CN116316970B - 一种植入式充电系统和植入装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及植入技术领域，特别涉及植入式充电系统和植入装置；系统包括充电接收端和充电发射端；充电接收端包括电磁接收模块、第一控制模块、温度监测模块；充电发射端包括电磁发射模块、第二控制模块；电磁接收模块用于在电磁发射模块的带动下，启动第一控制模块、以及温度监测模块，以及用于在第一控制模块与第二控制模块通信连接的情况下，对蓄电电池进行充电；第一控制模块用于在温度异常结果的情况下，向第二控制器模块发送预警信息；第二控制模块用于在接收到预警信息的情况下，降低电磁发射模块的输出电流；植入式充电系统在不影响充电的情况下，避免充电接收端的发热对体内组织造成损害，提高植入式充电系统的安全性。

Description

一种植入式充电系统和植入装置

技术领域

本申请涉及植入技术领域，特别涉及植入式充电系统和植入装置。

背景技术

随着技术的发展，在人体或动物中植入元器件已经被各领域广泛运用，例如，脑监测技术，以及植入式医疗仪器等；具体的，包括脑机接口、神经调控、心脏勃起器、肌肉刺激器等。

在体内植入器件，尤其是在脑部植入相关设备，植入器件的发热量必须严格管控，以避免对体内组织造成损伤；但在植入设备的充电过程中，植入器件无法与充电器之间保持绝对静止，尤其在脑部植入器件的情况下，会因为呼吸或轻微晃动导致植入器件以及充电器之间的位置发生偏移；在植入器件以及充电器之间的距离产生毫米级的变动的情况下，会导致充电器的输出电压下降以及线圈发热等不良现象，从而对体内组织造成损伤。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本申请的目的在于在电磁接收模块的温度以及蓄电电池的温度处于温度异常结果的情况下，降低电磁发射模块的输出电流，在不影响充电的情况下，避免充电接收端的发热对体内组织造成损害，提高植入式充电系统的安全性。

为了解决上述问题，本申请提供了植入式充电系统，包括充电接收端和充电发射端，所述充电接收端植入体内，所述充电发射端位于体外；

所述充电接收端包括电磁接收模块、第一控制模块、温度监测模块、以及蓄电电池；所述充电发射端包括电磁发射模块、第二控制模块、以及电源；

所述电磁接收模块用于在所述电磁发射模块的带动下，启动所述第一控制模块、以及所述温度监测模块，以及用于在所述第一控制模块与所述第二控制模块通信连接的情况下，对所述蓄电电池进行充电；

所述温度监测模块用于监测所述电磁接收模块的温度和/或所述蓄电电池的温度；

所述第一控制模块用于在所述温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，向所述第二控制器模块发送预警信息；

所述第二控制模块用于在接收到所述预警信息的情况下，降低所述电磁发射模块的输出电流。

在本申请实施例中，所述充电接收端还包括第一阻抗模块，所述充电发射端还包括第二阻抗模块；

所述第一控制模块用于在所述温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，将所述第一阻抗模块的阻抗调节为第一目标阻抗值；所述第一目标阻抗值基于所述充电接收端和所述充电发射端的充电距离，以及所述充电距离与预设阻抗值之间的预设关系确定；

所述第二控制模块用于在接收到所述预警信息的情况下，将所述第二阻抗模块的阻抗调节为第二目标阻抗值；所述第二目标阻抗值与所述第一目标阻抗值相匹配。

在本申请实施例中，所述充电接收端还包括电压监测模块，所述电压监测模块用于监测所述电磁接收模块的输入电压，以及所述蓄电电池的电压；

所述第一控制模块用于在所述电压监测模块的监测结果为电压异常结果的情况下，向所述第二控制器模块发送预警信息。

在本申请实施例中，所述第二控制模块用于在所述蓄电电池在第一预设时间段内的电压保持稳定的情况下，控制所述电磁发射模块停止工作。

在本申请实施例中，所述第二控制模块用于在第二预设时间段内，持续接收到所述预警信息的情况下，发出警报信息，以及降低所述电磁发射模块的输出电流，以使所述充电发射端进入空闲状态；所述空闲状态表征所述充电发射端发射的能量小于所述充电接收端能够接收到能量的最低能量阈值。

