JP2006334401A - 医療機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】ペースメーカ等の医療機器用の電力供給システムに関し、詳しくは医療機器がパルスを選択的に発生するパルス発生器、パルスを選択的に制御する制御モジュール、電力を供給する電力供給システムで構成される医療機器における電力供給システムを提供する。
【解決手段】電力供給システム420は、Nが1より大きい整数であるN個のバッテリ450−1,450−2等と、共通ノードと、N個の保護モジュール430−1,430−2等とを含む。N個の保護モジュール430−1,430−2等は、制御モジュール408A,408Bと通信し、制御モジュール408A,408Bからの制御信号に基づいて、N個のバッテリ450−1,450−2等のそれぞれ1個を共通ノードに選択的に接続し、N個のバッテリのそれぞれ1個により与えられる電流を監視する。制御モジュールが電流に基づいてそれぞれの制御信号を発生する。
【選択図】 図17

Description

関連出願との相互参照
[0001]本願は、2005年8月31日に出願された米国特許出願第11/216,843号の一部継続出願であり、2005年5月31日に出願された米国仮出願第60/685,915号および2005年8月17日に出願された米国仮出願第60/708,903号の利益を主張するものである。上記出願の開示は、その全体を参照として本明細書に組み入れられる。
発明の分野
[0002]本発明は、医療機器に関し、より詳細には、ペースメーカー等の医療機器用の電力供給システムに関する。
発明の背景
[0003]ペースメーカーシステムは、通常、コントローラ、バッテリ、パルス発生器および1本以上のリード線を含む。パルス発生器は心臓のためのペーシングパルスを生成する。リード線が心臓に刺激を送り、心臓の収縮を検出する。ペースメーカーシステムとは別体のプログラミングモジュールを医師が用いて、患者内に設置された後でペースメーカーの動作を変更することが可能である。
[0004]ペースメーカーシステムにはオンデマンドで動作するものがある。言い換えれば、ペースメーカーシステムは自然の上下心拍数が所定の数値を下回るまで待機している。この状況が発生すると、確実に心臓が収縮して血液を送り出すように、ペースメーカーシステムがペーシングパルスを送信する。
[0005] 密閉ハウジング内に、バッテリ、コントローラ、パルス発生器を実装することができる。リード線は、通常、密閉ハウジングから延び、患者の心臓の心腔内に接続される端部を有する。リード線は、通常、心臓からのフィードバック信号を伝送するのにも用いられる。フィードバック信号を使って、コントローラが心臓の活動を監視し、パルス発生器を適切に始動させることが可能である。バッテリをペースメーカーシステムのハウジングまたは別のコンポーネントの内部で密閉することができる。バッテリ内に蓄積されたエネルギーがしきい値を下回ると、通常、ハウジングおよび/または他のコンポーネントが取り外されてバッテリが交換される。分かるように、バッテリの交換には患者が追加の外科手術を受ける必要がある。
[0006]リード線は、通常、ハウジング内のパルス発生器から静脈を通って心腔へ延びる絶縁されたワイヤを含む。ペースメーカーシステムは、リード線を通してパルス発生器が受信した電気信号を検出することにより心臓を監視する。受信された信号は、心腔の収縮に関する情報を提供する。通常、この情報は、パルスがいつ必要かをコントローラが決定するのに十分なものである。
[0007]ペースメーカーシステムには単腔および二腔用途がある。単腔ペースメーカーシステムは、通例、単一リード線を用いて心臓の一心腔と信号をやり取りする。通常、リード線は右心房または右心室に接続される。このタイプのペースメーカーは、信号の送出が遅過ぎるものの下部心臓への電気経路が良好な状態にある、SA(洞房)結節を有する患者用に選択されることが多い。
[0008]二腔ペースメーカーは、通例、2本のリード線を含む。一方のリード線が右心房に配置され、もう一方のリード線が右心室に配置される。このタイプのペースメーカーは、監視を行い、いずれか一方または両方の心腔に刺激を送ることが可能である。二腔ペースメーカーシステムは、通常、SA結節信号が遅過ぎる上に電気経路が部分的または完全に遮断されている場合に選択される。
[0009]心拍感応型ペースメーカーも用いることができる。心拍感応型ペースメーカーは、通常、身体の血流の必要を監視する追加のセンサーを含む。この情報を監視することによって、自然な心拍数が活動のレベルの上昇に対して十分に上昇しない場合に、ペースメーカーがペースを上昇および/または下降させて補正する。
発明の概要
[0010]医療機器がパルスを選択的に発生するパルス発生器を備える。制御モジュールがパルスを選択的に制御する。電力供給システムが医療機器に電力を供給する。電力供給システムは、Nが1より大きい整数であるN個のバッテリと、共通ノードと、制御モジュールと通信するN個の保護モジュールとを含む。N個の保護モジュールは、制御モジュールからの制御信号に基づいて、N個のバッテリのそれぞれ1個を共通ノードに選択的に接続し、N個のバッテリのそれぞれ1個により与えられる電流を監視する。制御モジュールが電流に基づいてそれぞれの制御信号を発生する。
[0011]他の特徴では、医療機器が、共通ノードをパルス発生器および制御モジュールに選択的に接続する第1のスイッチモジュールをさらに備える。医療機器はペースメーカーシステムを備え、パルスが心臓ペーシングパルスを含む。制御モジュールがM個の制御モジュールを備え、医療機器がM個の制御モジュールの1個をパルス発生器に選択的に接続する第1のスイッチモジュールをさらに備え、Mが1より大きい整数である。第1のスイッチモジュールも、M個の制御モジュールの1個をN個の保護モジュールの1個に選択的に接続する。パルス発生器がP個のパルス発生器を備え、医療機器がP個のパルス発生器の1個をM個の制御モジュールの1個に選択的に接続する第2のスイッチモジュールをさらに備え、Pが1より大きい整数である。医療機器が、リード線と、P個のパルス発生器の1個をリード線に選択的に接続する第3のスイッチモジュールとをさらに備える。
[0012]他の特徴では、第1のスイッチモジュールが冗長性スイッチモジュールを備える。N個の保護モジュールのそれぞれが電流制限モジュールを備える。電流制限モジュールが、並列に接続されたX個のトランジスタを備え、Xが1より大きい整数であり、X個のトランジスタの制御端子が制御モジュールと通信する。電流制限モジュールが、抵抗素子と、抵抗素子と並列に接続されて制御モジュールにより選択的に制御されるスイッチモジュールとを備える。抵抗素子が可変抵抗素子を備え、制御モジュールが可変抵抗素子の抵抗を選択的に変更する。
[0013]医療機器がパルスを選択的に発生するためのパルス発生手段を備える。この医療機器は、パルスと電力供給手段を選択的に制御するための制御手段を備える。電力供給手段が、Nが1より大きい整数である、電流を送るためのN個の電荷蓄積手段と、共通ノードと、制御モジュールからのそれぞれの制御信号に基づいて、N個の電荷蓄積手段のそれぞれ1個を共通ノードに選択的に接続し、N個の電荷蓄積手段のそれぞれ1個を流れる電流を監視するためのN個の保護手段とを備える。制御手段が、N個の電荷蓄積手段を流れる電流に基づいてそれぞれの制御信号を選択的に発生する。
