本實用新型屬于醫(yī)療器械技術領域，尤其涉及一種三維膠囊內窺鏡無線充電裝置。

背景技術：

膠囊內窺鏡具有無痛無創(chuàng)傷監(jiān)測診斷的優(yōu)勢，已經(jīng)被逐漸應用于腸、胃、食道等器官的臨床診斷中。膠囊內窺鏡被患者口服后，進入人體胃或腸道中，通過其鏡頭組件近距離拍攝胃或腸道內壁的狀況，并將診斷所需要的圖像數(shù)據(jù)傳出體外，方便醫(yī)生進行臨床診斷，整個過程操作簡單，較之傳統(tǒng)的檢查手段能減輕患者的痛苦。

現(xiàn)有的膠囊內窺鏡采用一次性電池，在病人吞入膠囊內窺鏡前，可能由于膠囊內窺鏡已經(jīng)長時間的擱置，電池電量有損耗，導致膠囊內窺鏡在人體內開始工作時，因為電量不足而導致膠囊內窺鏡缺乏足夠的工作時間，無法完成圖像數(shù)據(jù)的采集過程，或者無法發(fā)出檢測信號配合外部設備檢測，甚至滯留在體內。傳統(tǒng)化學電池還有可能發(fā)生漏電和化學藥劑泄露的危險。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是設計一套供膠囊內窺鏡無線充電的裝置，能夠有效提升膠囊內窺鏡系統(tǒng)的供電容量，避免傳統(tǒng)化學電池供電時發(fā)生漏電和化學藥劑泄露的危險，使膠囊內窺鏡能夠在消化道系統(tǒng)中完成檢查、活檢、定點施藥、手術治療等一系列工作。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種三維膠囊內窺鏡無線充電裝置，包括功率發(fā)射單元和膠囊內窺鏡功率接收單元，所述功率發(fā)射單元包括依次連接的工頻電源，信息解調模塊，功率控制模塊，功率振蕩模塊和電磁發(fā)射線圈；所述膠囊內窺鏡功率接收單元包括依次連接的膠囊內窺鏡接收線圈，信息調制模塊，電池信息監(jiān)測模塊，整流穩(wěn)壓模塊和膠囊內窺鏡電池；所述工頻電源為功率振蕩模塊提供輸入電壓，所述信息解調模塊控制功率控制模塊，所述功率控制模塊控制功率振蕩模塊的通斷，所述功率振蕩模塊將電源模塊輸入的功率振蕩為高頻振蕩電磁場，通過所述電磁發(fā)射線圈發(fā)送至膠囊內窺鏡接收線圈，所述整流穩(wěn)壓模塊將接收的能量整流穩(wěn)壓成恒定的直流電為膠囊內窺鏡電池供電；所述電池信息監(jiān)測模塊監(jiān)測膠囊內窺鏡電池的電池信息，所述信息調制模塊將電池信息監(jiān)測模塊所監(jiān)測的電池信息進行調制，通過膠囊內窺鏡接收線圈、電磁發(fā)射線圈無線傳輸至信息解調模塊；所述電磁發(fā)射線圈采用聚氯乙烯材料作為骨架，利茲線繞制成37匝的線圈，所述功率振蕩模塊振蕩的高頻振蕩電磁場頻率為1MHz以內。

在上述的三維膠囊內窺鏡無線充電裝置中，所述信息調制模塊將電池信息監(jiān)測模塊所監(jiān)測的電池信息調制至433kHz頻段，以電力載波的形式傳送至信息解調模塊。

在上述的三維膠囊內窺鏡無線充電裝置中，所述功率振蕩模塊振蕩的高頻振蕩電磁場頻率為400kHz或100kHz。

進一步，功率發(fā)射單元采用由聚氯乙烯材料作為骨架的電磁發(fā)射線圈。為保證電磁發(fā)射線圈發(fā)射的電磁場能夠穿透皮膚、脂肪、肌肉等人體組織，功率發(fā)射單元的高頻振蕩電磁場頻率應控制在1MHz以內。

