[实用新型]一种用于中远距离微型胶囊无线供电的柔性接收线圈装置

说明书

本实用新型公开一种用于中远距离微型胶囊无线供电的柔性接收线圈装置，该柔性接收线圈装置包括：包括：线圈基板本体和薄膜封装层；线圈基板本体自一端至另一端分为三个区域，分别为辅助线圈区、柔性磁线圈区以及印制线路板电气件布局区；柔性磁线圈区采用对称主线圈布局设计；线圈基板本体环绕贴合覆盖在胶囊柱体的内侧表面上，柔性磁线圈区贴覆在胶囊柱体的内壁上，两个辅助线圈区贴覆在胶囊柱体的顶部内壁以及底部内壁处。胶囊无线充电用的柔性线圈基板的环绕贴覆设置保证其具有三维接收能力，信号接收能力更强；柔性线圈的通磁面积理论上可以覆盖到整个胶囊内表面，所以其具有更高的磁耦合系数，可获得更大的传输功率，其信号传输稳定可靠。

技术领域

本实用新型涉及微型胶囊领域，尤其涉及一种用于中远距离微型胶囊无线供电的柔性接收线圈装置。

背景技术

目前对于微型无线能量传输系统的技术研究主要集中于提高能量传输效率以及输出直流电压的稳定性和干净程度两个方向。

其中，胶囊传感器这种微型诊疗装置在工作时需要附着在动物体内随动物运动而不断姿态调整，从而改变到无线供能系统中能量发射和接收装置的相对位置和角度，进而使接收装置上产生的感应电压产生较大波动。这一方面会影响到能量传递的效率大小和稳定性，另一方面也要求系统能量接收端的AC/DC转换电路能够在较大的交流输入范围内提供稳定的直流输出。

现有技术常常采用铜线绕制线圈作为无线接收线圈来在胶囊传感器中进行使用，但是研究发现传统布局的接收线圈装置仍然存在如下技术缺陷：1、从几何尺寸，现有技术中使用铜线绕制线圈将会造成胶囊结构体占用体积更大的问题(采用铜线绕制接收线圈，绝大部分设置了磁芯，不利于胶囊体积和重量控制，并不利于通讯天线复用)。2、现有技术中的发射单元和接收线圈间传输距离受到较大限制，一般小于30cm。3、传输功率受到胶囊内部空间的限制，其尺寸一般不超过Φ11×20mm。以上原因造成能量发射单元与接收线圈之间的耦合失配，耦合系数较低，因此，能量传输效率低下，并且功率传输不稳定。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于中远距离微型胶囊无线供电的柔性接收线圈装置，用以解决现有技术中的上述技术问题。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面，本实用新型提出一种用于中远距离微型胶囊无线供电的柔性接收线圈装置，包括：

线圈基板本体和封装覆盖在所述线圈基板本体的外部的薄膜封装层；

所述线圈基板本体自一端至另一端分为三个区域，分别为设置在最左端的两个圆形形状的辅助线圈区、最右侧的柔性磁线圈区以及设置在中间的印制线路板电气件布局区；

所述柔性磁线圈区以及所述印制线路板电气件布局区整体一体成型为矩形形状，且两个所述圆形形状的辅助线圈区则分别设置在所述印制线路板电气件布局区的两侧；

所述柔性磁线圈区包括至少一组柔性印刷的环绕接收线圈(以及适配电路)，作为主线圈；所述辅助线圈区上则包括至少一组柔性印刷的环绕接收线圈，作为辅助线圈；所述辅助线圈与所述主线圈连接；

所述线圈基板本体环绕贴合覆盖在胶囊柱体的内侧表面上，其中柔性磁线圈区贴覆在胶囊柱体的内壁上，而两个所述辅助线圈区则贴覆在胶囊柱体的顶部内壁以及底部内壁处。

作为一种可实施方式，所述柔性磁线圈区上的主线圈为环绕在胶囊柱体的内壁处的非对称主线圈结构。

作为一种可实施方式，所述主线圈的非对称结构形式包括第一结构形式的主线圈、第二结构形式的主线圈或第三结构形式的主线圈中的任意一种形式：

第一结构形式的主线圈为：单组绕线线圈环绕在所述胶囊柱体的内壁的一周，且所述单组绕线线圈的环绕形成周长长度小于所述胶囊柱体的内壁的周长长度；所述胶囊柱体的内壁上未被所述单组绕线线圈覆盖周长定义为留白周长；所述留白周长为胶囊柱体的内壁总周长的5％-10％。