人體血糖值的偏高或偏低都有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的健康威脅，因此監(jiān)測(cè)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(gè)人便攜型血糖監(jiān)測(cè)儀（BGM）的需求巨大,。
圖1所示的動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)儀（CGM），可幫助糖尿病患者實(shí)時(shí)檢查血糖讀數(shù),，也可在超長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)監(jiān)測(cè)血糖值,。CGM能夠持續(xù)監(jiān)測(cè)血糖水平，然后在用戶(hù)血糖值達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)提示用戶(hù),。這款監(jiān)測(cè)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(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)儀（CGM）
此傳感器單元使用紐扣電池或硬幣電池，在一定時(shí)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(chǎng)通信等無(wú)線(xiàn)射頻（RF）技術(shù)來(lái)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(jì)和保護(hù)器構(gòu)成,。3.7 V鋰離子單電池就可運(yùn)行一般的聚合器單元,。其可通過(guò)電源適配器的USB或DC輸入進(jìn)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(jì)可以預(yù)測(cè)并估算電池在不同負(fù)載狀態(tài)下的剩余容量,、充電狀態(tài),、電量耗盡時(shí)間和運(yùn)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(jì),，用戶(hù)可以延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間（如圖4所示）和電池循環(huán)壽命。德州儀器（TI）的Impedance Track?測(cè)量算法實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確度高于99%的電池容量預(yù)測(cè),，使其具有卓越的模擬測(cè)量性能和電池特征建模功能,。
圖4：采用TI電量計(jì)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間
這款血糖監(jiān)測(cè)儀提供多種單節(jié)電池測(cè)量選項(xiàng)，不僅外形小巧,，經(jīng)濟(jì)高效,，而且功耗超低。電量計(jì)可以搭載在電池組內(nèi)或系統(tǒng)PCB上,，后者更多見(jiàn)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(jì)配置。系統(tǒng)PCB上的電量計(jì),，如BQ27426,，只需要最低的用戶(hù)配置，并且在正常工作時(shí)電流消耗也很小,。對(duì)于更高級(jí)別的集成,，某些電量計(jì)具有集成式檢測(cè)電阻，如BQ27421-G1,。
另一方面,，如果電量計(jì)搭載在電池組內(nèi),，則可以通過(guò)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(zhǔn)確性的解決方案。BQ2970等保護(hù)集成電路可提供電壓,、電流和反向充電器保護(hù),。
圖 5：典型的主機(jī)/系統(tǒng)側(cè)電量計(jì)配置
圖 6：典型的電池組側(cè)電量計(jì)配置
電池電量計(jì)提高了電源管理的先進(jìn)性和智能水平。不具有準(zhǔn)確電量計(jì)的系統(tǒng)只能在固定電壓下關(guān)閉,。許多設(shè)備關(guān)閉時(shí)系統(tǒng)電壓為3.5 V,，以便保護(hù)用于最壞情況的備用容量（保留電能用于關(guān)機(jī)），但如圖4所示,，只通過(guò)微控制器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器測(cè)量電池電壓,，進(jìn)而生成低電池電量警告并不是測(cè)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(fù)載,。電池電量計(jì)將計(jì)算剩余電量并改變關(guān)機(jī)電壓,，以滿(mǎn)足任何條件下所需的備用容量要求，從而增加運(yùn)行時(shí)長(zhǎng),。
除保有備用容量的優(yōu)勢(shì)外,，由于應(yīng)用產(chǎn)生的高瞬態(tài)脈沖負(fù)載，一些電池電量計(jì)還能夠不報(bào)告0%的電荷狀態(tài),，從而使電池電壓降至終端電壓以下,。當(dāng)電池仍然具有高電量時(shí)，這個(gè)特性很有優(yōu)勢(shì),，但是高瞬態(tài)負(fù)載會(huì)造成提前達(dá)到終止電壓,。
電池是復(fù)雜的電化學(xué)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(jí)設(shè)備集成都是改進(jìn)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵特性,。您在動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)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(qǐng)?jiān)谖哪└嬖V我們您的觀(guān)點(diǎn)。