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移动式X射线机电源管理系统及其控制方法与流程

2021-11-26 21:31:00 来源:中国专利 TAG:

移动式x射线机电源管理系统及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及电力电子技术领域,具体而言,涉及一种移动式x射线机电源管理系统及其控制方法。


背景技术:

2.现代医用x射线机迅速发展,移动式x射线机因其不依赖外部配电和灵活的可移动性,可以应用于活动受限的病人的床边拍照诊断、户外诊断以及无合适配电的农村地区,从而得到大力推广,市场需求日益增加。
3.其中,高压发生器是移动式x射线机的重要组成部分。移动式高压发生器包含具有电能储存功能的供电模组,使用者希望一次充电能用更长的时间,因而需要对其内部电能进行科学合理的分配和管理,以达到降低电能损耗,实现最优节能的要求。
4.如图1所示,现有技术中,移动式高压发生器多是通过包含继电器等机械开关的开关电路101分时通断后级子电源模块即运动部件电源组102和影像部件电源组103来进行电源管理。开关电路101连接在供电模组105和电源组之间,由控制电路104控制通断。继电器等机械开关设置在在功率回路中,体积较大,且动作次数有限,存在使用寿命问题,进而影响整个产品的可靠性,无法很好的满足越来越严格的医疗要求。
5.随着移动式x射线机功能越来越多,高压发生器具有更多的工作状态。通过继电器等实现电源模块的供电,功能比较单一。并且出于成本和可靠性的考虑,一般不希望给高压发生器内部的每个电源模块添加继电器等机械开关,这样就无法灵活地控制每个电源模块的电能通断以达到最优的节能效果。此外,移动式x射线机关机时,控制电路无法切断,损耗一直存在,长时间待机时电能损耗较大。
6.综上,如何降低x射线机的电能损耗以及实现更好的电源管理是当前亟需解决的技术问题。
7.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素:

8.本公开的目的在于提供一种移动式x射线机电源管理系统及其控制方法,进而至少在一定程度上降低移动式x射线机的电能损耗。
9.根据本发明的第一方面,提供一种移动式x射线机电源管理系统,移动式x射线机电源管理系统包括:供电模组;主控模块,与上位机连接,接收所述上位机发送的动作信号以及获取所述供电模组的状态信息,并输出相应的控制信号;功能部件电源组,与所述供电模组和所述主控模块连接,用于根据所述控制信号将所述供电模组的电能转换后向高压发生器的功能部件输出。
10.在一些实施例中,所述主控模块包括:状态信号处理单元和控制信号生成单元,其中,所述状态信号处理单元与所述上位机电性连接,接收所述上位机发送的动作信号并发
送给所述控制信号生成单元,所述控制信号生成单元根据所述动作信号生成所述控制信号并输出。
11.在一些实施例中,所述移动式x射线机电源管理系统还包括:待机电源,与所述供电模组和所述状态信号处理单元连接,用于将所述供电模组的电能转换后为所述状态信号处理单元供电;并且所述待机电源还通过第一开关与所述主控模块电连接,在所述第一开关导通时为所述主控模块供电,其中,所述第一开关在所述状态信号处理单元的控制下导通或关断。
12.在一些实施例中,所述功能部件电源组包括运动部件电源组和影像部件电源组,其中:所述运动部件电源组,与所述供电模组和所述主控模块连接,用于根据所述控制信号生成单元输出的所述控制信号将所述供电模块的电能转换后向高压发生器的运动部件输出;所述影像部件电源组,与所述供电模组和所述主控模块连接,用于根据所述控制信号生成单元输出的所述控制信号将所述供电模块的电能转换后向高压发生器的影像部件输出。
13.在一些实施例中,所述主控模块还包括检测单元,所述检测单元与所述供电模组连接,检测所述供电模组的状态信息并发送给所述控制信号生成单元;
14.所述控制信号生成单元根据所述供电模组的状态信息和所述上位机发送的动作信号生成控制信号。
