Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2025 / с. 33-35

Исследование влияния эксплуатационных характеристик модуля индуктивной передачи энергии на режим зарядки имплантируемого аккумулятора

Э.А. Миндубаев, К.О. Гуров, Р.Р. Аубакиров, Е.В. Селютина

Аннотация

Выполнено численное моделирование модуля индуктивной передачи энергии, который используется для заряда аккумуляторной батареи нейростимулятора. Исследовано влияние относительного положения между передающей и принимающей катушками индуктивности для граничных состояний заряда аккумулятора: 0 и 100 % соответственно. Установлено, что при управлении напряжением питания модуля индуктивной передачи энергии в диапазоне от 1,8 до 2,8 В можно компенсировать влияние изменения осевого расстояния между катушками от 1 до 20 мм и обеспечить оптимальный режим зарядки аккумулятора.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Эдуард Адипович Миндубаев, канд. техн. наук, доцент,

Константин Олегович Гуров, канд. техн. наук, инженер,

Рафаэль Рафаэльевич Аубакиров, канд. техн. наук, инженер,

Елена Викторовна Селютина, инженер, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,

e-mail: edmindubaev@gmail.com

Список литературы

1. Barbruni G.L., Ros P.M., Demarchi D., Carrara S., Ghezzi D. Miniaturised Wireless Power Transfer Systems for Neurostimulation: A Review // IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2020. Vol. 14. № 6. PP. 1160-1178.

2. Shepherd R.K., Villalobos J., Burns O., Nayagam D.A.X. The development of neural stimulators: A review of preclinical safety and efficacy studies // Journal of Neural Engineering. 2014. Vol. 15. № 4. Art. ID 041004.

3. Birkl C.R., Matthew R.R., McTurk E., Bruce P.G., Howey D.A. Degradation diagnostics for lithium ion cells // Journal of Power Sources. 2017. Vol. 341. PP. 373-386.

4. Kirkaldy N., Samieian M.A., Offer G.J., Marinescu M., Patel Y. Lithium-ion battery degradation: Comprehensive cycle ageing data and analysis for commercial 21700 cells // Journal of Power Sources. 2024. Vol. 603. Art. ID 234185.

5. Li S., Patel A.N., Zhang C., Amietszajew T., Kirkaldy N., Offer G.J., Marinescu M. Internal temperature estimation for lithium-ion batteries through distributed equivalent circuit network model // Journal of Power Sources. 2024. Vol. 611. Art. ID 234701.

6. Martinez S., Veirano F., Constandinou T.G., Silveira F. Trends in Volumetric-Energy Efficiency of Implantable Neurostimulators: A Review from a Circuits and Systems Perspective // IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2023. Vol. 17. № 1. PP. 2-20.

7. Friedmann J., Groedl F., Kennel R. A Novel Universal Control Scheme for Transcutaneous Energy Transfer (TET) Applications // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. 2015. Vol. 3. № 1. PP. 296-305.

8. Hu L., Fu Y., Ruan X., Xie H., Fu X. Detecting Malposition of Coil Couple for Transcutaneous Energy Transmission // American Society for Artificial Internal Organs Journal. 2016. Vol. 62. № 1. PP. 56-62.

9. Danilov A.A., Mindubaev E.A., Selishchev S.V. Design and Evaluation of an Inductive Powering Unit for Implantable Medical Devices Using GPU Computing // Progress in Electromagnetics Research B. 2016. Vol. 69. PP. 61-73.

10. Zeng J., Wu J., Li K., Yang Y., Hui S.Y.R. Dynamic Monitoring of Battery Variables and Mutual Inductance for Primary-Side Control of a Wireless Charging System // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2024. Vol. 71. № 7. PP. 7966-7974.

11. Lam L., Bauer P. Practical Capacity Fading Model for Li-Ion Battery Cells in Electric Vehicles // IEEE Transactions on Power Electronics. 2013. Vol. 28. № 12. PP. 5910-5918.