【導(dǎo)讀】隨著人口老齡化的加速，家族形態(tài)也在發(fā)生著一定的變化，醫(yī)療、護(hù)理等社會(huì)保障制度也相應(yīng)進(jìn)行了各種各樣的制度改革。云服務(wù)的普及以及網(wǎng)絡(luò)利用范圍的擴(kuò)大，使得Information and Communication Technology （以下稱ICT)等技術(shù)也在不斷發(fā)展，人們能夠更好地利用大數(shù)據(jù)和開(kāi)放數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)造更多的附加價(jià)值。在醫(yī)療領(lǐng)域如何合理應(yīng)用ICT，實(shí)現(xiàn)高效且高品質(zhì)的醫(yī)療、護(hù)理服務(wù)，促進(jìn)健康管理，實(shí)現(xiàn)健康長(zhǎng)壽社會(huì)備受期待。
１．背景
隨著少子高齡化、家族形態(tài)也發(fā)生著一定的變化。為應(yīng)對(duì)這些變化，醫(yī)療、護(hù)理等社會(huì)保障制度已進(jìn)行了各種各樣的醫(yī)療制度改革。近年來(lái)Information and Communication Technology （以下稱ICT)等技術(shù)隨著云服務(wù)的普及以及網(wǎng)絡(luò)利用范圍的擴(kuò)大，人們更好地利用大數(shù)據(jù)和開(kāi)放數(shù)據(jù)信息，對(duì)創(chuàng)造更多附加價(jià)值的期待也越來(lái)越高。在醫(yī)療領(lǐng)域如何合理應(yīng)用ICT，實(shí)現(xiàn)高效且高品質(zhì)的醫(yī)療、護(hù)理服務(wù)，促進(jìn)健康管理等，實(shí)現(xiàn)健康長(zhǎng)壽社會(huì)備受期待。
２．醫(yī)療設(shè)備的ICT化動(dòng)向以及課題
醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)的數(shù)字化普及，由最初的使用有線LAN連接，之后是在能有效記錄數(shù)據(jù)的大部分設(shè)備中普及SD卡等外部存儲(chǔ)器。現(xiàn)今，無(wú)線通信設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速率有所提高、基礎(chǔ)設(shè)施也比較完善，在推進(jìn)機(jī)動(dòng)性，將有線LAN電纜線發(fā)展為不占用空間無(wú)線LAN。特別是為了應(yīng)對(duì)便攜式醫(yī)療設(shè)備的要求，其設(shè)備整體的小型化需要電池小型化、電池使用壽命長(zhǎng)、維持系統(tǒng)穩(wěn)定（熱交換：插入電源維持工作狀態(tài)，插拔供電線、交換供電線、交換電池）以及設(shè)備的工作穩(wěn)定性。本文將針對(duì)便攜式醫(yī)療設(shè)備中的峰值輔助和備份進(jìn)行講解。
３．超級(jí)電容適用于便攜式醫(yī)療設(shè)備的事例解說(shuō)
便攜式醫(yī)療設(shè)備的峰值輔助
村田的超級(jí)電容擁有小型•薄型化的同時(shí)具有業(yè)內(nèi)超高水平的功率密度和能量密度。特別是如圖1所示的對(duì)于連續(xù)運(yùn)行負(fù)載的功能，也可進(jìn)行高輸出輔助。如圖2所示，將超級(jí)電容與1次電池并聯(lián)，就能在高峰值負(fù)載運(yùn)行時(shí)，均衡電壓輸出。（圖3）據(jù)此，能夠有助于提高設(shè)備的性能和品質(zhì)。
用2個(gè)均衡峰值負(fù)載輸出的例子講解適用于便攜式醫(yī)療設(shè)備的事例
一個(gè)是便攜式醫(yī)療設(shè)備的顯示屏和SD卡等存儲(chǔ)功能啟動(dòng)時(shí)的適用事例，另一個(gè)是具有無(wú)線LAN功能的便攜式設(shè)備啟動(dòng)無(wú)線LAN功能時(shí)的適用事例。
圖3 超級(jí)電容的負(fù)載平均化
此為均衡峰值負(fù)載輸出的事例（假設(shè)便攜式醫(yī)療設(shè)備的電源為1次電池）
