CN110138036B - 一种无滑环ct供电***及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无滑环CT供电***及其装置，包括供电单元和控制单元，所述控制单元用于实现供电单元的上电、下电和急停，所述供电单元包括锂电池柜和接触器，所述控制单元包括电源控制面板，其中，所述电源控制面板、锂电池柜和接触器通过串、并联形成闭合回路，所述电源控制面板通过控制所述接触器的线圈控制锂电池柜的上电、下电和急停；通过设置驱动变频器和锂电池柜进行CT无滑环供电，解决了现有技术中滑环供电不稳定和不便携；同时设置了自锁式带灯启动按钮作为一层保护措施，按下启动按钮，指示灯亮，电池输出回路的继电器吸合，输出端才有电压值。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种无滑环CT供电***及其装置。
背景技术
CT,即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超生波等，与灵敏度极高的探测器一通围绕人体的某一部分作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查，根据所采用的射线不同可分为：X射线CT、γ射线CT以及超声CT等。
目前广泛应用的CT均采用滑环由定子部分向转子部分供电，进行单向连续扫描，并利用诊断床的同步位移，获得螺旋状的扫描轨迹，在建立出断面和三维图像，滑环虽然解决了从定子部分到转子部分的电力传输，但是传输数据不稳定，同时滑环本身笨重、怕磕碰，维护成本较高，且移动式CT设备受限于供电、体积重量等因素，只能将CT安装于大型车辆上，额外配置发电机，难以发挥出移动式医疗设备优势的问题。
发明内容
本发明在于提供一种无滑环CT供电***及其装置，以解决CT采用滑环进行电力传输时数据传输不稳定，而且滑环本身笨重、怕磕碰、维护成本较高，受限于供电、体积重量等因素，只能将移动式CT安装于大型车辆上，额外配置发电机，难以发挥出移动式医疗设备优势的问题。
本发明是这样实现的，提供一种无滑环CT供电***及其装置，包括供电单元和控制单元，所述控制单元用于实现供电单元的上电、下电和急停，所述供电单元包括锂电池柜和接触器，所述控制单元包括电源控制面板，
其中，所述电源控制面板、锂电池柜和接触器通过串、并联形成闭合回路，所述电源控制面板通过控制所述接触器的线圈控制锂电池柜上电、下电和急停，
其中，所述锂电池柜包括锂电池组和电池管理***，所述锂电池组用于整个***供电，所述电池管理***和锂电池组电性连接，所述电池管理***用于检测锂电池组充电状态、待机状态、工作放电状态。
其中，所述接触器包括KM1接触器、KM2接触器，所述KM1接触器线圈、KM2接触器线圈均与电源控制面板串联，所述KM1接触器包含KM1接触器线圈和KM1接触器触点，所述KM1接触器线圈用于控制KM1接触器触点的开合，所述KM2接触器包含KM2接触器线圈和KM2接触器触点，所述KM2接触器线圈用于控制KM2接触器触点的开合。
优选的，所述锂电池组包括锂电池芯，所述锂电池芯经过93串5并组成锂电池组，所述锂电池组设置有高压输出通道和低压输出通道。
优选的，所述高压输出通道至少设置有一条，所述低压输出通道至少设置有一条。
优选的，所述电池管理***包括电源管理板和控制电路，
其中，所述控制电路包括DC-DC模块和继电器模块，所述DC-DC模块和锂电池组电路连接，用于对锂电池组输出通道进行降压变换。
所述继电器模块和电池组电路连接，用于控制锂电池组输出回路的通断。
优选的，所述电池管理***还包括保险丝，所述保险丝和继电器模块串联电路连接，用于对电路回路进行过载保护。
优选的，所述继电器模块包括放电继电器、预充电阻、预充继电器和充电继电器，
其中，所述预充电阻和预充继电器串联电路连接后与放电继电器并联电路连接，并与锂电池组电路连接，用于对预充电流的大小进行限制，
其中，所述充电继电器和锂电池组电路连接，用于完成锂电池组充电工作。