[0014]他の特徴では、医療機器が、共通ノードをパルス発生器および制御モジュールに選択的に接続する第1のスイッチ手段をさらに備える。医療機器はペースメーカーシステムを備え、パルスが心臓ペーシングパルスを含む。制御手段がパルスを調整するためのM個の制御手段を備え、医療機器がM個の制御手段の1個をパルス発生手段に選択的に接続する第1のスイッチ手段をさらに備え、Mが1より大きい整数である。第1のスイッチ手段も、M個の制御手段の1個をN個の保護手段の1個に選択的に接続する。パルス発生手段がP個のパルス発生手段を備え、医療機器がP個のパルス発生手段の1個をM個の制御手段の1個に選択的に接続する第2のスイッチ手段をさらに備え、Pが1より大きい整数である。医療機器が、リード線と、P個のパルス発生手段の1個をリード線に選択的に接続する第3のスイッチ手段とをさらに備える。
[0015]他の特徴では、N個の保護手段のそれぞれが電流を制限するための電流制限手段を備える。電流制限手段のそれぞれが、並列に接続されたX個のトランジスタを備え、Xが1より大きい整数であり、X個のトランジスタの制御端子が制御手段と通信する。電流制限手段が、抵抗を与える抵抗手段と、抵抗手段と並列に接続されて制御手段により選択的に制御されるスイッチ手段とを備える。抵抗手段が可変抵抗を与える可変抵抗手段を備え、制御手段が可変抵抗手段の抵抗を選択的に変更する。
[0016]医療機器を動作する方法が、パルス発生器を用いてパルスを選択的に発生するステップと、制御モジュールを用いてパルスを制御するステップと、共通ノードに複数のバッテリのうち少なくとも1個を選択的に接続するステップと、複数のバッテリのそれぞれを流れる電流を監視するステップと、複数のバッテリを流れる電流に基づいて複数のバッテリのうち少なくとも1個を選択するステップとを備える。
[0017]他の特徴では、医療機器がペースメーカーシステムを備え、パルスが心臓ペーシングパルスを含む。制御モジュールがM個の制御モジュールを含み、この方法がM個の制御モジュールの1個をパルス発生器に選択的に接続するステップをさらに備え、Mが1より大きい整数である。パルス発生器がP個のパルス発生器を含み、この方法がP個のパルス発生器の1個をM個の制御モジュールの1個に選択的に接続するステップをさらに備え、Pが1より大きい整数である。P個のパルス発生器の1個がリード線に選択的に接続される。複数のバッテリの1個に接続される抵抗素子の抵抗値が、それから与えられる電流を調整するために選択的に調整される。
[0018]医療機器が、患者に送信するためのパルスを選択的に発生するP個のパルス発生器を備える。電力供給システムがN個のバッテリを備える。M個の制御モジュールがパルスを選択的に制御する。L個のスイッチモジュールが、P個のパルス発生器のうち選択された1個と、N個のバッテリのうち少なくとも選択された1個と、M個の制御モジュールのうち選択された1個とを選択的に接続し、P、M、N、およびLが1より大きい整数である。
[0019]他の特徴では、制御モジュールが、N個のバッテリにより供給される電流を監視し、それに基づいてL個のスイッチモジュールを選択的に制御する。N個の保護モジュールが、N個のバッテリのうち少なくとも選択された1個により与えられる電流を選択的に変更する。N個の保護モジュールが、N個のバッテリのうち少なくとも選択された1個により与えられる電流を選択的に制限する。L個のスイッチモジュールが、N個のバッテリを共通ノードに選択的に接続する第1のスイッチモジュールと、共通ノードをP個のパルス発生器およびM個の制御モジュールに選択的に接続する第2のスイッチモジュールとを含む。
[0020]他の特徴では、医療機器がペースメーカーシステムを備え、パルスが心臓ペーシングパルスを含む。医療機器は、リード線と、P個のパルス発生器のうち選択された1個をリード線に選択的に接続する第3のスイッチモジュールとをさらに備える。N個の保護モジュールのそれぞれが電流制限モジュールを備える。電流制限モジュールが、並列に接続されたX個のトランジスタを備え、Xが1より大きい整数であり、X個のトランジスタの制御端子がM個の制御モジュールのうちの少なくとも1個と通信する。電流制限モジュールが、抵抗素子と、抵抗素子と並列に接続されて制御モジュールにより選択的に制御されるスイッチモジュールとを備える。抵抗素子が可変抵抗素子を備え、制御モジュールが可変抵抗素子の抵抗を選択的に変更する。
[0021]医療機器が、患者に送信するためのパルスを選択的に発生するためのP個のパルス発生手段と、電流を蓄積するためのN個の電流蓄積手段を備える電力供給システムと、パルスを選択的に制御するM個の制御手段と、P個のパルス発生手段のうち選択された1個と、N個の電流蓄積手段のうち少なくとも選択された1個と、M個の制御手段のうち選択された1個とを選択的に接続するL個のスイッチ手段とを備えており、P、M、N、およびLが1より大きい整数である。
[0022]他の特徴では、制御手段が、N個の電流蓄積手段により供給される電流を監視し、それに基づいてL個のスイッチ手段を選択的に制御する。医療機器が、N個の電流蓄積手段のうち少なくとも選択された1個により与えられる電流を選択的に変更するためのN個の保護手段をさらに備える。医療機器が、N個の電流蓄積手段のうち少なくとも選択された1個により与えられる電流を選択的に制限するN個の保護手段をさらに備える。L個のスイッチ手段が、N個の電流蓄積手段を共通ノードに選択的に接続する第1のスイッチ手段と、共通ノードをP個のパルス発生手段およびM個の制御手段に選択的に接続する第2のスイッチ手段とを含む。医療機器がペースメーカーシステムを備え、パルスが心臓ペーシングパルスを含む。医療機器は、リード線と、P個のパルス発生手段のうち選択された1個をリード線に選択的に接続する第3のスイッチ手段とをさらに備える。
[0023]他の特徴では、N個の保護手段のそれぞれが電流を制限するための電流制限手段を備える。電流制限手段が、並列に接続されたX個のトランジスタを備え、Xが1より大きい整数であり、X個のトランジスタの制御端子がM個の制御手段のうち少なくとも1個と通信する。電流制限手段が、抵抗を与える抵抗手段と、抵抗手段と並列に接続されて制御手段により選択的に制御されるスイッチ手段とを備える。抵抗手段が可変抵抗素子を含み、制御手段が可変抵抗素子の抵抗を選択的に変更する。
[0024]医療機器を動作する方法が、P個のパルス発生器を用いて患者に送信するためのパルスを選択的に発生するステップと、N個のバッテリを用いて電力を供給するステップと、M個の制御モジュールを用いてパルスを選択的に制御するステップと、P個のパルス発生器のうち選択された1個と、N個のバッテリのうち少なくとも選択された1個と、M個の制御モジュールのうち選択された1個とを選択的に接続するステップとを備え、P、M、N、およびLが1より大きい整数である。
