[发明专利]为人工心脏提供电源的能量无线定向传递系统

摘要

为人工心脏提供电源的能量无线定向传递系统，属于生物医学工程领域，涉及一种定向无线能量传递系统。包括高频磁场激发装置，相位控制装置，发射天线阵列，接收天线，能量转换装置，其中，所述高频磁场激发装置产生相位可调的高频交变电场；所述发射天线阵列将高频电场转换为高频电磁场；所述相位控制装置检测所述接收天线的位置变化，进而调整发射天线阵列中各个天线的电磁场相位；所述接收天线植入体内，接收电磁场能量；所述能量转换装置将所述接收天线接收的交变电磁场能量变为电场能量，并通过整流滤波成为直流电，供给人工心脏运行。利用本发明，提高了人工心脏无线能量传递系统的效率、可靠性与安全性。

主权项

为人工心脏提供电源的能量无线定向传递系统，包括高频磁场激发装置，相位控制装置，发射天线阵列，接收天线，能量转换装置，其特征在于：所述高频磁场激发装置产生相位可调的高频交变电场；所述发射天线阵列将所述高频交变电场转换为高频交变电磁场；所述相位控制装置检测所述接收天线的位置变化，进而调整发射天线阵列中各个天线的电磁场相位；所述接收天线植入体内，接收交变电磁场能量；所述能量转换装置将所述接收天线接收的交变电磁场能量变为电场能量，并通过整流滤波成为直流电，供给人工心脏运行；所述发射天线阵列由两个以上的面状天线组成，该天线由导电金属缠绕而成，其形状为对称几何形状；所述的相位控制装置由信号采集部分、负载谐波检测模块、主控模块与相位调节模块组成，其中所述信号采集部分采集发射天线阵列中各个天线的输入电流与电压信号；所述负载谐波检测模块提取接收天线的功率互感信号；所述主控模块与相位调节模块根据所述输入电流与电压信号、所述功率互感信号计算系统的传递效率，并根据优化理论计算出使传递效率最优的相位组合，然后调整发射天线阵列中各个天线输出信号的相位参数；所述发射天线阵列采用3×3矩阵排列，每个天线为匝数20匝、直径50mm的圆线圈，该圆线圈采用直径0.5mm的铜线缠绕而成；所述接收天线为匝数40匝、直径20mm的圆线圈，该圆线圈采用直径0.5mm的铜线缠绕而成。