具有安全系统的低功耗电池组的制作方法
【专利说明】具有安全系统的低功耗电池组
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求2012年5月24日提交的名称为“具有安全系统的低功耗电池组”的第61/651，376号美国临时专利申请的优先权，其公开的内容以引用的方式结合在本文中，并且，还要求2013年3月14日提交的名称为“具有安全系统的低功耗电池组”的第61/782，358号美国临时专利申请的优先权，其公开的内容以引用的方式结合在本文中。
技术领域
[0002]本发明大致关于带有低功耗处理器和安全系统、以便能够延长货架期的智能可充电电池组。
【背景技术】
[0003]可充电电池在当今世界已经无处不在，广泛应用在从移动电话和笔记本电脑到医疗器械到飞机的所有领域。它通常需要用户持续地获悉为设备供电的电池中的电量还剩多少。当设备很长一段时间没有使用，例如，当这些设备被运送或存储时，情况可能尤其是如此。然而，监控电池的电量通常导致电量的损耗。
[0004]通常，用于检测电池的剩余电量的能耗是很小的。对于使用大的电池组的设备，例如，被认为大于约5安培小时的设备，检测剩余电量造成的流失对于这些大的电池组可能是不明显的。然而，对于为总体运作而使用小的电池的设备，例如，被认为约0.7安培小时的设备，监控电池电量的电路所用到的电量可以造成相对较小的电池电量的明显的流失。
[0005]当靠电池供电的设备长时间不使用时，例如，该设备储存在仓库中或被运送，上述问题尤其明显。如上所述，虽然设备没有使用，但是电池组的电能仍然会被消耗以便连续地监控电量，不可避免地造成电池耗尽。对于库存的设备，对该设备进行持续充电的需要是昂贵，并且费劲的。对于被运送的设备，充电如果有可能的话，也是复杂的。
[0006]因此，需要提供一种智能电池组，其包括用于监控电池组的剩余电量的低功耗处理器。这将提供更好的电源管理，并延长电池寿命。
【发明内容】
[0007]本申请通过提供一种智能电池组来满足现有技术的需要，该智能电池组包括用于跟踪电池组电量的低功耗处理器，以及在低功耗处理器故障的情况下提供电力的安全系统。
[0008]根据本发明的一个方面，公开了一种监控电池电量的方法，其包括使用低功耗处理器关闭电池监控电路的步骤。该方法还包括低功耗处理器定期启用电池监控电路来监控电池电量的步骤。如果发生故障从而妨碍了低功耗处理器与电池监控电路的通信，位于控制器中的数字处理器将与电池监控电路通信，以便跟踪电池电量。
[0009]根据本发明的另一方面，公开了一种带有监控电池电量的系统的设备，其包括带有低功耗处理器的内置电池，以及外置电池、数字处理器和安全过载电路，其中，当低功耗处理器发生故障时，该安全过载电路允许电量流过。
[0010]本发明得到了非常低功耗的智能电池，其具有完全的测量能力，和非常长的货架期(通常，大于12个月)。此外，本发明降低了设备故障率，尽管添加了额外的硬件，但是其通过包含额外的安全机构，将确保电池监控电路能够继续工作，即使该设备中增加的新的硬件可能发生故障。
【附图说明】
[0011]图1为传统心室辅助系统的示意图；
图2为带有智能电池盒功耗监控电路的心室辅助系统的示范性实施例的示意图；
图3为安全过载结构的示意图；
图4为简化的电池结构的示意图。
【具体实施方式】
[0012]本领域技术人员可以理解的是，为了简单明了起见，在适当的情况下类似的参考数字可能是重复的。此外，具体的细节的提出是为了更好地理解本发明的实施例。然而，本领域技术人员将理解，本发明可以不完全按照这些具体细节实施，并且这些细节可以被众所周知和惯用技术所替代。此外，文字叙述不应当视为对本文所描述的实施例的范围的限制。