[0025]他の特徴では、N個のバッテリにより供給される電流が監視され、それに基づいてL個のスイッチモジュールが選択的に制御される。N個のバッテリのうち少なくとも選択された1個により与えられる電流が選択的に変更される。N個のバッテリのうち少なくとも選択された1個により与えられる電流が選択的に制限される。N個のバッテリが共通ノードに選択的に接続され、共通ノードがP個のパルス発生器およびM個の制御モジュールに選択的に接続される。医療機器がペースメーカーシステムを含み、パルスが心臓ペーシングパルスを含む。P個のパルス発生器のうち選択された1個がリード線に選択的に接続される。
[0026]本発明の利用可能性のさらなる領域が以下の詳細な説明から明らかになる。詳細な説明および特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すものであるが、単なる例示目的であり、本発明の範囲を限定する意図はないことを理解されたい。
[0027]本発明は、詳細な説明および添付の図面からより十分に理解される。
好ましい実施形態の詳細な説明
[0059]以下の好ましい実施形態の説明は本質的に単なる例示であり、本発明、その出願、利用を限定する意図は全く無い。明確化のために、図面中で類似の要素を識別するために同一の参照番号が用いられる。本明細書で、モジュールおよび/またはデバイスの用語は、特定用途向け集積回路(ASIC)、電子回路、1つ以上のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行するプロセッサ(共有、専用、またはグループ)およびメモリ、組み合わせ論理回路、および/または他の記載された機能性を提供する適当なコンポーネントを指す。本発明をラップトップコンピュータおよび/またはラップトップ負荷に関連して説明するが、本発明は任意のモバイルデジタルコンピューティング機器および/またはモバイルコンピューティング機器負荷に適用する。本明細書で、モバイルコンピューティング機器の用語は、少なくとも1個の集積回路を含み、且つバッテリまたは他の携帯電力貯蔵デバイス等のモバイル電源により電流を供給されるデジタル機器を指す。モバイルコンピューティング機器の例には、ラップトップコンピュータ、MP3プレイヤー、携帯情報端末(PDA)等が含まれるがこれに限定されない。
[0060]図1A、1Bおよび1Cを参照すると、従来技術によるラップトップコンピュータ10等のモバイルコンピューティング機器が、ラップトップ負荷等の1個以上の負荷12と、負荷12に電力を供給するバッテリパック14とを含む。バッテリパック14は直列に接続されたバッテリを含む。バッテリパック14は、ラップトップ負荷12用の集中エネルギー源として機能する。言い換えれば、バッテリパック14は導体16および/または18を通じてラップトップ負荷12に電流および電圧を与える。導体16および/または18の一方をアース等の基準電位に接続することができる。図1Bで、バッテリパック14は直列に接続されたバッテリ20−1、20−2、…および20−X(総称してバッテリ20)を含み、Xは1よりも大である。従来のバッテリパック設計において、バッテリ20は電圧を増加し電流を減少させるように直列に接続される。
[0061]ラップトップ10は図1Cに示すようにDC/DCコンバータ22を含んでもよい。DC/DCコンバータ22は導体24および/または26を介してバッテリパック14と通信する。ラップトップ負荷12は導体28および/または30を介してDC/DCコンバータ22と通信する。1又は複数の導体をアース等の基準電位に接続することができる。このように、DC/DCコンバータ22は第1の電圧レベルをバッテリパック14から受信し、第2の電圧レベルをラップトップ負荷12に出力する。例えば、バッテリパック14は12V等のバッテリパック電圧を出力することができる。DC/DCコンバータ22はバッテリパック電圧をラップトップ負荷12で使用するための1V供給電圧等の低い電圧レベルに変換する。言い換えれば、本例のDC/DCコンバータ22は12:1の変換比をもった降圧コンバータである。上述のように、高い変換比は比較的高い変換損失を有する傾向がある。バッテリパック電圧を増加させることにより、同時に変換非効率による損失を増加させつつ、寄生分配抵抗に関連するエネルギー損失を減少させる。
[0062]図2Aを参照すると、本発明によるモバイルコンピューティング機器用の電力供給システム40が1個以上の分散負荷センター42−1、42−2、…、42−M(総称して負荷センターまたは負荷42と呼ぶ)を含む。分散負荷センター42のそれぞれが1個以上の負荷を含む。バッテリ44−1、44−2、…、44−M(総称してバッテリ44と呼ぶ)等の1個以上の分散電源が負荷42に並列に接続される。言い換えれば、バッテリ44−1が負荷センター42−1に直接接続されて電力を与える。バッテリ44−2は負荷センター42−2に直接接続されて電力を与える。バッテリ44−Mは負荷センター42−Mに直接接続されて電力を与える。負荷センター42は複数の負荷を含んでもよい。言い換えれば、バッテリ44および負荷42の数は等しくなくてもよい。
[0063]バッテリ44の並列分散配列により、最適な方法で電力が負荷に供給される。例えば、典型的なラップトップコンピュータサブシステムは、半導体負荷等の負荷と、ラップトップコンピュータ全域にわたって物理的に分散された他のタイプの負荷を含む。本発明において、各負荷42は最適配置されたバッテリ44から電力を受け取ることが可能である。対照的に、負荷12は(図1Aおよび1Cに示したように)単一の集中配置されたバッテリパック14から電力を受け取る。
[0064]負荷42の電力要件が不均衡となる可能性がある。例えば、負荷42−1は負荷42−2よりも多くの電流を必要とすることもある。不均一な電力消費を防止するために、電力供給システム40は1個以上の端子接続部46および48を含む。端子接続46および48は、それぞれ負荷センター42および/またはバッテリ44の第1の端子および第2の端子を短絡する任意の適当な導電性材料としてよい。言い換えれば、第1のバッテリの第1の端子がバッテリパックの他のバッテリの第1の端子に接続される。同様のアプローチが第2の端子についても用いられる。例えば、端子接続部46および48は、プリント配線板(PCB)電力配線/平面(PT/P)および/またはアース配線/平面(GT/P)に接続された導線および/または金属補剛材を含むこともできるがこれに限定されない。
[0065]図2Bを参照すると、例示的な電力供給システム50が、中央演算処理装置(CPU)負荷52、メモリ負荷54、およびグラフィックスプロセッシングユニット(GPU)負荷56を含む。CPU負荷52、メモリ負荷54、およびGPU負荷56は異なる電流要件を有する可能性がある。端子接続部46および48により、異なる負荷が1又は複数のバッテリ44から電力を受け取ることができる。
[0066]図3Aを参照すると、本発明の第1の例示的な実施によるラップトップコンピュータ60が示されている。ラップトップコンピュータ60は、並列分散配列で接続された負荷62およびバッテリ64を含む。各バッテリ64はバッテリパック66に組み込まれている。各バッテリ64は、バッテリパック66および負荷62間の複数の対応する接続部を介して負荷62に電力を与える。各バッテリ64はバッテリパック66内で(図2Aおよび2Bで説明したように)接続されている。
