一种三维胶囊内窥镜无线充电装置的制作方法

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种三维胶囊内窥镜无线充电装置。

背景技术：

胶囊内窥镜具有无痛无创伤监测诊断的优势，已经被逐渐应用于肠、胃、食道等器官的临床诊断中。胶囊内窥镜被患者口服后，进入人体胃或肠道中，通过其镜头组件近距离拍摄胃或肠道内壁的状况，并将诊断所需要的图像数据传出体外，方便医生进行临床诊断，整个过程操作简单，较之传统的检查手段能减轻患者的痛苦。

现有的胶囊内窥镜采用一次性电池，在病人吞入胶囊内窥镜前，可能由于胶囊内窥镜已经长时间的搁置，电池电量有损耗，导致胶囊内窥镜在人体内开始工作时，因为电量不足而导致胶囊内窥镜缺乏足够的工作时间，无法完成图像数据的采集过程，或者无法发出检测信号配合外部设备检测，甚至滞留在体内。传统化学电池还有可能发生漏电和化学药剂泄露的危险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计一套供胶囊内窥镜无线充电的装置，能够有效提升胶囊内窥镜系统的供电容量，避免传统化学电池供电时发生漏电和化学药剂泄露的危险，使胶囊内窥镜能够在消化道系统中完成检查、活检、定点施药、手术治疗等一系列工作。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种三维胶囊内窥镜无线充电装置，包括功率发射单元和胶囊内窥镜功率接收单元，所述功率发射单元包括依次连接的工频电源，信息解调模块，功率控制模块，功率振荡模块和电磁发射线圈；所述胶囊内窥镜功率接收单元包括依次连接的胶囊内窥镜接收线圈，信息调制模块，电池信息监测模块，整流稳压模块和胶囊内窥镜电池；所述工频电源为功率振荡模块提供输入电压，所述信息解调模块控制功率控制模块，所述功率控制模块控制功率振荡模块的通断，所述功率振荡模块将电源模块输入的功率振荡为高频振荡电磁场，通过所述电磁发射线圈发送至胶囊内窥镜接收线圈，所述整流稳压模块将接收的能量整流稳压成恒定的直流电为胶囊内窥镜电池供电；所述电池信息监测模块监测胶囊内窥镜电池的电池信息，所述信息调制模块将电池信息监测模块所监测的电池信息进行调制，通过胶囊内窥镜接收线圈、电磁发射线圈无线传输至信息解调模块；所述电磁发射线圈采用聚氯乙烯材料作为骨架，利兹线绕制成37匝的线圈，所述功率振荡模块振荡的高频振荡电磁场频率为1MHz以内。

在上述的三维胶囊内窥镜无线充电装置中，所述信息调制模块将电池信息监测模块所监测的电池信息调制至433kHz频段，以电力载波的形式传送至信息解调模块。

在上述的三维胶囊内窥镜无线充电装置中，所述功率振荡模块振荡的高频振荡电磁场频率为400kHz或100kHz。

进一步，功率发射单元采用由聚氯乙烯材料作为骨架的电磁发射线圈。为保证电磁发射线圈发射的电磁场能够穿透皮肤、脂肪、肌肉等人体组织，功率发射单元的高频振荡电磁场频率应控制在1MHz以内。

进一步，为减小高频电流带来的趋肤效应和邻近效应所引起的损耗，采用利兹线绕制成37匝的电磁发射线圈。

更进一步，上述的三维胶囊内窥镜无线充电装置的通信通道由以下几个部分组成：信息调制模块、胶囊内窥镜接收线圈、电磁发射线圈和信息解调模块。信息调制模块将电池信息检测模块所监测的电池信息调制至433kHz频段，进行无线通信传输。胶囊内窥镜功率接收单元和功率发射单元的电能功率传输通道主要由以下几个部分组成：工频电源、功率振荡模块、电磁发射线圈、胶囊内窥镜接收线圈和胶囊内窥镜电池。工频电源的输出功率经功率振荡模块振荡为100kHz或400kHz的高频振荡磁场，通过胶囊内窥镜接收线圈、电磁发射线圈进行电能的无线传输。

本实用新型的有益效果：能够在胶囊内窥镜工作过程中进行无线充电，使其有足够能量保证完成检查、活检、定点施药等一系列工作。有效避免了原始化学电池存在的漏电和化学药剂泄露等问题，有效降低高频电流带来的趋肤效应和邻近效应所引起的损耗。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的整体功能示意图；

图2为本实用新型一个实施例的胶囊内窥镜功率接收单元与功率发射单元的通信通道示意图；

图3为本实用新型一个实施例的功率发射单元与胶囊内窥镜功率接收单元的电能功率传输通道示意图；

其中，1-功率发射单元、11-工频电源、12-信息解调模块、13-功率控制模块、14-功率振荡模块、15-电磁发射线圈；2-胶囊内窥镜功率接收单元、21-胶囊内窥镜接收线圈、22-信息调制模块、23-电池信息监测模块、24-整流稳压模块、25-内窥镜胶囊电池。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”“连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于相领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，具体公开了本实用新型实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

