一种医疗设备后备电池的检测装置及方法与流程

1.本发明涉及电池性能检测技术领域，具体涉及一种医疗设备后备电池的检测装置及方法。


背景技术：

2.目前的医疗设备后备电池供电容量检测方法是：将需要检测的医疗设备开机运行并同时开启计时，一直运行到医疗设备报警没有电为止，然后计时停止，此段时间作为医疗设备后备电池的供电支持时间，并以此对医疗设备的电池性能进行评估，决定是否要更换设备的后备电池。此种评检测方法有极大缺陷，因为有的锂电池老化后其电池供电时间没有明显的减少，但在正常的供电电流输出时，其内部温升较大，温度升高较多，有时会升高起火的临界温度，此种情况就增加了电池在供电过程中起火的风险，对正在运行的医疗设备及病人也具有较大的风险，因此对电池进行全面的检测在医疗设备的风险管理中是很重要的环节。
3.医疗设备种类烦多，不同医疗设备的后备电池电压不同，有的电池电压高达十几伏以上，需要针对不同电压的电池进行检测。而且目前医疗设备管理方面对生命支持类的医疗设备电池有严格要求。在断开市电的情况下，生命支持类医疗设备的后备电池必须有符合标准的供电容量，能保证生命支持医疗设备在断电情况下至少能继续工作20分钟以上，有的要求甚至更高，需要能工作1小时左右。申请号cn202021737190.2的专利中提到了一种医疗设备电池检测电路，其检测医疗设备低压5v以下的锂电池的电压情况，是否欠压导致电池过放电而损坏，但其仅涉及检测电池的电压方面，对电池的供电能力，输出电流能力、供电时间及温度安全等方面完全没有涉及，欠缺对医疗设备后备电池全面检测和评估的能力。


技术实现要素：

4.一、要解决的技术问题
5.本发明的目的在于提供一种医疗设备后备电池的检测装置及方法，可取下医疗设备的后备电池，全面检测并评估电池的供电容量和性能。
6.二、技术方案
7.本发明的通过如下技术方案实现：本发明提出了一种医疗设备后备电池的检测装置，功率检测器，所述功率检测器用以检测待测医疗设备的工作电流、供电输出功率，其至少包括一根用以传输数据的输出数据线；
8.控制器主机，包括主机壳体，所述主机壳体内设置有控制模块、负载电阻模块，外部设置有与控制模块通信连接的显示屏和按键，所述控制模块通信连接有温度传感器、并通过电池测试线连接有电池检测端子，所述负载电阻模块连接通过导线与控制模块电连接，用以对放电过程施加模拟负载；
9.其中，所述温度传感器用以检测待测电池的温度；所述电池检测端子可与待测电
池的供电输出端口连接，以检测放电过程中的待测电池实时的电流、电压和放电功率；所述主体壳体上设置与控制模块连接的数据输入端，所述数据输入端可与功率检测器的输出数据线连接，以使功率检测器与控制器主机之间建立数据通信交互。
10.进一步而言，所述功率检测器包括检测器壳体，所述检测器壳体外设置有电源插头、电源输出插孔、内部设置有电流检测模块和检测器控制单元，所述电源插头通过电线与电源输出插孔串联，所述电流检测模块连接在电源插头与电源输出插孔间的电路上、用以检测电路中的电流，所述电流检测模块的输出端与检测器控制单元通信连接，所述检测器控制单元的输出端与输出数据线连接。
11.进一步而言，所述主机壳体侧面还设置有与控制模块通信连接的电脑接口。
12.进一步而言，所述功率检测器内设置有电压检测模块，所述电压检测模块与检测器控制单元电连接，用以检测电源输出插孔负载时的工作电压。
13.一种医疗设备后备电池的检测方法，用于检测与评估医疗设备后备电池供电容量及性能安全，包括如下步骤：
14.s1:检测新的待测电池的运行工况下，待测医疗设备的额定工作电流、工作电压、供电输出功率等初始数据并保存；
15.s2:取出医疗设备的后备待测电池，记录满电的后备电池未负载放电工况下的各项初始数据，以待后续步骤s3检测时调用相关数据；
