电子学报 ›› 2015, Vol. 43 ›› Issue (1): 104-110.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.01.017

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基于生物电容的视觉假体无线能量传输系统建模及效率优化

李学平, 杨媛, 高勇, 乔世杰   

  1. 西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
  • 收稿日期:2014-06-07 修回日期:2014-08-15 出版日期:2015-01-25 发布日期:2015-01-25
  • 通讯作者: 杨媛
  • 作者简介:李学平 男, 1980年10月出生于山西介休, 分别于2003和2011年在长安大学和西安电子科技大学获得学士和硕士学位, 现为西安理工大学博士研究生, 讲师.主要研究方向为电路系统建模.E-mail:lixueping@xaut.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61102017);陕西省教育厅专项科研计划(No.12JK0499);西安理工大学博士创新基金

Visual Prosthesis Wireless Power Transfer System Modeling Based on Biological Capacitance and Its Efficiency-Optimization

LI Xue-ping, YANG Yuan, GAO Yong, QIAO Shi-jie   

  1. Institute of Automation and Information, Xi'an University of Technology, Xi'an, Shaanxi 710048, China
  • Received:2014-06-07 Revised:2014-08-15 Online:2015-01-25 Published:2015-01-25

摘要:

为了解决视觉假体无线能量传输系统设计过程中参数选取的问题,本文进行了基于生物电容的视觉假体无线能量传输系统精确建模,并在该模型的基础上对次级线圈回路进行了优化,使能量传输效率较传统谐振耦合方法有明显提高.文中采用大、小两组线圈进行比较分析和验证,所得实验数据和建模仿真数据吻合度高,验证了所建模型的准确性及优化方案的可行性,为视觉假体临床应用线圈的选取和无线能量传输系统的设计提供了理论参考.

关键词: 视觉假体, 无线能量传输, 生物电容, 系统建模, 效率优化

Abstract:

To solve the parameter selection problem in the design of visual prosthesis wireless power transfer system,this paper precisely models visual prosthesis wireless power transfer system on the basis of biological capacitance.Based on this model,the secondary coil circuit of the wireless power transfer system is optimized,with which the energy transfer efficiency is improved obviously compared to the traditional resonant coupling method.Experimental measurement data from the comparison and analysis between two different-sized coils highly match the simulation data in the modeling,and it verifies the correctness of the modeling and the feasibility of the optimization scheme,providing theoretical reference to the coil option of visual prosthesis clinical application and the design of wireless energy transfer system.

Key words: visual prosthesis, wireless power transfer, biological capacitance, system modeling, efficiency optimization

中图分类号: