X射线成像装置、用于其的功率供给装置和所属方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于医学X射线成像装置的功率供给装置，功率供给装置具有：电网连接机构，用于连接到电网上，电网具有在低于安全电流的情况下不触发的至少一个保险装置；可有源操控的转换器装置，转换器装置用于将输入交流电压转换成输出直流电压作为用于X射线成像装置的供给电压；电储能器以及控制装置，用于操控转换器装置以用于根据安全电流来限制电网中的功率消耗并且为X射线成像装置从储能器中提供缺少的需求功率，控制装置构成用于操控转换器装置以用于根据电流

【技术实现步骤摘要】
X射线成像装置、用于其的功率供给装置和所属方法


[0001]本专利技术涉及一种用于尤其医学X射线成像装置的功率供给装置，其中功率供给装置具有：
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电网连接机构，所述电网连接机构用于连接到提供输入交流电压的电网上，所述电网具有至少一个在低于安全电流的情况下不触发的保险装置，
[0003]‑
可有源操控的转换器装置，所述转换器装置尤其包括整流器和升压转换器，所述转换器装置用于将输入交流电压转换成输出直流电压作为用于X射线成像装置的供给电压，
[0004]‑
电储能器，以及
[0005]‑
控制装置，所述控制装置用于操控转换器装置，以根据安全电流来限制电网中的功率消耗，并且用于从储能器中为X射线成像装置提供缺少的需求功率。
[0006]此外，本专利技术涉及一种X射线成像装置和一种用于运行功率供给装置的方法。

技术介绍

[0007]X射线成像是长期建立的模态、尤其是医学技术中的长期建立的模态。X射线成像装置(X射线设备)具有在电功率消耗中存在强烈的负荷波动的特点。例如，X射线成像装置在待机模式中仅消耗电网中的相对小且基本上恒定的基本负荷。然而，如果执行X射线记录，则会在非常短的时间段内产生非常高的峰值负荷，所述峰值负荷同样必须由电网提供。为了尤其借助于X射线成像装置的X射线管或其他X射线辐射器部件来产生用于图像记录的X射线脉冲，出现所述峰值负荷。
[0008]所述要求在现有技术中通过提供电网的合适的供给端子来满足。然而，为此通常必须在X射线成像装置的计划安装的位置处进行电网的调整、例如在增强的安全措施和增大的线路横截面方面进行电网的调整。这具有额外的耗费。引起工作过程的中断和从而额外的成本。因此这在如下情况下可能由此是障碍：医学装置、例如医院或医生诊所期望换到更高功率的X射线设备。
[0009]因为已经在小峰值功率就够用的X射线辐射器中、例如乳腺X射线摄影设备中，普遍的、常用的保险插座已经不足以运行X射线成像装置，并且必须在电网侧的安装方面进行改变。
[0010]为了解决所述问题，在现有技术中例如已经提出，使用具有储能功能的X射线成像装置，所述X射线成像装置缓冲所需的峰值能量。在此，在X射线装置中设有附加的电储能器，其中由X射线成像装置的其余部件所要求的需求功率当其超过可从电网中提供的电网功率时则借助于控制装置始终部分由储能器满足并且部分由电网满足。在此，从电网中最大可提取的电网功率通常通过控制装置限制，使得不触发在电网侧设置的保护措施、例如包括至少一个保险器的保险装置。关于这种保险装置已知的是，指示所属的安全电流，所述安全电流也称为额定电流或保证的最小保持电流，在所述安全电流的情况下确保：保险装置不触发并且不切断电流供给。为了实现将电网中的功率消耗这样地限制到特定电网功
率，例如已知的是，操控用于X射线成像装置的对应的功率供给装置的可有源操控的转换器装置，使得电网中的电流不超过安全电流。例如，所述干预可以实现为转换器装置的调节的一部分，所述转换器装置也用于功率因数校正(英文：Power factor correction
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PFC)。例如，一系列桥式整流器和升压转换器可以用于这种转换器装置，或者反激式变换器也可以用于这种转换器装置。在此重要的是，存在可操控的转换器拓扑。在其他解决方案中，在现有技术中也提出，在X射线成像装置与电网之间设有附加的外部不间断的电流供给。
[0011]DE 10 2010 042 565 A1示例性地公开了一种用于为成像医学设备供给电能的设备，其中所述设备设计成，使得成像医学设备可以仅借助于由充电设备提供的运行直流电压运行，借助于由充电设备和储能器提供的运行直流电压运行或仅借助于由储能器提供的电网相关的运行直流电压运行。锂离子蓄电池用作储能器，其中在那里的设备允许X射线设备在电网的常规供给端子处运行，而不必使电网过度负荷。尤其地，X射线设备可以在正常的三相16安培供电连接处运行，其中16A表示示例性的安全电流。
[0012]DE 103 55 424 A1描述了一种具有用于存储能量的机构的X射线设备，所述机构包括超级电容，以便补偿可从供电网中提取的能量中的欠缺。
[0013]DE 10 2009 010 219 A1涉及一种成像断层扫描设备，所述成像断层扫描设备使用储能器，以便在没有特殊措施的情况下利用客户处的正常的供电连接来实现断层扫描设备的运行。因此，客户处的电网不再必须通过敷设更高地受保护的线路来匹配于高性能运行中所需的最大功率。
[0014]恰好在仅必须短时间地调用峰值功率的X射线成像装置的领域内，电容器在其可以快速充电和放电之后适合作为储能器，尤其超级电容器(英文：Supercaps)也适合。然而期望的是，出于成本、结构空间和耗费的原因，将所述电容器的尺寸设计得小。其他可以快速充电和放电的存储技术、例如蓄电池同样昂贵且复杂地实现。

