[发明专利]一种电能传输装置和方法

说明书

本发明一种电能传输装置，包括激光光源模块、传输模块、光学透镜模块、太阳能电池组；激光光源模块采用激光器；传输模块：采用光纤或大气传输激光；光学透镜将激光光斑放大，覆盖到太阳能电池组模块上。其传输方法，包括：步骤一：利用激光光源模块将电能转化为激光能；步骤二：利用光纤或大气传输激光；步骤三：利用光学透镜将激光光斑放大，覆盖整个太阳能电池组的范围；步骤四：利用太阳能电池组模块，将激光能转化为电能。本发明安全性好，重量轻。

技术领域

本发明涉及电能传输领域。

背景技术

随着电子信息技术，尤其是5G等新一代大型通信网络系统、新一代远程探测和控制系统、新一代遥控遥测系统以及其他特殊应用领域的迅猛发展，各类电子设备对供电系统要求越来越高的，尤其是对中远距离供电的需求也越来越广泛，要求越来越苛刻。传统的中远距离电能传输一般采取高电压传输，传输功率损耗低，但经常面临安全性和可操作差问题；若采用低电压传输，则功率损耗大，所用电线电缆体积重量大，又面临安装使用不便利等问题。

发明内容

针对中远距离电能传输面临的安全性差和电线电缆重量大带来的不便利性等问题，本发明提供一种电能传输装置和方法，安全性好，重量轻。

本发明一种电能传输装置，包括激光光源模块、传输模块、光学透镜模块、太阳能电池组；

激光光源模块采用激光器；传输模块：采用光纤或大气传输激光；光学透镜将激光光斑放大，覆盖到太阳能电池组模块上。

进一步，所述光纤传输时，将激光束耦合到光纤中。

进一步，所述大气传输时，需瞄准模块引导激光束准确地照射在太阳能电池上。

进一步，所述太阳能电池组模块的太阳能电池芯片为砷化镓、砷化镓铟、磷化铟材料。

进一步，所述太阳能电池组模块的太阳能电池芯片布局可采用圆形分布、椭圆分布、矩形分布以及特殊形状分布。

本发明一种电能传输方法，包括：

步骤一：利用激光光源模块将电能转化为激光能；

步骤二：利用光纤或大气传输激光；

步骤三：利用光学透镜将激光光斑放大，覆盖整个太阳能电池组的范围；

步骤四：利用太阳能电池组模块，将激光能转化为电能。

本发明基本原理是在传输端将电能转化为激光能，利用光纤有线传输或大气无线传输一定距离，抵达目的地后，在接收端再将激光能还原为电能。是融合了电子电工技术、激光传输技术、太阳能电池技术等多学科领域的发明创造。涉及中小型功率激光器技术、中小功率激光光纤传输耦合技术、激光大气传输瞄准引导技术、光学透镜技术、基于太阳能电池芯片的模组技术以及光电系统集成技术，创造的一种多学科融合的新型光电系统集成创新解决方案。巧妙利用激光传输能量损耗小、所需传输介质轻等突出优势，利用激光能传输电能。

附图说明

图1：利用激光通过光纤耦合传输电能的技术方案框架图

图2：利用激光通过大气传输电能的技术方案框架图

图3：电池芯片组连接示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明包括激光光源模块、传输模块、光学透镜模块、太阳能电池组。

具体实施例1：