[发明专利]手术室无线供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及低压供电系统，尤其涉及一种针对手术室环境的无线供电系统。

背景技术

现代手术的顺利完成离不开各种有源医学电气电子设备，如电钻、电刀、电凝、心血监护等。这些设备都是为了现代化的手术特意设计，有些设备是手术器械的革命，如双极电凝的止血作用，省却了丝线结扎的繁杂和松动。但这些电器需要在手术床旁边配置各式各样的供电设备。而不同规格、不同用途的供电设备均需要通过不同的接口及粗细、长短不一的导线与手术床上或医生手中的器械相连。因此，手术床周围的导线错综复杂，很难排布，杂乱的导线给术者和助手的活动带来不便，甚至可能导致灾难性事故。如全神贯注于手术的术者或助手在移动时没有留神脚下或身边的线路，就会拉动电线甚至被绊倒。在抢救过程中这一问题尤为突出。

为此，一些手术室尝试配备供电吊塔，从顶棚引下来的供电主体或插座，为手术室电器设备供电。但是不同厂家的设备规格不统一，大大小小的设备堆砌、散落必然需要占据大量空间。

另一种解决手术设备连线的方式是采用无线供电技术。但现有的无线供电技术主要针对的还都是家用设备，比较典型的是无线手机、平板电脑、笔记本电脑等充电设备，或无线供电桩，无线供电的照明灯等。针对医用无线设备，尤其是手术器械、无线摄像系统，无线信号传输，或无线通讯指挥机器人手臂，无线充电的电子体温计等，目前尚无无线供电设备与之匹配。目前医用无线供电系统的大多局限于小功率无线供电。例如，谭永宏的无线供电的医用工作站，以无线供电模式来解决输液泵、监测仪等不同设备都通过一个接线板供电。但这种接线板容易因液体滴落其上而发生短路。

何淑珍发明的植入式自适应无线传输方法和系统。该系统包括体外无线电源发射单元及体内无线电源接收和恢复单元，为克服液体造成的供电设备短路问题提供了启示，并实现了根据植入体内设备对所需电量的变化进行体外无线电源发射功率的自适应调节。该发明避免由于无线电源传输距离的变化导致的体外对植入体内设备供电不足与过量的问题，提高了供电的可靠性及安全性。但该发明所提供的供电方案，其供电电能和功率均较低，只能解决纤小植入体一类低功率设备的近距离无线供电，无法满足手术室多个电器或设备的供电需求。

医用器械通常需要远距离、大功率无线供电。但大功率无线充电所用的电磁场比较强，通常会干扰手术室里的各种电子设备，导致心电监护系统、金属器械带有感应电流，尤其，环状金属设备所受感应电流还会更强。而现有技术条件下，并没有合适的方法能够解决大功率无线充电设备所造成的电磁干扰以及感应电流。因此，目前急需一种能够解决手术室远距离、大功率可靠供电时，无线供电线圈所产生的电磁干扰与感应电流影响的技术。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种手术室供电系统，包括发射端电路、至少一个发射线圈、接收端电路和至少一个与所述发射线圈频率相匹配的接收线圈：

所述发射线圈铺设于手术室地面，所述接收线圈设置于手术床底部，所述接收端电路设置于手术床床体内；

所述发射端电路包括依次串接的三相进线模块、数控直流电源和逆变电路，其中，所述三相进线模块连接所述数控直流电源的交流输入端，所述数控直流电源的直流输出端连接所述逆变电路的直流输入端，所述逆变电路的交流输出端连接所述发射线圈的输入端；所述三相进线模块用于将电网能量输入至手术室供电系统，所述数控直流电源用于根据要求产生直流电，所述逆变电路用于将数控直流电源输出的直流电转化为能够通过线圈进行电磁辐射的交流电，

所述接收端电路包括依次串接的整流电路、逆变器、不间断电源和电源输出装置，其中，所述整流电路的交流输入接口连接所述接收线圈的输出接口，所述整流电路的直流输出接口连接所述逆变器的直流输入接口，所述整流电路由4个二极管桥接构成，用于将接收线圈接收到的交流信号转化为直流；所述逆变器的交流输出接口连接所述不间断电源的输入接口，用于将所述整流电路输出的直流信号转化为220V50Hz的交流电；所述不间断电源的输出接口连接所述电源输出装置，用于在线路故障时报警并提供稳定的电能输出。