專利名稱：手術臺電源管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及手術臺電源領域，尤其是涉及一種智能手術臺電源管理系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的電動手術臺主要采用鉛酸蓄電池組作為備用電源，當外部交流電源被切斷時，可保證手術床的使用不受停電影響。為保證用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對蓄電池剩余電量的檢測是一項很重要的工作。常用的蓄電池剩余電量的檢測方法包括:密度法、開路電壓法、放電法和內阻法。這些方法的缺點是測量精度低，不適合在線測量?，F(xiàn)有的電動手術臺為了達到在線測量的目的，一般采用電壓檢測法，電壓檢測法依據(jù)的理論是:當蓄電池內的電量逐漸減少時，其供電的輸出電壓也隨之降低。檢測蓄電池的輸出電壓，不能線性轉換為電池電量，只能通過事先測量的輸出電壓與電池電量對照表來得出蓄電池剩余電量。電壓檢測法對電量的計算完全來自輸出電壓，這種方法的不足之處在于，對照表是以全新的蓄電池、恒溫的環(huán)境來完成的記錄?，F(xiàn)實中使用蓄電池會因為充放電次數(shù)而老化，同時環(huán)境溫度不可能保持恒定，并且負載放電電流并不恒定，這些情況都會造成蓄電池剩余電量檢測不準，降低了備用系統(tǒng)的可靠性，造成醫(yī)護人員對電池電量誤判，手術過程中突然斷電，會危及病人的安全?，F(xiàn)有的電動手術臺僅有充電及電量充滿指示,無法清晰精確的顯示蓄電池電量。同時，由于檢測蓄電池輸出電壓需要中央處理器工作，這種情況下功耗較大，為節(jié)約電量只能使中央處理器處于睡眠或關機狀 態(tài)，只有激活或開機才可指示蓄電池電量，不便于醫(yī)護人員操作。

實用新型內容針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可在線檢測、檢測精度高、電量指示清晰精確、節(jié)能效果好的智能手術臺電源管理系統(tǒng)。為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種智能手術臺的電源管理系統(tǒng)，包括充電器、大功率二極管、蓄電池組、采樣電阻、電源管理模塊、電量指示模塊、手術臺控制器，其特征在于:所述充電器正電源輸出端通過大功率二極管連接到電源管理模塊；所述充電器負電源輸出端連接到電源管理模塊；所述蓄電池組正電極連接到電源管理模塊；所述蓄電池組負電極通過采樣電阻連接到電源管理模塊；所述電源管理模塊采用TI公司BQ2013H芯片為核心；所述電量指示模塊通過排線與電源管理模塊連接；所述手術臺控制器通過HDQ通訊電纜與電源管理模塊連接。所述電源管理模塊包括電源管理芯片、可編程引腳設置電路、寄存器掉電保持電路、HDQ通訊接口電路、電量指示設置電路、充電完成設置電路；所述電量指示模塊包括限流電阻及發(fā)光二極管。[0010]本實用新型的有益效果是:采用TI公司BQ2013H芯片為核心的電量檢測模塊，可以精確地在線檢測鉛酸蓄電池組的剩余電量；具有內部計時器及溫度傳感器自動進行充放電補償，檢測精度高；可驅動5只低功率發(fā)光二極管指示電量，電量間隔20%，效果清晰精確；不需中央處理器工作即可測量及指示電量，節(jié)能效果好，延長了鉛酸電池組的使用壽命O
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是本實用新型實施例的手術臺電源管理系統(tǒng)的結構示意圖。圖2是本實用新型實施例的手術臺電源管理系統(tǒng)中的電源管理模塊的電路圖。圖中，A可編程引腳設置電路，B充電完成設置，C HDQ通訊接口，D寄存器掉電保持電池，E電量指示設置。圖3是本實用新型實施例的手術臺電源管理系統(tǒng)中的電量指示模塊的電路圖。具體實施方案如圖1所示，本實用新型所提供的一種手術臺電源管理系統(tǒng)，包括:充電器1、大功率二極管2、電源管理模塊3、采樣電阻4、蓄電池組5、電量指示模塊6和手術臺控制器7 ；所述充電器I正電源輸出端通過大功率二極管2連接到電源管理模塊3 ;所述充電器I負電源輸出端連接到電源管理模塊3 ;所述蓄電池組5正電極連接到電源管理模塊3 ;所述蓄電池組5負電極通過采樣電阻連接到電源管理模塊3 ;所述電源管理模塊3采用TI公司BQ2013H芯片為核心；所述電量指示模塊6通過排線與電源管理模塊3連接；所述手術臺控制器7通過HDQ通訊電纜與電源管理模塊3連接；
