人體血糖值的偏高或偏低都有可能導致嚴重的健康威脅，因此監(jiān)測血糖水平是重中之重,。目前全球已有1.5億人口罹患糖尿病,，所以個人便攜型血糖監(jiān)測儀（BGM）的需求巨大。

　　圖1所示的動態(tài)血糖監(jiān)測儀（CGM）,，可幫助糖尿病患者實時檢查血糖讀數(shù),，也可在超長時間段內(nèi)監(jiān)測血糖值。CGM能夠持續(xù)監(jiān)測血糖水平,，然后在用戶血糖值達到危險值時提示用戶,。這款監(jiān)測儀通常包含圖2所示的傳感器單元和圖3所示的聚合器單元。

　　圖1：動態(tài)血糖監(jiān)測儀（CGM）

　　此傳感器單元使用紐扣電池或硬幣電池,，在一定時間段內(nèi)與人體連接（例如,，8到10天）,。聚合器單元是由電池供電的手持單元，可以利用如近場通信等無線射頻（RF）技術(shù)來讀取血糖數(shù)據(jù),。聚合器單元的電池管理子系統(tǒng)由電池充電器,、電池電量計和保護器構(gòu)成。3.7 V鋰離子單電池就可運行一般的聚合器單元,。其可通過電源適配器的USB或DC輸入進行充電,。

　　圖 2：CGM傳感器單元

　　圖 3：CGM聚合器單元的示意框圖

　　電池電量計可以預測并估算電池在不同負載狀態(tài)下的剩余容量、充電狀態(tài),、電量耗盡時間和運行狀況,，從而幫助解決電池管理中的難題。利用智能電池電量計,，用戶可以延長運行時間（如圖4所示）和電池循環(huán)壽命,。德州儀器（TI）的Impedance Track測量算法實現(xiàn)了準確度高于99%的電池容量預測，使其具有卓越的模擬測量性能和電池特征建模功能,。

　　圖4：采用TI電量計實現(xiàn)超長運行時間

　　這款血糖監(jiān)測儀提供多種單節(jié)電池測量選項,，不僅外形小巧，經(jīng)濟高效,，而且功耗超低,。電量計可以搭載在電池組內(nèi)或系統(tǒng)PCB上，后者更多見于便攜型醫(yī)療應(yīng)用,。

　　圖5和圖6分別展示了典型的系統(tǒng)側(cè)和組側(cè)電量計配置,。系統(tǒng)PCB上的電量計，如BQ27426,，只需要最低的用戶配置,，并且在正常工作時電流消耗也很小。對于更高級別的集成,，某些電量計具有集成式檢測電阻,，如BQ27421-G1。

　　另一方面,，如果電量計搭載在電池組內(nèi),，則可以通過基于閃存的固件和256位集成式安全哈希算法（如BQ27Z561-R1）提供具有高準確性的解決方案。BQ2970等保護集成電路可提供電壓,、電流和反向充電器保護,。

　　圖 5：典型的主機/系統(tǒng)側(cè)電量計配置

　　圖 6：典型的電池組側(cè)電量計配置

　　電池電量計提高了電源管理的先進性和智能水平。不具有準確電量計的系統(tǒng)只能在固定電壓下關(guān)閉,。許多設(shè)備關(guān)閉時系統(tǒng)電壓為3.5 V,，以便保護用于最壞情況的備用容量（保留電能用于關(guān)機），但如圖4所示，只通過微控制器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器測量電池電壓,，進而生成低電池電量警告并不是測量剩余電量的可靠方法,。這是由于大多數(shù)應(yīng)用都具有可變負載。電池電量計將計算剩余電量并改變關(guān)機電壓,，以滿足任何條件下所需的備用容量要求,，從而增加運行時長。

　　除保有備用容量的優(yōu)勢外,，由于應(yīng)用產(chǎn)生的高瞬態(tài)脈沖負載,，一些電池電量計還能夠不報告0%的電荷狀態(tài)，從而使電池電壓降至終端電壓以下,。當電池仍然具有高電量時,，這個特性很有優(yōu)勢，但是高瞬態(tài)負載會造成提前達到終止電壓,。

　　電池是復雜的電化學系統(tǒng),，受電池老化、溫度和阻抗的影響,。算法,、緊湊設(shè)備和高級設(shè)備集成都是改進系統(tǒng)性能的關(guān)鍵特性。您在動態(tài)血糖監(jiān)測儀等醫(yī)用電池供電應(yīng)用方面面臨的最大挑戰(zhàn)是什么,？請在文末告訴我們您的觀點,。

　　其它資源

　　了解TI的電池電量計系列。

　　查看用于血糖監(jiān)測儀的資源,。

　　觀看視頻：“深入了解電池管理技術(shù)的按需培訓”

　　閱讀關(guān)于此主題的更多博文：

　　“為何您應(yīng)在電池管理系統(tǒng)中使用專用電量計 ”

　　“可穿戴生物傳感器和線性充電器的未來 ”