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龙图腾网恭喜复旦大学申请的专利电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113935154B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111125141.2，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的优化方法是由谢子斌;鲍佳睿;胡淑彦;胡光喜;郑立荣设计研发完成，并于2021-09-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的优化方法在说明书摘要公布了：本发明属于医疗植入器件技术领域，具体为一种用于心脏起搏器的电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的优化方法。本发明的电磁感应无线能量传输系统中，发射线圈采用平面螺旋线圈结构，接收线圈采用螺旋管结构，接收线圈缠绕在心脏起搏器侧面；本发明通过系统中能量传输效率的理论计算和基于三维仿真软件HFSS仿真，找到发射线圈和接收线圈正对准情况下无线能量传输系统的各个参数：发射线圈的几何形状、发射线圈和人体组织表面距离，分析这些参数对能量传输效率的影响，并通过实验对仿真结果进行验证；本发明方法可以方便、快捷得到发射和接收线圈的关键参数值，使能量传输效率最大化；可为这类医疗植入器件无线能量传输系统的设计提供参考。

本发明授权电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的优化方法在权利要求书中公布了：1.一种用于心脏起搏器的电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的优化方法，其特征在于，所述电磁感应无线能量传输系统中，发射线圈采用平面螺旋线圈结构，接收线圈采用螺旋管结构，接收线圈缠绕在心脏起搏器侧面，心脏起搏器的几何形状和放置位置的确定，接收线圈的线圈半径R2，以及接收线圈距离人体表面的距离也随之确定；有利于方便、快捷地对于无线能量传输系统进行设计和优化；通过理论分析和基于三维仿真软件HFSS仿真，总结得到提高传输效率的优化方案；具体地，利用电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的理论计算和三维仿真软件HFSS仿真，找到发射线圈和接收线圈正对准情况下无线能量传输系统的各个参数；这些参数包括：发射线圈的几何形状、发射线圈和人体组织表面距离，分析这些参数对能量传输效率的影响，并通过实验对仿真结果进行验证；具体步骤为：1设立无线能量传输模型的初始值：包括接收线圈几何形状的初始值：线圈半径R2，线圈匝数n2和导线半径r2，以及接收线圈和人体组织表面的距离d2；2基于传递效率能量传输效率，优化无线能量传输模型参数，这些参数包括发射线圈内径Rin，外径Rout，发射线圈匝数n1，导线半径r1，以及发射线圈距离人体组织表面的距离d1；优化无线能量传输模型参数的方式为：2.1优化参数为发射线圈的几何形状，限制条件为接收线圈的几何形状尺寸；2.2优化参数为发射线圈距离人体组织表面的距离d1，限制条件为发射线圈和接收线圈的几何形状尺寸；3使用仿真软件优化得到无线能量传输模型结果，并对仿真软件优化结果，用理论计算或实验结果验证，具体是使用矢量网络分析仪，通过测量S参数求得Z参数，由Z参数得到线圈的电阻即Z的实部和电感即Z的虚部；这里，S参数为散射参数，Z参数为阻抗参数；所述的电磁感应无线能量传输系统中能量传输效率的理论计算，其计算公式如下：设发射线圈和接收线圈的电感分别为L1和L2，它们分别连接到电源和负载；R1、R2和RL分别为发射线圈、接收线圈和负载的电阻；C1和C2e分别是用来在发射和接收电路中产生共振的外加电容，与C2e并联的C2p是负载寄生电容，M是L1和L2之间的互感，I1和I2分别是发射线圈和接收线圈中电流；能量传输效率的理论计算公式为： 在无线能量传输生物安全的情况下，释放到负载的最大能量的理论计算公式为： 其中：ω为工作时的角频率；步骤3中，所述使用仿真软件优化得到无线能量传输模型结果，并对仿真软件优化结果，用理论计算或实验结果验证；使用矢量网络分析仪，通过测量S参数求得Z参数，由Z参数得到线圈的电阻即Z的实部和电感即Z的虚部；具体步骤为：将线圈通过一对螺纹针孔连接器连接到矢量网络分析仪上，利用去嵌入式校准的方法减小纹针孔连接器产生的磁干扰对实验结果的影响；从原始被测设备的测量中减去测量夹具产生的寄生参数；设测量得到的原始S参数表示为Sdut，可转换为导纳参数Ydut，其关系如下:Ydut＝G0-SdutZ0·Sdut+Z0-1；3其中，G0为单位矩阵，Z0为各端口的特征阻抗矩阵，表示为50G0；类似的，用将线圈开路和短路得到的S参数Sshort和Sopen转化为导纳参数Yshort和Yopen；去除寄生电容耦合和自电容后，系统的导纳参数Y参数表示为:Y＝[Ydut-Yopen-1-Yshort-Yopen-1]-1，4将得到的Y参数转为Z参数：Z＝Y-1；通过Z参数，得到线圈的电阻、电感，并得到互感系数M；于是，通过式1和2可以计算出能量传输效率和释放到负载的最大能量。

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