進一步，為減小高頻電流帶來的趨膚效應和鄰近效應所引起的損耗，采用利茲線繞制成37匝的電磁發(fā)射線圈。

更進一步，上述的三維膠囊內窺鏡無線充電裝置的通信通道由以下幾個部分組成：信息調制模塊、膠囊內窺鏡接收線圈、電磁發(fā)射線圈和信息解調模塊。信息調制模塊將電池信息檢測模塊所監(jiān)測的電池信息調制至433kHz頻段，進行無線通信傳輸。膠囊內窺鏡功率接收單元和功率發(fā)射單元的電能功率傳輸通道主要由以下幾個部分組成：工頻電源、功率振蕩模塊、電磁發(fā)射線圈、膠囊內窺鏡接收線圈和膠囊內窺鏡電池。工頻電源的輸出功率經(jīng)功率振蕩模塊振蕩為100kHz或400kHz的高頻振蕩磁場，通過膠囊內窺鏡接收線圈、電磁發(fā)射線圈進行電能的無線傳輸。

本實用新型的有益效果：能夠在膠囊內窺鏡工作過程中進行無線充電，使其有足夠能量保證完成檢查、活檢、定點施藥等一系列工作。有效避免了原始化學電池存在的漏電和化學藥劑泄露等問題，有效降低高頻電流帶來的趨膚效應和鄰近效應所引起的損耗。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的整體功能示意圖；

圖2為本實用新型一個實施例的膠囊內窺鏡功率接收單元與功率發(fā)射單元的通信通道示意圖；

圖3為本實用新型一個實施例的功率發(fā)射單元與膠囊內窺鏡功率接收單元的電能功率傳輸通道示意圖；

其中，1-功率發(fā)射單元、11-工頻電源、12-信息解調模塊、13-功率控制模塊、14-功率振蕩模塊、15-電磁發(fā)射線圈；2-膠囊內窺鏡功率接收單元、21-膠囊內窺鏡接收線圈、22-信息調制模塊、23-電池信息監(jiān)測模塊、24-整流穩(wěn)壓模塊、25-內窺鏡膠囊電池。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式進行詳細描述。

本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術語“相連”“連接"應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于相領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。

參照下面的描述和附圖，具體公開了本實用新型實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本實用新型的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本實用新型的實施例的范圍不受此限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。

本實施例采用的技術方案如下，一種三維膠囊內窺鏡無線充電裝置，包括功率發(fā)射單元和膠囊內窺鏡功率接收單元，所述功率發(fā)射單元包括依次連接的工頻電源，信息解調模塊，功率控制模塊，功率振蕩模塊和電磁發(fā)射線圈；所述膠囊內窺鏡功率接收單元包括依次連接的膠囊內窺鏡接收線圈，信息調制模塊，電池信息監(jiān)測模塊，整流穩(wěn)壓模塊和膠囊內窺鏡電池；所述工頻電源為功率振蕩模塊提供輸入電壓，所述信息解調模塊控制功率控制模塊，所述功率控制模塊控制功率振蕩模塊的通斷，所述功率振蕩模塊將電源模塊輸入的功率振蕩為高頻振蕩電磁場，通過所述電磁發(fā)射線圈發(fā)送至膠囊內窺鏡接收線圈，所述整流穩(wěn)壓模塊將接收的能量整流穩(wěn)壓成恒定的直流電為膠囊內窺鏡電池供電；所述電池信息監(jiān)測模塊監(jiān)測膠囊內窺鏡電池的電池信息，所述信息調制模塊將電池信息監(jiān)測模塊所監(jiān)測的電池信息進行調制，通過膠囊內窺鏡接收線圈、電磁發(fā)射線圈無線傳輸至信息解調模塊；所述電磁發(fā)射線圈采用聚氯乙烯材料作為骨架，利茲線繞制成37匝的線圈，所述功率振蕩模塊振蕩的高頻振蕩電磁場頻率為1MHz以內。

在上述的三維膠囊內窺鏡無線充電裝置中，所述信息調制模塊將電池信息監(jiān)測模塊所監(jiān)測的電池信息調制至433kHz頻段，以電力載波的形式傳送至信息解調模塊。所述功率振蕩模塊振蕩的高頻振蕩電磁場頻率為400kHz或100kHz。

