[实用新型]基于激光发射器阵列的激光充电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光充电技术领域，特别涉及一种基于激光发射器阵列的激光充电系统。

背景技术

现有技术中通常使用太阳能和基于微波的无线能量传输技术对储能电池进行充电，但太阳能技术受气候条件影响且在晚上无法使用；而基于微波的无线能量传输技术通过线圈的电磁感应对电能进行转换，转换效率较低，因此使用激光进行充电成为了人们的新选择。在目前的激光充电系统中，都是采用单个高功率激光器发射激光，长时间工作会使得激光发射器发射激光的性能下降，也会缩短激光发射器的使用寿命，另外需要配置散热系统，散热系统电能消耗高，体积大，因此限制了激光充电系统的进一步推广使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种基于激光发射器阵列的激光充电系统。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

一种基于激光发射器阵列的激光充电系统，包括电源和光伏单元，还包括激光发射器阵列，所述激光发射器阵列由多个激光发射器排列组成，电源为激光发射器阵列提供电能，激光发射器阵列发出的激光束入射至光伏单元，光伏单元将激光能量转换为电能。

激光发射器的激光发射效率越高，其技术要求越高，实施难度越大，进而导致其价格也远高于一个普通激光发射器的价格，因此采用多个普通激光发射器组成激光发射器阵列的方式，可以降低激光发射器的购置成本。

另一方面，多个普通激光发射器的激光发射效率完全可以达到一个高性能的激光发射器的激光发射效率，采用更多个数的激光发射器时还能提高激光发射器的激光发射效率，因此采用激光发射器阵列的方式可以提高激光发射器阵列的激光发射效率。

再一方面，采用多个激光发射器组成激光发射器阵列的方式，多个激光发射器可以分时工作，即将多个激光发射器分为多组，多组激光发射器分时轮流工作，这样可以使得一个激光发射器不必连续工作，进而可以避免激光发射器因长时间工作而导致的性能降低问题，因此可以保障及增强激光发射器阵列的激光发射效率。

另外，利用多个激光发射器组成激光发射器阵列的方式，不需要配置散热系统，节省了散热系统的成本，也节省了散热系统工作所消耗的电能，也减小了整个充电系统的体积，使得激光充电系统适合更多的应用场景，增强了其适应性。

在一种实施方案中，所述激光发射器阵列为以m×n方式排布的矩形阵列，m和n均为大于1的整数。这个结构的激光发射器阵列，布置方式简单，且可以使多个激光发射器发射的激光更集中，更有利于形成平行激光束，继而有利于更多的激光被光伏单元接收。

在另一种实施方案中，所述激光发射器阵列为多个激光发射器分布于球形支架表面的球形阵列。这种结构的激光发射器阵列，可以向各个方向发射激光，可以适用于采用多个光伏单元进行光电转换、对多个充电电池充电的情况。

在又一种实施方案中，所述激光发射器阵列为多个激光发射器分布于弧形支架表面的弧形阵列。采用弧形阵列结构，不仅可以向多个方位发射激光束，也可以简化激光发射器阵列的结构。

在较优的实施方案中，组成激光发射器阵列的多个激光发射器中，包括发射可见激光的激光发射器和发射不可见激光的激光发射器。不可见激光，例如红外激光，能量高，可以提高光电转换率；可见激光具有指示作用，一方面可以指示激光光路，便于调整光伏单元的位置，另一方面也可以提醒工作人员或其他人员，避免从此处经过，以避免被激光射伤或受到刺激。

在较优的实施方案中，激光充电系统还包括汇光镜组，用于将激光发射器阵列发出的激光束汇聚成平行激光束，入射至光伏单元。

在较优的实施方案中，光伏单元包括多个光伏模块，多个光伏模块组成光伏阵列。一个普通光伏模块的价格远低于高性能光伏模块的价格，通过多个光伏模块组成光伏阵列的方式，不仅能够降低光伏阵列的成本，而且相比于单个高性能的光伏模块，光伏阵列也能保障且还能提高光伏单元的光电转换能力，还可以延长各个光伏模块的使用寿命。

与现有技术相比，在激光充电系统中，采用激光发射器阵列的方式发射激光，至少具有以下好处：1)降低激光发射器的购置成本；2)提高激光发射器阵列的激光发射效率；3)延长激光发射器的使用寿命；4)避免了散热系统的使用，因而节省了散热系统的制造成本、所消耗的电能成本，减小了充电系统的体积，增强其适应性。

附图说明