負(fù)載條件①（圖4）
便攜式醫(yī)療設(shè)備的顯示屏以及SD卡等存儲(chǔ)功能啟動(dòng)時(shí)，僅用電池時(shí)和同時(shí)使用電池+超級(jí)電容時(shí)的比較結(jié)果如圖5所示。村田的超級(jí)電容可以均衡負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電壓波動(dòng)，可以不浪費(fèi)電池電量，充分利用到最后。
負(fù)載條件②（圖6）
便攜式醫(yī)療設(shè)備的無(wú)線LAN功能啟動(dòng)時(shí)，僅用電池時(shí)和同時(shí)使用電池+超級(jí)電容時(shí)的比較結(jié)果如圖7所示。
村田的超級(jí)電容可以均衡負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電壓波動(dòng)，使設(shè)備更穩(wěn)定地工作。從以上來(lái)看，通過(guò)使用村田的超級(jí)電容，能夠均衡負(fù)載大功率輸出時(shí)的電壓波動(dòng)，有助于提升設(shè)備工作的穩(wěn)定性，更充分地利用電池的能量。
圖4負(fù)載條件①
圖5 負(fù)載條件①的比較結(jié)果
圖6 負(fù)載條件②
圖7 負(fù)載條件②的比較結(jié)果
產(chǎn)品陣容如表1所示。DMT系列可在周圍溫度高達(dá)85℃環(huán)境下使用，是能夠長(zhǎng)期用于高溫環(huán)境下的通用型產(chǎn)品。DMF系列ESR更低，更適合支持長(zhǎng)時(shí)間大功率負(fù)載輸出輔助。
表1 產(chǎn)品陣容
４．小型能源裝置（UMA系列）在便攜式醫(yī)療設(shè)備中的使用事例解說(shuō)
便攜式醫(yī)療設(shè)備的備份
與傳統(tǒng)鋰離子電池（以下稱LIB）不同的，村田的小型能源裝置是在陰極材料上使用鈦酸鋰的新型鋰離子二次電池。通過(guò)刷新使用材料，實(shí)現(xiàn)了一般LIB不可能達(dá)成的高速率充放電、長(zhǎng)壽命以及不會(huì)發(fā)生熱失控的高安全性，最適合作為輔助電源應(yīng)用于便攜式醫(yī)療設(shè)備的系統(tǒng)備份。圓柱型（UMAC）和薄片型（UMAL）各自的小型能源裝置規(guī)格如表2所示。
表2 小型能源裝置（UMA系列）產(chǎn)品規(guī)格
在替換便攜式醫(yī)療設(shè)備上的電池時(shí)，要維持系統(tǒng)、在操作OS和系統(tǒng)時(shí)避免深度休眠模式，從而縮減再啟動(dòng)導(dǎo)致的時(shí)間損耗。在便攜式醫(yī)療設(shè)備不慎跌落而造成的電池錯(cuò)位時(shí)，為了維持系統(tǒng)，由于超級(jí)電容容量較小，在交換電池時(shí)不能支持足夠的備份時(shí)間。而傳統(tǒng)的小型鋰離子電池不能夠輸出系統(tǒng)備份所需的功率，并且存在循環(huán)壽命短的問(wèn)題。村田的小型能源裝置與其他元件相比，在備份時(shí)間、備份功率輸出、循環(huán)壽命（在滿電~50%充電循環(huán)內(nèi)，5000次循環(huán)后容幾乎沒(méi)有發(fā)生劣化，如圖8）各方面性能表現(xiàn)優(yōu)異，非常適合作為便攜式醫(yī)療設(shè)備備份用的蓄電元件。特性比較如圖3所示。
圖8 循環(huán)特性（UMAL事例）
表3 備份用元件比較表
５．未來(lái)展望
村田的超級(jí)電容（DMF/DMT系列）以及小型能源裝置（UMA）系列是具備今后便攜式醫(yī)療設(shè)備所需各項(xiàng)特性的高功能能源裝置。村田今后將通過(guò)繼續(xù)改善該產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、擴(kuò)充產(chǎn)品陣容以及產(chǎn)品解決方案，為便攜式醫(yī)療設(shè)備的高功能化做貢獻(xiàn)。
本文來(lái)源于村田中文技術(shù)社區(qū)。
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