Im Stand der Technik ist es üblich, die Geräte an ihrem jeweiligen Einsatzort über eine Steckverbindung mit einer stationären Energieversorgung zu verbinden. Falls ein Akkumulator vorhanden ist, muss dieser immer wieder neu geladen werden. Zum Laden des Akkumulators wird das Gerät zu einer Ladestation verbracht. Dort wird das Gerät über eine elektrische Steckverbindung mit einer Energieversorgung verbunden und geladen.In the prior art, it is common to connect the devices to a stationary power supply at their respective place of use via a plug connection. If an accumulator is available, it must be reloaded again and again. To charge the battery, the device is brought to a charging station. There the device is connected to an energy supply via an electrical plug connection and charged.
Das Verbinden des Gerätes mit der Energieversorgung erfolgt üblicherweise über elektrische Stecker oder Ladekontakte. Dies bringt verschiedene Nachteile mit sich. So muss beispielsweise zur Vermeidung einer elektrischen Gefährdung ein Berührschutz der Kontakte der Ladestation gewährleistet sein. Auch muss ein Kurzschluss der Kontakte der Ladestation vermieden werden. Weiterhin können die Ladekontakte verschleißen. Auch ist der Zeitbedarf zum Andocken und Abkoppeln der Ladekontakte erheblich. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Verbindung von einer Bedienperson hergestellt wird. Im Falle einer automatischen Kontaktierung ist oftmals eine große Präzision bei der Positionierung erforderlich.The device is usually connected to the power supply via electrical plugs or charging contacts. This has various disadvantages. For example, to avoid an electrical hazard, contact protection for the contacts of the charging station must be guaranteed. A short circuit of the charging station contacts must also be avoided. The charging contacts can also wear out. The time required to dock and uncouple the charging contacts is also considerable. This is particularly true when the connection is established by an operator. In the case of automatic contacting, great precision is often required in positioning.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Verwendung eines mobilen elektrischen medizinischen Geräts vereinfacht und erleichtert wird.The object of the present invention is to create possibilities by means of which the use of a mobile electrical medical device is simplified and facilitated.
Die Aufgabe wird durch ein elektrisches System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des elektrischen Systems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.The object is achieved by an electrical system with the features of
Erfindungsgemäß wird ein elektrisches System der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
- - dass das elektrische System eine Energieübermittlungseinrichtung aufweist, die in dem Raum des Gebäudes angeordnet ist,
- - dass die Energieübermittlungseinrichtung eine Übertragungseinrichtung aufweist, über welche der Ladeeinrichtung des medizinischen Geräts kontaktlos Energie zuführbar ist, und
- - dass die Ladeeinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die ihr kontaktlos zugeführte Energie dem Akkumulator als elektrische Energie zuführt.
- - that the electrical system has an energy transmission device which is arranged in the room of the building,
- - That the energy transmission device has a transmission device via which energy can be supplied to the charging device of the medical device in a contactless manner, and
- - That the charging device is designed in such a way that it supplies the energy supplied to it in a contactless manner to the accumulator as electrical energy.
Dadurch kann eine Energieübertragung von der Energieübermittlungseinrichtung zur Ladeeinrichtung erfolgen, die robust gegenüber Verschmutzungen und Verschleiß ist. Der Berührschutz kann ohne weiteres gewährleistet werden, indem die Übertragungseinrichtung und - soweit erforderlich auch die Ladeeinrichtung - elektrisch isolierend abgedeckt werden, beispielsweise hinter Verkleidungen aus Isoliermaterial angeordnet werden. In vielen Fällen ist es weiterhin nicht erforderlich, das medizinische Gerät exakt relativ zur Übertragungseinrichtung anzuordnen und auszurichten. Manuelle Handlungen zum Herstellen einer Kontaktierung sind nicht erforderlich.As a result, an energy transfer from the energy transmission device to the charging device can take place that is robust against soiling and wear. The protection against accidental contact can easily be ensured by covering the transmission device and - if necessary, the charging device as well - in an electrically insulating manner, for example by arranging them behind panels made of insulating material. In many cases it is also not necessary to arrange and align the medical device exactly relative to the transmission device. Manual actions to establish contact are not required.
