[实用新型]一种人体头颅动能充电电池系统

说明书

本实用新型公开一种人体头颅动能充电电池系统，包含：环状体，与头颅内的前半规管或/和后半规管或/和外半规管平行，环状体的外周缠有线圈且中空结构，其内周壁形成环形轨道，环形轨道内设有至少一个扇形磁铁；第一磁铁，设置在每段环状体两侧，第一磁铁的任意一侧和与该侧相邻的扇形磁铁同极相对设置，扇形磁铁在环形轨道内往复运动，线圈的磁通量变化产生电能。线圈与充电模块相连接，或者线圈与植入式听觉脑干植入装置连接，直接输出电能进行充电和/或供电。本实用新型为三维立体动能捕获装置，充分搜集人体头部的空间运动能量并转换为电能；本实用新型可作为全植入式人体动能充电装置，体积小，重量轻，结构简单，易损坏，易于实现。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种人体头颅动能充电电池系统。

背景技术

上世纪90年代，日本索尼公司首先研制出锂电池并将其商品化，此后，锂电池技术得到了迅速又广泛的应用，逐渐成为各种便携式电子设备的供电电源。相比较曾经流行的镍镉和镍氢电池来说，锂离子电池具备电压容量大、能量密度高等两大技术优势，而且锂离子电池在正常充放电的情况下不存在电能容量逐渐减少的镍镉和镍氢电池特有的记忆效应，因此它可以循环充放电的次数较多，循环寿命高，而且锂离子电池的充电功率范围比较宽、自放电率很低。

目前，如何利用能量收集技术实现振动能的转换是一个很有应用前景的课题，电磁式能量采集方式的研究是实现振动能量转化的重要方法。人体有很多能够利用的运动方式如：呼吸、手臂运动、打字以及行走。研究表明正常人的正常行走可以产生5-8W的寄生能量输出。

尽管锂离子电池的性能相当优越，但是目前临床植入设备趋向于一体化、美观化，随之而来的能量需求增加。耗电量的增加意味着需要体积、容量更大更大的锂电池，这与植入设备的美观、精巧要求相悖。很多医疗装置需要每天长时间使用，并且目标是终身使用，耗电量的增加及续航时间的要求意味着需要性能更为优越的电池。

基于上述，研发一种通过捕获人体头颅摆动动能并将动能转化为电能的适用于全植入式听觉脑干植入装置的人体头颅动能充电电池系统实为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于临床设备(例如全植入式听觉脑干植入装置)的人体头颅动能充电电池系统，将人体三维动能的捕获和将动能转化为电能，即尽可能地捕获人体头颅摆动中的动能并将其转换为电能，储存在储能装置中，或者直接输出电能为耗电装置(例如全植入式听觉脑干植入装置)进行充电和/供电，同时体积小、重量轻且结构简单不易损坏。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种人体头颅动能充电电池系统，置于人体头颅，包含：至少一段环状体，与头颅内的前半规管或/和后半规管或/和外半规管平行，环状体的外周缠有线圈，环状体为中空结构且内周壁形成环形轨道，环形轨道内设有通过头部运动捕获动能的至少一个扇形磁铁；第一磁铁，设置在每段环状体两侧，所述第一磁铁的任意一侧和与该侧相邻的扇形磁铁同极相对设置，使得扇形磁铁在环形轨道内往复运动，所述线圈的磁通量变化产生电能。

优选地，所述环状体上缠绕的线圈与充电模块相连接，将产生的电能通过所述充电模块调整到合适的直流电并储存在储能装置中，或者，所述线圈与耗电装置连接，直接输出电能为该耗电装置充电和/或供电；

所述耗电装置为植入式听觉脑干植入装置。

优选地，所述环状体为非导磁性材料的圆环段；所述环状体的内周壁面电镀有聚四氟乙烯层。

优选地，环状体为与前半规管平行、与后半规管平行、与外半规管平行中任意一段环状体；或者，环状体包含与前半规管平行、与后半规管平行、与外半规管平行的任意组合的两段环状体；或者，环状体包含与前半规管平行、与后半规管平行和与外半规管平行的三段环状体。

优选地，相邻的两段环状体相互垂直。