优选的，所述电池管理***还包括启动按钮，所述启动按钮为自锁式带灯按钮，用于控制继电器模块中继电器吸合。
一种无滑环CT供电装置，包括无滑环CT供电***、低压用电设备和高压用电设备，所述无滑环CT供电***用于给低压用电设备和高压用电设备进行供电，所述无滑环CT供电***包含锂电池柜，所述锂电池柜为***提供电力来源，所述低压用电设备包括准直器组件、无线传输收发器、准直器控制板、探测器组件和热交换器装置，所述准直器组件、无线传输收发器、准直器控制板、探测器组件和热交换器装置电性连接，所述高压用电设备包括驱动变频器、X射线球管和高压发生器，所述驱动变频器、X射线球管和高压发生器电性连接，
其中，所述准直器组件和探测器组件与锂电池组串联电路连接，所述准直器控制板用于控制减少探测器组件散射线，
其中所述无线传输收发器用于探测器组件与上层用户的数据传输，并获取图像数据，
其中，所述热交换器装置用于控制X射线球管的散热，所述高压发生器用于对X射线球管提供管电压，所述驱动变频器用于提供X射线球管内部阳极靶的旋转动力，所述X射线球管用于发射X射线。
优选的，所述锂电池柜的形状为半径为R1和R2的两个弧度组成的扇形，所述锂电池柜包含充电接口、两路输出口和通讯接口，所述充电接口在锂电池柜的一侧，所述通讯接口和输出通道在另一侧，所述充电接口用于锂电池柜的充电，所述通讯接口用于锂电池柜接收通讯信号，所述两路输出口分别为高压用电设备和低压用电设备供电。
优选的，所述锂电池柜通过高压输出通道为驱动变频器、X射线球管和高压发生器提供高压电源，所述锂电池柜通过低压输出通道为准直器组件、无线传输收发器、准直器控制板、探测器组件和热交换装置提供低压电源。
与现有的方法相比，本发明的有益效果是：通过设置驱动变频器和锂电池柜进行CT无滑环供电，解决了现有技术中滑环供电不稳定和不便携的问题；同时设置了自锁式带灯启动按钮作为一层保护措施，按下启动按钮，指示灯亮，电池输出回路的继电器吸合，输出端才有电压值。
附图说明
图1为本发明的***原理图，
图2为本发明的锂电池柜的接线原理图，
图3为本发明的无滑环CT装置的示意图，
图4为本发明的锂电池组电路结构图，
图5为本发明的锂电池柜的接线原理图B位置处放大图，
图6为本发明的锂电池柜的接线原理图A位置处放大图，
图7为本发明的锂电池柜形状轮廓图；
图中：10-无滑环CT供电***、11-锂电池柜、20-低压用电设备、23-准直器组件、22-无线传输收发器、21-准直器控制板、24-探测器组件、25-热交换器装置，30-高压用电设备、31-驱动变频器、32-X射线球管、33-高压发生器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1、图2、图4、图5、图6和图7，本发明提供一种无滑环CT供电***，包括供电单元和控制单元，所述控制单元用于实现供电单元的上电、下电和急停，所述供电单元包括锂电池柜和接触器，所述控制单元包括电源控制面板，
其中，所述电源控制面板、锂电池柜和接触器通过串、并联形成闭合回路，所述电源控制面板通过控制所述接触器的线圈控制锂电池柜上电、下电和急停，
其中，所述锂电池柜包括锂电池组和电池管理***，所述锂电池组用于整个***供电，所述电池管理***和锂电池组电性连接，所述电池管理***用于检测锂电池组充电状态、待机状态、工作放电状态。
其中，所述接触器包括KM1接触器、KM2接触器，所述KM1接触器、KM2接触器均与电源控制面板串联，所述KM1接触器包含KM1接触器线圈和KM1接触器触点，所述KM1接触器用于控制KM1接触器触点的开合，所述KM2接触器包含KM2接触器线圈和KM2接触器触点，所述KM2接触器用于控制KM2接触器触点的开合。
在本实施方式中，通过设置电源控制面板控制接触器的线圈通电、下电和急停，从而实现对锂电池组的上电、下电和高压输出通路的瞬间切断，通过设置电池管理***对锂电池组进行充电检测、待机检测和工作放电检测。
