CN111134676A - 无线充电系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种无线充电系统的控制方法，通过在磁共振成像系统处于不同运行状态时，确定不同的无线供电设备对磁共振成像系统中的射频线圈进行供电，排除了射频线圈和无线供电设备同时工作可能产生电磁干扰的问题。

Description

无线充电系统的控制方法

技术领域

本申请涉及医疗成像技术领域，特别是涉及一种无线充电系统的控制方法。

背景技术

当前磁共振成像系统，无线供电是一种技术趋势，它使得磁共振扫描更加快捷和方便。磁共振系统中的无线供电方案一般分为有源方案和无源方案两类，有源方案即使用电源接收线圈搭配额外电源的供电方式。无源方案即不使用额外电源辅助的供电方式。无源方案所收集的能量为微弱的射频模拟信号能量，采集效率低，传输能量少，使用受限制，造价高，目前少有应用。

传统的有源方案供电方式，存在一个问题，即直接使用线圈耦合方式对磁共振成像系统的负载进行无线供电，供电过程中会产生电磁信号，当磁共振成像系统执行扫描过程中，和磁共振成像系统扫描时产生的磁共振扫描信号会互相产生干扰，降低磁共振扫描信号的信噪比，同时影响了扫描效率和供电效率。

发明内容

基于此，有必要针对有源无线供电方案的供电过程中产生的电磁信号，和磁共振成像系统扫描时产生的扫描信号会互相产生干扰的问题，提供一种无线充电系统的控制方法。

本申请提供一种无线充电系统的控制方法，应用于与磁共振成像系统配合使用的无线充电系统，包括：

获取所述磁共振成像系统的运行状态；

依据所述磁共振成像系统的运行状态，确定为所述磁共振成像系统中的射频线圈供电的无线供电设备。

本申请涉及一种无线充电系统的控制方法，通过在磁共振成像系统处于不同运行状态时，确定不同的无线供电设备对磁共振成像系统中的射频线圈进行供电，排除了射频线圈和无线供电设备同时工作可能产生电磁干扰的问题。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的无线充电系统的控制方法的流程示意图；

图2为本申请一实施例提供的无线充电系统的控制方法的流程示意图；

图3为本申请一实施例提供的无线充电系统的控制方法的流程示意图；

图4为本申请一实施例提供的无线充电系统的控制方法的流程示意图；

图5为本申请一实施例提供的无线充电系统的控制方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的无线充电系统的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的无线充电系统与磁共振成像系统配合使用时的示意图；

图8为本申请一实施例提供的无线充电系统的结构示意图；

图9为本申请一实施例提供的无线充电系统与磁共振成像系统配合使用时的示意图。

附图标记：

10 无线充电系统

100 线圈感应式无线供电装置

110 发射线圈模块

111 发射线圈

112 供电模拟开关

120 接收线圈模块

121 接收线圈

200 电池装置

300 处理器

400 处理模块

20 磁共振成像系统

21 射频线圈

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种无线充电系统的控制方法。

需要说明的是，本申请提供的无线充电系统的控制方法，应用于与磁共振成像系统20配合使用的无线充电系统10。

本申请提供的无线充电系统的控制方法并不限制其执行主体。可选地，所述无线充电系统的控制方法的执行主体可以为所述无线充电系统10。可选地，所述无线充电系统的控制方法的执行主体可以为所述无线充电系统10中的处理器300。所述无线充电系统10包括处理器300和无线供电设备。所述无线供电设备与所述磁共振成像系统20通信连接。

如图1所示，在本申请的一实施例中，所述无线充电系统的控制方法包括如下步骤S100至步骤S200：

S100，获取所述磁共振成像系统20的运行状态。

具体地，所述磁共振成像系统20具有不同的运行状态。不同的运行状态决定了所述磁共振成像系统20执行不同的动作，例如扫描动作、暂停扫描动作进入休息状态、或是其他动作。

S200，依据所述磁共振成像系统20的运行状态，确定为所述磁共振成像系统20中的射频线圈21供电的无线供电设备。

具体地，所述磁共振成像系统20通过射频线圈21来进行磁共振信号的激发，即通过射频线圈21来获取磁共振信号。为了获得较好的信号，需要将射频线圈尽可能放置在靠近成像区域的位置，即靠近磁共振成像系统20的扫描位置，例如腿部、胸部、腹部等等。因此，为了满足不同扫描位置的扫描需求，需要选取不同的射频线圈21，例如，在扫描腿部时，需要选取与腿部匹配的射频线圈21，此时射频线圈21贴附于腿部的表面。

