Статья B превращает микронагрузку носимой помпы в решение по элементу: сравнение первичных элементов, перезаряжаемого лития и NiMH для устройства, носимого на теле, построение энергетического бюджета в миллиампер-часах в масштабе недель из базальных и болюсных импульсов и проектирование под саморазряд, импульсную просадку и безопасность для кожи.
Первичные AA/AAA (щелочные или литий-железо-дисульфидные) максимизируют срок хранения и исключают зарядку — классический выбор помп с трубкой, но с повторяющимися расходами на расходные материалы и переменным внутренним сопротивлением по мере разряда элемента. Встроенный перезаряжаемый литий позволяет делать тонкие герметичные патч-помпы с ежедневной зарядкой ценой BMS, управления вздутием/температурой у кожи и подтверждений по IEC 62133-2. Перезаряжаемый NiMH AAA/AA находится посередине: плоская кривая 1,2 В, которая удерживает импульсное напряжение привода гораздо лучше стареющего щелочного элемента, высокий импульсный ток, внутренняя водная безопасность (нет теплового разгона у тела пациента), терпимость к поверхностным дозарядам и сорта с низким саморазрядом, сохраняющие бóльшую часть заряда месяцами — хорошо подходят для многоразовой амбулаторной помпы или контроллера, заряжаемых в док-станции.
Бюджет — это сумма малых квантов. Предположим, ток сна равен 30 мкА, радио работает 1 % времени при среднем 3 мА, а помпа выполняет 288 базальных импульсов (каждые пять минут) плюс 12 болюсов в день при 100 мА в течение 0,8 с: суточный заряд составляет примерно 0,72 мА·ч от сна, 0,72 мА·ч от радио и менее 7 мА·ч от привода — около 8–9 мА·ч/день; поэтому один элемент AAA NiMH на 750 мА·ч несёт нагрузку неделями до учёта КПД, потерь преобразователя и запаса. Арифметика показывает, почему инженерия тока сна и рабочий цикл радио важнее оптимизации двигателя и почему саморазряд (заметная доля столь малого суточного потребления) должен быть задан — именно здесь NiMH с низким саморазрядом заслуживает своё место.
Даже малый импульс двигателя просаживает высокоомный элемент, а просадка, вызывающая сброс по недонапряжению в середине болюса, — это прерывание терапии. Поэтому элементы выбирают не в меньшей степени по импульсному внутреннему сопротивлению, чем по ёмкости: низкий стабильный импеданс NiMH выдаёт чистые болюсные импульсы почти до конца жизни, а шины из одного или двух элементов выбирают по минимальному рабочему напряжению привода в конце разряда, а не по номинальному напряжению. Защита остаётся минимальной, но надёжной — с возвратом, а не защёлкиванием, чтобы переходный процесс никогда не блокировал терапию.
Носимая батарея сталкивается с постоянной температурой 30–37 °C (что повышает саморазряд и ускоряет старение), жёсткими ограничениями размера и массы, герметизацией корпуса класса IP28 от погружения и нагрузкой от падений и тесной одежды. NiMH спокойно переносит тепло и механические нагрузки, деградирует постепенно, а его водная химия упрощает обоснование безопасности для контакта с кожей; заряд контролируется термистором с отключением по -ΔV в док-станции.
Weijiang Power поставляет низкоомные элементы NiMH AAA/AA с низким саморазрядом и миниатюрные заказные пакеты для производителей носимой медтехники: подобранные элементы, интеграция термистора и документация IEC 62133-1/UN 38.3. Пришлите базальную/болюсную осциллограмму, расписание BLE и целевое время ношения, и мы рассчитаем стратегию элементов, поддерживающую терапию до последней дозы.
