[实用新型]人工心室无线供电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及一种人工心室无线供电系统。

背景技术

心室辅助系统是专为晚期心脏病患者所设计的一套帮辅系统，它能帮辅已经衰竭的心脏完成部分功能，延长晚期心脏病患者生命，提高生活质量。现行心室辅助系统一般采用电源线供电。但是采用电源线供电方式导致了伤口外露，一直都存在感染及护理上的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种人工心室无线供电系统，解决了现有技术中采用电源线供电所存在的伤口外露，护理难度大，易感染的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种人工心室无线供电系统，包括通过高频电磁波传输提供电能和数据传输交换信息的体外部分与体内部分，所述的体外部分与体内部分形成闭环控制，

其中体外部分包括外部电源主控芯片，外部电源主控芯片上连接有外部通讯系统、液晶屏和逆变及谐振电路，逆变谐振电路上连接有外部主电池；

其中体内部分包括内部控制及检测芯片，内部控制及检测芯片上连接有内部通讯系统和整流及谐振电路，整流及谐振电路上连接有内部备用电池，

其中外部通讯系统与内部通讯系统通过无线数据信号连接；逆变及谐振电路与整流及谐振电路通过高频电磁波连接。

本实用新型的特点还在于，

其中的外部电源主控芯片选用C8051F020单片机。

其中的液晶屏选用LCM12864-15B中文液晶显示模块。

其中的外部主电池选用输出电压为22.2V，容量为4800mA/H的锂离子电池。

本实用新型的有益效果是，以无线供电技术为核心，应用高频逆变、功率补偿及电磁场耦合等技术实现非接触供电。首先在分析为人工心室辅助系统如何合理供给能量的基础上，针对体内设备的特殊性，从患者日常使用的角度为患者考虑，同时增加了与安全性密切相关的通讯及控制技术，力求将整个供电系统微型化、无线化，从而从根本上解决电源线所造成的感染、护理等问题，实现人工心室供电“有线”到“无线”的跨越。

附图说明

图1是本实用新型供电系统的结构示意框图。

图中，1.外部通讯系统，2.外部电源主控芯片，3.液晶屏，4.外部主电池，5.内部备用电池，6.内部控制及检测芯片，7.内部通讯系统，8.整流及谐振电路，9.逆变及谐振电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型如图1所示，包括体外部分与体内部分，两部分通过数据传输交换信息，形成闭环控制。

其中体外部分包括外部电源主控芯片2，外部电源主控芯片2上连接有外部通讯系统1、液晶屏3和逆变及谐振电路9，逆变谐振电路9上连接有外部主电池4。外部主电池4为一大容量电池，其电能应保证心室辅助系统连续工作10小时以上，所以我们选择了22.2V，容量为4800mA/H的锂离子电池为主功率电池。外部系统先将电池输出的直流电能经高频逆变后，输入谐振回路，在人体外产生周期变化的磁场。其电能经外部发射线圈耦合至体内后，经过整流、稳压为心室辅助系统系统提供稳定可靠的电能；外部电源主控芯片2是系统的控制中枢，它负责分析及采集各处电压。

其中体内部分包括内部控制及检测芯片6，内部控制及检测芯片6上连接有内部通讯系统7和整流及谐振电路8，整流及谐振电路8上连接有内部备用电池5，内部电压则通过内部通讯系统7由体内传至外部电源主控芯片2。分析比对后应用PID算法进行PWM波的脉宽调制，即可完成自主调节输出电压的功能，并在内部供电系统出现异常时向使用者发出报警。

其中外部通讯系统1与内部通讯系统7通过无线数据信号连接；逆变及谐振电路9与整流及谐振电路8通过高频电磁波连接。

其中的，

外部通讯系统1，用于协调者内部与外部系统的工作；

外部电源主控芯片2，用于完成检测电压，接收内部反馈信息，分析比对计算占空比，为半桥提供PWM波；

液晶屏3，用于对外部主电池4的电量，当前系统供电状况、内部供电状况的显示；

外部主电池4，用于为整个系统提供电能；

内部备用电池5，用于为体内部分提供备用电能；

内部控制及检测芯片6，用于对接收整流后的电压、内部备用电池5的电压及负载电压进行实时检测，并将检测的信息通过内部通讯系统7反馈至体外部分；

内部通讯系统7，用于将内部控制及检测芯片6检测的信息反馈至体外部分；

整流及谐振电路8，用于接收逆变及谐振电路9产生的高频电磁波，并将接收到的高频电磁波转换为直流电能，为体内部分提供电能；