16.s3：对后备待测电池进行放电检测：根据s1和s2中的初始数据，对待测电池提供模拟负载，检测并保存放电过程中的待测电池的实时电流、电压、放电功率等数据，检测并保存放电过程中待测电池的放电时间和温度数据；通过判断待测电池是否处于正常的表面温度和电压阈值内以控制放电检测过程的启停，自动保存相关数据，以供全面分析电池性能。
17.进一步而言，在步骤s1中，将待测医疗设备的电源插头插入至功率检测器的电源输出插孔上，将功率检测器的电源插头插入至用以供电的电源插座上，对待测医疗设备进行正常开机运行；将功率检测器的输出数据线与控制器主机的数据输入端连接，功率检测器检测出初始数据并缓存在检测器控制单元内，检测器控制单元将数据通过输出数据线传输至控制器主机的控制模块上保存。
18.进一步而言，在步骤s2中，取出医疗设备的后备待测电池，将电池检测端子连接至待测电池的供电输出端口上，实时电压参数传输至控制模块上，控制模块比较待测电池的实时电压和标称电压，判断待测电池的电量是否充满，若电量未充满，控制器主机直接通过电池测试线、电池检测端子向待测电池供电直至充满；控制模块记录并保存在满电时，后备电池未负载放电工况下的各项初始数据。
19.进一步而言，将电池检测端子连接至待测电池的供电输出端口上，将温度传感器贴在待测电池表面；通过显示屏及按键输入s1中所记录的待测电池在负载工况下的供电输出功率，负载电阻模块对待测电池提供模拟负载，电池检测端子传输放电过程中的待测电池的实时电流、电压、放电功率等数据至控制模块，温度传感器传输放电过程中待测电池实时的温度数据至控制模块。
20.进一步而言，在步骤s3中，控制模块实时记录待测电池的表面温度，判断待测电池是否过热，如果待测电池温度过高，停止待测电池的放电检测，保护待测电池功能不受损；当待测电池电压下降到控制模块设定的电压阈值时，控制模块停止对电池的放电检测，并
自动记录电池在放电检测过程中的电压、电流、放电功率及放电时间、温度等数据。
21.三、有益效果
22.本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
23.本发明提到的一种医疗设备后备电池的检测装置，将医疗设备的后备电池进行智能化检测，通过预记录同类待测电池型号的初始数据，和模拟负载放电的方式对医疗设备后备电池供电容量及性能安全进行全面的检测与评估，方便对医疗设备后备电池进行信息化智能管理，节约医疗设备后备电池用常规方法进行检测所需的大量人力物力成本；同时，保证了医疗设备的安全与正常运行，为临床医疗安全方面提供了较好的保证。
附图说明
24.图1是一种医疗设备后备电池的检测装置中功率检测器的结构示意图；
25.图2是一种医疗设备后备电池的检测装置中控制器主机的结构示意图；
26.1-功率检测器；101-检测器壳体；102-电源插头；103-电源输出插孔；104-电流检测模块；105-检测器控制单元；106-输出数据线；107-电压检测模块；2-控制器主机；201-主机壳体；202-控制模块；203-负载电阻模块；204-显示屏；205-按键；206-温度传感器；207-电池检测端子；208-数据输入端；209-电脑接口；dc-待测电池；dk-供电输出端口。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.请参阅图1，本发明提到的一种医疗设备后备电池的检测装置，其可针对医疗设备的待测后备电池通过记录初始数据、对待测电池dc模拟负载检测的方法检测放电过程中电池表面温度、放电功率、电流等数据并为全面分析提供数据支撑，并依此检测和分析电池的性能。
29.其中，该检测装置包括用以检测医疗设备初始数据的功率检测器1、和用以控制模拟负载放电的控制器主机2；
