DE102018206754A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur an einer Oberfläche sowie Verwendung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur an einer Oberfläche sowie Verwendung des Verfahrens Download PDF

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Ingo Stolz
Samuel Vasconcelos Araujo
Michael Jiptner
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur (T) an einer Oberfläche (38) bei einer Vorrichtung (10) zur induktiven Energieübertragung, wobei die Vorrichtung (10) eine in einem Gehäuse (20) angeordnete Sendespule (18) aufweist und das Gehäuse (20) zumindest in mittelbarem Anlagekontakt mit der zu messenden Oberfläche (38) angeordnet ist, und mit einem Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperaur (T) der Oberfläche (38), wobei der Temperatursensor (26) und ggf. dessen elektrische Leitung (28) in Wirkverbindung mit der Sendespule (18) angeordnet ist, derart, dass bei einem Betrieb der Sendespule (18) der Temperatursensor (26) und ggf. dessen elektrische Leitung (28) durch die Sendespule (18) erwärmt wird, sodass die von dem Temperatursensor (26) erfasste Temperatur (T) einen durch die Erwärmung des Temperatursensors(26) und ggf.dessen elektrischer Leitung (28) durch die Sendespule (18) verursachten Anteil (ΔW) enthält.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur an einer Oberfläche bei einer Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Verfahren zur induktiven Energieübertragung im medizinischen Bereich bekannt, bei dem ein innerhalb eines Körpers angeordneter Energiespeicher in Form eines Akkus auf induktivem Wege geladen werden kann ( DE 10 2016 106 683 A1 ). Hierzu ist innerhalb des Körpers eines Patienten in einer Empfangseinheit eine Empfangsspule angeordnet, die mit einer außerhalb des Körpers angeordneten, in einer Sendeeinheit angeordneten Sendespule zusammenwirkt. Zwischen der Empfangsspule und der Sendespule, die in einem definierten, relativ geringem Abstand zueinander positioniert sind, befindet sich menschliches Gewebe bzw. Haut des Patienten. Beim Betrieb der Sendespule kommt es durch die Verluste in der Sende- und in der Empfangseinheit zu einer Erwärmung des zwischen der Empfangseinheit und der Sendeeinheit angeordneten Gewebes des Patienten. Die Höhe der Erwärmung ist aus gesundheitlichen Gründen limitiert und darf ein gewisses Maß nicht überschreiten. Daher ist es erforderlich, die Temperatur der Oberfläche des Patienten im Bereich des Anlagekontakts der Sendeinheit am Patienten zu überwachen, um daraus Rückschlüsse auf die Erwärmung des Gewebes ziehen zu können. Hierzu ist es üblich, einen Temperatursensor in möglichst unmittelbarer Nähe der zu messenden Oberfläche anzuordnen. Nachteilig dabei ist, dass beim Betrieb der Sendespule nicht nur das (menschliche) Gewebe bzw. die Hautoberfläche des Patienten erwärmt wird, sondern durch die von der Sendespule erzeugten magnetischen Felder zusätzlich eine Erwärmung des Temperatursensors bzw. dessen Leitungen erfolgt, die einen Messfehler generiert. Dies wiederum hat zur Folge, dass unter Berücksichtigung einer nicht zu überschreitenden (Grenz-) Temperatur des Gewebes im Übertragungsbereich der Vorrichtung der Betrieb der Sendespule noch nicht optimiert ist bzw. die erfasste Temperatur nicht der tatsächlichen Temperatur an der zu messenden Oberfläche des Patienten entspricht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Temperatur an einer Oberfläche bei einer Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es die vorgesehene (erlaubte) maximale Temperaturerhöhung des Gewebes des Patienten im Wirkbereich der Sendeeinheit bzw. der Sendespule optimal ausnutzt und es somit ermöglicht, die Energieübertragung in die Empfangsspule zu optimieren bzw. zu maximieren. Dies ermöglicht somit beispielsweise kürze Aufladezeiten eines im Körper des Patienten angeordneten Akkus bzw. die Möglichkeit, die Tragedauer der extern angeordneten Sendeeinheit bzw. Sendespule am Körper zu reduzieren.