15.在一些实施例中,所述供电模组的状态信息包括电池充电状态信息、电池非充电状态信息、电池电量状态信息、电池异常状态信息。
16.在一些实施例中,所述第一开关为半导体开关器件。
17.在一些实施例中,所述上位机发送的动作信号包括休眠信号、全开机信号、半开机信号和关机信号。
18.在一些实施例中,所述运动部件电源组至少包括以下任一种运动电源模块:第一辅助电源模块和电机驱动模块。
19.在一些实施例中,所述影像部件电源组至少包括以下任一种影像电源模块:影像辅助电源、与所述影像辅助电源连接的灯丝电源和高压控制模块;电容充电器、与所述电容充电器连接的储能电容单元、与所述储能电容单元连接的高压变换模块、球管马达驱动模块和逆变器;以及第二辅助电源模块。
20.在一些实施例中,所述供电模组包括电池组和电池充电器。
21.根据本发明的第二方面,提供一种如本发明的第一方面所述的移动式x射线机电源管理系统的控制方法,该方法包括:根据上位机发送的动作信号为主控模块上电;并且,根据所述上位机发送的动作信号生成控制信号,控制功能部件电源组中的功能电源模块将所述供电模组的电能转换后向高压发生器的功能部件输出。
22.在一些实施例中,所述功能部件电源组包括运动部件电源组和影像部件电源组,其中该方法还包括:控制运动部件电源组将所述供电模块的电能转换后向高压发生器的运动部件输出;控制影像部件电源组将所述供电模块的电能转换后向高压发生器的影像部件输出。
23.在一些实施例中,所述控制方法还包括:检测供电模组的状态,并根据所述供电模组的状态信息和所述动作信号生成控制信号。
24.在一些实施例中,所述控制方法还包括:根据所述供电模组的状态信息和所述动
作信号判断所述高压发生器的工作模式;根据所述工作模式生成相应的控制信号。
25.在一些实施例中,所述动作信号至少包括以下一种:休眠信号、全开机信号、半开机信号和关机信号。
26.在一些实施例中,所述工作模式至少包括以下一种:待机模式、运动部件开机模式、影像部件开机模式、休眠模式、馈电提醒模式、充电待机模式、充电开机模式、降功率曝光模式。
27.在一些实施例中,所述供电模组包括电池组和为电池组充电的电池充电器,所述供电模组的状态信息包括电池充电状态信息、电池非充电状态信息、电池电量状态信息、电池异常状态信息。
28.在一些实施例中,当所述电池组处于非充电状态时,根据所述动作信号判断所述高压发生器的工作模式;其中,在所述动作信号为关机信号,确定所述高压发生器的工作模式为待机模式;在所述动作信号为半开机信号,确定所述高压发生器的工作模式为运动部件开机模式;在所述动作信号为全开机信号,且所述供电模组的电池电量小于第一阈值时,确定所述高压发生器的工作模式为馈电提醒模式;在所述动作信号为全开机信号,且所述供电模组的电池电量大于或等于所述第一阈值时,确定所述高压发生器的工作模式为影像部件开机模式;在所述动作信号为休眠信号,且所述供电模组的电池电量大于等于所述第一阈值时,确定所述高压发生器的工作模式为休眠模式。
29.在一些实施例中,待机模式下,待机电源投入工作;运动部件开机模式,待机电源、主控模块以及运动部件电源组投入工作;馈电提醒模式,待机电源、主控模块以及运动部件电源组投入工作;影像部件开机模式,待机电源、主控模块、运动部件电源组以及影像部件电源组块投入工作;休眠模式,待机电源、主控模块、运动部件电源组以及部分影像部件电源组投入工作。
30.在一些实施例中,所述电池组处于充电状态时,根据所述动作信号判断所述高压发生器的工作模式;其中:在所述动作信号为关机信号,确定所述高压发生器的工作模式为充电待机模式;在所述动作信号为半开机信号,确定所述高压发生器的工作模式为充电开机模式;在所述动作信号为全开机信号,且所述供电模组的电池电量小于第二阈值时,确定所述高压发生器的工作模式为降额率曝光模式;在所述动作信号为全开机信号,且所述供电模组的电池电量大于等于所述第二阈值时,确定所述高压发生器的工作模式为影像部件开机模式;在所述动作信号为休眠信号,确定所述高压发生器的工作模式为休眠模式。
