[发明专利]无线充/供电系统有效
申请号: | 201710541495.2 | 申请日: | 2017-07-05 |
公开(公告)号: | CN107276250B | 公开(公告)日: | 2019-12-13 |
发明(设计)人: | 王伟明;文雄伟;胡春华;薛林;郝红伟;李路明 | 申请(专利权)人: | 北京品驰医疗设备有限公司;清华大学 |
主分类号: | H02J50/12 | 分类号: | H02J50/12 |
代理公司: | 11376 北京永新同创知识产权代理有限公司 | 代理人: | 钟胜光 |
地址: | 102200 北京市昌平区*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 无线 供电系统 | ||
本发明提供了一种无线充/供电系统及其使用和制造方法。该无线充/供电系统包括外壳;空心线圈,其设置在所述外壳上,并且可连接到电源;由软磁材料制成的片状部件,其位于所述空心线圈的其中一个端面处;以及驱动装置,其用于驱动所述片状部件,以调整所述片状部件和所述空心线圈之间、沿所述空心线圈的纵轴的距离。通过本发明的方案,由于软磁材料制成的片状部件体积小、重量轻,能够方便地通过调整片状部件和空心线圈之间的距离来在无线充/供电期间实现对电磁耦合状态的改善。
技术领域
本发明涉及无线充/供电系统,尤其涉及能够被调整以改善电磁耦合的无线充/供电系统,及其使用和制造方法。
背景技术
无线充/供电技术在很多领域中得以应用,通常基于电磁耦合原理通过电磁感应在两个设备之间传递能量。
近些年来,可充电式电池,例如可充电锂电池,被应用于植入式医疗仪器,使得能够在电池能量耗尽时,对该电池进行无线充电,而不必通过手术来更换植入式医疗仪器,避免了给患者带来更多身体上的创伤和经济负担。
为了给植入式医疗仪器充电,需要在体内和体外各使用一个线圈,基于电磁耦合原理穿过患者的皮肤来传递电能。这两个线圈的耦合强度受到各自的电感量、距离以及角度等多种因素的影响。在实际使用过程中,找到体内和体外线圈之间的最佳耦合是非常重要的。
发明内容
期望提供一种无线充/供电系统,能够通过调整无线充/供电系统的部件来改善,例如为植入式医疗仪器,进行无线充/供电所使用的天线设备之间的电磁耦合。
根据本发明的方案,无线充/供电系统的天线设备包括由软磁材料制成的片状部件,在天线设备中的空心线圈的一个端面处设置软磁材料制成的片状部件作为导磁材料,从而增加了电感量;该软磁材料制成的片状部件体积小、重量轻,与常规的使用铁氧体磁芯增加电感量的方式相比,更小体积或重量的软磁材料能够提供相同、甚至更大的电感量,从而提高了无线充/供电的能量传输效率。由此该片状部件体积小、重量轻,能够容易地调整该片状部件与空心线圈之间的距离,尤其是容易实现对该片状部件和空心线圈之间的距离的精细调整,从而能够改善无线充/供电系统中的空心线圈与被充/供电的设备,例如植入式医疗仪器,内的线圈之间的电磁耦合,进一步提高无线充/供电的能量传输效率。因此,本发明的方案不仅能够减小无线充/供电系统的重量和体积、提高电感量,同时能够通过方便地调整该片状部件与空心线圈之间的距离改善电磁耦合,进而从整体上提高无线充/供电的能量传输效率。
一方面,本发明提供了一种无线充/供电系统,该无线充/供电系统包括外壳;空心线圈,其设置在所述外壳上,并且可连接到电源;由软磁材料制成的片状部件,其位于所述空心线圈的其中一个端面处;以及驱动装置,其用于驱动所述片状部件,以调整所述片状部件和所述空心线圈之间、沿所述空心线圈的纵轴的距离。
另一方面,本发明提供了一种医疗系统,该医疗系统包括根据本发明的无线充/供电系统,其设置在对象的体外;以及植入式医疗仪器,其包括可充电式电池/电容和天线设备,其中,所述天线设备包括线圈组件,所述线圈组件与所述无线充/供电系统的空心线圈耦合以产生电流,从而为所述植入式医疗仪器的可充电式电池或电容充电或供电。
又一方面,本发明提供了一种使用根据本发明的无线充/供电系统进行充/供电的方法,该方法包括接收输入信号;响应于所述输入信号,控制所述驱动装置驱动所述片状部件,以调整所述片状部件和所述空心线圈之间、沿所述空心线圈的纵轴的距离。
再一方面,本发明提供了一种制造根据本发明的无线充/供电系统的方法,该方法包括在所述外壳上设置空心线圈,所述空心线圈可连接到电源;获取由软磁材料制成的片状部件,将所述片状部件设置在所述空心线圈的其中一个端面处;以及获取驱动装置,其用于驱动所述片状部件,以调整所述片状部件和所述空心线圈之间、沿所述空心线圈的纵轴的距离。
附图说明
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