本发明专利技术公开了一种应用于植入式心脏起搏器的功率可调式无线充电装置，包括发射端和接收端，发射端包括功率调节单元、发射线圈、变压器、控制电路、驱动电路和第一变频电路，功率调节单元用来调节发射线圈电磁能的发射功率；接收端包括接收线圈、第二变频电路、整流滤波电路和电源监控电路，电源监控电路通过无线射频通讯模块与程控仪交互信息。通过功率调节单元实现了发射线圈发射功率的可调节。本发明专利技术通过功率调节单元实现了发射线圈发射功率的可调节，通过电源监控电路实时监控心脏起搏器的电池电量消耗和充电情况，适用于于心脏起搏器的无线充电。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种应用于植入式心脏起搏器的功率可调式无线充电装置，包括发射端和接收端，发射端包括功率调节单元、发射线圈、变压器、控制电路、驱动电路和第一变频电路，功率调节单元用来调节发射线圈电磁能的发射功率；接收端包括接收线圈、第二变频电路、整流滤波电路和电源监控电路，电源监控电路通过无线射频通讯模块与程控仪交互信息。通过功率调节单元实现了发射线圈发射功率的可调节。本专利技术通过功率调节单元实现了发射线圈发射功率的可调节，通过电源监控电路实时监控心脏起搏器的电池电量消耗和充电情况，适用于于心脏起搏器的无线充电。【专利说明】应用于植入式心脏起搏器的功率可调式无线充电装置
本专利技术涉及一种电能传输装置，具体涉及一种应用于植入式心脏起搏器的功率可调式无线充电装置。
技术介绍
世界卫生组织统计，目前全球每年有1750万人死于心脏病，预料2015年将有2000万人死于此病。心率过缓、心律失常、心衰都能导致死亡。正确有效治疗诊断是生存的重要因素，而心脏起搏器已成为治疗心血管病的重要技术，应用于对窦性停止、窦房阻滞、心房/心室出现异位节律及心动过速等疾病。自1932年第一台心脏起搏器问世以来，人类不断在心脏起搏理论与实践基础上开拓创新，历经几代人的努力，心脏起搏器已经成为了一项成熟可靠的医疗技术。目前，人工心脏起搏器可以分为体外临时型和植入型两种，前者主要用于提供急救性临时起搏，而后者主要是供长期植入性起搏治疗。近40多年来无论是起搏器工程技术还是临床应用都得到快速发展。1997年对全世界起搏器的使用进行了统计，以每百万人植入起搏器数计算，其中美国571，法国552，德国440，加拿大368，澳大利亚345，以色列293，日本153，香港100，新加坡61。中华医学会心电生理和起搏分会2002年进行的全国起搏器使用调查得出的数据表明:我国大陆至少有279家医院开展了起搏器植入术；2001年植入起搏器总数10857台；每百万人8台，其中双心腔起搏器占36.3%，心室单心腔起搏器占56.2%，其它包括 AAI (R)和 VVI (R)占 7.5%。目前，心脏起搏器主要采用内置电池作为动力源，这种电池通常有5~10年的工作寿命，一旦能量接近耗尽，就需要采用手术方式更换电池，然而患者对起搏器何时电量耗尽并没有把握。甚至需要在使用年限的前1-2年内定期赴医院接受检查。这无疑会造成一些年老病人的不便。如果将无线充电技术运用于心脏起搏器，则无需手术取出电池，即可为体内心脏起搏器进行充电，避免手术失败、胸腔感染等风险，可大大提升心脏患者术后生活质量，且还能极大节约患者的医疗费用和痛苦。此外，无线充电更安全，因为没有外漏的连接器，可彻底避免漏电、跑电等安全隐患。无线充电技术最先在净水器中运用，至今已有8年应用时间，其安全性已得到了 36个国家验证，不会对人体和环境带来危害。据介绍，无线充电大致是通过电磁场输送能量的，而人类以及人类身边的绝大多数物件都是非磁性的，因此也不存在福射的隐患。目前无线充电技术主要·包括电磁感应和磁共振两种方式，并结合相关的交流感应技术。磁共振方式已被广泛用于信号传输，但是在电能传输中的应用鲜有报道。磁共振充电在MHz级频率的应用能加剧电磁兼容性(EMC)问题，对用于该充电器的电力电子转换器具有挑战性，增加电子电路损耗，从而降低系统效率。电磁感应方式是在发送端和接收端采用线圈来发送和接收交流信号进行充电，使用者只需将待充电设备放在一个“平板”上即可实现充电，但对线圈位置有着严格要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可应用于植入式心脏起搏器的功率可调式无线充电装置。