ES2824836T3

ES2824836T3 - Sistema de gestión de batería

Info

Publication number: ES2824836T3
Application number: ES11813727T
Authority: ES
Inventors: Ross Krogh; James Martucci; Jeffrey Kotecki; Miroslaw Grzeszykowski
Original assignee: Baxter Healthcare SA; Baxter International Inc
Current assignee: Baxter Healthcare SA; Baxter International Inc
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2021-05-13
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP6240505B2; EP2651469A2; CA2821112C; JP2014501125A; MX2013006429A; AR108304A2; TW201251175A; CA2821112A1; CN103249440A; TWI518963B; JP6280965B2; CN106911156A; KR20130125783A; EP2651469B1; AR084268A1; JP2016220537A; WO2012082599A2; CO6731112A2; BR112013012085A2; US20150073379A1

Abstract

Un sistema de gestión de batería (60) para una o más baterías (56) acoplables a un sistema de suministro de atención sanitaria (50), la una o más baterías acopladas al sistema de suministro de atención sanitaria cuando el sistema no está acoplado a una fuente de alimentación alternativa, comprendiendo el sistema: una unidad de visualización (64); un controlador (66) acoplado a la unidad de visualización y programado: para determinar cuándo se acopla el sistema de suministro de atención sanitaria a la una o más baterías, para controlar la unidad de visualización para visualizar un número inicial que corresponde a un tiempo restante de batería (TROB) cuando el sistema de suministro de atención sanitaria está acoplado a la una o más baterías, estando el sistema de gestión de batería (60) caracterizado por que el controlador (66) se programa adicionalmente: para determinar si el TROB está dentro de un intervalo de tiempo de reserva que se extiende hasta un máximo de intervalo de reserva, siendo el máximo de intervalo de reserva menor que un TROB máximo, en donde dicho intervalo de tiempo de reserva se basa en capacidad de energía para la una o más baterías que dependen del ciclo de batería, la temperatura de batería y la tensión de descarga final de la una o más baterías y una duración operacional extrema para el sistema de suministro de atención sanitaria, para cambiar el TROB de acuerdo con un estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria si el TROB es mayor que el máximo de intervalo de reserva, y para disminuir el TROB sin tener en cuenta el estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria si el TROB es menor que el máximo de intervalo de reserva.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de gestión de batería

Antecedentes

Esta patente se dirige a un sistema de gestión de batería y, en particular, a un sistema de gestión de batería para su uso con un sistema de suministro de atención sanitaria, tal como un sistema de suministro de atención sanitaria que incluye una bomba de infusión y controlador de bomba.

La terapia, o tratamiento, para una condición médica puede caracterizarse en un número de formas diferentes. Por ejemplo, la terapia puede analizarse en términos del agente usado para afectar un cambio en la condición del paciente, tal como un medicamento o radiación. Como otro ejemplo, la terapia puede analizarse en términos del modo o vía de administración.

La terapia de infusión - el suministro intravenoso (es decir, suministro en vena) de terapia - se conoce bien en la técnica. En su forma más simple, la terapia de infusión puede efectuarse usando un contenedor o bolsa conectada a un paciente a través de una cámara de goteo, un conjunto de administración y un catéter. En un sistema de este tipo y de acuerdo con un método de este tipo, el fluido pasa desde la bolsa al paciente por influencia de la gravedad. En un sistema más complejo, puede usarse una bomba o un manguito para controlar el flujo del fluido al paciente.

Cuando se usa una bomba, convencionalmente la bomba se alimenta usando una alimentación de red eléctrica como la alimentación primaria. La alimentación de red eléctrica se usará habitualmente para alimentar no únicamente la bomba, sino también un controlador de bomba asociado con la bomba, cuyo controlador de bomba puede programarse para proporcionar suministro individualizado de los fluidos médicos desde el contenedor o bolsa al paciente. Por ejemplo, el controlador de bomba puede programarse para controlar que la bomba proporcione una tasa de flujo particular del fluido.

Habitualmente también se da el caso en el que se proporciona una fuente de alimentación de batería para alimentar la bomba y controlador de bomba durante un periodo de tiempo limitado. La fuente de alimentación de batería puede incluirse para limitar la posibilidad de que un fallo de la alimentación de red eléctrica resulte en una interrupción del suministro de fluidos al paciente. La fuente de alimentación de batería también puede incluirse para permitir que la bomba y controlador de bomba se muevan con el paciente, tiempo durante el cual puede ser imposible o poco factible conectar la bomba y controlador de bomba a la alimentación de red eléctrica, por ejemplo, transporte de paciente para procedimientos de pruebas, visitas al baño o deambulación prescrita para mejorar la recuperación. Es frecuente el caso en el que el transporte de paciente de pacientes críticos requiere una seguridad muy alta de la duración de operación de la batería, debido a la naturaleza de soporte vital de las infusiones de pacientes. Un fallo en cumplir con la duración de operación de la batería en estas situaciones puede conducir a situaciones con peligro para la vida, como puede observarse en la base de datos de Experiencia de Dispositivo de Instalación de Usuario y Fabricante ("MAUDE") de la FDA.

Debido a que se espera que la fuente de alimentación de batería únicamente tenga que alimentar la bomba y controlador de bomba durante un periodo de tiempo limitado antes de que la bomba y controlador de bomba se acoplen de nuevo a la alimentación de red eléctrica, estas fuentes de alimentación de batería habitualmente incluyen una o más baterías recargables. Cuando la bomba y controlador de bomba se acoplan de nuevo a la alimentación de red eléctrica, puede activarse un cargador para cargar las baterías de vuelta a su carga completa. Una ventaja del uso de baterías recargables es que no es necesario que el proveedor de atención sanitaria cambie las baterías después de cada ciclo de descarga de modo que la fuente de alimentación de batería está con capacidad de carga completa para un ciclo de descarga posterior.