进一步的，所述锂电池组包括锂电池芯，所述锂电池芯经过93串5并组成锂电池组，所述锂电池组设置有高压输出通道和低压输出通道。
在本实施方式中，锂电池芯经过93串5并组成锂电池组，锂电池组为***中各用电设备供电。
进一步的，所述高压输出通道至少设置有一条，所述低压输出通道至少设置有一条。
在本实施方式中，高压输出通道为高压用电设备供电，低压输出通道为低压用电设备供电。
进一步的，所述电池管理***包括电源管理板和控制电路，
其中，所述控制电路包括DC-DC模块和继电器模块，所述DC-DC模块和锂电池组电路连接，用于对锂电池组输出通道进行降压变换。
所述继电器模块和电池组电路连接，用于控制锂电池组输出回路的通断。
在本实施方式中，DC-DC模块用于对锂电池组中的电压进行降压变化，以实现锂电池组对低压用电设备提供低压直流电压。
进一步的，所述电池管理***还包括保险丝，所述保险丝和继电器模块串联电路连接，用于对电路回路进行过载保护。
在本实施方式中，保险丝在电路回路过载时断开，防止电路回路在过载时，电压对电路回路中的各用电器件产生影响。
进一步的，所述继电器模块包括放电继电器、预充电阻、预充继电器和充电继电器，
其中，所述预充电阻和预充继电器串联电路连接后与放电继电器并联电路连接，并与锂电池组电路连接，用于对预充电流的大小进行限制，
其中，所述充电继电器和锂电池组电路连接，用于完成锂电池组充电工作。
在本实施方式中，充电继电器用于接收充电电流，对锂电池组进行充电，预充电阻对预充电流的大小进行限制，避免上电瞬间断路产生较大的充电电流损坏用电器件，预充继电器控制预充回路的断开和闭合。
进一步的，所述电池管理***还包括启动按钮，所述启动按钮为自锁式带灯按钮，用于控制继电器模块中继电器吸合。
在本实施方式中，通过启动按钮，控制充电继电器、预充继电器吸合，以实现对锂电池的充电过程，和对充电电流进行电流大小限制。
在本实施方式中，按下启动按钮，接触器闭合和充电继电器闭合，充电电流输入到锂电池组中，通过DC-DC模块调节锂电池组的输出电压，通过预充继电器控制预充回路的断开和闭合，预充电阻对预充电流进行限制，电源管理***对锂电池组进行电流检测，锂电池组通过高压输出通道为高压用电设备供电，锂电池组通过低压输出通道为低压用电设备供电。
实施例2
请参阅图3和图7，一种无滑环CT装置，包括无滑环CT供电***10、低压用电设备20和高压用电设备30，所述无滑环CT供电***10用于给低压用电设备20和高压用电设备30进行供电，所述无滑环CT供电***10包含锂电池柜11，所述锂电池柜为***提供电力来源，所述低压用电设备20包括准直器组件23、无线传输收发器22、准直器控制板21、探测器组件24和热交换器装置25，所述准直器组件23、无线传输收发器22、准直器控制板21、探测器组件24和热交换器装置25电性连接，所述高压用电设备30包括驱动变频器31、X射线球管32和高压发生器33，所述驱动变频器31、X射线球管32和高压发生器33电性连接，
其中，所述准直器组件23和探测器组件24与锂电池组串联电路连接，所述准直器控制板21用于控制减少探测器组件24散射线，
其中，所述无线传输收发器22用于探测器组件24与上层用户的数据传输，获取图像数据，
其中，所述热交换器装置25用于控制X射线球管32的散热，所述高压发生器33用于对X射线球管提供管电压，所述驱动变频器31用于提供X射线球管内部阳极靶的旋转动力，所述X射线球管32用于发射X射线
在本实施方式中，通过设置准直器组件23探测器组件24散射线，从而实现探测器组件24效率最大化，通过设置热交换器装置25控制X射线球管32在使用过程中的温度，以防止X射线球管32温度较高。
进一步的，锂电池柜的形状为半径为R1和R2的两个弧度组成的扇形，所述锂电池柜包含充电接口、两路输出口和通讯接口，所述充电接口在锂电池柜的一侧，所述通讯接口和输出通道在另一侧，所述充电接口用于锂电池柜的充电，所述通讯接口用于锂电池柜接收通讯信号，所述两路输出口分别为高压用电设备和低压用电设备供电。
