[发明专利]一种应用于人体植入式设备的超声耦合无线充电系统

权利要求书

1.一种应用于人体植入式设备的超声耦合无线充电系统，其特征在于，包括：

发射端电源管理模块，位于人体外部并用于接收位于人体内部的接收端电池管理模块反映的电池状态信息并进行整理分析，决定是否对植入式设备的电池进行充电；

发射端阻抗匹配模块，位于人体外部并与所述发射端电源管理模块连接，用于使系统阻抗处于纯阻性阻抗状态，保证系统电能的有效传输；

超声发射模块，位于人体外部并与所述发射端阻抗匹配模块连接，用于将电能转换为超声能并穿过人体组织进行无线能量传输；

超声接收模块，位于人体内部并用于将接收到的所述超声发射模块转换成的超声能转换成电能；

接收端阻抗匹配模块，位于人体内部并与所述发射端阻抗匹配模块配合，用于使系统阻抗处于纯阻性阻抗状态，保证系统电能的有效传输；

接收端电池管理模块，位于人体内部并与所述接收端阻抗匹配模块连接，用于将采集到的植入式电池信息发送到人体外的所述发射端电源管理模块。

2.如权利要求1所述的应用于人体植入式设备的超声耦合无线充电系统，其特征在于，所述发射端电源管理模块包括：

功放电路，用于将普通的工频交流电转换成满足压电换能器进行正常能量转换工作的电压和电流；

开关电路，用于根据主控CPU单元发出的指令作用于开关，通过开关的开通和关断实现对所述功放电路工作状态的切换；

通信接口，用于将收集到的信息传入主控CPU单元；

主控CPU单元，用于将接收到的位于人体内部的接收端电池管理模块反映的电池状态信息进行整理分析，决定是否对植入式设备的电池进行充电，并作用于所述开关电路。

3.如权利要求1所述的应用于人体植入式设备的超声耦合无线充电系统，其特征在于，所述接收端电池管理模块包括：

电能转换电路，用于将高频交流电转换成可供电池充电的稳定直流电；

电池检测电路，用于实时采集植入式电池的状态信息并转入CPU控制单元；

CPU控制单元，用于将采集到的植入式电池的状态信息通过通信接口发送至发射端电源管理模块；

通信接口，用于保持所述CPU控制单元和发射端电源管理模块之间的连通。

4.如权利要求1所述的应用于人体植入式设备的超声耦合无线充电系统，其特征在于，所述超声发射模块和超声接收模块均采用工作频率在20kHz到50kHz之间的压电换能器。

5.如权利要求1所述的应用于人体植入式设备的超声耦合无线充电系统，其特征在于，还包括：

接收端通信模块，位于人体内部并与所述接收端电池管理模块连接，用于将所述接收端电池管理模块采集到的植入式电池的状态信息向人体外发送到发射端通信模块；

发射端通信模块，位于人体外部并与接收端通信模块连接，用于将所述接收端通信模块发出的信息转送到所述发射端电源管理模块。