KR20160043972A - 다중대역 무선 파워 시스템 - Google Patents

다중대역 무선 파워 시스템 Download PDF

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KR20160043972A
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power
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존 루드저
제프리 에이. 라로제
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하트웨어, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시는 사용자(104)에게 이식된 장치로 무선으로 파워를 중계하기 위한 모듈(110)에 관한 것이다. 모듈은 사용자에 의해 착용되도록 구성된 구조물(115); 제1 주파수에서 제1 무선 파워 전송을 수신하도록 구성된 수신기(212), 제1 주파수와 다른 제2 주파수에서 제2 무선 파워 전송을 송신하도록 구성된 송신기(216); 및 송신기와 수신기에 전기적으로 각각 연결되고, 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 제2 무선 파워 전송을 생성하기 위한 에너지로 변환하도록 구성된 주파수 변환기(218)를 포함하고, 수신기, 송신기 및 주파수 변환기 각각은 구조물 위에 또는 안에 배치될 수 있다.

Description

다중대역 무선 파워 시스템{multiband wireless power system}
본 출원은 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는 2013. 8. 13.자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/867,406의 출원일의 이익을 주장한다.
본 발명은 경피성 에너지 전달(transcutaneous energy transfer: TET) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, TET 시스템 내에서 무선으로 파워를 전달 또는 중계하기 위한 장치뿐만 아니라, 시스템 및/또는 장치를 운영하기 위한 방법에 관한 것이다.
TET 시스템은 인체 내부에 내적으로 이식된 펌프와 같은 장치들에 파워를 공급하는데 사용된다. 인체 외부의 송신부(transmitting coil)에 의해 생성되는 전자기장은 피부를 통과하여 인체 내부에 이식된 자기 수신부(receiving coil)로 파워를 전달할 수 있다. 그러면 수신부는 수신된 파워를 이식된 펌프 또는 다른 내부 장치 및 인체 내부에 이식된 하나 또는 그 이상의 배터리들로 전달하여 배터리를 충전할 수 있다.
TET 시스템이 가지고 있는 과제들의 하나는 내부 장치의 연속적인 작동이 가능하도록 충분한 파워를 제공하는 것이다. 이러한 목적을 위해, TET 시스템은 내부 장치를 작동시키기 위한 파워를 저장하는 이식된 배터리를 포함할 수 있다. 그러나, 이식된 배터리의 공급은 제한적이고 자주 충전될 필요가 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, TET 시스템은 내부 장치의 전체 파워 수요를 공급하기 위한 외부 TET 파워 유니트를 포함할 수 있다. 그러나, 외부 TET 파워 유니트는 제한된 공급을 가지고 규칙적으로 충전될 필요가 있을 수 있다. 또한, 샤워 또는 수영과 같은 몇몇 활동들은 외부 TET 파워 유니트의 착용을 배제할 수 있다.
외부 TET 파워 유니트 뿐만 아니라 이식된 배터리의 일정한 충전은 내부 장치(들)을 가진 사용자에게 불편하다. 일반적으로, 외부 TET 파워 유니트는 충전을 위해 충전 스테이션에 플러인되어야만 한다. 사용자는 유니트를 착용하기 전에 유니트가 충분히 충전되기를 기다려야 한다. 대안적으로, 사용자는 외부 TET 파워 유니트의 배터리를 완전히 충전된 배터리로 교체할 수도 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 선행기술의 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 외부 TET 파워 유니트와 이식된 배터리를 보다 편리하게 사용자가 충전할 수 있도록 현존하는 TET 시스템을 개선하는 것을 과제로 한다.
본 개시의 일 측면은 사용자에게 이식된 장치에 무선으로 파워를 중계하기 위한 모듈을 제공한다. 모듈은 사용자에 의해 착용되도록 구성된 구조물, 제1 주파수에서 제1 무선 파워 전송을 수신하도록 구성된 수신기, 제1 주파수와 다른 제2 주파수에서 제2 무선 파워 전송을 송신하도록 구성된 송신기, 및 송신기와 수신기 각각에 전기적으로 연결되고 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 제2 무선 파워 전송을 생성하기 위한 에너지로 변환하도록 구성된 주파수 변환기를 포함한다. 수신기, 송신기 및 주파수 변환기의 각각은 구조물 위에 또는 안에 배치될 수 있다. 몇몇 예들에 있어서, 제1 주파수와 제2 주파수는 다른 주파수 대역에 속할 수 있다. 다른 예들에 있어서, 제1 주파수는 제2 주파수보다 2배 더 클 수 있다. 다른 예들에 있어서, 각각의 주파수들은 다른 간격들을 위해 선택될 수 있고, 다른 매체를 위해 선택될 수 있다.
모듈은 수신기의 무선 파워 전송 효율을 결정하고 상기 결정에 근거하여 제1 주파수를 동적으로 조정하도록 구성된 제어 회로를 더 포함한다. 제어 회로는 수신기에서 측정된 피크 신호에 근거한 무선 파워 전송 효율을 결정할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로 모듈은 수신기에 전기적으로 연결된 배터리 및 배터리의 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지의 저장 여부, 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 송신기에 중계 여부, 또는 두 가지 모두를 결정하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다.
모듈의 구조물은 하우징을 포함할 수 있고, 수신기와 송신기는 하우징 내부에 배치되어 있다. 모듈은 사용자에 의해 착용되도록 구성됨으로써, 수신기는 사용자로부터 떨어져서 면하는 하우징의 끝단에 배치되고 송신기는 사용자를 향해서 면하는 하우징의 끝단에 배치된다.
본 개시의 다른 측면은, 사용자의 내부에 이식된 장치로 파워를 전달하기 위한 경피성 에너지 전달 시스템을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 시스템은 전술한 바와 같은 모듈을 포함하고, 모듈에 전자기적으로 연결 가능하고 제1 무선 파워 전송을 모듈에 무선으로 전송하도록 구성된 리모트 파워 소스, 및 사용자의 내부에 이식을 위해 구성되고 모듈에 유도적으로 결합 가능하고 이식된 장치에 전기적으로 연결가능하며 모듈로부터 나오는 제2 무선 파워 전송을 수신하도록 구성된 이식된 수신기를 더 포함한다. 이러한 시스템은 모듈에 전기적으로 연결되고, 제1 무선 파워 전송으로부터 수신된 에너지를 저장하고 저장된 에너지를 송신기에 제공하여 제2 무선 파워 전송을 생성하는데 사용되는 외부 배터리를 포함할 수 있다. 그러한 시스템은 이식된 수신기에 전기적으로 연결되고, 제2 무선 파워 전송으로부터 수신된 에너지를 저장하고 장치를 구동하기 위해 저장된 에너지를 이식된 장치에 제공하는데 사용되는 이식된 배터리를 더 포함할 수 있다. 이식된 배터리는 모듈이 사용자에 의해 착용될 때 에너지를 저장할 수 있고, 외부 충전 모듈이 사용자에 의해 착용되지 않을 때 이식된 의료 장치에 전원을 인가할 수 있다. 외부 배터리는 모듈이 리모트 파워 소스에 전자기적으로 연결될 때 에너지를 저장할 수 있고, 모듈이 리모트 파워 소스에 전자기적으로 연결되지 않을 때 저장된 에너지를 송신기에 제공할 수 있다.
