现代医疗设备的进步极大地提升了人们的生活质量。生物体植入设备作为可穿戴设备的延伸,相较于传统医疗设备具有外型小巧、使用方便,能实时准确监测生物体健康状况,有效预防及治疗特定疾病等优势。生物体植入设备当前面临最大的技术瓶颈,是其缺乏可靠的供电方式。目前,大部分此类设备采用成熟的锂电池技术,在电量耗尽后需通过手术更换电池,这将增加病患的痛苦和经济负担。无线能量传输技术可以通过非接触的方式进行能量传输,且具有安全可靠的特性,有望克服使用锂电池带来的上述问题,在生物体植入设备能源供给方面展现出良好的适用性。然而,感应耦合与超声式等现有无线能量传输技术均存在一定的技术问题,制约了无线能量传输技术在生物体植入设备中的应用。为此,本文提出了一种基于磁电效应的生物体植入设备无线能量传输技术,通过开展元器件的结构设计、仿真和实验分析,较为系统的研究了所提出技术的合理使用模式与技术可行性,为其应用奠定了基础。本文的主要研究内容如下。本文对无线能量传输技术在生物体植入设备领域中的应用与研究现状进行了综述分析,在此基础上阐明了本项技术所面临的问题。基于对磁电效应原理和磁电复合材料等效电路模型的分析,论文提出了基于该效应的生物体植入设备无线能量传输技术构想,并探讨了其具体技术方案。磁电换能器件是该技术的执行元件,其磁电性能直接影响能量传输的效率。为此,论文搭建了磁电性能测试系统,设计制备了磁电换能器件,采用实验测试的手段,研究了磁场施加方式、压电材料、激励模式、外部组织及封装等因素对器件性能的影响,验证了方案可行性。进而,论文设计了面向植入应用的自夹持磁电换能器件,采用COMSOL有限元软件对器件性能进行了仿真分析,对其包含的三种结构方案的磁电输出特性进行了比对,并分析了其结果的内在成因。在上述工作的基础上,论文制备了面向植入应用条件的自夹持磁电换能原型器件,对端部固定结构、1/4处固定结构和中部固定结构三种结构器件的最佳偏置磁场、磁电电压系数和输出线性度等性能进行了比较研究,以实现最大的磁电电压输出为目标获取了优化结构方案。作者进一步制备了基于优化方案的磁电换能原型器件,模拟生物体环境对其开展了供电和负载能力测试与机械激励下的能量收集测试,以评估其能量转化能力和实际供电效能。实验结果表明:基于优化方案制成的自夹持磁电换能原型器件,在模拟的生物体环境下表现出了良好的供电和带载能力,其在5Oe交变磁场下工作603s,将9400μF电容充至5.293V,电容储能132m J,可驱动12颗并联的LED发光16s,或维持一个商业化温湿度计正常工作61s。同时,该器件在4Hz机械振动下工作600s,可将680μF电容充至1.764V,电容储能1.07m J。该器件最终很好地实现了外部磁场激励下的无线能量传输及对外部振动能量的收集储存。论文研究对于突破生物体植入设备的可持续供电技术瓶颈可望发挥积极作用。