KR20130125783A - 배터리 관리 시스템 - Google Patents

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KR20130125783A
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백스터 인터내셔널 인코포레이티드
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Abstract

하나 이상의 배터리들을 위한 배터리 관리 시스템이 제공된다. 상기 배터리 관리 시스템은, 디스플레이 유니트; 및 디스플레이 유니트에 결합된 제어장치를 포함하며, 이러한 제어장치는 상기 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 연결되어 있는 때를 판단하며, 상기 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 연결되어 있을 때 배터리 상의 잔여 시간(TROB)에 대응하는 최초 숫자를 표시하도록 상기 디스플레이 유니트를 제어하고, 상기 TROB가 최대 TROB보다 작은 최대 예비 범위까지 연장되는 예비 범위 내에 있는지 여부를 판정하며, 상기 TROB가 최대 예비 범위보다 큰 경우, 상기 의료 전달 시스템의 작동 상태에 따른 TROB를 변경시키고, 상기 TROB가 최대 예비 범위보다 작은 경우, 상기 의료 전달 시스템의 작동 상태와 관계없이 상기 TROB를 감소시키도록 프로그램된다.

Description

배터리 관리 시스템{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은, 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 특히, 약물주입 펌프(infusion pump) 및 펌프 제어장치를 포함하는 의료 전달 시스템(healthcare delivery system)과 같은 의료 전달 시스템과 함께 사용되는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.
질병에 대한 치료, 즉 처치법은 여러 가지 방법으로 특징지어 질 수 있다. 예를 들어, 치료는 환자의 상태 변화에 영향을 주는데 사용되는 약물 또는 방사선과 같은 약품(agent)의 측면에서 논의 될 수 있다. 다른 예로서, 치료는 약물 투여(administration) 방식 또는 경로의 측면에서 논의될 수 있다.
약물주입 요법 정맥 전달(즉, 정맥 내로의 전달) 요법-은 본 분야에 잘 알려져 있다. 가장 간단한 형태의 약물주입 요법은, 점적 챔버(drip chamber), 약물 투여 세트 및 도관(catheter)을 통해 환자에게 연결된 용기(container) 또는 백(bag)을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 시스템에서는, 그 방법에 따라, 액유체가 중력의 영향으로 백으로부터 환자에게로 전달된다. 보다 복잡한 시스템에서는, 환자에게 전달되는 유체의 흐름을 제어하기 위해 펌프 또는 커프(cuff)가 사용될 수 있다.
펌프가 사용되는 경우, 통상적으로 펌프는 주 전원부로서 주 전원 공급장치를 사용하여 작동된다. 통상적으로, 주 전원 공급장치는 펌프뿐만 아니라 펌프와 연결된 펌프 제어장치에도 전원을 공급하며, 펌프 제어장치는 용기 또는 백으로부터 환자에게로 의료용 유체(medical fluid)의 개별적인 전달이 이루어지도록 프로그램될 수 있다. 예를 들면, 펌프 제어장치는 특정 유량의 유체를 제공하기 위해 펌프를 제어하도록 프로그램될 수 있다.
또한, 통상적으로, 제한된 시간 동안 펌프 및 펌프 제어장치에 전원을 공급하도록 배터리 전원 공급장치가 제공되는 경우도 있다. 배터리 전원 공급장치는 주 전원 공급장치의 고장으로 인해 환자에게로의 유체 전달이 중단될 가능성을 제한하도록 포함될 수 있다. 또한, 예를 들어, 검사 절차를 위한 환자의 이동, 화장실 출입, 또는 회복력 향상을 위해 처방된 보행운동과 같이, 펌프 및 펌프 제어장치를 전원 공급장치에 연결시키는 것이 불가능하거나 또는 비현실적일 수 있는 상황의 경우에는, 펌프 및 펌프 제어장치가 환자와 함께 이동될 수 있도록 하기 위해 배터리 주 전원 공급장치가 제공될 수 있다. 약물 주입에 의한 생명 유지의 특성상, 중환자의 이송 시에는 배터리의 작동 지속기한에 대한 매우 높은 수준의 보장이 요구되는 경우가 종종 발생한다. 이러한 상황에서 배터리 작동 지속기한이 충족되지 않는 경우에는, 미국 식품의약국의 제조자 및 사용자 설비장치 경험(FDA Manufacturer and User Facility Device Experience(MAUDE)) 데이터 베이스에서 보는 바와 같이, 생명을 위협하는 상황으로 이어질 수 있다.
펌프 및 펌프 제어장치가 주 전원 공급장치에 다시 연결되기 이전까지의 제한된 시간 동안, 배터리 전원 공급장치만이 펌프 및 펌프 제어장치에 전원을 공급해야 하기 때문에, 통상적으로, 이러한 배터리 전원 공급장치는 하나 이상의 재충전 가능한 배터리를 포함한다. 펌프 및 펌프 제어장치가 주 전원 공급장치에 다시 연결되는 경우, 충전기가 작동하여 배터리들을 완전히 재충전 시키도록 할 수 있다. 이러한 충전 가능한 배터리를 사용함에 따른 장점으로는, 배터리 전원 공급장치가 이어지는 방전 싸이클에 대비한 완전 충전 용량 상태에 있도록, 의료 제공자가 매 방전 싸이클 이후마다 배터리를 바꿀 필요가 없다는 것이다.
재충전 가능한 배터리가 전통적인 비충전식 배터리보다 긴 대기 수명(standby life)을 가짐에도 불구하고, 이러한 재충전 가능한 배터리는, 다년간 의 및/또는 수 많은 충전/방전 싸이클의 측면에서 측정될 수 있는 기대 작동 수명(expected operational life)을 가지며, 결국에는 새것으로 교체되어야 한다. 또한, 재충전 가능한 배터리의 충전 용량은 그 작동 수명에 걸쳐 점차적으로 감소하게 된다.
하기에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 본 발명의 목적은 상술된 종래의 장치 및 방법에 대한 보다 유리한 대안들을 구현하는 개선된 조립체를 설명하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 중요한 치료 요법을 전달하는 휴대용 장치를 위한 배터리 관리 영역에서의 중요한 미충족 요건을 다루고자 하는 것이다.
본 발명의 양태에 따르면, 의료 전달 시스템이 교류 전원 공급부에 연결되어 있지 않은 경우, 하나 이상의 배터리들이 의료 전달 시스템에 결합되며, 의료 전달 시스템에 결합 가능한 하나 이상의 배터리들을 위한 배터리 관리 시스템이 제공된다. 배터리 관리 시스템은 디스플레이 유니트와; 및 디스플레이 유니트에 결합된 제어장치를 포함하며, 제어장치는, 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 연결되어 있는 때를 판단하며, 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 연결되어 있을 때 배터리 상의 잔여 시간(TROB)에 대응하는 최초 숫자를 표시하도록 디스플레이 유니트를 제어하고, TROB가 최대 TROB보다 작은 최대 예비 범위까지 연장되는 예비 범위 내에 있는지 여부를 판정하며, TROB가 최대 예비 범위보다 큰 경우, 의료 전달 시스템의 작동 상태에 따라 TROB를 변경시키고, TROB가 최대 예비 범위보다 작은 경우, 의료 전달 시스템의 작동 상태와 관계없이 TROB를 감소시키도록 프로그램된다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 의료 전달 시스템은 하나 이상의 배터리들; 의료용 유체의 정맥 전달에 사용하며, 하나 이상의 배터리들과 결합 가능한 휴대용 펌프; 디스플레이 유니트; 입력 유니트; 및 휴대용 펌프, 디스플레이 유니트 및 입력 유니트와 결합되고, 입력 유니트로부터의 입력을 수신하며, 수신된 입력에 따라 작동 상태에 진입하도록 휴대용 펌프를 제어하게 프로그램된 펌프 제어장치를 포함한다. 의료 전달 시스템은 디스플레이 유니트 및 디스플레이 유니트와 결합된 제어장치를 포함하고, 제어장치는, 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 결합하는 때를 판단하고, 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 결합할 때의 TROB에 대응하는 최초 숫자를 표시하도록 디스플레이 유니트를 제어하며, TROB가 최대 TROB보다 작은 최대 예비 범위까지 연장되는 예비 범위 내에 있는지 여부를 판정하며, TROB가 최대 예비 범위보다 큰 경우, 의료 전달 시스템의 작동 상태에 따라 TROB를 변경시키고, TROB가 최대 예비 범위보다 작은 경우, 의료 전달 시스템의 작동 상태와 관계없이 TROB를 감소시키도록 프로그램된다.