在本申请实施例中，所述充电发射端还包括电流监测模块，所述电流监测模块用于监测所述电磁发射模块的输出电流；

所述第二控制模块用于在所述输出电流小于预设电流值的情况下，控制所述电磁发射模块停止工作。

在本申请实施例中，所述第一控制模块用于在所述温度监测模块监测到的温度大于或等于预设温度值的情况下，向所述第二控制器模块发送预警信息，以及用于在所述温度监测模块监测到的的温度变化率大于或等于预设温度变化率的情况下，向所述第二控制器模块发送预警信息。

在本申请实施例中，所述电磁接收模块包括接收线圈、以及整流电路；

所述接收线圈用于接收所述电磁发射模块发送的电磁能；

所述整流电路用于将所述电磁能转化为直流电压。

在本申请实施例中，第二控制模块包括发射控制单元，以及驱动电路；

所述发射控制单元通过所述驱动电路控制所述电磁发射模块的输出电流。

在本申请实施例中，所述电磁发射模块包括发射线圈、以及功率放大器；

所述控制单元用于通过所述驱动电路调控所述功率放大器的工作倍率，以及用于调整所述驱动电路的输出频率；

所述功率放大器用于基于所述工作倍率以及所述输出频率输出交变电流，以使所述发射线圈产生电磁能；

所述发射线圈用于向所述电磁接收模块发送电磁能。

另一方面，本申请实施例还提供一种植入装置，所述装置包括本申请实施例中的植入式充电系统。

由于上述技术方案，本申请所述的植入式充电系统具有以下有益效果：

通过在充电接收端设置温度监测模块，温度监测模块监测电磁接收模块的温度以及蓄电电池的温度，在温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，降低电磁发射模块的输出电流，进而降低充电电流，在不影响充电的情况下，避免充电接收端的发热对体内组织造成损害，提高植入式充电系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本申请实施例提供的植入式充电系统结构示意图；

图2是本申请实施例提供的植入式充电系统结构示意图；

图3是本申请实施例提供的植入式充电系统状态变化示意图；

图4是本申请实施例提供的植入式充电系统实际场景应用结果图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1，介绍本申请实施例提供的植入式充电系统，包括充电接收端和充电发射端，充电接收端植入体内，充电发射端位于体外。

充电接收端包括电磁接收模块、第一控制模块、温度监测模块、以及蓄电电池；充电发射端包括电磁发射模块、第二控制模块、以及电源。

电磁接收模块用于在电磁发射模块的带动下，启动第一控制模块、以及温度监测模块，以及用于在第一控制模块与第二控制模块通信连接的情况下，对蓄电电池进行充电。

温度监测模块用于监测电磁接收模块的温度和/或蓄电电池的温度。

第一控制模块用于在温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，向第二控制器模块发送预警信息；优选的，预警信息包括温度监测模块的监测结果。

第二控制模块用于在接收到预警信息的情况下，降低电磁发射模块的输出电流。

在本申请实施例中，电磁接收模块在接收到电磁发射模块输出的电磁能后运行，电磁接收模块分别与第一控制模块、温度监测模块、以及蓄电电池电连接，在电磁接收模块运行后，电磁接收模块向第一控制模块进行供电，使得第一控制模块启动；第一控制模块包括第一通信模块，第二控制模块包括第二通信模块，在第一控制模块启动后，第一通信模块与第二通信模块之间通信匹配，进而实现第一控制模块与第二控制模块之间的通信连接；优选的，第一通信模块与第二通信模块之间通信匹配是蓝牙通信匹配、Wi Fi通信匹配、以及窄宽无线通信匹配等无线通信匹配中的任意一种；第二控制模块用于在第一通信模块与第二通信模块之间通信连接后，提高电磁发射模块的输出电流，以使电磁接收模块接收的电磁能增加，进而实现对蓄电电池进行充电。

