聚合物电池的超紧脉冲充电器,在生物医学应用中具有简单的内置电阻补偿
IEEE transactions on biomedical circuits and systems
|May 16, 2024
概括
这项研究引入了一种用于活性植入式医疗器械 (AIMD) 的新型脉冲充电器. 脉冲充电器提高了电池的安全性和寿命,同时减少了充电时间,并使设备小型化.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 活性植入式医疗器械 (AIMD) 需要可靠的电池来持续运行和患者安全.
- 传统的恒定电流/恒定电压 (CC/CV) 充电方法有涂层的风险,需要复杂的内置电阻 (BIR) 补偿.
- 由于外部组件或大芯片尺寸,现有的BIR补偿方法阻碍了AIMD微型化.
研究的目的:
- 为AIMDs开发一个紧而安全的脉冲充电器.
- 实施一个高效的内置电阻 (BIR) 补偿方法.
- 为了减少充电时间和提高AIMD中的电池寿命.
主要方法:
- 开发一种新的脉冲充电器,利用脉冲电流充电电池.
- 集成1位模拟数字转换器 (ADC) 进行简化BIR补偿.
- 对充电系统的性能和安全特性进行实验验证.
主要成果:
- 实现了BIR补偿的最小芯片大小 (0.0062 mm2).
- 与传统的CC/CV方法相比,至少减少了44.4%的充电时间.
- 验证了脉冲充电器在AIMD中安全高效的电池管理方面的有效性.
结论:
- 建议的脉冲充电器为AIMD电池管理提供了一个紧,安全和高效的解决方案.
- 该系统的最小芯片大小和低复杂性是空间有限的AIMD应用程序的理想选择.
- 这项技术有望提高未来活跃植入式医疗器械的可靠性和性能.
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