31.在一些实施例中,充电待机模式下,待机电源以及主控模块投入工作;充电开机模式下,待机电源、主控模块以及部分运动部件电源组投入工作;降额率曝光模式下,待机电源、主控模块、部分运动部件电源组以及影像部件电源组投入工作;影像部件开机模式,待机电源、主控模块、部分运动部件电源组以及影像部件电源组块投入工作;休眠模式,待机电源、主控模块、部分运动部件电源组以及部分影像部件电源组投入工作。
32.在一些实施例中,所述运动部件电源组至少包括以下任一种运动电源模块:第一辅助电源模块和电机驱动模块。
33.在一些实施例中,所述影像部件电源组至少包括以下任一种影像电源模块:影像辅助电源、与所述影像辅助电源连接的灯丝电源和高压控制模块;电容充电器、与所述电容充电器连接的储能电容单元、与所述储能电容单元连接的高压变换模块、球管马达驱动模
块和逆变器;以及第二辅助电源模块。
34.本发明实施例的移动式x射线机电源管理系统及其控制方法中,设置有主控模块,主控模块根据上位机发送的动作信号和供电模块的状态信息控制功能部件电源组工作,提高了电源管理的科学性,可靠性和灵活性,可以降低高压发生器的电能损耗。
35.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
36.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1示意性示出现有技术中一种移动式x射线机的供电结构示意图;
38.图2示意性示出本发明一种实施例的移动式x射线机系统的电源管理架构图;
39.图3示意性示出本发明一种实施例的移动式x射线机电源管理系统的架构图;
40.图4示意性示出本发明一种实施例的移动式x射线机的电源管理方案流程图示意性。
具体实施方式
41.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
42.此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
43.附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
44.附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
45.在相关技术中,移动式x射线机电源管理系统中,通过继电器等机械开关分时通断后级子电源模块来进行电源管理。该方案具有电能损耗较大等的缺点。
46.本发明实施例提供一种移动式x射线机电源管理系统及其控制方法,以减少移动式x射线机的电能损耗以及实现更好的电源管理。
47.如图2所示,本发明实施例提供一种x射线机电源管理系统,该电源管理系统包括:供电模组210;主控模块230,与上位机260连接,接收上位机发送260的动作信号以及获取供
电模组210的状态信息,并输出相应的控制信号;功能部件电源组,包括运动部件电源组240和影像部件电源组250,分别与供电模组210和主控模块230连接,用于根据控制信号将供电模组210的电能转换后向高压发生器的功能部件输出。
48.本发明实施例移动式x射线机电源管理系统中,主控模块根据上位机的指令和供电模组的状态来优化电源管理,主控模块可以独立控制功能部件电源组中的每一个子电源模块的开关机,采用全数字化电源管理方案,提高了电源管理的科学性、可靠性、灵活性和可扩展性。
49.具体地,本发明实施例的移动式x射线机电源管理系统移除了所有的由机械式继电器实现的开关电路,电源模块的工作与否全由主控模块的控制信号控制,移动式x射线机的可靠性和寿命得到提高。
50.其中,供电模组210可以包括电池组212和电池充电器211。一般电池充电器211连接电网,接收电网电压为电池组212充电。电池组212可以为一组或者多组电池模组。供电模组的状态信息可以包括电池充电状态信息、电池非充电状态信息、电池电量状态信息、电池异常状态信息。
51.其中,电池充电状态信息是指电池正在被充电时的信息,包括当前电池输出电压和充电电流;电池非充电状态信息是指电池正在被放电时的信息,包括当前电池输出电压和放电电流;电池电量状态信息包括电池剩余电量;电池异常状态信息包括电池工作是否正常,是否有过压保护,欠压保护,过流保护,过充电保护,过放电保护和过温保护。