본 발명은 첨부된 도면과 함께 수행될 이어질 상세한 설명으로부터 더 완전하게 이해될 수 있을 것이다. 일부 도면들은 다른 요소들을 더 명백하게 보여주려는 목적에 의해 선택된 요소들을 누락함으로써 단순화될 수 있었다. 일부 도면에서의 이런 누락된 요소들은 대응하는 기재된 설명에서 명백하게 묘사되는 바가 없으면, 일부 예시적인 실시예에서 특정 요소들의 존재 또는 부재를 필수적으로 표시하지는 않는다. 도면의 어느 것도 반드시 일정한 축적에 따라 나타나 있는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 의료 전달 시스템 및 배터리 관리 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 관리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 따른 배터리 관리 시스템에 의해 사용되는 방전 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 2에 따른 배터리 관리 시스템에 의해 사용되는 충전 관리 방법을 나타내는 블록도이다.
이하에서는, 본 발명의 서로 다른 실시예들에 대한 상세한 설명을 제시하고 있으나, 본 발명의 법률적 범주는 본 명세서의 말단에 제시되는 청구범위에 의해 규정된다는 것을 이해해야 한다. 본 상세한 설명은 단순한 예시를 구성하기 위한 것으로, 비록 본 발명의 모든 가능한 실시예를 나타내는 것이 불가능하지는 않지만 비현실적이므로, 이러한 모든 가능한 실시예를 나타내는 것은 아니다. 본 발명을 규정하는 청구범위의 범주 내에 들 수도 있는 현재의 기술 또는 본 발명의 출원일 이후에 개발된 기술을 사용하여, 수 많은 대안적인 실시예들이 구현될 수도 있다.
만약 본 명세서에서, 어떤 용어가, "여기에 사용된 바와 같이, '__'라는 용어는 …을 의미하는 것으로 정의된다"라는 문장 또는 이와 비슷한 문장을 사용하여 명시적으로 정의되어 있지 않다면, 그 용어의 의미를 일반적인 또는 통상적인 의미를 너머 명시적 또는 묵시적으로 한정하려는 의도가 있는 것은 아니며, 그러한 용어는 (청구범위에 사용된 언어 이외의) 본 발명의 다른 부분에 언급된 설명에 근거한 범주 내에서 제한되도록 해석되어서는 안 된다. 본 명세서의 후미에 제공되는 청구범위에 인용된 용어는 단일한 의미로 일치되는 방식으로 본 명세서에 언급되며, 이는 독자들로 하여금 단지 혼돈하지 않도록 명확성을 기하기 위한 것이며, 그러한 청구범위 용어를 묵시적 또는 다른 방식으로 단일한 의미로 제한시키고자 하는 것은 아니다. 마지막으로, 청구범위의 구성요소가, 어떠한 구조의 설명도 없이, "수단(means)"이라는 단어 및 기능을 언급하여 규정되어 있지 않다면, 어떠한 청구범위의 구성요소가, 35 U.S.C. 112의 6번째 단락의 적용에 근거하여 해석된다는 것을 의도하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 의료 전달 시스템(50)을 나타낸다. 의료 전달 시스템(50)은 플러그(54)를 통해 AC 주 전원 공급장치(52)에 연결되거나, 또는 하나 이상의 배터리(56)에 연결될 수도 있다. 예를 들면, 의료 전달 시스템(50)은, 예를 들어, 병실에 고정되어 있는 상태에서, 주 전원 공급장치(52)에 연결될 수 있다. 이와는 달리, 의료 전달 시스템(50)이 환자와 함께 이동 중이거나, 또는 주 전원 공급장치(52)와 같은 전원을 사용할 수 없는 경우(즉, 의료 전달 시스템(50)이 교류 전원 공급부에 연결되어 있지 않은 경우). 의료 전달 시스템(50)은 하나 이상의 배터리(56)에 연결될 수도 있다.
배터리(56)는 (유아사(Yuasa)로부터 구매할 수 있는 #MD12020과 같은) 밀폐형 납산 배터리(valve-regulated lead-acid batteries)의 형태일 수 있다. 결과적으로, 스마트 배터리 사양(Smart Battery specification)을 이용한 보다 최근에 설계된 배터리들과는 달리, 배터리(56)의 충전 상태 및 작동 상태(the state of health)는 배터리(56) 사용자에 의해 쉽게 판단되거나 이용될 수 있는 것은 아니다. 이러한 배터리의 상태에 대한 정보는 쉽게 얻을 수 있는 것이 아니기 때문에, 배터리(56)의 상태에 대한 정보 부족은 잔류 충전량의 계산을 더욱 복잡하게 만든다. 이의 시스템 및 방법은 이러한 배터리와 함께 사용할 경우 특별한 장점들을 가질 수 있으므로, 시스템 및 방법 또한 다른 형태의 배터리들과 함께 여전히 유리하게 이용될 수 있다는 것을 인식하게 될 것이다.
하나 이상의 배터리(56)는 배터리 관리 시스템(60)과 연결된다. 배터리 관리 시스템(60)이 배터리들(56)과 함께 공동 하우징(common housing: 62)에 설치된 상태로 도 1에 도시되어 있지만, 이는 단순한 본 발명에 다른 일 실시예를 나타낸다. 예를 들어, 배터리 관리 시스템(60)은 배터리들(56)과 분리된 별도의 하우징에 설치된 다음, 그 하위 부품(subassembly)이 배터리들(56)과 연결될 수도 또는 달리 결부될 수도 있다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 배터리 관리 시스템(60)은 디스플레이 유니트(64)를 포함한다. 도시된 실시예에 있어서, 디스플레이 유니트(64)는 배터리들(56) 또는 배터리 관리 시스템(60)에 관한 정보 이외의 정보를 의료 제공자에게 표시하도록 의료 전달 시스템(50)에 의해 이용될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에 따르면, 디스플레이 유니트(64)는 배터리 관리 시스템(60)에 전용되어, 오직 배터리 관리 시스템(60)에 관한 정보만을 표시할 수도 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 관리 시스템(60)은 디스플레이 유니트(64)에 연결된 제어장치(66)를 포함한다. 제어장치(66)는 프로세서(68), 메모리(70) 및 입/출력 인터페이스(72)를 포함할 수 있다. 메모리(70)는 판독전용 메모리(read-only memory(ROM),) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory(RAM),)의 형태로 구성될 수 있다. ROM은 기록 및 소거 가능한 ROM(erasable programmable ROM(EPROM))과 전기적으로 기록 및 소거 가능한 ROM(electrically erasable programmable ROM(EEPROM))을 포함하는 많은 다른 형태를 취할 수 있다. 또한, 간편한 도시를 위하여, 인터페이스(72)는 입/출력 인터페이스로 묘사되며; 인터페이스(72)는 입력 전용과 출력 전용의 것으로 분리된 장치들의 형태로 구성될 수도 있음을 인식할 것이다.
