[發明專利]一種植入式醫療器械無線充電最優功率自尋找系統

在審

• 申請號: 202210105913.4
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114448112A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李浩;馬玉龍;盧志輝
• 申請（專利權）人: 杭州承諾醫療科技有限公司
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H02J50/40;H02J50/70;H02J50/90;H02J7/00;A61N1/378
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1.一種植入式醫療器械無線充電最優功率自尋找系統，其特征在于，包括依次連接的最優功率尋找單元、鏈路功率計算單元、功率自適應處理單元和最優天線選擇單元，其中，

所述最優功率尋找單元輸出特定的功率尋找脈沖幀，用于識別接收端的狀態；

所述鏈路功率計算單元對無線充電發射端功耗、耦合系數、接收端功耗進行計算分析，或者鏈路整體功耗及損耗率；

所述功率自適應處理單元對鏈路功率計算的結果進行無線充電策略調整；

所述最優天線選擇單元根據功率自適應處理單元的處理策略，選擇開啟單線圈無線能量傳輸或者開啟多線圈進行無線能量傳遞。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述功率自適應處理單元對鏈路功率計算的結果進行無線充電策略調整中的策略為外部發射線圈計算最優功率點并選擇最優發射天線進行無線能量傳遞，提高能量傳輸效率，降低渦流損耗，減少渦流致熱溫升。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述功率自適應處理單元對鏈路功率計算的結果進行無線充電策略調整中的策略為當外部最優功率點尋找出現多象限近似值，系統將從Power_01-Power_05中篩選能量相對接近的點，認為植入式醫療器械接收線圈處于體外充電線圈的交匯區域，此時，體外充電端會啟動近似功率點的多線圈，同步輸出，并動態調整射頻驅動信號的占空比，進行無線能量傳遞及效率管理。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述多線圈啟動的前提條件是，體外無線充電的電路設計可以滿足最大線圈數同時工作時其EMC特性仍滿足醫療器械的標準規范。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述最優功率尋找單元用于產生KHz級別的特定占空比、特定信號長度的功率尋找脈沖幀，該脈沖幀中包含數據信息段或不包含數據信息。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述鏈路功率計算單元根據功率尋找脈沖幀發出后計算出發射端的功耗或峰值電流或平均電流、接收端的效率或峰值電流或平均電流、發射端與植入接收端的耦合因子或耦合系數和預估出介質厚度。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述功率自適應處理單元根據鏈路功率計算單元的指標結果，進行體外無線充電的參數調整，同時根據計算所得的參數，動態選擇單天線工作或多天線協同工作。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述參數調整包括驅動信號的占空比調整、無線充電信號的頻率及驅動間隙。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述最優天線選擇單元包括5個天線，5個天線分布于坐標系的原點及四個象限，四個象限中的天線角度差為90°或銳角。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述四個象限中的天線角度以植入式醫療器械端或植入接收端的天線分布為參考。