52.移动式x射线机电源管理系统除根据接受到上位机的动作信号进行电源管理外,还会根据供电模组的状态做出相应调整。具体地,本发明实施例中移动式x射线机电源管理系统的电源管理方案中,根据供电模组的充电与否以及电池电量等状态信息来调整移动式x射线机电源管理系统的工作模态,使电源管理更加科学化。
53.如图2所示,主控模块230包括:状态信号处理单元231和控制信号生成单元232,其中,状态信号处理单元231与上位机260电性连接,接收上位机260发送的动作信号并发送给控制信号生成单元232,控制信号生成单元232根据动作信号生成控制信号并输出。
54.在一些实施例中,上位机发送的动作信号可以包括休眠信号、全开机信号、半开机信号和关机信号。
55.如图2所示,本发明实施例的移动式x射线机电源管理系统还包括:待机电源220,与供电模组210和状态信号处理单元231连接,用于将供电模组210的电能转换后为状态信号处理单元231供电;并且待机电源220还通过第一开关221与主控模块230电连接,在第一开关221导通时为主控模块210供电,其中,第一开关221在状态信号处理单元231的控制下导通或关断。第一开关可以为半导体开关器件,例如igbt,bjt,mosfet,且并不局限于此。
56.本发明实施例引入了待机电源,用于移动式x射线机电源管理系统的唤醒。在移动式x射线机电源管理系统完全待机时仅有待机电源工作,待机电源为状态信号处理单元供电,保证状态信号处理单元随时都能够接收上位机的动作信号。在接收到上位机的开机信号时,待机电源才会通过第一开关与主控模块连通,整个主控模块才会被完全供电,极大程度地减小了长时间待机时移动式x射线机电源管理系统的损耗,增加了电池能量的利用率。
57.此外,在本发明实施例中,除待机电源外的每个子电源模块的工作与否均由主控单元230的控制信号生成单元232独立控制,系统的灵活性、拓展性得到提升。
58.进一步的,功能部件电源组包括运动部件电源组240和影像部件电源组250,其中运动部件电源组240与供电模组210和主控模块230连接,用于根据控制信号生成单元232输出的控制信号将供电模块210的电能转换后向高压发生器的运动部件输出;影像部件电源组250与供电模组210和主控模块230连接,用于根据控制信号生成单元232输出的控制信号将供电模块210的电能转换后向高压发生器的影像部件输出。
59.运动部件电源组240包括实现移动式x射线机移动及移动相关功能的电源模块若干。影像部件电源组250包括实现移动式x射线机影像及影像相关功能的电源模块若干。上位机260指移动式x射线机中控制移动式x射线机电源管理系统状态的部分,其根据实际需求向移动式x射线机电源管理系统发送半开机信号(开启x射线机移动功能),全开机信号(开启x射线机运动及影像功能,保证x射线机可以正常工作),关机信号和休眠信号。
60.这里,上位机可以为移动式x射线机系统的时序控制组件,具体形式可以为机械式开关机状态切换旋钮或者使用者操作软件界面,且并不局限于此。
61.此外,主控模块230还包括检测单元233,检测单元233与供电模组210连接,检测供电模组210的状态信息并发送给控制信号生成单元232;控制信号生成单元232根据供电模组210的状态信息和上位机260发送的动作信号生成控制信号。
62.检测单元233会实时监控供电模组210的状态。当电池组212的电量不足且电池充电器211未工作时,主控模块230会给出系统需及时充电的提示,并禁止移动x射线机的影像功能相关的电源模块工作,避免因供电模组210电量不足对病人诊断造成错误。当电池组212的电量不足且电池充电器211工作时,主控模块230会允许移动x射线机的影像功能相关的电源模块工作但限制其最大输出功率。在移动式x射线机电因电量不足而无法及时为病人诊断时,会提醒工作人员及时充电,连接市电充电即可恢复常规剂量的x射线诊断功能。
