病人护理系统以及病人护理系统的电源和功率管理的方法技术方案

在病人护理系统的电源（２００）中，功率管理系统监视一个离线转换开关（２３２）的温度并且在温度和功率极限范围内调节由所述离线转换开关（２３２）所供的电流量来操作所述离线转换开关（２３２）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一个模块式可编程病人护理系统。更具体地，本专利技术涉及一种用于所述模块式可编程病人护理系统的功率管理系统的装置和方法。
技术介绍
在医疗领域包括多个注入抽运单元和检测设备如血压监视器及脉搏血氧定量计的病人护理系统是公知的。例如，Eggers等人的美国专利No.5,713,856公开了一种包括接口单元的模块式可编程病人护理系统，所述接口单元可以移动式地附着到多个病人功能单元中。所述接口单元在用户和所述系统之间提供一个接口，它即可能是一个具有高水平接口功能性的高级接口单元或者是一个具有低水平接口功能性的基本接口单元。这些单元可能被互换以便于向用户提供增加的灵活性、安全性及成本效率。每个接口单元具有接口端口用于信息如药品库、药品注入分布、系统配置数值及事件历史等的上载和下载。由于病人功能单元被添加到接口单元中，所以功率要求增加，因为每个功能单元从接口单元的电源中汲取电流。病人护理系统具有一个备用电池以便当AC电源出现故障或当未连接上AC电源时，其用来供电。典型地，电池备用包括可充电电池如镍镉(NiCd)电池以降低更换电池的要求并降低操作费用。当电池使用后，电池需要被充电。电流的充电要从电源中汲取额外的电流并且可能是电源的主要负载。当通过电源汲取的电流量增加时，电源和各种元件温度亦增加。Layman等人的美国专利No.5,712,795说明了一种用于监视电池温度及控制电池充电速率以延长电池使用寿命的方法。然而，这个技术并没有考虑电源的其它重要元件。对于其它电源元件，当温度增加时，可以被馈给的功率最大量下降。因此，需要一种方法和装置来监视电源某些其它元件的温度并且调节所供给的功率量。本专利技术概述考虑到相关技术的所述缺点，本专利技术的一个目的是提供一种功率管理系统，其监视模块式病人护理系统中所选择元件的温度并且基于温度调节供给的功率量。在病人护理系统的电源中，功率管理系统监视离线转换开关的温度并且调节由离线转换开关供给的电流量以便在温度和功率极限范围内操作离线转换开关。更具体地是，电源包括一个具有外部功率输入及内部功率输出的离线转换开关。第一温度传感器被热耦合到离线转换开关上并且输出第一检测温度。一个电压传感器被耦合到内部功率输出上并且输出离线转换开关的检测输出电压。电流传感器被耦合到内部功率输出上并且输出离线转换开关的检测输出电流。电池充电器被电耦合到离线转换开关及电池上。存储器存储功率管理过程。电源处理器执行功率管理过程。功率管理过程促使电源处理器通过检测输出电压VS乘以检测输出电流IS来确定内部功率负载PS，并且基于第一检测温度确定额定功率PTEMPT和内部功率负载PS。在本专利技术的另一个方面，在病人护理系统中，至少一个功能单元被机械地耦合到高级接口单元。所述的高级接口单元具有一个与功能单元电耦合的连接器。高级接口单元包括经由所述连接器向功能单元供电的本专利技术电源。在本专利技术的另外一个方面，提供一种管理病人护理系统中功率的方法。在本专利技术的另外可选择的方面中，提供有一个用于管理病人护理系统中电源的计算机程序产品。所述计算机程序产品与计算机系统结合使用。计算机程序产品具有一个计算机可读取的存储介质及嵌入其中的计算机程序机构。所述计算机程序机构包括功率管理过程及周期性调用功率管理过程的指令。功率管理过程促使电池以高的充电速率来充电、测量内部功率源的温度、确定在高的充电速率下由内部功率源供给的供电功率、确定第一温度的最大允许功率并且当所供给的功率超出最大允许功率时促使电池在低的充电速率下充电。通过这种方法，功率管理系统确保电源的至少一个元件如离线转换开关在温度和功率极限范围内操作。因为功率管理系统调节电池的充电速率以防止离线转换开关过热及出现故障，所以功率管理系统有助于确保具有较高优先权的病人护理功能单元继续接收功率。此外，功率管理系统提供一个更鲁棒的电源。通过在极限范围内操作离线转换开关，电源延长了离线转换开关以及由此电源的使用寿命。