[发明专利]用于可植入装置中非接触功率传输的系统和方法

权利要求书

1.一种用于可植入装置中的非接触功率传输的系统，所述非接触功率传输用于对布置在所述可植入装置内的可再充电电池充电，所述系统包括：

第一线圈，其可电耦合到功率源，其中所述第一线圈配置成产生磁场；

第二线圈，其电耦合到布置在所述可植入装置内的所述可再充电电池并且配置成经由所述磁场从所述第一线圈接收功率并且将所述功率传输给所述可再充电电池；以及

场聚焦元件，其布置在所述第一线圈和所述第二线圈之间并且配置为具有驻波电流分布的自谐振线圈，以便将所述磁场聚焦到所述第二线圈上并且增强所述第一线圈和所述第二线圈之间的耦合。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述场聚焦元件布置在所述可植入装置内，或者其中所述场聚焦元件布置在充电装置内。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述可植入装置包括心脏起搏器、神经模拟器、肌肉模拟器或耳蜗植入。

4.如权利要求1所述的系统，其中传输给所述可再充电电池的所述功率在大约1微瓦到大约900毫瓦的范围内。

5.如权利要求1所述的系统，其中在所述非接触功率传输期间，所述第一线圈和所述第二线圈布置在大约15毫米到大约5厘米的范围内的距离处。

6.如权利要求1所述的系统，还包括在所述功率源和所述第一线圈之间耦合的高频逆变器。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述场聚焦元件包括至少一个谐振器。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述至少一个谐振器包括开口环结构、圆环结构、Koch分形、欧米加结构或螺旋结构。

9.如权利要求7所述的系统，其中所述至少一个谐振器布置在绝缘介质、磁介质或磁绝缘介质中的至少一个内。

10.如权利要求7所述的系统，其中所述至少一个谐振器包括多个谐振器，其中所述多个谐振器中的至少两个具有不同谐振频率。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述不同谐振频率配置成使能功率和数据信号的传输。

12.如权利要求7所述的系统，其中所述至少一个谐振器配置成聚焦电场、磁场或电磁场中的至少一个。

13.一种用于布置在可植入装置中的可再充电电池的非接触充电的方法，所述方法包括：

经由耦合到功率源的第一线圈生成磁场；

经由场聚焦元件将所述磁场聚焦到第二线圈；

经由所述磁场将功率从所述第一线圈传输给所述第二线圈；

将所述功率从所述第二线圈传送给布置在所述可植入装置内的所述可再充电电池。

14.如权利要求13所述的方法，其中将所述功率从所述第一线圈传输给所述第二线圈包括传输大约1微瓦到大约900毫瓦的范围内的功率。

15.如权利要求13所述的方法，还包括，在聚焦所述磁场之前，将所述第一线圈和所述第二线圈布置在大约15毫米到大约5厘米的范围内的距离处。

16.如权利要求13所述的方法，还包括获得关于所述可植入装置、所述可再充电电池的充电的状态或两者的数据信号，并且将所述数据信号传输给位于所述可植入装置外部的处理器。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述数据信号的所述传输还包括在不同谐振频率处传输来自所述可植入装置的所述数据信号以及将所述功率传输给所述可再充电电池。

18.如权利要求16所述的方法，还包括使用所述数据信号来控制由所述第一线圈生成的所述磁场。

19.如权利要求13所述的方法，还包括获得关于所述可植入装置、所述可再充电电池的充电的状态或两者的数据信号，并且使用所述数据信号来控制从所述第二线圈传送给所述可再充电电池的所述功率。