在本实施方式中中，电池柜的形状为半径为R1和R2的两个弧度组成的扇形，所述锂电池柜包含充电接口、两路输出口和通讯接口，所述充电接口在锂电池柜的一侧，所述通讯接口和输出通道在另一侧，所述充电接口用于锂电池柜的充电，所述通讯接口用于锂电池柜接收通讯信号，所述两路输出口分别为高压用电设备和低压用电设备供电，该形状和尺寸根据CT转子的结构特点，有效的节省了安装在机架上的空间。
进一步的，所述锂电池柜11通过高压输出通道为驱动变频器31、X射线球管32和高压发生器33提供高压电源，所述锂电池柜11通过低压输出通道为准直器组件23、无线传输收发器22、准直器控制板21、探测器组件24和热交换器装置提供低压电源。
在本实施方式中，锂电池柜11通过高压输出通道对驱动变频器31、X射线球管32和高压发生器33提供高压电源，高压发生器对X射线球管提供管电压，通过设置准直器组件23，提高X射线球管32和探测器组件24工作效率。
在本实施方式，锂电池柜11通过高压直流通道为驱动变频器31、X射线球管32和高压发生器33提供高压电源，高压发生器33对X射线球管提供管电压，锂电池柜11通过低压输出通道为准直器组件23、无线传输收发器22、准直器控制板21、探测器组件24和热交换器装置25提供低压电源，准直器控制板21控制准直器组件23的工作效率，准直器组件23减少X射线球管32的射线量，X射线球管32和探测器组件24对病人进行CT扫描。
在本实施方式中，所述锂电池柜输出电压范围及输出通道数与供电***所需供电范围匹配，至少有两路输出通道，可依据负载需要增加输出通道，不局限于本发明提出的两路输出，本发明仅以两路输出来做说明。
在本实施中其中一路为高压直流输出，给驱动变频器和高压发生器供电；另一路为低压直流输出，分别给电源控制板、准直器组件、探测器组件等提供直流弱电电源。
在本实施方式中，锂电池柜的两路输出前端经过直流接触器触点，接触器的线圈由电源控制板控制通断，以实现对上电、下电和急停的控制，提高供电***安全性；锂电池柜自身由直流高压储能设备进行充电，充电方式是通过充电滑块与定子部滑块接触良好后，充电回路导通，开始充电，该充电对准控制电路在本发明中不做详述。
所述锂电池柜选用寿命长、可靠性高、高效储能的锂离子电池芯；电池组由锂离子电池芯经过93串5并组成超高压锂电池组，锂电池组内嵌入温度传感器，与电源管理板一起构成电池管理***，在电池组整体过压、欠压或电池单节过压、欠压情况下，以及电池的充放电过流、短路等进行保护。电池组或单体过充保护后、电压恢复到过充复位电压值，过电流或过放电保护自动复位。
在本实施方式中，电池管理***可采用一种通讯方式如CAN通讯、RS485、RS422等的一种或任意一种组合，可以监测电池组的充电状态、待机状态、工作放电状态(可用电量百分比)等及锂电池柜的***监测，并且进行实时数据存储，可读取操作日志，历史报警事件等信息，经过通讯协议传输至CT***上位机，供用户读取或利用。
在本实施方式中锂电池的充电接口与放电接口为异口，扣式防呆型，放电接口为扣式防呆。根据电池组的电量状态，控制电池的充电或放电。锂电池组作为储能设备，输出高压电压，为保障安全性，设置自锁式带灯启动按钮作为一层保护措施，按下启动按钮，指示灯亮，电池输出回路的继电器吸合，输出端才有电压值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种无滑环CT供电***，包括供电单元和控制单元，所述控制单元用于实现供电单元的上电、下电和急停，其特征在于：所述供电单元包括锂电池柜和接触器，所述控制单元包括电源控制面板，
其中，所述电源控制面板、锂电池柜和接触器通过串、并联形成闭合回路，所述电源控制面板通过控制接触器线圈控制锂电池柜的上电、下电和急停；
其中，所述锂电池柜包括锂电池组和电池管理***，所述锂电池组用于整个***供电，所述电池管理***和锂电池组电性连接，所述电池管理***用于检测锂电池组充电状态、待机状态、工作放电状态；
