[實用新型]基于激光發射器陣列的激光充電系統

有效

• 申請號: 201721092246.1
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN207218353U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 張白;康學亮
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J50/30;H02S40/22
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司11590
• 代理人: 林輝輪,張玲

技術領域

本實用新型涉及激光充電技術領域，特別涉及一種基于激光發射器陣列的激光充電系統。

背景技術

現有技術中通常使用太陽能和基于微波的無線能量傳輸技術對儲能電池進行充電，但太陽能技術受氣候條件影響且在晚上無法使用；而基于微波的無線能量傳輸技術通過線圈的電磁感應對電能進行轉換，轉換效率較低，因此使用激光進行充電成為了人們的新選擇。在目前的激光充電系統中，都是采用單個高功率激光器發射激光，長時間工作會使得激光發射器發射激光的性能下降，也會縮短激光發射器的使用壽命，另外需要配置散熱系統，散熱系統電能消耗高，體積大，因此限制了激光充電系統的進一步推廣使用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于改善現有技術中所存在的不足，提供一種基于激光發射器陣列的激光充電系統。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型實施例提供了以下技術方案：

一種基于激光發射器陣列的激光充電系統，包括電源和光伏單元，還包括激光發射器陣列，所述激光發射器陣列由多個激光發射器排列組成，電源為激光發射器陣列提供電能，激光發射器陣列發出的激光束入射至光伏單元，光伏單元將激光能量轉換為電能。

激光發射器的激光發射效率越高，其技術要求越高，實施難度越大，進而導致其價格也遠高于一個普通激光發射器的價格，因此采用多個普通激光發射器組成激光發射器陣列的方式，可以降低激光發射器的購置成本。

另一方面，多個普通激光發射器的激光發射效率完全可以達到一個高性能的激光發射器的激光發射效率，采用更多個數的激光發射器時還能提高激光發射器的激光發射效率，因此采用激光發射器陣列的方式可以提高激光發射器陣列的激光發射效率。

再一方面，采用多個激光發射器組成激光發射器陣列的方式，多個激光發射器可以分時工作，即將多個激光發射器分為多組，多組激光發射器分時輪流工作，這樣可以使得一個激光發射器不必連續工作，進而可以避免激光發射器因長時間工作而導致的性能降低問題，因此可以保障及增強激光發射器陣列的激光發射效率。

另外，利用多個激光發射器組成激光發射器陣列的方式，不需要配置散熱系統，節省了散熱系統的成本，也節省了散熱系統工作所消耗的電能，也減小了整個充電系統的體積，使得激光充電系統適合更多的應用場景，增強了其適應性。

在一種實施方案中，所述激光發射器陣列為以m×n方式排布的矩形陣列，m和n均為大于1的整數。這個結構的激光發射器陣列，布置方式簡單，且可以使多個激光發射器發射的激光更集中，更有利于形成平行激光束，繼而有利于更多的激光被光伏單元接收。

在另一種實施方案中，所述激光發射器陣列為多個激光發射器分布于球形支架表面的球形陣列。這種結構的激光發射器陣列，可以向各個方向發射激光，可以適用于采用多個光伏單元進行光電轉換、對多個充電電池充電的情況。

在又一種實施方案中，所述激光發射器陣列為多個激光發射器分布于弧形支架表面的弧形陣列。采用弧形陣列結構，不僅可以向多個方位發射激光束，也可以簡化激光發射器陣列的結構。

在較優的實施方案中，組成激光發射器陣列的多個激光發射器中，包括發射可見激光的激光發射器和發射不可見激光的激光發射器。不可見激光，例如紅外激光，能量高，可以提高光電轉換率；可見激光具有指示作用，一方面可以指示激光光路，便于調整光伏單元的位置，另一方面也可以提醒工作人員或其他人員，避免從此處經過，以避免被激光射傷或受到刺激。

在較優的實施方案中，激光充電系統還包括匯光鏡組，用于將激光發射器陣列發出的激光束匯聚成平行激光束，入射至光伏單元。

在較優的實施方案中，光伏單元包括多個光伏模塊，多個光伏模塊組成光伏陣列。一個普通光伏模塊的價格遠低于高性能光伏模塊的價格，通過多個光伏模塊組成光伏陣列的方式，不僅能夠降低光伏陣列的成本，而且相比于單個高性能的光伏模塊，光伏陣列也能保障且還能提高光伏單元的光電轉換能力，還可以延長各個光伏模塊的使用壽命。

與現有技術相比，在激光充電系統中，采用激光發射器陣列的方式發射激光，至少具有以下好處：1)降低激光發射器的購置成本；2)提高激光發射器陣列的激光發射效率；3)延長激光發射器的使用壽命；4)避免了散熱系統的使用，因而節省了散熱系統的制造成本、所消耗的電能成本，減小了充電系統的體積，增強其適應性。

附圖說明