一种胶囊内镜无线供能系统优化方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种胶囊内镜无线供能系统优化方法、装置及存储介质，其中方法包括：获取胶囊内镜的无线能量传输系统的器件等效电路模型；对器件等效电路模型中的二极管和LDO线性稳压器进行建模；采用增量谐波平衡法计算无线能量传输系统达到稳态时，LDO线性稳压器的输入电压U

【技术实现步骤摘要】
一种胶囊内镜无线供能系统优化方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力电子系统领域，尤其涉及一种胶囊内镜无线供能系统优化方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]胶囊内镜由于可以被患者口服，避免了传统内窥镜在检查过程中出现的痛苦和不适症状，并且可以到达小肠深处。因此胶囊内镜在胃肠道疾病的早期诊断过程中具有广阔的应用前景。
[0003]胶囊内镜的智能化对供能形式提出了新的要求，其中无线能量传输技术作为一种新的能量传递方式，是一种很好的解决方案。如图1所示，胶囊内镜的无线能量传输系统主要由三部分组成：体外E类功率放大器、耦合线圈、体内能量接收电路。其基本原理如下：首先，由体外的功率放大器将直流电源转变为高频交流电；接着，高频交流电能流到发射线圈，被发射线圈转化为磁场能辐射到周围空间；之后，由于人体腹部基本组织的磁导率与空气接近，磁场能可以顺利地渗入皮肤、脂肪、肌肉、肠道，在发射线圈和接收线圈之间形成闭合磁路，磁场能就以互感的形式传输到了胶囊内镜并被接收线圈转化为电能；由于接收线圈的品质因数较高，其接收到的电能呈接近标准的正弦波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胶囊内镜无线供能系统优化方法，其特征在于，包括以下步骤：获取胶囊内镜的无线能量传输系统的器件等效电路模型；对器件等效电路模型中的二极管和LDO线性稳压器进行建模；采用增量谐波平衡法计算无线能量传输系统达到稳态时，LDO线性稳压器的输入电压U
ldo
，以及无线能量传输系统的直流输入电流i
lf
；根据输入电压U
ldo
和直流输入电流i
lf
计算适应值fitness；采用粒子群算法寻找最优的适应值fitness，以及输出适应值fitness最优情况下传输系统的参数；其中，寻优的目标为适应值fitness最小。2.根据权利要求1所述的一种胶囊内镜无线供能系统优化方法，其特征在于，所述无线能量传输系统包括发射电路和接收电路；其中发射电路包括E类功率放大器和阻抗变换网络；所述E类功率放大器包括直流电压U
dc
、第一电阻R
lf
、第二电阻R
Q
、第三电阻R
t
、第一电感L
f
、第一电容C
s
、电子开关S、发送线圈L
t
；所述阻抗变换网络包括第二电感L1、第二电容C2和第三电容C3；所述接收电路包括接收线圈L
r
、第四电容C
r
、第五电容C
f
、第四电阻R
r
、整流器和LDO线性稳压器；所述直流电压U
dc
的正端通过第一电阻R
lf
与所述第一电感L
f
的一端连接，所述第一电感L
f
的另一端分别与第二电阻R
Q
的一端、第一电容C
s
的一端和第二电感L1的一端连接；所述第二电阻R
Q
的另一端连接电子开关S的一端；所述第二电感L1的另一端分别连接第二电容C2的一端和第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端与发送线圈L
t
的一端连接，所述送线圈L
t
的另一端与第三电阻R
t
的一端连接；所述电子开关S的另一端、第一电容C
s
的另一端、第二电容C2的另一端和第三电阻R
t
的另一端均连接直流电压U
dc
的负端；所述接收线圈L
r
、第四电容C
r
、第四电阻R
r
串联后，连接至整流器的两个输入端；所述整流器的两个输出端连接LDO线性稳压器；所述第五电容C
f
并联在所述整流器的两个输出端。3.根据权利要求2所述的一种胶囊内镜无线供能系统优化方法，其特征在于，所述LDO线性稳压器的工作区间包括：截止区、第一压降区、第二压降区和稳压区；针对四个工作区，将LDO线性稳压器简化成等效串联电阻：其中，U
o
为LDO线性稳压器的输出电压，R
l
为负载。4.根据权利要求3所述的一种胶囊内镜无线供能系统优化方法，其特征在于，发射电路的微分方程如下：
所述接收电路的微分方程如下：式中，i
lf
为流经第一电感L
f
的电流，U
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旻，吴锦宇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：