Mientras las baterías recargables tienen una duración en espera más larga que las baterías tradicionales no recargables, las baterías recargables sí tienen una vida útil esperada, que puede estimarse en términos de años y/o números de ciclos de carga/descarga. Finalmente, las baterías recargables necesitarán ser sustituidas. Además, durante la vida útil de la batería recargable, disminuirá la capacidad de carga de la batería.

El documento WO 97/13310 divulga un sistema de gestión de potencia para un dispositivo biomédico que gestiona la potencia para operar el dispositivo desde una batería recargable y desde una fuente de alimentación externa. El sistema de gestión de potencia calcula automáticamente el estado de carga de batería y usa y proporciona una visualización de tiempo de funcionamiento de la cantidad de tiempo calculada que la batería puede operar el dispositivo biomédico con los requisitos de potencia actuales del dispositivo. El documento WO 97/13310 divulga el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento US 2010/0198537 divulga un dispositivo electrónico para calcular el tiempo de uso restante de una batería. El dispositivo comprende un detector para detectar la capacidad de batería restante de una batería, medios para calcular el tiempo de uso restante de la batería basándose en la capacidad de batería detectada y el consumo de potencia del dispositivo electrónico y un dispositivo de visualización para visualizar el tiempo de uso restante.

El documento EP 0546569 divulga un dispositivo para representar una capacidad residual de una batería.

Como se expone en mayor detalle a continuación, la presente divulgación expone un conjunto mejorado que incorpora alternativas ventajosas a los dispositivos y métodos convencionales analizados anteriormente. En particular, la presente divulgación aborda la necesidad no cumplida significativa en el área de gestión de batería para dispositivos portátiles que suministran terapias críticas.

Sumario

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de suministro de atención sanitaria de acuerdo con la reivindicación 12.

Breve descripción de los dibujos

Se cree que la divulgación se entenderá más completamente a partir de la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos adjuntos. Algunas de las figuras pueden haberse simplificado mediante la omisión de elementos seleccionados para el propósito de mostrar más claramente otros elementos. Tales omisiones de elementos en algunas figuras no son necesariamente indicativas de la presencia o ausencia de elementos particulares en cualquiera de las realizaciones ilustrativas, excepto como pueda definirse explícitamente en la correspondiente descripción escrita. Ninguno de los dibujos está necesariamente a escala.

La Figura 1 es una vista esquemática de un sistema de suministro de atención sanitaria y un sistema de gestión de batería de acuerdo con la presente divulgación;

La Figura 2 es un diagrama de bloques del sistema de gestión de batería de la Figura 1;

La Figura 3 es un diagrama de flujo de un método de gestión de descarga usado por el sistema de gestión de batería de acuerdo con la Figura 2; y

La Figura 4 es un diagrama de bloques de método de gestión de carga usado por el sistema de gestión de batería de acuerdo con la Figura 2.

Descripción detallada de diversas realizaciones

Aunque el texto siguiente expone una descripción detallada de diferentes realizaciones de la invención, debería entenderse que el alcance legal de la invención se define mediante las palabras de las reivindicaciones expuestas al final de esta patente. La descripción detallada debe interpretarse únicamente como ilustrativa y no describe cada posible realización de la invención ya que describir cada posible realización sería poco factible, si no imposible.

La Figura 1 ilustra un sistema de suministro de atención sanitaria 50 de acuerdo con la presente divulgación. El sistema de suministro de atención sanitaria 50 puede acoplarse a una alimentación de red eléctrica de CA 52 a través de un enchufe 54, o el sistema de suministro de atención sanitaria 50 puede acoplarse a una o más baterías 56. Por ejemplo, el sistema de suministro de atención sanitaria 50 puede acoplarse a la alimentación de red eléctrica 52 mientras el sistema 50 está estacionario, por ejemplo en la habitación de un paciente. Como alternativa, el sistema de suministro de atención sanitaria 50 puede acoplarse a la una o más baterías 56 cuando el sistema 50 se está moviendo con el paciente, o cuando una fuente de alimentación, tal como la alimentación de red eléctrica 52, no está disponible de otra manera (es decir, cuando el sistema 50 no está acoplado a una fuente de potencia alternativa).

Las baterías 56 pueden ser en forma de baterías de plomo-ácido reguladas por válvula (tal como #MD12020 disponible en Yuasa). Como consecuencia, a diferencia de baterías diseñadas más recientemente que utilizan la especificación de Batería Inteligente, el estado de carga y estado de salud de las baterías 56 no se determina por o no está disponible fácilmente para el usuario de las baterías 56. La ausencia de información con respecto al estado de las baterías 56 hace más complicado el cálculo de la carga restante porque la información con respecto al estado de carga de la batería no está disponible fácilmente. Mientras que el siguiente sistema y método pueden tener ventajas particulares cuando se usan con tales baterías, se reconocerá que el sistema y método también puede aún usarse ventajosamente con otros tipos de baterías.

Con la una o más baterías 56 se asocia un sistema de gestión de batería 60. Mientras el sistema de gestión de batería 60 se ilustra en la Figura 1 como disponiéndose en un alojamiento común 62 con las baterías 56, esto es simplemente una realización de acuerdo con la presente divulgación. Por ejemplo, el sistema de gestión de batería 60 puede situarse en un alojamiento separado de las baterías 56 y, a continuación, ese subconjunto puede conectarse o asociarse de otra manera con las baterías 56.

Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, el sistema de gestión de batería 60 incluye una unidad de visualización 64. En la realización ilustrada, la unidad de visualización 64 puede utilizarse también por el sistema 50 para visualizar información al proveedor de atención sanitaria distinta de la información relacionada con las baterías 56 o el sistema de gestión de batería 60. Sin embargo, de acuerdo con otras realizaciones, la unidad de visualización 64 puede dedicarse al sistema de gestión de batería 60, y visualizar únicamente información relacionada con el sistema de gestión de batería 60.