  • Hierzu schlägt es das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass der durch die Felder der Sendespule der Sendeeinheit verursachte Anteil der Erwärmung des Temperatursensors bei der Erfassung der Temperatur der zu messenden Oberfläche berücksichtigt wird. Durch die Berücksichtigung des Anteils der Erwärmung des Temperatursensors durch die von der Sendespule ausgestrahlten (magnetischen) Felder wird somit die von dem Temperatursensor ermittelte Temperatur an der Oberfläche reduziert, wodurch sich längere Betriebszeiten ergeben und/oder stärkere Magnetfelder der Sendespule eingestellt werden können, bis ein bestimmter, nicht zu überschreitender Temperaturgrenzwert an der zu messenden Oberfläche tatsächlich erreicht wird.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • In einer ersten möglichen Variante des soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Anteil der Erwärmung des Temperatursensors bzw. dessen Zuleitungen als Festwert berücksichtigt wird, der sich unter Berücksichtigung einer vorgegebenen maximalen Betriebsdauer der Vorrichtung und vorgegebener Umweltparameter ergibt. Gemeint ist hierbei, dass man insbesondere anhand von Versuchsreihen ermittelt hat, um welchen Temperaturbetrag der Temperatursensor erwärmt wird, wenn dieser bei einer typischen maximalen Betriebsdauer der Sendespule unter Berücksichtigung beispielsweise einer typischerweise maximalen Außentemperatur ausgesetzt ist. Beträgt dieser Wert beispielsweise 0,8 Kelvin, so wird von dem jeweils aktuell mittels des Temperatursensors erfassten Wert der Temperatur an der Oberfläche dieser maximale Temperaturanstieg des Temperatursensors (0,8 Kelvin) abgezogen, um dadurch auf die tatsächlich maximal herrschende Temperatur an der Oberfläche zu schließen.
  • In einer gegenüber der zuletzt genannten Variante abgewandelten und bevorzugten Variante, die die tatsächlich vorhandene Erwärmung des Temperatursensors durch den Betrieb der Sendespule berücksichtigt, ist es vorgesehen, dass der Anteil der Erwärmung des Temperatursensors unter Berücksichtigung des erfassten Temperaturverlaufs der erfassten Oberfläche nach Stoppen des Betriebs der Sendespule der Vorrichtung ermittelt wird. Gemeint ist hierbei, dass nach einem Stoppen des Betriebs der Sendespule der Vorrichtung der Temperatursensor weiterhin die Temperatur an der zu messenden Oberfläche erfasst und der Steuereinrichtung der Vorrichtung als Eingangswerte zuführt. Anhand des über die Zeit eintretenden Temperaturabfalls, verursacht einerseits durch die nicht mehr stattfindende Wärmeübertragung in den menschlichen Körper, und andererseits durch die Entwärmung des Temperatursensors lässt sich daraus auf die tatsächlich vorhandene Temperatur an der zu messenden Oberfläche zum Zeitpunkt des Stoppens des Betriebs der Sendespule schließen.
  • In Weiterbildung dieses Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Stoppen des Betriebs der Sendespule periodisch erfolgt. Damit lässt sich während der gesamten Ladephase bzw. der Phase der Energieübertragung von der Sendespule in die Empfangsspule die Temperatur an der zu messenden Oberfläche des Patienten überwachen.
  • Um auf die tatsächliche Temperatur der zu messenden Oberfläche zu schließen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei einem ersten, besonders bevorzugten Verfahren wird der Anteil der Erwärmung des Temperatursensors durch den Betrieb der Sendespule anhand einer mathematischen Funktion unter Berücksichtigung bekannter Parameter des Temperatursensors und gegebenenfalls von Umweltparametern ermittelt. Unter bekannten Parametern des Temperatursensors wird dabei insbesondere dessen Wärmespeicherkapazität, dessen Anordnung innerhalb des Gehäuses der Sendeeinheit und somit dessen Entwärmung bzw. Abkühlung verstanden. Unter Umweltparameter werden insbesondere die äußere Umgebungstemperatur im Bereich der Sendeeinheit sowie gegebenenfalls die vorhandene Körpertemperatur des Patienten verstanden. Die angesprochenen Parameter des Temperatursensors sowie der Vorrichtung bzw. des Gehäuses der Vorrichtung und die Umgebungstemperatur lassen sich beispielsweise anhand von Versuchsreihen in einen mathematischem Zusammenhang bringen, derart, dass sich beispielsweise bei einer bestimmten Umgebungstemperatur eine bestimmte Abkühlfunktion des Temperatursensors einstellt. Anhand dieser Funktion lässt sich somit die tatsächliche Temperatur an der zu messenden Oberfläche zum Zeitpunkt des Abschaltens der Sendespule extrapolieren bzw. abschätzen.
