一种大功率密集型激光供能单元制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大功率密集型激光供能单元，所述光电池为多个且安装在基板上，多个光电池之间为串联、并联或串并联的连接方式且通过基板上安装的两个连接器分别连接两个导线，多个光电池组合的外部形状与所述激光器照射的光斑相对应。本实用新型专利技术中，光电池采用串、并或串并得组合以得到不同的电流、不同的电压，满足自由空间对大功率的要求，多个光电池可根据激光器不同类型的光斑进行相应的设计，从而实现光电转换效率的最大化，光电池设置旁路二极管进行保护，即使个别光电池损坏，旁路二极管导通使系统正常使用，避免由此带来的损失，由于光电池之间的间距小，大大节省有效空间，减少激光能量损失，提高单元光电转换效率。

High power intensive laser power supply unit

The utility model relates to a high power intensive laser power supply unit, the light into a plurality of battery and mounted on the substrate, a plurality of light between the battery connected in series, parallel or the two connector mounted on a substrate are respectively connected with two wires, a plurality of light battery combination the external shape and the laser spot corresponding. In the utility model, light battery using series and parallel or series parallel combination to obtain different current and different voltage, meet the requirements of the free space for a high power, a plurality of light batteries can be in accordance with the corresponding design of different types of laser spot, so as to maximize the photoelectric conversion efficiency, set the bypass diode light battery protection, even if the individual light battery damage bypass diode conduction system to normal use, so as to avoid the loss, because the distance between the small light battery, save space, reduce the laser energy loss, improve the photoelectric conversion efficiency unit.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光供能结构改进
，尤其是一种大功率密集型激光供能单元。
技术介绍
激光无线能量传输技术是将激光束作为能量传输的载体，采用光电池实现光电转换，其可以应用于高电压、强电磁干扰等极端恶劣环境下的以安全可靠供电为最终目的的光电能量传输系统，也可以应用于远距离传输的场景中。由于光纤固有的绝缘好、重量轻等特点,激光供能系统在电力系统特别是光电式电流互感器中得到越来越广泛的应用，但激光供能输出功率一般为0.5W至1W，不能满足自由空间对大功率激光供能产品的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供实现远距离、自由空间中大功率供能的一种大功率密集型激光供能单元。本技术采取的技术方案是：一种大功率密集型激光供能单元，包括激光器、玻璃片、基板、光电池和散热器，散热器上安装基板，基板上方设置玻璃片，激光器设置在玻璃片上方，其特征在于：所述光电池为多个且安装在基板上，多个光电池之间为串联、并联或串并联的连接方式且通过基板上安装的两个连接器分别连接两个导线，多个光电池组合的外部形状与所述激光器照射的光斑相对应。而且，所述基板外侧的散热器上安装一承载框，该承载框上端安装所述玻璃片，在散热器上设置风冷散热结构或水冷散热结构。