본 개시의 또 다른 측면은 파워를 무선으로 중계하기 위한 장치를 제공하고, 이러한 장치는 수신기 회로의 각각의 공명 주파수에서 무선 파워를 수신하도록 구성된 다수의 수신기 회로들, 선택된 공명 주파수에서 무선 파워를 전송하도록 구성된 송신기 회로, 및 다수의 주파수 변환기들을 구비한다. 각각의 주파수 변환기는 각각의 수신기 회로의 출력과 송신기 회로의 입력에 전기적으로 연결될 수 있고, 각각의 수신기 회로에 수신되는 무선 파워의 주파수를 선택된 주파수로 변환하도록 구성된다. 몇몇 예들에 있어서, 각각의 수신기 회로는 다른 주파수에서 무선 파워를 수신하도록 구성될 수 있다. 장치는 다수의 송신기 회로들을 더 포함할 수 있는 무선 에너지를 포함할 수 있다. 각각의 리모트 송신기 회로는 장치의 상응하는 수신기 회로의 공명 주파수에서 무선 파워를 생성 및 전송하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 또 다른 측면은 이식된 의료 장치에 전기적으로 연결 가능한 이식된 무선 파워 수신기를 가진 경피성 에너지 전달 시스템을 제공하고, 이식된 의료 장치를 작동시키는데 충분한 파워를 생성하는 리모트 파워 소스, 및 리모트 파워 소스로부터 도중에 파워를 이식된 무선 파워 수신기로 중계하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 무선 파워 중계 장치들을 구비한다. 각각의 장치는 제1 주파수에서 들어오는 무선 파워 전송을 수신하도록 구성된 수신기, 제2 주파수에서 나가는 무선 파워 전송을 송신하도록 구성된 송신기; 및 송신기와 수신기에 전기적으로 연결되고, 들어오는 무선 파워 전송에 의해 생성되는 에너지를 나가는 무선 전송을 생성하기 위한 에너지로 변환하도록 구성된 주파수 변환기를 더 구비할 수 있다. 상류의 장치에 의해 송신되는 무선 파워는 하류의 장치에 전자기적으로 직렬로 연결되어 수신되는 무선 파워가 되도록 다수의 장치들은 서로 전자기적으로 직렬로 연결될 수 있다.
시스템의 몇몇 예들에 있어서, 가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치는 수신기에 전기적으로 연결된 외부 배터리를 포함할 수 있다. 외부 배터리는 전하를 일시적으로 저장하고(예, 가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치가 각각의 상류 장치에 전자기적으로 연결될 때), 저장된 전하를 사용하여 제2 주파수에서 송신기를 구동하기 위한 파워를 생성하는데 사용될 수 있다(예, 무선 파워 중계 장치가 각각의 상류 장치에 전자기적으로 연결되지 않을 때). 유사하게, 이식된 배터리는 전하를 일시적으로 저장하고(예, 가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치가 이식된 무선 파워 수신기에 작동되게 연결될 때), 이식된 의료 장치를 작동시키기에 충분한 파워를 생성하기 위해 이식된 무선 파워 수신기와 이식된 의료 장치에 전기적으로 연결될 수 있다(예, 가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치가 이식된 무선 파워 수신기에 작동되게 연결되지 않을 때, 가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치 자체가 이식된 의료 장치를 작동시키는데 충분한 파워를 생성하지 못할 때 등).
본 개시의 또 다른 측면은 사용자에게 이식된 장치에 파워를 무선으로 중계하기 위한 방법을 제공하고, 이러한 방법은, 사용자에 의해 착용되도록 구성된 구조물을 제공하는 단계, 구조물 위 또는 안에 배치된 수신기의 제1 주파수에서 제1 무선 파워 전송을 수신하는 단계, 구조물 위 또는 안에 배치된 송신기로부터 제1 주파수와 다른 제2 주파수에서 제2 무선 파워 전송을 송신하는 단계, 및 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 수신기와 송신기에 전기적으로 연결되고 구조물 위 또는 안에 배치된 주파수 변환기에서 제2 무선 파워 전송을 생성하기 위한 에너지로 변환시키는 단계를 포함한다. 본 방법의 몇몇 예들에 있어서, 제1 무선 파워 전송은 제2 무선 주파수 전송이 송신되는 간격보다 더 큰 간격에 걸쳐 송신될 수 있다. 또한, 본 방법의 몇몇 예들에 있어서, 제1 무선 파워 전송은 제2 무선 파워 전송이 송신되는 매체와 다른 매체를 통해 송신될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중대역 TET 시스템의 요소들을 설명하는 개략적 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 다중대역 TET 시스템의 각각의 외부 및 이식된 모듈의 요소들을 설명하는 개략적 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중대역 TET 중계 시스템의 요소들을 더 설명하는 개략적 블록도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다른 다중대역 TET 중계 시스템의 요소들을 설명하는 개략적 블록도이다.
도 1 및 도 2는 인체 내부의 내부 구멍 즉, 사용자(104)의 피부 아래에 이식된 경피적 전기 장치(102)로 파워를 공급하는데 사용되는 다중대역 경피성 에너지 전달(TET) 시스템(100)을 개략적으로 도시한다. 이식된 전기 장치(102)는 예를 들어, 심실보조장치(ventricular assistant device : VAD)로서 혈액을 펌핑하는데 사용되는 그러한 펌프를 포함할 수 있다. 이식된 전기 장치(102)는 예를 들어, 펌프를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다중대역 TET 시스템(100)은 1차 파워 코일 회로(114), 관련 회로 소자(도 2에 상세 도시) 및 외부 모듈(110)에 전자기적으로 연결된 리모트 파워 소스(112)로부터 파워를 무선으로 수신하기 위한 안테나(111)를 가진다. 외부 모듈 요소들은 모두 사용자(104)에 장착(예, 착용)될 수 있는 구조물 안에 또는 위에 배치된다. 예를 들어, 구조물은 사용자가 휴대할 수 있을 만큼 충분히 작은 하우징(115)을 포함할 수 있다. 하우징(115)은 예를 들어, 사용자에 의해 착용된 벨트에 하우징을 고정하도록 구성된 벨트 고리 또는 하우징을 사용자의 몸에 고정하기 위한 스트랩과 같이, 사용자에 하우징을 고정하기 위한 장치들이 선택적으로 설비될 수 있다. 대안적으로, 하우징(115)은 반들(bandle), 옷, 또는 접착제와 같은 외부 장치들에 의해 사용자의 몸에 고정될 수도 있다.
사용자(104)의 피부 아래에 이식된 내부 모듈(120)은 2차 파워 코일 회로(124), 하나 또는 그 이상의 하우징들(125)에 배치된 관련 회로 소자 및 이식된 전기 장치(102)에 파워를 공급하기 위한 출력 케이블을 구비한다. 유도 전자기 연결에 의해 즉, 1차 코일(114)과 2차 코일(124)에 중첩되는 자기장의 상호 작용을 통해 1차 코일(114)로부터 2차 코일(124)까지 파워가 전송된다. 각각의 코일을 가로지르는 전압은 클 수 있고, 예를 들어, 100V 내지 400V의 피크대피크 전압은 흔한 것이다. 피부 효과에 기인하는 손실을 감소시키기 위하여, 1차 코일은 리츠선(Litz wire)을 이용하여 제작될 수 있고, 1차 코일은 상대적으로 얇고, 꼬여지거나 짜여진 절연 와이어로 제조된다.
외부 모듈과 이식된 모듈 사이의 파워 전달을 용이하게 하기 위하여, 외부 모듈(110)의 안테나(111)는 외부 모듈의 "밖으로" 면하는(즉, 사용자(104)로부터 떨어져서 면하는) 사이드에 배치될 수 있는 반면, 1차 코일(114)은 "안으로" 면하는(즉, 사용자(104)를 향해서 면하는) 사이드에 배치될 수 있다.