[0013]以下实施例通常围绕心室辅助系统，特别是HeartWare?心室辅助系统，进行讨论。一般而言，HeartWare?心室辅助系统包括位于患者外部的控制器。该外部控制器包括用于植入到患者身上配置为帮助心脏泵送血液的泵的驱动电子设备。该外部控制器还向该泵提供驱动和控制信号，向患者提供关于该设备的工作情况的反馈信号和警告信息。例如，当电池低于特定阈值时，产生警告，该警告可以是声音、视觉、触觉或上述组合。例如，在2013年I月4日提交的瓦达拉的名称为“可植入的血液泵的控制器和电源”的第61/749，038号美国专利申请中，描述了类似的控制器，其公开的内容以引用的方式结合在本文中。
[0014]图1为根据现有技术的心室辅助系统控制器的示意图。该控制系统10包括围绕着内部区域20设置的壳体16。壳体16沿着壳体轴线22在顶端16A和低端16B之间延伸。在顶端16A，具有大致平坦的外表面的顶面板24延伸横穿壳体轴线22。壳体16的侧面LS在顶面板24的圆周外边界和底面板26的圆周外边界之间延伸。总的来说，壳体16的侧面形成沿着轴22延伸的管状结构，两端板24和26形成对该管或管状结构的包围，从而封闭内部区域20。
[0015]管状结构包括第一或外在部分30 (以下记为“LS外在部分30”)和与之相对的第二或内在部分32 (以下记为“LS内在部分32”)。LS外在部分30和LS内在部分32的最外表面的相对最上部分为基本平坦，并且基本平行。然而，这些部分不必精确地平行，在其他实施例中，可以使用不同的形状。
[0016]第一显不设备40设置在顶面板24的外表面。第二显不设备42设置在LS内在部分32的外表面。第二显示设备42是可选的，并且可以从该控制系统10上省略。在一个示例性的实施例中，显示设备40或显示设备42可能显示电池组剩余的电流。在图1的系统中，位于控制器中的数字处理器92在执行其他任务的同时，例如，控制该控制器的其他部件，负责监控电池84和88剩余的电量。显示设备40和42还向患者提供关于该设备工作状态的反馈信息和警告信息。
[0017]壳体16还包括位于侧表面的设置在输入/输出(I/O)连接器组件49中的电源端口 46和数据端口 48。在LS外在部分30的外表面上设有输入设备50。
[0018]伸长的柔性电缆51从控制器端52延伸到泵端54。该电缆51可能还包括在电缆端52和54之间的柔性、螺旋形应力消除节段(未显示)。控制端连接器组件56设置在控制器端52，并且泵端连接器组件60设置在电缆51的泵端54。连接器组件56包括适合于分别与I/O连接器组件49的电源端口 46和数字端口 48紧密配合的连接器部分46’和48’。
[0019]类似的，泵端连接器组件60包括适合于分别与泵I/O连接器组件68的泵电源端口 62和泵数据端口 64紧密配合的连接器部分62’和64’。
[0020]控制器端连接器组件56适合于与在壳体16上的I/O连接器组件49紧密配合，并且泵端连接器组件60适合于与泵12上的泵连接器组件68紧密配合。
[0021]当控制器端连接器组件56连接到控制器10的I/O控制器组件49上，并且泵端连接器组件60连接到泵的泵I/O控制器组件68上时，该泵设备信号可以在电能输出端口 46和泵电源端口 62间传输。数据可以在数据传输端口 48和泵数据端口 64间传输，将向数据处理器92提供电动泵12的绕组的实时阻抗。
[0022]图1和2所示的实施例显示了该壳体可以被分为两个杯形部件。杯形上壳体部分16A具有圆周边缘R1，杯形下壳体部分16B具有圆周边缘R2。上壳体部分16A的边缘Rl适合于与下壳体部分16B的边缘R2配合，并且该边缘Rl可逆地连接到边缘R2。闩锁组件使得壳体部分16A能够快速拆装到壳体部分16B，以作为对按下设置在上壳体部分16A的LS外在部分30上的释放按钮RB的响应。
[0023]图1还显示了杯形壳体部分16B为控制系统10的工作