激光光伏動力系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏技術領域，特別涉及一種激光光伏動力系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]動力系統(tǒng)是飛行器的心臟，飛行器的動力系統(tǒng)通常有航空發(fā)動機和太陽能電池驅動等，傳統(tǒng)的航空發(fā)動機采用航空煤油作為燃料，飛行器的航程及滯空時間受到所攜帶的燃料的限制。采用太陽能作為動力時，由于太陽功率密度較低，必須采用大量的太陽能電池板，飛行器的尺寸大幅度增加，而且太陽能驅動受到天氣的限制。
【實用新型內容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術的問題，本實用新型目的是提供一種激光光伏動力系統(tǒng)，其結構簡單，通過將激光光束分束后反射至光伏電池板獲得電力。
[0004]基于上述問題，本實用新型提供的技術方案是：
[0005]激光光伏動力系統(tǒng)，包括激光器、依次設置在所述激光器輸出光路上的凹透鏡和球面反射鏡，所述激光器輸出激光束的中心與所述凹透鏡的中心、所述球面反射鏡的中心位于同一直線上，還包括與所述球面反射鏡相對設置的光伏電池板，所述光伏電池板經(jīng)導線連接至蓄電池，所述蓄電池電連接電推進系統(tǒng)。
[0006]在其中的一個實施例中，所述光伏電池板布置呈中空的圓臺狀，所述光伏電池板位于圓臺的側面，所述激光器輸出激光束、所述凹透鏡及所述球面反射鏡的中心均位于所述圓臺的軸線上。
[0007]在其中的一個實施例中，所述激光器輸出激光束的功率為100?4000W。
[0008]在其中的一個實施例中，所述激光器輸出直徑為3?8cm的圓柱形激光束。
[0009]在其中的一個實施例中，所述球面反射鏡的直徑為10?30cm。
[0010]在其中的一個實施例中，所述凹透鏡中心與所述球面反射鏡中心之間的距離為20?60cmo
[0011]在其中的一個實施例中，所述圓臺的錐度為3:1?2:I。
[0012]在其中的一個實施例中，所述球面反射鏡中心與所述圓臺下底中心之間的距離為60?200cm。
[0013]本實用新型的工作原理為：利用平行的激光束將能量遠程傳送到凹透鏡，凹透鏡將激光束整形成環(huán)形激光束，環(huán)形激光束輻照在球面反射鏡上，由于各入射點的入射角不同，激光束被球面反射鏡反射后將發(fā)生散射，使激光束的功率密度下降，通過調整球面反射鏡與光伏電池板之間的距離，可以調節(jié)反射激光輻照在光伏電池板上的面積，從而調節(jié)光伏電池板上接收到的激光功率密度，光伏電池板經(jīng)激光輻照之后產(chǎn)生電流，通過導線將產(chǎn)生的電流儲存到蓄電池，蓄電池通過導線將電力提供給電推進系統(tǒng)從而產(chǎn)生動力。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是：
[0015]I、采用本實用新型的技術方案，通過將激光光束分束和反射，激光功率密度滿足硅片的吸收閾值，從而使光伏電池板獲得電力，從而可以驅動電推進系統(tǒng)，可避免太陽能光伏系統(tǒng)受天氣限制的問題；
[0016]2、采用本實用新型進一步的技術方案，將光伏電池板布置呈圓錐面，且激光器輸出光束、凹透鏡及球面反射鏡的中心均位于圓錐面所在圓錐的軸線上，保證太陽能電池板各區(qū)域的功率密度一致。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖I為本實用新型激光光伏動力系統(tǒng)實施例的結構示意圖；
[0019]其中：
[0020]I、球面反射鏡；
[0021]2、凹透鏡；
[0022]3、光伏電池板；
[0023]4、導線；
[0024]5、蓄電池；
[0025]6、電推進系統(tǒng)；
[0026]7、激光束；
[0027]8、激光器。
【具體實施方式】
[0028]以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本實用新型而不限于限制本實用新型的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。
[0029]參見圖I，本實用新型提供一種激光光伏動力系統(tǒng)，包括激光器8、依次設置在激光器8輸出光路上的凹透鏡2和球面反射鏡I，激光器8輸出光束的中心與凹透鏡2的中心、球面反射鏡I的中心位于同一直線上，還包括與球面反射鏡I相對設置的光伏電池板3，光伏電池板3經(jīng)導線4連接至蓄電池5，電推進系統(tǒng)6與蓄電池5電連接。
[0030]為了進一步優(yōu)化本實用新型的實施效果，使輻照到光伏電池板3表面的激光束功率密度一致，將光伏電池板6布置呈中空的圓臺狀，光伏電池板6位于圓臺的側面，并且激光器8輸出光束、凹透鏡2及球面反射鏡I的中心均位于圓臺的軸線上。
