? ? ?激光輸能是一種利用激光傳輸電能的形式。由于激光方向性強(qiáng)、能量集中,利用激光可以攜帶大量的能量,因此可以用較小的發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的輸電。激光是一種頻率極高的高強(qiáng)度光束,轉(zhuǎn)換效率可達(dá)45%,激光能量到電能的轉(zhuǎn)換可通過光電池完成。
? ? ?除了可以在自由空間大氣中利用激光輸能,還可以通過光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸能,甚至在水下也可以實(shí)現(xiàn)激光輸能。近年來空-空、空-地等應(yīng)用領(lǐng)域的無線激光輸能技術(shù)也越來越受到發(fā)展重視。
? ? ?激光無線傳能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1,主要包括:激光發(fā)射器、光束整形模塊、光電轉(zhuǎn)換裝置、能量存儲(chǔ)裝置等。系統(tǒng)通過激光發(fā)射模塊將電能轉(zhuǎn)化為激光的能量,激光束通過光束整形模塊被集中準(zhǔn)直后進(jìn)行發(fā)射傳輸,傳輸?shù)筋A(yù)定位置后,被光電轉(zhuǎn)化模塊接收并轉(zhuǎn)化為電能,最后通過升壓存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)能量的有效存儲(chǔ)及利用。激光無線能量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射模塊是一種半導(dǎo)體激光器,具有較高的電光轉(zhuǎn)換效率。接收端一般采用特殊材料制作的光采集系統(tǒng)用于將光能收集并轉(zhuǎn)化為電能。在負(fù)載端一般連接電能管理模塊儲(chǔ)能模塊(如蓄電池等),將接收的能量存儲(chǔ),并對(duì)負(fù)載用電情況進(jìn)行監(jiān)測。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1 激光無線能量傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
? ? ? 公司在激光輸能方向開展了激光發(fā)射器部分的高精度激光恒流驅(qū)動(dòng)控制研究,可提供各種功率、控制方式和接口形式的功率型恒流電源模塊,電流穩(wěn)定精度優(yōu)于0.1%,最大驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200A,通過模組并聯(lián)組合可輸出更大功率。