외부 모듈(110)은 외부의 충전가능한 배터리(130) 또는 전하 집적기에 전기적으로 더 연결된다. 배터리(130)는 구조물 위에 또는 안에 포함될 수도 있고 구조물로부터 분리되어 유지될 수 있다. 외부 배터리는 리모트 파워 소스(112)에 대한 백업 파워 소스로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 배터리(130)는 외부 모듈(11)로 파워 전송이 중단되는 경우 또는 이식된 장치(102)의 파워 수요가 변화되는 경우 무선 파워를 생성하기 위해 모듈의 1차 코일(114)에 파워를 공급할 수 있다. 백업 외부 배터리(130)가 충분히 충전될 때, 사용자는 리모트 파워 소스(112)의 범위를 벗어나서 자유롭게 이동할 수 있다.
이식된 전기 장치(102)에 파워를 공급하기 위하여 이식된 모듈(120)은 충전가능한 배터리(128) 또는 전하 집적기에 연결된다. 외부 배터리(130)와 함께 그리고, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 리모트 파워 소스(112)로부터 외부 모듈(110)까지 파워 송신이 중단되는 경우, 외부 모듈(110)과 이식된 모듈(120) 사이의 파워 송신이 중단되는 경우, 또는 파워 수요의 변화가 있는 경우, 이식된 배터리(128)는 백업으로서 기능할 수 있다. 이식된 배터리(128)를 백업으로서 이용하면, 사용자가 목욕을 하거나 다른 활동을 수행할 때 외부 TET 모듈(110)은 연결되지 않을 수 있다.
도 1의 예에 있어서, 무선 파워 전송을 위한 적정 주파수는 제1 스테이지(즉, 리모트 파워 소스(112)로부터 외부 모듈(110)까지)와 제2 스테이지(즉, 외부 모듈(110)로부터 이식된 모듈(120)까지) 사이가 다를 수 있다. 적정 주파수들의 차이의 하나의 이유는 무선 파워 전달의 각각의 스테이지의 간격의 차이일 수 있다. 예를 들어, 리모트 파워 소스(112)로부터 전송되는 파워는 외부 모듈(110)까지 수 미터(예, 대략 1미터 내지 대략 10미터)로 이동할 수 있는 반면, 외부 모듈(110)과 이식된 모듈(120) 사이에서 전송되는 파워는 밀리미터 단위(예, 대략 5밀리미터 내지 200밀리미터)로 이동할 수 있다. 적정 주파수의 차이의 다른 이유는 무선 파워 전송의 각각의 스테이지의 매체의 차이일 수 있다. 예를 들어, 리모트 파워 소스(112)로부터 전송되는 파워는 빌딩의 하나의 방 또는 다른 구조물(예, 나무, 콘크리트, 석고보드벽, 바위, 공기 등 또는 이들의 조합을 통하여)로부터 외부 모듈(110)까지 이동할 수 있는 반면, 외부 모듈(110)과 이식된 모듈(120) 사이에서 전송되는 파워는 공기 및/또는 환자의 피부만을 통하여 이동될 수 있다. 요약하면, 간격 또는 매체 중 어느 하나의 변화는 파워가 무선으로 전송되는 적정 주파수에 영향을 미칠 수 있다.
이러한 변화들을 수용하기 위하여, 안테나(111)는 선택된 제1 주파수(f1)에서 무선 에너지를 수신할 수 있는 한편, 다중대역 TET 시스템(100)의 1차 및 2차 코일들은 선택된 제2 주파수(f2)에서 무선 에너지를 각각 전달 및 수신할 수 있다. 몇몇 경우들에 있어서, 제1 및 제2 주파수들은 분리된 주파수 대역들에 속할 수 있다. 이러한 개시의 목적들을 위하여, "주파수 대역"이라는 용어는 미국 무선 중계 리그(ARRL) 또는 전기 및 전자 기술자 협회(IEEE)에 의해 규정된 그러한 것들과 같은 주파수의 미리 결정된 범위를 말한다. "분리된" 주파수 대역들은 2개의 비-중첩하는 미리 결정된 주파수 범위들을 말한다. 몇몇 예들에 있어서, 분리된 대역들의 어느 하나의 가장 낮은 주파수는 다른 대역의 가장 높은 주파수의 2배 이상일 수 있다.
중계된 무선 파워의 강도의 적정화는 중계된 파워의 강도와 사용자의 안전성 모두를 포함하는 다양한 인자들을 고려할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 TET 시스템의 예에서 무선 파워 전달의 제1 스테이지는 엄청난 간격(예, 수 미터 단위)으로 이동할 수 있다. 그것으로서, 제1 스테이지에서 주파수(f1)는 파워가 이동 간격에 의해 악영향을 받지 않도록 선택될 수 있다. 다른 예에 있어서, 무선 파워 전달의 마지막 스테이지는 사용자의 피부와 조직을 통과하여 이동한다. 그것으로서, 마지막 스테이지에서 주파수(f2)는 사용자의 건강(내부 기관)과, 1차 및 2차 코일들이 적절하게 정렬되지 않은 경우 과열 또는 복사에 대한 위험을 방지하면서, 사용자의 피부의 표면의 안전한 침투가 보장되도록 선택될 수 있다. 주파수들(f1)(f2)은 무선 주파수(RF) 스펙트럼에 속할 수 있고, 전송된 파워에 영향을 미치는 특수한 인자들(예, 간격, 송신 및 수신 요소들의 상대 방위 등)에 의존하여 킬로헤르쯔(kHz) 내지 메가헤르쯔(MHz)의 범위일 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이지에서 주파수(f1)는 대략 10kHz 내지 대략 3000MHz일 수 있는 반편, 제2 단계에서 주파수(f2)는 대략 10kHz 내지 대략 500kHz일 수 있다.
도 2는 도 1의 다중대역 TET 시스템(100)의 전기적 요소들을 설명하는 기능적 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(100)의 리모트 파워 소스(112)는 파워 소스(202) 및 파워 소스(202)와 리모트 안테나(113)에 전기적으로 연결된 무선 파워 송신기(204)를 포함한다. 송신기(204)와 안테나(113)는 유도성 요소에 연결된 하나 또는 그 이상의 용량성 요소들 및 안테나의 일련의 저항을 가진 탱크 회로를 형성한다. 파워 소스(202)로부터 수신되는 파워를 이용하여, 무선 파워 송신기(204)는 리모트 안테나(113)를 구동하고, 이것은 송신기/안테나의 동조된 용량성/유도성 성질에 의해 지시된 공명 주파수(f1)에서 공명됨으로써, 무선 파워는 리모트 안테나(113)로부터 제1 주파수(f1)에서 외부 모듈(110)의 안테나(111)로 전송된다.
외부 모듈(110)은 안테나(111)에 전기적으로 연결됨으로써 전자기적 연결에 의해 리모트 파워 소스(112)에 의해 전송되는 무선 에너지로부터 파워를 생성하도록 구성된 탱크 회로(리모트 파워 소스(112)의 탱크 회로와 비교할 수 있음)를 형성하는 무선 파워 수신기(212)를 포함한다. 무선 파워 수신기(212)에 의해 생성되는 파워는 공명 주파수(f1)에 있다. 몇몇 예들에 있어서, 제1 주파수(f1)는 무선 파워 전달의 효율을 적정화시키기 위해 동적으로 조절될 수 있다. 효율은 안테나(111)와 리모트 안테나(113) 사이의 상대 간격과 상대 방위뿐만 아니라 매체 또는 안테나(111)와 리모트 안테나(113) 사이의 매체와 같은 다양한 인자들에 의해 영향을 받을 수 있다. 무선 에너지 전달의 효율 결정은 수신기(212)에서 측정된 피크 신호에 근거할 수 있고 수신기(212)에서의 부하의 알려진 특성들에 더 근거할 수도 있다. 그러한 측정과 알려진 정보는 예를 들어, RF 원격 측정 신호들을 이용하여 외부 모듈(110)과 리모트 파워 소스(112) 사이에서 중계될 수 있다.
