用于向医疗设备供电的方法

摘要

本发明涉及一种用于向医疗设备（4）供电的方法，其中由至少一个电池（5）进行能量供给，其中电池（5）经历日历老化和/或与循环相关的老化。为了进一步改进该方法，使得电池（5）在医疗设备（4）中的使用持续时间，而且是在不中断的供电以及在移动应用范围中的使用持续时间，超出传统假定的更换间隔得到延长，本发明规定，根据电池（5）的全部寿命与电池（5）的运行持续时间之差来确定电池（5）的剩余日历寿命和/或根据电池（5）的运行持续时间与电池（5）的剩余容量和电池（5）的所输出容量之比的乘积来确定电池（5）剩余的与循环相关的寿命。

权利要求

1.用于向医疗设备（4）供电的方法，其中由至少一个电池（5）进行能量供给，其中所述电池（5）经历日历老化和/或与循环相关的老化，其特征在于，

根据所述电池（5）的日历寿命与所述电池（5）的运行持续时间之差来确定所述电池（5）的剩余日历寿命，将剩余日历寿命与时间间隔作比较，所述时间间隔描述在所述电池（5）的运行开始与所述电池（5）的更换之间的时间，如果剩余的日历寿命对于所述时间间隔而言是足够的，则还不更换电池并且继续使用所述电池。

2.用于向医疗设备（4）供电的方法，其中由至少一个电池（5）进行能量供给，其中所述电池（5）经历日历老化和/或与循环相关的老化，其特征在于，

根据所述电池（5）的运行持续时间与所述电池（5）的剩余容量C剩余和所述电池（5）的所输出的容量C输出之比的乘积来确定所述电池（5）的剩余的与循环相关的寿命，将剩余的与循环相关的老化与时间间隔作比较，所述时间间隔描述在所述电池（5）的运行开始与所述电池（5）的更换之间的时间，如果剩余的与循环相关的寿命对所述时间间隔而言是足够的，则还不更换电池并且继续使用所述电池。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

确定所述电池（5）的平均温度T平均。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

根据所述电池（5）的全部容量C全部与所述电池（5）的所输出容量C输出之差来确定所述电池（5）的剩余容量C剩余。

5.用于执行根据权利要求1至4之一所述的方法的装置，具有至少一个电池（5）和医疗设备（4），其特征在于，

所述装置具有电流和电压传感器（6）。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述装置具有温度传感器（7）。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述电流和电压传感器（6）被分配给数据记录器（8）。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述温度传感器（7）被分配给数据记录器（8）。

说明书

用于向医疗设备供电的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于向医疗设备供电的方法，其中能量供给由至少一个电池进行，其中这些电池经历日历的和/或与循环相关的老化。

背景技术

[0002] 由电网供给电能的医疗设备还附加地包括电池，以便在网络中断的情形中能够继续不中断地运行。电池于是在中断期间提供所需要的电能。在没有网络供电时的电池的运行时间受限于医疗设备和存储在电池中的能量的消耗。在这种运行方式中较少主动地使用电池，因为网络中断是网络供电的例外情况。

[0003] 在医疗设备中使用电池的另一应用为移动应用。在电池的移动应用的范围中，不从供电网获取供电并且仅电池提供电能。没有网络供电的运行时间受限于医疗设备和存储在电池中的能量的消耗。在这种运行方式中，极其主动地使用电池，因为移动应用要求许多充电和放电循环。

[0004] 无论在移动应用中还是在供电网中断期间的应用中，功能维持并且因此还有对电池的预计寿命和老化特性的认识是非常重要的。在此，老化或电池寿命在循环寿命和日历寿命方面是不同的。在循环寿命方面，所有让电池由于其运行中的要求而变得老化的机制都牵涉进来，所述机制主要是充电和放电循环、特定的频率和放电深度。循环寿命因此说明在电池停止其功能之前在电池中可能有多少充电和放电循环。在此情况下，除了循环的纯粹数量和各个循环的类型之外，并且在此电池放电的深度或该电池再次充电的深度尤其是重要的。

[0005] 相反，日历老化描述即使在电池根本没有负载的情况下也会出现的老化。日历老化和与循环相关的老化可叠加，其中视电池的使用情况而定是日历老化还是与循环相关的老化是决定性的。

