用于给医疗器械的电池无线充电的系统和方法技术方案

系统包括具有电池控制器的电池和具有多个接收部的容器，每个接收部被成形为接收电池。该系统还包括充电装置，该充电装置包括多个充电座，其中每个充电座被成形为接收所述多个接收部中的相应接收部。每个充电座包括被配置成向电池提供充电电能的第一天线、被配置成与电池控制器通信的第二天线、以及充电控制器。充电控制器被配置成检测与充电座相关联的接收部内电池的存在，在停用第一天线时使用第二天线建立与电池的通信，将电池与充电装置配对，在电池配对之后启动第一天线，并使用第一个天线向电池提供充电电能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于给医疗器械的电池无线充电的系统和方法相关申请的交叉引用本专利申请要求于2017年9月26日提交的美国临时专利申请No.62/563,245的优先权和所有权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
本申请总体上涉及用于医疗器械的电池。更具体地，本专利技术涉及用于给医疗器械的电池无线充电的系统和方法。
技术介绍
非可充电电池被称为一次电池，而可充电电池被称为二次电池。二次电池能够被重复充电、存储电荷并将电荷输送到电池所连接的医疗器械，例如，手术工具。多年来，二次电池已经发展成为用于手术室中执行手术程序的电动手术工具的可靠电源。电池的使用去除了提供连接到外部电源的电源线的需要。去除电源线比有线外科工具更具优势。使用此类工具的手术人员不必关注：对线进行灭菌，以便可以将其带入患者周围的无菌手术区域中；或确保在手术过程中不会将非无菌的线无意地引入手术区域中。此外，去除线使得否则线会给手术程序带来的物理混乱和视场阻碍被消除。用于给手术工具供电的电池暴露于不利的环境因素，用于非医疗用途的电池很少暴露于该环境因素。例如，在手术程序中，医用电池可能会暴露于血液或其他体液中。从患者身上取出的组织可能会粘附在电池上。为了去除患者在医疗过程中被感染的风险，因此，需要对电池进行灭菌或确保在各手术之间将电池容纳在灭菌的壳体内。因此，电池本身必须是可灭菌的，或者可以是具有可灭菌壳体的非无菌电池，非无菌电池被布置在可灭菌壳体中。在可灭菌电池的示例中，清洁/灭菌过程通常包括冲洗电池以去除在电池表面上容易看到的污染物。然而，这些事件可能导致在电池触头之间形成导电桥，这可能导致在一个或多个触头上形成金属氧化物层。该氧化物层用作阻抗层，该阻抗层降低电池的充电效率以及电池将电荷输送到与电池相连的工具的效率。作为高压灭菌过程的一部分，电池也可以浸入充满蒸汽的腔室内。为了承受高压灭菌器处理中存在的高温，必须使用专用电池。高压灭菌器的温度通常超过130摄氏度。即使使用专门设计用于承受高压灭菌温度的专用电池，高压灭菌器处理期间仍可能损坏电池(尽管与在其他环境中使用的常规电池相比，损坏程度较小)。结果，经受高压灭菌的医疗环境中使用的电池可能比其他行业中使用的电池承受更大的损坏。另外，由于电池在连接到用于手术的外科工具之前可能会闲置一段时间，因此电池可能会逐渐失去电荷。因此，以充满电状态开始的电池在被放置在存储位置中时可能逐渐失去电荷，并且当期望使用该电池时可能没有所需的电荷水平。使用手术工具和相关电池的医疗保健专业人员需要确信，工具中使用的电池具有足够的电量，并且具有足够的健康水平，可用于手术程序或其他潜在的危险环境。
技术实现思路
在一个实施方式中，公开了一种用于给电池充电的系统。该系统包括一个或多个电池，每个电池都有电池控制器。该系统还包括容器，该容器包括多个接收部和多个突起部，该多个接收部被成形为接收电池之一，并且该多个突起部与对应的接收部对准。该系统还包括充电装置，该充电装置包括多个充电座，其中每个充电座被成形为接收容器的突起部，并且包括第一天线和第二天线。第一天线被配置成响应于电池在所述充电座的附近，与设置在所述容器的接收部内的电池的电池控制器建立通信。第二天线被配置成向设置在接收部中的电池提供充电电能。充电装置还包括充电控制器，该充电控制器被配置成检测第一天线是否已经响应于电池位于充电座的附近与电池建立通信，并响应于检测到第一天线已经与电池建立通信，经由第二天线向电池提供充电电能。在另一实施方式中，公开了一种用于给一个或多个电池充电的系统的操作方法。该系统包括一个或多个电池，每个电池包括电池控制器和容器，该容器包括被成形为接收电池的多个接收部以及与对应的接收部对准的多个突起部。该系统还包括充电装置，该充电装置包括充电控制器和被成形为接收突起部的一个或多个充电座。每个充电座包括第一天线和第二天线。该方法包括：将电池放置在容器的多个接收部之一中；将容器放置在充电装置上，使得对应于该接收部的突起部与所述多个充电座之一相邻，且电池被放置在充电座的附近。该方法还包括：响应于电池在充电座的附近，通过第一天线与设置在容器的接收部内的电池的电池控制器通信；以及通过充电控制器检测到第一天线已经与电池建立通信。