在本申请实施例中，电磁接收模块启动温度监测模块可以是在第一通信模块与第二通信模块通信连接之前，也可以是在第一通信模块与第二通信模块通信连接之后，具体情况基于温度监测模块的启动功率决定。

在本申请实施例中，电源用于给电磁发射模块、以及第二控制模块进行供电；电源分别与电磁发射模块以及第二控制模块电连接；第二控制模块与电磁发射模块连接。

在本申请实施例中，通过在充电接收端设置温度监测模块，温度监测模块监测电磁接收模块的温度以及蓄电电池的温度，在温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，降低电磁发射模块的输出电流，进而降低充电电流，在不影响充电的情况下，避免充电接收端的发热对体内组织造成损害，提高植入式充电系统的安全性。

参考图2，在本申请实施例中，充电接收端还包括充电电路，电磁接收模块的输入电流经过DC-DC变换器(DC-DC converter)后，通过充电电路给蓄电电池进行充电。

在本申请具体实施例中，电源为直流电压源，优选的输入电磁放射模块的电流为具备恒流输出特性的恒流源。

在本申请具体实施例中，温度监测模块为温度传感器。

在本申请具体实施例中，蓄电电池用于给植入装置的负载进行供电；蓄电电池可以是锂电池，也可以是氯化锌电池，在此不做限定。

在本申请实施例中，充电接收端还包括第一阻抗模块，充电发射端还包括第二阻抗模块。

第一控制模块用于在温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，将第一阻抗模块的阻抗调节为第一目标阻抗值；第一目标阻抗值基于充电接收端和充电发射端的充电距离，以及充电距离与预设阻抗值之间的预设关系确定。

第二控制模块用于在接收到预警信息的情况下，将第二阻抗模块的阻抗调节为第二目标阻抗值；第二目标阻抗值与第一目标阻抗值相匹配。

在本申请实施例中，充电距离与预设阻抗值之间的预设关系是基于实际经验测试获得的，其存储于第一控制模块的存储模块，以及第二控制模块的存储模块；充电距离是基于电磁发射模块的输出电流、以及输出电流与充电距离之间的预设关系确定的；输出电流与充电距离之间的预设关系是基于实际经验测试获得的，其存储于第一控制模块的存储模块，以及第二控制模块的存储模块。

在本申请具体实施例中，充电距离与预设阻抗值之间的预设关系，以及输出电流与充电距离之间的预设关系可以简化成“电流-距离-阻抗参数”，其中，阻抗参数包括电阻、电容、以及电感；优选的，可以是第一阻抗模块和第二阻抗模块分别存储各自对应的“电流-距离-阻抗参数”表，也可以是第一阻抗模块或第二阻抗模块中任意一个模块存储“电流-距离-阻抗参数”，另一模块存储与该模块对应的阻抗匹配表，具体基于实际情况进行设置。

在本申请实施例中，通过设置第一阻抗模块，以及第二阻抗模块，在温度监测模块的监测结果为异常结果的情况下，将第一阻抗模块与第二阻抗模块的阻抗值相互匹配，以调节网络阻抗，进而提高能量传输速率，减少充电时间，提高植入式充电系统的安全性。

在本申请具体实施例中，第一阻抗模块设置于电磁接收模块与蓄电电池之间，第二阻抗模块设置于电磁发射模块内，具体的，第二阻抗模块设置于功率放大器以及发射线圈之间。

在本申请具体实施例中，第一阻抗模块为接收线圈等效串联阻抗，第二阻抗模块为阻抗网络等效阻抗。

在本申请实施例中，第一阻抗模块用于在第一控制模块与第二控制模块通信匹配成功的情况下，将第一阻抗模块的阻抗调节为第一目标阻抗值；第二阻抗模块用于在第一控制模块与第二控制模块通信匹配成功的情况下，将第二阻抗模块的阻抗调节为第二目标阻抗值。

