【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线能量传输，具体涉及一种光伏电池充电方法。
技术介绍
1、大部分的电子设备都是由电力驱动，因此如何将能量转移到相关的电子设备中是一个被广泛关注的问题。无线充电技术（wireless power transfer，wpt）摆脱了原有的电线连接的充电方式，为电子设备充电提供了新思路。其中激光无线功率传输（lwpt）技术具有更好的定向传输性能、更远的传输距离和更好的抗电磁干扰的优点，在航空航天领域被广泛应用，例如lwpt驱动无人机，空间太阳能电站，分布式激光充电网络等。
2、一般的lwpt系统多采用激光器发射激光，但是较高能量密度的激光会导致接收端的光伏电池温度急速上升。如果连续稳态大功率充电时，激光发射器也会因为持续高能量输出而产生热失控问题。当光伏电池表面温度超过一定范围时，光伏电池的功率输出特性会大大降低，甚至有电池熔融损坏的危险。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种光伏电池充电方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种光伏电池充电方法，包括：
4、利用脉冲激光照射光伏电池板对光伏电池板进行充电；
5、根据需要的激光照射强度和光伏电池板的换热系数，设定光伏电池板需要达到的稳态温度；并根据稳态温度设定瞬态脉冲激光的波峰波谷时间，使得光伏电池板在波谷时间段冷却降温以达到对光伏电池板温度的动态控制。
6、为了达到光伏电池的降温效果，需要保持
7、进一步，计算瞬态脉冲激光的波峰波谷时间比的方法为：
8、
9、式中，g为光伏电池表面接收到的激光辐照强度；为光伏电池表面温度，为换热系数，为波峰时间，为波谷时间，为环境温度。
10、一种光伏电池充电系统，包括：
11、脉冲激光发射模块，用于利用脉冲激光照射光伏电池板对光伏电池板进行充电；
12、控制模块，用于根据需要的激光照射强度和光伏电池板的换热系数，给定光伏电池板需要达到的稳态温度；并根据稳态温度设定瞬态脉冲激光的波峰波谷时间，使得光伏电池板在波谷时间段冷却降温以达到对光伏电池板温度的动态控制。
13、进一步，所述脉冲激光发射模块包括：
14、激光驱动模块：用于输出驱动信号；
15、激光器，用于根据激光驱动模块输出的驱动信号产生激光脉冲。
16、进一步，所述脉冲激光发射模块还包括：
17、准直发射模块，用于对激光器发射的激光进行准直和聚焦。
18、进一步，还包括：
19、温度传感器，用于采集光伏电池表面的温度后反馈给控制模块；
20、控制模块，用于根据反馈的温度数值调整脉冲激光的波峰与波谷的时间比。
21、进一步，所述光伏电池表面的温度为：
22、
23、其中，为密度，为热容，为光伏电池表面热源，为光伏电池表面初始温度， x、 y、 z分别为光伏电池的三个物理方向，分别为温度在 x、 y、 z三个方向上的偏导数，是温度对时间的偏导项，表示温度随时间的变化情况，为不同材料的导热系数。
24、本专利技术提供的一种光伏电池充电方法具有以下有益效果：
25、本专利技术提出一种脉冲激光充电的无线能量传输方案，采用非稳态脉冲激光对光伏电池进行充电；结合需要的激光照射强度和光伏电池板的换热系数，以及需要达到的稳态温度设定瞬态脉冲激光的波峰波谷时间，使得光伏电池在波谷时间段冷却降温，以达到对光伏电池温度的动态控制。解决了光伏电池表面温度超过一定范围时导致光伏电池的功率输出特性大大降低，电池有熔融损坏的危险的问题。同时采用非连续稳态脉冲激光照射能够让激光发射器得到一定冷却，避免激光发射器因为持续高能量输出而产生热失控问题。
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1.一种光伏电池充电方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池充电方法，其特征在于，所述脉冲激光的波峰时间小于波谷时间。
3.根据权利要求1所述的一种光伏电池充电方法，其特征在于，所述瞬态脉冲激光的波峰与波谷时间比的方法为：
4.一种光伏电池充电系统，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的一种光伏电池充电系统，其特征在于，所述脉冲激光发射模块包括：
6.根据权利要求5所述的一种光伏电池充电系统，其特征在于，所述脉冲激光发射模块还包括：
7.根据权利要求4所述的一种光伏电池充电系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的一种光伏电池充电系统，其特征在于，所述光伏电池表面的温度为：
【技术特征摘要】
1.一种光伏电池充电方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池充电方法，其特征在于，所述脉冲激光的波峰时间小于波谷时间。
3.根据权利要求1所述的一种光伏电池充电方法，其特征在于，所述瞬态脉冲激光的波峰与波谷时间比的方法为：
4.一种光伏电池充电系统，其特征在于，包括：
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟宪龙，刘存良，李心远，郑澳洲，任福鹏，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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