小尺寸谐振器以及磁耦合谐振无线能量传输系统技术方案

技术编号:8454574 阅读:191 留言:0更新日期:2013-03-21 23:20
磁耦合谐振无线能量传输是一种利用磁耦合谐振实现中距离的电能无线传输的新技术,具有很好的应用前景。本研究设计了一种用印制板直接制作的小尺寸平面螺旋谐振线圈,该线圈正反两面覆铜,正面导体层形成的电感与正反面导体层重叠部分形成的电容通过复杂串并联电路构成系统所需要的谐振器进行能量传递,尺寸仅为1.35cm3。通过建立人体头部三维数值模型以及体内植入线圈模型,应用时域有限差分法计算头部比吸收率及电场磁场强度。结果表明应用该技术对头部植入器件进行能量传输,人体头部I0gSAR平均值为9.2627×10-6W/kg,电场磁场强度均方根最大值分别为4.64V/m和0.057A/m,均低于国际安全限值标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小尺寸谐振器以及磁耦合谐振无线能量传输系统
技术介绍
随着科学技术的发展,各种功能的植入电子医疗产品不断进入人们的生活中,它们在疾病的诊断、治疗、肢体矫正、康复等方面发挥着巨大的作用,为患者带去生活上的方便甚至延续着患者的生命。电源技术是植入电子器件的诸多技术中最关键的技术之一。尽管植入电子器件存在着多种可能的供电方式,目前各类生物体内装置普遍采用电池供电的电源模式,虽然电池容量在不断增大,但由于其没有实时能量补给功能始终存在电量耗尽的窘境。电能无线传输一直是人类的梦想,多年来国内外一些科学家执着地开展着这项研究,但进展甚微。 2007年MIT的科学家在电能无线传输原理上有了突破性进展,他们利用电磁耦合谐振原理实现了中距离的电能无线传输,在2m多距离内将一个60W的灯泡点亮,且传输效率达到 40%左右,这种方法被称作Witricity技术。该技术与其他技术相比具有以下优点(I)可以定向的传输能量,只有当谐振线圈存在时才能接收能量。由于生物组织的固有谐振频率一般非常低,对能量的传输几乎没有影响,所以该技术对于人体来说是安全的。(2)可以进行中距离的无线能量传输,传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型磁耦合谐振无线能量传输系统,其特征在于,包括:高频正弦信号发生和功率放大电路、激励线圈和小尺寸谐振初级线圈、小尺寸谐振次级线圈和能量汲取线圈以及整流滤波充电电路,其中激励线圈与功率放大电路相连接,能量汲取线圈与负载相连,当谐振初级线圈和谐振次级线圈之间产生强烈的磁耦合谐振时,能在较远的距离下有效地传递能量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐桂芝赵军李烜
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:

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