基于磁諧振的無線能量傳輸系統(tǒng)研究.pdf

1、微型植入式醫(yī)療儀器目前已經(jīng)成為植入式醫(yī)療的主要手段，為很多患者帶來了福音。多數(shù)微型植入式醫(yī)療器件采用電池供電，由于其存在壽命短、體積大、易泄漏、生物兼容性差等諸多缺陷，限制了此類器件的大面積推廣與應(yīng)用。
　　磁諧振耦合的無線能量傳輸是一項可以有效提升無線能量傳輸性能的技術(shù)，具有能量傳輸效率較高、傳輸距離較遠，并且在方向性和穿透性上具備較強魯棒性等特點?；诖思夹g(shù)的四線圈無線能量傳輸系統(tǒng)由收發(fā)線圈和諧振子組成。該傳輸系統(tǒng)應(yīng)用于植入式

2、儀器充電具有無需導線連接、不受使用壽命的限制、生物兼容性好等優(yōu)點。
　　該論文首先推導得到了傳輸系統(tǒng)電感線圈的電感、電阻、電容、Q值和系統(tǒng)傳輸效率的計算公式，搭建了磁諧振能量傳輸系統(tǒng)的理論模型，并基于該理論模型設(shè)計了漆包線電感線圈磁諧振系統(tǒng)，并利用matlab等仿真工具優(yōu)化設(shè)計了基于Litz線電感線圈的電感模型和傳輸系統(tǒng)參數(shù)，最后搭建了傳輸系統(tǒng)，對系統(tǒng)進行了測試，并對測試結(jié)果進行了分析。此外，本文建立了基于3D MEMS Litz

3、結(jié)構(gòu)電感線圈的傳輸系統(tǒng)的理論模型，其可彎曲性和高Q值特點讓其在植入式醫(yī)療器械充電中具備巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文搭建的四線圈漆包線諧振傳輸系統(tǒng)隨著傳輸距離增加相比兩線圈系統(tǒng)，傳輸效率更高并且衰減更緩慢，傳輸性能更好。改進的基于Litz線磁諧振電感線圈傳輸系統(tǒng)，電感尺寸更小，接收端線圈的直徑僅為1.9cm，便于集成;并可獲得更高Q值，系統(tǒng)得到更高的傳輸效率，當諧振線圈距離為1.5cm，工作頻率為650kHz時，傳輸效率可達到85％;