30.其中，功率检测器1包括检测器壳体101，在检测器壳体101外设置有电源插头102、电源输出插孔103，内部设置有电流检测模块104和检测器控制单元105；其中，电源插头102通过电线与电源输出插孔103串联，电流检测模块104连接在电源插头102与电源输出插孔103间的电路上，可将医疗设备的插头插放在功率检测器1的电源输出插孔103上，从而检测电路中的电流，电流检测模块104的输出端与检测器控制单元105通信连接，可将电流数据传输给检测器控制单元105，检测器控制单元105的输出端与输出数据线106连接，以方便对外传输数据。
31.此外，在检测过程中，医疗设备的工作电压为额定负载电压，为保证数据的精确性，本实施例中，功率检测器1内可设置有电压检测模块107，电压检测模块107与检测器控制单元105电连接，用以检测电源输出插孔103负载时的工作电压。
32.控制器主机2包括主机壳体201，主机壳体201内设置有控制模块202、负载电阻模块203，外部设置有与控制模块202通信连接的显示屏204和按键205，控制模块202通信连接
有温度传感器206、并通过电池测试线连接有电池检测端子207，温度传感器206用以检测待测电池dc的温度，电池检测端子207可与待测电池dc的供电输出端口dk连接，检测待测电池dc的放电功率、电流等数据，负载电阻模块203通过导线电连接在控制模块202上，负载电阻模块203对放电过程施加模拟负载，具体地，负载电阻模块203内设置有放电电流控制电路；主体壳体上设置与控制模块202连接的数据输入端208，数据输入端208可与功率检测器1的输出数据线106连接，以使功率检测器1与控制器主机2之间建立数据通信交互。
33.在主机壳体201侧面还设置有与控制模块202通信连接的电脑接口209，该电脑接口209可连接至一台通电电脑主机，电脑主机上安装有相应的控制软件，电脑主机与控制器通主机通过通迅电缆连接，控制器主机2可将电池检测的参数如电压电流，温度都传输到电脑主机，电脑主机可存储管理各类需检测后备电池的医疗设备的型号及其后备电池的参数。电脑主机还可与其他医疗设备管理软件进行通迅，并按需要传递相关参数，方便进行各类医疗设备的综合信息管理。
34.本发明中提供了一种可检测待测医疗设备后备电池参数的检测方法，其具体包括以下步骤：
35.s1：将新的后备电池安装在待测医疗设备上，检测新的待测电池dc的运行工况下，待测医疗设备的额定工作电流、工作电压、供电输出功率等初始数据并保存，以供步骤s3中调用；
36.s2:取出医疗设备的后备待测电池dc，记录满电的后备电池未负载放电工况下的各项初始数据，以待后续步骤s3检测时调用相关数据；
37.s3：对后备待测电池dc进行放电检测：根据s1和s2中的初始数据，对待测电池dc提供模拟负载，检测并保存放电过程中的待测电池dc的实时电流、电压、放电功率等数据，检测并保存放电过程中不同时间节点的待测电池dc的温度数据；通过判断待测电池dc是否处于正常的表面温度和电压阈值内以控制放电检测过程的启停，自动保存相关数据，以供全面分析电池性能。
38.其中，在步骤s1中，具体过程为：
39.将待测医疗设备的插头插入至功率检测器1的电源输出插孔103上，将功率检测器1的电源插头102插入至用以供电的电源插座上，对待测医疗设备进行正常开机运行，此时，功率检测器1接入至电源插座与医疗设备的电路通路上；
40.其中，电流检测模块104检测待测医疗设备的工作电流i，工作电压u可通过电压检测模块107检测或直接调用待测医疗设备的额定工作电压值，实时的设备运行功率p通过公式：p＝u*i实时计算得出；
41.将功率检测器1的输出数据线106与控制器主机2的数据输入端208连接，功率检测器1检测出的待测医疗设备运行时的初始数据缓存在检测器控制单元105内，并通过输出数据线106传输至控制器主机2的控制模块202上保存，所记录的设备运行功率的初始数据即为，在安装后备电池的负载工况下，待测医疗设备的供电输出功率、电压、电流等。
42.在步骤s2中，取下并记录新的待测电池dc的电压参数、电池容量等初始数据。具体过程为：