In vielen Fällen weist das medizinische Gerät ein Grundgestell mit Bodenrollen auf, so dass das medizinische Gerät auf einem Boden des Raumes verfahrbar ist. In diesem Fall sind weiterhin der elektrische Akkumulator, die Ladeeinrichtung und die Nutzaggregate in dem Grundgestell angeordnet. Dies erleichtert das Verfahren und Positionieren des medizinischen Geräts.In many cases, the medical device has a base frame with floor rollers, so that the medical device can be moved on a floor of the room. In this case, the electrical accumulator, the charging device and the utility units are also arranged in the base frame. This facilitates the process and positioning of the medical device.
Es ist möglich, dass das medizinische Gerät mit Muskelkraft verfahren wird. Vorzugsweise aber sind die Bodenrollen zumindest teilweise angetrieben und werden Antriebe der Bodenrollen ebenfalls von dem elektrischen Akkumulator mit elektrischer Energie. Dies ist insbesondere bei größeren und schwereren Geräten von Vorteil.It is possible that the medical device will be operated with muscle power. But preferably the floor rollers are at least partially driven and the floor rollers are also driven by the electric accumulator with electrical energy. This is particularly advantageous for larger and heavier devices.
Vorzugsweise weist das medizinische Gerät eine autonome Steuerung auf, welche das medizinische Gerät selbsttätig verfährt. Dadurch wird eine Bedienperson überflüssig oder zumindest entlastet, weil sie der autonomen Steuerung lediglich noch den Zielort vorgeben muss, zu dem das medizinische Gerät von der autonomen Steuerung danach selbsttätig verfahren wird.The medical device preferably has an autonomous control which the medical device moves automatically. As a result, an operator is superfluous or at least relieved, because he only has to specify the destination for the autonomous control, to which the medical device is then automatically moved by the autonomous control.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Übertragungseinrichtung und die Ladeeinrichtung derart ausgebildet, dass sie zum Zuführen der Energie zur Ladeeinrichtung in einem Abstand von wenigen Zentimetern angeordnet sein müssen. In diesem Fall kommen zur Energieübertragung insbesondere eine Energieübertragung mittels Induktionsspulen und eine kapazitive Kopplung in Frage. Bei diesen Ausgestaltungen ist eine effiziente Energieübertragung von der Übertragungseinrichtung zur Ladeeinrichtung möglich.In a preferred embodiment, the transmission device and the charging device are designed in such a way that they have to be arranged at a distance of a few centimeters in order to supply the energy to the charging device. In this case, energy transmission by means of induction coils and capacitive coupling are particularly suitable for energy transmission. With these refinements, an efficient energy transfer from the transmission device to the charging device is possible.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung sind die Übertragungseinrichtung und die Ladeeinrichtung derart ausgebildet, dass sie zum Zuführen der Energie zur Ladeeinrichtung in einem Abstand von mehreren Metern angeordnet sein können oder müssen. In diesem Fall kommen zur Energieübertragung insbesondere eine Energieübertragung über elektrische Felder und über elektromagnetische Strahlung in Frage. Die elektromagnetische Strahlung kann nach Bedarf im sichtbaren Bereich, im ultravioletten Bereich oder im infraroten Bereich liegen. Je nach Ausgestaltung ist hierbei der entsprechende Abstand optional möglich (der Abstand kann also auch kleiner sein) oder zwingend erforderlich.In another preferred embodiment, the transmission device and the charging device are designed such that they can or must be arranged at a distance of several meters in order to supply the energy to the charging device. In this case, energy transfer via electrical fields and via electromagnetic radiation are particularly suitable for energy transfer. The electromagnetic radiation can be in the visible range, in the ultraviolet range or in the infrared range, as required. Depending on the configuration, the corresponding distance is optionally possible (the distance can therefore also be smaller) or is absolutely necessary.
