激光太陽能動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光太陽能動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[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(qū)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(qū)動受到天氣的限制。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型目的是提供一種激光太陽能動力系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，通過將激光光束分束后反射至第一光伏電池板獲得電力，同時還可以將太陽光轉(zhuǎn)化為電能。
[0004]基于上述問題，本實用新型提供的技術(shù)方案是：
[0005]激光太陽能動力系統(tǒng)，包括激光器、依次設(shè)置在所述激光器輸出光路上的凹透鏡和球面反射鏡、及與所述球面反射鏡對應(yīng)設(shè)置的平面反射鏡，所述凹透鏡的中心位于所述激光器輸出激光束的中心線上，所述球面反射鏡的中心軸與所述激光束的中心線之間具有夾角，還包括與所述平面反射鏡平行設(shè)置在第一光伏電池板，所述球面反射鏡與所述第一光伏電池板的背面分別設(shè)有第二光伏電池板和第三光伏電池板，所述第二、第三光伏電池板用于將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，所述第一、第二、第三光伏電池板經(jīng)導(dǎo)線連接至蓄電池，電推進系統(tǒng)與所述蓄電池電連接。
[0006]在其中的一個實施例中，所述激光器輸出功率為100?4000W的激光束。
[0007]在其中的一個實施例中，所述激光器輸出直徑為3?5cm的圓柱形激光束。
[0008]在其中的一個實施例中，所述平面反射鏡與所述球面反射鏡之間的距離可調(diào)，所述平面反射鏡與所述第一光伏電池板之間的距離可調(diào)。
[0009]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，由凹透鏡散射后的激光束輻照到球面反射鏡上，由于各入射點的入射角不同，激光束被球面反射鏡進一步散射，之后輻照到平面反射鏡上，同樣由于各入射點入射角不同，激光束繼續(xù)被散射，功率密度進一步下降，通過調(diào)整平面反射鏡與球面反射鏡之間的距離，以及調(diào)整平面反射鏡與第一光伏電池板之間的距離，以調(diào)節(jié)反射激光輻照在光伏電池板上的面積，從而調(diào)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，同時球面反射鏡背面和第一光伏電池板背面分別布置了第二光伏電池板和第三光伏電池板，可用于吸收太陽能來獲得電流，通過導(dǎo)線將產(chǎn)生的電流儲存到蓄電池，蓄電池通過導(dǎo)線將電力提供給電推進系統(tǒng)從而產(chǎn)生動力。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：
[0011]I、采用本實用新型的技術(shù)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，從而使第一光伏電池板獲得電力，從而可以驅(qū)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；
[0012]2、采用本實用新型的技術(shù)方案，還可以利用第二光伏電池板和第三光伏電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，進一步為電推進系統(tǒng)提供動力。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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。
[0014]圖I為本實用新型激光太陽能動力系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中：
[0016]I、激光器；
[0017]2、激光束；
[0018]3、凹透鏡；
[0019]4、球面反射鏡；
[0020]5、第二光伏電池板；
[0021]6、平面反射鏡；
[0022]7、第一光伏電池板；
[0023]8、第三光伏電池板；
[0024]9、導(dǎo)線；
[0025]10、蓄電池；
[0026]11、電推進系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應(yīng)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(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。
[0028]參見圖I，本實用新型提供一種激光太陽能動力系統(tǒng)，包括激光器1、依次設(shè)置在激光器I輸出光路上的凹透鏡3和球面反射鏡4及與球面反射鏡4對應(yīng)設(shè)置在平面反射鏡6，即平面反射鏡6設(shè)置在球面反射鏡4的出射光路上，其中凹透鏡3的中心位于激光器I輸出激光束2的中心線上，球面反射鏡4的中心軸與激光束2的中心線之間具有夾角，還包括與平面反射鏡6平行設(shè)置的第一光伏電池板7，激光器I輸出的激光束2經(jīng)凹透鏡3擴束后輻照至球面反射鏡4，由于各入射光線的入射角不同，從而被球面反射鏡4散射，球面反射鏡4的出射光線輻照至平面反射鏡6，激光束2被進一步散射后輻照至第一光伏電池板7產(chǎn)生電流，為了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，在球面反射鏡4和第一光伏電池板7的背面還設(shè)有第二光伏電池板5和第三光伏電池板8，第二光伏電池板5和第三光伏電池板8均面向太陽光，將第一光伏電池板7、第二光伏電池板5和第三光伏電池板8經(jīng)導(dǎo)線9連接至蓄電池10，電推進系統(tǒng)11電連接蓄電池10，則可通過激光器I輸出的激光束2和太陽能為電推進系統(tǒng)11提供電力。