[0006] 为了确保可靠地向医疗设备供给电能，除了电池的功能维持之外，在一定时间之后更换电池也是非常重要的。迄今为止，基于医疗设备的运行在全球范围使用中的经验而将更换的时刻（即，更换间隔）定义为固定的时间。在此，医疗设备中电池更换间隔的定义必须考虑所有相关的使用情形，从而即使偶然出现的不利因素也会影响更换间隔的长度并且缩短该更换间隔。

[0007] 然而，此常用实际做法没能考虑到，对电池的测量在医疗设备中的使用结束之后（即，在更换间隔结束时）得出，即不是所有电池均被用尽。但是，对仍然可工作的电池的更换是对资源的浪费并且也日益损害环境，因为通常必须清除这些电池。

发明内容

[0008] 从上述现有技术以及所指出的缺点出发，本发明的任务在于这样改进开头所述类型的方法，使得电池在医疗设备中的使用持续时间，而且是在不中断的供电的范围中以及在移动应用中的使用持续时间，超出传统假定的更换间隔得到延长。

[0009] 该任务用权利要求1或2的特征来解决。由从属权利要求得到本发明的有利的设计方案。

[0010] 根据本发明，该任务通过如下方式来解决：根据电池的总寿命与电池的运行持续时间之差来确定电池的剩余的日历寿命。

[0011] 对于电池经历与循环相关的老化的情形，根据本发明，所述任务通过如下方式来解决：根据电池的运行持续时间与电池的剩余容量C剩余和电池的所输出容量C输出之比的乘积来确定电池的剩余的与循环相关的寿命。

[0012] 本发明的核心思想在于，将电池的更换间隔延长剩余的日历寿命或与循环相关的寿命。

[0013] 除了影响日历寿命的时间流程之外，还可能出现影响电池的日历寿命的其他因素。温度被证明是重要的影响因素。此外，试验表明，借助对数函数来描述电池的特定于制造商的寿命与温度的相关性。因此，电池的温度可以明确地与对应于电池寿命的时间有关。因此，电池的日历寿命是特定于制造商的参量，该参量可能随电池的不同而变化。

[0014] 日历寿命以及时间与温度之间的关系的详细文献可从例如参考文献“Panasonic Value Regulated Lead-Acid Batteries Technical Handbook 2007，第三章”获悉。

[0015] 由于温度可根据医疗设备的位置而改变，因此优选地使用电池的平均温度，该平均温度在电池的非静止应用中根据局部温度的取平均得出。因此，根据下面的等式得出平均温度T平均的计算：

[0016] T平均 = T总和/ nT。

[0017] 在该等式中，T总和表示经求和的温度值，而nT表示所确定的温度值的数量。

[0018] 为了在日历监视的范围中确定电池的运行持续时间，有利地根据如下等式来确定当前时间t目前与电池的运行开始时刻t开始之差：

[0019] t运行持续时间 = t目前 – t开始。

[0020] 电池的剩余的日历寿命t剩余随后根据如下等式由电池的制造商特定的日历寿命t寿命与电池的运行持续时间t运行持续时间之差确定：

[0021] t剩余=t寿命 - t运行持续时间。

[0022] 相反，电池的剩余的与循环相关的寿命在考虑还可用的容量的情况下由电池的迄今为止的使用的外推得出，即根据如下等式由电池的运行持续时间t运行持续时间与剩余容量C剩余和所输出容量C输出之比的乘积得出：

[0023] t剩余= t运行持续时间× C剩余/C全部。

[0024] 该外推以使用者连续使用电池为前提。在此，根据当前时间t目前 与电池的运行开始时刻t开始之差得出运行持续时间t运行持续时间。

[0025] 剩余容量C剩余又根据如下等式从全部容量与所输出的容量之差来得出：

[0026] C剩余 = C全部 – C输出。

[0027] 在此，全部容量C全部是电池在特定于制造商的与循环相关的电池寿命期间能够输出的容量。对全部容量的影响参量和计算的详细文献同样例如在参考文献“Panasonic Value Regulated Lead-Acid Batteries Technical Handbook 2007，第三章”中找到。

[0028] 为了检验在医疗设备中使用的电池还能继续使用多久，有利的是将剩余的日历寿命和/或剩余的与循环相关的寿命与说明在电池运行开始与电池更换之间的时间距离的时间间隔作比较。如果剩余的日历寿命或与循环相关的寿命对于另一个为电池更换设置的时间间隔而言是足够的，则还不更换电池并且继续使用所述电池。

