激光無線能量傳輸技術

目錄
前言
第1章 無線能量傳輸技術概述 1
1.1 元線能量傳輸技術的優(yōu)勢 1
1.2 無線能量傳輸技術的分類 2
1.2.1 超聲波式 3
1.2.2 電場搞合式 9
1.2.3 磁場藕合式 14
1.2.4 電磁輻射式 29
1.3 本章小結 41
第2章 激光無線能量傳輸技術基本原理及研究現狀 43
2.1 激光無線能量傳輸基本原理 43
2.1.1 激光無線能量傳輸革統(tǒng)對激光器的約束條件 43
2.1.2 激光無線能量傳輸單統(tǒng)對光伏電池的約束條件 45
2.2 激光無線能量傳輸系統(tǒng)典型架構 47
2.2.1 激光器和光伏電池的選擇 47
2.2.2 激光電源 48
2.2.3 光伏變換器 50
2.3 激光無線能量傳輸系統(tǒng)國內外研究現狀 51
2.4 激光無線能量傳輸系統(tǒng)，總體效率及存在的問題 53
2.4.1 激光無線能量傳輸單統(tǒng)總體效率情況 53
2.4.2 激光無線能量傳輸單統(tǒng)存在的問題 53
2.5 本章小結 55
第3章 激光器及其驅動技術 56
3.1 激光無線能量傳輸系統(tǒng)中各種激光器的特點 56
3.2 半導體激光器驅動電源 58
3.2.1 半導體激光器驅動電源需滿足的條件 58
3.2.2 半導體激光器驅動電源拓撲 60
3.3 半導體激光器驅動電源的電流紋波抑制技術 79
3.3.1 元源濾波技術 79
3.3.2 有源濾波技術 84
3.4 本章小結 87
第4章 半導體激光器效率*優(yōu)電流驅動技術 88
4.1 半導體激光器的工作原理 88
4.2 半導體激光器效率的影響因素 90
4.2.1 半導體滋光器的P-I 特性和V-I 特性 90
4.2.2 輸入電流對半導體激光器效率的影響 92
4.3 半導體激光器的等效電路模型及仿真分析 94
4.3.1 半導體激光器電光熱等效電路模型 94
4.3.2 半導體激光器電路模型仿真及分析 97
4.4 半導體激光器效率優(yōu)化實驗結果 101
4.5 本章小結 102
第5章 能量與信息復合傳輸技術 104
5.1 能量與信息復合傳輸策略 104
5.1.1 半導體激光器內調制技術 105
5.1.2 功率和信息復合傳輸基本原理 106
5.2 半導體激光器脈沖電流源 107
5.2.1 半導體激光器脈沖電流派拓撲 107
5.2.2 半導體激光器脈沖電流派的控制策略 110
5.2.3 基于半導體激光器脈沖電流源架構的信號調制協(xié)議 112
5.2.4 半導體激光器脈沖電流源的參數設計 113
5.3 實驗結果與分析 117
5.4 本章小結 122
第6章 激光束整形、傳輸及跟瞄控制 123
6.1 激光束整形技術 123
6.1.1 激光束的準直 124
6.1.2 激光束的勻化 126
6.2 激光在大氣中的傳輸 129
6.2.1 大氣對激光的吸收 130
6.2.2 大氣對激光的散射 131
6.2.3 激光在大氣中的衰減 131
6.2.4 大氣瑞流對激光傳輸的影響 133
6.3 跟蹤與瞄準技術 134
6.3.1 激光掃描跟蹤法 134
6.3.2 基于圖像識別的跟瞄法 136
6.4 本章小結 143
第7章 光伏接收技術 144
7.1 光伏接收器結構 144
7.2 不均勻輻照下光伏陣列的效率優(yōu)化 145
7.2.1 光伏陣列物理優(yōu)化 147
7.2.2 全局*大功率跟蹤技術 148
7.2.3 有源枝正電路優(yōu)化 157
7.2.4 光伏陣列電氣連接結構優(yōu)化 166
7.3 本章小結 170
第8章 激光輻照下光伏障列全局*大功率跟蹤技術 172
8.1 光伏電池電路模型及其輸出特性 172
8.2 高斯激光能量分布簡化模型 173
8.3 激光輻照下串并聯(lián)結構光伏陣列的輸出特性 177
8.3.1 奇陣列輸出特性 178
8.3.2 偶陣列輸出特性 181
8.3.3 高斯激光輻照下光伏陣列輸出特性的規(guī)律總結和仿真驗證 184
8.4 適應激光輻照情況的定位式全局*大功率跟蹤技術 189
8.4.1 定位式全局*大功率跟蹤方法的基本思路 189
8.4.2 定位式全局*大功率跟蹤方法的流程圖190
8.5 實驗驗證 192
8.5.1 光伏偶陣列的實驗結果194
8.5.2 光伏奇陣列的實驗結果 194
8.6 本章小結 196
第9章 激光輻照下光伏陣列效率*優(yōu)電氣布局 198
9.1 高斯激光輻照下光伏陣列的簡化模型 198
9.2 不均勻輻照下光伏陣列的輸出特性 200
9.3 高斯激光輻照下光伏陣列電氣布局優(yōu)化設計 202
9.3.1 SP 結構*優(yōu)電氣布局搜索算法 203
9.3.2 TCT 結構*優(yōu)電氣布局搜索算法 205
9.4 仿真結果與分析 210
9.5 實驗結果與分析 214
9.6 本章小結 217
第四章系統(tǒng)功率優(yōu)化控制 218
10.1 系統(tǒng)效率特性分析 218
10.1.1 半導體激光器效率特性分析 219
10.1.2 尤伏陣列效率特性分析 220
10.1.3 系統(tǒng)效率特性分析 224
10.2 系統(tǒng)功率優(yōu)化控制策略 226
10.2.1 脈沖光功率對革統(tǒng)效率的影響 227
10.2.2 系統(tǒng)功率控制方式及實現 231
10.3 實驗結果與分析 235
10.4 本章小結 240
參考文獻 241