在本申请实施例中，充电接收端还包括电压监测模块，电压监测模块用于监测电磁接收模块的输入电压，以及蓄电电池的电压。

第一控制模块用于在电压监测模块的监测结果为电压异常结果的情况下，向第二控制器模块发送预警信息；优选的，预警信息包括电压监测模块的电压监测结果。

在本申请实施例中，通过设置电压监测模块监测电磁接收模块的输入电压以及蓄电电池的电压，第一控制模块用于在电压异常结果的情况下发送预警信息，以避免在电压异常结果的情况下造成发热，提前避免植入式充电系统的发热对体内组织造成损害，提高植入式充电系统的安全性。

在本申请实施例中，第二控制模块用于在接收到预警信息的情况下，降低电磁发射模块的输出电流，进而使得充电接收端的输入电压处于预设电压范围内，即电压监测模块的监测值处于预设电压范围内。

在本申请具体实施例中，电压监测模块为电压传感器。

在本申请实施例中，第二控制模块用于在蓄电电池在第一预设时间段内的电压保持稳定的情况下，控制电磁发射模块停止工作；第一预设时间段对应于基于充电开始时间节点到当前时间节点计算的时间段，也就是说在充电开始节点到当前时间节点的时长为第一预设时间段的情况下，控制电磁发射模块停止工作；第一预设时间段可以是半小时，也可以是一小时，在此不做限定。

在本申请实施例中，第二控制模块用于接收到预警信息的情况下，降低电磁发射模块的输出电流，进而使充电接收端的输入电压处于预设电压范围内，那么在蓄电电池在第一预设时间段内的电压保持稳定的情况表征已经对蓄电电池进行充电的充电时间较长，因此停止电磁发射模块的工作，即停止充电，以避免长时间充电对体内组织造成的损伤，提高植入式充电系统的安全性。

在本申请实施例中，第二控制模块用于在第二预设时间段内，持续接收到预警信息的情况下，发出警报信息，以及降低电磁发射模块的输出电流，以使充电发射端进入空闲状态；空闲状态表征充电发射端发射的能量小于充电接收端能够接收到能量的最低能量阈值；第二预设时间段对应于从初次接收到预警信息的时间节点到当前时间节点计算的时间段，也就是说在初次接收到预警信息的时间节点到当前时间节点为第二预设时间段的情况下，使充电发射端进入空闲状态；第二预设时间段可以是2s，也可以是3s，在此不做限定。

在本申请实施例中，在充电发射端进入空闲状态的情况下，在第三预设时间段后，充电发射端进入能量传输状态；第三预设时间段对应于从充电发射端进入空闲状态的时间节点到当前时间节点计算的时间段，也就是说在进入空闲状态的时间节点到当前时间节点为第三预设时间段的情况下，充电发射端进入能量传输状态；第三预设时间段与温度监测模块的监测结果有关，即第三预设时间段与接收线圈以及蓄电电池的温度有关，具体的，温度越高，第三预设时间段越长；能量传输状态为电磁发射模块带动电磁接收模块启动的状态。

在本申请实施例中，通过在第二控制模块持续接收到预警信息的情况下，使得充电发射端进入空闲状态，避免充电发射端反复启动，进而降低充电操作复杂性，以及避免反复启动造成的能量损耗，实现全程自动充电。

在本申请实施例中，充电发送端还包括电流监测模块，电流监测模块用于监测电磁发射模块的输出电流。

第二控制模块用于在输出电流小于预设电流值的情况下，控制电磁发射模块停止工作。

在本申请实施例中，给蓄电电池的充电过程分为涓流充电、恒流充电、以及恒压充电三个阶段，其中，涓流充电阶段中对蓄电电池充电，以使得蓄电电池的电压达到第一预设电压；在蓄电电池的电压达到第一预设电压的情况下，进入恒流充电阶段，直至蓄电电池的电压达到第二预设电压；在蓄电电池的电压达到第二与预设电压的情况下，进入恒压充电阶段，逐渐降低充电电流，直至小于预设电流值，控制电磁发射模块停止工作。