具體實施時，如圖1所示，上述的三維膠囊內窺鏡無線充電裝置，包含功率發(fā)射單元1和膠囊內窺鏡功率接收單元2。功率發(fā)射單元1包括：依次連接的工頻電源11，信息解調模塊12，功率控制模塊13，功率振蕩模塊14和電磁發(fā)射線圈15。膠囊內窺鏡功率接收單元2包括：依次連接的膠囊內窺鏡接收線圈21，信息調制模塊22，電池信息監(jiān)測模塊23，整流穩(wěn)壓模塊24和膠囊內窺鏡電池25。

工頻電源11為功率振蕩模塊14提供輸入電壓；信息解調模塊12實現(xiàn)與膠囊內窺鏡功率接收單元2的無線電信息交互，并控制功率控制模塊13；功率控制模塊13控制功率振蕩模塊14的通斷；功率振蕩模塊14將電源模塊11輸入的功率振蕩為高頻振蕩電磁場；電磁發(fā)射線圈15發(fā)射功率振蕩模塊14振蕩出的高頻振蕩電磁場；膠囊內窺鏡接收線圈21接收電磁發(fā)射線圈15所發(fā)射的能量；信息調制模塊22調制電池信息監(jiān)測模塊23所檢測得到的電池信息，通過高頻信號和通信通道發(fā)送至信息調制模塊12；電池信息監(jiān)測模塊23監(jiān)測膠囊內窺鏡電池25的電池電壓等工作信息；整流穩(wěn)壓模塊24將接收的能量整流穩(wěn)壓成恒定的直流電，向膠囊內窺鏡電池25供電；膠囊內窺鏡電池25儲存膠囊內窺鏡電能，供膠囊內窺鏡工作檢測使用。

膠囊內窺鏡功率接收單元2與功率發(fā)射單元1的通信通道，如圖2所示。通信通道主要由以下幾個部分組成：信息調制模塊22、膠囊內窺鏡接收線圈21、電磁發(fā)射線圈15和信息解調模塊12。信息調制模塊22將電池信息監(jiān)測模塊23所監(jiān)測的電池信息調制至433kHz頻段，依靠由膠囊內窺鏡接收線圈21、電磁發(fā)射線圈15進行無線傳輸，電池信息以電力載波的型式傳送到信息解調模塊12，功率控制電路13依據(jù)被解調的信息控制功率振蕩模塊14的發(fā)射功率。

功率發(fā)射單元1與膠囊內窺鏡功率接收單元2的電能功率傳輸通道，如圖3所示。主要由以下幾個部分組成：工頻電源11、功率振蕩模塊14、電磁發(fā)射線圈15、膠囊內窺鏡接收線圈21和膠囊內窺鏡電池25。工頻電源11的輸出功率經(jīng)功率振蕩模塊14振蕩為100kHz或400kHz的高頻振蕩磁場，通過膠囊內窺鏡接收線圈21、電磁發(fā)射線圈15進行電能的無線傳輸，振蕩功率經(jīng)過整流穩(wěn)壓模塊24的處理，轉換成恒定直流電壓，供膠囊內窺鏡電池充電。

綜上所述，信息解調模塊12實現(xiàn)與膠囊內窺鏡功率接收單元2的無線電信息交互，并控制功率控制模塊13；功率控制模塊13控制功率振蕩模塊14的通斷；信息調制模塊22調制電池信息監(jiān)測模塊23所監(jiān)測得到的電池信息，通過高頻信號和通信通道發(fā)送至信息解調模塊12；電池信息監(jiān)測模塊23監(jiān)測膠囊內窺鏡電池25的電池電壓等工作信息；功率發(fā)射單元1和膠囊內窺鏡功率接收單元2用100kHZ或400kHZ頻率通過諧振線圈間磁共振耦合傳輸功率，通過433kHz頻率電力載波傳輸信息。

應當理解的是，本說明書未詳細闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術。

雖然以上結合附圖描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域普通技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變形或修改，而不背離本實用新型的原理和實質。本實用新型的范圍僅由所附權利要求書限定。