[发明专利]能够自动控制的多负载无线能量传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量传输装置，尤其涉及一种能够自动控制的多负载无线能量传输装置。

背景技术

随着电子技术、生物医学技术的发展，用于人体诊疗的体内微机电系统逐渐得到推广应用，如心脏起搏器、神经记录系统、人工耳蜗等。由于采用化学电池为体内微机电系统供电的方式存在供电时间短，且有较大安全隐患等缺点，基于电磁感应原理的松耦合无线能量传输系统引起了广泛的研究兴趣。目前，单维无线能量传输系统已应用于某些体内器官移植装置的供电系统，如心脏起搏器、人工视网膜和胶囊内窥镜等。当前，无线供能技术在体内微机电系统中的应用主要存在如下几个问题：

1、无线能量传输系统的输出电能功率、效率问题。由于无线供能系统发射线圈与接收线圈之间的耦合系数较小，在输入电能功率一定时，输出电能功率、效率较小，不能完全满足体内诊疗微机电系统对电源的要求。

2、无线能量传输系统供能稳定性的问题。由于无线能量传输系统接收线圈的姿态与位置跟随体内微机电系统不断变化，同时单维无线能量传输系统的效率具有很强的方向性，这就造成其传输效率时高时低，甚至完全不能输出能量，稳定性很差。

3、无线能量传输系统的微型化。由于无线能量传输系统传输效率较低，为了获得较大功率的电能输出，通常做法是增大接收线圈的尺寸，这就给系统的微型化带了困难。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种能够自动控制的多负载无线能量传输装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

能够自动控制的多负载无线能量传输装置，包括能量发射装置和能量接收装置，所述能量发射装置由高频电源、发射线圈、初级补偿电容串联而成；所述能量接收装置包括第一接收线圈绕组、第二接收线圈绕组、第一全桥整流电路、第二全桥整流电路和滤波稳压电路；所述第一接收线圈绕组、第二接收线圈绕组分别与第一全桥整流电路、第二全桥整流电路的输入端连接；所述滤波稳压电路包括输入端A、输入端B、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电感L1和电感L2；所述电容C1和电容C3并联，且一公共端接地，另一公共端同时连接在输入端A和电感L1的一端上；所述电感L1的另一端连接在VDD上的同时且与电容C5的一端相连；所述电容C5的另一端接地；所述电容C2和电容C4并联，且一公共端接地，另一公共端同时连接在输入端B和电感L2的一端上；所述电感L2的另一端连接在VDD上的同时且与电容C6的一端相连，所述的电容C6的另一端接地；所述第一全桥整流电路、第二全桥整流电路的输出端与分别与滤波稳压电路的输入端A、输入端B连接。

优选地，所述发射线圈与接收线圈为分体式。

优选地，所述第一接收线圈绕组、第二接收线圈绕组为两个正交绕组。

优选地，所述第一接收线圈绕组、第二接收线圈绕组与第一全桥整流电路、第二全桥整流电路的输入端之间还分别串联有第一次级补偿电容和第二次级补偿电容。

优选地，所述发射线圈采用利兹线绕制，线圈1的骨架为空心圆柱体，所述骨架的内径240mm，厚度3mm，线槽高度72mm。

优选地，所述电容C3和电容C4均为钽电容。

优选地，所述电容C3和电容C4均为10uF。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明克服了化学电池能量有限，存在安全隐患的缺点，输出功率较高且效率也得到有效提升，具有较好的稳定性，利于实现连续平稳供能。

2、本发明的滤波稳压电路仅由6个电容和两个电感组成，其电路结构简单，能对接口卡进行滤波稳压，集成体积小，可有效的减少接口卡的体积。

附图说明

图1为本发明提出的能够自动控制的多负载无线能量传输装置的结构与连接示意图；

图2为本发明提出的能够自动控制的多负载无线能量传输装置的发射线圈结构示意图。

图3本发明提出的能够自动控制的多负载无线能量传输装置的接收线圈所含三个正交绕组结构示意图。

图中：1、旋转底座，2、支撑臂，3、伸缩臂，4、抓具连杆，5、气缸，6、隔热罩，7、循环水管，8、接触块。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。