63.图3示意性示出本发明一种实施例的移动式x射线机电源管理系统的架构图。如图3所示,运动部件电源组至少包括以下任一种运动电源模块:第一辅助电源模块301和电机驱动模块302。影像部件电源组至少包括以下任一种影像电源模块:影像辅助电源303、与影像辅助电源303连接的灯丝电源304和高压控制模块305;电容充电器306、与电容充电器306连接的储能电容单元307、与储能电容单元307连接的高压变换模块308、球管马达驱动模块309和逆变器310;以及第二辅助电源模块311。需要说明的是,本案中的运动电源模块以及影像部件电源模块不以此为限。在一些实施例中,电机驱动模块302主要驱动x射线机进行移动,例如使得x射线机可以被推着移动;另外x射线机也可以上下移动,例如球管的上下移动可以由影像部件电源组中的辅助电源进行提供,本案不以此为限。
64.其中,第一辅助电源模块301和第二辅助电源模块321可以提供的电源可以为12v,24v或48v,且并不局限于此。
65.具体地,如图3所示,第一辅助电源模块301为fpga(field-programmable gate array,现场可编程门阵列)板312供电,第二辅助电源模块311为一体机313供电。电机驱动模块302为电机314供电。高压变换模块308为球管320供电,灯丝电源304为球管320的球管灯丝321供电,球管马达驱动模块309为球管320的球管马达322供电。逆变器310为成像平板充电器315供电。本案不以此为限。
66.本发明实施例还提供一种x射线机的电源管理系统的控制方法,该控制方法包括:根据上位机260发送的动作信号为主控模块230上电;并且,根据上位机260发送的动作信号
生成控制信号,控制功能部件电源组中的功能电源模块将供电模组的电能转换后向高压发生器的功能部件输出。这里,上位机260发送的动作信号可以为以下一种或多种:休眠信号、全开机信号、半开机信号和关机信号。
67.进一步的,检测供电模组210的状态信息,并根据供电模组210的状态信息和上位机260发送的动作信号生成控制信号,从而控制运动部件电源组240将供电模块210的电能转换后向高压发生器的运动部件输出;以及控制影像部件电源组250将供电模块的电能转换后向高压发生器的影像部件输出。
68.具体的,在本发明实施例中,还可以根据供电模组210的状态信息和上位机260发送的动作信号判断高压发生器的工作模式,并根据工作模式生成相应的控制信号。其中,工作模式至少包括以下一种:待机模式、运动部件开机模式、影像部件开机模式、休眠模式、馈电提醒模式、充电待机模式、充电开机模式、降功率曝光模式。
69.其中,电池组处于充电状态以及没有处于充电状态时对应的高压发生器的工作模式并不一致。并且电池电量的多少也影响着高压发生器的工作模式。因此需要根据不同的电池状态进行相应的控制。
70.首先,当电池组处于非充电状态时,根据动作信号判断高压发生器的工作模式。
71.在一些实施例中,当主控单元230接收到关机信号时,可以确定高压发生器的工作模式为待机模式。在待机模式下,只有待机电源220投入工作;此时,待机电源只为主控单元230的一部分电路供电,例如只为主控单元230中的状态信号处理单元231供电。主控单元230中状态信号处理单元231之外的部分不工作,运动部件电源组240和影像部件电源组250也不工作。
72.在一些实施例中,当主控单元230接收到半开机信号时,可以确定高压发生器的工作模式为运动部件开机模式。在运动部件开机模式下,待机电源220、主控模块230以及运动部件电源组240可以投入工作。此时,状态信号处理单元231控制第一开关221闭合导通,使得待机电源220通过第一开关221为整个主控单元230供电。并且运动部件电源组240中运动电源模块,例如:第一辅助电源模块301以及电机驱动模块302开始工作。第一辅助电源模块301接收供电模组210的电能为fpga板312供电,电机驱动模块30接收供电模组210的电能为电机314供电。本案不以此为限。