[0067]バッテリパック66はラップトップコンピュータ60内に配置して示してあるが、バッテリパック66をラップトップコンピュータ60外部に配置できることを当業者は理解できる。さらに、ラップトップコンピュータ60は、上述のように並列に接続された複数のバッテリをそれぞれ含む複数のバッテリパック66を含んでもよい。例えば、ラップトップコンピュータ60は、ラップトップコンピュータ60の両側面上に物理的に配置されたバッテリパック66を含んでもよい。
[0068]負荷62およびバッテリ64の並列分散配列は、バッテリパック66の製造に有利である。負荷と直列に接続されたバッテリパックは、通常直列に接続された複数のバッテリを含む。1又は複数のバッテリがバッテリパック中の他のバッテリよりも小さい容量を有してもよい。このような配列では、大容量(すなわち強い)バッテリが放電中に、小容量(すなわち弱い)バッテリが自己逆充電することがある。結果として、小容量バッテリが損傷を受け、それによってバッテリパックの全容量が低下する。各バッテリは、実際の蓄積容量を決定し、バッテリパック内に不等価容量をもったバッテリを含まないように、充電および放電しなくてはならない。
[0069]本発明の並列分散配列は、平衡バッテリ容量に関連する製造時間およびコストをなくすものである。並列バッテリパック配列において、電流は必然的にバッテリパック66から負荷62へと供給される。強いバッテリは、同じバッテリパック内で弱いバッテリよりもより多くの電流を与え、弱いバッテリの逆充電の可能性をなくす。結果として、バッテリパック全体の寿命が延び、バッテリパック66の最大容量がより効果的に使用される。例えば、1個以上のバッテリ64が最低電圧仕様まで放電してバッテリパックのエネルギーを完全に利用すると、逆充電は起きない。同様に、並列分散配列はより高い信頼性を提供する。バッテリ64のいずれかが時間とともに衰弱すると、強いバッテリが弱いバッテリのエネルギー出力の一部または全てを補充することが可能である。したがって、バッテリパック66の全容量が著しく低下することはない。
[0070]図3Bを参照すると、バッテリパック66は、短絡回路条件があるときにバッテリ64を絶縁する短絡回路検出モジュール67を組み込むことができる。言い換えれば、短絡回路検出モジュール67はバッテリパックを監視して、あるバッテリの端子が短絡する時および/またはあるバッテリの第1の端子が他のバッテリの第2の端子に短絡する時を決定する。短絡回路検出モジュール67は、あるバッテリを絶縁するためにスイッチまたは接触器69の位置を選択的に変更することができる。
[0071]ラップトップコンピュータ60は、図3Cに示すように1個以上のDC/DCコンバータ70を含んでもよい。図1Cについて上述したように、DC/DCコンバータ70はバッテリ64の高い電圧を負荷62に適した低い電圧に変換する。しかしながら、ラップトップコンピュータ60の並列分散配列により、DC/DCコンバータ70の変換比が低下する。例えば、DC/DCコンバータ70は、4:1未満の変換比を有することもある。他の実施では、変換比が3:1、2:1および/または1:1以下である。さらに、DC/DCコンバータのそれぞれが異なる変換比を有してもよい。そのように、ラップトップコンピュータ60の全体的な効率が改善される。
[0072]ラップトップコンピュータ60の特定の半導体負荷が高い動作周波数を要することもある。例えば、約1MHzの動作周波数では、外部の受動コンポーネントを低周波数DC/DCコンバータに匹敵するコンポーネントよりも小型で且つ安価にできる。並列分散配列では、DC/DCコンバータ70が異なる周波数で動作することができる。結果として、DC/DCコンバータ70のいずれかを高い周波数(すなわち1kHz〜4kHzの間)で動作することができる。
[0073]図3Dを参照すると、ラップトップコンピュータ60は、さらにこの特徴を生かすために、並列配列した異なるサイズのバッテリを含んでもよい。例えば、小型のフォームファクターラップトップコンピュータは、バッテリおよび/またはバッテリパック66のそれぞれを1個以上のバッテリに適合させるために利用可能な領域を最大化することができる。一実施では、ラップトップコンピュータ60が、第1の寸法および/または形状の組を有する第1のバッテリパック66−1と、第2の寸法および/または形状の組を有する第2のバッテリパック66−2と、第nの寸法および/または形状の組を有する第nのバッテリパック66−nとを含むこともできる。バッテリパックはそれらの一次負荷62に隣接して配列される。バッテリパック66の各々が1個以上のバッテリを含む。バッテリバック66は互いにおよび/またはアースに接続され、上述のように負荷を共有できる。
[0074]別の実施では、ラップトップコンピュータ60が不揃いのサイズおよび/または形状を有するバッテリおよび/またはバッテリパックを含むこともできる。また別の実施では、ラップトップコンピュータ60が、柔軟なバッテリパック配置を可能とするために、バッテリおよび/またはバッテリパックのための複数の取り付け位置を含むことができる。例えば、第1のバッテリパックをラップトップコンピュータ60の上面に、第2のバッテリパックをラップトップコンピュータ60の底面に取り付けてもよい。あるいは、複数のバッテリパックをラップトップコンピュータ60のエッジに沿って、またはラップトップコンピュータ60のコーナーに取り付けてもよい。
[0075]図4Aおよび5Aを参照すると、ラップトップコンピュータ80がマザーボード82を含んでいる。この実施では、(上述したような)バッテリ間の並列接続はマザーボード82上に組み込まれている。例えば、図4Aに示すように、端子短絡接続部が接続導体84および86を含んでもよい。あるいは、端子短絡接続部が、マザーボード82のPT/Pおよび/またはGT/Pに接続された金属補剛材88を含んでもよい。図4Bおよび5Bを参照すると、先の実施で説明したように、ラップトップコンピュータ80は1個又は複数のDC/DCコンバータ70を含むことができる。
[0076]図6、7および8を参照すると、ラップトップコンピュータ90も降圧DC/DCコンバータ92と昇圧DC/DCコンバータ94を含むことができる。ラップトップコンピュータ中の半導体素子は、比較的低い電圧要件を有することがある。しかしながら、特定の半導体素子は高い電圧を必要とすることもある。例えば、ラップトップコンピュータ90は第1の負荷96と第2の負荷98を含んでもよい。第1の負荷96は、例えば1Vの第1の電圧を要する。第2の負荷98は、第1の電圧よりも高い、例えば5Vの第2の電圧を要する。バッテリが5Vより低く1Vより高いバッテリ電圧出力を与える場合には、昇圧および降圧コンバータを用いてもよい。本実施では、昇圧DC/DCコンバータ94がバッテリパック66の電圧を負荷98に適した電圧まで上げる。
[0077]別の実施では、ラップトップコンピュータ100が、図9に示すように、複数の電圧要件を有する1個以上の周辺装置102(すなわち、ハードディスクドライブ(HDD)またはDVDドライブ)を含むことができる。例えば、周辺装置102は、モータ104等の機械的要素用に5Vの第1の電圧を要することがある。周辺装置102は、別の電子的要素106用に第2の低い電圧を要することもある。本発明では、この電子的要素106を供給電圧の範囲で動作可能とすることができる。例えば、電子的要素106は単一LiOnバッテリ電源または5Vの供給電圧からの電力で動作することができる。直列配列の5Vで動作する従来のシステムでは、電子的要素106は機械的要素104と同様に5Vで動作する。