Como también se ilustra en la Figura 2, el sistema de gestión de batería 60 incluye un controlador 66 acoplado a la unidad de visualización 64. El controlador 66 puede incluir un procesador 68, memoria 70 y una interfaz de entrada/salida 72. La memoria 70 puede ser en forma de memoria de solo lectura (ROM) y memoria de acceso aleatorio (RAM). La ROM puede tomar muchas formas diferentes, incluyendo ROM programable borrable (EPROM) y ROM eléctricamente programable borrable (EEPROM). Además, para facilidad de ilustración, la interfaz 72 se ha representado como una interfaz de entrada/salida; se reconocerá que la interfaz 72 podría ser en forma de dispositivos separados, uno dedicado para entrada y el otro dedicado para salida.

El controlador 66 se programa para efectuar un método de gestión de batería de acuerdo con la presente divulgación. En particular, el controlador 66 puede programarse para efectuar la descarga y recarga de las baterías 56 para lo cual únicamente puede estar disponible una cantidad limitada de información con respecto al estado de carga y estado de salud de las baterías 56, aunque se reconocerá que también podría usarse para otras situaciones. Este método para la descarga y recarga de las baterías 56 puede operar de acuerdo con un modelado conservador del comportamiento de las baterías 56 y el dispositivo de suministro de atención sanitaria 50 (en particular, su consumo de potencia), aunque también puede operar sin modelado conservador. Además, este método puede proporcionar un valor conocido en este documento como el tiempo restante de batería (TROB), cuyo valor está directamente asociado con el paso del tiempo según se determina por un reloj asociado con el controlador 66 o función de reloj realizada por el controlador 66. Por consiguiente, el TROB puede denominarse como determinístico, en que usa un reloj para determinar el paso de tiempo y asocia el paso de tiempo como medido por el reloj con la capacidad de la batería de realizar un estado operacional particular para una cantidad particular de tiempo; esto puede contrastarse con sistemas existentes que usan un parámetro detectado de la batería (tal como tensión) para proporcionar una estimación de la duración de la batería. Además, el método para descargar y recargar puede buscar fomentar con rigor un comportamiento de usuario de modo que las baterías 56 pueden descargarse y recargarse de tal modo que puede mantenerse una confianza alta (por ejemplo, superior al 90 % y, de acuerdo con ciertas realizaciones, superior al 95 %) cuando se proporciona al usuario una indicación visual del TROB en términos de unidades de tiempo, tal como horas, minutos o incluso segundos. Por lo tanto, debería reconocerse que el TROB puede usarse en conjunto con el modelado conservador de acuerdo con ciertas realizaciones y de forma separada del modelado conservador de acuerdo con otras realizaciones.

Es decir, de acuerdo con dispositivos de suministro de atención sanitaria convencionales que incorporan gestión de batería, puede proporcionarse un indicador al usuario del dispositivo de suministro de atención sanitaria para indicar que existe uno de tres estados, tal como con luces verde, amarilla y roja. Estos tres estados pueden determinarse de acuerdo con un nivel de tensión detectado a través de las baterías cuando el sistema de suministro de atención sanitaria 50 se está alimentando por las baterías. Mientras el usuario puede ser capaz, por lo tanto, de diferenciar un dispositivo de suministro con baterías totalmente cargadas de un dispositivo de suministro con baterías parcial o totalmente descargadas, un sistema de este tipo no permite que el usuario determine con algún grado de confianza la cantidad de tiempo que el dispositivo de suministro de atención sanitaria puede estar operando usando las baterías asociadas. De hecho, debido a que el método convencional usa tensiones detectadas y debido a que las tensiones dependen de la tasa de suministro para el sistema de suministro de atención sanitaria asociado (por ejemplo, una tasa de flujo en la que el sistema incluye una bomba de un solo canal o múltiples canales), temperatura de batería, y el número de ciclos de carga/descarga ya realizados por la batería, el tiempo en el que se proporcionan diversas alertas puede variar sobre la vida útil de la batería. En tales condiciones, puede no ser posible determinar si la potencia restante permitiría el movimiento del paciente y el sistema de suministro de atención sanitaria asociado (por ejemplo, una bomba y controlador de bomba) desde la habitación del paciente a otra área de la instalación de atención sanitaria, por ejemplo, para la administración de pruebas médicas, tiempo durante el cual el sistema de suministro de atención sanitaria tendría que operar usando las baterías asociadas.

Para este fin, el sistema de gestión de batería 60 (y en particular, el controlador 66) se programa para provocar que un visualizador proporcione una indicación visual del TROB en un visualizador, de tal forma que el usuario puede ser capaz de comparar el TROB con el tiempo requerido para transportar a un paciente, por ejemplo, y hacer una determinación de si puede intentarse el transporte con el equipo existente o si se requiere otro equipo. Además, el sistema de gestión de batería 60 puede usar un método que provoca que el usuario use las baterías de un modo tal como para evitar el comportamiento que estresaría las baterías 56 hasta un punto en el que no podría confiarse en el TROB visualizado con una confianza alta.

De acuerdo con la invención, se programa un controlador 66 para efectuar un método que incluye las siguientes acciones, aunque como se explica a continuación, el método también puede incluir otras acciones. En particular, el controlador 66 se programa para determinar cuándo se acopla el sistema de suministro de atención sanitaria a la una o más baterías, para controlar la unidad de visualización para visualizar un número inicial que corresponde a un TROB cuando el sistema de suministro de atención sanitaria se acopla a la una o más baterías, determinándose el TROB de acuerdo con un modelado conservador de la una o más baterías y el sistema, y para determinar si el TROB está dentro de un intervalo de reserva que se extiende hasta un máximo de intervalo de reserva, siendo el máximo de intervalo de reserva menor que un TROB máximo. El controlador 66 también se programa para cambiar el TROB de acuerdo con un estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria si el TROB es mayor que el máximo de intervalo de reserva, y para disminuir el TROB sin tener en cuenta el estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria si el TROB es menor que el máximo de intervalo de reserva.