제어장치(66)는 본 발명에 따른 배터리 관리 방법을 수행하도록 프로그램된다. 특히, 제어장치(66)는, 물론, 다른 상황에도 이용될 수 있다는 것을 인식하게 되겠지만, 배터리들(56)의 충전 상태 및 작동 상태와 관련된 제한된 양의 정보를 이용할 수 있도록, 배터리들(56)의 방전 및 재충전을 수행하도록 프로그램될 수도 있다. 배터리들(56)의 방전 및 재충전 방법은, 비록 보수적 모델링(conservative modeling) 없이도 작동할 수 있지만, 배터리들(56) 및 의료 전달 시스템(50)의 작동(behavior)(특히, 전력 소비량)에 대한 보수적 모텔링에 따라 작동될 수 있다. 또한, 이러한 방법은, 제어장치(66)와 연결된 클록 또는 제어장치(66)에 의해 수행되는 클록 기능에 의해 판단되는 시간의 흐름과 직접적으로 관련되는 배터리 상의 잔여 시간(time remaining on battery(TROB), 이하, 'TROB')으로 알려진 값(value)을 제공할 수 있다. 따라서, TROB는, 시간 흐름을 판단하기 위한 클록을 사용하고, 특정 양의 시간 동안 특정 작동 상태를 수행하기 위해 클록에 의해 측정된 시간의 흐름을 배터리의 능력과 연결시킨다는 점에서 결정성(deterministic)인 것으로 언급될 수 있으며; 이는, 배터리 수명에 대한 추정치를 제공하기 위해, (전압과 같은) 배터리에 대한 감지된 매개변수를 이용하는 기존의 시스템들과 비교될 수 있다. 더욱이, 방전 및 재충전 방법은, 시간(hours), 분 또는 심지어 초와 같은 시간의 단위 측면에서의 TROB의 시각적 표시를 사용자에게 제공할 때, 높은 신뢰성(예를 들어, 90% 초과 및 특정 실시예에 따라서는 95% 초과)을 유지할 수 있는 방식으로 배터리들(56)이 방전 및 재충전될 수 있도록, 사용자의 행동을 철저하게 권장할 수 있다. 이에 따라, TROB는 특정 실시예에서는 보수적 모델링과 함께 사용될 수 있으며, 또한 다른 실시예에서는 보수적 모델링과는 별도로 사용될 수도 있다는 점을 인식해야 한다.
즉, 배터리 관리를 포함하는 종래의 의료 전달 시스템에 따르면, 녹색, 노란색 및 붉은 색의 빛과 같이, 3가지의 상태 중의 하나를 나타내기 위해, 의료 전달 시스템의 사용자에게 표시기(indicator)가 제공될 수 있다. 이러한 3가지의 상태는, 의료 전달 시스템(50)이 배터리들에 의해 작동될 때, 배터리들에서 감지된 전압 레벨에 따라 판단될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 완전히 충전된 배터리를 갖는 전달 장치와 부분적 또는 완전히 방전된 배터리를 갖는 전달 장치를 구분할 수 있는데 반하여, 이러한 시스템에서는, 의료 전달 시스템이 연결된 배터리를 사용하여 작동될 수 있는 시간을, 사용자가 어느 정도의 신뢰성을 가지고 판단하도록 허용하지는 않는다. 실제로, 상술된 종래의 방법에서는 감지된 전압을 이용하며, 전압은 연결된 의료 전달 시스템의 전달률(delivery rate)(예를 들어, 단일 또는 다중 채널 펌프를 포함하는 시스템에서의 유량(flow rate))에 좌우되기 때문에, 배터리 온도, 배터리에서 이미 수행된 충전 및 방전 싸이클의 횟수와, 여러 가지 경보가 발생된 시간 등이 배터리의 수명 전반에 걸쳐 변화될 수 있다. 이러한 상황하에서는, 의료 전달 시스템이 연결된 배터리들을 사용하여 작동되어야 하는 동안, 잔여 전원을 가지고 환자 및 관련된 의료 전달 시스템(예를 들어, 펌프 및 펌프 제어장치)을 병실로부터, 예를 들어, 의료 검사용 약물 투여를 위한 다른 의료 설비 영역으로 이동시킬 수 있는지 여부를 판단하지 못할 수도 있다.
이를 위해, 배터리 관리 시스템(60) (및 특히, 제어장치(66))은 디스플레이 상에 TROB의 시각적 표시를 제공하도록 프로그램됨으로써, 사용자가 TROB를 환자 이송에 필요한 시간과 비교하여, 예를 들어 이러한 이송이 기존의 장비를 가지고 시도될 수 있는지 여부, 또는 다른 장비가 요구되는지 여부에 대한 판단을 할 수 있도록 한다. 더욱이, 배터리 관리 시스템(60)은, 사용자로 하여금 사용자에게 표시되는 TROB가 높은 신뢰성을 가질 수 없는 정도까지 배터리에 스트레스를 주게되는 행동은 피하는 방식으로 배터리(56)를 이용하게 하는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에 따르면, 제어장치(66)는, 비록 후술되는 바와 같이, 다른 동작 또한 포함할 수 있지만, 하기와 같은 동작을 포함하는 방법을 수행하도록 프로그램될 수 있다. 특히, 제어장치(66)는, 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 연결되는 때를 판단하며, 의료 전달 시스템이 하나 이상의 배터리들과 연결되는 때의 TROB에 대응하는 최초 숫자를 나타내도록 디스플레이 유니트를 제어하고, TROB가 최대 예비 범위(reserve range maximum)까지 연장되는 예비 범위 내에 있는지 여부를 판단하도록 프로그램될 수 있으며, 여기서, TROB는 하나 이상의 배터리 및 의료 전달 시스템의 보수적 모델링에 따라 판단되고, 최대 예비 범위는 최대 TROB 보다 작다. 또한, 제어장치(66)는, TROB가 최대 예비 범위보다 큰 경우 의료 전달 시스템의 작동 상태에 따라 TROB를 변경시키고, TROB가 최대 예비 범위보다 작은 경우 의료 전달 시스템의 작동 상태를 무시하고 TROB를 감소시키도록 프로그램될 수 있다.
특히, (많은 싸이클 내에서의) 배터리 싸이클링, 방전 온도 및 방전 전압에 대해 보수적인 보수적 모델링에 따라 배터리를 방전시킴으로써, 배터리 관리 시스템(60)은 하기와 같은 하나 이상의 이익을 제공할 수 있다. 예를 들면, 보수적 모델링은 높은 신뢰성을 가지고 TROB를 제공하는데 도움을 줄 수 있다. 더욱이, 방전 전압을 제한함으로써, 종래의 시스템들에 의해 허용된 정도까지 배터리들(56)이 방전될 수 있도록 하는 시스템(60)과 비교하였을 때, 배터리에 대한 잠재적 손상을 피하거나 또는 적어도 제한할 수 있다.
또한, 배터리 관리 시스템(60)은, 제어장치(66)에 연결되며 하나 이상의 배터리들(56)과 연결될 수 있는 충전 유니트(charger unit: 80)를 포함할 수 있다. 제어장치(66)는, 또한 의료 전달 시스템이 주 전원 공급장치에 결합된 경우 하나 이상의 배터리들을 충전하도록 충전기를 작동시키며, 하나 이상의 배터리들의 재충전 상태에 따라 제1 증가분만큼 또는 최대 TROB까지 TROB를 증가시키도록 프로그램될 수 있다.
