CN109698539A - 一种植入式设备的供电装置及植入式脊髓刺激器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植入式设备的供电装置及植入式脊髓刺激器，该植入式设备的供电装置包括：无线能量接收装置、整流器、存储电容和可充电电池；无线能量接收装置，基于外部的电磁场产生交流电；整流器，与无线能量接收装置连接，将交流电调整为直流电；存储电容，与整流器连接，存储无线能量接收装置产生的电量；存储电容还与可充电电池连接，为可充电电池充电。本发明实施例提供的供电装置通过人体外部的电磁场获得电能，将其存储在供电装置的可充电电池中，能够更好的为植入式设备供电，供电时间更长。植入式设备的供电装置为脊髓刺激器供电，能够提高植入式脊髓刺激器的使用时长。

Description

一种植入式设备的供电装置及植入式脊髓刺激器
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种植入式设备的供电装置及植入式脊髓刺激器。
背景技术
目前，植入人体的设备多为用电设备，如何为植入人体的设备充电是一个难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种植入式设备的供电装置及植入式脊髓刺激器，通过人体外部的电磁场获得电能，将其存储在供电装置的可充电电池中，能够更好的为植入式设备供电，供电时间更长。
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种植入式设备的供电装置，包括：无线能量接收装置、整流器、存储电容和可充电电池；无线能量接收装置，基于外部的电磁场产生交流电；整流器，与无线能量接收装置连接，将交流电调整为直流电；存储电容，与整流器连接，存储无线能量接收装置产生的电量；存储电容还与可充电电池连接，为可充电电池充电。
进一步地，无线能量接收装置包括：AC线圈，基于外部的电磁场，发生共振形成交流电；共振电容；与AC线圈连接，形成LC振荡电路；共振电容耦合于整流器，以将AC线圈产生的电量传输给整流器。
进一步地，还包括控制装置和与控制装置连接的第一开关；第一开关串联在存储电容与可充电电池之间；控制装置还与无线能量接收装置连接，控制装置确定无线能量接收装置产生交流电时，控制第一开关连通，以使存储电容为可充电电池充电。
进一步地，还包括与控制装置连接的负载和第二开关；负载设置在可充电电池和存储电容之间；第二开关设置在存储电容和负载之间；控制装置分别获取负载的输出功率和存储电容的输出功率；若负载的输出功率小于存储电容的输出功率，控制第一开关断开，第二开关连通，以使存储电容为负载供电。
进一步地，还包括与控制装置连接的第三开关；第三开关设置在可充电电池与负载之间；若负载的输出功率小于存储电容的输出功率，控制装置控制第三开关断开，以节省可充电电池电量。
进一步地，控制装置还获取可充电电池的输出功率；若负载的输出功率大于存储电容的输出功率，控制第二开关连通和第三开关连通，以使存储电容和可充电电池同时为负载供电。
进一步地，若负载的输出功率大于存储电容的输出功率；控制装置控制第一开关断开。
根据本发明的第二方面，提供了一种植入式脊髓刺激器，包括本发明第一方面提供的一种植入式设备的供电装置。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
(1)本发明实施例提供的一种植入式设备的供电装置通过人体外部的电磁场获得电能，将其存储在供电装置的可充电电池中，能够更好的为植入式设备供电，供电时间更长。
(2)本发明实施方式提供的一种植入式设备的供电装置通过控制器控制第一开关、第二开关和第三开关之间的连通和断开，一方面能够起到保护可充电电池的作用，另一方面能够节省可充电电池中的电量，提高可充电电池的使用寿命。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的一种植入式设备的供电装置的结构示意图；
图2是图1所示的无线能量接收装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1是根据本发明第一实施方式的一种植入式设备的供电装置的结构示意图。
如图1所示，该一种植入式设备的供电装置包括：无线能量接收装置10、整流器20、存储电容30和可充电电池40。
无线能量接收装置10，基于外部的电磁场产生交流电。整流器20，与无线能量接收装置10连接，将交流电调整为直流电；存储电容30，与整流器 20连接，存储无线能量接收装置10产生的电量；存储电容30还与可充电电池40连接，为可充电电池40充电。
图2为无线能量接收装置10的结构示意图。
如图2所示，该无线能量接收装置10包括：AC线圈11，基于外部的电磁场，发生共振形成交流电；共振电容12；与AC线圈11连接，形成LC振荡电路；共振电容12耦合于整流器20，以将AC线圈产生的电量传输给整流器20。
需要说明的是，可以将共振电容12作为整流器20的输入端，存储电容作为整流器20的输出端。
该无线能量接收装置10基于外部电场，产生电流。不需要将可充电电池40从人体内取出，方面用户使用。
在一个实施例中，还包括控制装置50和与控制装置50连接的第一开关 60。第一开关60串联在存储电容30与可充电电池20之间。控制装置50还与无线能量接收装置10连接，控制装置50确定无线能量接收装置10产生交流电时，控制第一开关60连通，以使存储电容30为可充电电池40充电。当无线能量接收装置10不产生电流时，可以断开第一开关60。
