Diseño y optimización de bobina para sistema de transmisión de energía transcutánea
Autores: Wu, Ruiming; Li, Haonan; Chen, Jiangyu; Le, Qi; Wang, Lijun; Huang, Feng; Fu, Yang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y optimización de bobina para sistema de transmisión de energía transcutánea
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema de transmisión de energía transcutánea
Corazones artificiales implantados
Bobinas de acoplamiento
Bobina curva
Desalineación.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un sistema de transmisión de energía transcutánea (TETS) basado en un acoplamiento de bobinas para alimentar de forma inalámbrica corazones artificiales implantados. En el TETS, el rendimiento del sistema se ve comúnmente afectado por el cambio en la posición de las bobinas de acoplamiento, que se colocan dentro y fuera de la piel. Sin embargo, hasta cierto punto, la influencia de la eficiencia de acoplamiento causada por el desalineamiento puede reducirse optimizando la bobina. Por lo tanto, en este documento se diseñan diferentes tipos de bobinas para su comparación. Se ha encontrado que la bobina curva se ajusta mejor a la superficie de la piel y proporciona un mejor rendimiento para el TETS. Se han diseñado varios tipos de bobinas curvas en respuesta a las deformaciones por flexión observadas, desplazamientos y otras variaciones de acoplamiento en el acoplamiento de bobinas curvas. Se establece un modelo numérico del TETS para analizar los efectos de los diferentes tipos de bobinas. Posteriormente, se diseñan una serie de experimentos para evaluar la resistencia al desalineamiento y verificar el calentamiento de la bobina en condiciones de desalineamiento de acoplamiento severo. Los resultados indicaron que, en el caso de desalineamiento de las bobinas utilizadas en corazones artificiales, la bobina de transmisión curva demostró una eficiencia superior y una menor elevación de temperatura en comparación con la bobina plana.
Descripción
Este artículo presenta un sistema de transmisión de energía transcutánea (TETS) basado en un acoplamiento de bobinas para alimentar de forma inalámbrica corazones artificiales implantados. En el TETS, el rendimiento del sistema se ve comúnmente afectado por el cambio en la posición de las bobinas de acoplamiento, que se colocan dentro y fuera de la piel. Sin embargo, hasta cierto punto, la influencia de la eficiencia de acoplamiento causada por el desalineamiento puede reducirse optimizando la bobina. Por lo tanto, en este documento se diseñan diferentes tipos de bobinas para su comparación. Se ha encontrado que la bobina curva se ajusta mejor a la superficie de la piel y proporciona un mejor rendimiento para el TETS. Se han diseñado varios tipos de bobinas curvas en respuesta a las deformaciones por flexión observadas, desplazamientos y otras variaciones de acoplamiento en el acoplamiento de bobinas curvas. Se establece un modelo numérico del TETS para analizar los efectos de los diferentes tipos de bobinas. Posteriormente, se diseñan una serie de experimentos para evaluar la resistencia al desalineamiento y verificar el calentamiento de la bobina en condiciones de desalineamiento de acoplamiento severo. Los resultados indicaron que, en el caso de desalineamiento de las bobinas utilizadas en corazones artificiales, la bobina de transmisión curva demostró una eficiencia superior y una menor elevación de temperatura en comparación con la bobina plana.