移动式医疗器械电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及电源系统，特别设及移动式医疗器械电源系统。
【背景技术】
[0002] 医疗器械的电源系统是电类医疗器械的重要组成部分，是其能正常工作的前提。 一般的医疗设备从市电220V交流中获取电能；当其在救护车上使用时，可W从救护车上的 220V交流专用插座获取电能。但是，如果情况紧急，只能采用一般汽车时，此时需要220VAC 电源才能工作的医疗器械无法工作。此外，当病人从车辆转移到抢救室的过程中，医疗器械 也需要持续供电；或者当外接电源突然断电时，也要求医疗器械能继续工作一段时间，W便 医护人员进行应急处理。在医疗器械中采用适合220V交流市电和汽车直流电源系统并具 有储电功能的供电系统，必将方便医疗器械使用，有利于携带呼吸机和屯、电检测仪等医疗 设备的病床自由移动，从而提高对病人的救护能力。医疗设备的电源输入接口不仅有交流 接口，还有直流接口，医疗器械的电源系统能同时提供交流和直流电源供电将方便用户使 用。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供移动式医疗器械电源系 统。
[0004] 本实用新型的目的通过W下的技术方案实现：
[0005] 移动式医疗器械电源系统，包括AC/DC电路模块、DC/DC与充电电路模块、裡电池 模块、逆变与界面电路模块，其中AC/DC电路模块把85?265V宽交流市电输入变为两路直 流电源输出，一路为45V的主输出，主输出连接DC/DC与充电电路模块，另一路为30V的辅 助输出，辅助输出连接逆变与界面电路模块；DC/DC与充电电路模块将输入的直流电转化 为符合要求的直流电，同时向裡电池模块充电；逆变与界面电路模块把大范围变化的外接 电源或者裡电池存储的电能变为标称220V交流电源输出，并且实现整个医疗器械的电源 系统的人机界面和报警。
[0006] 所述的AC/DC电路模块采用功率因数校正控制巧片UCC28061和正反激控制巧片 TFS770細及其外围电路实现。W达到高功率因数和低谐波的AC/DC电能转换的目的。
[0007] 所述的输入到DC/DC与充电电路模块的直流电为AC/DC电路模块经二极管主输出 的45V直流电或者汽车车载的12V、24V、42V的直流电，DC/DC与充电电路模块输出24V的 标称电压，同时对裡电池模块充电。
[000引所述的逆变与界面电路模块采用STM32巧05单片机实现系统的电压和电流采集、 DC/DC升压PI控制、DC/AC逆变重复学习控制和电路保护。
[0009] 所述的逆变与界面电路模块包括直流辅助电源、DC/DC电路、DC/AC电路、MCU电 路、面板与报警电路，其中直流辅助电源将AC/DC电路模块经二极管辅助输出的30V直流 电或者DC/DC与充电电路模块输出的直流电变为12V和5V直流电源，12V用于驱动功率 MOS阳T，5V再经过LDO变为3. 3V作为MCU电路的单片机工作电源，5V用于其它逻辑电路工 作电源；DC/DC电路为升压电路，与DC/AC电路相连;MCU电路分别与DC/DC电路、DC/AC电 路、面板与报警电路相连；MCU电路包括STM32巧05单片机及其外围电路，完成DC/DC和DC/ AC控制算法，采用其TIMER1输出PWM波控制DC/DC电路，采用其TIMERS输出PWM波控制 DC/AC电路。
[0010] 本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0011] (1)可W连接大范围变化的交流市电和多种汽车直流电源系统作为输入电源，实 现24V直流和220V交流标称电压输出；具有裡电池储能，可向外提供不间断供电，无切换过 渡时间，保证医疗设备在移动过程中持续使用。
[0012] (2)采用模块化设计，集成度高，易于生产、调试和维修；采用功率因数校正电路， 实现了高功率因数和低谐波；可实时显示输入输出电压电流、电池状态和报警状态，操作简 单。
[001引 做逆变电路部分采用电压和电流双环控制，电压环采用了重复学习控制方法，该 方法结合了广义前馈控制和反馈控制，可从前几个波形的控制效果中学习经验，提高了控 制效果和输出交流电源质量。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型所述的移动式医疗器械电源系统的结构示意图；