Descargando las baterías de acuerdo con un modelado conservador, en particular uno que es conservador en cuanto a ciclo de batería (en números de ciclos), temperatura de descarga y tensión de descarga, el sistema 60 puede proporcionar uno o más de los siguientes beneficios. Por ejemplo, un modelado conservador puede ayudar a proporcionar un TROB con confianza alta. Además, limitando la tensión de descarga, puede evitarse, o al menos limitarse, un posible daño a las baterías cuando se compara con un sistema 60 que permite que las baterías 56 se descarguen hasta el punto permitido por sistemas convencionales.

Además, el sistema de gestión de batería 60 también puede incluir la unidad de cargador 80 acoplada al controlador 66 y acoplable a la una o más baterías 56. El controlador 66 puede programarse adicionalmente para activar el cargador cuando el sistema de atención sanitaria se acopla a una tensión de red eléctrica para cargar la una o más baterías, y para aumentar el TROB o bien por un primer incremento o bien al TROB máximo de acuerdo con un estado de recarga de la una o más baterías.

Efectuando la carga (o recarga, ya que los dos términos se usarán indistintamente en este documento a no ser que el contexto sugiera de otra manera) que proporciona un número limitado de aumentos discretos en el TROB, el sistema 60 puede proporcionar uno o más de los siguientes beneficios. Un número limitado de aumentos, o recuperaciones, a TROB puede facilitar asociar una confianza alta con cada fase del proceso de recarga. Proporcionando únicamente un número de recuperaciones limitado, el sistema también puede limitar la capacidad del usuario para descargar y recargar continuamente las baterías, porque el usuario no será capaz de estimar con precisión el TROB excepto en el número limitado de recuperaciones discretas permitidas por el sistema 60. Por lo tanto, este método fomenta que el usuario no use las baterías 56 en un intervalo de operación de carga/descarga en el que las corrientes de carga resultantes durante la recarga son altas. En su lugar, se fomenta que el usuario mantenga el sistema de suministro de atención sanitaria acoplado a la alimentación de red eléctrica con la mayor frecuencia posible. De hecho, se cree que cuando se combina con la limitación de tensión de descarga de batería resultante del uso de modelado conservador, limitar el uso de corrientes de carga altas puede reducir el daño de batería en una cantidad significativa, por ejemplo, el 75 %.

Habiendo explicado, por lo tanto, el sistema de suministro de atención sanitaria 50, el sistema de gestión de batería 60, su interacción y la operación del sistema de gestión de batería 60 en términos generales, ahora se describe un análisis más particularizado de la estructura y operación de la realización ilustrada de los sistemas 50, 60, con referencia a las Figuras 1 y 2, y también a las Figuras 3 y 4. En particular, la Figura 3 ilustra una realización de un método 150 para gestionar la descarga de la una o más baterías 56 asociadas con el sistema 50, mientras la Figura 4 ilustra una realización de un método 250 para gestionar la carga la una o más baterías 56.

El método 150 comienza en el bloque 152 con la determinación por el controlador 66 de que el sistema de suministro de atención sanitaria 50 se acopla a las baterías 56. El controlador 66 a continuación hace una determinación inicial en el bloque 154 de si el TROB es igual a un TROB mínimo. De acuerdo con ciertas realizaciones, el TROB mínimo puede ser cero minutos. De acuerdo con otras realizaciones, el TROB mínimo puede establecerse a una cantidad distinta de cero. Sin embargo, si en el bloque 154 se hace la determinación de que el TROB es igual al TROB mínimo en el bloque 154, el método continúa a los bloques 158 y 160, en los que el controlador 66 activa una alarma audible 82 para notificar al usuario que el TROB es igual al TROB mínimo, y controla el visualizador 64 para visualizar un mensaje de alarma visual para notificar al usuario que el TROB es igual al TROB mínimo. El controlador 66 puede operar de acuerdo con los bloques 156 y 158 (que pueden realizarse simultáneamente, en lugar de en serie como se ilustra) durante un periodo de tiempo, que puede establecerse o determinarse por adelantado, por ejemplo 10 segundos. Después de que ha transcurrido el periodo de tiempo, el controlador 66 puede provocar que el sistema de suministro de atención sanitaria 50 se apague o desconecte.

Si el controlador 66 determina en su lugar que el TROB no es igual al TROB mínimo en el bloque 154, el controlador 66 puede realizar una o más determinaciones en las que el TROB se compara contra uno o más intervalos o valores umbrales. Una vez que el controlador 66 ha hecho la determinación, el controlador 66 puede permitir (o limitar) la capacidad de cambios del sistema 50 entre diferentes estados operacionales para provocar un cambio en el TROb , puede provocar que se proporcione una alerta audible o visual al usuario, o incluso provocar que el sistema 50 se apague o desconecte. Mientras la realización del método ilustrado en la Figura 3 puede proporcionar cuatro de tales determinaciones de intervalo o umbral, se apreciará que no cada realización de acuerdo con la presente divulgación incluirá cada tal determinación.

Por ejemplo, el controlador 66 que opera de acuerdo con el método 150 permitirá que cambios en los estados operacionales del sistema 50 afecten al TROB si el TROB es mayor que un valor máximo establecido para un intervalo de valores particular, que puede denominarse en este documento como el intervalo de reserva. Por encima de este intervalo (o por encima de este valor umbral, el máximo de intervalo de reserva), el método 150 puede hacer determinaciones adicionales que dictan la naturaleza de la información visualizada o que afectan a otras características de la operación del sistema 50, pero el sistema de gestión de batería 60 cambiará el TROB de acuerdo con un estado operacional del sistema 50. De manera similar, dentro de este intervalo (o por debajo del máximo de intervalo de reserva), el método 150 puede hacer determinaciones adicionales que dictan las alertas proporcionadas o información visualizada, pero el sistema de gestión de batería 60 disminuirá el TROB sin tener en cuenta el estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria. Sin embargo, mientras la realización ilustrada puede proporcionar múltiples determinaciones de umbral, en su lugar puede hacerse una única determinación de umbral con respecto al intervalo de reserva de acuerdo con otras realizaciones.

