CN202602386U - 一种激光输电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种激光输电装置，其包括将所输入的交流电和/或直流电通过激光发射的电能发射端和根据接收所发射的激光输出相应的交流电和/或直流电的电能接收端，电能发射端包括依次连接的转换电路、激光驱动器以及激光发射器，转换电路将所输入的交流电和/或直流电转换成稳定直流电，并将该稳定直流电暂时存储，然后将暂时存储的直流电通过激光驱动器进行升压，激光发射器将升压后的直流电转化为激光后向外发射激光束。该方案不需要连接电源线，即可实现以激光方式传输至用电设备或负载，使无法直接连接电源线的用电设备或负载获得充足的能量供给，提高了野外等特定环境下电力系统的安全可靠性，同时解决了这些特定环境下的用电问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光传输领域，尤其涉及一种激光输电装置。
背景技术
目前野外使用的电气电子设备均存在能量供给的问题，因其所处环境的影响，不能提供正常的市电供给，加上长年于野外工作的设备亦不能经常人工维护更换所使用过的电池。尤其是电力行业的一些终端设备，因其所处环境需要接近甚至有时接触高压电，并且由于安全因素不能直接连接电源线进行供电。因此导致使用在野外的设备有如下两种情况：一是低功耗设计，配备容量超大的电池，电池寿命结束后，直接更换设备；二是利用野外的环境中存在的绿色能源，如太阳能或风能。
众所周知，电源必须由电源导线连接才能供电，且导线成本高，耗费大量的原材料，并且在某些特定场合不适宜用导线进行连接输电，这样的话，给这些特殊场合的电气电子设备的正常运行带来很多不便，如电力线附近、野外等。若利用风能或太阳能等绿色能源，因其受环境因素影响过大，并不能保证户外设备的电源正常供给。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术无法保证电源正常供给的缺陷，提供一种可保证电源正常充足供给的激光输电装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种激光输电装置，其包括将所输入的交流电和/或直流电通过激光发射的电能发射端和根据接收所发射的激光输出相应的交流电和/或直流电的电能接收端，其中，所述电能发射端包括依次连接的转换电路、激光驱动器以及激光发射器，所述转换电路将所输入的交流电和/或直流电转换成稳定直流电，并将该稳定直流电暂时存储，然后将暂时存储的直流电通过所述激光驱动器进行升压，所述激光发射器将升压后的直流电转化为激光后向外发射激光束。
优选地，所述转换电路为AC/DC转换器或DC/DC转换器。
优选地，所述激光驱动器包括用于输出电源信号的激光器电源、用于控制所述激光器电源开关的功率开关、用于输出控制信号的单片机以及分别与所述单片机连接的用于为所述激光输电装置提供高压的升压电路、用于控制所述激光器电源所输出的电源信号的接口和用于驱动所述功率开关的驱动隔离电路；其中，所述功率开关与所述驱动隔离电路连接，所述激光器电源分别与所述功率开关和所述升压电路连接。
优选地，所述激光驱动器还包括与所述单片机连接的用于存储所述激光输电装置的配置信息的存储器和用于为所述激光输电装置提供时钟信号和复位信号的时钟复位电路。
优选地，所述接口包括串口接口、总线接口和存储器接口。
优选地，所述电能接收端包括依次连接的透镜、硅光电池组、稳压电路以及逆转换电路，其中，所述硅光电池组经所述透镜分光后将所接收的激光能量转换为电能，所述稳压电路对所述电能进行稳压并将其存储于蓄电池，所述逆转换电路将稳压并存储于蓄电池中的电能转换成直流电和/或交流电对外输出。
优选地，所述逆转换电路为DC/AC转换器或DC/DC转换器。
优选地，在所述激光发射器和所述硅光电池组之间产生激光束能量通道。
优选地，所述直流电和/或交流电为用电设备或负载提供电源。
实施本实用新型的技术方案,具有以下有益效果：该技术方案不需要连接电源线，即可实现以激光方式传输至用电设备或负载，使无法直接连接电源线的用电设备或负载获得充足的能量供给，这样的话，提高了野外等特定环境下电力系统的安全可靠性，同时解决了这些特定环境下的用电问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型激光输电装置的结构示意图；
图2是本实用新型激光驱动器的结构示意图；
图3是本实用新型接口的电路图；
图4是本实用新型存储器的电路图；
图5是本实用新型升压电路的电路图；
图6是本实用新型功率开关的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，图1是本实用新型激光输电装置的结构示意图，如图1所示，该激光输电装置包括将所输入的交流电和/或直流电通过激光发射的电能发射端1和根据接收所发射的激光输出相应的交流电和/或直流电的电能接收端2，其中，所述电能发射端1包括依次连接的转换电路11、激光驱动器12以及激光发射器13，所述电能接收端2包括依次连接的透镜21、硅光电池组22、稳压电路23以及逆转换电路24，应当说明的是，该装置可满足不同电源来源的接入需求，例如可使用市电或经转换后的其他直流电源接入，本领域的技术人员应当知悉，不再赘述；需要解释的是，在所述激光发射器13和所述硅光电池组22之间产生激光束能量通道。
