[發明專利]一種可自適應壓縮機轉速的制氧系統

在審

• 申請號: 202211116657.5
• 申請日: 2022-09-14
• 公開（公告）號: CN115465838A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 張宏;熊效穎;陳敬鈿
• 申請（專利權）人: 深圳市東吉聯醫療科技有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 深圳市碩法知識產權代理事務所(普通合伙) 44321
• 代理人: 李姝

本發明公開了一種可自適應壓縮機轉速的制氧系統，在制氧時針對不同的大氣壓力添加補償，可兼容更多高海拔地理位置，能實現制氧濃度達到90％以上；增加不同人群體驗與使用場景，可識別10?15、15?20、20?25、25?30、30?35、35?40年齡段的六個呼吸區間進行補償轉速機制，優化至不同年齡段、不同場景的用戶在不同的呼吸頻次下得到一致90％以上的氧氣濃度，從而提高了該系統在制氧時的適配性，可以適合不同年齡段進行使用，提升了使用時的便利性；在制氧時修正壓縮機時可保持平緩，避免出現降檔過快；系統壓力瞬時大于壓縮機壓力導致憋停壓縮機，從而提高了對于壓縮機的保護性，延長了壓縮機的使用壽命。

技術領域

本發明屬于醫用制氧技術領域，具體為一種可自適應壓縮機轉速的制氧系統。

背景技術

制氧機是制取氧氣的一類機器，它的原理是利用空氣分離技術，首先將空氣以高密度壓縮，再利用空氣中各成分的冷凝點的不同使之在一定的溫度下進行氣液分離，然后進行精餾將其分離成氧和氮。目前醫用制氧機的常見類型為變壓吸附制氧機，采用變壓吸附技術制氧，能夠從空氣中將氧氣提取出來。在醫用制氧機中裝填有分子篩，每克分子篩的表面積能達到800－1000m2/g，在加壓的情況下，利用分子篩的物理吸附技術和解吸技術，吸附空氣中的氮氣，未被吸附的氧氣則會被收集起來，通過對其進行凈化處理，就能夠得到純度比較高的氧氣。在對分子篩減壓的情況下，之前吸附的氮氣會被重新排放到空氣中。當再次加壓時，又可吸附氮氣用于制取氧氣，因此，醫用制氧機可實現周期性的循環制氧，是一個動態的過程。

但是，當前市面上的便攜式制氧機中的壓縮機都是開環控制使用固定占空比驅動，導致在不同場景下可能出現氧氣不純或能耗浪費的情況，無法滿足用戶日益增長的使用需求。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決上述提出的問題，提供一種可自適應壓縮機轉速的制氧系統。

本發明采用的技術方案如下：一種可自適應壓縮機轉速的制氧系統，所述可自適應壓縮機轉速的制氧系統包括以下步驟:

S1:先打開壓縮機，先進行整機自檢故障；

S2:開機整機檢測故障無問題后，進行一次2Min的百分百占空比全速轉；

S3:使壓縮機內部整體系統壓力提升，從而降低制氧能耗；提高整體壓力形成保壓，使后續任意檔位濃度持續超過90％；

S4:通過PID計算壓縮機占空比需要氧濃度、氧氣罐、呼吸壓力的實時數據并進行調整；

S5:進行氣罐壓力補償，由Pid方式計算占空比后根據氧氣罐壓力傳感器與氧氣罐連接可計算出的壓力(Kpa)對壓縮機輸出占空比(％)進行加減補償；

S6:先進行呼吸識別：將人體鼻腔與傳感器相連，通過識別大氣壓與人體鼻腔壓差；識別到人體鼻腔出現負壓則判斷人體正在吸氣，主控制器則送氧到人體鼻腔；之后進行呼吸次數計算；

S7:進行海拔高度補償，

S8:進行軟件濾波處理，并規避共振轉數，之后在制氧機的過程中可通過微差壓(呼吸)傳感器、氧氣罐壓力傳感器、氧濃度傳感器、海拔高度傳感器配合Pid計算出壓縮機檔位的過程從而結束整個自適應壓縮機轉速的制氧系統的運行

在一優選的實施方式中，所述步驟S1中，制氧系統壓力控制在140-180Kpa。

在一優選的實施方式中，所述步驟S3中，壓縮機的驅動板設置有直流無刷電機驅動模塊，且直流無刷電機為無霍爾直流無刷三相電機；該直流無刷電機驅動模塊開發的外圍電路具有簡單、功能完善，體積小、調試簡單、驅動效率高，應用靈活，適用廣泛等特點的高性能模塊，接入電機三相線，即可實現電機控制。