多波长激光无线能量传输功率匹配与后级储能问题研究

设计并构建了一套多波长的激光无线能量传输(LWPT)的实验平台,该平台的光电池采用三结砷化镓电池叠层结构,并以525 nm、808 nm、980 nm三种波长激光组合射入光电池,实现能量转换,采用CN3791芯片对后级锂电池进行储能管理。根据三种激光对光电池易影响程度的不同,采用改进的控制变量法对光电池激光照射下输出特性进行探究,三种波长的入射激光采用不同功率配比对光电转换效率有明显的影响,在配比为2.1∶0.9∶1时光电转换效率最高可达42.6%。之后以输出特性为依据进行后端储能环节设计以CN3791芯片为核心的外围电路,实现了光电池的最大功率点追踪,能够在入射激光不稳定的情况下进行在光电池最大效率输出点进行储能,验证了该方案的可行性。

谐波电压引起HVDC系统换相失败的风险评估

换相失败是高压直流输电系统(highvoltagedirect current transmission,HVDC)中研究的热点问题之一。目前,国内外研究主要基于基波电压跌落引起的换相失败,对谐波电压引起的换相失败还有待深入。从换相过程的机理出发,基于换相电压—时间面积法,提出谐波影响系数Fn,然后将Fn与换相裕度结合,提出了一种快速评估低次谐波电压引起换相失败风险的计算方法。最后,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台对文中提出的理论进行了仿真验证。

多波长激光无线能量传输系统背景光谱功率匹配问题研究

聚光三结砷化镓电池具有优良的温度特性与光照特性,温度系数小、光吸收系数大且抗辐射能力强,若能用于激光无线能量传输系统则可以提高系统光电效率和功率密度,此时发射端背景光需要使用三波长激光混合入射。提出"短路电流逼近法"用于解决多波长激光无线能量传输系统背景光谱功率匹配问题,并使用三个波长分别为525 nm、808 nm、980 nm的光纤耦合输出半导体激光器模块搭建三波长激光无线能量传输系统实验平台,对所提方法进行验证。实验结果表明,由于三结电池的叠层结构,上层子电池会对下层子电池产生影响,从而造成背景光功率比例的不固定性,同理论分析一致,也验证了所提短路电流逼近法的有效性。