一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，包括用于发出激光的激光发射装置，用于接收所述激光并通过反射作用将所述激光转换为电能的箱式光伏接收器，当激光进入箱式光伏接收器的空腔时，一部分激光被箱式光伏接收器内壁设置的光伏电池吸收并转换成电能，另一部分激光在箱式光伏接收器内壁发生反射，使得激光的传播方向发生改变，照射到箱式光伏接收器内壁的另一位置，再一次发生吸收或反射两个过程，以此类推对激光多次反射直至被吸收和被转换，提高了激光的利用率，在箱式光伏接收器空腔内壁上激光被多次反射后最终形成激光在内壁上的均匀分布，减少了激光在传输过程中的能量损失，提高了基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统
本专利技术涉及无线能量传输
，尤其涉及一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统。
技术介绍
激光无线能量传输是采用光伏电池的光电转换功能将光能转换成为电能的方式，传统平板式的光伏电池虽然可以作为光伏接收器，但在高斯分布的激光照射下，出现光斑中心位置的光伏电池接收到的激光强，处在光斑边缘位置的光伏电池接收到的激光弱，部分光伏电池接收到的激光弱则输出电流也相应小，当激光无线能量传输系统的工作电流超过该部分光伏电池产生的输出电流时，该部分光伏电池被置于反向偏置状态，在工作电路中由电源变为负载并消耗能量，从而使得激光无线能量传输系统的输出功率低，出现光伏接收器的光电转换效率远远低于单个光伏电池转换效率的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术缺陷，本专利技术提供一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，旨在提高激光的利用率，解决光伏电池光电转换效率低的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，其特征在于，包括用于发出激光的激光发射装置，用于接收所述激光并通过反射作用将所述激光转换为电能的箱式光伏接收器。进一步地，所述箱式光伏接收器为六面光伏板构成的正方体结构。进一步地，所述光伏板包括安装板，以及粘接在所述安装板一侧的光伏电池。进一步地，所述安装板朝所述箱式光伏接收器内部的一侧设置有n排安装槽，每一排所述安装槽用于粘接n个所述光伏电池。进一步地，还包括设置在所述激光发射装置与所述箱式光伏接收器之间的激光接收装置。进一步地，所述激光接收装置为圆锥型光接收器，所述圆锥型光接收器的底部大直径端面为激光输入端面，所述圆锥型光接收器的顶部小直径端面为激光输出端面。进一步地，所述箱式光伏接收器中的一面中心位置设有激光入射孔，用于安插所述激光输出端面。进一步地，所述圆锥型光接收器的侧面镀有反射膜。进一步地，所述激光发射装置包括用于发射激光的激光器以及用于对所述激光进行准直的扩束镜。进一步地，还包括与所述箱式光伏接收器电连接的电能管理器，以及与所述电能管理器电连接的终端设备。本专利技术公开了一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，包括用于发出激光的激光发射装置，用于接收激光并通过反射作用将激光转换为电能的箱式光伏接收器，当激光进入箱式光伏接收器的空腔时，一部分激光被箱式光伏接收器内壁设置的光伏电池吸收并转换成电能，另一部分激光在箱式光伏接收器内壁发生反射，使得激光的传播方向发生改变，照射到箱式光伏接收器内壁的另一位置，再一次发生吸收或反射两个过程，以此类推对激光多次反射直至被吸收和被转换，提高了激光的利用率，在箱式光伏接收器空腔内壁上激光被多次反射后最终形成激光在内壁上的均匀分布，减少了激光在传输过程中的能量损失，进一步地提高了基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统的光电转换效率。附图说明图1为本专利技术基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统的较佳实施例的结构示意图；图2为图1中箱式光伏接收器14的外部结构示意图；图3为图1中箱式光伏接收器14的内壁结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做说明。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，图1为本专利技术提供的一种较佳实施例的结构示意图，如图所示，所述的一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统包括：用于发出激光的激光发射装置，用于接收所述激光并通过反射作用将所述激光转换为电能的箱式光伏接收器14。