[發明專利]一種基于體內植入式芯片的微型三維電感

在審

• 申請號: 202210017986.8
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114551065A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王景璟;楊濤;馬駿;候向往
• 申請（專利權）人: 北京芯聯心科技發展有限公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30;H01F27/26;H01F27/40
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 李勇

本發明涉及一種基于體內植入式芯片的微型三維電感，包括，微型三維電感單元，包括骨架，所述骨架包括用于置入磁芯的通孔以及纏繞線圈的外骨架，所述外骨架包括用于橫向繞線的第一外骨架、用于豎向繞線的第二外骨架以及用于縱向繞線的第三外骨架；外部磁場傳感單元，其用于向微型三維電感單元提供磁通量；控制單元，其與所述微型三維電感單元與所述外部磁場傳感單元相連接，用于根據所述微型三維電感單元的工作效率對外部磁場傳感單元的磁場輸入角度進行調節，以使微型三維電感單元的工作效率符合預設標準。

技術領域

本發明涉及三維電感領域，尤其涉及一種基于體內植入式芯片的微型三維電感。

背景技術

目前學術界有基于無線內窺膠囊的三維電感相關研究，旨在讓內窺鏡擺脫電池，能夠在體內以任意姿態接收體外的無線供電能量，但都停留在學術研究層面，目前均沒有真正得到實際應用。現有的電感體積大，無法滿足體內植入式芯片場景且效率低，不同維度線圈接收的能量會產生抵消，同時，為了滿足內窺膠囊在體內以任意姿態工作時，均有至少2個維度的線圈與體外無線供電磁場的法向呈正向角度，以此帶來正向電流。然而，如此設計難以避免剩下那個維度的線圈與體外無線供電磁場的法向呈反向角度，這樣該線圈產生的電流將會和正向兩個線圈產生的電流相抵消，導致電感的整體效率偏低。

因此，本發明基于內窺膠囊設計的三維電感，采用骨架和小尺寸磁芯的設計方案，縮小三維電感線圈的整體尺寸，使其尺寸普遍在厘米尺度，而體內植入式芯片的尺寸在1mm級別，同時，采取各維度線圈加權設計方法，解決了線圈電流相互抵消的問題，改善了其在體內工作效率。

發明內容

為此，本發明提供一種基于體內植入式芯片的微型三維電感，可以解決無法根據植入體內的微型三維電感的位置對外部磁場傳感單元的磁通量輸入位置進行調節，以使微型三維電感的工作效率符合標準的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種基于體內植入式芯片的微型三維電感，包括：

微型三維電感單元，包括骨架，所述骨架包括用于置入磁芯的通孔以及纏繞線圈的外骨架，所述外骨架包括用于橫向繞線的第一外骨架、用于豎向繞線的第二外骨架以及用于縱向繞線的第三外骨架；

外部磁場傳感單元，其用于向微型三維電感單元提供磁通量；

控制單元，其與所述微型三維電感單元與所述外部磁場傳感單元相連接，用于根據所述微型三維電感單元的工作效率對外部磁場傳感單元的磁場輸入角度進行調節，以使微型三維電感單元的工作效率符合預設標準。

進一步地，所述控制單元根據植入式芯片的反饋的數據量s與預設數據量S0相比較，判定是否對所述微型三維電感單元根據進行充電，其中，

當s＞S0，所述控制裝置判定不需要對所述微型三維電感單元充電；

當s≤S0，所述控制裝置判定啟動外部磁場傳感單元對所述微型三維電感單元充電。

進一步地，所述控制單元設置有自學習模塊，所述自學習模塊根據植入式芯片應用領域獲取微型三維電感單元工作效率標準值，其中，控制單元預設第一應用領域A1、第二應用領域A2···第n應用領域An，控制單元預設微型三維電感單元工作效率a，設定第一預設工作效率標準值a1、第二預設工作效率標準值a2···第n預設工作效率標準值an，自學習模塊根據當前植入式芯片應用領域Ai選取第i預設工作效率標準值ai為當前應用于植入式芯片的微型三維電感單元工作效率標準值。

進一步地，所述自學習模塊根據獲取的當前微型三維電感單元工作效率標準值ai與預設工作效率標準值a0相比較，對各外骨架的線圈匝數進行調節，其中，

當ai≤a0，所述自學習模塊降低各外骨架線圈匝數zp至zp1，設定zp1＝zp×(1-(a0-ai)/a0)；

當ai＞a0，所述自學習模塊提高各外骨架線圈匝數zp至zp2,設定zp2＝zp×(1+(ai-a0-)/a0)；