医用血氧血压测试仪锂电池设计方案
一、血氧血压检测仪辅助设备项目背景
随着近些年人们对健康意识提升与自我监测需求:生活水平提高,人们更关注健康,希望随时了解身体指标。血氧饱和度和血压是重要健康参数,便携式测试仪器方便自我监测,及时发现健康问题。慢性病管理需求增长:慢性病如高血压、心血管疾病发病率上升。日常血压和血氧监测对疾病管理至关重要。便携式仪器助患者频繁获取数据,控制病情,降低并发症风险。
医疗资源优化与分级诊疗:分级诊疗制度推广以缓解大医院压力,提高医疗资源效率。便携式测试仪器增强基层医疗机构检查能力,推动分级诊疗实施。老龄化社会的需求:人口老龄化,老年人对健康监测设备需求增加。他们常患多种慢性病,迫切需要监测血氧和血压。便携式、易操作仪器适合老年人使用,方便健康管理。
应急救援与特殊场景需求:便携式血氧血压测试仪器在应急救援场景中能快速评估伤员健康状况,提供参考信息。户外运动、航空航天等特殊场景也需要便携设备监测健康,为此,新能源锂电池凭借其高能量密度、长循环寿命、环保等优势,逐步成为医疗设备动力系统的优选方案,本方案针对于血氧血压设备项目锂电池的应用需求,保障锂电池在特殊领域上能为其提供安全、高效、定制化电源解决方案。
二、设备需求特点分析
1、设备应用特性
▲ 设备类型:应急救援,医疗急救等。
▲ 工作环境:温度范围,零下-20℃~+70℃、高温,极寒,高湿度环境、高震动,等。
▲ 功率需求:持续/峰值功率大、续航时间长,电压平台一般采用3.7V或7.4V等电压平台。
2、锂电池核心要求
▲ 高安全性:满足干扰设备在严苛工况下的防爆、抗震、防水等需求。
▲ 长循环寿命:≥2000次(80%容量保持率)。
▲ 快速充电:支持2~3小时快充,适应高强度作业。
▲ 大功率放电:电池支持大电流持续放电,满足大功率设备对大电流需求,满足设备持续稳定工作。
▲ 智能化管理:BMS(电池管理系统)具备过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护、故障诊断等功能,电池更智能。
▲ 放电温度范围:- 20℃ ~ +70℃范围,低温-20℃环境下,电池放电效率>70%以上。更宽的适应环境温度。
▲ 充电温度充电:-20℃ ~ +50℃范围,更宽的适应环境温度。
三、方案设计
1、电池选型
▲ 电芯类型:三元锂电池(超低温、高能量密度、高安全性)、磷酸铁锂电池(超低温、高安全性、长寿命)、钠离子电池(高安全性、长寿命、低温性能好),按不同应用场景匹配选型不同体系电芯。
▲ 电池组合配置结构:根据设备需求电压、容量需求设计串并联方案,来满足不同的输出电压平台要求。
▲ 结构设计:IP65~IP68防护等级、抗震结构、防爆外壳(适用于极端环境或者易燃易爆环境)。
2、BMS管理系统
核心功能:
▲ 实时监控单体电芯电压、温度、SOC(电量状态)、SOH(健康状态)。
▲ 电池充电主动均衡技术,增加电芯之间使用一致性,延长电池组寿命。
▲ I2C/SMBUS/CAN/RS485通信接口,与设备主控系统交互数据及通讯。
▲ 库仑计算法,电池SOC更精准,电池更智能。
3、充电方案
▲ 充电设备:定制智能充电器/充电机/充电柜,支持恒流恒压(CC-CV)充电。
▲ 充电策略:根据工况需求选择快充/慢充模式,避免电池过载。
▲ 智能管控:根据电池技术性能特点,智能化管控电池充电过程及故障判定。
四、安全与合规
1、安全防护
▲ 热管理:采用合理的结构布局,降低热失控,可采用风冷(高功率场景应用),确保电池使用中的温度均匀性,有效控制电池热失控。
▲ 故障保护:过充、过放、短路、过流、过温等多重硬件保护机制。
▲ 故障保护:短路、过流、过温等多重硬件保护机制。
▲ 防爆认证:设计可通过各类安规认证。
2、标准符合性
▲ 符合国家标准:GB31241-2022(便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全技术规范)、GB 17761—2024(电动自行车安全技术规范)、GB/T 34131(电力储能用锂电池)、GB 38031(电动汽车用电池安全要求)、GB9706系列(医疗电气设备安全标准)等。
▲ 如何国内及国际认证:GB认证,UN38.3、UL认证、IEC认证、CE认证等各类认证要求。
五、项目实施计划
编号 |
项目内容 |
周期计划 |
1 |
设备参数、工况数据采集 |
1周内 |
2 |
电池组定制、BMS开发 |
2~3周 |
3 |
充放电、高低温、安全防护,结构性能验证测试,设计符合性验证测试 |
3~4周 |
4 |
备料计划、生产组装、老化、全检测试 |
2~3周 |
5 |
备料计划、生产组装、老化、全检测试 |
2~3周 |
6 |
备料计划、生产组装、老化、全检测试 |
4~6周 |
7 |
安装调试、操作培训 |
1周内 |
六、经济效益分析
1、成本方向
▲ 锂电池作为新能源新兴产品,节能环保,便携轻便,成本偏低,维修便利,对比于交流有线供电更为优越。
2、节能效益:
▲ 充电效率>95%,显著减少能耗。
3、维护成本:
▲ 免维护设计,大大减少人工巡检以及制造成本。
七、售后服务
1、质保期:1~5年售后质保,500~2000次以上循环寿命(以先到为准)。
2、远程监控:按实际需求状态,提供云平台实时监控电池状态,预警潜在故障。
3、应急响应:4小时内响应,8小时内出解决方案,24~48小时内提供现场技术支援。
提示:
▲ 需根据具体设备参数(如电压、容量、尺寸限制)细化方案;
▲ 建议与设备制造商联合调试,确保电池与整机系统兼容性。