该方法还包括响应于检测到第一天线已经与电池建立通信，通过第二天线向设置在接收部中的电池提供充电电能。在另一个实施方式中，公开了一种用于给电池充电的系统。该系统包括电池，该电池包括电池控制器和耦合至电池控制器的无源通信装置。该系统还包括用于包装电池的无菌屏障物和包括充电座和充电控制器的充电装置。充电座包括第一天线，该第一天线被配置成给电池的无源通信装置通电，且经由通电的无源通信装置与电池控制器建立通信。充电座还包括第二天线，该第二天线被配置成向电池提供充电电能。充电控制器被配置成在第二天线停用时，控制第一天线以给电池的无源通信装置通电，且经由通电的无源通信装置与电池控制器建立通信。充电控制器还被配置成在第一天线与电池控制器建立通信之后启动第二天线，且经由第二天线向电池提供充电电能。在另一个实施方式中，公开了一种用于为电池充电的系统的操作方法。该系统包括电池，该电池包括电池控制器和耦合至该电池控制器的通信装置。该系统还包括用于包装电池的无菌屏障物以及具有充电控制器和充电座的充电装置。充电座包括第一天线和第二天线。该方法包括利用无菌屏障物包装电池，并将无菌屏障物置于充电装置上。该方法还包括利用第一天线给电池的通信装置通电，并通过第一天线经由通电的通信装置与电池控制器建立通信。该方法还包括在第一天线与电池控制器建立通信之后，利用充电控制器启动第二天线，并利用第二天线向电池提供充电电能。在另一个实施方式中，公开了一种用于给电池充电的系统。该系统包括一个或多个电池，每个电池都包含电池控制器。该系统还包括一个或多个无菌屏障物，所述一个或多个无菌屏障物用于包装所述一个或多个电池，使得所述一个或多个电池之一被包装在所述一个或多个无菌屏障物之一中。该系统还包括具有一个或多个充电座的充电装置，该充电座包括第一天线和第二天线。第一天线被配置成响应于电池在充电座的附近，与被包装在无菌屏障物中的电池的电池控制器建立通信。第二天线被配置成向被包装在无菌屏障物中的电池提供充电电能。充电装置还包括充电控制器，该充电控制器被配置成检测第一天线是否已经响应于电池在充电座的附近与电池建立通信，并且响应于检测到第一天线已经与电池建立通信，经由第二天线向电池提供充电电能。在另一个实施方式中，公开了一种用于给电池充电的系统。该系统包括具有无源通信装置的电池和耦合至无源通信装置的电池控制器，该电池控制器被配置成将电池置于低电能状态下。该系统还包括容器，该容器包括被成形为接收电池的接收部和与该接收部对准的突起部。该系统还包括充电装置和充电控制器，该充电装置具有被成形为接收突起部的充电座。充电座包括一根天线，该天线被配置成给电池的无源通信装置通电，经由通电的无源通信装置与电池控制器建立通信，并向电池提供充电电能。充电控制器被配置成控制天线以给电池的无源通信装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于给可灭菌容器中的电池充电的系统，所述系统包括：/n一个或多个可高压灭菌的电池，每个电池包括电池控制器；/n可高压灭菌的容器，所述容器包括：/n多个接收部，每个接收部被成形为接收电池之一；和/n多个突起部，每个突起部与对应的接收部对准；和/n充电装置，所述充电装置包括：/n多个充电座，其中每个充电座被成形为接收容器的突起部，充电座之一包括：/n第一天线，所述第一天线被配置成响应于电池在充电座的附近，与设置在容器的接收部内的电池的电池控制器建立通信；和/n第二天线，所述第二天线被配置成向设置在接收部中的电池提供充电电能；和/n充电控制器，所述充电控制器被配置成：/n检测第一天线是否已经响应于电池在充电座的附近与电池建立通信；和/n响应于检测到第一天线已经与电池建立通信，经由第二天线向电池提供充电电能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170926 US 62/563,2451.一种用于给可灭菌容器中的电池充电的系统，所述系统包括：
一个或多个可高压灭菌的电池，每个电池包括电池控制器；
可高压灭菌的容器，所述容器包括：
多个接收部，每个接收部被成形为接收电池之一；和
多个突起部，每个突起部与对应的接收部对准；和
充电装置，所述充电装置包括：
多个充电座，其中每个充电座被成形为接收容器的突起部，充电座之一包括：
第一天线，所述第一天线被配置成响应于电池在充电座的附近，与设置在容器的接收部内的电池的电池控制器建立通信；和
第二天线，所述第二天线被配置成向设置在接收部中的电池提供充电电能；和
充电控制器，所述充电控制器被配置成：
检测第一天线是否已经响应于电池在充电座的附近与电池建立通信；和
响应于检测到第一天线已经与电池建立通信，经由第二天线向电池提供充电电能。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，容器被配置成在容器保持微生物密封时提供无菌容积。


