充电的动态管理的制作方法

充电的动态管理
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年3月9日提交的第62/987,122号美国临时专利申请的权益，所述专利申请的内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本文所描述的主题的实施例大体上涉及能量存储技术，且更确切地说，主题的实施例涉及充电的动态管理。


背景技术：

4.电池技术的进步促进电池供电装置(例如，医疗装置、电动汽车、膝上型计算机和智能手机)在现代社会的普及。电池供电装置的实例包含用于向患者递送或分配例如胰岛素的药剂和/或另一种处方药物的便携式或可穿戴输注泵装置和系统。典型的输注泵包含泵驱动系统，所述泵驱动系统通常包含小型马达和将旋转马达运动转换成柱塞(或塞子)在储存器中的平移位移的传动系组件，所述储存器通过在储存器与用户的身体之间形成的流体路径将药物从储存器递送到用户的身体。输注泵疗法的使用一直在增加，尤其是用于为糖尿病患者递送胰岛素。
5.许多电池是可充电的。然而，可充电电池的维护方式通常会缩短电池寿命。例如，加速退化可能由于电池长时间维持在低充电状态、电池长时间维持在最大充电状态、对电池充电太频繁以及对电池充电太快而导致。因此，需要用于缓解加速退化的技术。其它所需特征和特性将从结合附图和此背景做出的后续具体实施方式和所附权利要求书中变得显而易见。


技术实现要素：

6.本文公开与充电的动态管理相关的实施例。在一些实施例中，处理器实施的方法涉及获得能量存储元件的所估计就绪时间；获得能量存储元件的目标充电状态；至少部分地基于能量存储元件的目标充电状态与当前充电状态之间的差而计算所估计充电时间；响应于确定所估计就绪时间与第一时间点之间的时间差大于所估计充电时间，使用第一充电速率将能量存储元件充电到中间充电状态；将能量存储元件维持在中间充电状态；以及响应于确定所估计就绪时间与第二时间点之间的时间差小于所估计充电时间，使用第二充电速率将能量存储元件充电到目标充电状态。第二时间点在第一时间点之后，并且第二充电速率大于第一充电速率。
7.在一些实施例中，一个或多个非暂时性处理器可读存储媒体存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时导致执行：获得能量存储元件的所估计就绪时间；获得能量存储元件的目标充电状态；至少部分地基于能量存储元件的目标充电状态与当前充电状态之间的差而计算所估计充电时间；响应于确定所估计就绪时间与第一时间点之间的时间差大于所估计充电时间，使用第一充电速率将能量存储元件充电到中间充电状态；将能量存
储元件维持在中间充电状态；以及响应于确定所估计就绪时间与第二时间点之间的时间差小于所估计充电时间，使用第二充电速率将能量存储元件充电到目标充电状态，其中第二时间点在第一时间点之后，并且其中第二充电速率大于第一充电速率。
8.在一些实施例中，提供一种系统，所述系统包含一个或多个处理器和一个或多个处理器可读存储媒体，所述一个或多个处理器可读存储媒体存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时导致执行：获得能量存储元件的所估计就绪时间；获得能量存储元件的目标充电状态；至少部分地基于能量存储元件的目标充电状态与当前充电状态之间的差而计算所估计充电时间；响应于确定所估计就绪时间与第一时间点之间的时间差大于所估计充电时间，使用第一充电速率将能量存储元件充电到中间充电状态；将能量存储元件维持在中间充电状态；以及响应于确定所估计就绪时间与第二时间点之间的时间差小于所估计充电时间，使用第二充电速率将能量存储元件充电到目标充电状态，其中第二时间点在第一时间点之后，并且其中第二充电速率大于第一充电速率。
9.在一些实施例中，处理器实施的方法涉及将能量存储元件从初始充电状态充电到保持充电状态；将能量存储元件维持在保持充电状态；经由网络接收完成对能量存储元件进行充电的指示；以及响应于接收到所述指示，将能量存储元件从保持充电状态充电到目标充电状态。
10.在一些实施例中，提供一种系统，所述系统包含一个或多个处理器和一个或多个处理器可读存储媒体，所述一个或多个处理器可读存储媒体存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时导致执行：将能量存储元件从初始充电状态充电到保持充电状态；将能量存储元件维持在保持充电状态；经由网络接收完成对能量存储元件进行充电的指示；以及响应于接收到所述指示，将能量存储元件从保持充电状态充电到目标充电状态。
11.在一些实施例中，一个或多个非暂时性处理器可读存储媒体存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时导致执行：将能量存储元件从初始充电状态充电到保持充电状态；将能量存储元件维持在保持充电状态；经由网络接收完成对能量存储元件进行充电的指示；以及响应于接收到所述指示，将能量存储元件从保持充电状态充电到目标充电状态。
12.提供此概述，从而以简化形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的概念选择。此概述不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。
附图说明
13.当结合以下附图考虑时，可以通过参考详细说明和权利要求得出对主题的更彻底理解，其中贯穿附图，相似的附图标记指代类似的元件，所述元件为了简洁和清楚起见而说明的并且不一定按比例绘制。
14.图1描绘充电系统的示例性实施例；
15.图2是适合于在一个或多个实施例中结合图1的充电系统中的充电装置的操作实施的示例性充电过程的流程图；
16.图3是结合图2的充电过程的示例性实施例描绘能量存储元件相对于时间的充电状态的图形；
17.图4是适合于在一个或多个实施例中实施图2的充电过程的示例性患者管理系统的框图；以及
18.图5是适合于在一个或多个示例性实施例中由图4的患者管理系统实施的示例性联网充电过程的流程图。
具体实施方式
19.以下详细描述在本质上仅仅是说明性的并且不旨在限制本主题或本技术的实施例或这类实施例和使用。如本文所用，词语“示例性”意指“充当实例、示例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施方案不一定解释为比其它实施方案优选或有利。此外，不希望受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中所呈现的任何所表达或暗示的理论的约束。
20.虽然本文描述的主题可以用任何能量存储元件实施，但本文描述的主题的示例性实施例结合与医疗装置(例如便携式电子医疗装置)一起使用的能量存储元件来实施。尽管许多不同的应用是可能的，但是以下描述集中于将流体输注装置(或输注泵)作为输注系统部署的一部分并入的实施例。也就是说，本文所描述的主题不限于输注装置(或其任何特定配置或实现)并且可以在包含例如持续葡萄糖监测仪(cgm)的其它医疗装置，或其它感测装置、注射笔(例如，智能注射笔)等的任何其它装置的背景下以等效方式实施。为了简洁起见，与输注系统操作、胰岛素泵和/或输注器操作以及系统的其它功能方面(和系统的单独的操作组件)有关的常规技术在此可能不会详细描述。输注泵的实例可以属于但不限于以下美国专利中所描述的类型：第4,562,751号；第4,685,903号；第5,080,653号；第5,505,709号；第5,097,122号；第6,485,465号；第6,554,798号；第6,558,320号；第6,558,351号；第6,641,533号；第6,659,980号；第6,752,787号；第6,817,990号；第6,932,584号；以及第7,621,893号；这些美国专利中的每个美国专利通过引用并入本文中。出于解释的目的，本文可以在输注流体为用于调节使用者(或患者)的葡萄糖水平的胰岛素的背景下描述主题；然而，应当理解，许多其它流体可以通过输注施用，并且本文所描述的主题不必限于与胰岛素一起使用。
