一种植入式医疗设备的三线圈无线供电系统的优化方法技术方案

本发明专利技术涉及一种植入式医疗设备的三线圈无线供电系统的优化方法。本发明专利技术在植入式设备的接收端，中继线圈和接收线圈共用1个补偿电容，中继线圈保持不变，接收线圈的尺寸设计较小，有效减小设计电路的占用空间。通过调整中继线圈和接收线圈的互感值使得中继线圈到发射线圈的反射阻抗尽量接近于效率取到最大值时的接收线圈到中继线圈的反射阻抗，以提高系统的传输效率。统的传输效率。统的传输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种植入式医疗设备的三线圈无线供电系统的优化方法


[0001]本专利技术属于无线电能传输
，涉及一种植入式医疗设备的三线圈无线供电系统的优化方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，无线电能传输技术已经走进了我们的生活。相比于传统的有线供电方式，无线电能传输在安全性、便携性、方便性、美观性等方面都具有较好的表现。对于无线电能传输技术，如何提高传输效率和增加传输距离一直是备受研究的热点。近年来，对于小型的植入式医疗设备，使用无线供电的方式也越来越受到重视。通过无线电能传输技术给植入式医疗设备供电，避免了传统的导线连接或植入式电池给患者带来的痛苦。作为无线供电方式，传输的效率必然是整个系统的关键指标。另外，对于小型植入式设备，设备的体积也是必须要考虑的因素。有研究表明，若植入式设备尺寸太大，将增加出现组织炎症、损伤和细胞死亡的风险。因此，需要尽量减小植入式设备的体积，以降低损伤组织的风险，同时要提高无线供电系统的传输效率。对于无线电能传输技术，可以采用双线圈供电模式，即发射端、接收端各自使用一个线圈。但双线圈无线供电系统的传输效率，随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入式医疗设备的三线圈无线供电系统的优化方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：根据植入式医疗设备的性质，选取无线供电系统的工作频率为f、植入式设备的等效负载阻抗为R
L
，其角频率w＝2πf；步骤二：根据植入式设备留给中继线圈和接收线圈的空间大小，确定中继线圈和接收线圈的形状、尺寸、匝数，从而测量得到中继线圈和接收线圈的电感值分别为L2、L3，并使L2＝L3，中继线圈和接收线圈的等效阻抗分别为R2、R3；步骤三：在植入式设备上固定中继线圈和接收线圈，并计算中继线圈和接收线圈的互感为M
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；中继线圈和接收线圈中间通过电容C
m
连接，根据等式计算出C
m
的值；步骤四：搭建发射线圈电路，确定发射线圈的尺寸、形状、匝数，测量发射线圈的电感值为L1；根据等式计算发射线圈的串联补偿电容为C1；步骤五：加入交流信号源V
s
，该信号频率为系统的工作频率f，测量信号源内阻与线圈1的等效总阻抗为R1；步骤六：根据发射电路和接收电路之间的距离，测量中继线圈和接收线圈之间的互感M
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；由于发射线圈和接收线圈距离较远，耦合能力较弱，忽略发射线圈和接收线圈之间的互感；步骤七：三线圈无线电能传输系统的效率其中，R
ref1
为中继线圈到发射线圈的反射阻抗，R

【专利技术属性】
技术研发人员：程瑜华，李姿轩，胡月，王明浩，王晶，王高峰，李文钧，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：