本实施例采用的技术方案如下，一种三维胶囊内窥镜无线充电装置，包括功率发射单元和胶囊内窥镜功率接收单元，所述功率发射单元包括依次连接的工频电源，信息解调模块，功率控制模块，功率振荡模块和电磁发射线圈；所述胶囊内窥镜功率接收单元包括依次连接的胶囊内窥镜接收线圈，信息调制模块，电池信息监测模块，整流稳压模块和胶囊内窥镜电池；所述工频电源为功率振荡模块提供输入电压，所述信息解调模块控制功率控制模块，所述功率控制模块控制功率振荡模块的通断，所述功率振荡模块将电源模块输入的功率振荡为高频振荡电磁场，通过所述电磁发射线圈发送至胶囊内窥镜接收线圈，所述整流稳压模块将接收的能量整流稳压成恒定的直流电为胶囊内窥镜电池供电；所述电池信息监测模块监测胶囊内窥镜电池的电池信息，所述信息调制模块将电池信息监测模块所监测的电池信息进行调制，通过胶囊内窥镜接收线圈、电磁发射线圈无线传输至信息解调模块；所述电磁发射线圈采用聚氯乙烯材料作为骨架，利兹线绕制成37匝的线圈，所述功率振荡模块振荡的高频振荡电磁场频率为1MHz以内。

在上述的三维胶囊内窥镜无线充电装置中，所述信息调制模块将电池信息监测模块所监测的电池信息调制至433kHz频段，以电力载波的形式传送至信息解调模块。所述功率振荡模块振荡的高频振荡电磁场频率为400kHz或100kHz。

具体实施时，如图1所示，上述的三维胶囊内窥镜无线充电装置，包含功率发射单元1和胶囊内窥镜功率接收单元2。功率发射单元1包括：依次连接的工频电源11，信息解调模块12，功率控制模块13，功率振荡模块14和电磁发射线圈15。胶囊内窥镜功率接收单元2包括：依次连接的胶囊内窥镜接收线圈21，信息调制模块22，电池信息监测模块23，整流稳压模块24和胶囊内窥镜电池25。

工频电源11为功率振荡模块14提供输入电压；信息解调模块12实现与胶囊内窥镜功率接收单元2的无线电信息交互，并控制功率控制模块13；功率控制模块13控制功率振荡模块14的通断；功率振荡模块14将电源模块11输入的功率振荡为高频振荡电磁场；电磁发射线圈15发射功率振荡模块14振荡出的高频振荡电磁场；胶囊内窥镜接收线圈21接收电磁发射线圈15所发射的能量；信息调制模块22调制电池信息监测模块23所检测得到的电池信息，通过高频信号和通信通道发送至信息调制模块12；电池信息监测模块23监测胶囊内窥镜电池25的电池电压等工作信息；整流稳压模块24将接收的能量整流稳压成恒定的直流电，向胶囊内窥镜电池25供电；胶囊内窥镜电池25储存胶囊内窥镜电能，供胶囊内窥镜工作检测使用。

胶囊内窥镜功率接收单元2与功率发射单元1的通信通道，如图2所示。通信通道主要由以下几个部分组成：信息调制模块22、胶囊内窥镜接收线圈21、电磁发射线圈15和信息解调模块12。信息调制模块22将电池信息监测模块23所监测的电池信息调制至433kHz频段，依靠由胶囊内窥镜接收线圈21、电磁发射线圈15进行无线传输，电池信息以电力载波的型式传送到信息解调模块12，功率控制电路13依据被解调的信息控制功率振荡模块14的发射功率。

功率发射单元1与胶囊内窥镜功率接收单元2的电能功率传输通道，如图3所示。主要由以下几个部分组成：工频电源11、功率振荡模块14、电磁发射线圈15、胶囊内窥镜接收线圈21和胶囊内窥镜电池25。工频电源11的输出功率经功率振荡模块14振荡为100kHz或400kHz的高频振荡磁场，通过胶囊内窥镜接收线圈21、电磁发射线圈15进行电能的无线传输，振荡功率经过整流稳压模块24的处理，转换成恒定直流电压，供胶囊内窥镜电池充电。

综上所述，信息解调模块12实现与胶囊内窥镜功率接收单元2的无线电信息交互，并控制功率控制模块13；功率控制模块13控制功率振荡模块14的通断；信息调制模块22调制电池信息监测模块23所监测得到的电池信息，通过高频信号和通信通道发送至信息解调模块12；电池信息监测模块23监测胶囊内窥镜电池25的电池电压等工作信息；功率发射单元1和胶囊内窥镜功率接收单元2用100kHZ或400kHZ频率通过谐振线圈间磁共振耦合传输功率，通过433kHz频率电力载波传输信息。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。