21.本文所描述的主题的实施例大体上涉及基于与能量存储元件和/或装置相关联的历史使用数据对可充电能量存储元件(例如电池)进行动态管理的充电，以与电池供电装置一起使用。例如，如下文在图1到3的背景下更详细地描述，基于一个或多个先前充电循环的持续时间识别或以其它方式确定所估计就绪时间(例如，表示预测能量存储元件何时投入使用以为装置供电的时间)。为了缓解加速电池退化，充电可以被配置成在所估计就绪时间处终止。
22.如下文所描述，可以例如通过将一个或多个先前充电循环的持续时间(例如，当用户对接或以其它方式将电池连接到电源时开始并且当用户从电源断开连接电池时结束的时间周期)平均化来基于用户的历史活动确定所估计就绪时间。如果在当前充电循环的预期终止之前剩余足够的时间量，则可以在不同的充电阶段对能量存储元件进行充电，以增加能量存储元件的充电状态处于或接近保持充电状态(例如，50％充电状态)的持续时间。就此而言，保持充电状态旨在通过延长能量存储元件在保持充电状态下花费的持续时间和减少能量存储元件在相对较高和/或最终充电状态下花费的持续时间来缓解退化或磨损。
23.在一些实施例中，在不同充电阶段期间采用不同充电速率，以使得能够在充电循环结束时达到目标最终充电状态。所采用的充电速率可以取决于能量存储元件的当前充电状态。例如，如果当前充电状态小于保持充电状态，则可以采用相对较慢的充电速率来减少与充电相关联的温度增加量。
24.在一些实施例中，基于历史充电数据或与能量存储元件和/或装置相关联的其它历史使用数据确定目标最终充电状态。例如，如果历史使用模式指示能量存储元件在每个使用循环中没有完全放电，则可以降低目标最终充电状态，使得能量存储元件在充电循环结束时没有完全充电。
25.如下文主要在图4到5的上下文中更详细地描述，在一些实施例中，响应于来自充电装置外部的一个或多个装置(例如，配对移动电话或充电装置外部的远程服务器)的一个或多个通信，可以动态地确定所估计就绪时间。一个或多个通信可以引起所估计就绪时间的调整。以此方式，充电行为可以动态地适应用户行为或装置使用的变化。例如，充电装置可以初始地将能量存储元件充电到保持充电状态并且将能量存储元件维持在保持充电状态，直到充电装置从另一装置接收到将能量存储元件充电到目标最终充电状态的指示。因此，当最初估计的就绪时间改变为较早的时间点时，充电行为可以动态地适应以能够在较早的时间点之前达到目标最终充电状态。相反，当最初估计的就绪时间改变为较晚的时间点时，充电行为可以动态地适应以延迟充电到目标最终充电状态，从而增加将能量存储元件维持在保持充电状态的持续时间。
26.例如，个别患者可以使用两个不同的输注装置，每个输注装置具有一个或多个内置可充电电池(或者患者可以使用具有两组一个或多个可更换可充电电池的输注装置)。可以将当前不使用的输注装置(或电池)充电到保持充电状态并且在其它输注装置(或电池)在使用中时维持在此处。随着使用中的输注装置(或电池)的充电状态变得耗尽，可以向充电输注装置(或电池)传输或以其他方式提供指示以启动从保持充电状态到目标充电状态的充电。
27.在一些实施例中，患者的移动装置可以与其输注装置配对以启用通过无线个域网(例如，蓝牙低功耗(ble)网络)的无线通信，从而启用移动电话处的应用程序或软件过程以监测使用中的输注装置的充电状态，并且在使用中的输注装置的充电状态低于阈值水平时向充电输注装置传输指示。在一些其它实施例中，患者的移动装置可以通过通信网络将使用中的输注装置的充电状态的标记传输或以其它方式上传到远程装置，并且远程装置可以基于使用中的输注装置的充电状态而将指示提供到充电输注装置。
28.类似地，在输注装置或其它便携式医疗装置利用一个或多个可更换可充电电池的实施例中，电池充电器或其它不同的独立充电装置可以与患者的移动装置配对或以其它方式配置成支持通过网络与移动装置(或通信地耦合到电池充电器的远程装置)的通信以促进电池充电的动态管理。
29.在一些实施例中，本文所描述的主题在包含与患者相关联的两个输注装置的输注系统的上下文中实施，其中每个输注装置包含耐用组件(例如，电池和电子装置)和消耗组件(例如，插管、胰岛素的储存器等)。消耗组件可以具有不同寿命，并且输注装置的使用持续时间可能受到消耗组件的最短寿命的限制。为了最小化不进行治疗的时间，预计正在充电的输注装置在需要更换另一输注装置的一个或多个消耗组件时准备好使用。
30.本文所描述的技术可以用于以缓解过早电池退化，同时最小化不进行治疗的时间的方式动态地管理电池充电。本文所描述的技术还可以确保电池的最终充电状态使得电池可以在与由电池供电的装置相关联的任何耗材的整个寿命期间保持使用。
31.充电的动态管理
32.图1描绘充电系统100的示例性实施例，所述充电系统可以由电子装置102实施以对可充电能量存储元件106进行充电。取决于实施例，电子装置102可以被实现为便携式医疗装置(例如，输注装置、cgm装置等)或包含集成充电能力的另一便携式电子装置(例如，移动电话、智能手机、膝上型计算机或其它客户端电子装置)。或者，电子装置102可以被实现为接收用于为另一便携式电子装置供电的可更换或可互换能量存储元件106的独立充电装置(例如，电池充电器、充电座、充电站等)。因此，出于解释的目的但不限于，电子装置102在本文中可以替代地称为充电装置。所说明的充电系统100包含但不限于功率转换布置104、感测布置108和控制系统110。应当理解，出于解释的目的，图1描绘充电系统100的简化表示并且不旨在限制本文所描述的主题。
33.在示例性实施例中，能量存储元件106被实现为一个或多个可充电电池(或电池组)，例如，一个或多个镍金属氢化物电池、镍-镉电池、锂聚合物电池、锂离子电池、铅酸电池等。因此，出于解释的目的但不限于，能量存储元件106在本文中可以替代地称为电池。
34.功率转换布置104通常表示功率转换器或能够将电能从外部源提供到电池106以对电池106进行充电的其它合适的硬件和/或电路系统。就此而言，功率转换布置104通常包含耦合到对应输入接口101的一个或多个输入，所述输入接口被配置成接收输入电力。例如，输入接口101可以被实现为支持建立与电网或市电的电连接以接收交流(ac)电信号的插头，其中功率转换布置104被实现为整流器或其它ac到直流(dc)转换器以在功率转换布置104的输出处提供dc充电电流或电压。功率转换布置104的输出耦合到对应输出接口，所述输出接口有助于与电池106的电连接。例如，当电池106与充电装置102物理地分离时，功率转换布置104的输出可以电连接到物理接口(例如，端子、连接器等)，所述物理接口被配置成与电池106的对应接口配对。也就是说，在其它实施例中，当电池106集成或包含在充电装置102的外壳内时，功率转换布置104的输出可以电连接到总线，所述总线将能量路由到或以其它方式将能量提供到充电装置102的一个或多个组件。例如，功率转换布置104的正输出节点或端子可以连接到电源电压总线，所述电源电压总线又连接到电池106的正极端子，而功率转换布置104的负输出节点或端子连接到接地电压总线，所述接地电压总线又连接到电池106的负极端子。
35.感测布置108通常表示充电装置102的感测元件，所述感测元件被配置成支持监测电池106的充电状态、电池106的电压和/或流向电池106的电流中的一个或多个，以跟踪或以其它方式监测电池106的充电状态和/或使用。就此而言，感测布置108可以包含充电状态传感器、电压传感器、电流传感器、库仑计数器等。取决于所部署的实施例和特定类型的感测技术，感测布置108可以连接到电池接口或电池端子，或替代地连接在功率转换布置104与电池106之间。还应注意，可以利用各种不同类型或组合的传感器或感测技术，并且本文所描述的主题不限于感测元件的任何特定类型、数目、配置或组合。
36.控制系统110通常表示充电装置102的组件，所述组件耦合到感测布置108以监测电池106的状态和使用。如下文更详细地描述，控制系统110操作功率转换布置104以通过延