43.将电池检测端子207连接至后备电池的供电输出端口dk上，电池检测端子207可检测该后备电池的实时电压，实时电压数据传输至控制模块202上，控制模块202比较后备电
池的实时电压和标称电压，判断后备电池的电量是否充满，若电量未充满，控制器主机2直接通过电池测试线、电池检测端子207向后备电池供电直至充满；
44.电池检测端子207通过电池测试线将后备电池的包括电压参数、电池容量在内的初始数据的传输至控制模块202，控制模块202记录并保存在满电时，后备电池未负载工况下的各项初始数据，方便后续s3步骤检测时调用相关数据。
45.s1步骤和s2步骤为提前准备工作，同类型号的待测电池dc仅需要操作s1步骤和s2步骤一次，即可保存该型号的初始数据，在后续多次进行s3步骤放电检测时，可重复调用该数据，提高效率。
46.在s3步骤中，可对后备电池放电进行检测。具体地：
47.将电池检测端子207连接至后备电池的供电输出端口dk上，将温度传感器206贴在待测后备电池表面；
48.通过显示屏204及按键205输入s1中所记录的后备电池在负载工况下的供电输出功率，控制模块202根据后备电池的标称容量和负载工况下供电输出功率，通过负载电阻模块203对后备电池提供模拟负载，以对后备电池进行放电检测，模拟医疗设备在无外接电源状态下电池单独供电的工作模式，调整该负载电阻模块203的所负载的电阻值可以改变放电电流和放电功率，负载电阻模块203的放电功率即为待测电池的放电功率。其中，电池检测端子207传输放电过程中的后备电池的实时电流、实时电压、实时放电功率等数据至控制模块202，温度传感器206传输放电过程中实时的后备电池的温度数据至控制模块202；
49.控制模块202实时记录后备电池的表面温度和放电时间，判断后备电池是否过热，如果后备电池温度过高，停止后备电池的放电检测，保护后备电池功能不受损；
50.当后备电池电压下降到控制模块202设定的电压阈值时，控制模块202停止对电池的放电检测，并自动记录电池在放电检测过程中的所有数据，包括电压、电流、放电功率及放电时间、温度等数据；
51.控制模块202自动保存相关数据，并将所检测的数据传输至显示屏204上显示，通过分析得出待测电池dc的各项数据性能，能对医疗设备后备电池供电容量及性能安全进行全面的检测与评估，方便对医疗设备后备电池进行信息化智能管理。
52.上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

技术特征：
1.一种医疗设备后备电池的检测装置，其特征在于，包括：功率检测器，所述功率检测器用以检测待测医疗设备的工作电流、供电输出功率，其至少包括一根用以传输数据的输出数据线；控制器主机，包括主机壳体，所述主机壳体内设置有控制模块、负载电阻模块，外部设置有与控制模块通信连接的显示屏和按键，所述控制模块通信连接有温度传感器、并通过电池测试线连接有电池检测端子，所述负载电阻模块连接通过导线与控制模块电连接，用以对放电过程施加模拟负载；其中，所述温度传感器用以检测待测电池的温度；所述电池检测端子可与待测电池的供电输出端口连接，以检测放电过程中的待测电池实时的电流、电压和放电功率；所述主体壳体上设置与控制模块连接的数据输入端，所述数据输入端可与功率检测器的输出数据线连接，以使功率检测器与控制器主机之间建立数据通信交互。2.根据权利要求1所述的一种医疗设备后备电池的检测装置，其特征在于，所述功率检测器包括检测器壳体，所述检测器壳体外设置有电源插头、电源输出插孔，内部设置有电流检测模块和检测器控制单元；所述电源插头通过电线与电源输出插孔串联，所述电流检测模块连接在电源插头与电源输出插孔间的电路上、用以检测电路中的电流，所述电流检测模块的输出端与检测器控制单元通信连接，所述检测器控制单元的输出端与输出数据线连接。3.根据权利要求1所述的一种医疗设备后备电池的检测装置，其特征在于，所述主机壳体侧面还设置有与控制模块通信连接的电脑接口。4.