73.在一些实施例中,当主控单元230接收到全开机信号时,且检测到供电模组210中的电池组212的电量小于第一阈值时,可以确定高压发生器的工作模式为馈电提醒模式。在该模式下,一般需要禁止移动x射线机正常工作,避免因供电模组210电量不足对诊断造成错误。因此在馈电提醒模式下,一般只有待机电源220、主控模块230以及运动部件电源组240处于工作中。运动部件电源组240中例如:第一辅助电源模块301以及电机驱动模块302处于工作状态。运动部件电源组240处于工作中是为了方便x射线机移动,例如将x射线机推到可以充电的地方及时充电。本案不以此为限。
74.在一些实施例中,当主控单元230接收到全开机信号时,且检测到供电模组210中的电池组212的电量大于或等于第一阈值时,可以确定高压发生器的工作模式为影像部件开机模式。该模式下,电池电量充足,x射线机可以正常工作,随时为曝光做准备。因此,在影像部件开机模式下,待机电源220、主控模块230、运动部件电源组240以及影像部件电源组250在主控模块230的控制下均投入工作中。
75.在一些实施例中,待机模式下,状态信号处理单元231用于接收一段开机信号。只有接收到一段开机信号后,才会收到二段开机信号。二段开机以一段开机为前提。接收到二段开机信号后,二段开机下才会有休眠模式。其中,一段开机信号和二段开机信号分别为半开机信号和全开机信号。本技术对此不做限定,只是应用方式之一。
76.进一步的,在一些实施例中,当主控单元230接收到休眠信号时,且检测到供电模组210中的电池组212的电量大于等于第一阈值时,可以确定高压发生器的工作模式为休眠模式。其中,在休眠模式下,待机电源220、主控模块230处于工作中,并且运动部件电源组240以及部分影像部件电源组250在主控模块230的控制下投入工作。休眠模式下,一般要保证x射线机可以运动,因此一般运动部件电源组250正常工作。部分影像部件电源组,例如第二辅助电源模块311可以正常工作,为一体机313供电。对于具体工作的电源可以根据实际需要进行设定,本案对此不做限定。
77.当电池组处于充电状态时,根据动作信号判断高压发生器的工作模式。
78.在一些实施例中,当主控单元230接收到关机信号时,可以确定高压发生器的工作模式为充电待机模式。在充电待机模式下,一般待机电源以及主控模块投入工作。此模式相比于电池未处于充电状态时的待机模式,此时可以完全开启主控模块230。因为电池组处于充电中,可以保证电源基本的供电需求,因此不需要节省电能而只开部分主控单元230。进一步的,此时主控单元230的检测单元233会侦测供电模组110的充电状态。
79.在一些实施例中,当主控单元230接收到半开机信号时,可以确定高压发生器的工作模式为充电开机模式。在充电开机模式下,待机电源220、主控模块230以及部分运动部件电源组240投入工作。例如,运动部件电源组240中的第一辅助电源模块301可以工作,为fpga板312供电。并且一般电机驱动模块302不工作,因为此时供电模组中的电池组处于充电状态,需要保证移动式x射线机在连接市电充电过程中不会被误移动。
80.在一些实施例中,当主控单元230接收到全开机信号时,且检测到供电模组210中的电池组212的电量小于第二阈值时,可以确定高压发生器的工作模式为降额率曝光模式。在降额率曝光模式下,待机电源220、主控模块230、部分运动部件电源组240以及影像部件电源组250投入工作。同样的,一般电机驱动模块302不工作,因为此时供电模组210中的电池组处于充电状态,需要保证移动式x射线机在连接市电充电过程中不会被误移动。进一步的,该模式下影像部件电源组250基本正常工作。在移动式x射线机电池电量不足,使用者又急于使用时,可以在充电的同时,进行常规的x光诊断,但是会限制输出功率。
81.在一些实施例中,当主控单元230接收到全开机信号时,且检测到供电模组210中的电池组212的电量大于等于第二阈值时,可以确定高压发生器的工作模式为影像部件开机模式。该模式与电池未充电时的影像部件开机模式基本相同。其中,待机电源220、主控模块230、部分运动部件电源组240以及影像部件电源组250块均正常工作。但是由于供电模组210中的电池组处于充电状态,需要保证移动式x射线机在连接市电充电过程中不会被误移动,因此运动部件电源组240中的电机驱动模块302一般不工作。
