[發明專利]一種基于復合腔結構的安全性提升的無線充電系統在審
| 申請號： | 202110865521.3 | 申請日： | 2021-07-29 |
| 公開（公告）號： | CN113629897A | 公開（公告）日： | 2021-11-09 |
| 發明（設計）人： | 鄧浩;王潔;韓豐夏 | 申請（專利權）人： | 同濟大學 |
| 主分類號： | H02J50/30 | 分類號： | H02J50/30;H02J50/90;H02J7/00 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 | 代理人： | 蔡彭君 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 復合 結構 安全性 提升 無線 充電 系統 | ||
1.一種基于復合腔結構的安全性提升的無線充電系統，其特征在于，包括系統發射端(9)、系統接收端(13)和孔闌組結構(8)；
所述系統發射端(9)包括第一回復反射器、泵浦裝置、增益介質(3)、第二回復反射器和第三回復反射器，所述增益介質(3)布置在第一回復反射器和第二回復反射器之間，所述泵浦裝置發出的泵浦光入射至增益介質(3)，第一回復反射器、泵浦裝置、增益介質(3)和第二回復反射器構成主諧振腔，第二回復反射器和第三回復反射器具有部分反射率，第二回復反射器為主諧振腔的光束出口；
所述系統接收端(13)包括第四回復反射器和光電轉換元件(12)，第三回復反射器和第四回復反射器構成自由諧振腔，第四回復反射器具有部分反射率，第四回復反射器為自由諧振腔的光束出口，光電轉換元件(12)布置在自由諧振腔的光束出口處；
當第三回復反射器與第四回復反射器之間的光路連通時，主諧振腔內的光束(14)一部分在主諧振腔內反射振蕩，一部分穿過第二回復反射器進入自由諧振腔；自由諧振腔內的光束(14)一部分在自由諧振腔內反射振蕩，一部分穿過第三回復反射器進入主諧振腔，一部分穿過第四回復反射器進入光電轉換元件(12)；當第三回復反射器與第四回復反射器之間的光路沒有連通時，主諧振腔不能輸出激光；
所述孔闌組結構(8)布置在第三回復反射器與第四回復反射器之間。
2.根據權利要求1所述的一種基于復合腔結構的安全性提升的無線充電系統，其特征在于，所述第二回復反射器的反射率為40％-70％。
3.根據權利要求1所述的一種基于復合腔結構的安全性提升的無線充電系統，其特征在于，所述孔闌組結構(8)包括一個或多個孔闌(7)，孔闌組結構(8)的結構參數包括孔闌(7)數量、各個孔闌(7)的半徑和各個孔闌(7)的位置。
4.根據權利要求3所述的一種基于復合腔結構的安全性提升的無線充電系統，其特征在于，所述孔闌組結構(8)的結構參數是通過重復模擬實驗獲取的，包括以下步驟：
S1、建立帶異物(15)的激光系統循環功率模型，用于模擬異物(15)侵入第三回復反射器與第四回復反射器之間的光路；
S2、令孔闌(7)數量為1，調整孔闌(7)的半徑和位置，在異物(15)侵入過程中，找到使孔闌組結構(8)上的輻照值I最大的半徑和位置作為孔闌(7)的半徑和位置；
S3、模擬異物(15)侵入第三回復反射器與第四回復反射器之間的光路，計算侵入過程中照射到光電轉換元件(12)上的激光輸出功率Pout，如果在侵入過程中激光輸出功率Pout出現增大過程，則執行步驟S4，否則，執行步驟S5；
S4、令孔闌(7)的數量增加1個，得到新的孔闌組結構(8)，調整孔闌組結構(8)中各個孔闌(7)的半徑以及各個孔闌(7)的位置，在異物侵入過程中，找到使孔闌組結構(8)上的輻照值I最大的半徑組合和位置組合作為孔闌組結構(8)中各個孔闌(7)的半徑和位置，執行步驟S3；
S7、輸出孔闌(7)數量、各個孔闌(7)的半徑和各個孔闌(7)的位置。
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