[发明专利]一种基于功率自适应反馈的激光光纤供电工作方法

权利要求书

1.一种基于功率自适应反馈的激光光纤供电工作方法，采用激光光纤供电系统，其特征在于，所述激光光纤供电系统包括激光器、超级电容储能模快、光伏模块和第一微控制器，所述光伏模块适于给传感节点供电；

所述激光光纤供电系统处于传感节点供电模式时，所述第一微控制器基于光伏模块的输出功率、传感节点的功率需求、以及超级电容储能模块的工作电压，对激光器传输至光伏模块的入射激光功率执行回路反馈控制，且对光伏模块给所述超级电容储能模块的充电过程以及超级电容储能模块对传感节点的放电过程进行管控；

所述激光光纤供电系统处于传感节点供电模式时具有快速充电模式和功率跟踪模式；

所述工作方法还包括：设置超级电容储能模快的工作电压的上限工作电压和下限工作电压；当第一微控制器监测到超级电容储能模快的工作电压小于下限工作电压，则切换至快速充电模式，第一微控制器控制所述光伏模块对超级电容储能模快进行充电；当第一微控制器监测到所述超级电容储能模快的工作电压大于上限工作电压时，则切换至功率跟踪模式，光伏模块的输出功率由传感器节点的平均负载功率调整；

所述激光光纤供电系统还包括：第一电压转换器，第一电压转换器的输入端适于与光伏模块的输出端电学连接，还适于与所述超级电容储能模快的放电端电学连接；

所述下限工作电压的设置需要满足：其中，C为超级电容储能模快的容量，P是传感节点在所需的峰值功率，T是传感节点的峰值功率持续时间；V_Dropout是超级电容储能模快的最小放电电压；E_DC/DC是第一电压转换器的效率，Q₂为下限工作电压。

2.根据权利要求1所述的基于功率自适应反馈的激光光纤供电工作方法，其特征在于，

所述功率跟踪模式下光伏模块的输出功率小于快速充电模式下光伏模块的输出功率，且功率跟踪模式下光伏模块的输出功率的变化率小于快速充电模式下光伏模块的输出功率的变化率。

3.根据权利要求2所述的基于功率自适应反馈的激光光纤供电工作方法，其特征在于，

在第一微控制器控制光伏模块对超级电容储能模快进行充电的过程中，通过回路反馈控制提高光伏模块的输出功率，直至配置激光器的光功率使光伏模块能够获得最大输出功率。

4.根据权利要求1所述的基于功率自适应反馈的激光光纤供电工作方法，其特征在于，

当第一微控制器监测到光伏模块的输出功率小于传感节点的功率需求时，第一微控制器控制超级电容储能模快放电，使得超级电容储能模快和光伏模块一并为传感节点供电；当第一微控制器监测到光伏模块的输出功率大于传感节点的功率需求时，第一微控制器通过回路反馈控制逐步降低光伏模块的入射激光能量至光伏模块的输出功率等于传感节点的功率需求。

5.根据权利要求4所述的基于功率自适应反馈的激光光纤供电工作方法，其特征在于，

当第一微控制器监测到光伏模块的输出功率小于传感节点的功率需求时，超级电容储能模快中存储的能量将用于填补传感节点的功率需求与光伏模块的输出功率的差值，光伏模块的入射激光能量不变；

或者，当第一微控制器监测到光伏模块的输出功率小于传感节点的功率需求时，第一微控制器控制超级电容储能模快放电的同时，第一微控制器通过回路反馈控制逐步提高光伏模块的入射激光能量。

6.根据权利要求4所述的基于功率自适应反馈的激光光纤供电工作方法，其特征在于，

当第一微控制器监测到光伏模块的输出功率大于传感节点的功率需求，且当第一微控制器监测到超级电容储能模快的工作电压小于下限工作电压时，第一微控制器控制光伏模块将光伏模块输出的多余的功率用于为超级电容储能模快充电至上限工作电压；第一微控制器控制光伏模块将光伏模块输出的多余的功率用于为超级电容储能模快充电至上限工作电压后，第一微控制器通过回路反馈控制逐步降低光伏模块的入射激光能量至光伏模块的输出功率等于传感节点的功率需求，或者，第一微控制器控制光伏模块将光伏模块输出的多余的功率用于为超级电容储能模快充电至上限工作电压的同时，第一微控制器通过回路反馈控制逐步降低光伏模块的入射激光能量至光伏模块的输出功率等于传感节点的功率需求。