[0029] 此外，本发明规定一种用于执行该方法的装置，其中设有电池和医疗设备的装置除了温度传感器之外还附加地具有电流和电压传感器。在此，电流和电压传感器以及温度传感器均分配给数据记录器。

附图说明

[0030] 以下根据附图详细说明本发明。在示意性图示中示出：

[0031] 图1根据本发明的方法的框图。

具体实施方式

[0032] 图1中所示的方法用于从电池5的历史确定日历的以及与循环相关的老化，以便根据所确定的日历老化和所确定的与循环相关的老化以及根据电池5的由制造商指定的寿命来估计在相似使用时剩余的日历寿命和剩余的与循环相关的寿命。随后，将剩余的日历寿命和剩余的与循环相关的寿命与服务间隔的持续时间作比较。该服务间隔说明用于检验以及检查的以及可能随之而来的电池5的更换的最大时刻。如果日历的和与循环相关的寿命的所确定的时间值对于另一个服务间隔而言仍是足够的，就还不对电池5进行更换。

[0033] 在图1中所示的框涉及功能模块，其不必一定对应于分开的物理组件。更确切地说，单个功能模块可以由多个物理组件来实现。此外，用单个物理组件来实施多个功能模块是可能的。

[0034] 图1中所示的方法能够划分成两个方法变型。

[0035] 为医疗设备4的运行设有网络供电的第一变型以通过网络连接端子1向网络部件2供给电能开始。网络部件2通过在其中布置电池充电设备和转换器3的引线与医疗设备4相连接。为了在网络中断情形中能够继续向医疗设备4供给电能，电池5在网络中断期间为医疗设备4提供电能。在该方法变型中，电池5经历日历老化，即对电池5的老化施加影响的决定性因素为时间和温度。为了在本发明方法的范围中确定剩余的日历寿命，首先在该方法开始时将处于未被消耗状态下的电池5置入到医疗设备4中并且将当前日期以及当前时间存储在分配给该医疗设备4和电池5的数据记录器8中。这些初始时刻表示服务间隔的开始。

[0036] 此外，将温度传感器7分配给电池5，该温度传感器以已知的方式记录电池5的平均温度。所测量的平均温度纳入到日历寿命的计算中。为此，由电池5的制造商说明的规格以函数相关性的形式提供，借助该相关性能够以传统的方式确定日历寿命。

[0037] 通过同样分配给电池5的电流和电压传感器6，能够以传统和已知的方式而且通过测量流过的充电容量来确定电池5还能向医疗设备4提供的电能。

[0038] 基于从所存储的初始时刻与当前时间之间的差得出的电池5的运行持续时间，以及由电池5的制造商指定的日历寿命（在该日历寿命的计算中涉及通过温度传感器7测量的平均温度），可以根据电池5的日历寿命和运行持续时间之差来确定剩余的日历寿命。

[0039] 在本发明方法的使用在电池5的移动应用中并且用于确定与循环相关的寿命的另一个变型中，在考虑电池5的还可用的容量的情况下外推出电池5的迄今为止的运行持续时间。

[0040] 为此，以已描述的方式确定电池5的运行持续时间以及电池5的剩余容量和所输出的容量5。在此，电池5的剩余容量从由电池5的制造商说明的电池5的全部容量和电池5的已输出的容量得出。此处，分配给电池5的电流和电压传感器用于测量电池5的已输出的容量，该电流和电压传感器以已知方式测量电池5的流过的电荷和放电的持续时间。在此，将所测量的数据存储在数据记录器8中。电池充电设备和转换器3负责循环，即电池5的充电和放电以及电池5与医疗设备4之间的连接。

[0041] 本发明在实施中不限于以上说明的实施例。更确切地说，可以构想多个变型，这些变型还在其他类型的实施方式中使用所描述的解决方案。例如，可以同时测量剩余的日历寿命和循环寿命。

[0042] 附图标记列表

[0043] 1  网络连接端子

[0044] 2  网络部件

[0045] 3  电池充电设备和转换器

[0046] 4  医疗设备

[0047] 5  电池

[0048] 6  电流和电压传感器

[0049] 7  温度传感器

[0050] 8  数据记录器。