TROB에서의 제한된 다수의 이산 증가(discrete increases)를 부양하는 충전(또는, 재충전, 이하, 이러한 두 용어는 문맥에서 달리 제안하고 있지 않다면, 본 명세서에 상호 교환적으로 사용된다.)을 수행함으로써, 배터리 관리 스스템(60)은 다음과 같은 하나 이상의 이점을 제공할 수 있다. TROB에 대한 제한된 다수의 증가, 또는 기브백(givebacks)은 재충전 공정의 각 단계와 높은 신뢰성을 용이하게 연계시킬 수 있다. 사용자가, 배터리 관리 시스템(60)에 의해 허용되는 제한된 다수의 개별 기브백을 제외한, TROB를 정확하게 추정할 수 없게 되기 때문에, 단지 제한된 다수의 기브백을 제공함으로써, 배터리 관리 시스템은 또한 배터리들을 연속적으로 방전 및 충전시키도록 하는 사용자의 능력을 제한할 수 있다. 이에 따라, 방법은, 재충전 동안의 충전 전류가 높은 충전/방전 작동 범위에서는 사용자가 배터리들(56)을 사용하지 않도록 권장한다. 대신에, 사용자에게는 의료 전달 시스템을 가능한 자주 주 전원 공급장치에 연결시키는 것이 권장된다. 실제로, 보수적 모델링의 사용으로 인한 배터리 방전 전압의 제한과 결합되는 경우, 고 충전 전류의 사용을 제한하는 것이 배터리 손상을, 예를 들어, 75%만큼 상당한 양으로 감소시킬 수 있다고 여겨진다.
이에, 의료 전달 시스템(50), 배터리 관리 시스템(60), 이들의 상호 작용 및 배터리 관리 시스템(60)의 작동을 일반적인 방식으로 설명하였으며, 지금부터는 도 1 및 2와 도 3 및 4 역시 참조하여, 의료전달 시스템(50)과 배터리 관리 시스템(60)의 구조 및 작동에 대해 보다 구체적으로 설명이 기술된다. 특히, 도 3은 의료 전달 시스템(50)과 연결된 하나 이상의 배터리들(56)의 방전을 관리하는 방법(150)에 대한 실시예를 나타내며, 도 4는 하나 이상의 배터리들(56)의 충전을 관리하는 방법(250)에 대한 실시예를 나타낸다.
방전 관리 방법(150)은, 의료 전달 시스템(50)이 배터리들(56)에 결합되어 있는지를 제어장치(66)에 의해 판단(determination)함으로써 블록(152)에서 시작된다. 그런 다음, 제어장치(66)에서는 블록(154)에서 TROB가 최소 TROB와 동일한지 여부에 대한 최초 판단이 이루어진다. 특정 실시예에 따르면, 최소 TROB는 0분일 수도 있으며, 다른 실시예에 따르면, 최소 TROB는 0이 아니게 설정될 수도 있다. 그러나, 블록(154)에서 TROB가 최소 TROB와 동일하다는 판단이 이루어지면, 방법은 블록(158) 및 (160)으로 진행되고, 여기서, 제어장치(66)는, TROB가 최소 TROB와 동일하다는 것을 사용자에게 알리기 위한 가청 경보(82)를 작동시키고, 또한 TROB가 최소 TROB와 동일하다는 것을 사용자에게 알리기 위한 가시적 경보 메시지를 표시하도록 디스플레이(64)를 제어한다. 제어장치(66)는, 예를 들어, 미리 10초로 설정 또는 결정될 수 있는 시간 동안, (도시된 바와 같이, 연속적이기 보다는 동시에 수행될 수 있는) 블록(156) 및 (158)에 따라 작동될 수 있다. 상술된 시간이 경과한 이후, 제어장치(66)는 의료 전달 시스템(50)이 꺼지도록, 즉 전원이 차단되도록 할 수 있다.
만약, 제어장치(66)에 의해 블록(154)에서 TROB가 최소 TROB와 동일하지 않은 것으로 판단되는 경우, 제어장치(66)는, TROB가 하나 이상의 범위 또는 임계값과 비교하는 하나 이상의 판단을 수행할 수 있다. 일단 제어장치(66)의 판단이 내려지면, 제어장치(66)는 서로 다른 작동 상태들 사이에서의 의료 전달 시스템(50)의 변경 능력이 TROB의 변화를 일으키도록 허가 (또는 제한) 할 수 있으며, 가청 또는 가시적 경보가 사용자에게 제공되도록 하거나, 또는 의료 전달 시스템(50)이 꺼지도록, 즉 전원이 차단되도록 할 수 있다. 도 3에 도시된 방법에 관한 실시예가 4개의 이러한 범위 또는 임계 판단(threshold determination)을 제공할 수 있지만, 본 발명에 따른 모든 실시예가 이러한 모든 결정을 포함하지는 않는 것을 알게 될 것이다.
예를 들어, TROB가 본 명세서에서 예비 범위로 언급될 수 있는 특정 범위의 값에 대해 설정된 최대값보다 큰 경우, 방전 관리 방법(150)에 따라 작동하는 제어장치(66)는, 의료 전달 시스템(50)의 작동 상태의 변화가 TROB에 영향을 미치도록 허용하게 될 것이다. 이러한 범위 이상에서는 (즉, 이러한 임계값, 최대 예비 범위 이상에서는), 방전 관리 방법(150)이, 표시된 정보의 특성에 영향을 미치거나 또는 의료 전달 시스템(50)의 다른 작동 특성에 영향을 미치는 판단을 할 수 있지만, 배터리 관리 시스템(60)은 의료 전달 시스템(50)의 작동 상태에 따라 TROB를 변경시키게 될 것이다. 마찬가지로, 이러한 범위 내에서 (또는 최대 예비 범위 아래에서), 방전 관리 방법(150)은 제공된 경보 또는 표시된 정보에 영향을 주는 판단을 할 수 있지만, 배터리 관리 시스템(60)은 의료 전달 시스템의 작동 상태를 무시하고 TROB를 감소시키게 될 것이다. 그러나, 설명된 실시예가 다수의 임계 판단을 제공할 수 있는데 반하여, 다른 실시예에 따라 단일한 임계 판단이 예비 범위에 대해 이루어질 수도 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(60)의 특정 실시예에 따르면, TROB는, 배터리들(56) 및 의료 전달 시스템(50)의 보수적 모델링으로부터 만들어진 하나 이상의 테이블과 함께, 유효 배터리 용량, 계획된 TROB (또는 PTROB) 및 최대 예비 범위와 관련한 하나 이상의 식(equations)을 참조하여 결정된다. 예를 들어, 제어장치(66)는 다음식(식 1)에 따라 매초의 (퍼센트로 나타낸) 유효 배터리 용량을 결정하도록 프로그램될 수 있다:
CAP = CAP - PCF* (1/3600),
여기서, CAP는 (예비 범위 용량을 제공하기 위해 요구되는 양을 초과하는) 유효 배터리 용량이고, PCF는 유효 전력소비 요소(effective power consumption factor)이다.