[0031]激光器8輸出的平行激光束7經(jīng)過長距離傳輸后到達凹透鏡2，激光束7經(jīng)過凹透鏡2之后形成中空的錐形激光束，中空的錐形激光束由球面反射鏡I反射并散射，激光束的面積大幅度增加，功率密度大幅度降低，到達光伏電池板3，光伏電池板3產(chǎn)生電流，通過導線4將電流傳輸至蓄電池5，蓄電池5提供電力給電推進系統(tǒng)6，從而產(chǎn)生動力。
[0032]實施例I
[0033 ] 激光器8輸出激光束7的功率為100W，激光器8輸出激光束7的直徑為3 cm，球面反射鏡I的直徑為10cm，凹透鏡2中心與球面反射鏡I中心之間的距離為20cm，球面反射鏡I中心與圓臺下底中心之間的距離為60cm，光伏電池板3所在圓臺的錐度為3:1，電推進系統(tǒng)6為電動機，經(jīng)計算，光伏電池板3表面的激光功率密度為1. 5ff/cm2，滿足光伏電池板3的發(fā)電要求。
[0034]實施例2
[0035]激光器8輸出激光束的功率為800W，激光器8輸出激光束7的直徑為5cm，球面反射鏡I的直徑為20cm，凹透鏡2中心與球面反射鏡I中心之間的距離為40cm，球面反射鏡I中心與圓臺下底中心之間的距離為80cm，光伏電池板3所在圓臺的錐度為3:1，電推進系統(tǒng)6為等離子推進系統(tǒng)，經(jīng)計算，光伏電池板3表面的激光功率密度為1. 4W/cm2，滿足光伏電池板3的發(fā)電要求。
[0036]實施例3
[0037]激光器8輸出激光束7的功率為4000W，激光器8輸出激光束的直徑為8 cm，球面反射鏡I的直徑為30cm，凹透鏡2中心與球面反射鏡I中心之間的距離為60cm，球面反射鏡I中心與圓臺下底中心之間的距離為200cm，光伏電池板3所在圓臺的錐度為2:1，電推進系統(tǒng)6為等離子推進系統(tǒng)，經(jīng)計算，光伏電池板3表面的激光功率密度為1.4W/cm2，滿足光伏電池板3的發(fā)電要求。
[0038]上述實例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人員能夠了解本實用新型的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:包括激光器(8)、依次設置在所述激光器(8)輸出光路上的凹透鏡（2)和球面反射鏡（I)，所述激光器(8)輸出激光束(7)的中心與所述凹透鏡(2)的中心、所述球面反射鏡（I)的中心位于同一直線上，還包括與所述球面反射鏡（I)相對設置的光伏電池板(3)，所述光伏電池板(3)經(jīng)導線(4)連接至蓄電池(5)，所述蓄電池(5)電連接電推進系統(tǒng)(6)。2.根據(jù)權利要求I所述的激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏電池板(3)布置呈中空的圓臺狀，所述光伏電池板(3)位于圓臺的側面，所述激光器(8)輸出激光束(7)、所述凹透鏡(2)及所述球面反射鏡(I)的中心均位于所述圓臺的軸線上。3.根據(jù)權利要求I或2所述的激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:所述激光器(8)輸出激光束(7)的功率為100?4000W。4.根據(jù)權利要求I或2所述的激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:所述激光器(8)輸出直徑為3?8cm的圓柱形激光束。5.根據(jù)權利要求I或2所述的激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:所述球面反射鏡（I)的直徑為10?30cm。6.根據(jù)權利要求I或2所述的激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:所述凹透鏡(2)中心與所述球面反射鏡（I)中心之間的距離為20?60cm。7.根據(jù)權利要求2所述的激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:所述圓臺的錐度為3:1?2:Io8.根據(jù)權利要求2所述的激光光伏動力系統(tǒng)，其特征在于:所述球面反射鏡（I)中心與所述圓臺下底中心之間的距離為60?200cm。
【專利摘要】本實用新型公開了激光光伏動力系統(tǒng)，包括激光器(8)、依次設置在所述激光器(8)輸出光路上的凹透鏡(2)和球面反射鏡(1)，所述激光器(8)輸出激光束(7)的中心與所述凹透鏡(2)的中心、所述球面反射鏡(1)的中心位于同一直線上，還包括與所述球面反射鏡(1)相對設置的光伏電池板(3)，所述光伏電池板(3)經(jīng)導線(4)連接至蓄電池(5)，所述蓄電池(5)電連接電推進系統(tǒng)(6)。本實用新型提供的激光光伏動力系統(tǒng)，結構簡單，通過將激光光束分束后反射至光伏電池板獲得電力。
【IPC分類】B64D27/24, H02S10/20, H02S40/22
【公開號】CN205150263
【申請?zhí)枴緾N201520939556
【發(fā)明人】鄭雷, 趙世田, 戴峰澤
【申請人】鹽城工學院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月23日