呼吸机及其功率控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及呼吸设备，尤其涉及一种呼吸机及其功率控制方法和系统。
【背景技术】
[0002]目前，呼吸机都有对呼吸管道内流动气体(比如空气)进行加湿和加压的功能。呼吸机内部设置有加热装置，加热装置通过持续地对水罐中的水(或者其他水溶液)进行加热后，气体流经水面就会变得湿润，同时对气体进行加温，这样就为使用者带来更加舒适的使用体验。呼吸机内部还设置有风机，风机可以将外部气体抽吸进入呼吸机内部并同时可以对进入呼吸管道内的气体施加一定的压力，这样有助于进一步增强使用效果。在使用者出现呼吸停滞等情况时，风机可以通过增加转速来进一步升高进入呼吸机管道的气体的压力，来维持使用者与呼吸机之间的气体交换，保证使用者出现呼吸停滞时仍然可以维持正常的气体代谢。
[0003]当呼吸机中的加热装置进行加热时，额定功率一般保持在几十瓦(例如30W)，这样可以保证水分的蒸发速率维持在一个恒定值附近，使得呼吸机管道内的气体保持在一个合适的湿度附近，使用体验达到最佳。过高的功率可能会使得水分的蒸发速率过快，导致呼吸机管道内的气体过于湿润或气体温度过高导致患者处于不安全处境，使用体验变差。过低的功率则可能会使得水分的蒸发速率过低，导致呼吸机管道内的气体过于干燥或气体温度过低，同样也会使得使用体验变差。
[0004]为呼吸机管道内的气体进行加压的风机，在正常工作状态下，额定功率一般保持在比较小的功率值(例如二十几瓦)，这样可以保证对气体施加的压力值维持在一个恒定值附近，并使得呼吸机管道内的气体保持在一个合适的压力值附近，使用体验达到最佳。过高的功率可能会使得风机的转速过高，导致呼吸机管道内的气体压力值过高，会对使用者带来不舒适的体验。过低的功率则可能会使得风机的转速过低，导致呼吸机管道内的气体压力值过低，会降低呼吸机的使用效果，起不到维持使用者正常的气体代谢的作用。
[0005]但在某些情况下，加快风机的转速以提高呼吸机管道内的气体压力值是必要的，例如，使用者出现呼吸停滞时。当使用者出现呼吸停滞时，就需要外界带有高压力值的气体来辅助维持气体交换。这种情况下，风机需要在一个瞬间(通常为几秒或者零点几秒)加快转速来提高呼吸机管道内的气体的压力值，此时风机的瞬时功率会升高到非常大的数值(例如50W) ο
[0006]呼吸机内部一般只设置一个电源，该电源为加热装置和风机同时提供电力。这样，对电源功率就有一定的要求，在既满足加热装置正常工作的同时又要保证风机可以顺利完成瞬间加速的情况下，电源功率至少是风机瞬时功率和加热装置额定功率之和(例如80W)。然而，这样的电源会增加电能损耗，不利于节约能源，同时也会使得呼吸机的体积较大，不利于呼吸机整体结构满足紧凑性的设计要求。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的呼吸机为了满足风机瞬时加速，而需配置较大功率的电源，导致增加电源电能损耗的不足。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明的实施例首先提供了一种呼吸机的功率控制方法，所述呼吸机包括电源、加热装置及风机，其中，该方法包括:所述电源同时为所述加热装置及风机供电时，实时监测所述风机的瞬时功率；比较所述风机的瞬时功率与第一预设功率；当所述风机的瞬时功率大于或等于所述第一预设功率时，降低所述加热装置的瞬时功率至第二功率。
[0009]优选地，该方法包括:比较所述风机的瞬时功率与第三预设功率；当所述风机的瞬时功率小于所述第三预设功率时，升高所述加热装置的瞬时功率至第四功率；其中，所述第一预设功率大于等于所述第三预设功率，所述第二功率小于所述第四功率。
[0010]优选地，所述第二功率为O。
[0011]优选地，通过实时监测所述风机的工作电流来实时监测所述风机的瞬时功率。
[0012]本发明的实施例还提供了一种呼吸机的功率控制系统，所述呼吸机包括电源、加热装置及风机；其中，该系统包括:监测器，用于所述电源同时为所述加热装置及风机供电时，实时监测所述风机的瞬时功率；第一比较器，用于比较所述风机的瞬时功率与第一预设功率；控制器，用于当所述风机的瞬时功率大于或等于所述第一预设功率时，降低所述加热装置的瞬时功率至第二功率。
[0013]优选地，该系统包括:第二比较器，用于比较所述风机的瞬时功率与第三预设功率；所述控制器还用于当所述风机的瞬时功率小于所述第三预设功率时，升高所述加热装置的瞬时功率至第四功率；其中，所述第一预设功率大于等于所述第三预设功率，所述第二功率小于所述第四功率。
[0014]优选地，所述控制器用于当所述风机的瞬时功率大于或等于所述第一预设功率时，降低所述加热装置的瞬时功率至O。
[0015]优选地，所述监测器包括电流监测模块，用于实时监测所述风机的工作电流。
[0016]本发明的实施例还提供了一种呼吸机，包括电源、加热装置及风机，还包括如上所述的功率控制系统。
[0017]与现有技术相比，本发明的实施例相比现有技术，在风机瞬时加速的工作状态下，通过降低加热装置的瞬时功耗以满足风机瞬时加速时所需的瞬时功率，降低了对电源总功率的要求，节约了能量消耗。而小功率电源的使用也缩小了整个呼吸机的体积，为呼吸机进一步小型化的发展奠定了基础。
[0018]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
【附图说明】
[0019]附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
[0020]图1为本发明实施例的呼吸机的功率控制方法的流程示意图。
[0021]图2为本发明另一实施例的呼吸机的功率控制方法的流程示意图。
[0022]图3为本发明实施例的呼吸机的功率控制系统的构造示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0024]另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0025]为解决呼吸机内加热装置和风机在满足工作要求时必须依赖大功率电源供电的问题，本发明的发明人经过深入的研宄，寻找到了可以解决上述问题的合理技术方案。因为风机瞬间加速的工作过程一般都维持得较短，在这个较短的期间内，即便停止对气体的湿度进行调节，提供给使用者的气体的湿度也不会产生较为明显的变化。而且，即便为使用者提供的气体的湿度会产生一定的变化，相对于湿润的气体为使用者带来的舒适体验，远不能抵消风机在该加速而不能加速所带来的潜在风险。
[0026]因此，在风机有瞬间加速的需求时，对水加热的需求就变得较为不重要。基于这一分析，可以对加热和风机加速这两种需求进行分时控制，在有风机加速需求时可以暂时控制加热装置停止加热或者降低加热装置的功率，在风机完成加速需求后再恢复工作。
[0027]本发明实施例的呼吸机的功率控制方法中，该呼吸机包括电源、加热装置以及风机。如图1所示，本发明实施例的呼吸机的功率控制方法，主要包括如下步骤。
[0028]步骤S110，电源同时为加热装置及风机供电时，实时监测该风机作业时的瞬时功率。
[0029]步骤S12