  • In davon alternativer Ausgestaltung des Verfahrens kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass der zeitliche Verlauf der von dem Temperatursensor erfassten Temperatur nach dem Abschalten der Sendespule mit in der Steuereinrichtung abgespeicherten Kurvenverläufen verglichen wird, und bei Übereinstimmung bzw. Annährung an einen abgespeicherten Kurvenverlauf auf die tatsächliche Temperatur im Bereich der zu messenden Oberfläche zum Zeitpunkt des Abschaltens der Sendespule geschlossen wird.
  • Eine weitere Optimierung der Energieübertragung zur Verkürzung von Aufladezeiten bzw. zur Erzielung möglichst hoher Aufladeraten des in dem Patienten angeordneten Akkus wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung anhand der ermittelten Temperatur angesteuert wird, und dass zur Vermeidung zu hoher Temperaturen die Sendespule zeitweise nicht betrieben wird, wobei die Dauer der Betriebspausen der Sendespule anhand der ermittelten Temperatur an der Oberfläche erfolgt. Gemeint ist hierbei, dass die Dauer der Betriebspausen lediglich solange gewählt wird, bis die erfasste Temperatur von dem Grenzwert einen bestimmten Mindestabstand aufweist. Somit wird die Temperatur an der zu messenden Oberfläche immer knapp unterhalb der Grenztemperatur gehalten, was insgesamt gesehen eine Optimierung der Energieübertragung ermöglicht. Alternativ ist es auch möglich, ohne Betriebspausen eine Drosselung bzw. Anpassung der Sendeleistung zur Konstanthaltung der Temperatur vorzunehmen.
  • Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung, mit einer in einem Gehäuse angeordneten Sendespule, wobei das Gehäuse zumindest in mittelbarem Anlagekontakt mit der zu messenden Oberfläche positionierbar ist, und wobei die Vorrichtung nach einem Verfahren betrieben wird, bei der der Anteil der Erwärmung des Temperatursensors unter Berücksichtigung des erfassten Temperaturverlaufs der erfassten Oberfläche nach Stoppen des Betriebs der Sendespule der Vorrichtung ermittelt wird. Erfindungsgemäß weist diese Vorrichtung einen in Wirkverbindung mit der Sendespule angeordneten Temperatursensor auf, wobei die Vorrichtung weiterhin einen Algorithmus zur Erfassung des Anteils der Erwärmung des Temperatursensors bzw. dessen Zuleitungen durch die Sendespule aufweist.
  • Aus Gründen einer möglichst kompakten Ausbildung der Vorrichtung ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Temperatursensor in SMD-Bauweise ausgebildet ist.
  • Zuletzt umfasst die Erfindung auch die Verwendung eines soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Haut- und/oder Gewebetemperatur bei einem menschlichen Körper bei einer Energieübertragung in den menschlichen Körper, insbesondere bei einem VAD (Ventricular Assist Device) - System.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Diese zeigt in:
    • 1 eine stark vereinfachte Darstellung von Bestandteilen einer Vorrichtung zur induktiven Energieübertragung in einen menschlichen Körper,
    • 2 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs einer von einem Temperatursensor erfassten Temperatur nach dem Beenden des Betriebs einer Sendespule und
    • 3 ein Diagramm in Analogie zur 2 zur Erläuterung eines alternativen Messverfahrens.
  • Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • In der 1 sind stark vereinfacht die erfindungswesentlichen Bestandteile einer Vorrichtung 10 zur induktiven Energieübertragung dargestellt. Insbesondere ist die Vorrichtung 10 Bestandteil eines sogenannten VAD-Systems 100. Bei einem VAD-System 100 ist in einem Körper 1 eines Patienten eine die Herzfunktion unterstützende Pumpe angeordnet, die mittels eines nicht dargestellten Akkus betrieben wird. Dieser Akku muss aufgrund des Energieverbrauchs der Pumpe geladen werden, wozu die Vorrichtung 10 dient.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst eine Sendeeinheit 12 außerhalb des Körpers 1 des Patienten und eine im Körper 1 des Patienten angeordnete Empfangseinheit 14. Zwischen der Sendeeinheit 12 und der Empfangseinheit 14 befindet sich menschliches Gewebe 2 bzw. die Haut des Patienten. Die Empfangseinheit 14 weist zumindest eine auf nicht dargestellten Art und Weise mit dem zu ladenden Akku in Wirkverbindung angeordnete Empfangsspule 16 auf. Die Empfangsspule 16 wirkt mit einer in der Sendeinheit 12 angeordneten Sendespule 18 zusammen. Die Sendespule 18 ist innerhalb eines Gehäuses 20 der Sendeeinheit 12 angeordnet, wobei das Gehäuse 20 zumindest in mittelbarem Anlagekontakt mit dem Körper 1 bzw. dem Gewebe 2 im Bereich einer Kontaktfläche 22 des Gehäuses 20 angeordnet ist. Weiterhin ist es zum Betrieb der Vorrichtung 10 erforderlich, dass die Empfangsspule 16 und die Sendespule 18 zueinander ausgerichtet sind, um bei einer Bestromung der Sendespule 18 ein Magnetfeld erzeugen zu können, dessen in der 1 dargestellte Feldlinien 24 zu einer Induktion eines Stroms in der Empfangsspule 16 führt, welche wiederum zur Aufladung des Akkus genutzt werden kann.