所述无线供电设备为所述射频线圈21供电。当所述磁共振成像系统20处于扫描状态时，会产生磁共振扫描信号，与无线供电设备产生电磁干扰。本步骤中，通过所述处理器300依据不同的运行状态，选取并确定不同的无线供电设备，可以实现排除射频线圈21和无线供电设备同时工作可能产生电磁干扰的问题。

本实施例中，通过在磁共振成像系统20处于不同运行状态时，确定不同的无线供电设备对磁共振成像系统20中的射频线圈21进行供电，排除了射频线圈21和无线供电设备同时工作可能产生电磁干扰的问题。

如图2所示，在本申请的一实施例中，所述步骤S100包括如下步骤：

S110，获取所述磁共振成像系统20的扫描信息，依据所述扫描信息确定所述磁共振成像系统20的运行状态。

具体地，所述磁共振成像系统20的主机可以存储扫描信息。在每一次进行扫描操作前，所述无线充电系统10的处理器300可以从所述主机获取所述扫描信息并存储于所述无线充电系统10的本地。所述扫描信息，可以表征在每一个时间节点下，所述磁共振成像系统20处于的运行状态。

本实施例中，通过获取所述磁共振成像系统20的扫描信息，并依据所述扫描信息确定所述磁共振成像系统20的运行状态，方便快捷地实时了解所述磁共振成像系统20的运行状态，免去了向磁共振成像系发送指令查询所述磁共振成像系统20的运行状态的麻烦。

在本申请的一实施例中，所述磁共振成像系统20的运行状态包括扫描状态和非扫描状态。

具体地，当所述磁共振成像系统20处于扫描状态时，产生磁共振扫描信号。当所述磁共振成像系统20处于非扫描状态时，不产生磁共振扫描信号，所述非扫描状态为一个休息状态。

本实施例中，通过将所述磁共振成像系统20的运行状态划分为扫描状态和非扫描状态，便于为后续无线供电设备的选取与确定提供基础，避免电磁信号干扰。

在本申请的一实施例中，所述无线供电设备为线圈感应式无线供电装置100或电池装置200。

具体地，所述无线充电系统10可以既包括所述线圈感应式无线供电装置100，又包括所述电池装置200，以应对不同的运行状态。

本实施例中，通过设置所述无线供电设备为线圈感应式无线供电装置100或电池装置200，可以应对不同的运行状态，最大程度上排除无线供电设备与磁共振成像系统20之间的电磁信号干扰。

请继续参阅图2，在本申请的一实施例中，所述步骤S200包括如下步骤：

S210，当所述磁共振成像系统20的运行状态为扫描状态时，确定所述无线供电设备为所述电池装置200。进一步地，控制所述电池装置200为所述射频线圈21供电。

具体地，所述无线充电系统10可以既包括所述线圈感应式无线供电装置100，又包括所述电池装置200。所述线圈感应式无线供电装置100包括发射线圈模块110和接收线圈模块120。所述发射线圈模块110与所述接收线圈模块120之间存在一定距离。所述发射线圈模块110可以包括发射线圈111和供电模拟开关112，所述接收线圈模块120可以包括接收线圈121。所述供电模拟开关112开启时，所述供电模拟开关112与所述发射线圈111组成开关驱动电路，产生交变的电磁场。所述接收线圈121会产生感应电磁场，从而产生感应电流。

当所述磁共振成像系统20的运行状态为扫描状态时，所述处理器300控制所述供电模拟开关112处于关闭状态，此时所述线圈感应式无线供电装置100不工作，也不产生电磁信号。此时，所述无线供电设备为所述电池装置200。通过控制所述电池装置200处于放电状态，使得所述电池装置200中已存储的电能，为所述射频线圈21供电，以支持正常的扫描工作执行。此时，磁共振成像系统20扫描过程中激发的电磁信号和电磁场不会受到干扰，成像质量好。

本实施例中，通过在磁共振成像系统20扫描成像时采用电池装置200对磁共振成像系统20中的射频线圈21供电，排除了磁共振成像系统20和无线供电设备产生电磁干扰的问题。

如图3所示，在本申请的一实施例中，所述步骤S200还包括如下步骤：

S220，当所述磁共振成像系统20的运行状态为非扫描状态时，确定所述无线供电设备为所述线圈感应式无线供电装置100。进一步地，控制所述线圈感应式无线供电装置100为所述射频线圈21供电。

