[实用新型]用于激光远距离无线充电的光伏群控阵列接收器

说明书

一种用于激光远距离无线充电的光伏群控阵列接收器，包括光伏电池、稳压系统、显示系统以及便于电路构成的可插拔多通道并联连接器和串联连接器，每个光伏电池均与配备的相应稳压系统、显示系统连接，光伏电池之间通过所述并联连接器或串联连接器连接形成支路，支路之间通过并联连接器或串联连接器连接形成光伏群控阵列接收器的电压输出端。本实用新型提供了一种体积小、效率高，可靠性高、电路结构简单的用于激光远距离无线充电的光伏群控阵列接收器。

技术领域

本实用新型属于光伏接收器领域，涉及一种光伏群控阵列接收器。

背景技术

无线能量传输技术是一种通过真空或空气介质传播电磁波以实现电能传输的技术，目前对于长距离的能量传输而言，激光和微波被认为是最有应用前景的两种传输载体。微波由于其波长介于无线电波和红外线之间，因此穿透性较好，适合于远程传输，但发散角较大，需要设计复杂而庞大的发射和接收装置才能实现定向传输，因此不太适用于移动用电设备。激光由于具有单色性好，方向性好，能量集中等优点，不需要额外的结构设计就能实现高功率光能集中发射并在极小的空间范围内被接收，所以该无线能量传输技术具有传输距离远，传输效率高，接收装置小等优点。

激光无线能量传输技术是以激光束作为能量传输的载体，以光伏接收器来实现光电转换，从而达到能量的远距离无线传输的目的。通过该无线能量传输技术可为没有阳光照射的月球车提供能量；为用于战场监视的无人机远距离提供能量；为处于危险地带的救援机器人提供能量；为行进中的巴士车提供动力；甚至可以为如手机等日常所使用的电子产品提供无线充电。

但激光光强分布不均匀，导致光伏接收器效率低下，主要是激光束本身能量分布的不均匀性和大气的影响。通常激光无线能量传输技术采用的激光束为高斯光束，光束本身存在能量分布不均的问题，而且大气湍流作用下，由于随机相位的叠加，会造成激光束能量分布的随机性，这种激光能量分布的不均性就会导致光伏接收器的电能输出效率的降低。

常见如串联电路中的光伏电池在受到不均匀光照时，各个光伏电池接收的光强不同，光生电流大小不同，串联电路的电流受限于光生电流最小的光伏电池，导致能量的损失，甚至造成光伏电池的损坏。同理并联电路中的光伏电池受到不均匀光照时，各光伏电池接收的光强不同，就出现光生电压大小不同，使得并联电路的输出电压取决于电压最小的光伏电池，这两种方法均不能满足实际需要。

发明内容

为了克服已有激光无线充电系统中由于激光能量分布不均匀导致光伏接收器的效率低下、可靠性不高、电路结构复杂等不足，本实用新型采用光伏电池串并联的连接方式，提供了一种体积小、效率高，可靠性高、电路结构简单的用于激光远距离无线充电的光伏群控阵列接收器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于激光远距离无线充电的光伏群控阵列接收器，所述接收器包括光伏电池、稳压系统、显示系统以及便于电路构成的可插拔多通道并联连接器和串联连接器，每个光伏电池均与配备的相应稳压系统、显示系统连接，光伏电池之间通过所述并联连接器或串联连接器连接形成支路，支路之间通过并联连接器或串联连接器连接形成光伏群控阵列接收器的电压输出端。

进一步，所述光伏群控阵列接收器采用平板式光伏接收器结构，由多个的光伏电池单元组成。

再进一步，所述光伏电池采用平板式多晶硅、单晶硅、GaAs材料的太阳能电池板，其带隙宽度和808nm波长激光匹配。

所述稳压系统由直流串联稳压系统构成，采用超小型升/降压控制器芯片，输入0.9V-5V任意直流电压，能获得稳定直流电压输出。

所述显示系统采用0.36寸数码管，实时监测光伏电池的输出电压和电流数据，便于掌握激光光强分布情况，从而在激光远距离无线充电前，为构建最佳光伏接收器结构提供可靠依据。