长电池106的使用寿命的方式动态地对电池106进行充电。在所说明的实施例中，控制系统110包含处理模块112和数据存储元件114。取决于实施例，处理模块112可以用处理器、控制器、微处理器、微控制器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、处理核心、离散硬件组件，或其任何组合实施或实现，并且被配置成执行与下文更详细地描述的充电系统100的操作相关联的功能、技术和处理任务。此外，结合本文所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件、固件、由处理模块112执行的软件模块或其任何实践组合中。根据一个或多个实施例，处理模块112存取数据存储元件114，所述数据存储元件可以被实现为存储器(例如，ram存储器、rom存储器、快闪存储器、寄存器、硬盘等)，或能够存储计算机可执行编程指令或其它数据以供执行的另一合适的非暂时性短期或长期存储媒体，所述计算机可执行编程指令或其它数据在由处理模块112读取和执行时使处理模块112实行、促进或执行本文所描述的过程、任务、操作和/或功能中的一个或多个。在示例性实施例中，数据存储元件114还用于存储或以其它方式维持与电池106相关联的使用数据，如下文更详细地描述。
37.仍参考图1，在一个或多个实施例中，充电装置102还包含通信接口120，所述通信接口耦合到控制系统110并且被配置成支持经由通信网络到/从充电装置102的通信。就此而言，通信接口120通常包含能够支持充电装置102与另一电子装置(例如，输注装置、客户端装置、远程装置或输注系统中的另一电子装置)之间的无线通信的一个或多个收发器或通信装置。例如，在一个或多个示例性实施例中，通信接口120被实现为配置成支持通过蓝牙网络或类似无线个域网的低功耗蓝牙(ble)通信的蓝牙收发器或适配器。在此类实施例中，充电装置102可以通过网络建立与另一外部装置的相关性(或配对)，以支持随后通过个域网建立充电装置102与外部装置之间的点对点通信会话，例如通过执行发现程序或另一合适的配对程序以获得和存储彼此的网络识别信息。在发现程序期间获得的配对信息允许充电装置102或外部装置中的任一个经由个域网启动安全通信会话的建立。在其它实施例中，通信接口120可以被配置成支持通过因特网、蜂窝网络、广域网(wan)等与远程装置或其它外部装置的通信。就此而言，本文所描述的主题并不旨在限于任何特定类型的通信接口120或通信网络。此外，本文所描述的一些实施例可以在不包含或不依赖于通信接口120的情况下实施，并且在此类实施例中，充电系统100和/或充电装置102实际上可以不包含通信接口120。
38.图2描绘适合于由图1的充电系统100实施以延长电池106的使用寿命的动态充电过程200的示例性实施例。结合动态充电过程200执行的各种任务可以由硬件、固件、由处理电路系统执行的软件或其任何组合执行。出于说明的目的，以下描述参考上文结合图1所提及的元件。出于解释的目的，本文中可以主要在由控制系统110和/或处理模块112实施的上下文中描述动态充电过程200。应当理解，动态充电过程200可以包含任何数目的额外或替代任务，任务不必以所说明次序执行和/或任务可以同时执行，和/或动态充电过程200可以并入具有未在本文详细描述的附加额外功能的更全面的程序或过程中。此外，只要预期的整体功能保持完整，图2的上下文中所示出和所描述的任务中的一个或多个任务就可以从动态充电过程200的实践实施例中省略。
39.参考图2，继续参考图1，在启动能量存储元件的充电之前，动态充电过程200通过启动计时器、计数器或类似特征初始化或以其它方式开始，以响应于检测到对能量存储元
件充电(任务202)的期望而监测充电循环的持续时间。例如，在电池106被实现为独立组件的实施例中，控制系统110可以检测或以其它方式识别电池106何时与充电装置102接合，例如通过将电池106插入到充电装置102的端口或基座中或以其它方式建立功率转换布置104的输出与电池106之间的电连接。在电池106集成或以其它方式容纳在充电装置102内的其它实施例中，控制系统110可以检测或以其它方式识别输入接口101何时连接到外部电源(例如，市电)。响应于监测到对电池106充电的期望，控制系统110和/或处理模块112复位或以其它方式初始化计时器、计数器或类似特征以测量后续充电循环的持续时间。
40.如下文更详细地描述，动态充电过程200跟踪在充电装置102或电池106初始地连接到电能源时(例如，充电装置102的接口101连接到外部电源，电池106插入到充电装置102中并且连接到功率转换布置103的输出等)与充电装置102和/或电池106随后从充电断开连接时的时间点之间的每个充电循环的持续时间。连接事件与断开连接事件之间的持续时间作为与充电装置102和/或电池106相关联的历史使用数据的一部分存储或以其它方式维持(例如，在数据存储元件114中)，所述历史使用数据又用于学习和预测充电装置102和/或电池106的充电行为，如下文更详细地描述。在一个或多个实施例中，计时器或计数器还用于监测或跟踪充电的断开连接或终止与用于对电池106再充电的后续连接之间的持续时间，从而跟踪使用电池106的持续时间，即两个另外的连续充电循环之间的使用循环(或放电循环)的持续时间。另外，由控制系统110实施的计时器或计数器的值可以用于将时间戳分配到测量到的电压值、充电状态值，或与充电循环相关联的其它数据，以及跟踪充电循环的不同阶段的持续时间。例如，如下文更详细地描述，历史数据可以用于动态地确定在初始充电阶段中将电池106从初始充电状态充电到保持充电状态所需的所估计时间量、在最终充电阶段中将电池106从保持充电状态充电到目标最终充电状态所需的所估计时间量等。
41.仍参考图2，所说明的动态充电过程200基于历史使用数据计算或以其它方式确定用户可能预期当前充电循环何时已完成的所估计就绪时间(任务204)。就此而言，所估计就绪时间表示用户在电池106恢复使用或放电之前的当前充电循环期间可能对电池106充电的预测或预期时间量，即用户可能从充电装置102移除电池106或将充电装置102从外部电源断开连接以终止充电的未来预期时间点(例如，预期的充电循环终止时间)。在一个或多个实施例中，通过将先前充电循环的持续时间平均化来计算所估计就绪时间。例如，控制系统110和/或处理模块112可以将当前充电循环的所估计持续时间计算为先前充电循环的持续时间的加权平均值，即连续连接到从外部电源断开连接之间的持续时间的加权平均值。如下文更详细地描述，在一些实施例中，标准偏差或表示先前充电循环的持续时间的可变性的一些其它统计度量可以用于提供缓冲时间，所述缓冲时间早于平均值推进所估计就绪时间或以其它方式确保在基于用户的历史使用数据预期断开连接之前完成充电，以增加以下概率：在将电池充电到目标最终充电状态之前，用户不会尝试将电池返回使用。
42.在一个或多个实施例中，其中充电装置102和/或电池106在一个电池106在使用，而另一电池106在充电的系统中使用，将给定电池106的当前充电循环的所估计持续时间计算为电池106的先前充电循环的持续时间和电池106在使用或放电(例如，而另一电池106在充电)的中间周期的持续时间的加权平均值减去一些缓冲时间。例如，可以使用等式充电)的中间周期的持续时间的加权平均值减去一些缓冲时间。例如，可以使用等式计算在10个先前交替的充电循环和放电循环内在顺序连接
事件与断开连接事件之间的平均持续时间，其中t
disc(n)
表示相应的先前充电循环或相应的先前放电循环的持续时间。或者，可以利用相同等式来计算在先前交替的充电循环和放电循环内在顺序连接事件与断开连接事件之间的平均持续时间，其中t
disc(n)
表示与相应连接事件或断开连接事件相关联的时间戳值)。应当理解，许多不同方式可以组合先前的充电和/或放电循环持续时间，以基于个别用户的历史使用行为而得出当前充电循环的所估计或所预测持续时间(例如，所估计就绪时间)，并且本文所描述的主题不限于任何特定等式或技术。