具体地，当所述磁共振成像系统20的运行状态为非扫描状态时，可以理解，此时磁共振成像系统20处于休息状态，不会产生电磁信号和电磁场。此时，将所述线圈感应式无线供电装置100作为所述无线供电设备。此时，所述处理器300控制所述线圈感应式无线供电装置100中的所述供电模拟开关112开启，所述供电模拟开关112与所述发射线圈111组成开关驱动电路，产生交变的电磁场。所述接收线圈121会产生感应电磁场，从而产生感应电流，为所述射频线圈21供电。

本实施例中，在磁共振成像系统20处于非用于扫描成像的间歇期时，采用无线供电方式对磁共振成像系统20中的射频线圈21供电，方便快捷，且不会产生电磁干扰，供电效率高。

如图4所示，在本申请的一实施例中，在所述步骤S220之后，所述步骤S200还包括：

S230，在控制所述线圈感应式无线供电装置100为所述射频线圈21供电的同时，还控制所述线圈感应式无线供电装置100为所述电池装置200供电.

具体地，在非扫描状态下控制所述线圈感应式无线供电装置100为所述射频线圈21供电的同时，为保证电池装置200在扫描状态下的续航时间足够长，所述处理器300还控制所述线圈感应式无线供电装置100为所述电池装置200供电。

本实施例中，通过在非扫描状态下控制所述发射线圈111为所述射频线圈21供电的同时，还控制所述线圈感应式无线供电装置100为所述电池装置200供电，确保了电池装置200在扫描状态下的对射频线圈21供电的高续航，省去更换电池装置200的麻烦。

在本申请的一实施例中，所述扫描信息至少包括扫描位置信息和扫描序列信息。

具体地，所述扫描时间序列信息中包含了在不同时间节点下，所述磁共振成像系统20执行的不同动作，具体是扫描动作还是暂停扫描动作，或是其他动作。所述扫描位置信息包含了针对待扫描对象不同扫描位置的信息，例如腿部，胸部等信息。

本实施例中，通过设置所述扫描信息至少包括扫描位置信息和扫描序列信息，为所述无线充电系统10选取合适的无线供电设备提供全面的数据基础。

如图5所示，在本申请的一实施例中，所述线圈感应式无线供电装置100包括发射线圈模块110和接收线圈模块120。所述无线充电系统10包括多个发射线圈模块110和多个接收线圈模块120。当所述磁共振成像系统20的运行状态为非扫描状态时，在所述步骤S220之后，所述无线充电系统的控制方法还包括如下步骤S310至步骤S330：

S310，依据所述扫描位置信息，确定所述磁共振成像系统20的扫描位置，以及与所述扫描位置匹配的射频线圈21。

具体地，本实施例中，所述无线充电系统10包括多个发射线圈模块110和多个接收线圈模块120。在执行扫描工作时，所述磁共振成像系统20设置于扫描间。所述射频线圈21贴附于待扫描对象的一个扫描位置的表面，例如胸部表面。每一个射频线圈21对应一个扫描位置。

S320，确定与该射频线圈21连接的接收线圈模块120，作为目标接收线圈模块。

具体地，由于所述射频线圈21为多个，每一个射频线圈21对应一个扫描位置，可以理解，所述接收线圈模块120为多个，每一个接收线圈模块120与一个射频线圈电连接。本步骤所述处理器300可以确定与所述射频线圈21匹配的接收线圈模块120，作为目标接收线圈模块。所述发射线圈模块110需要对所述目标接收线圈模块供电。

S330，依据多个发射线圈模块110与所述目标接收线圈模块的距离，选取供电效果最佳的发射线圈模块110，将所述供电效果最佳的发射线圈模块110与所述目标接收线圈模块建立连接。

具体地，前述步骤已经确定所述目标接收线圈模块。所述多个发射线圈模块110可以设置在扫描间的不同位置，以保持对不同的接收线圈模块120的无线连接。所述发射线圈模块110可以设置在床体的表面，床体的侧面，扫描间的墙壁等等。为了使得发射线圈模块110可与所述目标接收线圈模块的信号传输良好，且每一个发射线圈模块110与所述目标接收线圈模块均存在一定的距离。因此，当确定了所述目标接收线圈模块，相当于确定了唯一的接收线圈模块120的位置，本步骤可以确定与所述目标接收线圈模块信号传输效果最好的，唯一的发射线圈模块110，即供电效果最佳的发射线圈模块110。

本实施例中，通过比对不同发射线圈模块110与目标接收线圈模块的距离，将所述供电效果最佳的发射线圈模块110与所述目标接收线圈模块建立连接，保证了无线充电过程中的电磁信号稳定性最优化。