Bei größeren Abständen (also bei Abständen von mehreren Metern) ist die Übertragungseinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Energie der Ladeeinrichtung gerichtet zuführt. Die Übertragungseinrichtung strahlt also ähnlich dem Lichtkegel einer Taschenlampe oder der Strahlungskeule eines Radargeräts die Energie nahezu ausschließlich auf die Ladeeinrichtung hin ab. Dadurch wird die Energieeffizienz bei der Übertragung der Energie von der Übertragungseinrichtung zur Ladeeinrichtung deutlich verbessert.At greater distances (that is to say at distances of several meters), the transmission device is preferably designed in such a way that it supplies the energy to the charging device in a directed manner. The transmission device thus radiates the energy almost exclusively towards the charging device, similar to the light cone of a flashlight or the radiation beam of a radar device. As a result, the energy efficiency in the transmission of the energy from the transmission device to the charging device is significantly improved.
Vorzugsweise weist die Energieübermittlungseinrichtung eine Erfassungseinrichtung auf, mittels derer zumindest die Richtung ermittelbar ist, in welcher das medizinische Gerät oder die Ladeeinrichtung des medizinischen Geräts relativ zur Energieübermittlungseinrichtung oder relativ zur Übertragungseinrichtung angeordnet ist. In diesem Fall ist weiterhin die Energieübermittlungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Richtung, in welche sie die Energie an die Ladeeinrichtung des medizinischen Geräts übermittelt, entsprechend der ermittelten Richtung einstellen kann. Dadurch ist es möglich, die Ausrichtung der Energieabstrahlung automatisiert auszuführen. Gegebenenfalls kann zusätzlich auch der Abstand der Energieübermittlungseinrichtung oder der Übertragungseinrichtung zum medizinischen Gerät oder zur Ladeeinrichtung mit erfasst werden. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich.The energy transmission device preferably has a detection device by means of which at least the direction in which the medical device or the charging device of the medical device is arranged relative to the energy transmission device or relative to the transmission device can be determined. In this case, the energy transmission device is also designed in such a way that it can set the direction in which it transmits the energy to the charging device of the medical device in accordance with the determined direction. This makes it possible to carry out the alignment of the energy radiation in an automated manner. If necessary, the distance between the energy transmission device or the transmission device and the medical device or the charging device can also be recorded. However, this is not absolutely necessary.
Vorzugsweise weist das medizinische Gerät eine Erfassungseinrichtung auf, mittels derer zumindest die Richtung ermittelbar ist, in welcher die Energieübermittlungseinrichtung oder die Übertragungseinrichtung relativ zum medizinischen Gerät oder relativ zur Ladeeinrichtung des medizinischen Geräts angeordnet ist. In diesem Fall ist weiterhin das medizinische Gerät derart ausgebildet, dass es die Ladeeinrichtung entsprechend der ermittelten Richtung ausrichten kann. Dadurch kann die Ausrichtung der Ladeeinrichtung automatisiert optimiert werden. Das Ausrichten der Ladeeinrichtung kann nach Bedarf durch Ausrichten des medizinischen Geräts als solchem oder durch Ausrichten nur der Ladeeinrichtung erfolgen.The medical device preferably has a detection device by means of which at least the direction in which the energy transmission device or the transmission device is arranged relative to the medical device or relative to the charging device of the medical device can be determined. In this case, the medical device is also designed in such a way that it can align the charging device in accordance with the determined direction. As a result, the alignment of the charging device can be optimized in an automated manner. The loading device can be aligned as required by aligning the medical device as such or by aligning only the loading device.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
-
1 einen Raum eines Gebäudes, -
2 eine Seitenansicht eines medizinischen Geräts, -
3 ein Blockschaltbild, -
4 eine Energieübermittlungseinrichtung und ein medizinisches Gerät, -
5 eine Energieübermittlungseinrichtung und ein medizinisches Gerät, -
6 mehrere Energieübermittlungseinrichtungen und ein medizinisches Gerät, -
7 eine Energieübermittlungseinrichtung und mehrere medizinische Geräte und -
8 eine Energieübermittlungseinrichtung und ein medizinisches Gerät.