  • Beim Betrieb der Sendespule 18 wird durch die verlustbedingte Erwärmung der Sendeeinheit 12 sowie der Empfangseinheit 14 das zwischen der Seneeinheit 12 und der Empfangseinheit 14 befindliche Gewebe 2 des Körpers 1 erwärmt. Die Erwärmung des Gewebes 2 muss zur Vermeidung von körperlichen Beeinträchtigungen bzw. Schädigungen und/oder aus Gründen der Einhaltung von gesetzlichen Normen begrenzt werden.
  • Hierzu ist es vorgesehen, dass die Temperatur des Gewebes 2 im Anlagebereich des Gehäuses 20 der Sendeeinheit 12 an das Gewebe 2 mittels eines Temperatursensors 26 im Bereich einer Messoberfläche 38 an der Oberfläche des Gewebes 2 überwacht wird. Insbesondere ist es vorgesehen, das der Temperatursensor 26 aus Gründen eines möglichst kompakten Aufbaus als SMD-Bauteil bzw. SMD-Baugruppe aufgebaut ist. Der Temperatursensor 26 ist über eine elektrische Leitung 28 mit einer Steuereinrichtung 30 der Sendeeinheit 12 verbunden. Die Steuereinrichtung 30 dient auch der Ansteuerung der Sendespule 18 über eine Leitung 32. Eine weitere Leitung 34 verbindet die Steuereinrichtung 30 mit einem weiteren Temperatursensor 36, der dazu ausgebildet ist, die Umgebungstemperatur außerhalb der Sendeeinheit 12 zu erfassen.
  • Wie anhand der 1 erkennbar ist, ist sowohl der Temperatursensor 26, als auch gegebenenfalls die Leitung 28 in Wirkverbindung mit den magnetischen Feldlinien 24 der Sendespule 18 angeordnet. Dies hat zur Folge, dass bei einem Betrieb der Sendespule 18 nicht nur das Gewebe 2 insbesondere durch die Verlustwärme der Sendeeinheit 12 und der Empfangseinheit 14 erwärmt wird, sondern auch der Temperatursensor 26 bzw. die Leitung 28 insbesondere durch das Magnetfeld der Sendespule 18, was dazu führen kann, dass sich der Temperatursensor 26 stärker erwärmt als das umliegende Gewebe 2. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Temperaturerhöhung der besagten Bauteile zu einem Messfehler führt, der sich darin äußert, dass die von dem Temperatursensor 26 im Bereich der Messoberfläche 38 erfasste Temperatur T um den Messfehler verfälscht bzw. erhöht wird.
  • Zur Erfassung bzw. Berücksictigung dieses Messfehlers bzw. um die tatsächliche Temperatur T an der Messoberfläche 38 des Körpers 1 zu erfassen, wird die Sendespule 18 auf eine bestimmte Art und Weise betrieben. Hierzu wird zur Verdeutlichung auf die 2 verwiesen. Die 2 zeigt den Kurvenverlauf A der von dem Temperatursensor 26 an die Steuereinrichtung 30 übermittelten Temperatur T über die Zeit t. In dem Zeitraum zwischen t0 und t1 steigt die Temperatur T leicht an. Die Steigerung der Temperatur T lässt sich dadurch erklären, dass während des Betriebs der Sendespule 18 sowohl die Temperatur in dem Gewebe 2, als auch die Temperatur in dem Temperatursensor 26 bzw. der Leitung 28 durch den Einfluss des von der Sendespule 18 erzeugten Magnetfelds erhöht wird. Die Temperatur T liegt jedoch unterhalb einer einzuhaltenden Grenztemperatur TGrenz . Zum Zeitpunkt t1 wird nun durch die Steuereinrichtung 30 der Betrieb der Sendespule 18 gestoppt. Am Kurvenverlauf A erkennt man daraufhin, dass die Temperatur T, die weiterhin von dem Temperatursensor 26 erfasst wird und der Steuereinrichtung 30 als Eingangsgröße zugeführt wird, abfällt.