在本申请实施例中，第一预设电压、第二预设电压、以及预设电流值基于体内实际植入位置，以及蓄电电池的参数确定的，在此不做限定。

在本申请具体实施例中，上述植入充电系统可以植入人体内，也可以植入动物体内。

本申请具体实施例中，上述植入式充电系统植入人体脑内，蓄电电池为锂电池，其容量标称为3.7V，放电终止电压为2.75V，充电结束电压为4.2V，那么第一预设电压为3V，第二预设电压为4.2V,恒流充电阶段的充电电流为0.4C，涓流充电阶段的充电电流为恒流充电阶段充电电流的十倍，即4C，预设电流值为0.02C。

在本申请具体实施例中，第一控制模块用于在温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，判断是否存在阻抗失配；以及用于在存在阻抗失配的情况下，将第一阻抗模块的阻抗调节为第一目标阻抗值。

第二控制模块用于在接收到预警信息的情况下，判断是否存在阻抗失配；以及用于在存在阻抗失配的情况下，将第二阻抗模块的阻抗调节为第二目标阻抗值。

参考表1，在本申请具体实施例中，基于实际经验测试可以获得升温曲线斜率合理范围参考表，升温曲线斜率合理范围参考表表征在蓄电电池充电过程中，多种接收线圈的电压下各自对应的参考升温曲线斜率；处于参考升温曲线斜率下表征当前阻抗匹配；例如，在充电阶段为涓流阶段，且电磁接收模块的输入电压为5V的情况下，升温曲线斜率处于A1-A2的情况下为阻抗匹配，否则为阻抗失配。

表1

在本申请实施例中，第一控制模块用于在温度监测模块监测到的温度大于或等于预设温度值的情况下，向第二控制器模块发送预警信息，以及用于在温度监测模块监测到的温度变化率大于或等于预设温度变化率的情况下，向第二控制器模块发送预警信息。

在本申请实施例中，预设温度值是指超过体内承受能力的温度值，例如，预设温度值可以是41℃，也可以是42℃，在此不做限定；温度变化率表征电磁接收模块或蓄电电池的温度随时间的变化过快，进而可能导致温度不可控，预设温度变化率可以是0.05℃/s，也可以是0.06℃/s，在此不做限定；优选的，温度监测模块的监测精度与预设温度变化率相匹配，具体的，在温度监测模块的监测精度小于或等于预设温度变化率，例如，预设温度变化率为0.05℃/s，那么温度监测模块的监测精度为0.05℃。

在本申请实施例中，通过设置预设温度值以及预设温度变化率，以使得电磁接收模块的温度、蓄电电池的温度处于体内可接受范围内，以使得电池接收模块的温度变化率、蓄电电池的温度变化率处于可控范围内，进而提高植入式充电系统的安全性。

参考图2，在本申请具体实施例中，电磁接收模块包括接收线圈、以及整流电路。

接收线圈用于接收电磁发射模块发送的电磁能。

整流电路用于将电磁能转化为直流电压。

在本申请具体实施例中，通过将电磁接收模块设置成接收线圈，以及整流电路，从而以简单的结构实现电磁能的接收与转换，进而降低植入式充电系统的成本以及结构大小。

在本申请具体实施例中，第二控制模块包括发射控制单元，以及驱动电路。

发射控制单元通过驱动电路控制电磁发射模块的输出电流。

在本申请具体实施例中，通过设置驱动电路实现对电磁发射模块的输出电流控制，以简单的电路结构实现充电控制，进而降低植入式充电系统的成本以及结构大小。

在本申请具体实施例中，第一控制接收模块包括接收控制单元，发射控制单元、以及接收控制单元可以是MCU。

在本申请具体实施例中，电磁发射模块包括发射线圈、以及功率放大器。

控制单元用于通过驱动电路调控功率放大器的工作倍率，以及用于调整驱动电路的输出频率。

功率放大器用于基于工作倍率以及输出频率输出交变电流，以使发射线圈产生电磁能；交变电流的电流频率与输出频率呈正比；具体的，交变电流的电流频率等于输出频率。

发射线圈用于向电磁接收模块发送电磁能。

在本申请具体实施例中，通过将电磁发射模块设置成发射线圈、以及功率放大器，从而以简单的结构实现输出电磁能的变化，进而实现充电保护，降低了植入式充电系统的成本以及结构大小。

