[發明專利]一種用于心臟起博器的全方位遠距離無線充電裝置

在審

• 申請號: 201910706430.8
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110429724A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張航;丁冠文
• 申請（專利權）人: 南京市第一醫院
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H02J50/23;H02J7/00;A61N1/378;A61N1/362
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

本發明涉及一種用于心臟起博器的全方位遠距離無線充電裝置，通過射頻電磁波來傳遞能量，實現能量在0?4.5米的范圍內傳輸，能夠針對起搏器進行遠距離、全方位充電，提高了能量傳輸的距離；其中通過半球形底座設計的射頻無線功率發射裝置，能夠針對所設區域的各個角度實現射頻電磁波的覆蓋，由此實現高頻無線感應充電裝置在所設區域中的任意位置，均可實現射頻電磁波充電，解除了原有能量接收單元與發射單元之間需保持固定位置關系的約束，讓起搏器的充電方式更加便捷，使得起搏器使用者不受充電操作、而影響其自身活動，由此即可延長充電時間，減小能量傳輸功率，更有利于能量發射單元與接收單元的小型化，有利于起搏器與充電單元的集成設計，降低設備成本。

技術領域

本發明涉及一種用于心臟起博器的全方位遠距離無線充電裝置，屬于無線充電技術領域。

背景技術

心臟起搏器是一種植入于體內的電子治療儀器，通過脈沖發生器發放電脈沖，通過導線電極的傳導，刺激電極所接觸的心肌，使心臟激動和收縮，從而達到治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙的目的。電脈沖能量來自置于體內的電池，因此心臟起搏器使用一定年限后，必須更換電池以持續提供電脈沖能量。

為解決心臟起搏器更換電池的問題，不少研究者提出了對心臟起搏器電池進行無線充電的方案。但受無線充電技術發展的限制，所提方案主要采用傳統的電磁能量轉換方式，即能量的發射單元和接收單元各安裝一個線圈，接收單元的天線感應變化的磁場、而產生感應電動勢，經過濾波、穩壓等處理后，即可對電池進行充電。但是，這些充電方案都是近場充電，在充電進行時，能量接收單元必須靠近能量發射單元，接收單元線圈平面的變化也會影響能量接受的效果。這就限定了使用者在充電時必須保持著與能量發射單元相固定的位置關系，限制了使用者的自由。而且，由于能量接收單元接收線圈的存在，無法實現設備的小型化。充電時使用者可自由活動的小型化遠場無線充電心臟起搏器更符合市場需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于心臟起博器的全方位遠距離無線充電裝置，通過射頻電磁波來傳遞能量，可實對起搏器的遠距離、全方位充電。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種用于心臟起博器的全方位遠距離無線充電裝置，包括射頻無線功率發射裝置和置于心臟起搏器中的高頻無線感應充電裝置；

其中，射頻無線功率發射裝置包括工頻電源、高頻電流調制、半球形底座、以及至少兩個射頻電磁波發射天線，各個射頻電磁波發射天線分布設置于半球形底座的球形面上，工頻電源的輸出端與高頻電流調制的輸入端相連接，工頻電源與高頻電流調制固定設置于半球形底座中，各個射頻電磁波發射天線分別與高頻電流調制的輸出端相連接，半球形底座的底面位置固定設置，各個射頻電磁波發射天線工作、所發出的射頻電磁波共同覆蓋所設區域；

高頻無線感應充電裝置包括射頻電磁波接收天線和高頻電流調理，射頻電磁波接收天線為磁感線圈結構，射頻電磁波接收天線與高頻電流調理的輸入端相連接，高頻電流調理的輸出端與起搏器的電池相連接，高頻無線感應充電裝置與心臟起搏器位于射頻無線功率發射裝置所設區域中時，射頻電磁波接收天線在射頻無線功率發射裝置所發射頻電磁波的作用下產生電能、經高頻電流調理為起搏器的電池進行供電。

作為本發明的一種優選技術方案：所述射頻無線功率發射裝置還包括至少兩個控制開關，所述半球形底座球形面陣列劃分為各個陣列區域，控制開關的數量與半球形底座球形面上陣列區域的數量相等，且各個控制開關分別與半球形底座球形面上各個陣列區域一一對應，半球形底座球形面上各陣列區域中的射頻電磁波發射天線經對應控制開關、與所述高頻電流調制相連接，半球形底座球形面上各陣列區域中的射頻電磁波發射天線在所連控制開關的控制下、發出射頻電磁波。