如圖2所示，所述電源管理模塊3包括電源管理芯片U3、可編程引腳設置電路、寄存器掉電保持電路、HDQ通訊接口電路、電量指示設置電路、充電完成設置電路；所述電源管理芯片U3正電源輸入腳16連接場效應管Q2的源極2及濾波電容El ;所述電源管理芯片U3參考電壓輸出腳15連接場效應管Q2的柵極I同時通過電阻R15連接到蓄電池組正電源輸入BAT+ ;所述場效應管Q2的漏極3與二極管D4的管腳3連接；所述二極管D4的管腳I連接到蓄電池組正電源輸入BAT+ ;所述電源管理芯片U3的充電完成輸入腳14連接到充電完成設置電路；所述電源管理芯片U3的HDQ通訊接口 13連接到HDQ通訊接口電路；所述電源管理芯片U3的寄存器備份輸入腳12連接到寄存器掉電保持電路；所述電源管理芯片U3的低電壓檢測輸入腳11通過分壓電阻R19、R23及濾波電容C4連接到蓄電池組正電源輸入BAT+ ;所述電源管理芯片U3的電量指示輸入腳10連接到電量指示設置電路；所述電源管理芯片U3的采樣電阻輸入腳9通過電阻R24及電容C5組成的濾波電路連接到采樣電阻R25 ;所述采樣電阻R25連接到蓄電池組負電源輸入BAT-;所述電源管理芯片U3的負電源輸入腳8連接到電源地GND ;所述電源管理芯片U3的可編程輸入引腳7、6、5、4、3、2連接到可編程引腳設置電路及電量指示模塊驅動接口 JLEDl ;所述電源管理芯片U3的LED公共輸出腳I連接到電量指示模塊驅動接口 JLEDl ；所述充電完成設置電路由限流電阻R11、分壓電阻R10、R13和穩(wěn)壓二極管D5組成；所述HDQ通訊接口電路由限流電阻R17、R18和穩(wěn)壓二極管D7組成；所述寄存器掉電保持電路由鋰電池LID1、限流電阻R12、二極管D3、電容C3組成；所述電量指示設置電路由限流電阻R21、上拉電阻R16、穩(wěn)壓二極管D8和跳線座Jll組成；所述可編程引腳設置電路由上拉電阻排RPl、下拉電阻排RP2、跳線座J4、J5、J6、J7、J8、J9組成；如圖3所示，所述電量指示模塊包括驅動接口 CONl，限流電阻Rl、R2、R3、R4、R5，紅色發(fā)光二極管Dl，橙色發(fā)光二極管D2、D3，綠色發(fā)光二極管D4、D5 ；本實用新型實施例的電源管理系統(tǒng)工作時，外接交流電源經(jīng)充電器I轉換為27V直流電，通過大功率二極管2傳輸?shù)诫娫垂芾砟K3，電源管理模塊3通過保險絲F2、F3和高精度采樣電阻4 (R25)給蓄電池組5充電，電源管理模塊3將27V直流電提供給手術臺控制器7，電源管理模塊3通過HDQ串行通訊電纜與手術臺控制器7通訊，電源管理模塊3驅動電量指示模塊6顯示蓄電池組5的剩余電量。電源管理模塊3工作時，蓄電池組電壓通過場效應管Q2進行電壓調節(jié)，為電源管理芯片U3提供5.2V左右的電源電壓。電源管理芯片U3通過高精度采樣電阻4 (R25)及RC濾波電路實時檢測蓄電池組5的充放電情況，記錄到芯片內的電量計中。電源管理芯片U3的低電壓檢測輸入腳11通過分壓電阻R19、R23及濾波電容C4檢測蓄電池組電壓，當蓄電池組電壓低于分壓設置電壓時，電源管理芯片U3復位，將內部電量計重置為O ;根據(jù)蓄電池組5類型、容量、采樣電阻等參數(shù)，要對可編程引腳設置電路J4 J9的跳線進行設置，使其符合當前蓄電池組 5使用的狀況。手術臺控制器7通過HDQ接口電纜與電源管理模塊3通訊，可實時獲得蓄電池組5當前電量、溫度、電壓等參數(shù)。當手術臺控制器7檢測到蓄電池組5充電完成后，可通過充電完成設置電路通知電源管理管理模塊3。同時，手術臺控制器7可通過電量指示設置電路控制電源管理模塊3驅動電量指示模塊6指示蓄電池組5剩余電量；當更換電源管理模塊的熔斷器F3時，蓄電池組5供電會暫時切斷，這時掉電保持電路的鋰電池LIDl會提供備用電源保持電源管理芯片U3內部寄存器的參數(shù)。
權利要求1.一種手術臺電源管理系統(tǒng)，其特征在于:包括充電器、大功率二極管、蓄電池組、采樣電阻、電源管理模塊、電量指示模塊、手術臺控制器，所述充電器正電源輸出端通過大功率二極管連接到電源管理模塊；所述充電器負電源輸出端連接到電源管理模塊；所述蓄電池組正電極連接到電源管理模塊；所述蓄電池組負電極通過采樣電阻連接到電源管理模塊；所述電源管理模塊采用TI公司BQ2013H芯片為核心；所述電量指示模塊通過排線與電源管理模塊連接；所述手術臺控制器通過HDQ通訊電纜與電源管理模塊連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種手術臺電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電源管理模塊包括電源管理芯片、可編程引腳設置電路、寄存器掉電保持電路、HDQ通訊接口電路、電量指示設置電路、充 電完成設置電路；所述電量指示模塊包括限流電阻及發(fā)光二極管。
專利摘要本實用新型公開了一種智能手術臺電源管理系統(tǒng)，包括充電器、大功率二極管、蓄電池組、采樣電阻、電源管理模塊、電量指示模塊、手術臺控制器，本實用新型可以精確地在線檢測鉛酸蓄電池組的剩余電量，并且節(jié)能效果好，有效延長了鉛酸電池組的使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK203104009SQ201220737259
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者王炳強, 徐棟, 孫之建, 康偉偉 申請人:威海威高齊全醫(yī)療設備有限公司