43.在一些实施例中，与先前充电循环的持续时间相关联的标准偏差可以用于确定要从平均持续时间减去的缓冲时间，或以其它方式用于得出在电池应准备好返回使用之前相对于充电循环开始的所估计持续时间，所述所估计持续时间早于将另外从仅将先前充电循环的持续时间平均化得出的所估计就绪时间。也就是说，在其它实施例中，可以将缓冲时间或等待时间(tw)并入到为电池充电所需的时间量的计算或估计中以实现相同效果，而不是调整所估计就绪时间。
44.动态充电过程200还基于历史使用数据计算或以其它方式确定充电循环的目标最终充电状态(任务206)。在示例性实施例中，以受电池106的先前使用影响的方式动态地确定目标最终充电状态，以将电池106的最大充电状态降低到用户所需或期望的可能最大充电量以避免在下一放电循环期间将电池106放电到低于最小充电状态，而不是对电池106完全充电(以及相对于其预期使用的过度充电)以延长使用寿命。可以将目标最终充电状态初始地设置为默认值100％，并且接着基于电池106在先前使用循环内放电的相应量(例如，来自先前充电循环的最终充电状态与在下一充电循环开始时的初始充电状态之间的差)随时间动态地调整和减小目标最终充电状态，以反映给定的个别用户的充电或使用行为。
45.例如，在一个或多个实施例中，数据存储元件114可以维持放电值的阵列，所述放电值表示在相应充电循环结束时的最终充电状态与在下一后续充电循环开始时的初始充电状态之间的差。然后可以将放电值的加权平均值添加到参考期望最小充电状态，以得出避免将电池106放电到低于所述最小充电状态所需的所估计充电状态。在一个或多个实施例中，其中数据存储元件114维持10个先前放电量的阵列，目标最终充电状态(socf)由等式)由等式控制，其中soc
min
表示期望的最小充电状态，δsoc(j)表示在先前使用循环内消耗或放电的充电状态量，并且σ
δsoc
表示与先前10个使用循环内的放电量相关的标准偏差，所述标准偏差用于将裕度添加到目标最终充电状态，以说明下一使用循环内可能增加的放电并且在最小化最大充电状态与避免放电到低于最小充电状态之间实现期望的折衷。随着放电量随时间改变和变化，目标最终充电状态动态地适应，以有效地学习用户的行为来减小最大充电状态，同时将放电到低于最小充电状态最小化。
46.仍参考图2，动态充电过程200还计算或以其它方式确定将能量存储元件从其当前初始充电状态充电到目标最终充电状态所需的所估计时间量(任务208)。当在达到所估计就绪时间(或预期的充电循环终止时间)之前剩余的时间量大于将能量存储元件充电到目标最后充电阶段所需的所估计时间量时，当能量存储元件的当前充电状态小于保持充电状态，直到到达保持充电状态时，动态充电过程200以减小(或较慢)充电速率对能量存储元件进行充电(任务210、212、214)。一旦当前充电状态达到保持充电状态，动态充电过程200就
将能量存储元件维持在保持充电状态，直到在达到所估计就绪时间之前剩余的时间量等于或小于将能量存储元件充电到目标最后充电阶段所需的所估计时间量(任务208、210、212)。
47.在示例性实施例中，确定从初始充电状态到保持充电状态的初始充电阶段所需的所估计持续时间，并且将其添加到从保持充电状态到目标最终充电状态的最终充电阶段所需的所估计持续时间，以得出对电池106进行充电所需的所估计总时间量。在示例性实施例中，可以基于将在相应充电阶段期间利用的减小的充电速率来确定初始充电阶段的所估计持续时间(t
ch1
)和/或最终充电阶段的所估计持续时间(t
ch2
)中的一个或多个，如下文更详细描述。另外，在一些实施例中，在充电时动态地确定并且基本上实时地更新充电循环的相应阶段所需的所估计时间量，以降低未能将电池106充电到目标最终充电阶段的可能性，如下文在图3的上下文中更详细地描述。
48.在示例性实施例中，基于历史数据计算或以其它方式确定充电循环的相应阶段所需的所估计时间量。例如，控制系统110和/或处理模块112可以存储或以其它方式维持根据先前充电循环使用减小的充电速率的初始充电阶段到保持充电状态(t
ch1
)以及最终充电阶段从保持充电状态到最终充电状态(t
ch2
)所需的相应持续时间，并且平均或以其它方式组合相应充电阶段的历史持续时间以得出相应充电阶段的所估计值。在一个或多个实施例中，通过将电池106完全放电至0％的充电状态，然后以减小的充电速率将电池106完全充电至100％的充电状态，测量相应充电时间并且将充电阶段持续时间设置为所测量值来执行表征程序以初始地或周期性地确定所估计的所需充电阶段持续时间的参考值。例如，在表征程序期间将电池106从0％充电到保持充电状态所花费的所测量持续时间可以设置为初始充电阶段持续时间(t
ch1
)的初始值，并且在表征程序期间将电池106从保持充电状态充电到100％所花费的所测量持续时间可以设置为最终充电阶段持续时间(t
ch2
)的初始值。此后，在表征程序的迭代之间，充电阶段持续时间可以随时间动态地更新，如下文更详细地描述。
49.在一个或多个实施例中，充电所需的所估计时间量还包括额外的缓冲时间量(tw)以提供足够的时间裕度，这会降低在比电池106的预期充电更慢或在最初预期的充电循环终止时间之前发生断开连接事件的情况下未能将电池106充电到目标最后充电阶段的可能性。就此而言，可以将时间裕度计算为充电循环的所估计持续时间的百分比或函数。例如，在一个或多个实施例中，使用等式tw＝0.05ts 2σ
ts
将时间裕度或缓冲计算为充电循环的所估计持续时间的函数，其中σ
ts
表示与具有维持在数据存储元件114中的对应时间数据的先前充电和/或放电循环的持续时间相关联的标准偏差，如上文所描述。因此，缓冲时间量说明个别用户的充电或放电行为在先前循环中的变量程度，并且可以动态地适应用户的行为随时间的变化。将能量存储元件充电到目标最后充电阶段所需的所估计时间量可以由等式tr＝t
ch1
t
ch2
tw控制，其中tr表示将电池106充电到目标最终充电状态所需的包含时间缓冲的所估计时间量。
50.图3描绘根据图2的动态充电过程200的电池106的充电状态相对于在用于将电池106从初始充电状态(soci)充电到目标最终充电状态(socf)的充电循环期间的时间的图形300。如上文所述，在示例性实施例中，响应于检测到用于对电池106进行充电的连接事件，控制模块110和/或处理系统112初始化计时器或计数器，并且计算或以其它方式确定相对
于初始化计时器或计数器值预期何时完成充电循环的所估计就绪时间(例如，任务202、204)，例如通过将基于电池106的先前充电和/或使用循环的持续时间确定的预期充电循环持续时间或所估计就绪时间(ts)添加到初始时间值以得出对应于所估计就绪时间的计时器计数器值。另外，控制模块110和/或处理系统112基于如上文所述的历史使用数据计算或以其它方式确定目标最终充电状态(socf)(例如，任务206)。控制模块110和/或处理系统112还计算或以其它方式确定初始充电阶段(t
ch1
)和最终充电阶段(t
ch2
)的所估计持续时间。图3中所说明的图形300描绘还实施额外裕度或等待时间(tw)以减少充电循环将在达到目标最终充电状态(socf)之前过早地结束的可能性的情形。
51.当剩余的所估计时间量(例如，所估计就绪时间与计时器或计数器的当前值之间的差)大于将电池106充电到目标最终充电状态(例如t
s-tc≥tr，其中tr＝t
ch1
t
ch2
tw和tc表示计时器或计数器的当前值)所需的所估计时间量(tr)时，控制模块110和/或处理系统112操作功率转换布置104以向电池106提供电流以对电池106进行充电并且提高充电状态，直到达到保持充电状态(soch)。就此而言，控制模块110和/或处理系统112在操作功率转换布置104时不断地监测感测布置108的输出，以检测或以其它方式识别电池106的当前充电状态何时等于保持充电状态(soch)，例如电池106的开路电压何时等于与在表征程序期间识别的保持充电状态相关联的电压。
52.在示例性实施例中，在初始充电阶段(t
ch1