De acuerdo con ciertas realizaciones del sistema 60 de acuerdo con la presente divulgación, el TROB se determina con referencia a una o más ecuaciones relacionadas con una capacidad de batería efectiva, un TROB proyectado (o PTROB), y el máximo de intervalo de reserva con una o más tablas que son el producto de modelado conservador de las baterías 56 y el sistema 50. Por ejemplo, el controlador 66 puede programarse para determinar una capacidad de batería efectiva (en porcentaje) cada segundo de acuerdo con la siguiente ecuación (Ec. 1):

CAP = CAP - PCF* (1/3600),

en la que

CAP es la capacidad de batería efectiva (superior a una cantidad requerida para proporcionar la capacidad de intervalo de reserva); y

PCF es un factor de consumo de potencia efectivo.

La capacidad efectiva se establece inicialmente igual al 100 % para una batería totalmente cargada. El factor de consumo de potencia efectivo se determina basándose en modelado conservador para las baterías 56 y el sistema de suministro de atención sanitaria 50. Mientras el factor de consumo de potencia efectivo puede representarse en un número de formas, el factor se proporciona en una forma tabular de acuerdo con ciertas realizaciones, determinándose un factor diferente para cada uno de un número limitado de intervalos de suministro. Por ejemplo, donde el sistema 50 es una bomba de infusión y controlador de bomba, puede usarse la siguiente tabla para una bomba de un solo canal:

Como alternativa, puede usarse la siguiente tabla para una bomba de múltiples canales:

En la preparación de esta tabla, el modelado incluyó las siguientes suposiciones con respecto a la operación de las baterías 56 y el sistema 50, en el que se maximizó el consumo de potencia mientras se minimizó la capacidad de batería:

1. Se supuso una temperatura ambiente convencionalmente baja (15 C) para maximizar el consumo;

2. Se supuso una temperatura de operación para la batería convencionalmente baja (38 C) para minimizar la capacidad;

3. Se supuso un número de ciclos de carga/descarga convencionalmente alto (por ejemplo, 50-70) para minimizar la capacidad;

4. Se supuso la tasa de flujo más alta en cada intervalo para maximizar el consumo; y

5. Se supuso el ciclo de carga/descarga con una tensión de descarga final de 11 V para minimizar la capacidad.

Además, el modelado supuso que se reservaría una capacidad de batería adecuada para proporcionar una operación del sistema 50 durante el periodo de tiempo anteriormente denominado como el intervalo de reserva. Para este periodo, se hicieron suposiciones adicionales para maximizar el consumo, incluyendo:

1. Todos los canales (donde sean multicanal) operando a la tasa (de flujo) de suministro más alta; y

2. La unidad de visualización 64 operando al 50 % de retroiluminación (normalmente se supone que opera al 10 % de retroiluminación).

Basándose en el conocimiento de la capacidad de batería efectiva (CAP), un TROB actual puede determinarse usando la siguiente ecuación (Ec. 2):

CTROB = PTROB*CAP RRM,

en la que

CTROB es el TROB actual;

PTROB es un TROB proyectado obtenido a partir de las tablas proporcionadas anteriormente, de acuerdo con la tasa de suministro (por ejemplo, tasa de flujo) proporcionada entonces por el sistema 50;

CAP es la capacidad de batería efectiva; y

RRM es el máximo de intervalo de reserva (en este caso, 30 minutos).

Suponiendo, a continuación, que el controlador 66 determina en el bloque 154 que el TROB no es igual al TROB mínimo (por ejemplo, cero minutos), entonces el método 150 puede continuar al bloque 162, en el que el controlador 66 determina si el TROB excede una primera cantidad umbral. Si el TROB excede esta primera cantidad umbral, entonces el método 150 continúa al bloque 164, y el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 visualice un aviso visual al usuario de que el sistema 50 está operando con potencia de batería. Esto también puede acompañarse por una alerta audible de acuerdo con ciertas realizaciones. El método 150 continúa, a continuación, al bloque 166 en el que el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 proporcione una indicación numérica visual del número de horas de duración de la batería restante. Mientras este indicador visual puede decrementarse cada segundo o minuto, el controlador 66 puede determinar, en su lugar, que el indicador debería cambiarse únicamente una vez por hora.

Después de realizar el bloque 166, el controlador 66 programado de acuerdo con el método 150 puede hacer una determinación en el bloque 168 en cuanto a si el sistema 50 ha recibido una entrada desde el usuario representativa de una decisión de cambiar el estado operacional del sistema 50. Por ejemplo, donde el sistema 50 es un sistema de suministro de fluido médico que incluye una bomba y un controlador de bomba, el usuario puede introducir un nuevo programa de infusión con una tasa de infusión mayor o menor que la proporcionada en la actualidad por el sistema 50. Si en el bloque 168 se hace la determinación de que se ha recibido la entrada, el sistema 60 puede recibir datos con respecto al cambio de estado operacional en el bloque 170, y puede cambiar el TROB de conformidad con el cambio de estado operacional en el bloque 172. Es decir, si se programa un cambio a una tasa de flujo mayor, entonces el TROB puede disminuirse, mientras que un cambio a una tasa de flujo menor puede resultar en un aumento en el TROB.