在本申请的一实施例中，所述步骤S330包括如下步骤S331至步骤S333：

S331，读取所述目标接收线圈模块的位置信息。

具体地，所述目标接收线圈模块的位置信息可以为以所述扫描间设置的三维坐标系中所述目标接收线圈模块所处位置的坐标点。

所述无线充电系统10本地可以预先存储接收线圈模块120信息表，如表1所示：

表1-接收线圈模块信息表

在确定所述目标接收线圈模块后，所述处理器300可以依据所述表1获取所述目标接收线圈模块所处位置的坐标点，作为所述目标接收线圈模块的位置信息。

S332，依据所述目标接收线圈模块的位置信息，依次计算每一个发射线圈模块110与所述目标接收线圈模块的距离，计算得出多个供电距离。

具体地，依据表1中所述目标接收线圈模块的所处位置的坐标点，可以计算每一个发射线圈模块110与所述目标接收线圈模块的距离，得到多个供电距离。

S333，比较多个供电距离的数值，选取数值最小的供电距离所对应的发射线圈模块110，作为所述供电效果最佳的发射线圈模块110。

具体地，基于最小供电距离选取原则，取数值最小的供电距离所对应的发射线圈模块110，作为所述供电效果最佳的发射线圈模块110。

本实施例中，通过选取与所述目标接收线圈模块所处位置距离最小的发射线圈模块110，作为供电效果最佳的发射线圈模块110，使得目标接收线圈模块与发射线圈模块110的距离最近，无线充电效果最好。

在本申请的一实施例中，所述步骤S333还包括如下步骤：

S333a，判断数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110的数量是否为1。

具体地，可能出现数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110不是唯一的，本实施例，需要得出唯一的供电效果最佳的发射线圈模块110，因此需要执行后续进一步的筛选步骤。

S333b，若数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110的数量为1，则将唯一的数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110作为所述供电效果最佳的发射线圈模块110。

具体地，如果有唯一一个供电距离最小的发射线圈模块110，则该发射线圈模块110与目标接收线圈模块的距离最近，无线充电效果最好，选取该发射线圈模块110作为所述供电效果最佳的发射线圈模块110。

S333c，若数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110的数量不为1，则依次每一个数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110的型号信息，并依据所述型号信息，依次计算每一个数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110与所述目标接收线圈模块的型号匹配程度，计算得出多个型号匹配度。

具体地，所述供电效果最佳的发射线圈模块110的第一优先级的选取原则为供电距离最小化。若数值最小的供电距离对应的发射线圈模块110的数量不为1，则表明供电距离最小的发射线圈模块110大于1个。例如，最小供电距离为1米，同时有2个发射线圈模块110距离所述目标接收线圈模块均为1米，此时，无法简单确定哪一个是供电效果最佳的发射线圈模块110。此时，需要启动第二优先级的选取原则：型号匹配度原则。所述发射线圈模块110具有型号，所述目标接收线圈模块也有型号。型号包含很多含义，例如厂家，装置类型，其中布设的元器件个数和种类等等。相同厂家生产的发射线圈模块110和接收线圈模块120，型号匹配度肯定较高。可以通过预设的型号匹配度算法计算发射线圈模块110和目标接收线圈模块的型号匹配度。

S333d，选取所述型号匹配度数值最大的发射线圈模块110，作为所述供电效果最佳的发射线圈模块110。

具体地，所述型号匹配度可以以百分比形式呈现，例如90％，70％。型号匹配度越大，表明发射线圈模块110和目标接收线圈模块匹配后，无线充电效果越好，充电电流越稳定。此时，选取所述型号匹配度数值最大的发射线圈模块110，作为所述供电效果最佳的发射线圈模块110。

本实施例中，通过比对不同发射线圈模块110与目标接收线圈模块的型号匹配度，并选取型号匹配度数值最大的发射线圈模块110作为所述供电效果最佳的发射线圈模块110，保证了无线充电过程中的电流稳定性最优化，在供电距离相同时，提供了一种供电效果最佳的发射线圈模块110的选取方法。

本申请还提供一种无线充电系统10。如图6和图7所示，所述无线充电系统10包括处理器300、线圈感应式无线供电装置100和电池装置200。所述线圈感应式无线供电装置100包括发射线圈模块110和接收线圈模块120。所述发射线圈模块110包括互相电连接的发射线圈和供电模拟开关112。所述接收线圈模块120包括接收线圈121。所述接收线圈模块120与所述磁共振系统中的射频线圈21电连接。具体地，所述接收线圈121与所述射频线圈21电连接。所述电池装置200与所述射频线圈21电连接。所述处理器300分别与所述发射线圈模块110、所述接收线圈模块120和所述电池装置200电连接。