)的持续时间内，控制模块110和/或处理系统112操作功率转换布置104以在减小的速率下对电池106进行充电，例如通过操作功率转换布置104以使电流能够以电池106能够接收的最大充电电流的一部分从输入接口101流到电池106。就此而言，可以基于减小的速率计算或以其它方式确定用于初始充电阶段(t
ch1
)的所估计持续时间以适应减小的充电速率。在一个或多个实施例中，控制模块110和/或处理系统112操作功率转换布置104以将输出充电电流(ic)提供到电池106，所述输出充电电流是电池106的最大充电电流能力的四分之一(例如ic＝c/4，其中c表示最大充电电流能力)。就此而言，实际上，减小的充电速率可以是用户可配置的或以其它方式确定或以任何数目的不同方法从最大充电电流导出，并且本文所描述的主题并不旨在限于任何特定的减小的充电速率。一旦电池106的当前充电状态达到保持充电状态(soch)，控制模块110和/或处理系统112就自动地停止在防止输入接口101与电池106之间的电流流动的状态或配置(例如，ic＝0)下的功率转换布置104的操作，例如通过打开或停用功率转换布置104的任何开关元件。
53.在一个或多个实施例中，控制模块110和/或处理系统112基于初始充电阶段期间电池106的当前或实时充电状态而不断地且动态地确定针对初始充电阶段剩余的更新时间。例如，控制模块110和/或处理系统112可以将初始开路电池电压(例如，电池端子之间的电压差)和/或初始充电状态结合与充电循环开始时计时器或计数器的初始值相对应的时间戳记录在数据存储元件114中。当在初始充电阶段期间将充电电流提供到电池106时，控制模块110和/或处理系统112可以不断地将当前电池电压(例如，电池端子之间的电压差)和/或当前充电状态结合与在相应电池电压和/或充电状态测量时计时器或计数器的值相对应的时间戳记录在数据存储元件114中。基于记录的所测量电池电压和/或充电状态值与其相应时间之间的关系，控制模块110和/或处理系统112可以基本上实时地动态地确定初始充电阶段(t
ch1
)的剩余部分的持续时间的更新估计，所述估计说明电池106充电比针对减
小的充电速率预期的充电更快或更慢。例如，在表征程序期间，电池电压和对应充电状态可以记录在数据存储元件114中并且进行加时间戳和维护，使得可以基于与当前电池电压和/或当前电池充电状态匹配的带时间戳日志条目与用于保持充电状态的带时间戳记录条目之间的时间戳差异来确定初始充电阶段的所估计剩余持续时间。
54.仍参考图3，继续参考图1到2，随着时间在当前充电循环期间流逝，控制模块110和/或处理系统112不断地增加定时器或计数器的值(例如tc(n)＝tc(n) 1)，并且动态地确定充电循环的剩余更新时间量(例如t
s-tc(n))。随着预期的充电循环终止时间(ts)与计时器或计数器的当前值之间的差减小，直到在预期的充电循环终止时间之前剩余的所估计时间量(ts)小于最终充电阶段的所估计持续时间(t
ch2
)，电池106的充电状态维持在保持充电状态(soch)。
55.参考图2，当剩余的所估计时间量小于或等于完成对能量存储元件进行充电所需的所估计时间量时，动态充电过程200自动地恢复将能量存储元件充电到目标最终充电状态(任务216)。在一个或多个示例性实施例中，动态地确定或以其它方式由剩余时间量影响与最终充电阶段相关联的充电速率。例如，在最终充电阶段(t
ch2
)开始时，控制模块110和/或处理系统112可以初始地操作功率转换布置104，从而以减小的速率(例如，ic＝c/4)对电池106进行充电。通过如上文所述的类似方式，控制模块110和/或处理系统112不断地将在最终充电阶段期间的带时间戳电池电压和/或充电状态记录在数据存储元件114中。基于记录的所测量电池电压和/或充电状态值与其相应值之间的关系，控制模块110和/或处理系统112可以基本上实时地动态地确定最终充电阶段(t
ch2
)的剩余部分的持续时间更新估计，所述估计说明电池106充电比针对减小的充电速率预期的充电更快或更慢。
56.当完成将电池106充电到目标最终充电状态所需的所估计时间量大于剩余的所估计时间量(例如，t
s-tc(n)《t
ch2
)时，控制模块110和/或处理系统112可以通过操作功率转换布置104，从而以增加的速率对电池106进行充电来动态地增加充电速率。例如，控制模块110和/或处理系统112可以自动地切换到操作功率转换布置104，从而以电池106支持的最大速率(例如，ic＝c)对电池106进行充电，以增加在所估计的就绪时间达到目标最终充电状态的可能性。应注意，实际上，存在可以动态地改变充电速率以在所估计就绪时间实现目标最终充电状态的许多不同的可能方法，并且本文所描述的主题并不旨在限于动态地增加充电速率的任何特定方式。
57.在示例性实施例中，一旦电池106的充电状态基本上等于目标最终充电状态(socf)，控制模块110和/或处理系统112操作功率转换布置104以提供对应于目标最终充电状态的恒定输出电压，直到电池106的输出电流小于指示完成充电的终止电流阈值。一旦电池106的输出电流降低到低于终止电流，控制模块110和/或处理系统112操作功率转换布置104以禁止到电池106的电流流动，并且将电池106维持在对应于目标最终充电状态的电压电平(例如，通过打开所有开关)。另外，控制模块110和/或处理系统112可以例如经由通信接口120或与充电装置102相关联的用户接口元件提供充电完成的通知。例如，如果充电装置102包含显示元件(例如，发光二极管等)或显示装置(例如，液晶显示器等)，则控制模块110和/或处理系统112可以经由显示器提供完成充电的图形指示。在其它实施例中，控制模块110和/或处理系统112可以经由通信网络向另一装置传输或以其它方式提供充电完成的通知，这进而导致在另一装置(例如，用户的移动电话等)处或由另一装置产生对应的充电
完成用户通知。
58.仍参考图2，在示例性实施例中，在完成能量存储元件的充电之后，动态充电过程200基于在充电循环期间观察到的带时间戳电压和/或充电状态值而更新与能量存储元件相关联的历史使用数据(任务218)。就此而言，控制模块110和/或处理系统112可以动态地更新初始充电阶段(t
ch1
)和最终充电阶段(t
ch2
)的所估计持续时间以初始化动态充电过程200的下一迭代(例如，在任务208处)，以反映在最新充电循环期间充电阶段的观察到的持续时间。另外，响应于断开连接事件(例如，用户从外部电源拔下输入接口101或从充电装置102移除电池106)，控制模块110和/或处理系统112可以录入或以其它方式记录时间戳，并且基于相对于初始化计时器或计数器值的差而计算或以其它方式确定最新充电循环的持续时间(例如，t
disc(n)
)。就此而言，当数据存储元件114维持先前充电循环持续时间(或时间戳)的阵列或队列时，可以逐出最早条目或以其它方式用与最新充电循环相关联的时间戳覆写最早条目，使得与将在动态充电过程200的下一迭代期间利用的所估计就绪时间(ts)(任务204)相对应的预期的充电循环持续时间受最新充电循环的影响。
59.参考图3，继续参考图1到2，借助于动态充电过程200，可以增加电池106维持在配置成最小化电池退化的保持充电状态的持续时间(或充电循环的百分比)，由此延长使用寿命。还可以减少在充电循环期间流向电池106的平均充电电流，由此有助于最小化电池106在充电期间的温度，这也减轻由于充电引起的可能退化。另外，充电循环的目标最终充电状态可以动态地适应和演变到个别用户的行为，以最小化在不期望的低充电状态值下花费的持续时间，同时也最小化将电池106充电到的较高充电状态值。在示例性实施例中，动态充电过程200还减少电池106处于目标最终充电状态的持续时间(例如，通过将电池106维持在更优选的保持充电状态)，以减少由于在更高充电状态值下花费的时间而引起的可能退化。同时，可以将缓冲或等待时间并入充电循环，这有助于确保在可能需要或期望电池106的使用或放电之前实现目标最终充电状态。就此而言，应当理解，存在可以选择或调整缓冲时间和减小的充电速率以优化在保持充电下花费的持续时间、在较高充电状态下花费的持续时间与流向电池106的充电电流量之间的折衷的许多不同方法，并且本文所描述的主题并不旨在限于任何特定实施方案。