유효 용량은 초기에 완전히 충전된 배터리에 대해 100%로 설정된다. 유효 전력소비 요소는 배터리들(56) 및 의료 전달 시스템(50)에 대한 보수적 모델링에 근거하여 결정된다. 유효 전력소비 요소는 다양한 형태로 표시될 수 있는 반면, 요소는, 각각의 제한된 수의 전달 범위에 대해 결정된 다른 요소와 함께, 특정 실시예에 따라 표 형태로 제공된다. 예를 들면, 의료 전달 시스템(50)은 약물 주입 펌프 및 펌프 제어장치이며, 다음의 표는 단일 채널 펌프에 대해 사용될 수 있다:
단일 채널 펌프
주입률
( ml / hr ) 		PTROB
( hrs ) 		PCF
(1/ PTROB )
801~1200 3.0 0.333
401~800 3.5 0.2857
101~400 4.0 0.25
0~100 4.5 0.222
선택적으로, 다음의 표는 다중 채널 펌프에 대해 사용될 수 있다:
3중 채널 펌프
주입률
범위
( ml / hr ) 		PTROB ,
1 chan
( hrs ) 		PTROB ,
2 chans
( hrs ) 		PTROB ,
3 chans
( hrs ) 		PCF ,
1 chan
(1/ TROB ) 		PCF ,
2 chan
(1/ PTROB ) 		PCF ,
3 chan
(1/ PTROB )
801~1200 2.0 1.25 0.75 0.5 0.8 1.33
401~800 2.5 1.5 1 0.4 0.667 1
251~400 2.75 1.75 1.25 0.3636 0.571 0.8
0~250 3.0 2.0 1.5 0.333 0.5 0.667
이러한 표를 준비하는데 있어서, 모델링은 배터리들(56)과 의료 전달 시스템(50)의 작동에 대한 다음의 추정(assumptions)을 포함하였으며, 여기서, 배터리 용량은 최소로 한 반면, 전력 소비량을 최대로 하였다:
1. 전통적으로 낮은 주위 온도(15℃)는 소비량을 최대화하는 것으로 추정하였고;
2. 배터리에 대한 전통적으로 낮은 작동 온도(38℃)는 용량을 최소화하는 것으로 추정하였으며;
3. 전통적으로 다수의 충전/방전 싸이클(예, 50~70)은 용량을 최소화하는 것으로 추정하였고;
4, 각 범위에서의 최고 유량은 소비량을 최대화하는 것으로 추정하였으며;
5. 11V의 최종 방전 전압을 갖는 충전/방전 싸이클은 용량을 최소화하는 것으로 추정하였다.
이에 더불어, 모델링은, 앞서 예비 범위로 언급된 시간 동안, 적절한 배터리 용량이 의료 전달 시스템(50)의 작동에 대비하도록 예비되는 것으로 추정되었다. 이러한 기간 동안, 소비량을 최대화하기 위해, 다음 사항을 포함하는 부가적인 추정이 이루어졌다:
1. 가장 높은 전달률(유량)로 작동하는 (다중 채널에서의) 모든 채널과;
2. 50%의 백라이트(보통 10%의 백라이트(backlight)에서 작동하는 것으로 추정되는)에서 작동하는 디스플레이 유니트(64).
유효 배터리 용량(CAP)에 대한 지식에 근거하여, 현재의 TROB가 다음의 식(식 2)을 이용하여 결정될 수 있다:
CTROB = PTROB*CAP + RRM,
여기서, CTROB은 현재의 TROB이고;
PTROB는, 전달률(예, 유량)에 따라, 위에 제공된 표에서 얻어져 의료 전달 시스템(50)에 의해 제공되는 계획된 TROB이며;
CAP는 유효 배터리 용량이고;
RRM은 최대 예비 범위(이 경우, 30분)이다.
제어장치(66)가, 블록(154)에서, TROB가 최소 TROB(예, 0분)와 동일하지 않다고 판단한 것으로 가정하면, 방전 관리방법(150)은 블록(162)으로 이어지고, 여기서, 제어장치(66)는, TROB가 제1 임계값을 초과하는지 여부를 판단한다. 만약 TROB가 제1 임계값을 초과한다면, 방전 관리방법(150)은 블록(164)으로 진행하며, 여기서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 의료 전달 시스템(50)이 배터리 전원으로 작동 중이라는 가시적 경보를 사용자에게 표시하도록 한다. 이는 또한 특정 실시예에 따라 가청 경보로도 달성될 수 있다. 그런 다음, 방전 관리방법(150)은 블록(166)으로 진행되며, 여기서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 잔여 배터리 수명에 대한 시간정보를 가시적 방식으로 수치적으로 제공하도록 한다. 이러한 가시적 표시기는 매초 또는 매분 마다 그 감소를 나타낼 수 있으며, 대신에, 제어장치(66)는, 표시기가 시간당 단 한번 변경되는 것으로 결정할 수도 있다.
블록(166)을 수행한 이 후, 방전 관리방법(150)에 따라 프로그램된 제어장치(66)는, 블록(168)에서, 의료 전달 시스템(50)이 시스템(50)의 작동 상태를 변경시키기 위한 결정을 나타내는 사용자로부터의 입력을 수신하였는지 여부에 대한 판단을 할 수 있다. 예를 들어, 의료 전달 시스템(50)은 펌프 및 펌프 제어장치를 포함하는 의료용 유체 전달 시스템이고, 사용자는 의료 전달 시스템(50)에 의해 현재 제공되고 있는 것보다 높거나 낮은 주입율로 새로운 약물 주입 프로그램을 입력할 수 있다. 입력을 수신하였다는 블록(168)에서의 판단이 이루어지면, 배터리 관리 시스템(60)은 블록(170)에서 작동 상태의 변화에 대한 데이터를 받아, 블록(172)에서 작동 상태의 변화에 따라 TROB를 변경시킬 수 있다. 즉, 보다 높은 유량으로의 변경이 프로그램되는 경우, TROB는 감소되는 반면, 보다 낮은 유량으로의 변경은 TROB의 증가를 초래한다.
한편, 제어장치(66)가, 블록(162)에서, TROB가 제1임계값(예, 1시간)보다 작은 것으로 판단한 경우, 제어장치(66)는, 블록(174)에서, TROB가 제2임계값, 특히, 최대 예비 범위보다 작은지 여부를 판단하게 된다. 일 예로서, 최대 예비 범위가 30분으로 설정될 수 있다. 제어장치가, TROB가 최대 예비 범위보다 작지 않은 것으로 판단하는 경우, 제어장치(66)는 블록(176)으로 진행된다.
블록(176)에서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 의료 전달 시스템(50)이 제한된 배터리 전원의 범위(예를 들어, 한 시간에서 30분 사이의 TROB)로 진입했다는 가시적 경보를 사용자에게로 표시하도록 한다. 이는 또한 특정 실시예에 따라 가청 경보로도 달성될 수 있다. 그런 다음, 방전 관리방법(150)은 블록(178)으로 진행되며, 여기서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 잔여 배터리 수명에 대한 시간정보(예, 1시간)를 가시적 방식으로 수치적으로 제공하도록 한다. 이러한 가시적 표시기는 매초 또는 매분 마다 그 감소를 나타낼 수 있으며, 대신에, 제어장치(66)는, 표시기가 한번씩만 표시되는 것으로 결정할 수도 있다.
블록(178)을 수행한 이 후, 블록(168)에서와 유사하게, 방전 관리방법(150)에 따라 프로그램된 제어장치(66)는, 블록(180)에서, 의료 전달 시스템(50)이 시스템(50)의 작동 상태를 변경시키기 위한 결정을 나타내는 사용자로부터의 입력을 수신하였는지 여부에 대한 판단을 할 수 있다. 입력을 수신하였다는 블록(180)에서의 판단이 이루어지면, 배터리 관리 시스템(60)은 블록(182)에서 작동 상태의 변화에 대한 데이터를 받아, 블록(184)에서 작동 상태의 변화에 따라 TROB를 변경시킬 수 있다.
계속 진행하여, 제어장치(66)가, 블록(174)에서, TROB가 최대 예비범위보다 작은 것으로 판단되면, 방전 관리방법(150)은 블록(186)으로 이어지며, 여기서, 제3임계값(예를 들어, 5분)을 참조한 판단이 이루어진다. 이러한 비교는 사용자에게로의 경보에 대한 단계적인 진행을 허용하도록 이루어지고; 다른 실시예에 따라, 또한 예시된 제3임계값 비교, 또는 연속된 제4비교를 수행하는 것이 요구되지 않거나 필요하지 않을 수도 있다. 그러나, 뜻밖의 경우를 제한하기 위한 경보의 단계적 진행을 사용자에게 제공하기 위해, 복수의 임계값이 설정될 수도 있다.