3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，充电装置被配置成在容器保持微生物密封时向设置在容器内的电池提供充电电能。


4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，电池包括指示电池特性的视觉指示器。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，容器的一部分是至少部分透明的，以使得当将电池设置在容器内且容器保持微生物密封时，能够通过容器的所述一部分看见视觉指示器。


6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，充电装置包括开关元件，所述开关元件使充电控制器能够选择性地启动和停用第二天线，并且其中，充电控制器被配置成在第一天线与电池控制器建立通信时控制开关元件以停用第二天线。


7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，充电装置包括开关元件，所述开关元件使充电控制器能够选择性地启动和停用第一天线，并且其中，充电控制器被配置成在第二天线向电池提供充电电能时控制开关元件以停用第一天线。


8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中电池控制器被配置成：
将电池置于低电能状态下，直到电池与第一天线之间已经建立通信；和
响应于建立通信，引起电池退出低电能状态。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，充电控制器被配置成：
接收电池已经退出低电能状态的指示；和
响应于接收到的指示，向电池提供充电电能。


10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，电池先前被耦合至医疗器械，并且其中，电池包括用于存储电池和医疗器械中的至少一个的数据的存储装置。


11.根据权利要求10所述的系统，其中，在无需与电池控制器通信的情况下通过充电装置的第一天线，能够直接读取存储装置。


12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，第一天线还被配置成在与电池控制器建立通信之后，从电池控制器接收电池认证数据，并且其中，充电控制器还被配置成在经由第二天线向电池提供充电电能之前，使用电池认证数据认证电池。


13.一种用于给一个或多个可高压灭菌的电池充电的系统的操作方法，所述系统包括：一个或多个电池，每个电池包括电池控制器；可高压灭菌的容器，所述容器包括被成形为接收电池的多个接收部和与对应的接收部对准的多个突起部；以及充电装置，所述充电装置包括充电控制器和一个或多个充电座，每个充电座被成形为接收突起部，并且每个充电座包括第一天线和第二天线，所述方法包括以下步骤：
将电池设置在容器的所述多个接收部之一中；
将容器放置在充电装置上，使得对应于接收部的突起部邻近于所述一个或多个充电座之一，并且电池被放置在充电座的附近；
响应于电池在充电座的附近，通过第一天线与设置在容器的接收部内的电池的电池控制器通信；
通过充电控制器检测到第一天线已经与电池建立通信；以及
响应于检测到第一天线已经与电池建立通信，通过第二天线向设置在接收部中的电池提供充电电能。


14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：在使用第二天线向电池提供充电电能之前，对其中设置有电池的容器进行灭菌。


15.根据权利要求13-14所述的方法，还包括以下步骤：在使用第二天线向电池提供充电电能之后，对其中设置有电池的容器进行灭菌。


16.根据权利要求13-15所述的方法，其中，电池包括指示电池特性的视觉指示器，所述方法还包括以下步骤：对其中设置有电池的容器进行灭菌，且使用视觉指示器指示电池的状态。


17.根据权利要求16所述的方法，其中，容器的一部分是至少部分透明的，所述方法还包括以下步骤：当电池被设置在容器内且容器保持微生物密封时，通过容器的所述一部分显示电池的状态。


18.根据权利要求13-17所述的方法，其中，充电装置包括开关元件，所述开关元件选择性地启动和停用第二天线，所述方法还包括以下步骤：在第一天线与电池控制器建立通信时，通过开关元件停用第二天线。


19.根据权利要求13-18所述的方法，其中，充电装置包括开关元件，所述开关元件选择性地启动和停用第二天线，所述方法还包括以下步骤：在第二天线向电池提供充电电能时，通过开关元件停用第一天线。


20.根据权利要求13-19所述的方法，还包括以下步骤：
在第一天线与电池控制器建立通信之后，通过第一天线从电池控制器接收电池认证数据；和
在经由第二天线向电池提供充电电能之前，通过充电控制器使用电池认证数据认证电池。


21.根据权利要求13-20所述的方法，还包括：
将电池置于低电能状态下，直到电池与第一天线之间已...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·C·劳赫尔里，B·C·摩赫尼，B·C·贾德森，D·S·甘奈特，
申请(专利权)人：史赛克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US