[0078]しかしながら、周辺装置102はラップトップコンピュータ100の並列分散配列でも動作することができる。このように、ラップトップコンピュータ100は、機械的要素104に5Vを与える昇圧DC/DCコンバータ108を含む。電子的要素106用の第2の昇圧DC/DCコンバータは必要ない。言い換えれば、電子的要素106は、5Vで動作するだけでなくより低い供給電圧で動作するように構成されており、これによって追加の昇圧DC/DCコンバータの必要性をなくしている。
[0079]図10〜12を参照すると、ラップトップコンピュータ110が、2段階DC/DC変換プロセスに従ってバッテリ電圧を5Vの供給電圧に変換する。他のタイプのバッテリも使用できるが、バッテリがリチウムイオンバッテリの実施もある。ラップトップコンピュータ110は、DC/DCコンバータ112、降圧DC/DCコンバータ114、および1:n昇圧DC/DCコンバータ116を含む。DC/DCコンバータ112は、負荷118の電圧要件に応じて降圧または昇圧コンバータとしてよい。DC/DCコンバータ112は、先の実施で説明したように、バッテリ120の電圧を変換する。
[0080]昇圧ブーストコンバータの使用は、特定の高い電流印加には望ましくないこともある。例えば、バッテリ124の電圧は2.7V〜4.2Vの間としてよい。まず、降圧DC/DCコンバータ114がバッテリ124の電圧をより低い電圧に変換する。例えば、降圧DC/DCコンバータ114はバッテリ124の電圧を2.5Vに変換する。続いて、昇圧DC/DCコンバータ116は、この低い電圧を負荷122に適したより高い電圧に変換する。例えば、昇圧DC/DCコンバータ116が1:2の変換比を有し、降圧DC/DCコンバータ114の出力を5Vに変換する。より高い電圧要件に対しては、昇圧DC/DCコンバータ116が必要に応じて1:nの変換比を有することができる。
[0081]当業者には、以上の説明から本発明の広範な教示が様々な形で実施されうることが理解される。本発明は、並列バッテリ配置に他の既知のバッテリパックおよび/または電力供給構成を組み込むことができる。例えば、電源またはバッテリパックが、本明細書に説明された実施のいずれかによって、ユニバーサルシリアルバス(USB)技術を用いて並列バッテリ配置を実施することもできる。
[0082]図13を参照すると、負荷を備えた例示的なモバイルコンピューティング機器200が示されている。モバイルコンピューティング機器200は、中央演算処理装置(CPU)204と、メモリ206(ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、および/または他の適当な電子記憶装置)と、入出力(I/O)インターフェース210とを含む。機器200は、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)212をさらに含んでもよい。モバイルコンピューティング機器200は、DVDドライブ214等の1個以上の周辺装置を含んでもよく、これには1個以上のモータ218および制御部220が含まれる。追加の周辺装置には、ハードディスクドライブ(HDD)224が含まれるが、それには1個以上のモータ228および制御モジュール230が含まれる。機器200は、音声出力ジャックまたはスピーカー等の音声出力部232を含んでもよい。機器は、ディスプレイ234、入力部236、ディスクドライブ240および/または無線ローカルエリアネットワークインターフェース242を含んでもよい。入力部236には、音声入力部、マイクロフォン、キーパッド、ボタン、タッチパッドおよび/または他の入力部が含まれる。機器200のコンポーネントは1個以上の分散負荷センターにグループ化され、前述の方法で供給を受けることができる。
[0083]図14を参照すると、従来の技術による不適合バッテリ内の過電流が示されている。回路240は第1のバッテリ244および第2のバッテリ248を含む。バッテリ244および248は並列に接続され、1個又は複数の負荷250に供給している。分かるように、第1のバッテリ244が新しい、および/または完全に充電されたバッテリで、第2のバッテリ248が古い、不良の、および/または完全に放電されたバッテリである場合には、第2のバッテリ248に流れる電流が大きすぎて損傷および/または他の障害を引き起こす可能性がある。
[0084]図15を参照すると、モバイルコンピューティング機器300が、本発明による分散電源302と電流検出保護モジュールとを含んでいる。機器300は、それぞれ負荷306−1、306−2、306−3、および306−4(総称して負荷306)に主に供給するバッテリ304−1、304−2、304−3、および304−4(総称してバッテリ304)を含む。検出保護モジュール310−1、310−2、310−3、および310−4(総称して検出保護モジュール310)がそれぞれバッテリ304−1、304−2、304−3、および304−4に接続されている。検出保護モジュール310−1、310−2、310−3、および310−4は、任意の適切な方法でバッテリ304−1、304−2、304−3、および304−4を流れる電流を検出し、以下に説明するように電流を制限する。制御モジュール320は、検出保護モジュール310と通信し、検出された電流信号を受信し、1又は複数の制御信号を発生してバッテリ304を流れる電流を制御する。4個のバッテリ/負荷/検出保護モジュール対が示されているが、特定の実施においては追加の、および/またはより少ない数の対を用いることができる。
[0085]図16Aを参照すると、電流保護モジュール330が示されている。電流保護モジュール330は、複数のトランジスタ330−1、330−2、330−3、…、および330−Nを含んでいる。それぞれのバッテリを流れる電流が十分に低いときは、トランジスタ330がONされる。電流がしきい値を超えると、トランジスタ330が変調および/またはOFFされて各トランジスタ330により提供される抵抗RDSを調整する。他がOFFの間に選択的にON可能なトランジスタもある。並列配列が示されているが、直列配列も用いることが可能である。
[0086]図16Bを参照すると、別の電流保護回路340が、抵抗342と、並列接続されたスイッチ344とを含んでいる。このスイッチ344は通常閉じられている。それぞれのバッテリを流れる電流がしきい値を上回ると、スイッチ344が開かれ、抵抗342を追加することにより直列抵抗を大きくする。結果として、バッテリを流れる電流は減少する。
[0087]図16Cを参照すると、別の電流保護回路350が、可変抵抗352と、並列接続されたスイッチ354とを含んで示されている。このスイッチ354は通常閉じられている。それぞれのバッテリを流れる電流がしきい値を上回ると、スイッチが開かれ、可変抵抗352を追加することにより直列抵抗を大きくする。この与えられる抵抗は、制御モジュール320により調整することができる。結果として、バッテリを流れる電流は減少する。
