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针对医疗设备的精确电池备份

资料介绍
针对医疗设备的精确电池备份

关键词:阻抗跟踪、电池备份、锂离子电池、德州仪器、TI




针对医疗设备的精确电池备份

作者:德州仪器 (TI) 模拟现场应用/电源管理工程师 Keith Keller
和电子工程首席设计工程师 Michael Banak



所面临的挑战

在医疗系统中,稳定可靠的电源至关重要。为了保证有一个不间断的电源,我们使用了
一个备用电池。在过去,较大的医疗设备都是使用铅酸电池来提供不间断的电源。事实
上,他们还需要非常昂贵的复杂的动态系统,从而使医疗设备系统的体积变大、变得笨
重而且很昂贵。现在有了最新一代电池电量监测电子产品,我们就可以放心地使用锂离
子 (Li-Ion)
电池以便精确地确定可用电量。相对于过去的铅酸电池技术而言,这就使医疗设备变得
更小巧、更轻便。

铅酸电池通常的替代产品为镍氢 (NiMH) 电池或锂离子 (Li-Ion)
化学电池,这两种替代产品均可提供更好的能量密度。锂离子电池利用更易挥发的化学
成分提供了最高的能量密度,如果处理不当,这种化学成分可能会带来一定的危险。就
对于患者很关键的系统而言,无论使用哪种电池化学,精确预测剩余电量都是至关重要
的。有了锂离子电池,我们就可实现上述的最佳特性:精确地了解电池电量和最高的能
量密度。
  
利用以前的电池电量测量电子产品,其报告的剩余电量误差会随着时间的推移而逐渐加
大。我们只能根据经验对单个电池随着时间的推移而“老化”的程度进行猜测。锂离子电
池的可用电量会随时间推移而下降的主要原因在于电解质正极/阴极材料不断增加的内部
阻抗。锂离子电池具有一些众所周知的特性,如:阻抗与温度的关系非常密切、在放电
时阻抗会发生变化以及高温和
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