[發明專利]一種膠囊內鏡無線供能系統優化方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202310413782.0
• 申請日: 2023-04-17
• 公開（公告）號: CN116599241A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 李旻;吳錦宇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;G06N3/006;G06F17/16;G06F17/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭宏謀

1.一種膠囊內鏡無線供能系統優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取膠囊內鏡的無線能量傳輸系統的器件等效電路模型；

對器件等效電路模型中的二極管和LDO線性穩壓器進行建模；

采用增量諧波平衡法計算無線能量傳輸系統達到穩態時，LDO線性穩壓器的輸入電壓U_ldo，以及無線能量傳輸系統的直流輸入電流i_lf；

根據輸入電壓U_ldo和直流輸入電流i_lf計算適應值fitness；

采用粒子群算法尋找最優的適應值fitness，以及輸出適應值fitness最優情況下傳輸系統的參數；

其中，尋優的目標為適應值fitness最小。

2.根據權利要求1所述的一種膠囊內鏡無線供能系統優化方法，其特征在于，所述無線能量傳輸系統包括發射電路和接收電路；其中發射電路包括E類功率放大器和阻抗變換網絡；

所述E類功率放大器包括直流電壓U_dc、第一電阻R_lf、第二電阻R_Q、第三電阻R_t、第一電感L_f、第一電容C_s、電子開關S、發送線圈L_t；

所述阻抗變換網絡包括第二電感L₁、第二電容C₂和第三電容C₃；

所述接收電路包括接收線圈L_r、第四電容C_r、第五電容C_f、第四電阻R_r、整流器和LDO線性穩壓器；

所述直流電壓U_dc的正端通過第一電阻R_lf與所述第一電感L_f的一端連接，所述第一電感L_f的另一端分別與第二電阻R_Q的一端、第一電容C_s的一端和第二電感L₁的一端連接；所述第二電阻R_Q的另一端連接電子開關S的一端；所述第二電感L₁的另一端分別連接第二電容C₂的一端和第三電容C₃的一端，所述第三電容C₃的另一端與發送線圈L_t的一端連接，所述送線圈L_t的另一端與第三電阻R_t的一端連接；所述電子開關S的另一端、第一電容C_s的另一端、第二電容C₂的另一端和第三電阻R_t的另一端均連接直流電壓U_dc的負端；

所述接收線圈L_r、第四電容C_r、第四電阻R_r串聯后，連接至整流器的兩個輸入端；所述整流器的兩個輸出端連接LDO線性穩壓器；所述第五電容C_f并聯在所述整流器的兩個輸出端。

3.根據權利要求2所述的一種膠囊內鏡無線供能系統優化方法，其特征在于，所述LDO線性穩壓器的工作區間包括：截止區、第一壓降區、第二壓降區和穩壓區；

針對四個工作區，將LDO線性穩壓器簡化成等效串聯電阻：

其中，U_o為LDO線性穩壓器的輸出電壓，R_l為負載。