附图的简要说明结合附图根据下述详细的说明及所附的权利要求，本专利技术的附加目的和特性将更显而易见，其中附图说明图1A是连接到功能单元的高级接口单元的前视图；图1B是图1A中所述高级接口单元的后视图；图2是图1A中连接到四个功能单元的高级接口单元的前视图；图3是图1A中高级接口单元电路的方框图；图4是向图2中所述高级接口单元及功能单元供电并根据本专利技术的一个实施例向图3中的电路供电的电源的方框图；图5是图4中充电速率电路的电路图；图6是离线转换开关的最大输出功率与时间的关系图形；图7是存储针对图6图形中温度的最大功率值的示范性表，其由图4的功率管理过程所使用。图8是由图4中电源的电源处理器所执行的功率管理过程实施例的流程图；以及图9A、9B和9C是功率管理过程的另一可供选择实施例的流程图，所述功率管理过程基于离线转换开关的温度调节功率同时亦基于电池温度调节电池的充电速率，所述的功率管理过程由图4中电源处理器所执行。图10为示出调节图8、9A和9C的检测温度步骤的另一可供选择所优选实施例的说明在图1A和1B中，一个模块式可编程病人护理系统包括一个高级接口单元100和至少一个功能单元150。所述高级接口单元100通常完成病人护理系统中的四个功能为结构如IV极和床轨提供所述系统的物理附着、为系统供电、提供所述系统与外部设备之间的接口以及为用户提供系统的接口。高级接口单元100具有一个信息显示器102，此显示器可以是任何类型的显示器如液晶显示器。所述显示器102可以在建立及操作过程中使用以便利于数据的输入及编辑。显示器102也可能被用来显示各种操作参数如作为泵的单独功能单元150的预注入量(VTBI)及某天的当前时间以及其它提示、劝告及报警条件。高级接口单元100包含用于输入数据和命令的硬键104和软键106。数字硬键104用于输入数字数据，而其余的硬键104和软键106用来输入操作命令。软键106可以沿着显示器102的边缘设置，以便于与显示器交互来限定在任何给定时间某一软键106的功能。因此，当某一软键106被按下时，其将用来选择一个选项，或者注入或者监视参数，所述参数被显示在与软键相邻的显示器102上。如所注明，一些硬键104也用于输入专门的操作命令。例如，当硬键108被按下后，系统从备用模式变化到操作模式。另外，如果在软件功能异常期间按下硬键108，则其可以被用来使音频报警静音并且关闭到高级接口单元100的电源。SILENCE硬键110可以被用来暂时地使高级接口单元100的音频功能性无效，而OPTION硬键112允许用户访问可用的系统或功能单元选项。高级接口单元100也具有三个指示器114、116和118。指示器114可用来指示系统正在与可兼容的外部计算机系统通讯。指示器116可用来指示高级接口单元100被连接到外部电源且利用此电源操作，以及指示器118可用来指示高级接口单元100正在利用内部电源来操作。高级接口单元100也可能包括一个防窜改控制功能(在图1中未示出)，当所述防窜改控制功能被启用时其将预先设定的控制设置锁定。优选地，高级接口单元100包含至少一个外部通讯接口。通讯接口120被放置在高级接口单元100的后面。优选地，通讯接口120为一个工业标准的个人计算机存储卡国际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于病人护理系统的电源，其包括： 具有外部功率输入及内部功率输出的离线转换开关； 与离线转换开关相邻、输出表示第一检测温度的第一信号的第一温度传感器； 输出表示离线转换开关检测输出电压的第二信号Ｖ↓［Ｓ］的电压传感器； 输出表示离线转换开关检测输出电流的第三信号Ｉ↓［Ｓ］的电流传感器； 电池； 与离线转换开关和电池通讯来以一充电速率为电池充电的电池充电器； 存储功率管理过程的存储器；以及 与所述传感器通讯用于响应所述第一、第二及第三信号根据功率管理过程改变电池充电速率的处理器装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-2-29 09/516,0111.