刘超，唐厚君，白亮宇，王伟

（1.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室 上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海 200240 2.河北省唐山市曹妃甸实业港务有限公司，河北 唐山 063000）

0 引 言

医用植入型设备，包括左心室辅助装置（LVAD）、心脏起搏器、心律转变器和植入式心脏除颤器（ICD），人们用这些植入型设备来从体内控制并治疗疾病［1-2］。但这些体内装置因为能量不足而发生故障。传统的充电方式是将导线刺穿皮肤为设备补充电能，这种方式极有可能导致皮肤感染，同时也会为病人的日常生活带来很大的不便。图1给出了不同植入型医疗设备的电能消耗情况。

表皮能量传输系统（TET）可以通过空间时变的磁场透过皮肤将电能从一次侧能量源传输到二次侧能量接收端。图2给出了一个典型的TET系统的示意图，系统体外部分产生的磁场使得体内部分产生感应电压，并利用这个感应电源来为设备充电。

图1 不同植入型设备电能消耗情况

已经有很多学者对TET系统的优化设计进行了研究分析，也对很多目标函数进行了优化，例如最大传输功率和传输效率。首先，针对最大传输功率的提高，人们提出了几种优化理论。其中WU.H.H提出调节电容值以最大化传输功率，所得到的最大传输功率值可以达到传统方式的三倍。但与此同时，传输效率却发生了大幅的下降［3］，Chwei-Sen Wang使用电感-电容-电感所建立的谐振变化器拓扑结构来最优化传输功率［4］。

其次，对于传输效率的提高，Stanimir Valtchev提出了一种新的理论，来对串联型谐振变化器进行仿真分析，大大提高了松耦合变压器分析的准确性［5］。……