  • Der Kurvenverlauf A nach dem Zeitpunkt t1 ergibt sich dabei einerseits aus der nunmehr fehlenden Erwärmung des Gewebes 2 bzw. dessen Abkühlung, als auch aus der Entwärmung bzw. dem Abkühlen des Temperatursensors 26 sowie der Leitung 28. In der Steuereinrichtung 30 der Sendeeinheit 12 bzw. der Vorrichtung 10 ist ein Algorithmus mit einer mathematischen Funktion abgelegt, die es ermöglicht, anhand der Werte der Temperatur T nach dem Zeitpunkt t1 auf die tatsächliche Temperatur T im Bereich der Messoberfläche 38 zum Zeitpunkt t1 zu schließen, beispielsweise durch Extrapolation aus der Abkühlgeschwindigkeit VK in einem Zeitpunkt t2 nach dem Zeitpunkt t1 . Es wird sich dabei zunutze gemacht, dass der Temperatursensor 26 größenbedingt eine deutlich geringere Wärmespeicherkapazität hat als das umliegende Gewebe 2 und die Oberfläche des Gehäuses 20. Dadurch kommt es unmitelbar nach dem Abschalten der Sendespule 18 zum Zeitpunkt t1 zu einem dynamischen Abfall der Temperatur T. Ist dieser vorübergehende Ausgleichsvorgang zum Zeitpunkt t2 abgeschlossen, wird von dem Temperatursensor 26 die tatsächliche Temperatur T des Gewebes 2 erfasst, da die geringe Wärmespeicherkapazität des Temperatursensors 26 „entladen“ ist. Durch die angesprochene Extrapolation der Abkühlkurve zum Abschaltzeitpunkt t1 kann somit auf die tatsächliche Temperatur zum Abschaltzeitpunkt t1 geschlossen werden. Dadurch wird die zusätzliche Erwärmung des Temperatursensors 26 berücksichtigt bzw. eliminiert.
  • Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Kurvenverlauf A nach dem Zeitpunkt t1 mit in der Steuereinrichtung 30 abgelegten Kurvenverläufen verglichen wird, und bei einer Übereinstimmung bzw. einer Annäherung an einen abgespeicherten Kurvenverlauf auf die entsprechende Temperatur TKorr an der Messoberfläche 38 des Körpers 1 zum Zeitpunkt t1 zu schließen. Die Differenz Zwischen der korrigierten Temperatur TKorr an der Messoberfläche 38 und der erfassten Tempertaur T zum Zeitpunkt t1 ist dabei der Anteil ΔW verursacht durch die Erwärmung des Temperatursensors 26 und der Leitung 28.
  • Sobald die Temperatur T an der Messoberfläche 38, die um den Betrag der Erwärmung des Temperatursensors 26 bzw. der Leitung 28 durch den Betrieb der Sendespule 18 korrigiert wurde ermittelt ist, steuert die Steuereinrichtung 30 wiederum die Sendespule 18 an, um eine weitere Energieübertragung zu ermöglichen. Um eine kontinuierliche Überwachung der (tatsächlichen) Temperatur T an der Messoberfläche 38 zu ermöglichen, wird das soweit beschriebene Aus- bzw. Einsschalten der Sendespule 18 vorzugsweise periodisch, d.h. in gleichmäßigen Abständen durchgeführt.
  • In der 3 ist ein Diagramm dargestellt, das ein vereinfachtes Messverfahren ermöglicht. Hierbei ist ebenfalls die von dem Temperatursensor 26 erfasste Temperatur T über der Zeit t dargestellt. Es wird dabei von einem kontinuierlichen, d.h. nicht unterbrochenen Betrieb der Sendespule 18 ausgegangen. Anhand des Kurvenverlaufs A sind die von dem Temperatursensor 26 an die Steuereinrichtung 30 übermittelten Werte der Temperatur T erkennbar. Der Kurvenverlauf AK zeigt einen korrigierten Kurvenverlauf A unter Berücksichtigung eines Festwertes ΔF als Anteil ΔW, der als maximal möglicher Messfehler aufgrund der Erwärmung des Temperatursensors 26 sowie der Leitung 28 aufgrund der Erwärmung durch den Betrieb der Sendespule 18 angenommen wird. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Steuereinheit 30 davon ausgeht, dass höchstens die durch die AK berechnete Temperatur T an der Messoberfläche 38 vorhanden sein kann.