在本申请实施例中，电磁发射模块与电磁接收模块之间可以是磁共振的方式进行能量传递，也可以是磁耦合的方式进行能量传递；优选的，电磁发射模块与电磁接收模块采用磁共振的方式进行能量传递，通过采用磁共振的方式进行能量传递，降低了电磁发射模块与电磁接收模块之间的空间要求，提高了电磁发射模块与电磁接收模块之间的充电电流，降低了周围环境对充电过程中的影响。

在本申请的一个可选实施例中，电磁发射模块与电磁接收模块的共振频率为高频，具体为高频6.78HZ。需要指出的是，该共振频率还可以是其他高频频率。

参考图3，以下介绍本申请中植入式充电系统的工作原理：

1)准备阶段：在蓄电电池电量小于或等于预设电量的情况下，充电接收端发送待充电信息至显示终端；显示终端包括但不限于平板显示终端、手机显示终端、以及PC显示终端；充电接收端在发送待充电信息后，进入休眠状态；具体的，在休眠状态下，蓄电电池停止对负载进行供电，充电接收端中的所有模块停止工作。

启动充电发射端，充电发射端进入自检状态，在自检状态下，充电发射端以低电流进行自检，以检查充电发射端是否可以正常工作；在表征充电发射端可以正常工作的状态下，充电发射端进入空闲状态；需要说明的是，在充电发射端处于自检状态，以及空闲状态下，电磁发射模块无法带动电磁接收模块启动；具体的，自检状态下，充电发射端与充电接收端之间处于欠压状态；空闲状态下，充电发射端与充电接收端之间处于低压状态。

2)充电阶段：充电发射端接收到充电开始指令后，提高电磁发射模块的输出电流，进而使得电磁接收模块能够在电磁发射模块的带动下，启动第一控制模块，即启动状态；在启动状态下，第一通信模块与第二通信模块进行通信匹配，在匹配成功的情况下，充电发射端和充电接收端均进入能量传输状态；否则，充电发射端进入空闲状态；能量传输状态即为对蓄电电池进行充电的状态，电压监测模块以及电流监测模块进行工作；具体的，能量传输状态下，充电发射端与充电接收端之间处于工作电压状态；充电发射端基于电压监测模块以及电流监测模块的监测结果调节电磁发射模块的输出电流；具体的，当存在温度异常结果或电压异常结果，表征充电发射端与充电接收端之间处于高压状态或过压状态。

在本申请具体实施例中，第一通信模块与接收控制单元的启动电压不一致，具体的，第一通信模块的启动电压小于接收控制单元的启动电压；例如，第一通信模块的启动电压为1.7V，接收控制单元的启动电压为2.3V，通过将第一通信模块的启动电压设置成小于接收控制单元的启动电压，从而避免在第一通信模块以及第二通信模块未匹配的情况下进行误充电。

3)错误阶段：在第二预设时间段内，第一控制模块持续发送预警信息的情况下，充电发射端进入空闲状态。

4)结束阶段：在蓄电电池在第一预设时间段内的电压保持稳定，和/或在输出电流小于预设电流值的情况下，控制电磁发射模块停止工作，即自动关闭充电发射端；优选的，可以在发送充电结束信息至显示终端后，关闭充电发射端，也可以发出充电结束信息播报后，关闭充电发射端。

本申请实施例中的植入式充电系统的实际工作图如图4所示，能够在持续充电的情况下，保证人体或动物的安全。

另一方面，本申请实施例还提供一种植入装置，该装置包括本申请实施例中的植入式充电系统，以及功能负载。

上述说明已经充分揭露了本申请的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本申请的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本申请的权利要求书的范围。相应地，本申请的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种植入式充电系统，其特征在于，包括充电接收端和充电发射端，所述充电接收端植入体内，所述充电发射端位于体外；