应当说明的是，所述转换电路11为AC/DC转换器或DC/DC转换器，也就是说，若输入的是交流电的话，将交流电进行AC/DC转换；若输入的是直流电的话，将直流电进行DC/DC转换，所输入的交流电和/或直流电将转换成稳定的直流电变成稳定的直流电。
所述逆转换电路24为DC/AC转换器或DC/DC转换器，逆转换电路24的工作过程与转换电路11的工作过程相反，本领域的技术人员应当知悉，不再赘述。
应当说明的是，激光驱动器12的结构示意如图2所示，所述激光驱动器12包括用于输出电源信号的激光器电源、用于控制所述激光器电源开关的功率开关、用于输出控制信号的单片机以及分别与所述单片机连接的用于为所述激光输电装置提供高压的升压电路、用于控制所述激光器电源所输出的电源信号的接口、用于驱动所述功率开关的驱动隔离电路、用于存储所述激光输电装置的配置信息的存储器和用于为所述激光输电装置提供时钟信号和复位信号的时钟复位电路；其中，所述功率开关与所述驱动隔离电路连接，所述激光器电源分别与所述功率开关和所述升压电路连接。
其中，需要解释的是，所述接口包括串口接口、总线接口和存储器接口；在本实施例中，接口的电路如图3所示，值得一提的是，存储器的电路如图4所示，本领域的技术人员应当了解，在此不再赘述。
升压电路如图5所示，该电路为激光驱动器12提供高压，从而使功率开关输出大电流，功率开关的电路如图6所示，本领域的技术人员应当了解，在此不一一赘述。
结合图1、图2、图3、图4、图5和图6简述该激光输电装置的工作原理：所述转换电路11将所输入的交流电和/或直流电转换成稳定直流电，并将该稳定直流电暂时存储，然后将暂时存储的直流电通过所述激光驱动器12进行升压，所述激光发射器13将升压后的直流电转化为激光后向外发射激光束。所述硅光电池组22经所述透镜21分光后将所接收的激光能量转换为电能，所述稳压电路23对所述电能进行稳压并将其存储于蓄电池，所述逆转换电路24将稳压并存储的电能转换成直流电和/或交流电对外输出。应当说明的是，其中，所述直流电和/或交流电为用电设备或负载提供电源，也就是说，所输出的直流电和/或交流电可为不同用电需求的设备或负载使用，在此不再赘述。
相较于现有技术，该技术方案不需要连接电源线，即可实现以激光方式传输至用电设备或负载，使无法直接连接电源线的用电设备或负载获得充足的能量供给，这样的话，提高了野外等特定环境下电力系统的安全可靠性，同时解决了这些特定环境下的用电问题。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种激光输电装置，其特征在于，其包括将所输入的交流电和/或直流电通过激光发射的电能发射端和根据接收所发射的激光输出相应的交流电和/或直流电的电能接收端；其中，所述电能发射端包括依次连接的转换电路、激光驱动器以及激光发射器，所述转换电路将所输入的交流电和/或直流电转换成稳定直流电，并将该稳定直流电暂时存储，然后将暂时存储的直流电通过所述激光驱动器进行升压，所述激光发射器将升压后的直流电转化为激光后向外发射激光束。
2.根据权利要求1所述的激光输电装置，其特征在于，所述转换电路为AC/DC转换器或DC/DC转换器。
3.根据权利要求1所述的激光输电装置，其特征在于，所述激光驱动器包括用于输出电源信号的激光器电源、用于控制所述激光器电源开关的功率开关、用于输出控制信号的单片机以及分别与所述单片机连接的用于为所述激光输电装置提供高压的升压电路、用于控制所述激光器电源所输出的电源信号的接口和用于驱动所述功率开关的驱动隔离电路；其中，所述功率开关与所述驱动隔离电路连接，所述激光器电源分别与所述功率开关和所述升压电路连接。
4.根据权利要求3所述的激光输电装置，其特征在于，所述激光驱动器还包括与所述单片机连接的用于存储所述激光输电装置的配置信息的存储器和用于为所述激光输电装置提供时钟信号和复位信号的时钟复位电路。
5.根据权利要求4所述的激光输电装置，其特征在于，所述接口包括串口接口、总线接口和存储器接口。
6.根据权利要求1所述的激光输电装置，其特征在于，所述电能接收端包括依次连接的透镜、硅光电池组、稳压电路以及逆转换电路，其中，所述硅光电池组经所述透镜分光后将所接收的激光能量转换为电能，所述稳压电路对所述电能进行稳压并将其存储于蓄电池，所述逆转换电路将稳压并存储于蓄电池中的电能转换成直流电和/或交流电对外输出。
7.根据权利要求6所述的激光输电装置，其特征在于，所述逆转换电路为DC/AC转换器或DC/DC转换器。
8.根据权利要求6所述的激光输电装置，其特征在于，在所述激光发射器和所述硅光电池组之间产生激光束能量通道。
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|---|---|---|---|---|
| CN105186617A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-23 | 江苏腾威电子有限公司 | 一种红外充电系统和红外充电方法 |
| CN106385115A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-08 | 河南工程学院 | 一种基于飞秒激光的无线输电方法及电能传输装置 |
| CN109790822A (zh) * | 2017-02-07 | 2019-05-21 | 安光禹 | 利用喷射气流的风力发电系统 |
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