[0088]バッテリを単一セルバッテリとする実施もある。抵抗は抵抗器、トランジスタまたは他の適当なコンポーネントを用いて実施可能である。スイッチは、トランジスタまたは他の適当なコンポーネントを用いて実施可能である。
[0089]図17を参照すると、ペースメーカーシステム400等の医療機器が示されている。ペースメーカーシステム400は、完全に冗長化されている。言い換えれば、不良または未充電バッテリを良好または充電済みバッテリから確実に分離することができる。制御モジュールまたはパルス発生器等の不良または動作不能回路を、良好または動作可能回路から確実に分離することができる。選択された制御モジュールおよび/またはパルス発生器の出力を、冗長化のために確実に組み合わせることができる。結果として、ペースメーカーシステム400の信頼性を改善することが可能である。
[0090]ペースメーカーシステム400は、パルス発生器404Aおよび404B(総称してパルス発生器404)と、スイッチモジュール405−1、405−2、…、405−6(総称してスイッチモジュール405)と制御モジュール408Aおよび408B(総称して制御モジュール404Aおよび404B)とを含む。1本以上のリード線412が選択されたパルス発生器404を患者の心臓414に接続している。密閉ハウジング424を医療機器のハウスコンポーネントに用いることができる。パルス発生器404および制御モジュール408を1個以上の組み合わせモジュールに統合することができる。さらに、スイッチモジュール405と、制御モジュール408、および/またはパルス発生器404を1個以上の集積回路内に組み込むことが可能である。
[0091]制御モジュール408のうちの選択された1個が第1のスイッチモジュール405−1を制御し、それがパルス発生器404の1個の出力を選択する。次に、選択されたパルス発生器404がスイッチモジュール405−1によりリード線412に接続される。パルス発生器404は患者の心臓414が発生した信号を受信して処理し、制御モジュール408の選択された1個により指示された通りに、心臓414に選択的に心臓ペーシングパルスを送る。
[0092]第2のスイッチモジュール405−2が、スイッチ保護モジュール430−1、430−2、…、430−K(総称してスイッチ保護モジュール430)を1個以上の制御モジュール408に接続している。問題が制御モジュール408の1個またはパルス発生器404の1個で検出された場合、スイッチモジュール405−2および405−1を、それぞれ他のパルス発生器404または制御モジュール408を選択するために作動することができる。
[0093]電力供給システム420が、並列に接続可能なバッテリ450−1、450−2、…、450−K(総称してバッテリ450)を含む。電力供給システム420は、スイッチ保護モジュール430も含む。各スイッチ保護モジュール430が第2のスイッチモジュール405−2を介して1個以上の制御モジュール408と通信し、1個以上のバッテリ450を共通電圧レールまたはノード456に選択的に接続している。共通電圧レール456がスイッチモジュール405−3、405−4、405−5および405−6に電力を与え、それが電力をそれぞれペースメーカーシステム400のパルス発生器404Aおよび404Bならびに制御モジュール408Aおよび408Bに選択的に与える。
[0094]スイッチ保護モジュール430は、それぞれのバッテリ450から流れる電流および/またはそれぞれのバッテリ450間の電圧を検出することができる。この電流および/または電圧情報が制御モジュール408に伝達される。制御モジュール408は、スイッチ保護モジュール430が必要に応じてそれぞれのバッテリ450を接続および/または切断するように命令する。制御モジュール408は、スイッチ保護モジュール430が、図16A〜16Cに関連して上述されたアプローチを用いて、バッテリ450からの電流を積極的に調整するように指示することもできる。
[0095]制御モジュール408は、十分な充電を確保するために、共通電圧レール456上にスイッチする前にバッテリ450の1個をテストすることができる。制御モジュール408は、各バッテリの充電状態を測定し、計算し、記憶することができる。この充電状態は、開路電圧、負荷テスト(例えば、高抵抗および低抵抗のダミー負荷を順次接続し測定する)、および/または適当なアプローチに基づくものとしてよい。
[0096]制御モジュール408は、必要に応じてそれぞれのバッテリ450を共通電圧レール456に選択的に接続する。単一のバッテリ450をその蓄積電力がしきい値を下回るまで接続する実施もある。選択されたバッテリ450が十分な電力を与えられないと、制御モジュール408がバッテリ450の接続を切断し、同時に別のバッテリに接続する。別のバッテリにスイッチする間に一次的にデバイスに電力を供給するために、容量性回路および/または誘導性回路および/またはフィルタを設けることができる。他の実施では、2個以上のバッテリ450を同時にアクティブとすることが可能であり、制御モジュール408が全電力および/または全電流を所定のレベルに調整および/または制限することができる。
[0097]ペースメーカーシステム400にバッテリ450を追加できることにより、ペースメーカーシステム400の寿命を延ばせる。冗長性は、信頼性を改善し、バッテリ寿命を延ばすことにもなる。結果として、ペースメーカーシステム400はより長期間にわたって患者内で機能することができる。スイッチ保護モジュール430は、過度の電流を制限することにより、複数のバッテリ450を用いる場合にさらなる安全性をもたらす。制御モジュール408Aおよび408Bを互いに接続して情報を交換することもできる。例えば、両方を常にアクティブにすることが可能である。一方はアクティブプロセッサとして動作し、他方は監視プロセッサとして動作することが可能である。監視プロセッサは、所定のデータをアクティブプロセッサに送り、送り返されたデータをチェックしてアクティブプロセッサの動作可能性を診断することができる。アクティブプロセッサが正確に応答しなかった場合、監視プロセッサおよび/または別の制御モジュールをアクティブプロセッサとすることができる。
[0098]図18を参照すると、代替のペースメーカーシステム500が示されており、代替構成に配列されたパルス発生器モジュール404と、スイッチモジュール405と、制御モジュール408と、リード線412と、電力供給システム504と、密閉ハウジング424とを含む。第1のスイッチモジュール405−3がパルス発生器404の1個を選択する。選択されたパルス発生器404がリード線412に接続される。このパルス発生器404が患者の心臓414が発生した信号を受信し、処理して、制御モジュール408により指示された通りに、心臓414に選択的に刺激を送る。
[0099]制御モジュール408Aおよび408Bは、概して図18に「S」、「P」および「PG」で示されるように、スイッチモジュール405、保護モジュール520Aおよび520B(総称して保護モジュール520)および/またはパルス発生器404に接続される。保護モジュール520Aおよび520Bは、スイッチモジュール405−1、405−2、405−4および405−5により、パルス発生器404Aおよび404Bならびに制御モジュール408Aおよび408Bに接続される。問題が制御モジュール408の1個またはパルス発生器404の1個で検出された場合、スイッチモジュール405を調整して他のパルス発生器404または制御モジュール408を選択することができる。