Por otra parte, si en el bloque 162 el controlador 66 determina que el TROB es menor que la primera cantidad umbral (por ejemplo, una hora), entonces en el bloque 174 el controlador 66 determina si el TROb es menor que una segunda cantidad umbral, en particular el máximo de intervalo de reserva. Como un ejemplo, el máximo de intervalo de reserva puede establecerse a treinta minutos. Si el controlador determina que el TROB no es menor que el máximo de intervalo de reserva, el controlador 66 continúa al bloque 176.

En el bloque 176, el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 visualice un aviso visual al usuario de que el sistema 50 ha entrado en un intervalo de potencia de batería limitada (por ejemplo, TROB entre una hora y treinta minutos). Esto también puede acompañarse por una alerta audible de acuerdo con ciertas realizaciones. El método 150 continúa, a continuación, al bloque 178 en el que el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 proporcione una indicación numérica visual del número de horas de duración de la batería restante (por ejemplo, una hora). Mientras este indicador visual puede decrementarse cada segundo o minuto, el controlador 66 puede determinar, en su lugar, que el indicador debería visualizarse únicamente una vez.

Después de realizar el bloque 178, el controlador 66 programado de acuerdo con el método 150 puede hacer una determinación en el bloque 180 en cuanto a si el sistema 50 ha recibido una entrada desde el usuario representativa de una decisión de cambiar el estado operacional del sistema 50, similar al bloque 168. Si en el bloque 180 se hace la determinación de que se ha recibido la entrada, el sistema 60 puede recibir datos con respecto al cambio de estado operacional en el bloque 182, y puede cambiar el TROB de conformidad con el cambio de estado operacional en el bloque 184.

Continuando, si el controlador 66 determina en el bloque 174 que el TROB es menor que el máximo de intervalo de reserva, entonces el método 150 continúa al bloque 186, en el que se hace una determinación con referencia a una tercera cantidad umbral (por ejemplo, cinco minutos). Esta comparación se hace para permitir una progresión en fases de las alertas al usuario; de acuerdo con realizaciones alternativas, puede no desearse o ser necesario hacer la tercera comparación de umbral, o la cuarta comparación posterior también ilustrada. Sin embargo, para proporcionar al usuario una progresión en fases de las alertas para limitar las posibilidades de sorpresa, pueden establecerse múltiples umbrales.

Si el controlador determina en el bloque 186 que el TROB está dentro del intervalo de cinco a treinta minutos, entonces el método 150 continúa al bloque 188, en el que el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 visualice un aviso visual al usuario de que el sistema 50 ha entrado en un intervalo de potencia de batería baja (por ejemplo, TROB entre cinco minutos y treinta minutos). Esto también puede acompañarse por una alerta audible de acuerdo con ciertas realizaciones. El método 150 continúa, a continuación, al bloque 190 en el que el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 proporcione una indicación numérica visual del número de minutos de duración de la batería restante (por ejemplo, treinta minutos). Mientras este indicador visual puede decrementarse cada minuto, el controlador 66 puede determinar, en su lugar, que el indicador debería visualizarse únicamente en incrementos de cinco minutos.

Después de realizar el bloque 190, el controlador 66 programado de acuerdo con el método 150 puede hacer una determinación en el bloque 192 en cuanto a si el sistema 50 ha recibido una entrada desde el usuario representativa de una decisión de cambiar el estado operacional del sistema 50, similar al bloque 168. Si en el bloque 192 se hace la determinación de que se ha recibido la entrada, el sistema 60 puede aún recibir datos con respecto al cambio de estado operacional en el bloque 194. Sin embargo, debido a que el sistema de suministro de atención sanitaria 50 está operando en el intervalo de reserva, el controlador 66 no cambiará el TROB de conformidad con el cambio de estado operacional en el bloque 196. En su lugar, el controlador 66 continúa decrementando el TROB sin tener en cuenta el estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria. El controlador 66 continuará proporcionando el TROB al usuario independientemente del estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria 50 mientras el TROB está dentro del intervalo de reserva.

Si se hace la determinación de que el TROB es menor que el tercer umbral en el bloque 186, el método 150 continúa a una determinación con respecto a un cuarto umbral en el bloque 198. En este punto, el controlador 66 determina si el TROB es mayor que un intervalo de reserva mínimo, que puede establecerse que sea cero minutos como se ilustra. Si el TROB es mayor que el intervalo de reserva mínimo, entonces el método 150 continúa al bloque 200.

En el bloque 200, el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 visualice un aviso visual al usuario de que el sistema 50 ha entrado en un intervalo de batería agotada (por ejemplo, TROB entre cero minutos y cinco minutos). Esto también puede acompañarse por una alerta audible de acuerdo con ciertas realizaciones. El método 150 continúa, a continuación, al bloque 202 en el que el controlador 66 provoca que la unidad de visualización 64 proporcione una indicación numérica visual del número de minutos de duración de la batería restante (por ejemplo, cinco minutos). Mientras este indicador visual puede decrementarse en cantidades menores de un minuto, tal como en segundos, el controlador 66 puede determinar, en su lugar, que el indicador debería visualizarse únicamente en incrementos de un minuto.

Después de realizar el bloque 202, el controlador 66 programado de acuerdo con el método 150 puede hacer una determinación en el bloque 204 en cuanto a si el sistema 50 ha recibido una entrada desde el usuario representativa de una decisión de cambiar el estado operacional del sistema 50, similar al bloque 168. Si en el bloque 192 se hace la determinación de que se ha recibido la entrada, el sistema 60 puede aún recibir datos con respecto al cambio de estado operacional en el bloque 206. Sin embargo, debido a que el sistema de suministro de atención sanitaria 50 está operando en el intervalo de reserva, el controlador 66 no cambiará el TROB de conformidad con el cambio de estado operacional en el bloque 208. En su lugar, el controlador 66 continúa decrementando el TROB sin tener en cuenta el estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria. El controlador 66 continuará proporcionando el TROB al usuario independientemente del estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria 50 mientras el TROB está dentro del intervalo de reserva.