-
1 a room in a building, -
2 a side view of a medical device, -
3 a block diagram, -
4th an energy transmission device and a medical device, -
5 an energy transmission device and a medical device, -
6th several energy transmission devices and a medical device, -
7th a power transmitter and several medical devices and -
8th a power transmission device and a medical device.
Gemäß
In dem Raum ist eine Energieübermittlungseinrichtung
Die Energieübermittlungseinrichtung
Das medizinische Gerät
Die Energieübermittlungseinrichtung
Um die Mobilität des medizinischen Geräts
Gemäß der Darstellung in
Gemäß
Es ist weiterhin möglich, dass das medizinische Gerät
Die Art und Weise der kontaktlosen Übertragung von Energie von der Übertragungseinrichtung
Beispielsweise ist es möglich, dass zum Zuführen der Energie von der Übertragungseinrichtung
Zur Energieübertragung kann das medizinische Gerät
Zum optimalen Positionieren können Positionierhilfen
Alternativ ist es möglich, dass entsprechend der Darstellung in
Es ist entsprechend der Darstellung in
Aus
Es ist möglich, dass die Abstrahlrichtung der Energieübermittlungseinrichtung
Unabhängig von der Art und Weise, auf welche der Energieübermittlungseinrichtung
In analoger Weise ist es möglich, dass dem medizinischen Gerät
Unabhängig von der Art und Weise, auf welche dem medizinischen Gerät
Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:
- Ein elektrisches System umfasst ein elektrisch betriebenes medizinisches Gerät
4 und eine Energieübermittlungseinrichtung.Das medizinische Gerät 4 ist zumindest innerhalb eines Raumes eines Gebäudes mobil. Es weist einen elektrischen Akkumulator5 auf, mittels dessen seine Nutzaggregate6 mit elektrischer Energie versorgbar sind.Die Nutzaggregate 6 dienen der medizinischen Diagnostik, der medizinischen Therapie und/oder der medizinischen Pflege.Das medizinische Gerät 4 weist weiterhin eine Ladeeinrichtung8 auf, mittels dererdem Akkumulator 5 elektrische Energie zuführbar ist.Die Energieübermittlungseinrichtung 2 ist in dem Raum des Gebäudes angeordnet. Sie weist eine Übertragungseinrichtung7 auf, über welche der Ladeeinrichtung8 des medizinischen Geräts4 kontaktlos Energie zuführbar ist.Die Ladeeinrichtung 8 ist derart ausgebildet, dass sie die ihr kontaktlos zugeführteEnergie dem Akkumulator 5 als elektrische Energie zuführt.
- An electrical system includes an electrically operated medical device
4th and a power transmission device. The medical device4th is mobile at least within a room of a building. It has anelectrical accumulator 5 on, by means of which its utility units6th can be supplied with electrical energy. The utility units6th are used for medical diagnostics, medical therapy and / or medical care. The medical device4th furthermore has a charging device8th on, by means of which theaccumulator 5 electrical energy can be supplied. Theenergy transmission device 2 is located in the room of the building. She has a transmission facility7th on which of the charging device8th of the medical device4th contactless energy can be supplied. The charging device8th is designed in such a way that it transfers the energy supplied to it in a contactless manner to theaccumulator 5 as electrical energy supplies.
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist auf einfache Art und Weise eine kontaktlose Energieversorgung auch mehrerer medizinischer Geräte möglich.The present invention has many advantages. In particular, a contactless energy supply for several medical devices is possible in a simple manner.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiment, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SIEMENS HEALTHINEERS AG, DE Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, MUENCHEN, DE |