除颤仪的电源管理系统和除颤仪装置的制造方法_2

文档序号:8300965阅读:来源:国知局
组合。
[0031]下面结合附图,对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。
[0032]图1为除颤仪的电源管理系统模块图。
[0033]—种除颤仪的电源管理系统,包括电源选择模块100、开关模块200、AC电源模块300、第一电池模块400、第二电池模块500、充电模块600、报警模块700和处理器模块800。
[0034]传统上,把锂电池和管理控制系统结合,封装在一起,构成智能电池,其本身具有测量、计算、保护、通信等功能。智能电池主要由安全保护、测量和计算通信单元组成。这种结构以Intel和其他公司开发的双线总线为中心,数据协议SBData规范使其电源管理系统所用的电池数据保持一致性,如固定值、测量值、计算值和预测值以及充电和报警信息。这些数据智能电池可以发送出来,使得外界可以实时获取电池状态信息。除颤仪所使用的电池,就是这种智能电池。而在上述除颤仪的电源管理系统中的第一电池模块400和第二电池模块500,其表示一个可以连接并获取电池电能的电路模块,并一定表示其一定包含电池,例如其可以是电池接口。同理,AC电源模块300表示一个可以连接并获取AC电源电能的电路模块,例如其可以是电源接口或AC电源适配器。
[0035]开关模块200包含AC开关单元210、第一电池开关单元220和第二电池开关单元230,AC开关单元210连接于AC电源模块300与功能模块900之间,第一电池开关单元220连接于第一电池模块400与功能模块900之间,第二电池开关单元230连接于第二电池模块500与功能模块900之间。AC开关单元210、第一电池开关单元220和第二电池开关单元230分别包括至少两个串联的开关。在本实施例中,AC开关单元210包括串联的开关Sll和S12,第一电池开关单元220包括串联的开关S21和S22,第二电池开关单元230包括串联的开关S31和S32,也即AC电源模块300、第一电池模块400、第二电池模块500共构成3路供电电路。这些串联的开关均为半导体开关器件,例如MOS管、三极管和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中的一种。功能模块900可以是除颤功能模块,也可以是包括除颤功能模块、起搏功能模块、监护功能模块和打印机功能模块。图2为图1系统中第一电池开关单元和第二电池开关单元的模块示意图。
[0036]AC电源模块300、第一电池模块400、第二电池模块500分别独立用于为功能模块900供电。开关模块200包含多个开关,连接于AC电源模块300、第一电池模块400、第二电池模块500这三个供电模块与功能模块900之间。电源选择模块100通过此开关模块200控制AC电源模块300、第一电池模块400、第二电池模块500进行切换。3路供电电路的每路电路由双开关控制,实现单一故障设计要求。传统的单开关的系统,一旦有开关出现击穿而直接导通,则可能会出现较高电压(例如AC电源的电压)直接加载到电池的正负极,从而损坏电池。而本系统采用双开关,可以有效降低出现上述现象的几率。
[0037]电源选择模块100包括在位比较单元和电池欠压比较单元。电源选择模块100可以是电源管理芯片,例如MAX頂公司的双路电源切换管理器件MAX1538。在位比较单元用来检测是否连接了 AC电源或电池,电池欠压比较单元用来检测所连接的电池是否处于欠压状态,在位比较单元和电池欠压比较单元例如可以是MAX1538中拥有上述功能的模拟比较器。
[0038]在位比较单元根据AC电源模块300的适配器在位情况、第一电池模块400的电池在位情况和第二电池模块500的电池在位情况发送在位信号。电池欠压比较单元根据第一电池模块400的电池欠压情况和第二电池模块500的电池欠压情况发送欠压信号。
[0039]电源选择模块100根据在位信号和欠压信号控制开关模块100中多个开关的接通或关断,使得:
[0040]当AC电源模块300的适配器在位时,仅由AC电源模块300为功能模块900供电。当AC电源模块300的适配器不在位时,由第一电池模块400和第二电池模块500之一为功能模块900供电。
[0041]功能模块900通常采用AC电源模块300供电,在不方便采用AC电源模块300供电的时候(例如事故现场急救的时候),才采用第一电池模块400或第二电池模块500供电。所以,为保证电量充足,AC电源模块300和电池(第一电池模块400或第二电池模块500)都能供电时,应优先选用AC电源模块300供电。
[0042]当AC电源模块300的适配器不在位时,由第一电池模块400和第二电池模块500之中电池在位的供电模块为功能模块900供电。
[0043]若第一电池模块400和第二电池模块500的电池均在位,由第一电池模块400和第二电池模块500之中电池没有欠压的供电模块为功能模块900供电。
[0044]本系统的开关模块200直接由电源选择模块100控制,并不会出现传统除颤仪的电源管理系统中软件程序出现跑飞时造成供电电压中断的现象,通过信号控制和硬件(例如在位比较单元和电池欠压比较单元)直接选择最佳的供电模块及实现供电模块间的无缝切换,以提高供电模块的可靠性和稳定性。由于可以通过信号控制和硬件直接控制,所以可以避免软件程序带来的不稳定,以降低除颤充电失败和对患者治疗造成风险的可能性。
[0045]处理器模块800根据第一电池模块400的电池电量情况和第二电池模块500的电池电量情况发送电池选择信号给电源选择模块100,从而电源选择模块100还根据电池选择信号控制开关模块200中多个开关的接通或关断,使得:
[0046]若第一电池模块400和第二电池模块500的电池均没有欠压,由第一电池模块400和第二电池模块500之中电池没有低于预设低电量阈值的供电模块为功能模块900供电。若第一电池模块400和第二电池模块500的电池均低于预设低电量阈值,由第一电池模块400和第二电池模块500之中电池电量高的供电模块为功能模块900供电。
[0047]第一电池模块400和第二电池模块500的电池电量高低,很多电源管理芯片并不具备电量比较的能力,因此需要微处理器(处理器模块800)进行数据获取和比较。可以首先设定一个电池低电量阈值,当电池电量小于这个低电量阈值时,认为电池电量低。电池电量可以由处理器模块800通过SMBUS总线向电池获取。
[0048]可以理解,上述除颤仪的电源管理系统选择供电模块时,遵从下面原则:
[0049]AC电源模块300的适配器不存在时,如果只有一个电池存在,选择当前电池供电;AC电源模块300的适配器不存在时,如果两个电池均存在,优先使用第一电池模块400的电池供电,其次是第二电池模块500的电池。
[0050]具体流程如下:
[0051]如果第一电池模块400的电池电量高于低电池电量阈值,选择第一电池模块400的电池供电;如果第一电池模块400的电池电量小于电池低电量阈值,再判断第二电池模块500的电池电量。若第二电池模块500的电池电量大于电池低电量阈值,选择第二电池模块500的电池供电;若第二电池模块500的电池电量小于电池低电量阈值,再比较第一电池模块400的电池和第二电池模块500的电池的电量,选择电量高的电池供电。
[0052]传统的除颤仪的电源管理系统,微处理器获取电源在位情况和电池欠压情况,然后通过软件程序直接控制开关模块,实际上微处理器将本系统中的电源选择模块100的功能都一起处理了,不过是通过软件程序来实现的,而本系统的电源选择模块100是通过信号和硬件直接实现的
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