一种用于病人护理系统的电源，其包括具有外部功率输入及内部功率输出的离线转换开关；与离线转换开关相邻、输出表示第一检测温度的第一信号的第一温度传感器；输出表示离线转换开关检测输出电压的第二信号VS的电压传感器；输出表示离线转换开关检测输出电流的第三信号IS的电流传感器；电池；与离线转换开关和电池通讯来以一充电速率为电池充电的电池充电器；存储功率管理过程的存储器；以及与所述传感器通讯用于响应所述第一、第二及第三信号根据功率管理过程改变电池充电速率的处理器装置。2.权利要求1的电源，其中处理器装置进一步包括通过所述第二信号VS乘以所述第三信号IS来确定内部功率负载Ps；以及基于所述第一检测温度确定额定功率PTEMPT，其中处理器装置响应于所述被确定的内部功率负载PS和所述被确定的额定功率PTEMPT而改变充电速率。3.权利要求1的电源，其中电源处理器提供一个表示电池充电速率的充电速率信号，且进一步包括充电电路，其响应于充电速率信号，其被耦合到电池充电器上以设置电池的充电速率，其中处理器装置利用充电速率信号来改变充电速率。4.权利要求3的电源，其中所述的充电速率电路包括一个分压器。5.权利要求3的电源，其中充电速率信号指示是否电池在高充电速率下被充电或在低充电速率下被充电，以及充电速率电路将电池的充电速率设置成高充电速率或设置成低充电速率。6.权利要求1的电源，其包括一个电池温度传感器，其被热耦合到电池上并且输出表示检测电池温度的第四信号，其中电源处理器响应于所述第四信号来调节电池的充电速率。7.权利要求1的电源，其进一步包括一个系统DC电源，其被电连接到离线转换开关上，被电连接到电池上，系统DC电源输出一组电压。8.权利要求1的电源，其中电流传感器包括一个与离线转换开关串联连接的检测电阻器，及一个跨过检测传感器连接的高边电流传感放大器，所述高边电流传感放大器将所述第三信号作为一个模拟信号输出；以及一个模拟到数字转换器，其将来自模拟量的第三信号转换成数字第三信号用于输入到电源处理器。9.权利要求1的电源，其中电池充电器接收所述第一信号并将数字第一信号输出到电源处理器。10.权利要求1的电源，其中电源管理过程以一个预先设定的间隔周期性地被执行。11.权利要求1的电源，其中所述处理器装置包括在高充电速率下将所述第二信号和所述第三信号分别存储为VH和IH，促使电池充电器将充电速率降低成低充电速率，以及当处在低充电速率下所述处理器装置确定检测输出电压VL和检测输出电流IL，基于所述第一信号确定额定功率PTEMP，以及当额定功率PTEMP超出(((VS-VL+VH)*(IS-IL+IH))+PHYS)时促使电池充电器改变成高充电速率，其中PHYS是一个预先设定的迟滞值。12.权利要求1的电源，其中所述第一温度传感器被放置在距离线转换开关一个预先设定距离的位置处，以及表示第一检测温度的所述第一信号包括一个根据所述预告设定距离的温度补偿值。13.权利要求12的电源，其中温度补偿值根据电池的充电速率而被确定。14.一种病人护理系统，包括至少一个功能单元；以及一个被适合于耦合到至少一个功能单元且与其通讯的接口单元，所述高级接口单元包括一个具有外部功率输出和内部功率输出的离线转换开关；一个输出表示第一检测温度的第一信号的第一温度传感器；一个输出表示离线转换开关检测输出电压的第二信号VS的电压传感器；一个输出表示离线转换开关检测输出电流的第三信号IS的电流传感器；一个供应电池电压的电池；一个被电耦合到离线转换开关和以一充电速率为电池充电的电池的充电器；系统DC功率装置，其被电耦合到离线转换开关且被电连接到电池上以交替地接收来自其中的系统DC功率，所述系统DC功率装置产生一组电压，至少所述一组电压中的一个电压被供给到所述的至少一个功能单元；一个存储功率管理过程的存储器；以及与所述传感器通讯用于响应所述第一、第二及第三信号根据功率管理过程改变电池的充电速率的处理器装置。15.权利要求14的病人护理系统，其中所述处理器装置进一步包括通过所述第二信号乘以所述第三信号来确定内部功率负载；以及基于所述第一检测温度确定额定功率，其中处理器装置响应于所述被确定的内部功率负载和所述额定功率而改变充电速率。16.权利要求14的病人护理系统，其中所述处理器装置供应充电速率信号，并且进一步包括一个充电电路，其响应于充...

【专利技术属性】
技术研发人员：HA布朗，J莫斯曼，GC利斯，
申请(专利权)人：卡迪纳尔健康三零三公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]