[00100]電力供給システム504は、複数のバッテリ450およびスイッチモジュール510を含む。バッテリ450は、各々が、それぞれのスイッチモジュール510−1A、510−2A、…、510−KAによって第1の保護モジュール520Aに選択的に接続される。加えて、バッテリ450は、各々が、それぞれのスイッチモジュール510−1B、510−2B、…、510−KBによって第2の保護モジュール520Bに選択的に接続される。
[00101]保護モジュール520がペースメーカーシステム500に電力を与える。いずれの保護モジュール520も選択された制御モジュール408に接続されているので、一方の保護モジュール520が故障した場合に他方を使用可能である。スイッチモジュール510の一方が故障した場合に他方の保護モジュール520を使用可能である。さらに、スイッチモジュール510−1Aおよび510−2Bが両方とも故障した場合には、両方のバッテリ450−1および450−2にアクセス可能とするために両方の保護モジュール520を使用可能である。
[00102]制御モジュール408は、スイッチモジュール510および/または保護モジュール520を流れる電流を選択的に監視して、バッテリ450を選択的に接続および/または切断する時を決定することができる。制御モジュール408は、場合により図16A〜16Cに関連して上述したのと同様の方法で、保護モジュール520を用いてバッテリ450から流れる電流を選択的に制限することもできる。
[00103]別の実施では、各バッテリ450がそれぞれのバッテリ450の電流および/または電圧を測定する測定モジュール(図示せず)を有してもよい。この情報は制御モジュール408に送信することができる。各バッテリ450は、その電流を独立に制限する関連保護モジュール(保護モジュール520の独立したもの)を追加で有してもよい。図18の制御モジュール408は、上述のような監視処理モードで動作することも可能である。
[00104]図19A〜19Cを参照すると、例示的な冗長性スイッチモジュール510、510’および510’’が示されている。図19Aでは、冗長性スイッチモジュール510が、直列に接続された第1および第2のスイッチモジュール511−1および511−2を含む。図19Bでは、冗長性スイッチモジュール510’が、F×G列のスイッチモジュール560を含んでおり、ここでFおよびGは1より大きい整数である。例えば、FおよびGはともに2に等しい。F個のスイッチモジュール560−1−x、560−2−x、…、および560−F−xが互いに直列に接続されている。このことは1からGの各xについて当てはまる。G個の組のF個のスイッチモジュールが互いに並列に接続されている。この組み込まれた冗長性が信頼性を高めている。図19Cでは、N個のスイッチモジュール510が組み合わされて複数のラインスイッチモジュール510’’を提供する。スイッチモジュールの特定の例が示されているが、スイッチモジュールは任意の適当な構成で接続された1個以上のスイッチを含むことができる。
[00105]図20および21を参照すると、ペースメーカーシステム600等の医療機器が示されている。ペースメーカーシステム600は、完全に冗長化されており、バッテリ602−1、602−2、…、および602−C(総称してバッテリ602)と、パルス発生器604−1、604−2、…、および604−D(総称してパルス発生器604)と、制御モジュール608−1、608−2、…、および608−E(総称して制御モジュール608)と、スイッチモジュール610−1、610−2、…、および610−Fと、患者の心臓614に接続された1本以上のリード線612とを含む。
[00106]バッテリ602の1個が故障すると、スイッチモジュール610を用いてバッテリ602の別の1個を接続することが可能である。パルス発生器604または制御モジュール608の1個が故障すると、スイッチモジュール610を用いて制御モジュール608および/またはパルス発生器604の別の1個を接続することが可能である。図21に示したように、追加のスイッチモジュール610−1、610−2、…、および610−Gを用いてさらなる冗長性レベルを追加することができる。
[00107]制御モジュール、パルス発生器、バッテリおよびスイッチモジュールの数は特定の用途に応じて変更できることが分かる。
[00108]本発明はその特定の例に関連して説明されてきたが、本発明の真の範囲はそのように限定されるべきではない。図面、明細書、および特許請求の範囲の検討により、当業者には他の変形が明らかとなるからである。
従来技術による直列に接続されたバッテリを備えるバッテリパックを含むラップトップコンピュータの機能ブロック図である。 従来技術による直列に接続された複数のバッテリの機能ブロック図である。 従来技術によるDC/DCコンバータおよびバッテリパックを含むラップトップコンピュータの機能ブロック図である。 本発明によるバッテリパックおよびラップトップコンピュータ負荷のための並列バッテリ配列の概略図である。 本発明の一実施による中央演算処理装置(CPU)、メモリおよびグラフィックスプロセッシングユニット(GPU)負荷のための並列バッテリ配列の概略図である。 本発明による並列に接続されたバッテリ端子を含む並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 図3Aのバッテリを短絡回路検出モジュールとともに示す図である。 本発明による並列に接続されたバッテリ端子を含む並列バッテリ配列とDC/DCコンバータの機能ブロック図である。 モバイルコンピューティング機器内の異なる寸法を有するバッテリパックの配列を示す図である。 本発明によるマザーボード上に端子接続導体を組み込んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明によるマザーボード上に端子接続導体を組み込んだ並列バッテリ配列とDC/DCコンバータの機能ブロック図である。 本発明によるマザーボード上にアースおよび電源平面への短絡金属補剛材を組み込んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明によるマザーボード上にアースおよび電源平面への短絡金属補剛材を組み込んだ並列バッテリ配列とDC/DCコンバータの機能ブロック図である。 本発明によるDC/DCコンバータと昇圧コンバータを含んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明によるDC/DCコンバータと昇圧コンバータを含んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明によるDC/DCコンバータと昇圧コンバータを含んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明による周辺装置と昇圧コンバータを含んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明による単一および2段階コンバータを含んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明による単一および2段階コンバータを含んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 本発明による単一および2段階コンバータを含んだ並列バッテリ配列の機能ブロック図である。 