El método 150 continúa al bloque 210 cuando en el bloque 198 se hace la determinación de que se cumple el intervalo inverso mínimo (por ejemplo, el TROB es igual a cero minutos). En un caso de este tipo, el controlador 66 podría comenzar simplemente a apagar o desconectar el sistema de suministro de atención sanitaria 50. Sin embargo, de acuerdo con la realización ilustrada, el controlador 66 que opera de acuerdo con el método 150 puede programarse, en su lugar, para proporcionar un periodo final de cinco minutos antes de la desconexión final del sistema de suministro de atención sanitaria 50.

Por consiguiente, el controlador 66 controlaría la unidad de visualización 64 para visualizar un aviso visual al usuario de que el sistema 50 ha entrado en un periodo de apagado (por ejemplo, TROB ha alcanzado cero minutos). Esto también puede acompañarse por una alerta audible de acuerdo con ciertas realizaciones. El controlador 66 también puede provocar que la unidad de visualización 64 proporcione una indicación numérica visual del número de minutos de duración de la batería restante (por ejemplo, cinco minutos). Mientras este indicador visual puede decrementarse en cantidades menores de un minuto, el controlador 66 puede determinar, en su lugar, que el indicador debería visualizarse únicamente en incrementos de un minuto. El controlador 66 también puede detener cualquier infusión en funcionamiento en la actualidad en el bloque 214.

El controlador 66 programado de acuerdo con el método 150 puede hacer, a continuación, una determinación en el bloque 216 en cuanto a si el sistema 50 ha recibido una entrada desde el usuario representativa de una decisión de cambiar el estado operacional del sistema 50, similar al bloque 168. Si en el bloque 216 se hace la determinación de que se ha recibido la entrada, el sistema 60 puede aún recibir datos con respecto al cambio de estado operacional en el bloque 218. Sin embargo, debido a que el sistema de suministro de atención sanitaria 50 está operando en el intervalo de apagado, el controlador 66 evita que el sistema 50 efectúe el cambio programado. En su lugar, el controlador 66 continúa decrementando el TROB sin tener en cuenta el estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria, y prohíbe la operación del sistema de suministro de atención sanitaria 50. El controlador 66 continuará proporcionando el TROB al usuario independientemente del estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria 50 mientras el TROB está dentro del intervalo de apagado.

Una vez que el controlador 66 determina que se ha alcanzado el final del intervalo de apagado (por ejemplo, han pasado cinco minutos) en el bloque 222, el controlador 66 continúa para apagar el sistema de suministro de atención sanitaria 50 en el bloque 224.

Pasando a continuación a la Figura 4, el método 250 para cargar las baterías 56 comienza en el bloque 252. En el bloque 252, el controlador 66 determina si el sistema de suministro de atención sanitaria 50 se está alimentando usando la alimentación de red eléctrica. Si el controlador 66 determina que el sistema de suministro de atención sanitaria 50 no se está alimentando por la alimentación de red eléctrica (por ejemplo, el sistema 50 se acopla a las baterías 56, o las baterías se han descargado y el sistema 50 está apagado), entonces el controlador 66 no continúa con el método 250. Sin embargo, si el controlador 66 determina que el sistema 50 se acopla a la alimentación de red eléctrica, entonces el controlador 66 programado de acuerdo con el método 250 continúa al bloque 254.

En el bloque 254, el controlador 66 determina si el TROB es mayor que el máximo de intervalo de reserva (por ejemplo, treinta minutos). Si el TROB no es mayor que el máximo de intervalo de reserva, entonces el método 250 continúa al bloque 256; si lo es, entonces el método 250 continúa al bloque 258.

Continuando, a continuación, al bloque 256, como una primera precaución, el controlador 66 determina en el bloque 256 si la tensión de las baterías 56 ha caído por debajo de 11 V. Si ha caído, entonces el controlador 66 no cambiará el TROB hasta que en el bloque 258 se hace una determinación de que la batería está totalmente cargada. Hasta entonces, incluso aunque las baterías 56 están aún cargándose usando el cargador 80, la unidad de visualización 64 no cambiará de acuerdo con el estado de recarga de las baterías 56. Si el controlador 66 determina en el bloque 256 que la tensión 56 no ha caído por debajo de 11 V, entonces el método 250 continúa al bloque 260.

Como una segunda precaución, el controlador 66 determina en el bloque 260 si el cargador 80 se ha acoplado a la alimentación de red eléctrica durante más de un periodo umbral de tiempo continuo, por ejemplo treinta minutos consecutivos. Si el cargador 80 no ha estado acoplado a la red eléctrica durante más de treinta minutos consecutivos, el método 250 no continúa al bloque 262, en el que se realiza una determinación si la corriente de carga a través de las baterías 56 está por debajo de un primer umbral de corriente. De hecho, si el cargador 80 se desacopla de la alimentación de red eléctrica antes de hayan transcurrido treinta minutos consecutivos, el controlador 66 puede reiniciar el método de carga 250 en el bloque 252 cuando detecta que el cargador 80 se ha acoplado de nuevo a la alimentación de red eléctrica. Cuando el controlador 66 determina que el cargador 80 se ha acoplado a la red eléctrica durante más de treinta minutos, entonces el método continúa al bloque 262.

En el bloque 262, el controlador 66 determina si la corriente de carga está por debajo de un primer umbral de corriente. El primer umbral de corriente es representativo de una primera condición de carga en las baterías 56. El método 250 no continúa hasta que la corriente de carga a través de las baterías 56 cae por debajo del primer umbral de corriente. Una vez que la corriente de carga cae por debajo del primer umbral de corriente, el controlador 56 controla la unidad de visualización 64 en el bloque 264 para visualizar uno o más números representativos de una primera cantidad de recarga, que puede ser igual al máximo de intervalo de reserva de acuerdo con ciertas realizaciones que incluyen la realización ilustrada en la Figura 4. El método 250 continúa, a continuación, al bloque 258.