60.在一个或多个实施例中，动态充电过程200被配置成在将电池106维持在目标最终充电状态下长于阈值持续时间之后，将电池106从目标最终充电状态向下放电回到保持充电状态。就此而言，在电池106在最初估计的充电循环终止时间之后的阈值时间量内未返回使用的情形下，控制模块110和/或处理系统112操作功率转换布置104，以将电池106向下放电回到对应于保持充电状态的电压电平，以避免在相对较高充电状态下的延长持续时间。
61.充电的联网动态管理
62.现在参考图4到5并且继续参考图1到3，在一个或多个示例性实施例中，动态充电过程200可以用于联网环境中以动态地调整所估计充电循环终止时间，并且由此动态地影响充电速率以在需要或期望时实现目标最终充电状态，同时另外最大化将电池106维持在保持充电状态的持续时间。就此而言，当在最初估计的充电循环终止时间之前可能需要电池106时，可以通过网络将更新的充电循环终止时间的通知传输到充电装置102。响应于经由通信接口120接收到更新的就绪时间的指示，控制模块110和/或处理系统112用更新的就绪时间更新或覆写先前估计的就绪时间。较早就绪时间减少在充电循环的预期结束之前剩
余的所估计时间量，这又可能导致以更快的充电速率完成充电，以增加在较早所估计就绪时间达到目标最终充电状态的可能性(例如，任务210、216)。相反，当接收到较晚就绪时间的通知时，在充电循环的预期结束之前剩余的所估计时间量增加，这又可以增加将电池106维持在保持充电状态的持续时间或以其它方式减小充电速率以延长使用寿命(例如，任务210、212、214)。
63.出于解释的目的，本文可以在患者管理系统中的一个或多个便携式医疗装置的上下文中描述联网动态充电，所述便携式医疗装置例如胰岛素输注系统中的一个或多个输注装置或持续葡萄糖监测系统中的一个或多个葡萄糖感测装置。也就是说，应当理解，下文所描述的主题不限于医疗装置或医疗系统，并且可以在其它便携式电子装置或系统的上下文中以等效方式实施。
64.参考图4，在示例性实施例中，患者管理系统400包含但不限于充电装置402、医疗装置404、客户端装置406和远程装置408。取决于实施例，装置402、404、406、408中的两个或更多个可能够通过通信网络(或其组合)，例如无线个域网(pan)、无线局域网(wlan)、局域网(lan)、蜂窝网络、因特网等彼此通信。例如，在一些实施例中，医疗装置404和/或客户端装置406可以与充电装置402通信以支持通过无线个域网以点对点或自组织方式的直接通信。在其它实施例中，医疗装置404和/或客户端装置406可以通过无线网络、局域网等直接与充电装置402通信，而在其它实施例中，医疗装置404和/或客户端装置406可以经由远程装置408间接与充电装置402通信。例如，在一个或多个实施例中，医疗装置404和客户端装置406可以配对以通过无线点对点个域网直接通信，其中客户端装置406通过蜂窝通信网络或因特网与远程装置408通信，并且远程装置408进而通过因特网或另一合适的通信网络与充电装置402通信。就此而言，本文所描述的主题不限于可以用于促进通信并且支持本文所描述的主题的任何特定类型、组合或网络排列。
65.医疗装置404通常表示患者管理系统400的组件，所述组件被配置成支持患者的生理状况的管理或监测。在一个或多个实施例中，医疗装置404被实现为输注装置，所述输注装置被配置成将例如胰岛素的流体递送到患者的身体。在此类实施例中，输注装置404可以采用闭环控制或其它输送控制方案，所述方案以受经由感测元件或其它感测装置接收的患者的当前葡萄糖水平影响的方式改变胰岛素递送。也就是说，在其它实施例中，医疗装置404可以被实现为持续葡萄糖监测仪(cgm)装置或另一独立感测或监测装置，例如间隙葡萄糖感测布置或类似装置。因此，本文所描述的主题不限于与便携式医疗装置404的任何特定类型或配置一起使用。
66.在示例性实施例中，医疗装置404通常包含处理系统、数据存储元件(或存储器)、通信接口和用户接口。就此而言，通信接口通常表示医疗装置404的硬件、电路系统、逻辑、固件和/或其它组件，它们耦合到处理系统以将数据和/或信息从医疗装置404输出到患者管理系统400中的另一装置402、406、408/从所述另一装置输出到所述医疗装置。例如，通信接口可以包含或以其它方式耦合到能够支持医疗装置404与客户端装置406之间的无线通信的一个或多个收发器模块，例如配置成支持低功耗蓝牙(ble)通信的蓝牙收发器或适配器。
67.在示例性实施例中，客户端装置406被实现为移动电话、智能手机、平板计算机或其它类似移动电子装置；然而，在其它实施例中，客户端装置406可以被实现为能够经由一
个或多个通信网络与医疗装置404和患者管理系统400中的一个或多个其它装置402、408通信的任何种类的电子装置，例如膝上型计算机或笔记本计算机、台式计算机等。在一些实施例中，例如患者、患者的医生或另一医疗保健提供者等的用户操纵客户端装置406以执行客户端应用程序，所述客户端应用程序支持与医疗装置404和/或患者监测系统400中的其它装置402、408通信。例如，客户端装置406处的客户端应用程序可以被配置成通过网络建立与医疗装置404和/或充电装置402的相关性(或配对)，以支持随后在客户端装置406与医疗装置404和/或充电装置402中的相应一个之间建立点对点通信会话。例如，根据一个实施例，客户端装置406可以通过执行发现程序或另一合适配对程序而通过蓝牙网络(例如，通过获得和存储相应装置402、404的网络识别信息)与医疗装置404和/或充电装置402中的相应一个配对。在发现程序期间获得的配对信息允许相应地配对的装置中的任一个起始经由无线个域网建立安全通信会话。
68.在一个或多个示例性实施例中，客户端应用程序还被配置成在另一通信网络上存储或以其它方式维持远程装置408的网络地址和/或其它标识信息，所述另一通信网络可以在物理上和/或逻辑上不同于用于与装置402、404中的相应一个通信的网络，例如因特网、蜂窝网络、广域网(wan)等。就此而言，远程装置408通常表示被配置成接收和分析或以其它方式监测测量数据、事件日志数据或针对与装置402、404相关联的患者获得的可能其它信息的服务器或其它计算装置。在一些实施例中，远程装置408可以耦合到被配置成存储或以其它方式维持与个体患者相关联的数据的数据库。实际上，远程装置408可以驻存在与其它装置402、404、406在物理上不同和/或分离的位置处，例如在由医疗装置404的制造商拥有和/或操作或以其它方式附属于所述制造商的设施处。出于解释的目的但不限于，远程装置408在本文中可以替代地称为服务器。
69.仍参考图4，所说明的实施例描绘充电装置402(例如，充电装置102)管理当前未使用的能量存储元件410的充电，而另一能量存储元件412在医疗装置404使用期间正在放电的情形。通过如上文在图1的上下文中描述的类似方式，能量存储元件410、412不限于任何特定类型的能量存储元件；然而，出于解释的目的但不限于，在能量存储元件410、412被实现为可充电电池的上下文中描述主题。例如，在一个或多个实施例中，充电装置402被实现为对可充电电池410的实例进行充电的电池充电器等，所述可充电电池可更换用于医疗装置404使用的可充电电池412的另一实例。在其它实施例中，充电装置402可以被实现为当前正在充电的医疗装置404的重复或冗余实例，而医疗装置404的其它实例正由患者使用。例如，医疗装置404可以被实现为患者当前正用于调节其血糖状况的输注装置，而充电装置402被实现为正在充电以供稍后使用的输注装置的另一实例(例如，当另一输注装置404需要再充电、储存器再填充、插管更换和/或部位旋转等时)。