所述充电接收端包括电磁接收模块、第一控制模块、温度监测模块、以及蓄电电池；所述充电发射端包括电磁发射模块、第二控制模块、以及电源；

在所述蓄电电池电量小于或等于预设电量的情况下，所述充电接收端进入休眠状态；在所述休眠状态下，所述蓄电电池停止对负载进行供电，所述充电接收端中的所有模块停止工作；

所述电磁接收模块用于在所述电磁发射模块的带动下，启动所述第一控制模块以及所述温度监测模块，以及用于在所述第一控制模块与所述第二控制模块通信连接的情况下，对所述蓄电电池进行充电；在所述电磁接收模块运行后，所述电磁接收模块向所述第一控制模块进行供电，使所述第一控制模块启动；

所述温度监测模块用于监测所述电磁接收模块的温度和/或所述蓄电电池的温度；

所述第一控制模块用于在所述温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，向所述第二控制模块发送预警信息；

所述第二控制模块用于在接收到所述预警信息的情况下，降低所述电磁发射模块的输出电流；

所述充电接收端还包括第一阻抗模块，所述充电发射端还包括第二阻抗模块；

所述第一控制模块用于在所述温度监测模块的监测结果为温度异常结果的情况下，将所述第一阻抗模块的阻抗调节为第一目标阻抗值；所述第一目标阻抗值基于所述充电接收端和所述充电发射端的充电距离，以及所述充电距离与预设阻抗值之间的预设关系确定；

所述第二控制模块用于在接收到所述预警信息的情况下，将所述第二阻抗模块的阻抗调节为第二目标阻抗值；所述第二目标阻抗值与所述第一目标阻抗值相匹配。

2.根据权利要求1所述的植入式充电系统，其特征在于，所述充电接收端还包括电压监测模块，所述电压监测模块用于监测所述电磁接收模块的输入电压，以及所述蓄电电池的电压；

所述第一控制模块用于在所述电压监测模块的监测结果为电压异常结果的情况下，向所述第二控制模块发送预警信息。

3.根据权利要求2所述的植入式充电系统，其特征在于，所述第二控制模块用于在所述蓄电电池在第一预设时间段内的电压保持稳定的情况下，控制所述电磁发射模块停止工作。

4.根据权利要求1所述的植入式充电系统，其特征在于，所述第二控制模块用于在第二预设时间段内，持续接收到所述预警信息的情况下，发出警报信息，以及降低所述电磁发射模块的输出电流，以使所述充电发射端进入空闲状态；所述空闲状态表征所述充电发射端发射的能量小于所述充电接收端能够接收到能量的最低能量阈值。

5.根据权利要求1所述的植入式充电系统，其特征在于，所述充电发射端还包括电流监测模块，所述电流监测模块用于监测所述电磁发射模块的输出电流；

所述第二控制模块用于在所述输出电流小于预设电流值的情况下，控制所述电磁发射模块停止工作。

6.根据权利要求5所述的植入式充电系统，其特征在于，所述第一控制模块用于在所述温度监测模块监测到的温度大于或等于预设温度值的情况下，向所述第二控制模块发送预警信息，以及用于在所述温度监测模块监测到的温度变化率大于或等于预设温度变化率的情况下，向所述第二控制模块发送预警信息。

7.根据权利要求1所述的植入式充电系统，其特征在于，所述电磁接收模块包括接收线圈、以及整流电路；

所述接收线圈用于接收所述电磁发射模块发送的电磁能；

所述整流电路用于将所述电磁能转化为直流电压。

8.根据权利要求1所述的植入式充电系统，其特征在于，第二控制模块包括发射控制单元，以及驱动电路；

所述发射控制单元通过所述驱动电路控制所述电磁发射模块的输出电流。

9.根据权利要求8所述的植入式充电系统，其特征在于，所述电磁发射模块包括发射线圈、以及功率放大器；

所述控制单元用于通过所述驱动电路调控所述功率放大器的工作倍率，以及用于调整所述驱动电路的输出频率；

所述功率放大器用于基于所述工作倍率以及所述输出频率输出交变电流，以使所述发射线圈产生电磁能；

所述发射线圈用于向所述电磁接收模块发送电磁能。

10.一种植入装置，所述装置包括如权利要求1-9所述的任一植入式充电系统。