根据权利要求1所述的一种医疗设备后备电池的检测装置，其特征在于，所述功率检测器内设置有电压检测模块，所述电压检测模块与检测器控制单元电连接，用以检测电源输出插孔负载时的工作电压。5.一种医疗设备后备电池的检测方法，用于检测与评估医疗设备后备电池供电容量及性能安全，其特征在于，使用如权利要求1-4任意一项所述的一种医疗设备后备电池的检测装置，包括如下步骤：s1:检测新的待测电池的运行工况下的，待测医疗设备的额定工作电流、工作电压、供电输出功率等初始数据并保存；s2:取出医疗设备的后备待测电池，记录满电的后备电池未负载放电工况下的各项初始数据，以待后续步骤s3检测时调用相关数据；s3：对后备待测电池进行放电检测：根据s1和s2中的初始数据，对待测电池提供模拟负载，检测并保存放电过程中的待测电池的实时电流、电压、放电功率等数据，检测并保存放电过程中待测电池的放电时间和温度数据；通过判断待测电池是否处于正常的表面温度和电压阈值内以控制放电检测过程的启停，自动保存相关数据，以供全面分析电池性能。6.根据权利要求5所述的一种医疗设备后备电池的检测方法，其特征在于，在步骤s1中，将待测医疗设备的电源插头插入至功率检测器的电源输出插孔上，将功率检测器的电源插头插入至用以供电的电源插座上，对待测医疗设备进行正常开机运行；将功率检测器的输出数据线与控制器主机的数据输入端连接，功率检测器检测出初始数据并缓存在检测器控制单元内，检测器控制单元将数据通过输出数据线传输至控制器主机的控制模块上保存。
7.根据权利要求5所述的一种医疗设备后备电池的检测方法，其特征在于，在步骤s2中，取出医疗设备的后备待测电池，将电池检测端子连接至待测电池的供电输出端口上，实时电压参数传输至控制模块上，控制模块比较待测电池的实时电压和标称电压，判断待测电池的电量是否充满，若电量未充满，控制器主机直接通过电池测试线、电池检测端子向待测电池供电直至充满；控制模块记录并保存在满电时，后备电池未负载放电工况下的各项初始数据。8.根据权利要求5所述的一种医疗设备后备电池的检测方法，其特征在于，在步骤s3中，将电池检测端子连接至待测电池的供电输出端口上，将温度传感器贴在待测电池表面；通过显示屏及按键输入s1中所记录的待测电池在负载工况下的供电输出功率，负载电阻模块对待测电池提供模拟负载，电池检测端子传输放电过程中的待测电池的实时电流、电压、放电功率等数据至控制模块，温度传感器传输放电过程中待测电池实时的温度数据至控制模块。9.根据权利要求5所述的一种医疗设备后备电池的检测方法，其特征在于，在步骤s3中，控制模块实时记录待测电池的表面温度，判断待测电池是否过热，如果待测电池温度过高，停止待测电池的放电检测，保护待测电池功能不受损；当待测电池电压下降到控制模块设定的电压阈值时，控制模块停止对电池的放电检测，并自动记录电池在放电检测过程中的电压、电流、放电功率及放电时间、温度等数据。

技术总结
本发明涉及电池性能检测技术领域，具体涉及一种医疗设备后备电池的检测装置及方法，方法包括：S1：测试新的待测电池的运行工况下的额定工作电流、工作电压、供电输出功率等初始数据并保存；S2:取出医疗设备的后备待测电池，记录满电的后备电池未负载放电工况下的各项初始数据，以待后续步骤S3检测时调用相关数据；S3：对后备待测电池进行放电检测：根据S1和S2中的初始数据，对待测电池提供模拟负载，检测并保存放电过程中的待测电池的实时电流、电压、放电功率等数据，检测并保存放电过程中待测电池的放电时间和温度数据；通过判断待测电池是否处于正常的表面温度和电压阈值内以控制放电检测过程的启停，自动保存相关数据，评估和分析电池性能。估和分析电池性能。估和分析电池性能。


技术研发人员：刘国先 陈类联 周平 张刚平
受保护的技术使用者：东莞市妇幼保健院
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/20