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Autoadaptives Verfahren zur Optimierung des Batterie- (Akku-) Aufladeprozesses zur Verbesserung der Batterieladezeit

IP.com Disclosure Number: IPCOM000127753D
Original Publication Date: 2005-Oct-10
Included in the Prior Art Database: 2005-Oct-10
Document File: 4 page(s) / 126K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In modernen Roentgensystemen wie Radiographie, Fluoroskopie, Angiographie und Kardangiographie werden verschiedenste digitale Detektorentechnologien eingesetzt. Zu diesen digitalen Technologien zaehlen unter anderen Bildverstaerkerkamerasysteme, basierend auf Fernseh- oder CCD-Kameras (Charge Coupled Devices), Speicherfoliensysteme mit integrierter oder externer Ausleseeinheit, Systeme mit optischer Ankopplung der Konverterfolie an CCDs oder CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Chips, Selen-basierte Detektoren mit elektrostatischer Auslesung und Festkoerperdetektoren mit aktiven Auslesematrizen und direkter oder indirekter Konversion der Roentgenstrahlung. Neuartige Festkoerperdetektoren (FD) fuer die digitale Roentgenbildgebung basieren auf aktiven Auslesematrizen, z.B. aus amorphem Silizium (a-Si). Die Bildinformation wird in einem Roentgenkonverter, z.B. Caesiumiodid (CsI), gewandelt und in den Fotodioden der Matrix in elektrische Ladung gewandelt und dort gespeichert. Verwandte Technologien verwenden ebenfalls eine aktive Auslesematrix aus amorphem Silizium, aber auch einen Konverter, der direkt elektrische Ladung generiert (z.B. Selen), die dann auf einer Elektrode gespeichert wird. Die gespeicherte Ladung wird anschliessend ueber ein aktives Schaltelement mit einer dedizierten Elektronik ausgelesen und analog-digital gewandelt und vom Bildsystem weiterverarbeitet. Andere Technologien, die letztendlich digitale Roentgenbilder liefern, basieren auf CCDs, APS (Active Pixel Sensor) oder grossflaechigen CMOS-Chips. Seit kurzem sind portable Flachdetektoren (FD) im Einsatz, mit denen heutige noch uebliche Techniken wie Filmfolie (analog) oder Speicherfolie (digital) ersetzt werden koennen. Diese portablen Detektoren verwenden eine Kabelverbindung zur Energieversorgung, Kommunikation und Datenuebertragung.

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Autoadaptives Verfahren zur Optimierung des Batterie- (Akku-) Aufladeprozesses zur Verbesserung der Batterieladezeit

Idee: Dr. Martin Spahn, DE-Forchheim

In modernen Roentgensystemen wie Radiographie, Fluoroskopie, Angiographie und Kardangiographie werden verschiedenste digitale Detektorentechnologien eingesetzt. Zu diesen digitalen Technologien zaehlen unter anderen Bildverstaerkerkamerasysteme, basierend auf Fernseh- oder CCD-Kameras (Charge Coupled Devices), Speicherfoliensysteme mit integrierter oder externer Ausleseeinheit, Systeme mit optischer Ankopplung der Konverterfolie an CCDs oder CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Chips, Selen-basierte Detektoren mit elektrostatischer Auslesung und Festkoerperdetektoren mit aktiven Auslesematrizen und direkter oder indirekter Konversion der Roentgenstrahlung. Neuartige Festkoerperdetektoren (FD) fuer die digitale Roentgenbildgebung basieren auf aktiven Auslesematrizen, z.B. aus amorphem Silizium (a-Si). Die Bildinformation wird in einem Roentgenkonverter, z.B. Caesiumiodid (CsI), gewandelt und in den Fotodioden der Matrix in elektrische Ladung gewandelt und dort gespeichert. Verwandte Technologien verwenden ebenfalls eine aktive Auslesematrix aus amorphem Silizium, aber auch einen Konverter, der direkt elektrische Ladung generiert (z.B. Selen), die dann auf einer Elektrode gespeichert wird. Die gespeicherte Ladung wird anschliessend ueber ein aktives Schaltelement mit einer dedizierten Elektronik ausgelesen und analog-digital gewandelt und vom Bildsystem weiterverarbeitet. Andere Technologien, die letztendlich digitale Roentgenbilder liefern, basieren auf CCDs, APS (Active Pixel Sensor) oder grossflaechigen CMOS-Chips. Seit kurzem sind portable Flachdetektoren (FD) im Einsatz, mit denen heutige noch uebliche Techniken wie Filmfolie (analog) oder Speicherfolie (digital) ersetzt werden koennen. Diese portablen Detektoren verwenden eine Kabelverbindung zur Energieversorgung, Kommunikation und Datenuebertragung.

Weitergehende Ideen basieren auf kabellosen portablen Detektoren. Bei derartigen Ansaetzen wird sowohl die Kommunikation zwischen System und Detektor als auch die Datenuebertragung kabellos realisiert. Die Energieversorgung wird ebenfalls auf diese Weise ueber Akkumulatoren, Batterien und verschiedene Energieuebertragungsverfahren realisiert, so dass ein kabelloser Einsatz gewaehrleistet ist. Die Datenmengen pro Bild sind dabei relativ hoch (z.B. 14 MByte pro Bild fuer einen Detektor mit 35 x 43 cm2, einer Matrix von etwa 2400 x 2900 Pixeln und einer Grauwertaufloesung von 16 Bit). Die Batterien (Akkumulatoren) muessen dabei schnell aufladbar sein. Der Aufladeprozess sollte die Detektortemperatur wenig veraendern, um die Bildqualitaet nicht negativ zu beeinflussen.

Ladekapazitaet, Ladegeschwindigkeit und Entladestatus vor Wiederaufladung beeinflussen dabei relativ stark die Lebenserwartung der jeweiligen Batterie. Schnelles Aufladen beispielsweise beeinflusst die Leb...