所述接收线圈模块120可以与电池装置200电连接。所述发射线圈模块110和所述接收线圈模块120存在一定距离。当所述磁共振成像系统20的运行状态为非扫描状态时，供电模拟开关112开启，所述供电模拟开关112与所述发射线圈组成开关驱动电路，产生交变的电磁场。所述接收线圈121会产生感应电磁场，从而产生感应电流，为所述射频线圈21和所述电池装置200同时供电。

当所述磁共振成像系统20的运行状态为扫描状态时，所述处理器300控制所述供电模拟开关112处于关闭状态，此时所述线圈感应式无线供电装置100不工作，也不产生电磁信号。此时，控制所述电池装置200处于放电状态，使得所述电池装置200中已存储的电能，为所述射频线圈21供电，以支持正常的扫描工作执行。此时，磁共振成像系统20扫描过程中激发的电磁信号和电磁场不会受到干扰，成像质量好。

如图8和图9所示，所述无线充电系统10还可以包括处理模块400，设置于所述接收线圈模块120和所述电池装置200之间，用于对所述接收线圈121产生的感应电流进行滤波处理和整流处理，输出至所述电池装置200，或者直接输出至所述射频线圈21。所述处理模块400与所述射频线圈21电连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线充电系统的控制方法，应用于与磁共振成像系统配合使用的无线充电系统，其特征在于，包括：

获取所述磁共振成像系统的运行状态；

依据所述磁共振成像系统的运行状态，确定为所述磁共振成像系统中的射频线圈供电的无线供电设备。

2.根据权利要求1所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述获取所述磁共振成像系统的运行状态的步骤包括：

获取所述磁共振成像系统的扫描信息，依据所述扫描信息确定所述磁共振成像系统的运行状态。

3.根据权利要求2所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述磁共振成像系统的运行状态包括扫描状态和非扫描状态。

4.根据权利要求3所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述无线供电设备为线圈感应式无线供电装置或电池装置。

5.根据权利要求4所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述依据所述磁共振成像系统的运行状态，确定为所述磁共振成像系统中的射频线圈供电的无线供电设备的步骤包括：

当所述磁共振成像系统的运行状态为扫描状态时，确定所述无线供电设备为所述电池装置，控制所述电池装置为所述射频线圈供电。

6.根据权利要求5所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述依据所述磁共振成像系统的运行状态，确定为所述磁共振成像系统中的射频线圈供电的无线供电设备的步骤还包括：

当所述磁共振成像系统的运行状态为非扫描状态时，确定所述无线供电设备为所述线圈感应式无线供电装置，控制所述线圈感应式无线供电装置为所述射频线圈供电。

7.根据权利要求6所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述依据所述磁共振成像系统的运行状态，确定为所述磁共振成像系统中的射频线圈供电的无线供电设备的步骤还包括：

在控制所述线圈感应式无线供电装置为所述射频线圈供电的同时，还控制所述线圈感应式无线供电装置为所述电池装置供电。

8.根据权利要求7所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述扫描信息至少包括扫描位置信息和扫描序列信息。

9.根据权利要求8所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述线圈感应式无线供电装置包括发射线圈模块和接收线圈模块，所述无线充电系统包括多个发射线圈模块和多个接收线圈模块；

当所述磁共振成像系统的运行状态为非扫描状态时，在确定所述无线供电设备为所述线圈感应式无线供电装置，控制所述线圈感应式无线供电装置为所述射频线圈供电的步骤之后，所述无线充电系统的控制方法还包括：

依据所述扫描位置信息，确定所述磁共振成像系统的扫描位置，以及与所述扫描位置匹配的射频线圈；

确定与该射频线圈连接的接收线圈模块，作为目标接收线圈模块；

依据多个发射线圈模块与所述目标接收线圈模块的距离，选取供电效果最佳的发射线圈模块，将所述供电效果最佳的发射线圈模块与所述目标接收线圈模块建立连接。

10.根据权利要求9所述的无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述依据多个发射线圈模块与所述目标接收线圈模块的距离，选取供电效果最佳的发射线圈模块，将所述供电效果最佳的发射线圈模块与所述目标接收线圈模块建立连接的步骤，包括：

读取所述目标接收线圈模块的位置信息；

依据所述目标接收线圈模块的位置信息，依次计算每一个发射线圈模块与所述目标接收线圈模块的距离，计算得出多个供电距离；

比较多个供电距离的数值，选取数值最小的供电距离所对应的发射线圈模块，作为所述供电效果最佳的发射线圈模块。

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