[發明專利]一種收集生物體運動能量的能源供給裝置

有效

• 申請號: 201611035653.9
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN108092544B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 李舟;石波璟
• 申請（專利權）人: 北京納米能源與系統研究所
• 主分類號: H02N1/08
• 分類號: H02N1/08
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

一種收集生物體運動能量的能源供給裝置及植入式醫療電子器件，包括能量采集單元、整流單元和儲能單元；能量采集單元用于在生物體運動時，通過感應該生物體與參考地之間的電位差產生感應電流；整流單元用于將能量采集單元輸出的感應電流整流成直流電流，并為儲能單元和/或負載提供電能；儲能單元，用于在整流單元有電能輸出時存儲整流單元輸出的電能，以及在整流單元無電能輸出時為負載提供電能。可利用摩擦起電和靜電感應原理將生物體的動能轉化為電能并進行整流、存儲，以為負載提供長效能源供給，從而不僅可減輕患者的手術風險和經濟負擔；而且，由于能量的來源為整個生物體與參考地之間的電位差，因此可產生較大的感應電流，輸出功率較高。

技術領域

本發明涉及發電機技術領域，尤其涉及一種收集生物體運動能量的能源供給裝置。

背景技術

植入式醫療電子器件，如心臟起搏器、腦起搏器等，在當今臨床醫學領域中占據了重要的地位，極大地改善了患者的癥狀和生活質量，具有顯著的社會價值和經濟價值。但作為新興的醫療器械發展方向，植入式醫療電子器件的發展仍然面臨許多問題亟待解決，尤其是長效能源供給問題。

現階段植入式醫療電子器件主要依靠電池供電，工作壽命有限，一旦電池耗盡，病人不得不再次面對巨大的手術風險和經濟負擔。此外，還有些植入式醫療電子器件可利用無線充電技術進行充電，但患者需定期去往指定地點并借助專業設備，耗時耗力，增加了患者的負擔。另外，植入式醫療電子器件也可采用收集生物運動能量轉化為電能的能源供給裝置作為長效能源供給，但現有技術的收集生物運動能量轉化為電能的能源供給裝置主要為壓電式，此種裝置由于需要采用壓電材料，成本較高；另外受限于壓電材料的面積大小，能量的輸出功率也較低。

發明內容

本發明實施例提供了一種收集生物體運動能量的能源供給裝置，用以解決由于現有的植入式醫療電子器件無法獲得高效、低成本的長效能源供給的問題。

本發明實施例提供了一種收集生物體運動能量的能源供給裝置，包括能量采集單元、整流單元以及儲能單元，其中：

所述能量采集單元，用于在所述收集生物體運動能量的能源供給裝置所在的生物體運動時，通過感應所述生物體與參考地之間的電位差產生感應電流；

所述整流單元，用于將所述能量采集單元輸出的感應電流整流成直流電流，并為所述儲能單元和/或負載提供電能；

所述儲能單元，用于在所述整流單元有電能輸出時存儲所述整流單元輸出的電能，以及在所述整流單元無電能輸出時為所述負載提供電能。

相應地，本發明實施例還提供了一種植入式醫療電子器件，所述植入式醫療電子器件包括上述的收集生物體運動能量的能源供給裝置。

本發明有益效果如下：

本發明實施例提供了一種收集生物體運動能量的能源供給裝置及包括該收集生物體運動能量的能源供給裝置的植入式醫療電子器件，該收集生物體運動能量的能源供給裝置包括能量采集單元、整流單元以及儲能單元；其中，能量采集單元用于在生物體運動時，通過感應該生物體與參考地之間的電位差產生感應電流；整流單元用于將能量采集單元輸出的感應電流整流成直流電流，并為儲能單元和/或負載提供電能；儲能單元，用于在整流單元有電能輸出時存儲整流單元輸出的電能，以及在整流單元無電能輸出時為負載提供電能。也就是說，可利用摩擦起電和靜電感應原理將生物體的動能轉化為電能并進行整流、存儲，以為負載提供長效能源供給，從而不僅可減輕患者的手術風險和經濟負擔；而且，由于能量的來源為整個生物體與參考地之間的電位差，因此可產生較大的感應電流，輸出功率較高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。