而且，所述基板采用覆铜陶瓷基板、铝基板或者铜基板，在基板上安装有多个用于保护光电池的旁路二极管。而且，所述光电池采用单结砷化镓电池或单结铟镓砷电池。而且，所述承载框与散热器的连接处和承载框与玻璃片的连接处均通过密封胶密封连接。本技术的优点和积极效果是：本技术中，光电池采用串、并或串并得组合以得到不同的电流、不同的电压，满足自由空间对大功率的要求，多个光电池可根据激光器不同类型的光斑进行相应的设计，从而实现光电转换效率的最大化，光电池设置旁路二极管进行保护，即使个别光电池损坏，旁路二极管导通使系统正常使用，避免由此带来的损失，由于光电池之间的间距小，大大节省有效空间，减少激光能量损失，提高单元光电转换效率。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1的爆炸图；图3是光电池的俯视图；图4是图3中左下角光电池连接的放大图。具体实施方式下面结合实施例，对本技术进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本技术的保护范围。一种大功率密集型激光供能单元，如图1～4所示，包括激光器1、玻璃片3、基板7、光电池6和散热器5，散热器上安装基板，基板上方设置玻璃片，激光器设置在玻璃片上方，本技术的创新在于：所述光电池为多个且安装在基板上，多个光电池之间为串联、并联或串并联的连接方式且通过基板上安装的两个连接器11和12分别连接两个导线，多个光电池组合的外部形状与所述激光器照射的光斑相对应。本实施例中，玻璃片可直接架在旁路二极管上，然后将其四周通过密封胶密封连接散热器，或者增加玻璃片的承载框将玻璃片架起来，具体是：基板外侧的散热器上安装一承载框4，该承载框上端安装所述玻璃片，在散热器上设置风冷散热结构或水冷散热结构。所述基板采用覆铜陶瓷基板、铝基板或者铜基板，在基板上安装有多个用于保护光电池的旁路二极管9。所述光电池采用单结砷化镓电池或单结铟镓砷电池。所述承载框与散热器的连接处和承载框与玻璃片的连接处均通过密封胶密封连接。光电池的连接方式见图4，两个连接器之间的所有光电池整体为串联连接方式，一个连接器12通过覆铜层8、金带13连接下一个光电池的一端，下一个光电池的另一端通过金带连接第三个光电池的一端，依次连接形成串联回路，每个覆铜层之间通过绝缘的沟槽10隔开。多个光电池组合后的形状可以是近似圆形，也可以是其它的形状，只要其形状与激光器的照射的光斑相适应即可。光电池适于接收750nm至1600nm的激光，激光器发出的光斑与数个光电池面积相匹配，可略小于多个光电池组合后的形状，激光器可产生瓦级至千瓦级的光功率，光电池的转换效率为30％至50％。光电池可根据激光器光斑类型进行不同的设计，对于均匀光斑可选择大小一致的电池进行串并联设计，而对于高功率高斯分布的不均匀激光光斑可根据光斑的不均匀度选择不同大小的电池进行串并联设计，从而达到光电转换效率的最大化。旁路二极管用于保证连接后的回路的导通，可多个光电池公用一个或多个旁路二极管，光电池，旁路二极管以及连接器可通过银胶、回流焊或者真空焊焊接到基板上，基板可通过导热胶或者导电银胶粘接到散热器上，也可通过锡焊接到散热器上。本技术中，光电池采用串、并或串并得组合以得到不同的电流、不同的电压，满足自由空间对大功率的要求，多个光电池可根据激光器不同类型的光斑进行相应的设计，从而实现光电转换效率的最大化，光电池设置旁路二极管进行保护，即使个别光电池损坏，旁路二极管导通使系统正常使用，避免由此带来的损失，由于光电池之间的间距小，大大节省有效空间，减少激光能量损失，提高单元光电转换效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率密集型激光供能单元，包括激光器、玻璃片、基板、光电池和散热器，散热器上安装基板，基板上方设置玻璃片，激光器设置在玻璃片上方，其特征在于：所述光电池为多个且安装在基板上，多个光电池之间为串联、并联或串并联的连接方式且通过基板上安装的两个连接器分别连接两个导线，多个光电池组合的外部形状与所述激光器照射的光斑相对应。

【技术特征摘要】
1.一种大功率密集型激光供能单元，包括激光器、玻璃片、基板、光电池和散热器，散热器上安装基板，基板上方设置玻璃片，激光器设置在玻璃片上方，其特征在于：所述光电池为多个且安装在基板上，多个光电池之间为串联、并联或串并联的连接方式且通过基板上安装的两个连接器分别连接两个导线，多个光电池组合的外部形状与所述激光器照射的光斑相对应。2.根据权利要求1所述的一种大功率密集型激光供能单元，其特征在于：所述基板外侧的散热器上安装一承载框，该承载框上端安装所述玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪旺，林芃，郑光恒，杨亚丽，仲琳，
申请(专利权)人：天津蓝天太阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12