외부 모듈의 관련 회로 소자는 마이크로컨트롤러(214), 파워 증폭기/드라이버(216), 및 주파수 변환기(218)를 더 포함할 수 있다. 주파수(f1)에서 무선 송신기(201)로부터 수신되는 파워는 주파수 변환기(218)에서 처리되고 마이크로컨트롤러(214)에 의해 제어될 때 TET 드라이버(216)에 의해 이식된 모듈(120)로 제공된다. 주파수 변환기는 외부 모듈(110)에서 생성된 파워의 주파수(f1)(f2)를 증가 또는 감소시키는 주파수 증폭기, 더블러(doubler), 또는 믹서를 사용할 수 있다. 주파수(f1)(f2)는 다른 주파수 대역에 속할 수 있다.
마이크로컨트롤러(214)는 1차 코일(114)에서 무선 파워가 생성되는 파워의 소스 또는 소스들을 결정 및 제어하도록 구성될 수 있다. 1차 코일(114)은 리모트 파워 소스(112), 외부 배터리(130) 또는 2가지 모두로부터 구동될 수 있다. 예를 들어, 외부 모듈(11)이 리모트 파워 소스(112)에 통신가능하게 연결될 때, 마이크로컨트롤러(214)는 리모트 파워 소스(112)로부터 수신된 파워의 사용을 결정할 수 있다. 부가적으로, 1차 코일(114)의 구동에 사용되지 않은 그 어떤 여분의 파워는 그 대신에 외부 배터리(130)에 저장될 수 있다. 리모트 파워 소스(112)가 외부 모듈(110)에 연결되지 않을 때, 또는 피크 파워 수요의 기간 중에, 마이크로컨트롤러(214)는 1차 코일(114)을 구동하기 위해 외부 배터리(130)에 저장된 전하의 사용 여부를 결정할 수 있다. 마이크로컨트롤러(214)는 선택된 파워의 소스로부터 나오는 전류를 보내는 하나 또는 그 이상의 스위치들을 작동할 수 있다. 마이크로컨트롤러(214)는 리모트 파워 소스로부터 1차 코일(114)과 외부 배터리(130)의 어느 하나 또는 모두로 무선 파워의 경로 선택을 더 제어할 수 있으므로, 배터리(130)의 충전과 1차 코일(114)의 구동을 조화시킬 수 있다. 예를 들어, 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는 미국 특허 번호 8,608,635는 TET 시스템의 작동 방법을 개시하고, 외부 모듈로부터 이식된 모듈 사이의 전기 파워의 흐름은 이식된 장치의 순간적인 파워 수요에 따라 정밀하게 측정됨으로써, 이식된 장치의 정상 작동 동안 이식된 배터리로부터 파워가 올라가지 않는다.
1차 코일(114)의 전송 주파수는 파워 전송을 이식된 모듈(120)의 2차 코일로 적정화시키기 위해 필요한 전송 주파수(도 1 및 도 2의 예에서 주파수 f2)로 미리 설정되거나, 또는 몇몇 예들에서 동적으로 설정될 수 있다. 마이크로컨트롤러(214)는 무선 파워 수신기(212)에서 수신된 에너지의 주파수를 필요한 전송 주파수(f2)로 동적으로 조절하기 위하여 주파수 변환기(218)를 제어할 수 있다. 필요한 주파수(f2)가 동적으로 설정되고 업데이트되는 경우의 그러한 예들에서, 1차 코일과 2차 코일 사이의 파워 적정화는, 리모트 파워 소스와 외부 모듈 사이의 파워 적정화와 유사하게, 측정된 피크 신호값 및 하류의 모듈(이식된 모듈(120))에서 알려진 부하 특성들에 근거할 수 있고 RF 원격 측정법을 통해 상류와 통신할 수 있으므로 상류의 모듈의 컨트롤러(외부 모듈(110)의 마이크로컨트롤러(214))는 무선 파워 전송 주파수를 제어한다.
이식된 모듈(120)은 TET 수신기(222) 및 수신기에 전기적으로 연결된 마이크로컨트롤러(224)를 포함한다. TET 수신기(222)는 2차 코일(124)과 함께 전송 주파수(f2)로 설정된 동조된 공명 회로를 형성한다. 2차 코일(124)은 1차 코일(114)과 유사하게, 리츠 와이어를 이용하여 제조될 수 있다. TET 수신기(222)는 능동 스위칭 또는 다이오드 브리지와 같이, 2차 코일의 교류(AC) 전압을 직류(DC) 전압으로 변환하기 위한 정류기 회로(미도시)를 더 구비한다. TET 수신기(222)로부터의 직류 전압 출력은 마이크로컨트롤러(224), 이식된 배터리(128) 및 이식된 전기 장치(102)로 공급된다. 이식된 전기 장치(102)는 VAD 혈액 펌프와 같은 하나 또는 그 이상의 다양한 장치들을 포함할 수 있다. 이식된 전기 장치(102)의 파워 수요가 그러하기 때문에 이식된 배터리(128)는 제한된 양의 시간(예, 수 시간, 하루 등) 동안만 장치를 구동할 수 있다. 그러한 경우, 이식된 배터리(128)는 이식된 장치를 위한 메인 파워 소스로서 기능하지는 않지만, 이식된 모듈(120)로 파워 전송이 중단되는 경우 상대적으로 짧은 기간 동안 파워를 공급하는데 사용되는 백업 파워 소스로서 기능한다. 예를 들어, 이식된 모듈(120)은 사용자가 샤워를 하기 위해 외부 모듈(110)을 벗어놓을 때 배터리 파워에 의존할 수 있다.
전술한 예들의 각각에 있어서, 이식된 모듈의 2차 코일(124)에 수신된 무선 파워는 이식된 장치의 즉각적인 구동, 장래 사용을 위해 이식된 배터리(128)에 순간적인 저장, 또는 두 가지 모두를 위해 사용될 수 있다. 따라서, 일부 또는 모든 파워는 이식된 장치(102)로 경로가 결정될 수 있는 한편, 남아 있는 파워는 이식된 배터리(120)로 경로가 결정될 수 있다. 이식된 마이크로컨트롤러(224)는 수신된 무선 파워의 사용 또는 저장 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러는 외부 모듈(110)이 사용자(104)에 의해 착용될 때 수신된 파워의 저장 여부를 결정할 수 있고, 외부 모듈(110)이 사용자(104)로부터 제거될 때 저장된 전하를 사용하여 이식된 의료 장치(102)의 구동 여부를 결정할 수 있다. 외부 모듈(110)이 사용자(104)에 의한 착용 여부 또는 제거 여부의 결정은 그 어떤 전류가 2차 코일에 존재하는지 여부에 근거하여 결정될 수 있다.
다른 예들에 있어서, 무선 파워의 저장 및/또는 사용에 대한 제어는 이식된 장치로부터의 파워 수요의 변화에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 이식된 장치가 추가적인 파워의 폭발(burst)이 필요하면, 컨트롤러(외부(214) 또는 이식된(224))는 저장된 전하(외부 또는 이식된 어느 하나)를 사용하여 여분의 파워를 제공하도록 결정할 수 있다. 그러한 제어 방법은 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는 미국 특허 번호 8,608,635에 개시되어 있다. 다른 경우에, 이식된 또는 외부의 전자 요소가 비효과적으로(과부하, 과열, 비정렬) 작동하는 것을 온도 센서가 나타내면, 컨트롤러는 적어도 일시적으로 무선 파워를 중단하고 이식된 배터리(128)로부터 나오는 에너지를 사용하여 이식된 의료 장치(102)의 작동 계속을 결정할 수 있다. 그러한 결정은 TET 시스템의 요소들 사이의 전기적, 통신적 또는 유도적 결합에도 불구하고 만들어질 수 있다.
