[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

说明书

技术领域

本发明的实施例通常涉及非接触功率传输系统，并且更特别地涉及用于可植入装置中非接触功率传输的系统。

背景技术

装置可以被植入人体用于改进人体的运转以及增加生命期望。可以被植入人体的装置被称为可植入装置。可植入装置依靠可包括不可再充电或可再充电电池的电池来操作。

不可再充电电池通常在固定的时间段之后被替换。电池替换手术对于患者来说是昂贵、复杂和不方便的。

然而，对于延长电池替换手术之间的时间来说，可再充电电池的使用是有用的。常规地，可再充电电池通过电感耦合系统再充电。电感耦合系统包括在放置在人体外部的电容器和初级线圈以及在可植入装置内的放置在身体内部的电容器和次级线圈以便从初级线圈接收功率并且对可再充电电池再充电。人体的肉体的层有时导致减少电感耦合系统的效率的初级线圈和次级线圈之间的距离。此外，电感耦合系统要求外部充电装置关于可植入装置中的次级线圈的精确对准，使得系统难以使用。

因此，具有对改进的系统和方法的需要，以解决上述问题。

发明内容

在一个实施例中，提供了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可植入装置内的可再充电电池充电。系统包括可电耦合到功率源的第一线圈，其中第一线圈配置成产生磁场。系统还包括第二线圈，所述第二线圈电耦合到布置在可植入装置内的可再充电电池并且配置成经由磁场从第一线圈接收功率并且将功率传输给可再充电电池。系统还包括场聚焦元件，所述场聚焦元件布置在第一线圈和第二线圈之间并且被配置为具有驻波电流分布的自谐振线圈，以将磁场聚焦到第二线圈上并且增强第一线圈和第二线圈之间的耦合。

在另一个实施例中，提供了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。方法包括经由耦合到功率源的第一线圈生成磁场。方法还包括经由场聚焦元件将磁场聚焦到第二线圈。方法还包括经由磁场将功率从第一线圈传输给第二线圈。方法还包括将功率从第二线圈传送给布置在可植入装置内的可再充电电池。

附图说明

当参考附图阅读以下详细的描述，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中在整个附图中相似的字符表示相似的部分，其中：

图1是根据本发明的实施例的、用于包括双通道场聚焦元件的可植入装置中非接触功率传输的系统的框图表示。

图2是根据本发明的实施例的、用于包括电耦合到第一线圈的双通道场聚焦元件的可植入装置中非接触功率传输的系统的备选配置的框图表示。

图3是根据本发明的实施例的、用于包括配置成将来自控制器的操作数据和数据信号传输给电子装置进行医学分析的双通道场聚焦元件的可植入装置中非接触功率传输的系统的另一个备选配置的框图表示。

图4是根据本发明的实施例的、用于包括单通道场聚焦元件的可植入装置中非接触功率传输的系统的框图表示。

图5是根据本发明的实施例的、用于包括单通道场聚焦元件的可植入装置中非接触功率传输的系统的备选配置的框图表示。

图6是根据本发明的实施例的、表示涉及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的步骤的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例包括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可植入装置内的可再充电电池充电。系统包括可电耦合到功率源的第一线圈。第一线圈产生耦合到第二线圈的磁场，第二线圈电耦合到布置在可植入装置内的可再充电电池。第二线圈经由磁场从第一线圈接收功率并且还将功率传输给可再充电电池。非接触功率传输系统还包括布置在第一线圈和第二线圈之间的场聚焦元件。场聚焦元件充当(act as)具有驻波电流分布的自谐振线圈以将磁场聚焦到第二线圈上并且增强第一线圈和第二线圈之间的耦合。如本文使用，冠词“一”不指代数量的限制，而是指代引用的项目中的至少一个的存在。

图1是根据本发明的实施例的、用于包括双通道场聚焦元件14的可植入装置12中非接触功率传输的系统10的框图表示。在示范性实施例中，可植入装置12可包括心脏起搏器、神经模拟器、肌肉模拟器或耳蜗植入。系统10还包括充电装置16。