[发明专利]一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统及其供能方法

权利要求书

1.一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统，其特征在于：包括激光模块、光纤耦合模块、分光模块和光电转换模块四部分；激光模块采用多波段激光模块，多波段激光模块输出的各个激光光束通过光纤耦合模块合束后入射至传能光纤，经过一定距离传输后入射至分光模块，分光模块将激光束分至为多束，并且经过相应的光电转换模块为负载电路、传感设备供电；

光纤耦合模块采用光纤耦合器，光纤耦合器具有多个输入接头和1个输出接头；多个输入接头分别与多个激光器连接，输出接头与传能光纤连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统，其特征在于：所述的光电转换模块采用光伏电池，所述的光伏电池为叠层多结聚光光伏电池，它由多个子电池与隧穿结串联而成，每一个子电池由不同带隙的半导体材料构成，按照从大到小的带隙宽度自上而下由隧穿结叠层串接，每个子电池分别吸收不同波段的光谱。

3.根据权利要求1所述的一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统，其特征在于：所述的多波段激光模块由多个不同工作波段的激光器构成，采用常见的固体激光器，每个工作波段的中心波长λ1、λ2、λ3……λn根据叠层多结聚光光伏电池的吸收光谱波段范围来确定。

4.根据权利要求1所述的一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统，其特征在于：所述的光电转换模块与电源管理模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统，其特征在于：所述电源管理模块包括负载匹配电路、储能模块，负载匹配电路连接储能模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统，其特征在于：所述传能通道为传能光纤。

7.一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统的供能方法，其特征在于：

多波段激光模块由多个不同工作波段的激光器构成，从多激光器输出的不同工作波长上高能量激光经光纤耦合模块合并光束后耦合入射至传能光纤，经传能光纤远距离传输至分光模块，分光模块分束后的每一路激光入射至多结聚光光伏电池转换为电能量，多结聚光光伏电池与电源管理模块相连，电源管理模块包括负载匹配电路，负载匹配电路通过改变其等效电阻以实现与光伏电池的阻抗匹配，从而使得多结聚光光伏电池的工作电压为最大功率点电压值或在此值附近，在负载匹配电路作用下，多结聚光光伏电池以最大或接近最大输出功率输出，并在储能模块处储存电能量；当电源管理模块监测到储能模块两端的电压充到预先设置的阈值电压时，放电输出电压轨供负载设备使用。