其中，所述接触器包括KM1接触器、KM2接触器，KM1接触器线圈、KM2接触器线圈均与电源控制面板串联，所述KM1接触器包含KM1接触器线圈和KM1接触器触点，所述KM1接触器线圈用于控制KM1接触器触点的开合，所述KM2接触器包含KM2接触器线圈和KM2接触器触点，所述KM2接触器线圈用于控制KM2接触器触点的开合。
2.根据权利要求1所述的一种无滑环CT供电***，其特征在于：所述锂电池组包括锂电池芯，所述锂电池芯经过93串5并组成锂电池组，所述锂电池组设置有高压输出通道和低压输出通道。
3.根据权利要求2所述的一种无滑环CT供电***，其特征在于：所述高压输出通道至少设置有一条，所述低压输出通道至少设置有一条。
4.根据权利要求1所述的一种无滑环CT供电***，其特征在于：所述电池管理***包括电源管理板和控制电路，
其中，所述控制电路包括DC-DC模块和继电器模块，所述DC-DC模块和锂电池组电路连接，用于对锂电池组输出通道进行降压变换；
所述继电器模块和电池组电路连接，用于控制锂电池组输出回路的通断。
5.根据权利要求1所述的一种无滑环CT供电***，其特征在于：所述电池管理***还包括保险丝，所述保险丝和继电器模块串联电路连接，所述保险丝用于对电路回路进行过载保护。
6.根据权利要求5所述的一种无滑环CT供电***，其特征在于：所述继电器模块包括放电继电器、预充电阻、预充继电器和充电继电器，
其中，所述预充电阻和预充继电器串联电路连接后与放电继电器并联电路连接，并与锂电池组电路连接，用于对预充电流的大小进行限制，
其中，所述充电继电器和锂电池组电路连接，用于完成锂电池组充电工作。
7.根据权利要求5所述的一种无滑环CT供电***，其特征在于：所述电池管理***还包括启动按钮，所述启动按钮为自锁式带灯按钮，用于控制继电器模块中继电器吸合。
8.一种无滑环CT供电装置，其特征在于：包括无滑环CT供电***(10)、低压用电设备(20)和高压用电设备(30)，所述无滑环CT供电***(10)用于给低压用电设备(20)和高压用电设备(30)进行供电，所述无滑环CT供电***(10)包含锂电池柜(11)，所述锂电池柜(11)为***提供电力来源，所述低压用电设备(20)包括准直器组件(23)、无线传输收发器(22)、准直器控制板(21)、探测器组件(24)和热交换器装置(25)，所述高压用电设备(30)包括驱动变频器(31)、X射线球管(32)、和高压发生器(33)，
其中，所述准直器组件(23)和探测器组件(24)与锂电池组串联电路连接，所述准直器控制板(21)用于控制减少探测器组件(24)散射线，
其中，所述无线传输收发器(22)用于探测器组件(24)与上层用户的数据传输，并获取图像数据，
其中，所述热交换器装置(25)用于控制X射线球管(32)的散热，所述高压发生器(33)用于对X射线球管(32)提供管电压，所述驱动变频器(31)用于提供X射线球管(32)内部阳极靶的旋转动力，所述X射线球管(32)用于发射X射线。
9.根据权利要求8所述的一种无滑环CT供电装置，其特征在于：所述锂电池柜的形状为半径为R1和R2的两个弧度组成的扇形，所述锂电池柜包含充电接口、高压输出通道、低压输出通道和通讯接口，所述充电接口在锂电池柜的一侧，所述通讯接口和输出通道在另一侧，所述充电接口用于锂电池柜的充电，所述通讯接口用于锂电池柜接收通讯信号，所述高压输出通道和低压输出通道分别为高压用电设备和低压用电设备供电。
10.根据权利要求9所述的一种无滑环CT供电装置，其特征在于：所述锂电池柜(11)通过高压输出通道为驱动变频器(31)和高压发生器(33)直接提供高压电源，所述高压发生器(33)给X射线球管(32)提供管电压，所述驱动变频器(31)给X射线球管(32)内部的阳极靶提供旋转动力；所述锂电池柜(11)通过低压输出通道为准直器组件(23)、无线传输收发器(22)、准直器控制板(21)、探测器组件(24)和热交换器装置(25)提供低压电源。
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