为达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案: 应用于植入式心脏起搏器的功率可调式无线充电装置，包括发射端和接收端，其中:发射端包括功率调节单元、发射线圈、变压器、控制电路、驱动电路和第一变频电路，变压器输出端分别连接控制电路、第一变频电路和驱动电路的输入端，控制电路和驱动电路的输出端均连接第一变频电路的输入端，第一变频电路的输出端连接发射线圈；功率调节单元由不少于2片的金属片围成，每片金属片的各端头均与相邻金属片的相邻端头紧密重叠，且金属片端头重叠部分面积大小可调整，发射线圈置于功率调节单元内； 接收端包括接收线圈、第二变频电路、整流滤波电路和电源监控电路，接收线圈、第二变频电路、整流滤波电路依次相连，整流滤波电路输出端连接电池系统，电源监控电路也与电池系统相连，电源监控电路通过无线通讯模块与程控仪交互信息。上述发射线圈为三维圆台状螺旋形的发射线圈，且所述的功率调节单元为碗状结构，发射线圈置于功率调节单元底面。作为优选，功率调节单元由不少于3片的金属片围成。作为优选，上述金属片内表面涂覆有顺磁性材料涂层。作为优选，上述发射线圈内插入有磁芯，所述的磁芯为圆台状，且其表面设有与发射线圈吻合的螺线形槽。作为优选，上述接收端还包括反馈电路和控制器，其中，反馈电路输入端连接整流滤波电路输出端，其输出端连接第二变频电路；控制器包括第二变频电路控制器、整流滤波电路控制器和反馈电路控制器，分别与第二变频电路、整流滤波电路和反馈电路相连。上述接收端的一种【具体实施方式】为:接收端和电池系统集成于一接收端贴片元器件内，其中，接收线圈设置为平面圆形螺线线圈。 与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果: 1、通过功率调节单元实现了发射线圈发射功率的可调节。2、通过电源监控电路实时监控心脏起搏器的电池电量，当电池电量快耗尽时，采用本专利技术对心脏起搏器电池进行充电；在充电过程中，当监控到电池电量已充满，则停止充电。3、可用于心脏起搏器，无需进行外科手术，即可对植入人体内的心脏起搏器进行充电，避免了手术失败以及手术导致的胸腔感染等风险，减少植入了心脏起搏器患者的痛苦，极大提高了患者的生活质量，同时，还可以为患者节约医疗费用。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术发射线圈单元的具体结构示意图； 图2是本专利技术具体实施例的等效电路框图，其中，图(a)是发射端的等效电路框图，图(b)是接收端的等效电路框图； 图3是本专利技术接收端与心脏起搏器的具体连接示意图，其中，图(a)为俯视图，图(b)为侧视图。图中，110-发射线圈；120_金属片；130_金属片端头；140-金属片内表面；310_接收线圈；320_接收端贴片元器件；330_心脏起搏器。【具体实施方式】下面将结合附图和【具体实施方式】详细描述本专利技术技术方案，附图中的【具体实施方式】仅代表本专利技术的一种具体结构，本专利技术并不局限于该具体结构。本专利技术无线充电装置是基于电磁感应方式的充电装置，包括发射端和接收端，发射端包括发射线圈单元，其具体结构见图1，发射线圈单元包括三维圆台状螺旋形的发射线圈(110)和碗形的功率调节单元，发射线圈(110)位于功率调节单元内且置于功率调节单元内底面，功率调节单元用来调节发射线圈电磁能的发射功率，可以解决由于电磁能功率过于发散而导致的无线传输能量效率过低甚至失败的问题。功率调节单元由不少于2片的金属片围成，金属片数量根据实际情况可选择不同的片数，金属片优选为硅钢片。本具体实施中，功率调节单元由3片金属片(120)围成，每片金属片的各端(130)均与相邻金属片的相邻端本文档来自技高网...
【技术保护点】
应用于植入式心脏起搏器的功率可调式无线充电装置，其特征在于：包括发射端和接收端，其中：发射端包括功率调节单元、发射线圈、变压器、控制电路、驱动电路和第一变频电路，变压器输出端分别连接控制电路、第一变频电路和驱动电路的输入端，控制电路和驱动电路的输出端均连接第一变频电路的输入端，第一变频电路的输出端连接发射线圈；功率调节单元由不少于2片的金属片围成，每片金属片的各端头均与相邻金属片的相邻端头紧密重叠，且金属片端头重叠部分面积大小可调整，发射线圈置于功率调节单元内；接收端包括接收线圈、第二变频电路、整流滤波电路和电源监控电路，接收线圈、第二变频电路、整流滤波电路依次相连，整流滤波电路输出端连接电池系统，电源监控电路也与电池系统相连，电源监控电路通过无线通讯模块与程控仪交互信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗俊豪，王军华，刘开培，常辉，陈效俊，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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