82.在一些实施例中,当主控单元230接收到休眠信号时,确定高压发生器的工作模式为休眠模式。同样的,该电池充电和电池未充电时,休眠模式基本相同。其中,此时待机电源220、主控模块230处于工作中,并且部分运动部件电源组240以及部分影像部件电源组250在主控模块230的控制下可以投入工作。例如,运动部件电源组240中的第一辅助电源模块
301接收供电模组210的电能为fpga板312供电,影像部件电源组250中的第二辅助电源模块311可以正常工作,为一体机313供电。具体工作的电源模组不以此为限。在一些实施例中,由于供电模组210中的电池组处于充电状态,同样需要保证移动式x射线机在连接市电充电过程中不会被误移动,因此运动部件电源组240中的电机驱动模块302一般不工作。
83.在一些实施例中,第一阈值和第二阈值可以相等;进一步的,在一些实施例中,第一阈值和第二阈值可以设置为电池组212充满时电量的2%-50%。
84.如图4所示,移动式x射线机电源管理系统会根据供电模组的状态信息来调整工作模态,使电源管理更加科学化。
85.具体地,如图4所示,模式1至模式5为当电池组处于非充电状态时的工作模式,模式6至模式8为当电池组处于充电状态时的工作模式。移动式x射线机电源管理系统进行电源管理时,控制流程以及模式如下:
86.执行步骤s410,判断电池是否充电中。若否,则执行步骤s411,若是,则执行步骤s421。
87.步骤s411,确定高压发生器的工作模式为模式1,模式1为待机模式,待机电源220空载工作、主控单元230中的状态信号处理单元231工作,主控单元230的其它部分不工作、运动部件电源组240和影像部件电源组250不工作。此时移动式x射线机可以说是处于关机状态。当移动式x射线机关机时,仅有待机电源220和状态信号处理单元231工作,仅有微弱的空载损耗,可以大幅降低系统的待机损耗。
88.进一步的,当高压发生器在模式1下,若此时主控单元230接收到的动作信号为半开机信号时,执行步骤s412。
89.步骤s412,确定高压发生器的工作模式为模式2,模式2为运动部件开机模式,在此模式下主控模块230中的控制信号生成单元232会生成控制信号去开启运动部件电源组240,电机驱动模块及其它功能拓展电源模块(电源模块1~n)可以工作。此时移动式x射线机处于可被推动状态。
90.进一步的,当高压发生器在模式2下,若此时主控单元230接收到的动作信号为全开机信号时,执行步骤s413。
91.步骤s413,判断电池电量是否低于第一阈值。若是,则执行步骤s414。若否,则执行步骤415。
92.步骤s414,确定高压发生器的工作模式为模式5,模式5为馈电提醒模式,该模式下仅保留电机驱动模块工作。此时移动式x射线机电量不足,需及时充电。此模式下保持运动电源部件组240中和移动式x射线机运动功能相关的供电电源开启。并提示电量不足,方便用户将移动式x射线机推去充电。
93.进一步的,在模式5中,若主控单元230接收到关机信号时,执行步骤s410。
94.步骤s415,确定高压发生器的工作模式为模式3-1,模式3-1为电池非充电过程影像部件开机模式,在此模式下主控模块230中的控制信号生成单元232会生成控制信号去开启影像部件电源组250,与x射线影像相关的电源及其它功能拓展电源模块(电源模块a~n)工作。此时移动式x射线机可被推动并且可正常进行x射线诊断。这里,模式3-1和下文中的模式3-2均为影像部件开机模式。影像部件开机模式包括电池充电过程影像部件开机模式和电池非充电过程影像部件开机模式。
95.进一步的,在模式3-1下,若此时主控单元230接收到休眠信号时,执行步骤s416,若接收到关机信号时,执行步骤s410。