在一个实施例中，还包括与控制装置50连接的负载70和第二开关80；负载70设置在可充电电池40和存储电容30之间；第二开关80设置在存储电容30和负载70之间。
在一个实施例中，控制装置50分别获取负载70的输出功率、存储电容 30的输出功率。若负载70的输出功率小于存储电容30的输出功率，控制第一开关60断开，第二开关80连通，以使存储电容30为负载70供电。
在一个实施例中，还包括与控制装置50连接的第三开关90；第三开关 90设置在可充电电池40与负载70之间；若负载70的输出功率小于存储电容30的输出功率，控制装置50控制第三开关90断开，以节省可充电电池 40电量，可以减少可充电电池40的损耗，提高可充电电池40的使用寿命。
在一个实施例中，控制装置50还获取可充电电池40的输出功率；若负载70的输出功率大于存储电容30的输出功率，控制第二开关80连通和第三开关90连通，以使存储电容30和可充电电池40同时为负载70供电。
在一个实施例中，若负载70的输出功率大于存储电容30的输出功率；控制装置50控制第一开关60断开。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
(1)本发明实施例提供的一种植入式设备的供电装置通过人体外部的电磁场获得电能，将其存储在供电装置的可充电电池中，能够更好的为植入式设备供电，供电时间更长。
(2)本发明实施方式提供的一种植入式设备的供电装置通过控制器控制第一开关、第二开关和第三开关之间的连通和断开，一方面能够起到保护可充电电池的作用，另一方面能够节省可充电电池中的电量，提高可充电电池的使用寿命。
根据本发明的第二方面，还提供了一种植入式脊髓刺激器，包括根据本发明第一方面提供的一种植入式设备的供电装置，该植入式设备的供电装置为植入式脊髓刺激器供电，能够使得植入式脊髓刺激器使用时间更长。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种植入式设备的供电装置，其特征在于，包括：无线能量接收装置(10)、整流器(20)、存储电容(30)和可充电电池(40)；
所述无线能量接收装置(10)，基于外部的电磁场产生交流电；
所述整流器(20)，与所述无线能量接收装置(10)连接，将所述交流电调整为直流电；
所述存储电容(30)，与所述整流器(20)连接，存储所述无线能量接收装置(10)产生的电量；
所述存储电容(30)还与所述可充电电池(40)连接，为所述可充电电池(40)充电。
2.根据权利要求1所述的一种植入式设备的供电装置，其特征在于，所述无线能量接收装置(10)包括：
AC线圈(11)，基于外部的电磁场，发生共振形成交流电；
共振电容(12)；与所述AC线圈(11)连接,形成LC振荡电路；
所述共振电容(12)耦合于所述整流器(20)，以将所述AC线圈产生的电量传输给所述整流器(20)。
3.根据权利要求1所述的一种植入式设备的供电装置，其特征在于，还包括控制装置(50)和与控制装置(50)连接的第一开关(60)；
所述第一开关(60)串联在所述存储电容(30)与所述可充电电池(20)之间；
所述控制装置(50)还与所述无线能量接收装置(10)连接，所述控制装置(50)确定所述无线能量接收装置(10)产生交流电时，控制所述第一开关(60)连通，以使所述存储电容(30)为所述可充电电池(40)充电。
4.根据权利要求3所述的一种植入式设备的供电装置，其特征在于，还包括与所述控制装置(50)连接的负载(70)和第二开关(80)；
所述负载(70)设置在所述可充电电池(40)和所述存储电容(30)之间；
所述第二开关(80)设置在所述存储电容(30)和所述负载(70)之间；
所述控制装置(50)分别获取所述负载(70)的输出功率和所述存储电容(30)的输出功率；
若所述负载(70)的输出功率小于所述存储电容(30)的输出功率，控制所述第一开关(60)断开，所述第二开关(80)连通，以使所述存储电容(30)为所述负载(70)供电。
5.根据权利要求4所述的一种植入式设备的供电装置，其特征在于，还包括与所述控制装置(50)连接的第三开关(90)；
所述第三开关(90)设置在所述可充电电池(40)与所述负载(70)之间；
若所述负载(70)的输出功率小于所述存储电容(30)的输出功率，所述控制装置(50)控制所述第三开关(90)断开，以节省所述可充电电池(40)电量。
6.根据权利要求5所述的一种植入式设备的供电装置，其特征在于，所述控制装置(50)还获取所述可充电电池(40)的输出功率；
若所述负载(70)的输出功率大于所述存储电容(30)的输出功率，控制所述第二开关(80)连通和第三开关(90)连通，以使所述存储电容(30)和所述可充电电池(40)同时为所述负载(70)供电。
7.根据权利要求6所述的一种植入式设备的供电装置，其特征在于，若所述负载(70)的输出功率大于所述存储电容(30)的输出功率；所述控制装置(50)控制所述第一开关(60)断开。
8.一种植入式脊髓刺激器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的植入式设备的供电装置。
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