외부 모듈(110)은 열 센서, 과전압보호(OVP) 회로, 및 RF 원격 측정 시스템을 포함하지만 이에 한정되지는 않는 도 2에서 미도시된 추가 구성들을 포함할 수 있다. 이러한 요소들과 그들의 작동은 미국 특허 번호 8,608,635에 더 상세히 개시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 다중대역 TET 시스템은 리모트 파워 소스(112)로부터 외부 모듈(110)까지의 제1 스테이지; 및 외부 모듈(110)로부터 이식된 모듈(120)까지의 제2 스테이지로 구성된 2개의 스테이지들만 포함한다. 다른 다중대역 TET 시스템들은 파워를 무선으로 전달/중계하기 위한 추가적 스테이지들을 포함할 수 있다. 추가적 스테이지들은 서로 직렬로 또는 병렬로 구성될 수도 있고, 또는 직렬/병렬 연결의 그 어떤 조합을 포함할 수 있다.
도 3의 다중대역 TET 시스템(300)의 예는 리모트 파워 소스(305)로부터 외부 모듈(330)까지 파워를 무선으로 중계하는 무선 중계장치(repeater)로서 다양한 무선 충전 중계 스테이션들(3101-310n)을 포함하는 직렬로 연결된 시스템을 설명한다. 중계 스테이션들(3101-310n)은 상류-대-하류의 순서로 서로 직렬로 통신한다. 따라서, 제1 중계 스테이션(3101)은 다음의 하류의 스테이션(3102)으로 그런 방식으로 가장 하류의 스테이션(310n)으로 파워를 무선으로 통과한다. 각각의 중계 스테이션(3101-310n)은 수신기 안테나들(3201-320n), 및 무선 파워를 중계하기 위한 송신 안테나들(3251-325n), 뿐만 아니라 수신된 파워의 주파수를 이어지는 스테이지의 전송을 위한 새로운 주파수로 변환하기 위한 주파수 변환기들(3151-315n)을 포함한다. 각각의 중계 스테이지의 주파수는 시스템과 환경의 알려진 특성들(예, 각각의 중계 스테이션 사이의 개략적 간격 및/또는 매체)에 근거하여 고정되거나 미리 설정될 수 있다. 대안적으로, 각각의 중계 스테이션은 각각의 송신기/수신기 쌍 사이의 간격, 매체 및/또는 각각의 방위와 같은 특정 인자들에 근거하여 각각의 중계된 스테이지의 주파수 및/또는 주파수 대역을 동적으로 제어하기 위한 각각의 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 주어진 스테이지의 주파수를 변화시키기 위해 주어진 스테이션의 주파수 변환기(3151-315n)가 제어 회로에 의해 명령을 받는지 여부, 및 스테이지가 변화되는 주파수는 그러한 인자들에 근거할 수 있다. 그러한 예에 있어서, 하류의 중계 스테이션은 수신되는 파워를 대표하는 원격 측정 신호들을 보낼 수 있고, 상류의 중계 스테이션은 이러한 신호들을 수신하여 하류의 중계 스테이션에 의해 수신되는 파워를 최대화시키기 위하여 전송 인자들을 조절할 수 있다.
직렬 다중대역 TET(300)의 작동은 파워를 생성하여 제1 주파수(f1)에서 제1 무선 충전 중계 스테이션(3101)으로 파워를 무선으로 전송하는 외부 리모트 파워 소스(305)에서 시작한다. 제1 무선 충전 중계 스테이션(3101)은 파워를 수신한 후, 그것을 제2 주파수(f2)로 변환한 후, 제2 주파수(f2)에서 변환된 파워를 제2 무선 충전 중계 스테이션(3102)으로 전송한다. 제1 스테이션과 마찬가지로, 제2 스테이션, 및 이어지는 스테이션들의 각각은 차례차례 파워를 수신하고 그것을 다른 주파수로 변환하고, 외부 모듈(주파수(fn -1)에서)에 수신되어 1차 및 2차 코일들(335)(336)(주파수(fn)에서)을 통해 이식된 모듈(340)로 중계될 때까지 그것을 다음의 하류의 스테이션까지 전달한다. 직렬로 연결된 스테이션들의 사용을 통해, 파워가 무선으로 전송될 수 있는 전체 간격이 증가된다.
도 1 및 도 2의 예시적 실시예에서와 같이, 제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)와 다를 수 있다. 유사하게, 각각의 파워 전달 스테이지는 다른 주파수로 설정될 수 있다. 대안적으로, 몇몇 경우들에 있어서, 각각의 중계 스테이션이 TET 시스템을 위한 무선 파워 전송의 전체 간격을 증가시키면서 일부 또는 모든 파워 전달 스테이지들의 주파수들은 동일할 수 있다.
도 4의 다중대역 TET 시스템의 예는 병렬로 연결되고, 다양한 무선 충전 중계 스테이션들(4101-410n)을 포함하는 시스템을 설명한다. 도 3의 예와 같이, 각각의 스테이션(4101-410n)은 도 3에 개시된 동일한 요소들과 유사한 성능을 가진 수신기 안테나(4201-420n), 송신기 안테나(4201-420n), 주파수 변환기(4151-415n), 및 제어 회로(미도시)를 포함한다.
병렬 다중대역 TET(400)의 작동은 파워를 생성하여 파워를 무선으로 제1 주파수(f1)에서 각각의 무선 충전 중계 스테이션들(4101-410n)로 전송하는 외부 파워 소스(405)에서 시작한다. 각각의 무선 충전 중계 스테이션(4101-410n)은 제1 주파수(f1)에서 전송된 파워를 수신한 후, 그것을 제2 주파수(f2)로 변환한 후, 제2 주파수(f2)에서 그것을 외부 모듈(430)로 송신하고, 그러면 그것을 제3 주파수(f3)에서 1차 및 2차 코일들(435)(436)을 통해 이식된 모듈(440)로 중계한다. 도 3의 예와 같이, 제1 주파수와 제2 주파수는 동일하거나 다를 수 있다. 외부 모듈의 각각의 수신기에서 파워는 이식된 모듈에 보다 많은 파워를 제공하기 위해 외부 수신기에 결합될 수 있다. 병렬로 연결된 충전 스테이션들의 사용은 그래서 그 어떤 중계 스테이션에 의해 작동되는 파워의 양을 증가시키지 않고서도 외부 모듈로 전송될 수 있는 파워의 양을 증가시킬 수 있다.
무선 파워의 병렬 중계의 다른 예에 있어서, 외부 모듈은 거기에 연결된 각각의 중계 스테이션을 위한 분리된 주파수 변환기를 포함할 수 있다. 그러한 예에 있어서, 외부 모듈은, 각각의 중계 스테이션이 다른 공명 주파수로 설정된 것과 같이, 다수의 주파수들에서 무선 파워를 수신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 중계 스테이션은 외부 모듈로부터 다른 간격일 수 있거나 다른 매체에 의해 분리될 수도 있고, 아니면 두 가지 모두 일 수 있다. 그러한 경우, 외부 모듈의 각각의 수신기는 각각의 주파수 변환기의 입력에 전기적으로 연결될 것이고, 각각의 주파수 변환기는 모든 수신된 파워를 결합하기 전에 각각의 수신된 무선 파워의 주파수를 공통 주파수로 변환할 것이다. 각각의 수신기에서 수신된 무선 파워를 결합시키기 위하여, 외부 모듈은 모든 수신된 파워를 공통의 AC 주파수로 변환하도록, 또는 모든 수신된 파워를 DC로 변환하고 변환된 DC 파워를 이용하여 외부 모듈의 1차 코일을 구동하도록 구성될 수 있다.