負荷を備えた例示的なモバイルコンピューティング機器の機能ブロック図である。 従来技術の不整合バッテリにおける過電流を示す図である。 本発明による分散電源および電流検出保護モジュールを含んだモバイルコンピューティング機器の機能ブロック図である。 電流保護モジュールの例示的な電気回路図である。 別の電流保護モジュールの例示的な電気回路図である。 アクティブな電流保護モジュールの例示的な電気回路図である。 ペースメーカーシステム等の医療機器用の電力供給システムの機能ブロック図である。 ペースメーカーシステム等の医療機器用の代替の電力供給システムの機能ブロック図である。 例示的なスイッチモジュールの機能ブロック図である。 例示的なスイッチモジュールの機能ブロック図である。 例示的なスイッチモジュールの機能ブロック図である。 医療機器用の代替の電力供給システムの機能ブロック図である。 医療機器用の代替の電力供給システムの機能ブロック図である。
符号の説明
400、500…ペースメーカー、404、604…パルス発生器、405、510、510’、510’’、610…スイッチモジュール、408、608…制御モジュール、430…スイッチ保護モジュール、520…保護モジュール。

Claims (23)

  1. 患者に送信するためのパルスを選択的に発生するP個のパルス発生器と、
    N個のバッテリを備える電力供給システムと、
    前記パルスを選択的に制御するM個の制御モジュールと、
    前記P個のパルス発生器のうち選択された1個と、前記N個のバッテリのうち選択された少なくとも1個と、前記M個の制御モジュールのうち選択された1個とを選択的に接続するL個のスイッチモジュールと、
    を備え、
    P、M、N、およびLが1より大きい整数である、医療機器。
  2. 前記M個の制御モジュールが、前記N個のバッテリにより供給される電流を監視し、それに基づいて前記L個のスイッチモジュールを選択的に制御する、請求項1に記載の医療機器。
  3. 前記N個のバッテリのうち前記選択された少なくとも1個により与えられる電流を選択的に変更するN個の保護モジュールをさらに備える、請求項1に記載の医療機器。
  4. 前記N個のバッテリのうち前記選択された少なくとも1個により与えられる電流を選択的に制限するN個の保護モジュールをさらに備える、請求項3に記載の医療機器。
  5. 前記L個のスイッチモジュールが、前記N個のバッテリを共通ノードに選択的に接続する第1のスイッチモジュールと、前記共通ノードを前記P個のパルス発生器および前記M個の制御モジュールに選択的に接続する第2のスイッチモジュールとを含む、請求項1に記載の医療機器。
  6. 前記医療機器がペースメーカーシステムを備え、前記パルスが心臓ペーシングパルスを含む、請求項1に記載の医療機器。
  7. リード線と、
    前記P個のパルス発生器のうち前記選択された1個を前記リード線に選択的に接続する第3のスイッチモジュールと、
    をさらに備える、請求項6に記載の医療機器。
  8. 前記N個の保護モジュールのそれぞれが電流制限モジュールを備える、請求項3に記載の医療機器。
  9. 前記電流制限モジュールが、並列に接続されたX個のトランジスタを備え、Xが1より大きい整数であり、前記X個のトランジスタの制御端子が前記M個の制御モジュールの少なくとも1個と通信する、請求項8に記載の医療機器。
  10. 前記電流制限モジュールが、
    抵抗素子と、
    前記抵抗素子と並列に接続されて前記制御モジュールにより選択的に制御されるスイッチモジュールと、
    を備える、請求項8に記載の医療機器。
  11. 前記抵抗素子が可変抵抗素子を備え、前記制御モジュールが前記可変抵抗素子の抵抗を選択的に変更する、請求項10に記載の医療機器。
  12. パルスを選択的に発生するパルス発生器と、
    前記パルスを選択的に制御する制御モジュールと、
    前記医療機器に電力を供給し、
    Nが1より大きい整数であるN個のバッテリと、
    共通ノードと、
    前記制御モジュールと通信し、前記制御モジュールからの制御信号に基づいて前記N個のバッテリのそれぞれ1個を前記共通ノードに選択的に接続し、前記N個のバッテリのうちの前記それぞれ1個により与えられる電流を監視するN個の保護モジュールとを備える、電力供給システムとを備え、
    前記制御モジュールが前記電流に基づいて前記それぞれの制御信号を発生する、医療機器。
  13. 前記共通ノードを前記パルス発生器および前記制御モジュールに選択的に接続する第1のスイッチモジュールをさらに備える、請求項12に記載の医療機器。
  14. 前記医療機器がペースメーカーシステムを備え、前記パルスが心臓ペーシングパルスを含む、請求項12に記載の医療機器。
  15. 前記制御モジュールがM個の制御モジュールを備え、前記医療機器が前記M個の制御モジュールの1個を前記パルス発生器に選択的に接続する第1のスイッチモジュールをさらに備え、Mが1より大きい整数である、請求項12に記載の医療機器。
  16. 前記第1のスイッチモジュールは、更に、前記M個の制御モジュールの前記1個をN個の保護モジュールの1個に選択的に接続する、請求項15に記載の医療機器。
  17. 前記パルス発生器がP個のパルス発生器を備え、前記医療機器が前記P個のパルス発生器の1個を前記M個の制御モジュールの前記1個に選択的に接続する第2のスイッチモジュールをさらに備え、Pが1より大きい整数である、請求項15に記載の医療機器。
  18. リード線と、
    前記P個のパルス発生器の前記1個を前記リード線に選択的に接続する第3のスイッチモジュールと、
    をさらに備える、請求項17に記載の医療機器。
  19. 第1のスイッチモジュールが冗長性スイッチモジュールを備える、請求項13に記載の医療機器。
  20. 前記N個の保護モジュールのそれぞれが電流制限モジュールを備える、請求項12に記載の医療機器。
  21. 前記電流制限モジュールが、並列に接続されたX個のトランジスタを備え、Xが1より大きい整数であり、前記X個のトランジスタの制御端子が前記制御モジュールと通信する、請求項9に記載の医療機器。
  22. 前記電流制限モジュールが、
    抵抗素子と、
    前記抵抗素子と並列に接続されて前記制御モジュールにより選択的に制御されるスイッチと、
    を備える、請求項20に記載の医療機器。
  23. 前記抵抗素子が可変抵抗素子を備え、前記制御モジュールが前記可変抵抗素子の抵抗を選択的に変更する、請求項22に記載の医療機器。
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