El controlador 66 determina si la corriente de carga está por debajo de un segundo umbral de corriente en el bloque 258. El segundo umbral de corriente es representativo de una segunda condición de carga en las baterías 56. De acuerdo con la realización ilustrada, la segunda condición de carga puede corresponder a la condición de carga completa de las baterías 56, aunque esto no necesita ser el caso de acuerdo con otras realizaciones. Una vez que la corriente de carga cae por debajo de la segunda condición de carga, entonces el método 250 continúa al bloque 266, y el controlador 56 controla la unidad de visualización 64 en el bloque 266 para visualizar uno o más números representativos de una segunda cantidad de recarga, que puede ser igual a la condición de carga completa de acuerdo con ciertas realizaciones incluyendo la realización ilustrada en la Figura 4. El controlador 66 programado de acuerdo con el método 250 puede establecer, a continuación, la capacidad de batería efectiva al 100 %.

El sistema 60 y los métodos 150, 250 pueden proporcionar tales ventajas como se han detallado anteriormente, y otras ventajas además.

Ċ

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de gestión de batería (60) para una o más baterías (56) acoplables a un sistema de suministro de atención sanitaria (50), la una o más baterías acopladas al sistema de suministro de atención sanitaria cuando el sistema no está acoplado a una fuente de alimentación alternativa, comprendiendo el sistema:

una unidad de visualización (64);

un controlador (66) acoplado a la unidad de visualización y programado:

para determinar cuándo se acopla el sistema de suministro de atención sanitaria a la una o más baterías, para controlar la unidad de visualización para visualizar un número inicial que corresponde a un tiempo restante de batería (TROB) cuando el sistema de suministro de atención sanitaria está acoplado a la una o más baterías,

estando el sistema de gestión de batería (60) caracterizado por que el controlador (66) se programa adicionalmente:

para determinar si el TROB está dentro de un intervalo de tiempo de reserva que se extiende hasta un máximo de intervalo de reserva, siendo el máximo de intervalo de reserva menor que un TROB máximo,

en donde dicho intervalo de tiempo de reserva se basa en capacidad de energía para la una o más baterías que dependen del ciclo de batería, la temperatura de batería y la tensión de descarga final de la una o más baterías y una duración operacional extrema para el sistema de suministro de atención sanitaria, para cambiar el TROB de acuerdo con un estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria si el TROB es mayor que el máximo de intervalo de reserva, y

para disminuir el TROb sin tener en cuenta el estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria si el TROB es menor que el máximo de intervalo de reserva.

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el TROB se determina de acuerdo con un modelado conservador de la una o más baterías (56) y el sistema de atención sanitaria (50).

3. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que el TROB, el TROB máximo y la estimación de intervalo de reserva se basan en el comportamiento modelado de la una o más baterías (56) y el sistema de suministro de atención sanitaria (50).

4. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el TROB se basa en capacidad de energía para la una o más baterías (56) que dependen del ciclo de batería y la tensión de descarga final de la una o más baterías.

5. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el controlador (66), si el TROB es mayor que el máximo de intervalo de reserva, se programa:

para determinar un primer TROB proyectado de acuerdo con un primer estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria (50);

para determinar que el sistema de suministro de atención sanitaria ha cambiado desde el primer estado operacional a un segundo estado operacional; y

para determinar un segundo TROB proyectado de acuerdo con el segundo estado operacional del sistema de suministro de atención sanitaria.

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el controlador (66) se programa para añadir el máximo de intervalo de reserva bien al primer TROB proyectado o bien al segundo TROB proyectado para determinar el TROB.

7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el controlador (66) se programa para determinar el primer TROB proyectado de acuerdo con una capacidad de batería efectiva y una primera proyección de duración de la batería y para determinar el segundo TROB proyectado de acuerdo con la capacidad de batería efectiva y una segunda proyección de duración de la batería.

8. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el sistema (60) adicionalmente una unidad de cargador (80) acoplable a la una o más baterías (56), el controlador (66) acoplado a la unidad de cargador y programado adicionalmente:

para activar el cargador cuando el sistema de atención sanitaria (50) se acopla a una tensión de red eléctrica para cargar la una o más baterías, y

para aumentar el TROB o bien por un primer incremento o bien al TROB máximo de acuerdo con un estado de recarga de la una o más baterías.

9. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el estado de recarga depende de una corriente de carga a través de la una o más baterías (56).

10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el TROB se aumenta en el primer incremento de acuerdo con un primer estado de recarga asociado a una primera medición de carga eléctrica, y el TROB se aumenta al TROB máximo de acuerdo con un segundo estado de recarga asociado a una segunda medición de corriente de carga, siendo la segunda medición de corriente de carga menor que la primera medición de corriente de carga.

11. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, el controlador (66) programado para aumentar el TROB en un primer incremento, en un segundo incremento o al TROB máximo de acuerdo con un estado de recarga de la una o más baterías.

12. Un sistema de suministro de atención sanitaria (50) que comprende:

una o más baterías (56);

una bomba portátil para su uso en suministro intravenoso de fluidos médicos, pudiéndose acoplar a la bomba portátil la una o más baterías;

una unidad de entrada;

un sistema de gestión de batería (60) de acuerdo con la reivindicación 1; y

un controlador de bomba acoplado a la bomba portátil, la unidad de visualización y la unidad de entrada, el controlador de bomba programado para recibir una entrada desde la unidad de entrada y para controlar la bomba portátil para introducir un estado operacional de acuerdo con la entrada recibida.

13. El sistema de suministro de atención sanitaria de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el sistema de gestión de batería (60) es según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11.