무선 파워의 병렬 중계의 다른 예에 있어서, 각각의 중계 스테이션은 분리된 파워 소스로부터 파워를 수신할 수 있다. 결과적으로 이것은 충전 공정 동안 더 작은 파워 소스를 사용하면서 향상된 충전을 구현한다.
무선 파워의 병렬 중계의 또 다른 예에 있어서, 하나 또는 그 이상의 외부 파워 소스들은 다른 공명 주파수들(예, 적어도 2개의 다른 주파수들)에서 파워를 생성하도록 구성될 수 있다. 그러면, 파워는 각각의 다른 주파수들로 동조된 수신기들을 가진 다른 병렬 중계 스테이션들로 중계될 수 있다. 동일한 라인을 따라, 외부 모듈은 다양한 병렬 중계 스테이션들의 각각으로부터 중계된 파워를 수신하기 위하여 다수의 수신기들이 장착될 수 있다. 그러한 상황에서, 외부 모듈은 전술한 바와 같이, 각각의 수신기에 각각 연결된 다수의 주파수 변환기들을 포함할 수 있다.
병렬 중계의 또 다른 예에 있어서, 외부 모듈에 다수의 수신기들이 포함되는 대신에, 이식된 모듈 그 자체에는 다수의 수신기들이 장착될 수 있다. 그러한 예에 있어서, 이식된 모듈은 사용자의 내부의 다수의 소스들로부터 수신된 파워를 결합하는 회로 소자가 더 장착될 수 있다. 이러한 예들에 있어서, 이식된 수신기에서 생성된 모든 파워가 이식된 배터리에 저장 및/또는 이식된 의료 장치의 작동을 위한 DC 전압으로 정류되기 때문에 공통 AC 주파수로 파워의 변환은 불필요할 것이다.
몇몇 실시예들에 있어서, 병렬 및 직렬 시스템들은 서로 조합되어 사용될 수 있다. 사용자가 외부 모듈을 착용한 상태에서 방 또는 빌딩의 일단으로부터 반대 단으로 걸어가는 경우와 같이, 외부 모듈이 장소마다 항상 이동되는 경우에도, 중계 스테이션들은 파워 소스로부터 외부 모듈까지 파워를 효과적으로 전달하기 위하여 인텔리전트 스위칭 및/또는 업계에 알려진 적응 기술들에 의존한다. 그러한 기술은 스테이션들 사이의 전달된 신호의 주파수의 변화들 또는 신호가 효과적으로 중계되어 그것을 외부 모듈로 전송하는 변화를 포함할 것이다.
전적으로, 전술한 기술들은 유니트를 제거하거나 정지 상태로 머물지 않고서도 외부 모듈을 사용자가 충전 또는 재충천 할 수 있게 한다. 간단히 말해서, 본 개시는 중계 스테이션들이 그 어떤 주어진 스테이션에 수신 및/또는 송신되는 특정 주파수(또는 주파수 대역)에 의해 배치되거나 조직화되는 방식에 한정되는 것은 아니다.
전술한 개시는 별개의 모듈들을 가지고, 각각의 모듈은 단일 구조물(즉, 하우징) 내부에 모든 관련 회로 소자를 포함하는 TET 시스템을 설명하고 있지만, 이러한 개시는 그러한 단일 구조물 없이 무선 파워 중계를 위한 그 어떤 장치에도 유사하게 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도 1 및 도 2의 외부 모듈은 다른 구조물들에 포함되거나 장착된 1차 코일들, 파워 수신 회로 소자, 주파수 변환기들, 외부 배터리들 등(예, 1차 코일은 환자의 가슴에 착용되고 외부 배터리는 환자의 벨트에 고정되는 등)을 포함하도록 구성될 수 있다. 이것은 이식된 모듈에도 동일하게 적용된다. 예를 들어, 각각의 2차 코일, 이식된 마이크로컨트롤러, 정류기, 및 이식된 배터리는 그 어떤 필요한 조합으로 함께 또는 분리되어 수납될 수 있다.
또한, 전술한 개시는 일반적으로 이식된 VAD를 가진 TET 시스템을 사용자에게 사용하기 위한 것으로 개시되었지만, 본 개시는 무선 파워 전달의 비-경피성 및 경피성 스테이지의 각각을 가진 그 어떤 시스템에도 유사하게 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 그러한 바, 본 개시는 그 어떤 이식된 장치의 구동을 위해 유사하게 적용될 수 있고, 또한 그 어떤 인간 환자 또는 다른 동물에 이식된 장치를 구동하기 위해 적용될 수 있다.
또한, 전술한 개시는 기본적으로 경피성 무선 파워 전달 시스템의 장점들에 관한 것이지만, 본 개시는 다른 무선 파워 전달 시스템에서 더 많은 적용과 혜택을 가질 수도 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 개시의 적용은 실질적으로 변화되는 길이(예, 센티미터와 비교하여 미터, 야드와 비교하여 마일 등)의 무선 파워 전달의 다수의 스테이지들을 가진 그 어떤 시스템 내부에서 유효할 수 있다.
비록 본 발명은 특정의 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 이러한 실시예들은 본 발명의 원칙들과 응용들의 단지 예시에 불과하다는 사실을 이해할 것이다. 따라서, 예시적 실시예들에 대한 다양한 변형들이 가능하고, 다른 배열들은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 강구될 수 있음을 이해할 것이다.
100...시스템 102...전기 장치
104...사용자 110...외부 모듈
111...안테나 112...리모트 파워 소스
113...리모트 안테나 114...1차 코일
115,125...하우징 120...내부 모듈
124...2차 코일 128...충전 가능한 배터리
130...백업 외부 배터리 201...무선 송신기
202...파워 소스 204...무선 파워 송신기
212...무선 파워 수신기 214...마이크로컨트롤러
216...증폭기/드라이버 218...주파수 변환기
222...TET 수신기 300...TET
305...리모트 파워 소스 310...중계 스테이션
315...주파수 변환기 410...무선 충전 중계 스테이션

Claims (24)

  1. 사용자에게 이식된 장치에 파워를 무선으로 중계하기 위한 모듈에 있어서,
    사용자에 의해 착용되도록 구성된 구조물;
    제1 주파수에서 제1 무선 파워 전송을 수신하도록 구성된 수신기, 제1 주파수와 다른 제2 주파수에서 제2 무선 파워 전송을 송신하도록 구성된 송신기; 및
    송신기와 수신기에 전기적으로 각각 연결되고, 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 제2 무선 파워 전송을 생성하기 위한 에너지로 변환하도록 구성된 주파수 변환기를 포함하고,
    수신기, 송신기 및 주파수 변환기 각각은 구조물 위에 또는 안에 배치된 것을 특징으로 하는 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1 주파수와 제2 주파수는 다른 주파수 대역에 속하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1 주파수는 제1 간격에서 무선 파워 전송을 위해 선택되고 제2 주파수는 제1 간격보다 짧은 제2 간격에서 무선 파워 전송을 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제1 주파수는 제1 매체를 통과하는 무선 파워 전송을 위해 선택되고 제2 주파수는 제1 매체와 다른 제2 매체를 통과하는 무선 파워 전송을 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    수신기의 무선 파워 전송 효율을 결정하고 상기 결정에 근거하여 제1 주파수를 동적으로 조절하도록 구성된 제어 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제어 회로는 수신기에서 측정된 피크 신호에 근거한 무선 파워 전송 효율을 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제1 주파수는 제2 주파수보다 2배보다 더 큰 것을 특징으로 하는 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    수신기에 전기적으로 연결된 배터리, 및 배터리의 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지의 저장 여부, 제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 송신기로의 중계 여부, 또는 두 가지 모두를 결정하기 위한 제어 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    구조물은 하우징을 포함하고,
    수신기와 송신기는 하우징 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 모듈.