技术实现思路

[0015]因此，本专利技术所基于的目的是，能够在X射线成像装置中实现电网的改进的利用和/或允许有利地实现的储能器。
[0016]为了实现所述目的，根据本专利技术提出根据实施例的功率供给装置、X射线成像装置和用于运行功率供给装置的方法。有利的设计方案在实施例中得出。
[0017]在开始提及的类型的功率供给装置中，根据本专利技术提出，控制装置构成用于操控转换器装置以用于根据电流
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时间曲线、尤其关于电网中的电流的电流
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时间曲线对电网中的功率消耗进行时间相关的限制，其中电流
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时间曲线从保险装置的时间触发曲线中推导出，所述时间触发曲线尤其考虑了在持续过载的情况下触发的热保险器。
[0018]基于常规的功率供给装置，所述功率供给装置的可有源操控的转换器装置尤其不仅可以用于至少临时对来自电网的输入交流电压进行整流，以便提供输出直流电压作为供给电压，而且也可以用于功率因数校正(PFC)。对应地，控制装置特别有利地构成用于操控转换器装置以用于进行功率因数校正和/或在用于输出直流电压的预设电压方面调节转换器装置。与在这种基本调节叠加地，现在使用可以保存在控制装置中或可以通过组件实现的电流
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时间曲线，所述电流
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时间曲线最终时间相关地描述可从电网中提取的极限电流。这意味着：不再使用可以在任意时间从电网中提取而保险装置不会触发的安全电流、即保
证的最小保持电流，而是替代于此使用根据保险装置的触发曲线得出的随时间变化的极限电流。在此，在本专利技术的范围内，最终结合两个认知。一方面，例如可以具有功率保护开关作为保险器的常见的保险装置具有不同的机制，概览而视，所述机制通过保险装置限定了用于电网中的平均电流(尤其RMS电流)的时间触发曲线。这种的第一机制可以是磁保险机制，所述磁保险机制在超过通常明显高于安全电流的特定的固定触发电流时触发。第二机制可以是热机制，所述热机制应防止过热并且所述热机制的对于触发所需的穿过保险装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于尤其医学X射线成像装置(1)的功率供给装置(2，2a，2b)，其中所述功率供给装置(2，2a，2b)具有：
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电网连接机构(3)，所述电网连接机构(3)用于连接到提供输入交流电压的电网(4)上，所述电网具有在低于安全电流的情况下不触发的至少一个保险装置(5)，
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可有源操控的转换器装置(12)，所述转换器装置(12)尤其包括整流器(22)和升压转换器(23)，所述转换器装置(12)用于将所述输入交流电压转换成输出直流电压作为用于所述X射线成像装置(1)的供给电压，
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电储能器(16)，以及
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控制装置(17)，所述控制装置(17)用于操控所述转换器装置(12)以用于根据所述安全电流来限制来自所述电网(4)的功率消耗并且用于为所述X射线成像装置(1)从所述储能器(16)中提供缺少的需求功率，其特征在于，所述控制装置(17)构成用于操控所述转换器装置(12)以用于根据电流
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时间曲线(20，21)、尤其关于来自所述电网(4)的电流的电流
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时间曲线(20，21)对来自所述电网(4)的所述功率消耗进行时间相关的限制，其中所述电流
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时间曲线(20，21)从所述保险装置(5)的时间触发曲线(8)中推导出，所述时间触发曲线尤其考虑了在持续过载的情况下触发的热保险器。2.根据权利要求1所述的功率供给装置，其特征在于，所述电流
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时间曲线(20，21)针对每个时刻和/或每个时间间隔描述比所述触发曲线(8)在所述时刻的触发电流尤其低了百分比的安全裕度的电网电流，和/或所述电流
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时间曲线针对低的时间值描述超过所述安全电流、尤其超过所述安全电流至少两倍的极限电流，和/或针对更高的时间值，所述电流
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时间曲线至少接近通过所述安全电流描述的极限电流。3.根据权利要求1或2所述的功率供给装置，其特征在于，所述储能器(16)是电容器(15)、尤其所述转换器装置(12)的输出侧的电容器(15)。4.根据上述权利要求中任一项所述的功率供给装置，其特征在于，所述控制装置(17)具有：调节单元(18)，所述调节单元(18)用于根据至少一个第一测量变量向所述转换器装置(12)提供控制变量、尤其用于操控开关元件(25)的脉冲宽度调制的占空比，所述至少一个第一测量变量尤其包括所述升压转换器(23)的输出直流电压；以及调整单元(19)，所述调整单元(19)用于对所述至少一个第一测量变量中的至少一个第一测量变量进行预先调整以用于实现所述电流
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时间曲线(20，21)。5.根据权利要求4所述的功率供给装置，其特征在于，所述功率供给装置具有测量装置(27)，所述测量装置(27)用于记录描述来自所述电网(4)的当前功率消耗的至少一个第二测量变量、尤其在所述转换器装置(12)中流动的所述电网电流和/或描述所述电网电流的测量电流，其中所述调整单元(19)构...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：