具有安全系統(tǒng)的低功耗電池組的制作方法
【專利說明】具有安全系統(tǒng)的低功耗電池組
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2012年5月24日提交的名稱為“具有安全系統(tǒng)的低功耗電池組”的第61/651，376號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開的內(nèi)容以引用的方式結(jié)合在本文中，并且，還要求2013年3月14日提交的名稱為“具有安全系統(tǒng)的低功耗電池組”的第61/782，358號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開的內(nèi)容以引用的方式結(jié)合在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明大致關(guān)于帶有低功耗處理器和安全系統(tǒng)、以便能夠延長貨架期的智能可充電電池組。
【背景技術(shù)】
[0003]可充電電池在當(dāng)今世界已經(jīng)無處不在，廣泛應(yīng)用在從移動電話和筆記本電腦到醫(yī)療器械到飛機的所有領(lǐng)域。它通常需要用戶持續(xù)地獲悉為設(shè)備供電的電池中的電量還剩多少。當(dāng)設(shè)備很長一段時間沒有使用，例如，當(dāng)這些設(shè)備被運送或存儲時，情況可能尤其是如此。然而，監(jiān)控電池的電量通常導(dǎo)致電量的損耗。
[0004]通常，用于檢測電池的剩余電量的能耗是很小的。對于使用大的電池組的設(shè)備，例如，被認(rèn)為大于約5安培小時的設(shè)備，檢測剩余電量造成的流失對于這些大的電池組可能是不明顯的。然而，對于為總體運作而使用小的電池的設(shè)備，例如，被認(rèn)為約0.7安培小時的設(shè)備，監(jiān)控電池電量的電路所用到的電量可以造成相對較小的電池電量的明顯的流失。
[0005]當(dāng)靠電池供電的設(shè)備長時間不使用時，例如，該設(shè)備儲存在倉庫中或被運送，上述問題尤其明顯。如上所述，雖然設(shè)備沒有使用，但是電池組的電能仍然會被消耗以便連續(xù)地監(jiān)控電量，不可避免地造成電池耗盡。對于庫存的設(shè)備，對該設(shè)備進(jìn)行持續(xù)充電的需要是昂貴，并且費勁的。對于被運送的設(shè)備，充電如果有可能的話，也是復(fù)雜的。
[0006]因此，需要提供一種智能電池組，其包括用于監(jiān)控電池組的剩余電量的低功耗處理器。這將提供更好的電源管理，并延長電池壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請通過提供一種智能電池組來滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，該智能電池組包括用于跟蹤電池組電量的低功耗處理器，以及在低功耗處理器故障的情況下提供電力的安全系統(tǒng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開了一種監(jiān)控電池電量的方法，其包括使用低功耗處理器關(guān)閉電池監(jiān)控電路的步驟。該方法還包括低功耗處理器定期啟用電池監(jiān)控電路來監(jiān)控電池電量的步驟。如果發(fā)生故障從而妨礙了低功耗處理器與電池監(jiān)控電路的通信，位于控制器中的數(shù)字處理器將與電池監(jiān)控電路通信，以便跟蹤電池電量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種帶有監(jiān)控電池電量的系統(tǒng)的設(shè)備，其包括帶有低功耗處理器的內(nèi)置電池，以及外置電池、數(shù)字處理器和安全過載電路，其中，當(dāng)?shù)凸奶幚砥靼l(fā)生故障時，該安全過載電路允許電量流過。
[0010]本發(fā)明得到了非常低功耗的智能電池，其具有完全的測量能力，和非常長的貨架期(通常，大于12個月)。此外，本發(fā)明降低了設(shè)備故障率，盡管添加了額外的硬件，但是其通過包含額外的安全機構(gòu)，將確保電池監(jiān)控電路能夠繼續(xù)工作，即使該設(shè)備中增加的新的硬件可能發(fā)生故障。
【附圖說明】
[0011]圖1為傳統(tǒng)心室輔助系統(tǒng)的示意圖；
圖2為帶有智能電池盒功耗監(jiān)控電路的心室輔助系統(tǒng)的示范性實施例的示意圖；
圖3為安全過載結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖4為簡化的電池結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，為了簡單明了起見，在適當(dāng)?shù)那闆r下類似的參考數(shù)字可能是重復(fù)的。此外，具體的細(xì)節(jié)的提出是為了更好地理解本發(fā)明的實施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可以不完全按照這些具體細(xì)節(jié)實施，并且這些細(xì)節(jié)可以被眾所周知和慣用技術(shù)所替代。此外，文字?jǐn)⑹霾粦?yīng)當(dāng)視為對本文所描述的實施例的范圍的限制。
