【導讀】隨著(zhù)人口老齡化的加速，家族形態(tài)也在發(fā)生著(zhù)一定的變化，醫療、護理等社會(huì )保障制度也相應進(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 )利用范圍的擴大，使得Information and Communication Technology （以下稱(chēng)ICT)等技術(shù)也在不斷發(fā)展，人們能夠更好地利用大數據和開(kāi)放數據信息，創(chuàng )造更多的附加價(jià)值。在醫療領(lǐng)域如何合理應用ICT，實(shí)現高效且高品質(zhì)的醫療、護理服務(wù)，促進(jìn)健康管理，實(shí)現健康長(cháng)壽社會(huì )備受期待。
１．背景
隨著(zhù)少子高齡化、家族形態(tài)也發(fā)生著(zhù)一定的變化。為應對這些變化，醫療、護理等社會(huì )保障制度已進(jìn)行了各種各樣的醫療制度改革。近年來(lái)Information and Communication Technology （以下稱(chēng)ICT)等技術(shù)隨著(zhù)云服務(wù)的普及以及網(wǎng)絡(luò )利用范圍的擴大，人們更好地利用大數據和開(kāi)放數據信息，對創(chuàng )造更多附加價(jià)值的期待也越來(lái)越高。在醫療領(lǐng)域如何合理應用ICT，實(shí)現高效且高品質(zhì)的醫療、護理服務(wù)，促進(jìn)健康管理等，實(shí)現健康長(cháng)壽社會(huì )備受期待。
２．醫療設備的ICT化動(dòng)向以及課題
醫療設備數據的數字化普及，由最初的使用有線(xiàn)LAN連接，之后是在能有效記錄數據的大部分設備中普及SD卡等外部存儲器?，F今，無(wú)線(xiàn)通信設備的數據傳輸速率有所提高、基礎設施也比較完善，在推進(jìn)機動(dòng)性，將有線(xiàn)LAN電纜線(xiàn)發(fā)展為不占用空間無(wú)線(xiàn)LAN。特別是為了應對便攜式醫療設備的要求，其設備整體的小型化需要電池小型化、電池使用壽命長(cháng)、維持系統穩定（熱交換：插入電源維持工作狀態(tài)，插拔供電線(xiàn)、交換供電線(xiàn)、交換電池）以及設備的工作穩定性。本文將針對便攜式醫療設備中的峰值輔助和備份進(jìn)行講解。
３．超級電容適用于便攜式醫療設備的事例解說(shuō)
便攜式醫療設備的峰值輔助
村田的超級電容擁有小型•薄型化的同時(shí)具有業(yè)內超高水平的功率密度和能量密度。特別是如圖1所示的對于連續運行負載的功能，也可進(jìn)行高輸出輔助。如圖2所示，將超級電容與1次電池并聯(lián)，就能在高峰值負載運行時(shí)，均衡電壓輸出。（圖3）據此，能夠有助于提高設備的性能和品質(zhì)。
用2個(gè)均衡峰值負載輸出的例子講解適用于便攜式醫療設備的事例
一個(gè)是便攜式醫療設備的顯示屏和SD卡等存儲功能啟動(dòng)時(shí)的適用事例，另一個(gè)是具有無(wú)線(xiàn)LAN功能的便攜式設備啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)LAN功能時(shí)的適用事例。
圖3 超級電容的負載平均化
此為均衡峰值負載輸出的事例（假設便攜式醫療設備的電源為1次電池）
負載條件①（圖4）
便攜式醫療設備的顯示屏以及SD卡等存儲功能啟動(dòng)時(shí)，僅用電池時(shí)和同時(shí)使用電池+超級電容時(shí)的比較結果如圖5所示。村田的超級電容可以均衡負載運行時(shí)的電壓波動(dòng)，可以不浪費電池電量，充分利用到最后。
負載條件②（圖6）
便攜式醫療設備的無(wú)線(xiàn)LAN功能啟動(dòng)時(shí)，僅用電池時(shí)和同時(shí)使用電池+超級電容時(shí)的比較結果如圖7所示。
村田的超級電容可以均衡負載運行時(shí)的電壓波動(dòng)，使設備更穩定地工作。從以上來(lái)看，通過(guò)使用村田的超級電容，能夠均衡負載大功率輸出時(shí)的電壓波動(dòng)，有助于提升設備工作的穩定性，更充分地利用電池的能量。
圖4負載條件①
圖5 負載條件①的比較結果
圖6 負載條件②
圖7 負載條件②的比較結果
產(chǎn)品陣容如表1所示。DMT系列可在周?chē)鷾囟雀哌_85℃環(huán)境下使用，是能夠長(cháng)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(cháng)時(shí)間大功率負載輸出輔助。
表1 產(chǎn)品陣容
４．小型能源裝置（UMA系列）在便攜式醫療設備中的使用事例解說(shuō)
便攜式醫療設備的備份
與傳統鋰離子電池（以下稱(chēng)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)現了一般LIB不可能達成的高速率充放電、長(cháng)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用于便攜式醫療設備的系統備份。圓柱型（UMAC）和薄片型（UMAL）各自的小型能源裝置規格如表2所示。
表2 小型能源裝置（UMA系列）產(chǎn)品規格
在替換便攜式醫療設備上的電池時(shí)，要維持系統、在操作OS和系統時(shí)避免深度休眠模式，從而縮減再啟動(dòng)導致的時(shí)間損耗。在便攜式醫療設備不慎跌落而造成的電池錯位時(shí)，為了維持系統，由于超級電容容量較小，在交換電池時(shí)不能支持足夠的備份時(shí)間。而傳統的小型鋰離子電池不能夠輸出系統備份所需的功率，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(mǎn)電~50%充電循環(huán)內，5000次循環(huán)后容幾乎沒(méi)有發(fā)生劣化，如圖8）各方面性能表現優(yōu)異，非常適合作為便攜式醫療設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療設備所需各項特性的高功能能源裝置。村田今后將通過(guò)繼續改善該產(chǎn)品優(yōu)勢、擴充產(chǎn)品陣容以及產(chǎn)品解決方案，為便攜式醫療設備的高功能化做貢獻。
本文來(lái)源于村田中文技術(shù)社區。
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