제어장치가, 블록(186)에서, TROB가 5분에서 30분의 범위 내에 있는 것으로 판단한 경우, 방전 관리방법(150)은 블록(188)으로 이어지고, 여기서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 의료 전달 시스템(50)이 낮은 배터리 전원의 범위(예를 들어, 5분에서 30분 사이의 TROB)에 진입하였다는 가시적 경보를 사용자에게로 표시하도록 한다. 이는 또한 특정 실시예에 따라 가청 경보로도 달성될 수 있다. 그런 다음, 방전 관리방법(150)은 블록(190)으로 진행되며, 여기서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 잔여 배터리 수명에 대한 분정보(예, 30분)를 가시적 방식으로 수치적으로 제공하도록 한다. 이러한 가시적 표시기는 매분 마다 그 감소를 나타낼 수 있으며, 대신에, 제어장치(66)는, 표시기가 5분 단위로 표시되는 것으로 결정할 수도 있다.
블록(190)을 수행한 이 후, 블록(168)에서와 유사하게, 방전 관리방법(150)에 따라 프로그램된 제어장치(66)는, 블록(192)에서, 의료 전달 시스템(50)이 시스템(50)의 작동 상태를 변경시키기 위한 결정을 나타내는 사용자로부터의 입력을 수신하였는지 여부에 대한 판단을 할 수 있다. 입력을 수신하였다는 블록(192)에서의 판단이 이루어지면, 배터리 관리 시스템(60)은 블록(194)에서 작동 상태의 변화에 대한 데이터를 계속 받을 수 있다. 그러나, 의료 전달 시스템(50)이 예비 범위에서 작동하고 있기 때문에, 제어장치(66)는, 블록(196)에서, 작동상태의 변화에 따라 TROB를 변경하지 않을 것이다. 대신에, 제어장치(66)는 의료 전달 시스템의 작동 상태를 무시하고 TROB를 지속적으로 감소시킨다. 제어장치(66)는, TROB가 예비 범위내에 있는 동안에는, 의료 전달 시스템(50)의 작동 상태와 관계없이 사용자에게 TROB를 지속적으로 제공하게 된다.
블록(186)에서, TROB가 제3임계값보다 작은 것으로 판단되는 경우, 방전 관리방법(150)은, 블록(198)에서, 제4임계값에 대한 판단을 지속하게 된다. 이 때, 제어장치(66)는, 도시된 바와 같이, TROB가 0분으로 설정될 수도 있는 최소 예비 범위보다 큰지 여부를 판단한다. 만약, TROB가 최소 예비 범위보다 큰 경우, 방전 관리방법(150)은 블록(200)으로 이어진다.
블록(200)에서, 제어장치(66)는, 다스플레이 유니트(64)로 하여금, 의료 전달 시스템(50)이 감손된 배터리의 범위(예를 들어, 0분에서 5분 사이의 TROB)에 진입했다는 가시적 경보를 사용자에게로 표시하도록 한다. 이는 또한 특정 실시예에 따라 가청 경보로도 달성될 수 있다. 그런 다음, 방전 관리방법(150)은 블록(202)으로 진행되며, 여기서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 잔여 배터리 수명에 대한 시간정보(예, 5분)를 가시적 방식으로 수치적으로 제공하도록 한다. 이러한 가시적 표시기는 초 단위와 같이 분 단위보다 작은 단위로 그 감소를 나타낼 수 있는 반면에, 제어장치(66)는, 표시기가 1분 단위로 표시되어야만 하는 것으로 결정할 수도 있다.
블록(202)을 수행한 후, 블록(168)에서와 유사하게, 방전 관리방법(150)에 따라 프로그램된 제어장치(66)는, 블록(204)에서, 의료 전달 시스템(50)이 시스템(50)의 작동 상태를 변경시키기 위한 결정을 나타내는 사용자로부터의 입력을 수신하였는지 여부에 대한 판단을 할 수 있다. 입력을 수신하였다는 블록(192)에서의 판단이 이루어지면, 배터리 관리 시스템(60)은 블록(206)에서 작동 상태의 변화에 대한 데이터를 계속 받을 수 있다. 그러나, 의료 전달 시스템(50)이 예비 범위에서 작동하고 있기 때문에, 제어장치(66)는, 블록(208)에서, 작동상태의 변화에 따라 TROB를 변경하지 않을 것이다. 대신에, 제어장치(66)는 의료 전달 시스템의 작동 상태를 무시하고 TROB를 지속적으로 감소시킨다. 제어장치(66)는, TROB가 예비 범위내에 있는 동안에는, 의료 전달 시스템(50)의 작동 상태와 관계없이 사용자에게 TROB를 지속적으로 제공하게 된다.
방전 관리방법(150)은, 최소 예비 범위가 충족되는 (예를 들어, TROB가 0분) 블록(198)에서의 판단이 이루어질 때, 블록(210)으로 이어진다. 이 경우, 제어장치(66)는 간편하게 의료 전달 시스템(50)의 전원 차단을 시작할 수 있다. 그러나, 설명된 실시예에 따르면, 방전 관리방법(150)에 따라 작동하는 제어장치(66)는, 의료 전달 시스템(50)의 동력을 최종적으로 차단 하기 이전에 최종 5분의 기간을 한 번에 걸쳐 제공하도록 프로그램될 수 있다.
따라서, 제어장치(66)는, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 의료 전달 시스템(50)이 전원 차단 기한(예를 들어, TROB는 0분에 도달했다)에 진입했다는 가시적 정보를 사용자에게 표시하도록 제어할 수 있다. 이는 또한 특정 실시예에 따라 가청 경보로도 달성될 수 있다. 제어장치(66)는, 또한 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 잔여 배터리 수명에 대한 시간정보(예, 5분)를 가시적 방식으로 수치적으로 제공하도록 한다. 이러한 가시적 표시기는 1분보다 작은 단위로 그 감소를 나타낼 수 있는 반면, 제어장치(66)는, 표시기가 1분 단위로 표시되는 것으로 결정할 수 있다. 또한, 제어장치(66)는, 블록(214)에서, 현재 진행되고 있는 약물 주입을 정지시킬 수 있다.
방전 관리방법(150)에 따라 프로그램된 제어장치(66)는, 블록(168)에서와 유사하게, 블록(216)에서, 의료 전달 시스템(50)이 시스템(50)의 작동 상태를 변경시키기 위한 결정을 나타내는 사용자로부터의 입력을 수신하였는지 여부에 대한 판단을 할 수 있다. 입력이 수신되었다는 블록(216)에서의 판단이 이루어지면, 배터리 관리 시스템(60)은 블록(218)에서 작동 상태의 변화에 대한 데이터를 계속 받을 수 있다. 그러나, 의료 전달 시스템(50)이 동력 차단 범위에서 작동하고 있기 때문에, 제어장치(66)는 의료 전달 시스템(50)이 프로그램된 변화를 수행하는 것을 방지한다. 대신에, 제어장치(66)는 의료 전달 시스템의 작동 상태를 무시하고 TROB를 지속적으로 감소시켜, 의료 전달 시스템(50)의 작동을 금지시킨다. 제어장치(66)는, TROB가 동력 차단 범위내에 있는 동안에는, 의료 전달 시스템(50)의 작동 상태와 관계없이 사용자에게 TROB를 지속적으로 제공하게 된다.
일단 제어장치(66)가, 블록(222)에서, 동력 차단 범위의 말단에 도달했음(예를 들어, 5분 경과)을 판단하게 되면, 제어장치(66)는, 블록(224)에서, 의료 전달 시스템(50)의 동력을 차단하는 작업을 진행하게 된다.