[0029]為了便于調(diào)節(jié)第一光伏電池板7接收激光束2的功率密度，平面反射鏡6與球面反射鏡4之間的距離可調(diào)，平面反射鏡6與第一光伏電池板7之間的距離可調(diào)。
[0030]實施例I
[0031]激光器I輸出激光束2的功率為100W，激光器I輸出激光束2的直徑為3cm，球面反射鏡4的直徑為10cm，球面反射鏡4中心到平面反射鏡6的距離為20cm，平面反射鏡6到第一光伏電池板7的距離為35cm，電推進系統(tǒng)11為電動機，經(jīng)計算，第一光伏電池板7表面的激光功率為密度為1. 5W/cm2，滿足第一光伏電池板7的發(fā)電要求。
[0032]實施例2
[0033 ] 激光器I輸出激光束2的功率為800W，激光器I輸出激光束2的直徑為5 cm，球面反射鏡4的直徑為20cm，球面反射鏡4中心到平面反射鏡6的距離為40cm，平面反射鏡6到第一光伏電池板7的距離為35cm，電推進系統(tǒng)11為電動機，經(jīng)計算，第一光伏電池板7表面的激光功率為密度為1.4W/cm2，滿足第一光伏電池板7的發(fā)電要求。
[0034]實施例3
[0035]激光器I輸出激光束2的功率為4000W，激光器I輸出激光束2的直徑為8cm，球面反射鏡4的直徑為30cm，球面反射鏡4中心到平面反射鏡6的距離為60cm，平面反射鏡6到第一光伏電池板7的距離為75cm，電推進系統(tǒng)11為等離子推進系統(tǒng)，經(jīng)計算，第一光伏電池板7表面的激光功率為密度為1.4W/cm2，滿足第一光伏電池板7的發(fā)電要求。
[0036]上述實例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人員能夠了解本實用新型的內(nèi)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(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.激光太陽能動力系統(tǒng)，其特征在于:包括激光器（I)、依次設(shè)置在所述激光器(I)輸出光路上的凹透鏡（3)和球面反射鏡（4)、及與所述球面反射鏡（4)對應(yīng)設(shè)置的平面反射鏡(6)，所述凹透鏡(3)的中心位于所述激光器（I)輸出激光束(2)的中心線上，所述球面反射鏡(4)的中心軸與所述激光束(2)的中心線之間具有夾角，還包括與所述平面反射鏡(6)平行設(shè)置在第一光伏電池板(7)，所述球面反射鏡(4)與所述第一光伏電池板(7)的背面分別設(shè)有第二光伏電池板(5)和第三光伏電池板(8)，所述第二、第三光伏電池板(5、8)用于將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，所述第一、第二、第三光伏電池板(7、5、8)經(jīng)導(dǎo)線(9)連接至蓄電池（10)，電推進系統(tǒng)（11)與所述蓄電池(10)電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光太陽能動力系統(tǒng)，其特征在于:所述激光器（I)輸出功率為100?4000W的激光束(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光太陽能動力系統(tǒng)，其特征在于:所述激光器（I)輸出直徑為3?5cm的圓柱形激光束。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光太陽能動力系統(tǒng)，其特征在于:所述平面反射鏡(6)與所述球面反射鏡(4)之間的距離可調(diào)，所述平面反射鏡(6)與所述第一光伏電池板(7)之間的距離可調(diào)。
【專利摘要】本實用新型公開了激光太陽能動力系統(tǒng)，包括激光器、依次設(shè)置在所述激光器輸出光路上的凹透鏡和球面反射鏡及與所述球面反射鏡對應(yīng)設(shè)置的平面反射鏡，所述凹透鏡的中心位于所述激光器輸出激光束的中心線上，所述球面反射鏡的中心軸與所述激光束的中心線之間具有夾角，還包括與所述平面反射鏡平行設(shè)置在第一光伏電池板，所述球面反射鏡與所述第一光伏電池板的背面分別設(shè)有第二光伏電池板和第三光伏電池板，所述第二、第三光伏電池板用于將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，所述第一、第二、第三光伏電池板經(jīng)導(dǎo)線連接至蓄電池，電推進系統(tǒng)與所述蓄電池電連接。本實用新型提供的激光太陽能動力系統(tǒng)，能夠利用激光器輸出的激光束和太陽能為電推進系統(tǒng)提供動力。
【IPC分類】B64D27/00, H02S40/22, H02S10/20
【公開號】CN205160431
【申請?zhí)枴緾N201520940892
【發(fā)明人】鄭雷, 邱亞蘭, 戴峰澤
【申請人】鹽城工學(xué)院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月23日