  10. 청구항 1에 있어서,
    사용자로부터 떨어져서 면하는 하우징의 끝단에 수신기가 배치되고 사용자를 향해서 면하는 하우징의 끝단에 송신기가 배치될 수 있도록, 상기 모듈이 사용자에 의해 착용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 모듈.
  11. 사용자의 내부에 이식된 장치로 파워를 전달하기 위한 경피성 에너지 전달 시스템에 있어서,
    청구항 1의 모듈;
    모듈에 전자기적으로 연결 가능하고, 모듈에 제1 무선 파워 전송을 무선으로 전달하도록 구성된 리모트 파워 소스; 및
    사용자의 내부에 이식을 위해 구성되고 모듈에 유도적으로 결합 가능하며 이식된 장치에 전기적으로 연결가능하며 모듈로부터 나오는 제2 무선 파워 전송을 수신하도록 구성된 이식된 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    모듈에 전기적으로 연결되고, 제1 무선 파워 전송으로부터 수신된 에너지를 저장하고 저장된 에너지를 송신기에 제공하여 제2 무선 파워 전송을 생성하는데 사용되는 외부 배터리; 및
    이식된 수신기에 전기적으로 연결되고, 제2 무선 파워 전송으로부터 수신된 에너지를 저장하고 장치를 구동하기 위해 저장된 에너지를 이식된 장치에 제공하는데 사용되는 이식된 배터리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    이식된 배터리는 모듈이 사용자에 의해 착용될 때 에너지를 저장하고, 외부 충전 모듈이 사용자에 의해 착용되지 않을 때 이식된 의료 장치에 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    외부 배터리는 모듈이 리모트 파워 소스에 전자기적으로 연결될 때 에너지를 저장하고, 모듈이 리모트 파워 소스에 전자기적으로 연결되지 않을 때 저장된 에너지를 송신기에 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 파워를 무선으로 중계하기 위한 장치에 있어서,
    수신기 회로의 각각의 공명 주파수에서 무선 파워를 수신하도록 구성된 다수의 수신기 회로들;
    선택된 공명 주파수에서 무선 파워를 전송하도록 구성된 송신기 회로; 및
    각각의 수신기 회로의 출력과 송신기 회로의 입력에 전기적으로 각각 연결될 수 있고, 각각의 수신기 회로에 수신되는 무선 파워의 주파수를 선택된 주파수로 변환하도록 각각 구성된 다수의 주파수 변화기들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    각각의 수신기 회로는 다른 주파수에서 무선 파워를 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 무선 에너지 전달 시스템에 있어서,
    청구항 15의 장치; 및
    장치의 상응하는 수신기 회로의 공명 주파우에서 무선 파워를 생성 및 전달하도록 각각 구성된 다수의 리모트 송신기 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 경피성 에너지 전달 시스템에 있어서,
    이식된 의료 장치에 전기적으로 연결 가능한 이식된 무선 파워 수신기;
    이식된 의료 장치를 작동시키는데 충분한 파워를 생성하는 리모트 파워 소스; 및
    리모트 파워 소스로부터 파워를 이식된 무선 파워 수신기로 도중에 중계하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 무선 파워 중계 장치들을 구비하고;
    각각의 장치는:
    제1 주파수에서 들어오는 무선 파워 전송을 수신하도록 구성된 수신기;
    제2 주파수에서 나가는 무선 파워 전송을 송신하도록 구성된 송신기; 및
    송신기와 수신기에 전기적으로 연결되고, 들어오는 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 나가는 무선 전송을 생성하기 위한 에너지로 변환하도록 구성된 주파수 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상류의 장치에 의해 송신되는 무선 파워가 하류의 장치에 전자기적으로 직렬로 연결되어 수신되는 무선 파워가 될 수 있도록 다수의 장치들은 서로 전자기적으로 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서,
    가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치는 수신기에 전기적으로 연결된 외부 배터리를 더 구비하고,
    외부 배터리는:
    가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치가 각각의 상류의 장치에 전자기적으로 연결될 때 전하를 일시적으로 저장하고;
    가장 먼 하륭의 무선 파워 중계 장치가 각각의 상류의 장치에 전자기적으로 연결되지 않을 때 저장된 전하를 사용하여 제2 주파수에서 송신기를 구동하기 위한 파워를 생성하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 청구항 19에 있어서,
    이식된 무선 파워 수신기와 이식된 의료 장치에 전기적으로 연결된 이식된 배터리를 더 구비하고,
    이식된 배터리는:
    가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치가 이식된 무선 파워 수신기에 작동되게 연결될 때 전하를 일시적으로 저장하고;
    가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치가 이식된 무선 파워 수신기에 작동되게 연결되지 않을 때 또는 가장 먼 하류의 무선 파워 중계 장치 자체가 이식된 의료 장치를 작동시키는데 충분한 파워를 생성하지 못할 때, 이식된 의료 장치를 작동시키기에 충분한 파워를 생성하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 사용자에게 이식된 장치에 파워를 무선으로 중계하기 위한 방법에 있어서,
    사용자에 의해 착용되도록 구성된 구조물을 제공하는 단계;
    구조물 위 또는 안에 배치된 수신기의 제1 주파수에서 제1 무선 파워 전송을 수신하는 단계;
    구조물 위 또는 안에 배치된 송신기로부터 제1 주파수와 다른 제2 주파수에서 제2 무선 파워 전송을 송신하는 단계; 및
    제1 무선 파워 전송에 의해 생성된 에너지를 수신기와 송신기에 전기적으로 연결되고 구조물 위 또는 안에 배치된 주파수 변환기에서 제2 무선 파워 전송을 생성하기 위한 에너지로 변환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    제1 무선 파워 전송은 제2 무선 주파수 전송이 송신되는 간격보다 더 큰 간격에 걸쳐 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 청구항 22에 있어서,
    제1 무선 파워 전송은 제2 무선 파워 전송이 통과하여 송신되는 매체와 다른 매체를 통해 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
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IL (1) IL244022A0 (ko)
WO (1) WO2015026711A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190066136A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 서울대학교산학협력단 신경접속 네트워크를 위한 멀티 노드 무선 전력 전송 시스템 및 방법

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9787102B2 (en) * 2014-02-12 2017-10-10 The University Of Hong Kong Auxiliary circuits for selection and enhancement of multi-frequency wireless power transfer to multiple loads
EP3221977A4 (en) * 2014-11-18 2019-01-23 Mc10, Inc. SYSTEM, DEVICE AND METHOD FOR ACTIVATING AN ELECTRONIC DEVICE
JP2016174469A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 株式会社東芝 充電中継器及び充電中継方法
US20160301239A1 (en) * 2015-04-08 2016-10-13 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Charging Coil Holding Device for an Implantable Medical Device Coupleable to a Controller/Charger Device
US10135288B2 (en) 2015-04-29 2018-11-20 Fp Wireless Llc Electronic control module and driver module for controlling an electronic lock module
US9876386B2 (en) 2015-04-29 2018-01-23 Fp Wireless Llc Wirelessly powered door lock systems and methods
US20160322847A1 (en) 2015-04-29 2016-11-03 Fp Wireless Llc Wireless Battery Charging Systems And Methods
US20170149283A1 (en) * 2015-06-17 2017-05-25 Sutherland Cook Ellwood, JR. Wireless power-relay transmission and distance distribution system
US20170077734A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-16 Intel Corporation Power transmission with wireless transceiver
US10230255B2 (en) * 2015-10-07 2019-03-12 Motorola Solutions, Inc. Apparatus, method and system for providing expanded functionality to communication devices using wireless charging coil-in-coil
US10425360B2 (en) 2015-10-28 2019-09-24 Ciena Corporation Frontplane communication network between multiple pluggable modules on a single faceplate
US20170173345A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 The Regents Of The University Of California Multi-Tiered Wireless Powering System for Long-Term Implantable Medical Devices
US10049517B2 (en) 2016-01-27 2018-08-14 FP Wireless, LLC Wirelessly charged electronic lock with open/closed status reporting
US20170271919A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Qualcomm Incorporated Wireless implant powering via subcutaneous power relay
US20180006485A1 (en) * 2016-07-02 2018-01-04 Intel Corporation Wireless docking mat for electronic devices
US10326519B2 (en) * 2016-07-16 2019-06-18 Phazr, Inc. Communications system bridging wireless from outdoor to indoor
WO2018027590A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Zte Corporation Power receiver and power receiving method for wireless power transfer and terminal device using the same