70.参考图4，参考图1到2，在一个或多个示例性实施例中，充电装置402实施或以其它方式执行上文在图2的上下文中描述的动态充电过程200以管理电池410(例如，电池106)的充电。例如，当将充电装置402插入到外部电源，或将电池410移除或以其它方式从医疗装置404交换到充电装置402时，充电装置402检测连接事件并且初始化计时器或计数器以在对电池410进行在充电时跟踪时间(例如，任务202)。如上文所述，充电装置402还可以确定电池410的先前使用或放电循环的持续时间，即当充电装置402是医疗装置404的重复或冗余实例时，电池410先前由医疗装置404或由充电装置402使用的持续时间(例如基于自关于电
池410的先前断开事件以来经过的持续时间)。充电装置402还记录电池410的初始充电状态、电池410的初始电压等，以便动态地调适即将到来的充电循环以考虑前一使用循环并且从前一使用循环有效地学习。
71.基于与电池410相关联的历史使用数据，充电装置402计算或以其它方式确定预期当前充电循环何时终止并且预期电池410何时返回使用的所估计就绪时间(例如，通过用户更换先前由医疗装置404使用的电池412的再充电电池410)以及当前充电循环的目标最终充电状态(例如，任务204、206)。在充电循环开始时使用电池410的初始充电状态，充电装置402确定将电池410充电到目标最终充电状态所需的所估计时间量，并且在剩余的时间量允许时以减小的充电速率将电池410再充电到保持充电状态(例如，任务208、210、212、214)。以此方式，动态充电过程200在充电期间限制电池410的温度，同时也延长将电池410维持在保持充电状态的持续时间以将退化最小化。此后，随着时间接近所估计就绪时间，充电装置402可以在预期电池410返回使用的所估计时间处或之前自动地恢复将电池410充电到目标充电状态(例如，患者何时将当前在医疗装置404上的放电电池412更换成再充电电池410的预测时间)。通过将动态充电过程200用于两个电池410、412，随着时间的推移，可以相对于医疗装置404针对个别患者的使用模式或行为优化并调整电池410、412的充电状态的操作范围，同时还通过减小充电电流并且增加将电池410、412保持在最小化退化的中间保持充电状态的持续时间来最小化电池410、412的退化。
72.现在参考图5，继续参考图1到4，在联网环境中，在患者监测系统400中的装置402、404、406、408之间的通信可以用于动态地调整预期充电电池410实时返回使用的所估计或所预测时间点，以进一步改进对电池410的条件的管理。例如，在当前使用的电池412将保持使用的时间明显长于最初预期的情况下，所估计就绪时间可以延迟或进一步推迟到将来，以延长将充电电池410维持在保持充电状态的持续时间，而不是使充电电池410在另一电池412保持使用的额外持续时间内保持在相对较高的最终充电状态。相反，在充电电池410可能比最初预期的更早返回使用的情况下，所估计就绪时间可以提前到更接近当前时间，以增加电池410在返回使用之前达到目标最终充电状态的可能性，这又降低电池410在下一个使用循环中放电到低于最小充电状态的可能性。
73.结合联网充电过程500执行的各种任务可以由硬件、固件、由处理电路系统执行的软件或其任何组合执行。出于说明的目的，以下描述涉及上文结合图1到4所提到的元件。出于解释的目的，本文可以主要在由充电装置102、402实施的上下文中描述联网充电过程500。应当理解，联网充电过程500可以包含任何数目的额外或替代任务，任务不必以所说明次序执行和/或任务可以同时执行，和/或联网充电过程500可以并入具有未在本文详细描述的额外功能的更全面的程序或过程中。此外，只要预期的整体功能保持完整，图5的上下文中所示出和所描述的任务中的一个或多个任务就可以从联网充电过程500的实践实施例中省略。
74.联网充电过程500通过监测通信网络以获得用于在执行充电过程期间终止充电过程的调整后就绪时间的指示来初始化或以其它方式开始(任务502)。就此而言，充电装置102、402的控制系统110和/或处理模块112可以周期性地或不断地监测与充电装置102、402相关联的通信接口120，以进行指示正由充电装置102、402充电的电池106、410何时应准备好使用的时间点的通信。应注意，存在可以由患者监测系统400中的装置404、406、408中的
任一个检测并且用于确定实时触发加速或延迟电池402的充电的所估计就绪时间的任何数目的不同条件，并且主题并不旨在限于用于调整所估计就绪时间的任何特定条件或标准。
75.例如，在一个或多个实施例中，充电装置102、402可以通过无线个域网监测来自配对装置404、406的无线通信。就此而言，与充电装置402配对的医疗装置404或客户端装置406可以传输或以其它方式提供通信，所述通信起始建立用于将所估计就绪时间的一个或多个标记提供到充电装置402的通信会话。在此类实施例中，医疗装置404或客户端装置406检测或以其它方式识别与医疗装置404相关联的条件或与医疗装置404相关联的患者，这又触发所估计就绪时间的指示。例如，在相应装置404、406处执行的应用程序或其它软件模块可以不断地监测使用中的电池412的状态(例如，当前充电状态、当前电池电压等)，并且基于使用中的电池412的当前状态提供加速或延迟电池410的充电的指示。就此而言，当使用中的电池412的当前充电状态或电压小于阈值(例如，最小充电状态阈值)时，医疗装置404可以确定加速电池410的充电以促进患者更换电池410、412或装置402、404。在一些实施例中，医疗装置404向客户端装置406提供通知，所述客户端装置进而起始与配对的充电装置402的通信以向充电装置402提供指示。相反，如果使用中的电池412以比预期速率慢的速率放电，使得使用中的电池412的当前充电状态或电压在使用一定时间段之后保持高于某一阈值，则医疗装置404可以确定可以延迟电池410的充电以适应比使用中的电池412的预期使用循环更长的使用循环。
76.作为另一实例，当充电装置402和医疗装置404中的每一个被实现为输注装置时，使用中的输注装置404和/或客户端装置406可以检测到低流体状态(例如，留在使用中的输注装置上的小于阈值的流体量)、阻塞状况、插入部位旋转状况，或使用中的输注装置404可能过早地从使用中移除以有利于当前正在充电的冗余输注装置402的另一异常状况。作为又一实例，医疗装置404和/或客户端装置406可以分析与患者相关联的上下文数据以识别触发加速或延迟电池410充电的指示的上下文状态或条件。例如，由全球定位系统(gps)接收器或装置404、406的类似特征提供的地理位置数据可以基于患者相对于充电装置402的地理位置的当前地理位置而确定加速还是延迟充电。因此，当患者在工作或以其它方式远离家庭很长一段时间，而位于患者家中的充电装置402正在对电池410进行充电时，医疗装置404和/或客户端装置406可以确定可以延迟电池410的充电。在此类情形中，代替无线pan，医疗装置404和/或客户端装置406可以通过例如因特网或蜂窝网络的通信网络向远程装置408提供延迟充电的指示。就此而言，在此类实施例中，充电装置402可以定期地轮询因特网上的远程装置408，以获取所估计就绪时间的指示，或替代地，远程装置408可以自动地将从装置404、406中的一个接收的所估计就绪时间的指示推送到充电装置402。
77.仍参考图5，联网充电过程500通过以下操作继续：接收或以其它方式获得调整后的充电终止时间，并且响应于调整后的就绪时间，调整后的就绪时间动态地确定充电过程剩余的更新时间量并且基于剩余的更新时间量动态地调整充电过程(任务504、506、508)。就此而言，当充电装置102、402接收到比先前预期的就绪时间更早的指示时，充电装置102、402可以加速充电或以其它方式改变充电过程，以增加在充电的剩余可用时间量内实现目标最终充电状态的可能性。相反，当充电装置102、402接收到比先前预期的就绪时间更晚的指示时，充电装置102、402可以延迟充电或以其它方式改变充电过程，以减少电池106、410在最终充电状态花费的持续时间、减少流向电池106、410的充电电流(或电池的温度)、增加
在保持充电状态花费的持续时间，或采取其它动作以缓解电池106、410的退化。