도 4를 참조하면, 배터리들(56)을 충전하기 위한 방법(250)이 블록(252)에서 시작된다. 제어장치(66)는, 블록(252)에서, 의료 전달 시스템(50)이 주 전원 공급장치를 이용하여 전원을 공급받고 있는지 여부를 판단한다. 만약, 제어장치(66)가, 의료 전달 시스템(50)이 주 전원 공급장치에 의해 전원을 공급받고 있는지 않은 것(예를 들어, 의료 전달 시스템(50)이 배터리(56)에 결합되어 있거나, 또는 배터리가 방전되어 의료 전달 시스템(50)의 동력이 차단되어 있는 것)으로 판단되면, 제어 장치(66)는 충전 관리방법(250)을 지속하지 않는다. 그러나, 만약 의료 전달 시스템(50)이 주 전원 공급장치에 연결되어 있다고 제어장치(66)가 판단되면, 충전 관리방법(250)에 따라 프로그램된 제어장치(66)는 블록(254)으로 진행한다.
블록(254)에서, 제어장치(66)는, TROB가 최대 예비 범위(예를 들어, 30분)보다 큰지 여부를 판단하게 된다. TROB가 최대 예비 범위보다 크지 않다면, 충전 관리방법(250)은 블록(256)으로 이어지며; 만약 TROB가 최대 예비 범위보다 크다면, 충전 관리방법(250)은 블록(258)으로 이어진다.
블록(256)으로 이어지는 경우, 제1예방책으로서, 제어장치(66)는, 블록(256)에서, 배터리들(56)의 전압이 11V 밑으로 떨어졌는지 여부를 판단한다. 만약 배터리들(56)의 전압이 11V 밑으로 떨어졌다면, 블록(258)에서, 배터리가 완전히 충전되었다는 판단이 이루어 질 때까지, 제어장치(66)는 TROB를 변경하지 않는다. 그때까지, 비록 배터리들(56)이 충전기(80)를 이용하여 여전히 충전 중이라 하더라도, 디스플레이 유니트(64)는 배터리들(56)의 재충전 상태에 따라 변경되지 않는다. 제어장치(66)가, 블록(256)에서, 배터리(56) 전압이 11V 밑으로 떨어지지 않은 것으로 판단하는 경우, 충전 관리 방법(250)은 블록(260)으로 이어진다.
제2 예방책으로서, 제어장치(66)는, 블록(260)에서, 충전기(80)가 임계 기간(threshold period) 이상의 연속된 시간 동안, 예를 들어, 연속 30분 동안 주 전원 공급장치에 연결되었는지 여부를 판단한다. 만약 충전기(80)가 연속 30분 이상 동안 주 전원 공급장치에 연결되지 않았다면, 충전 관리방법(250)은, 배터리들(56)을 통한 충전 전류가 제1 전류 임계치보다 낮은지를 판단하는 블록(262)으로 이어지지 않는다. 실제로, 충전기(80)가 연속된 30분이 경과하기 이전에 주 전원 공급장치로부터 분리되었다면, 제어장치(66)는, 충전기(80)가 주 전원 공급장치에서 다시 연결된 것을 감지하였을 때, 블록(252)에서 충전 관리방법(250)을 다시 시작할 수 있다. 제어장치(66)는, 충전기(80)가 30분 이상 동안 주 전원 공급장치에 연결되었던 것으로 판단한 경우, 충전 관리방법은 블록(262)으로 이어진다.
블록(262)에서, 제어장치(66)는, 충전 전류가 제1 전류 임계치보다 낮은지 여부를 판단한다. 제1전류 임계치는 배터리들(56) 내의 제1충전 상태를 나타낸다. 배터리들(56)를 통한 충전 전류가 제1전류 임계치 밑으로 떨어질 때까지, 충전 관리방법(250)은 지속되지 않는다. 일단 충전 전류가 제1전류 임계치 밑으로 떨어지면, 제어장치(66)는, 블록(264)에서, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 도 4에 도시된 실시예를 포함하는 특정 실시예에 따른 최대 예비 범위와 동일할 수 있는 제1 재충전량을 나타내는 하나 이상의 숫자를 표시하도록 제어한다. 그 후, 충전 관리방법(250)은 블록(258)로 이어진다.
제어장치(66)는, 블록(258)에서, 충전 전류가 제2전류 임계치보다 낮은지 여부를 판단한다. 제2전류 임계치는 배터리들(56) 내의 제2 충전 상태를 나타낸다. 도시된 실시예에 따르면, 비록 그것이 다른 실시예에 따른 경우일 필요는 없지만, 제2 충전 상태는 배터리들(56)의 완전 충전 상태에 대응할 수 있다. 일단 충전 전류가 제2 충전 상태 밑으로 떨어지면, 충전 관리방법(250)은 블록(266)으로 이어지며, 제어장치(66)는, 블록(266)에서, 디스플레이 유니트(64)로 하여금, 도 4에 도시된 실시예를 포함하는 특정 실시예에 따른 최대 충전 상태와 동일할 수 있는 제2 재충전량을 나타내는 하나 이상의 숫자를 표시하도록 제어한다. 그런 다음, 충전 관리방법(250)에 따라 프로그램된 제어장치(66)는 유효 배터리 용량을 100%로 설정할 수 있다.
배터리 관리 시스템(60) 및 방법(150, 250)은 상술된 장점 및 다른 부가적인 장점과 같은 유리함을 제공할 수 있다.

Claims (24)

  1. 의료 전달 시스템이 교류 전원 공급부에 연결되어 있지 않은 경우, 하나 이상의 배터리들이 상기 의료 전달 시스템에 결합되며, 상기 의료 전달 시스템에 결합 가능한 상기 하나 이상의 배터리들을 위한 배터리 관리 시스템으로서,
    디스플레이 유니트; 및
    상기 디스플레이 유니트에 결합된 제어장치를 포함하며,
    상기 제어장치는,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 하나 이상의 배터리들과 연결되어 있는 때를 판단하며,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 하나 이상의 배터리들과 연결되어 있을 때 배터리 상의 잔여 시간(TROB)에 대응하는 최초 숫자를 표시하도록 상기 디스플레이 유니트를 제어하고,
    상기 TROB가 최대 TROB보다 작은 최대 예비 범위까지 연장되는 예비 범위 내에 있는지 여부를 판정하며,
    상기 TROB가 상기 최대 예비 범위보다 큰 경우, 상기 의료 전달 시스템의 작동 상태에 따라 상기 TROB를 변경시키고,
    상기 TROB가 상기 최대 예비 범위보다 작은 경우, 상기 의료 전달 시스템의 작동 상태와 관계없이 상기 TROB를 감소시키도록 프로그램되는, 배터리 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 TROB는 상기 하나 이상의 배터리들과 상기 의료 전달 시스템의 보수적 모델링에 따라 결정되는, 배터리 관리 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 TROB, 상기 최대 TROB 및 예비 범위 추정치는 상기 하나 이상의 배터리들과 상기 의료 전달 시스템의 모델링된 행동에 근거하는, 배터리 관리 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TROB는, 상기 하나 이상의 배터리들의 배터리 싸이클링과 최종 방전 전압에 좌우되는 상기 하나 이상의 배터리들을 위한 에너지 용량에 근거하는, 배터리 관리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예비 범위는, 상기 의료 전달 시스템에 대한 극단적인 작동 지속기한과, 상기 하나 이상의 배터리들의 배터리 싸이클링과, 배터리 온도 및 최종 방전 전압과에 좌우되는 상기 하나 이상의 배터리들에 대한 에너지 용량에 근거하는, 배터리 관리 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TROB가 최대 예비 범위보다 큰 경우, 상기 제어장치는,
    상기 의료 전달 시스템의 제1 작동 상태에 따라 제1 계획 TROB를 판단하고,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 제1 작동 상태로부터 제2 작동 상태로 변경되었는지를 판단하며,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 제2 작동 상태에 따른 제2 계획 TROB를 판단하도록 프로그램되는, 배터리 관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 TROB를 판단하기 위해, 상기 제1 계획 TROB 또는 상기 제2 계획 TROB에 상기 최대 예비 범위를 부가하도록 프로그램되는, 배터리 관리 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어장치는, 유효 배터리 용량 및 제1 배터리 수명 추정치에 따른 상기 제1 계획 TROB를 판단하고, 상기 유효 배터리 용량 및 제2 배터리 수명 추정치에 따라 상기 제2 계획 TROB를 판단하도록 프로그램되는, 배터리 관리 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 하나 이상의 배터리들에 결합 가능한 충전 유니트를 더 포함하고,
    상기 제어장치는 상기 충전 유니트에 결합되고, 또한,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 하나 이상의 배터리들을 충전하기 위해 전원 공급부에 연결될 때, 상기 충전 유니트를 작동시키고,
    상기 하나 이상의 배터리들의 재충전 상태에 따라 최대 TROB까지 또는 제1 증가분만큼 상기 TROB를 증가시키도록 프로그램되는, 배터리 관리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 재충전 상태는 상기 하나 이상의 배터리들을 통한 충전 전류에 좌우되는, 배터리 관리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 TROB는, 제1 전기 충전 측정치와 연관된 제1 재충전 상태에 따라 제1 증가분만큼 증가되며, 상기 TROB는, 제2 충전 전류 측정치와 연관된 제2 재충전 상태에 따라 최대 TROB까지 증가되고, 상기 제2 충전 전류 측정치는 상기 제1 충전 전류 측정치보다 작은, 배터리 관리 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 하나 이상의 배터리들에 결합 가능한 충전 유니트를 더 포함하고, 상기 제어장치는 상기 충전 유니트에 결합되고, 또한
    상기 의료 전달 시스템이 상기 하나 이상의 배터리들을 충전시키기 위해 주 전압에 결합될 때, 상기 충전기를 작동시키고,
    상기 하나 이상의 배터리들의 재충전 상태에 따라 제1 증가분만큼 또는 제2 증가분만큼, 또는 최대 TROB까지 상기 TROB를 증가시키도록 프로그램되는, 배터리 관리 시스템.