CA2997826C (en) * 2017-03-13 2023-07-04 Norman R. Byrne Radio frequency transmission in work areas
US10695572B2 (en) * 2017-04-03 2020-06-30 Cardiac Pacemakers, Inc. System for recharging a rechargeable implantable medical device including an implantable recharging bridge
KR101947263B1 (ko) * 2017-04-19 2019-02-12 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 송신기 및 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는 무선 충전 중계 모듈
US10117580B1 (en) 2017-05-06 2018-11-06 Synerfuse, Inc. Systems, devices and methods that affect neural tissue through the delivery of a pulsed radio frequency signal generated by an implantable medical device
KR102550056B1 (ko) * 2017-08-18 2023-06-30 삼성전자주식회사 무선 충전용 중계 코일을 포함하는 커버 또는 그것을 포함하는 전자 장치
US20190054829A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 Hyundai Motor Company Charging control method, electric vehicle, and charging apparatus using the same
US11374438B2 (en) * 2017-11-16 2022-06-28 Quaze Technologies Inc. Apparatus and method for receiving wireless power at a first frequency and transmitting wireless power at a second frequency
CN111491677B (zh) * 2017-12-05 2023-12-01 心脏器械股份有限公司 具有叶轮洗涤操作的血泵
CN108525040B (zh) * 2018-01-30 2021-03-09 青岛大学附属医院 一种心脏介入式左心室电磁辅助装置
TWI667860B (zh) 2018-02-09 2019-08-01 鉅旺生技股份有限公司 植入式醫材遠距離無線充電強化結構
CN108718114A (zh) * 2018-06-07 2018-10-30 北京航空航天大学 可植入设备及其无线电能传输装置
CN111030320B (zh) * 2018-10-10 2022-02-22 Oppo广东移动通信有限公司 无线充电装置及无线充电系统
CN110380519A (zh) * 2019-08-27 2019-10-25 北京有感科技有限责任公司 一种心脏起搏器的无线充电系统及其充电方法
EP3819884B1 (en) 2019-11-08 2023-12-27 Carrier Corporation Wireless power transmission system and method of transmitting wireless power
US11476718B2 (en) 2020-07-24 2022-10-18 Nucurrent, Inc. Systems for extending wireless power transmission charge volume utilizing repeater antennas
US11404919B2 (en) * 2020-07-24 2022-08-02 Nucurrent, Inc. Modular wireless power transmitters for powering multiple devices
US11545857B2 (en) 2020-07-24 2023-01-03 Nucurrent, Inc. Reconfigurable wireless power transmitter for computer peripherals
US20220062517A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-03 Medtronic, Inc. Method of prioritizing communication connections for a fully implanted lvad system
CN112713666B (zh) * 2021-01-13 2023-08-18 重庆大学 基于共享能量通道的双频双负载多中继mc-wpt系统
US11682930B2 (en) 2021-10-07 2023-06-20 Nucurrent, Inc. Repeater compatibility verifier for wireless power transmission system
CN115133670B (zh) * 2022-06-21 2023-09-26 广东工业大学 一种体内设备无线充能系统
GB2621546A (en) * 2022-07-22 2024-02-21 Univ Leeds Innovations Ltd A system for powering a device and method of the same
WO2024079570A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-18 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) A modular multiple frequency inductive link to wirelessly power multiple miniaturized implants

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4778432B2 (ja) * 2003-05-23 2011-09-21 オークランド ユニサービシズ リミテッド 周波数制御共振形コンバータ
US8169185B2 (en) * 2006-01-31 2012-05-01 Mojo Mobility, Inc. System and method for inductive charging of portable devices
WO2008030379A2 (en) 2006-09-01 2008-03-13 Powercast Corporation Hybrid power harvesting and method
AU2008330254B2 (en) * 2007-11-27 2015-05-28 Implantica Patent Ltd. Energy transfer control adapted to a medical device system
DE102008023352B4 (de) * 2008-05-13 2014-02-06 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Hörgerät
EP3485936B1 (en) * 2008-09-10 2021-10-27 HeartWare, Inc. Tet system for implanted medical device
US8421274B2 (en) * 2008-09-12 2013-04-16 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Wireless energy transfer system
US8963488B2 (en) * 2008-09-27 2015-02-24 Witricity Corporation Position insensitive wireless charging
US8497601B2 (en) 2008-09-27 2013-07-30 Witricity Corporation Wireless energy transfer converters
US9577436B2 (en) 2008-09-27 2017-02-21 Witricity Corporation Wireless energy transfer for implantable devices
US8401595B2 (en) * 2008-12-08 2013-03-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for integrated wireless power and data communication
US8536736B2 (en) 2009-04-03 2013-09-17 International Business Machines Corporation Wireless power infrastructure
US20110282415A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Wearable wireless power transmitter
TWI389416B (zh) * 2010-05-31 2013-03-11 Fu Da Tong Technology Co Ltd Power transmission method of high power wireless inductive power supply
US20120104997A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-03 Qualcomm Incorporated Wireless charging device
JP5058350B1 (ja) 2011-03-30 2012-10-24 株式会社東芝 送電装置及び電力伝送システム
US9623257B2 (en) * 2011-04-18 2017-04-18 Medtronic, Inc. Recharge tuning techniques for an implantable device
US8401664B2 (en) * 2011-04-29 2013-03-19 Cyberonics, Inc. System and method for charging a power cell in an implantable medical device
US9642958B2 (en) * 2011-08-19 2017-05-09 Leviticus Cardio Ltd. Coplanar wireless energy transfer
US20170216508A1 (en) * 2011-08-19 2017-08-03 Leviticus Cardio Ltd. Coplanar wireless energy transfer
KR101902795B1 (ko) 2012-02-21 2018-11-14 삼성전자주식회사 무선 충전 장치 및 방법
CN102709997A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 上海第二工业大学 利用无线方式传输电能同时向多个或多种负载充电的方法
WO2014018967A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Thoratec Corporation Self-tuning resonant power transfer systems
KR101767276B1 (ko) * 2012-12-03 2017-08-10 한국전자통신연구원 무선 전력 전송을 이용하는 배터리 충전 방법 및 시스템
EP3046621B1 (en) * 2013-09-16 2021-05-26 The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior University Multi-element coupler for generation of electromagnetic energy
US10447061B2 (en) * 2014-01-16 2019-10-15 Mediatek Inc. Method for performing wireless charging control of an electronic device with aid of variant slot timing and simple response indicating acknowledgement, and associated apparatus
DE102015112097A1 (de) * 2014-07-25 2016-01-28 Minnetronix, Inc. Leistungsskalierung
US20170271919A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Qualcomm Incorporated Wireless implant powering via subcutaneous power relay

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190066136A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 서울대학교산학협력단 신경접속 네트워크를 위한 멀티 노드 무선 전력 전송 시스템 및 방법

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