[0013]以下實施例通常圍繞心室輔助系統(tǒng)，特別是HeartWare?心室輔助系統(tǒng)，進(jìn)行討論。一般而言，HeartWare?心室輔助系統(tǒng)包括位于患者外部的控制器。該外部控制器包括用于植入到患者身上配置為幫助心臟泵送血液的泵的驅(qū)動電子設(shè)備。該外部控制器還向該泵提供驅(qū)動和控制信號，向患者提供關(guān)于該設(shè)備的工作情況的反饋信號和警告信息。例如，當(dāng)電池低于特定閾值時，產(chǎn)生警告，該警告可以是聲音、視覺、觸覺或上述組合。例如，在2013年I月4日提交的瓦達(dá)拉的名稱為“可植入的血液泵的控制器和電源”的第61/749，038號美國專利申請中，描述了類似的控制器，其公開的內(nèi)容以引用的方式結(jié)合在本文中。
[0014]圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的心室輔助系統(tǒng)控制器的示意圖。該控制系統(tǒng)10包括圍繞著內(nèi)部區(qū)域20設(shè)置的殼體16。殼體16沿著殼體軸線22在頂端16A和低端16B之間延伸。在頂端16A，具有大致平坦的外表面的頂面板24延伸橫穿殼體軸線22。殼體16的側(cè)面LS在頂面板24的圓周外邊界和底面板26的圓周外邊界之間延伸?？偟膩碚f，殼體16的側(cè)面形成沿著軸22延伸的管狀結(jié)構(gòu)，兩端板24和26形成對該管或管狀結(jié)構(gòu)的包圍，從而封閉內(nèi)部區(qū)域20。
[0015]管狀結(jié)構(gòu)包括第一或外在部分30 (以下記為“LS外在部分30”)和與之相對的第二或內(nèi)在部分32 (以下記為“LS內(nèi)在部分32”)。LS外在部分30和LS內(nèi)在部分32的最外表面的相對最上部分為基本平坦，并且基本平行。然而，這些部分不必精確地平行，在其他實施例中，可以使用不同的形狀。
[0016]第一顯不設(shè)備40設(shè)置在頂面板24的外表面。第二顯不設(shè)備42設(shè)置在LS內(nèi)在部分32的外表面。第二顯示設(shè)備42是可選的，并且可以從該控制系統(tǒng)10上省略。在一個示例性的實施例中，顯示設(shè)備40或顯示設(shè)備42可能顯示電池組剩余的電流。在圖1的系統(tǒng)中，位于控制器中的數(shù)字處理器92在執(zhí)行其他任務(wù)的同時，例如，控制該控制器的其他部件，負(fù)責(zé)監(jiān)控電池84和88剩余的電量。顯示設(shè)備40和42還向患者提供關(guān)于該設(shè)備工作狀態(tài)的反饋信息和警告信息。
[0017]殼體16還包括位于側(cè)表面的設(shè)置在輸入/輸出(I/O)連接器組件49中的電源端口 46和數(shù)據(jù)端口 48。在LS外在部分30的外表面上設(shè)有輸入設(shè)備50。
[0018]伸長的柔性電纜51從控制器端52延伸到泵端54。該電纜51可能還包括在電纜端52和54之間的柔性、螺旋形應(yīng)力消除節(jié)段(未顯示)?？刂贫诉B接器組件56設(shè)置在控制器端52，并且泵端連接器組件60設(shè)置在電纜51的泵端54。連接器組件56包括適合于分別與I/O連接器組件49的電源端口 46和數(shù)字端口 48緊密配合的連接器部分46’和48’。
[0019]類似的，泵端連接器組件60包括適合于分別與泵I/O連接器組件68的泵電源端口 62和泵數(shù)據(jù)端口 64緊密配合的連接器部分62’和64’。
[0020]控制器端連接器組件56適合于與在殼體16上的I/O連接器組件49緊密配合，并且泵端連接器組件60適合于與泵12上的泵連接器組件68緊密配合。
[0021]當(dāng)控制器端連接器組件56連接到控制器10的I/O控制器組件49上，并且泵端連接器組件60連接到泵的泵I/O控制器組件68上時，該泵設(shè)備信號可以在電能輸出端口 46和泵電源端口 62間傳輸。數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)傳輸端口 48和泵數(shù)據(jù)端口 64間傳輸，將向數(shù)據(jù)處理器92提供電動泵12的繞組的實時阻抗。
[0022]圖1和2所示的實施例顯示了該殼體可以被分為兩個杯形部件。杯形上殼體部分16A具有圓周邊緣R1，杯形下殼體部分16B具有圓周邊緣R2。上殼體部分16A的邊緣Rl適合于與下殼體部分16B的邊緣R2配合，并且該邊緣Rl可逆地連接到邊緣R2。閂鎖組件使得殼體部分16A能夠快速拆裝到殼體部分16B，以作為對按下設(shè)置在上殼體部分16A的LS外在部分30上的釋放按鈕RB的響應(yīng)。
[0023]圖1還顯示了杯形殼體部分16B為控制系統(tǒng)10的工作