  • Selbstverständlich wird bei beiden Verfahren jeweils davon ausgegangen, dass bei Annäherung an eine Grenztemperatur TGrenz der Betrieb der Vorrichtung 10 bzw. der Sendespule 18 gestoppt wird, beispielsweise bis die ermittelte Temperatur T einen bestimmten Abstand zur Grenztemperatur TGrenz aufweist.
  • Die soweit beschriebenen Verfahrens können auf vielfältige Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Insbesondere wird auch erwärmt, dass die beschriebenen Verfahren nicht auf die Anwendung bei einem VAD-Systems 100 begrenzt sein sollen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016106683 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Temperatur (T) an einer Oberfläche (38) bei einer Vorrichtung (10) zur induktiven Energieübertragung, wobei die Vorrichtung (10) eine in einem Gehäuse (20) angeordnete Sendespule (18) aufweist und das Gehäuse (20) zumindest in mittelbarem Anlagekontakt mit der zu messenden Oberfläche (38) angeordnet ist, und mit einem Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperaur (T) der Oberfläche (38), wobei der Temperatursensor (26) und ggf. dessen elektrische Leitung (28) in Wirkverbindung mit der Sendespule (18) angeordnet ist, derart, dass bei einem Betrieb der Sendespule (18) der Temperatursensor (26) und ggf. dessen elektrische Leitung (28) durch die von der Sendespule (18) ausgestrahlten Felder erwärmt wird, sodass die von dem Temperatursensor (26) erfasste Temperatur (T) einen durch die Erwärmung des Temperatursensors(26) und ggf.dessen elektrischer Leitung (28) durch die Sendespule (18) verursachten Anteil (ΔW) enthält, und wobei der durch die Sendespule (18) verursachte Anteil (ΔW) bei der Erfassung der Temperatur (T) der Messoberfläche (38) berücksichtigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil (ΔW) als Festwert (ΔF) berücksichtigt wird, der sich unter Berücksichtigung einer vorgegebenen maximalen Betriebsdauer der Vorrichtung (10) und vorgegebener Umweltparameter ergibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil (ΔW) der Erwärmung unter Berücksichtigung des erfassten Temperaturverlaufs (A) der erfassten Oberfläche (38) nach Stoppen des Betriebs der Sendespule (18) der Vorrichtung (10) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppen des Betriebs der Sendespule (18) periodisch erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Erwärmung (ΔW) anhand einer mathematischen Funktion unter Berücksichtigung bekannter Parameter des Temperatursensors (26), wie dessen Wärmespeicherkapazität und ggf. von Umweltparametern ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Erwärmung (ΔW) anhand eines Vergleichs des Temperaturverlaufs (A) an der erfassten Oberfläche (38) mit abgespeicherten Kurvenverläufen erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zur induktiven Energieübertragung anhand der ermittelten Temperatur (T) angesteuert wird, und dass zur Vermeidung zu hoher Temperaturen (T) die Sendespule (18) zeitweise nicht betrieben wird, wobei die Dauer der Betriebspausen der Sendespule (18) anhand der ermittelten Temperatur (T) an der Oberfläche (38) erfolgt.
  8. Vorrichtung (10) zur induktiven Energieübertragung, mit einer in einem Gehäuse (20) angeordneten Sendespule (18), wobei das Gehäuse (20) zumindest in mittelbarem Anlagekontakt mit einer zu messenden Oberfläche (38) positionierbar ist, wobei die Vorrichtung (10)( nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7 betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Wirkverbindung mit der Sendespule (18) ein Temperatursensor (26) angeordnet ist, und dass die Vorrichtung (10) einen Algorithmus zur Erfassung des Anteils (ΔW) einer Erwärmung des Tempertursensors (26) und ggf. dessen Leitung (28) durch die von der Sendespule (18) ausgestrahlten Felder aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (26) in SMD-Bauweise ausgebildet ist.
  10. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Ermittlung der Haut- und/oder Gewebetemperatur bei einem menschlichen Körper (1) bei einer Energieübertragung in den menschlichen Körper (1), insbesondere bei einem VAD-System (100).
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