96.步骤s416,确定高压发生器的工作模式为模式4,模式4为休眠模式,可以关闭与x射线影像相关的电源。此时移动式x射线机处休眠状态。另外当移动式x射线机处于全开机状态且较长时间未被使用时,也会进入休眠模式,主控模块230中控制信号生成单元232也会关闭影像部件电源组250中允许被关闭的电源模块。同样的,若此时主控单元230接收到关机信号时,执行步骤s410。
97.进一步的,对于步骤s421,确定高压发生器的工作模式为模式6,模式6为充电待机模式,此模式在模式1的基础上开启主控模块230,使得待机电源和主控模块230同时工作。此时主控单元230可以检测供电模组210的充电状态。
98.在充电待机模式下,无需省电,状态信号处理单元231全部工作。
99.当高压发生器在模式6下,若此时主控单元230接收到的动作信号为半开机信号时,执行步骤s422。
100.步骤s422,确定高压发生器的工作模式为模式7,模式7为充电开机模式,类似模式2。此时移动式x射线机处于充电状态,且在断开与电网连接线之前无法被推动。因此该模式下会关闭运动部件电源组240中与运动相关的电源模块,保证移动式x射线机在连接市电充电过程中不会被误移动。
101.当高压发生器在模式7下,若此时主控单元230接收到的动作信号为全开机信号时,执行步骤s423。
102.步骤s423,判断电池电量是否低于第二阈值。若是,则执行步骤s424。若否,则执行步骤425,即模式3-2。
103.步骤s424,确定高压发生器的工作模式为模式8,模式8为降额率曝光模式,该模式与模式3-1和模式3-2类似,但限制了输出功率。此时移动式x射线机无法进行大剂量x射线的诊断,但能满足日常普通诊断要求。在该模式下,可以在移动式x射线机电池电量不足,使用者又急于使用时,在充电的同时进行常规的x射线诊断。
104.同样的,在模式8下,若此时主控单元230接收到关机信号时,则执行步骤s410。若此时主控单元230接收到休眠信号时,执行步骤s416,进入模式4,即休眠模式,关闭与x射线影像相关的电源,此时移动式x射线机处休眠状态。
105.步骤s425,确定高压发生器的工作模式为模式3-2,模式3-2为电池充电过程影像部件开机模式,在此模式下主控模块230中的控制信号生成单元232会生成控制信号去开启影像部件电源组250,与x射线影像相关的电源及其它功能拓展电源模块(电源模块a~n)工作。此时移动式x射线机不可被推动但可以正常进行x射线诊断。即影像部件电源组250工作,电机驱动模块302不工作,以防止高压发生器移动。
106.进一步的,在模式3-2下,若此时主控单元230接收到休眠信号时,执行步骤s416,若接收到关机信号时,执行步骤s410。在一些实施例中,也可以根据电池是否在充电中而将模式4分为两个模式,例如电池非充电过程休眠模式和电池充电过程休眠模式,其中,电池充电过程休眠模式一般要保证运动部件电源组250中的电机驱动模块302不工作,以防止高压发生器移动。
107.其中,上述实施例中,除模式1外,所有模式均可以根据不同移动式x射线机的需要
灵活开关每一个电源模块。另外,在一些实施例中,在每个模式下收到关机信号后都可执行步骤s410,从而进入待机模式。例如,在一些实施例中,在模式2、模式7下收到关机信号都可以执行s410。
108.以上模式中,仅模式1、模式2、模式3-1和模式3-2为必须的基本模式。模式5一般也通常存在。模式4为可选模式,移动式x射线机电源管理系统根据是否收到上位系统260的休眠信号来决定是否进入此模式。模式6、模式7、模式8均为可选模式。
109.本发明实施例的移动式x射线机电源管理系统及其控制方法中,设置有主控模块,主控模块根据上位机发送的动作信号和供电模块的状态信息控制功能部件电源组工作,提高了电源管理的科学性,可靠性和灵活性,可以降低高压发生器的电能损耗。
110.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
111.应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
再多了解一些

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