所述激光发射装置用于发射不同波长的激光，当激光进入所述箱式光伏接收器14的空腔时，一部分激光被所述箱式光伏接收器14内壁设置的光伏电池吸收并转换成电能，另一部分激光在所述箱式光伏接收器14内壁发生反射，使得激光的传播方向发生改变，照射到所述箱式光伏接收器14内壁的另一位置，再一次发生吸收或反射两个过程，以此类推不断发生吸收和反射，相当于激光被“囚禁”在密闭空腔内，对激光多次反射直至被吸收和被转换，提高了激光的利用率，在所述箱式光伏接收器14空腔内壁上激光被多次反射后最终形成激光在内壁上的均匀分布，减少了激光在传输过程中的能量损失，进一步地提高了基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统的光电转换效率。在一些实施例中，参照图2，所述箱式光伏接收器14是六面光伏板21构成的正方体结构，参照图3，所述光伏板21包括安装板39，以及粘接在所述安装板39一侧的光伏电池31-38。所述安装板39为金属材料的正方形平板，共有六面所述安装板39，每面所述安装板39安装的光伏电池的数量相同。所述光伏电池31-38可以由单晶硅、多晶硅、砷化嫁(GaAs)、铟嫁砷(InGaAs)等材料构成，这些材料构成的半导体材料的带隙宽度和808nm波长或者其它波长激光正好匹配，具有很高的光电转换效率，光伏电池31-38可以是20mmX20mm、52mmX52mm等各种尺寸。所述安装板39朝所述箱式光伏接收器14内部的一侧设置有n排全等的长方形安装槽，每一排所述安装槽粘接n个所述光伏电池。连接相邻所述安装槽之间的框架宽度可为6mm，其他位置的宽架部分可为3mm，所述安装槽的长度为n个光伏电池的长度和，所述安装槽的宽度比所述光伏电池31-38的宽度小6mm，所述光伏电池31-38靠近上边缘3mm部分以及靠近下边缘3mm部分与所述安装槽的在宽度方向上粘接，形成了n行n列的光伏电池阵列，所述光伏板21上有n2个光伏电池，所述光伏电池阵列除了粘接部分，其余部分均没有接触任何物件，有利于所述光伏电池31-38之间的相互连接，也可以改善所述光伏电池31-38的散热效果。六面所述光伏板21组成的箱式光伏接收器14，结构简单，性能稳定、经久耐用，匀光效果好，加工精度高，加工时间短，并且加工成本低。在一些较佳的实施例中，所述基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统还包括设置在所述激光发射装置与所述箱式光伏接收器14之间的激光接收装置。所述激光接收装置为圆锥型光接收器13，所述圆锥型光接收器13的底部大直径端面为激光输入端面，所述圆锥型光接收器13的顶部小直径端面为激光输出端面。参照图2，所述激光输出端面安插于所述箱式光伏接收器14中一面所述光伏板21中心的激光入射孔22。圆锥形光接收器采用透明材料构成，如熔融石英。将所述圆锥型光接收器13的底部大直径端面作为激光输入端面，是因为所述激光发射装置发出的激光经过远距离的传输，激光光斑直径变大，需要大面积的光学器件将传输来的激光收集，尽可能多的收集激光，减少激光光斑投射到所述圆锥型光接收器13的难度。将所述圆锥型光接收器13的顶部小直径端面作为激光输出端面能够减小激光入射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，其特征在于，包括用于发出激光的激光发射装置，用于接收所述激光并通过反射作用将所述激光转换为电能的箱式光伏接收器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，其特征在于，包括用于发出激光的激光发射装置，用于接收所述激光并通过反射作用将所述激光转换为电能的箱式光伏接收器。


2.根据权利要求1所述的基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，其特征在于，所述箱式光伏接收器为六面光伏板构成的正方体结构。


3.根据权利要求2所述的基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，其特征在于，所述光伏板包括安装板，以及粘接在所述安装板一侧的光伏电池。


4.根据权利要求3所述的基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，其特征在于，所述安装板朝所述箱式光伏接收器内部的一侧设置有n排安装槽，每一排所述安装槽用于粘接n个所述光伏电池。


5.根据权利要求1-4任一所述的基于箱式光伏接收器的激光无线能量传输系统，其特征在于，还包括设置在所述激光发射装置与所述箱式光伏接收器之间的激光接收装置。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铁锋，潘国兵，王红志，王萌，陈志超，王宁，孙临强，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：广东;44