[0015] 图2为图1所述系统的逆变与界面电路模块的结构示意图；
[0016] 图3为单片机的主程序流程图；
[0017] 图4为单片机的中断程序流程图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施 方式不限于此。
[0019] 移动式医疗器械电源系统，包括AC/DC电路模块、DC/DC与充电电路模块、裡电池 模块、逆变与界面电路模块，其中AC/DC电路模块把85?265V宽交流市电输入变为两路直 流电源输出，一路为45V的主输出，主输出连接DC/DC与充电电路模块，另一路为30V的辅 助输出，辅助输出连接逆变与界面电路模块；DC/DC与充电电路模块将输入的直流电转化 为符合要求的直流电，同时向裡电池模块充电；逆变与界面电路模块把大范围变化的外接 电源或者裡电池存储的电能变为标称220V交流电源输出，并且实现整个医疗器械的电源 系统的人机界面和报警。
[0020] 如图1，医疗器械电源系统的直流输入VDC1可为现有12V、24V和42V S种汽车直 流电源系统电压标准，DC/DC与充电电路模块U102把该S种标准的电源电压和AC/DC电路 模块U101的直流输出转换为标称24V的电压输出VDC2。AC/DC电路模块U101把85?265V 范围变化的交流输入变为直流电压V10U45V)和V103(30V)输出。D101和D102为肖特基 二极管，用于交直流电源输入同时存在时避免两路输入电源之间直接形成环路，由于V101 高于VDC1，当两路输入电源同时存在时，V102取AC/DC电路模块U101的直流输出V101供 电。
[0021] DC/DC与充电电路模块U102把可能的12V、24V、42V或者45V输入转换为VDC2(标 称24V)的直流电源，并同时向裡电池模块U103充电。D103和D104为肖特基二极管，用于隔 离两个直流电源。当医疗器械电源系统有外接电源时，VDC2取DC/DC与充电电路模块U102 的DC/DC输出V104向外供电，当无外接电源时，自动无缝切换到裡电池模块U103的输出 V105向外供电。裡电池模块U103采用磯酸铁裡充电电池组，为8个单电池串联化2VX8 =25. 6V)，容量为25Ah。逆变与界面电路模块U104中，逆变控制器为单片机STM32巧05,完 成输入电压电流和输出电压电流的测量、中间线路电压的测量和界面处理，单片机通过其 内部高级定时器实现DC/DC升压和DC/AC逆变控制。
[002引 图1中，AC/DC电路模块U101采用UCC28061和TFS770細为核屯、控制巧片实现AC/ DC转换，UCC28061实现功率因数校正，把宽交流电压输入（85?265V)转化为380V直流输 出，正反激控制巧片TFS770細再把380V直流变为V101 (45V)的直流主输出和V103(30V) 的直流辅助输出，直流辅助输出给逆变与界面电路模块U104(图2为其内部组成）内部 工作电路供电。图1中DC/DC与充电电路模块U102采用LT4020电压转换和充电巧片，把 V102 (12?45V)的直流输入电压变为VDC2 (标称电压为24V)直流电压输出，同时实现对裡 电池充电控制。
[0023] 所述的逆变与界面电路模块包括直流辅助电源U20UDC/DC电路U203、DC/AC电路 U204、MCU电路U202、面板与报警电路U205,其中直流辅助电源U201采用两片电源控制巧片 CS51412把VDC2或者V103的直流输入变为12V和5V直流电源，12V用于驱动功率MOS阳T， 5V再经过LDO变为3. 3V作为MCU电路U202的单片机工作电源，5V用于其它逻辑电路工作 电源。
[0024] MCU电路U202为STM32巧05单片机及其外围电路，完成DC/DC和DC/AC控制算法， 采用其TIMER1输出PWM波控制DC/DC电路U203,采用其TIMERS输出PWM波控制DC/AC电路 U204,通过其 ADC 采集医疗器械电源系统的 ￥0(：1、￥0〔2、￥4(：1、￥4〔2、10(：1、10〔2