可吞咽式電子膠囊的能量管理模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫療器械，尤其涉及一種可吞咽式電子膠囊的能量管理模塊。
【背景技術】
[0002]吞咽式電子膠囊可由口服進入消化道，通過其攜帶的微型攝像系統將消化道內的圖像無線傳輸到體外，或者通過其攜帶的多個傳感器對胃腸道內的多元信息進行檢測和采集，或者通過執行機構對局部組織進行取樣活檢。由于電子膠囊處于消化道內，無法采用有纜式供能方法，且電子膠囊在消化道內工作時間較長，膠囊內的空間受到限制，由此制約了供能裝置的體積。如何確保電子膠囊供能的可靠性和穩定性，是需要解決的一個關鍵技術。
[0003]從相關文獻資料中可知，體內裝置的供能方式包括:紐扣電池供電和無線能量傳輸兩種方式。然而無線能量傳輸方式設計復雜并且存在能量傳輸“死角”。
[0004]目前，已有一些專利涉及能量管理方面。申請號為200580052531.4的文件“能量管理”主要涉及一種數據處理設備和方法的能量管理單元，能量管理單元可生成能量管理信息，該能量管理信息指示數據處理部件的至少其中之一在處理所述數據時的能量狀態；以及可操作以接收所述能量管理信息并生成將所述能量狀態與所述數據的處理關聯的能量管理信息項目的邏輯。申請號為201110041790.4的文件“能量管理系統、能量管理裝置以及能量管理方法”主要涉及一種能量管理系統、能量管理裝置以及能量管理方法，包括管理蓄電池的損耗和電熱水器的放熱損耗的管理單元，進行使損耗少的能量儲存設備優先用于PV發電量吸收的控制。申請號為201280064587.1的文件“能量管理系統”主要涉及電動汽車的電力供給單元的能量管理，確保所需的電池剩余量，并且實現電力成本的最小化、電力需求的均衡化。
[0005]尚無針對電子膠囊的工作特點，對紐扣電池的能量進行智能化管理的報導。【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的，就是為了提供一種新型的智能能量管理方案，用于高效、低功耗、智能化地管理可吞咽式電子膠囊紐扣電池的能量，延長電池使用時間。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:一種可吞咽式電子膠囊的能量管理模塊，設置在可吞咽式電子膠囊內向各個功能模塊提供工作電壓；包括紐扣電池、非接觸式開關、主控制器、條件選通式升壓電路、電源路由器、閾值電壓檢測電路、基準電壓芯片和負電荷泵；紐扣電池的電流輸出連接非接觸式開關；非接觸式開關的電流輸出分別連接電源路由器、條件選通式升壓電路和主控制器；電源路由器和條件選通式升壓電路的電流輸出分別連接閾值電壓檢測電路、基準電壓芯片和負電荷泵；電源路由器、基準電壓芯片、負電荷泵的電流輸出分別連接可吞咽式電子膠囊并向可吞咽式電子膠囊的各個功能模塊提供工作電壓；電源路由器的信號輸出連接閾值電壓檢測電路的信號輸入，閾值電壓檢測電路與主控制器雙向通訊相連，主控制器的信號輸出分別與條件選通式升壓電路、電源路由器的信號輸入相連。
[0008]所述的主控制器監測紐扣電池的輸出電壓，對條件選通式升壓電路的引入進行智能管理；在紐扣電池放電早期，當電池電壓充足時，采用電源路由器將紐扣電池的電量經過電壓轉換、分配到后續功能模塊；在紐扣電池放電后期，當電池電壓低于設定的閾值時，主控制器控制條件選通式升壓電路開始工作，將電壓升壓、穩壓后，分配到后續功能模塊。
[0009]在紐扣電池放電早期，在電子膠囊工作空閑時間，由主控制器從電源路由器輸入端關斷能源供給，主控制器自身進入休眠模式；在紐扣電池放電后期，在電子膠囊工作空閑時間，由主控制器從條件選通式升壓電路的輸入端關斷能源供給，主控制器自身進入休眠模式。
[0010]所述的非接觸式開關為一種磁性開關，作為紐扣電池電源的總開關。當電子膠囊尚未被吞咽進入消化道之前，磁性開關受外加強磁場的作用處于斷開狀態；當電子膠囊吞咽進入消化道后，由于遠離了磁場作用，總開關恢復到常閉狀態，電子膠囊總電源接通，開始工作。
[0011]所述的電源路由器，將紐扣電池的電量分別選通至基準電壓芯片、負電荷泵的輸入，經過電壓轉換，分配到后續功能模塊，滿足后續工作電路不同的電壓需求。
[0012]所述的條件選通式升壓電路由主控制器智能切換。當電源路由器的輸出電壓低于閾值檢測電路設定的閾值，則主控制器發出控制信號，使條件選通式升壓電路開始工作，將電壓升壓、穩壓后，分配到后續電路。
[0013]所述的主控制器監測紐扣電池的輸出電壓，對紐扣電池的能量進行高效、低功耗、智能化管理。在紐扣電池放電早期，當電池電壓充足時，采用電源路由器將紐扣電池的電量經過電壓轉換、分配到后續功能模塊，且在電子膠囊工作空閑時間，由主控制器從電源路由器輸入端關斷了能源供給，主控制器自身進入休眠模式；在紐扣電池放電后期，當電池電壓低于設定的閾值時，主控制器控制條件選通式升壓電路開始工作，將電壓升壓、穩壓后，由電源路由器分配到后續功能模塊，且在電子膠囊工作空閑時間，由主控制器從條件選通式升壓電路的輸入端關斷了能源供給，主控制器自身進入休眠模式。確保電路的無用功耗降到最低。
[0014]本實用新型的可吞咽式電子膠囊的能量管理模塊具有以下優點和特點:
[0015]1、提供了一種適用于吞咽式電子膠囊狀診療裝置的智能能量管理方案，用于高效、低功耗、智能化地管理紐扣電池的能量，包含了兩條能量轉換通道。采用了條件選通式升壓電路，根據電池電壓的使用情況，智能化選通不同的能量轉換通道，節省了無用的功率消耗，最大程度延長了