  13. 의료 전달 시스템으로서,
    하나 이상의 배터리들;
    의료용 유체의 정맥 전달에 사용하며, 상기 하나 이상의 배터리들과 결합 가능한 휴대용 펌프;
    디스플레이 유니트;
    입력 유니트;
    상기 휴대용 펌프, 상기 디스플레이 유니트 및 상기 입력 유니트와 결합되고, 상기 입력 유니트로부터의 입력을 수신하며, 상기 수신된 입력에 따라 작동 상태에 들어가도록 상기 휴대용 펌프를 제어하게 프로그램된 펌프 제어장치: 및
    상기 하나 이상의 배터리들과 결합된 충전기 및 상기 디스플레이 유니트와 결합된 제어장치를 포함하는 배터리 관리 시스템을 포함하며,
    상기 제어장치는,
    상기 휴대용 펌프가 하나 이상의 배터리들과 결합하는 때를 판단하고,
    상기 휴대용 펌프가 상기 하나 이상의 배터리들과 결합할 때의 TROB에 대응하는 최초 숫자를 표시하도록 상기 디스플레이 유니트를 제어하며,
    상기 TROB가 최대 TROB보다 작은 최대 예비 범위까지 연장되는 예비 범위 내에 있는지 여부를 판정하며,
    상기 TROB가 최대 예비 범위보다 큰 경우, 상기 의료 전달 시스템의 작동 상태에 따라 상기 TROB를 변경시키고,
    상기 TROB가 최대 예비 범위보다 작은 경우, 상기 의료 전달 시스템의 작동 상태와 관계없이 상기 TROB를 감소시키며,
    상기 휴대용 펌프가 상기 하나 이상의 배터리들을 충전하기 위해 전원 공급부에 연결될 때, 상기 충전기를 작동시키고,
    상기 하나 이상의 배터리들의 재충전 상태에 따라 제1 증가분만큼 또는 최대 TROB까지 상기 TROB를 증가시키도록 프로그램되는, 의료 전달 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 TROB는 상기 하나 이상의 배터리들과 상기 의료 전달 시스템의 보수적 모델링에 따라 결정되는, 의료 전달 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 TROB, 상기 최대 TROB 및 예비 범위 추정치는 상기 하나 이상의 배터리들과 상기 의료 전달 시스템의 모델링된 행동에 근거하는, 의료 전달 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TROB는, 상기 하나 이상의 배터리들의 배터리 싸이클링과 최종 방전 전압에 좌우되는 상기 하나 이상의 배터리들을 위한 에너지 용량에 근거하는, 의료 전달 시스템.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 예비 범위는, 상기 의료 전달 시스템에 대한 극단적인 작동 지속기한과, 상기 하나 이상의 배터리들의 배터리 싸이클링과, 배터리 온도 및 최종 방전 전압에 좌우되는 상기 하나 이상의 배터리들에 대한 에너지 용량에 근거하는, 의료 전달 시스템.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TROB가 최대 예비 범위보다 큰 경우, 상기 제어장치는,
    상기 의료 전달 시스템의 제1 작동 상태에 따라 제1 계획 TROB를 판단하고,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 제1 작동 상태로부터 제2 작동 상태로 변경되었는지를 판단하며,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 제2 작동 상태에 따라 제2 계획 TROB를 판단하도록 프로그램되는, 의료 전달 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어장치는, TROB를 판단하기 위해, 상기 제1 계획 TROB 또는 상기 제2 계획 TROB에 상기 최대 예비 범위를 부가하도록 프로그램되는, 의료 전달 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제어장치는, 유효 배터리 용량 및 제1 배터리 수명 추정치에 따른 상기 제1 계획 TROB를 판단하고, 상기 유효 배터리 용량 및 제2 배터리 수명 추정치에 따라 상기 제2 계획 TROB를 판단하도록 프로그램되는, 의료 전달 시스템.
  21. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 하나 이상의 배터리들에 결합 가능한 충전 유니트를 더 포함하고,
    상기 제어장치는 상기 충전기에 결합되고, 또한,
    상기 의료 전달 시스템이 상기 하나 이상의 배터리들을 충전하기 위해 전원 공급부에 연결될 때, 상기 충전기를 작동시키고,
    상기 하나 이상의 배터리들의 재충전 상태에 따라 최대 TROB까지 또는 제1 증가분만큼 TROB를 증가시키도록 프로그램되는, 의료 전달 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 재충전 상태는 상기 하나 이상의 배터리들을 통한 충전 전류에 좌우되는, 의료 전달 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 TROB는, 제1 전기 충전 측정치와 연관된 제1 재충전 상태에 따라 제1 증가분만큼 증가되며, 상기 TROB는, 제2 충전 전류 측정치와 연관된 제2 재충전 상태에 따라 최대 TROB까지 증가되고, 상기 제2 충전 전류 측정치는 상기 제1 측정 전류 측정치보다 작은, 의료 전달 시스템.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 하나 이상의 배터리들에 결합 가능한 충전 유니트를 더 포함하고,
    상기 제어장치는 상기 충전 유니트에 결합되고, 또한
    상기 의료 전달 시스템이 상기 하나 이상의 배터리들을 충전시키기 위해 주 전압에 결합될 때, 상기 충전기를 작동시키고,
    상기 하나 이상의 배터리들의 재충전 상태에 따라 제1 증가분만큼 또는 제2 증가분만큼, 또는 최대 TROB까지 상기 TROB를 증가시키도록 프로그램되는, 의료 전달 시스템.
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