78.参考图5，参考图1到4，在一些实施例中，结合上文在图2的上下文中描述的动态充电过程200实施联网充电过程500。在此类实施例中，当充电装置102、402在动态充电过程200期间管理充电电流和充电状态时，控制系统110和/或处理模块112通过通信接口120监测对就绪时间的可能调整。因此，在不存在调整后的就绪时间的任何指示的情况下，充电装置102、402在达到保持充电状态之前以减小的充电速率对电池106、410进行充电。然而，响应于接收到调整后的就绪时间，充电装置102、402动态地更新剩余的所估计时间量以对电池106、410进行充电，这又影响动态充电过程200随后管理电池106、410的充电状态的方式(例如，任务210)。
79.例如，当患者监测系统400中的另一装置404、406、408将较早的所估计就绪时间的指示传输到充电装置102、402时，这导致完成充电的更新的所估计剩余时间量小于在给定当前充电状态下将电池106、410充电到目标最终充电状态所需的时间，充电装置102、402自动地开始朝向目标最终充电状态对电池106、410进行充电。在一些实施例中，充电装置102、402使用由电池106、410支持的最大速率(例如，ic＝c)自动地完成充电，以增加达到目标最终充电状态的可能性。然而，在其它实施例中，如果剩余时间量允许，则充电装置102、402可以操作功率转换布置104，从而以如上文所述的类似方式以减小速率(例如，ic＝c/4)对电池106、410进行充电。因此，如果出于某种原因，医疗装置404或客户端装置406识别出需要将充电电池410返回以在否则将是初始充电阶段或充电电池410已保持在保持充电状态的时间段期间使用(例如，医疗装置404缺少要输注的流体，使用中的电池412以比预期更快的速率放电等)，则可以加速电池410的充电以允许电池410更快地返回使用。
80.相反，在患者监测系统400中的另一装置404、406、408向充电装置102、402传输较晚就绪时间的指示以增加完成充电的剩余时间量的情形下，充电装置102、402可以自动地减小充电速率或以其它方式增加在保持充电状态花费的持续时间。例如，当医疗装置404或客户端装置406的地理位置或与医疗装置404或客户端装置406相关联的其它上下文数据指示患者可能无法将充电电池106、410返回使用一段时间时，可以向充电装置102、402提供较晚就绪时间的对应通知，这进而会减少充电电流和/或增加将电池106、410维持在保持充电状态的持续时间。此后，当装置404、406中的一个检测到指示患者可能将充电电池106、410返回使用的上下文数据的变化(例如，gps位置数据指示患者正在回家)时，装置404、406中的一个可以传输或以其它方式提供反映操作情境变化的更新就绪时间的通知。就此而言，更新的就绪时间可能导致充电循环的剩余更新的所估计时间量小于将电池106、410充电到目标最终充电状态所需的时间，从而触发充电装置102、402以电池106、410支持的最大速率自动地将电池106、410充电到目标最终充电状态。因此，除了适应患者的历史行为的动态充电过程200之外，联网充电过程500可以用于进一步使当前充电循环基本上实时地适应患者的当前行为。在一些实施例中，当在最终充电阶段期间或在电池106、410已达到目标最终充电状态之后接收到较晚就绪时间的指示时，在剩余的更新时间量大于阈值时，充电装置102、402可以自动地将电池106、410向下放电回到保持充电状态，由此缓解归因于在较高充电状态花费的时间而导致的可能退化或老化。
81.应注意，在一些实施例中，对所估计就绪时间的调整的指示还可以包含或以其它方式伴随电池106、410的当前充电循环的调整后最终充电状态的指示。例如，除了在使用中
的电池412变得比预期更快耗尽或放电时提供较早就绪时间的指示之外，医疗装置404或客户端装置406可以向充电电池410提供增加的目标最终充电状态以主动地补偿可能增加的放电速率。因此，当结合图2的动态充电过程200实施时，除了动态地确定剩余的更新可用时间量之外，充电装置102、402还动态地确定对电池106、410进行充电所需的更新时间量，所述时间量反映调整后的最终充电状态目标(例如，任务208)。因此，对就绪时间或最终充电状态目标的调整可以影响完成电池106、410的充电的方式。以等效方式，医疗装置404或客户端装置406可以提供减小的目标最终充电状态，这可以延迟最终充电阶段，减小最终充电阶段充电电流和/或延长在保持充电状态花费的持续时间。就此而言，应注意，在一些实施例中，联网充电过程500可以以等效方式实施，并且通过调整电池106、410的目标最终充电状态，而不调整所估计就绪时间来实现等效功能。
82.在其它实施例中，充电装置102、402可以被配置成基于对就绪时间的调整而自动地确定更新的最终充电状态目标。例如，响应于提前就绪时间并且将充电循环的持续时间减少5％的指示，控制系统110和/或处理模块112可以自动地将目标最终充电状态增加5％，以考虑在即将到来的使用循环期间可能增加的放电速率，或在即将到来的使用循环期间电池106、410的可能延长的使用持续时间。
83.借助于联网充电过程500，当前未使用的电池410的充电可以以缓解电池410退化的方式进行管理，同时还促进电池410响应于不可预测的改变或变化根据需要返回使用的可用性。这对于需要基本上不间断地使用医疗装置404的医疗应用(例如闭环血糖控制、持续葡萄糖监测等)是有利的。例如，当医疗装置404被实现为对患者的葡萄糖水平提供闭环控制的便携式胰岛素输注装置时，可以通过在使用中的电池412过早放电或以其它方式耗尽时准备好部署另一个充电电池410来实现改善的血糖控制。因此，当使用中的电池412下降到低于阈值充电状态时，可以经由网络通知充电装置402完成电池410的充电，使得可以在对由输注装置404提供的闭环血糖控制的有限中断的情况下更换电池410、412。同样，当充电装置402被实现为需要过早或意外的再充电、更换、维护或其它修改的医疗装置404的冗余实例时，可以通知充电装置402完成充电，以便患者可以在有限的中断或不便的情况下更换装置402、404。另外，通过将联网充电过程500与适应患者的历史行为的动态充电过程200集成，可以延长电池410、412的寿命和性能，从而降低电池更换成本并进一步改善患者体验。
84.为简洁起见，与电池和能量存储、功率转换和充电、便携式电子装置、输注系统和主题的其它功能方面相关的常规技术可能不会在本文中详细描述。另外，某些术语也可以仅出于参考的目而在本文中使用，并且因此并非旨在是限制性的。例如，除非由上下文明确指示，否则术语“第一”、“第二”和指代结构的其它此类数字术语不暗示顺序或次序。前面的描述还可以涉及“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如本文所使用的，除非另有明确说明，否则“耦接”是指一个元件/节点/特征直接或间接地并且不一定是机械地接合到另一个元件/节点/特征(或直接或间接地与另一个元件/节点/特征连通)。因此，尽管各个附图可以描绘组件之间的直接电连接，但替代实施例可以采用居间的电路元件和/或组件，同时以基本上类似的方式起作用。
85.虽然前述具体实施方式中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量变化。还应当理解，本文所描述的一个或多个示例性实施例不旨在以任何方式限制
所要求保护的主题的范围、适用性或配置。例如，本文所描述的主题不限于本文所描述的输注装置和相关系统。此外，前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供用于实施一个或多个所描述的实施例的便捷路线图。应当理解，在不脱离由权利要求书限定的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变，所述改变包含在提交本专利申请时已知的等效物或可预见的等效物。因此，在没有明显相反的意图的情况下，上文所描述的示例性实施例的细节或其它限制不应当被读入权利要求中。