【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)和開放數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)造更多的附加價值。在醫(yī)療領(lǐng)域如何合理應(yīng)用ICT，實現(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，實現(xiàn)健康長壽社會備受期待。
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)對這些變化，醫(yī)療、護(hù)理等社會保障制度已進(jìn)行了各種各樣的醫(yī)療制度改革。近年來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)利用范圍的擴大，人們更好地利用大數(shù)據(jù)和開放數(shù)據(jù)信息，對創(chuàng)造更多附加價值的期待也越來越高。在醫(yī)療領(lǐng)域如何合理應(yīng)用ICT，實現(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，實現(xiàn)健康長壽社會備受期待。
２．醫(yī)療設(shè)備的ICT化動向以及課題
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卡等外部存儲器。現(xiàn)今，無線通信設(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)機動性，將有線LAN電纜線發(fā)展為不占用空間無線LAN。特別是為了應(yīng)對便攜式醫(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、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．超級電容適用于便攜式醫(yī)療設(shè)備的事例解說
便攜式醫(yī)療設(shè)備的峰值輔助
村田的超級電容擁有小型•薄型化的同時具有業(yè)內(nèi)超高水平的功率密度和能量密度。特別是如圖1所示的對于連續(xù)運行負(fù)載的功能，也可進(jìn)行高輸出輔助。如圖2所示，將超級電容與1次電池并聯(lián)，就能在高峰值負(fù)載運行時，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
一個是便攜式醫(yī)療設(shè)備的顯示屏和SD卡等存儲功能啟動時的適用事例，另一個是具有無線LAN功能的便攜式設(shè)備啟動無線LAN功能時的適用事例。
圖3 超級電容的負(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卡等存儲功能啟動時，僅用電池時和同時使用電池+超級電容時的比較結(jié)果如圖5所示。村田的超級電容可以均衡負(fù)載運行時的電壓波動，可以不浪費電池電量，充分利用到最后。
負(fù)載條件②（圖6）
便攜式醫(yī)療設(shè)備的無線LAN功能啟動時，僅用電池時和同時使用電池+超級電容時的比較結(jié)果如圖7所示。
村田的超級電容可以均衡負(fù)載運行時的電壓波動，使設(shè)備更穩(wěn)定地工作。從以上來看，通過使用村田的超級電容，能夠均衡負(fù)載大功率輸出時的電壓波動，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，更適合支持長時間大功率負(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
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。通過刷新使用材料，實現(xiàn)了一般LIB不可能達(dá)成的高速率充放電、長壽命以及不會發(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，要維持系統(tǒng)、在操作OS和系統(tǒng)時避免深度休眠模式，從而縮減再啟動導(dǎo)致的時間損耗。在便攜式醫(yī)療設(shè)備不慎跌落而造成的電池錯位時，為了維持系統(tǒng)，由于超級電容容量較小，在交換電池時不能支持足夠的備份時間。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)壽命短的問題。村田的小型能源裝置與其他元件相比，在備份時間、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(yī)療設(shè)備所需各項特性的高功能能源裝置。村田今后將通過繼續(xù)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(yī)療設(shè)備的高功能化做貢獻(xiàn)。
本文來源于村田中文技術(shù)社區(qū)。
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