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激光无线能量传输技术
作者：金科，周玮阳
出版社：科学出版社
出版时间：2022-09-01
ISBN：9787030724588
定价：¥138.00
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内容简介
本书较全面、系统地介绍了激光无线能量传输的基本理论、方法和一些应用。全书共10章，分别介绍了无线能量传输技术概述，激光无线能量传输技术基本原理及研究现状，激光器及其驱动技术，半导体激光器效率**电流驱动技术，能量与信息复合传输技术，激光束整形、传输及跟瞄控制，光伏接收技术，激光辐照下光伏阵列全局**功率跟踪技术，激光辐照下光伏阵列效率**电气布局，系统功率优化控制策略等内容。本书内容丰富、论证严谨，特别注重基础理论的实用性和技术内容的先进性，不仅详细介绍了激光无线能量传输的理论知识，还较多地介绍了无线输电领域的新知识和新技术。
作者简介
暂缺《激光无线能量传输技术》作者简介
目录
目录
前言
第1章 无线能量传输技术概述 1
1.1 元线能量传输技术的优势 1
1.2 无线能量传输技术的分类 2
1.2.1 超声波式 3
1.2.2 电场搞合式 9
1.2.3 磁场藕合式 14
1.2.4 电磁辐射式 29
1.3 本章小结 41
第2章 激光无线能量传输技术基本原理及研究现状 43
2.1 激光无线能量传输基本原理 43
2.1.1 激光无线能量传输革统对激光器的约束条件 43
2.1.2 激光无线能量传输单统对光伏电池的约束条件 45
2.2 激光无线能量传输系统典型架构 47
2.2.1 激光器和光伏电池的选择 47
2.2.2 激光电源 48
2.2.3 光伏变换器 50
2.3 激光无线能量传输系统国内外研究现状 51
2.4 激光无线能量传输系统，总体效率及存在的问题 53
2.4.1 激光无线能量传输单统总体效率情况 53
2.4.2 激光无线能量传输单统存在的问题 53
2.5 本章小结 55
第3章 激光器及其驱动技术 56
3.1 激光无线能量传输系统中各种激光器的特点 56
3.2 半导体激光器驱动电源 58
3.2.1 半导体激光器驱动电源需满足的条件 58
3.2.2 半导体激光器驱动电源拓扑 60
3.3 半导体激光器驱动电源的电流纹波抑制技术 79
3.3.1 元源滤波技术 79
3.3.2 有源滤波技术 84
3.4 本章小结 87
第4章 半导体激光器效率*优电流驱动技术 88
4.1 半导体激光器的工作原理 88
4.2 半导体激光器效率的影响因素 90
4.2.1 半导体滋光器的P-I 特性和V-I 特性 90
4.2.2 输入电流对半导体激光器效率的影响 92
4.3 半导体激光器的等效电路模型及仿真分析 94
4.3.1 半导体激光器电光热等效电路模型 94
4.3.2 半导体激光器电路模型仿真及分析 97
4.4 半导体激光器效率优化实验结果 101
4.5 本章小结 102
第5章 能量与信息复合传输技术 104
5.1 能量与信息复合传输策略 104
5.1.1 半导体激光器内调制技术 105
5.1.2 功率和信息复合传输基本原理 106
5.2 半导体激光器脉冲电流源 107
5.2.1 半导体激光器脉冲电流派拓扑 107
5.2.2 半导体激光器脉冲电流派的控制策略 110
5.2.3 基于半导体激光器脉冲电流源架构的信号调制协议 112
5.2.4 半导体激光器脉冲电流源的参数设计 113
5.3 实验结果与分析 117
5.4 本章小结 122
第6章 激光束整形、传输及跟瞄控制 123
6.1 激光束整形技术 123
6.1.1 激光束的准直 124
6.1.2 激光束的匀化 126
6.2 激光在大气中的传输 129
6.2.1 大气对激光的吸收 130
6.2.2 大气对激光的散射 131
6.2.3 激光在大气中的衰减 131
6.2.4 大气瑞流对激光传输的影响 133
6.3 跟踪与瞄准技术 134
6.3.1 激光扫描跟踪法 134
6.3.2 基于图像识别的跟瞄法 136
6.4 本章小结 143
第7章 光伏接收技术 144
7.1 光伏接收器结构 144
7.2 不均匀辐照下光伏阵列的效率优化 145
7.2.1 光伏阵列物理优化 147
7.2.2 全局*大功率跟踪技术 148
7.2.3 有源枝正电路优化 157
7.2.4 光伏阵列电气连接结构优化 166
7.3 本章小结 170
第8章 激光辐照下光伏障列全局*大功率跟踪技术 172
8.1 光伏电池电路模型及其输出特性 172
8.2 高斯激光能量分布简化模型 173
8.3 激光辐照下串并联结构光伏阵列的输出特性 177
8.3.1 奇阵列输出特性 178
8.3.2 偶阵列输出特性 181
8.3.3 高斯激光辐照下光伏阵列输出特性的规律总结和仿真验证 184
8.4 适应激光辐照情况的定位式全局*大功率跟踪技术 189
8.4.1 定位式全局*大功率跟踪方法的基本思路 189
8.4.2 定位式全局*大功率跟踪方法的流程图190
8.5 实验验证 192
8.5.1 光伏偶阵列的实验结果194
8.5.2 光伏奇阵列的实验结果 194
8.6 本章小结 196
第9章 激光辐照下光伏阵列效率*优电气布局 198
9.1 高斯激光辐照下光伏阵列的简化模型 198
9.2 不均匀辐照下光伏阵列的输出特性 200
9.3 高斯激光辐照下光伏阵列电气布局优化设计 202
9.3.1 SP 结构*优电气布局搜索算法 203
9.3.2 TCT 结构*优电气布局搜索算法 205
9.4 仿真结果与分析 210
9.5 实验结果与分析 214
9.6 本章小结 217
第四章系统功率优化控制 218
10.1 系统效率特性分析 218
10.1.1 半导体激光器效率特性分析 219
10.1.2 尤伏阵列效率特性分析 220
10.1.3 系统效率特性分析 224
10.2 系统功率优化控制策略 226
10.2.1 脉冲光功率对革统效率的影响 227
10.2.2 系统功率控制方式及实现 231
10.3 实验结果与分析 235
10.4 本章小结 240
参考文献 241
前言
第1章 无线能量传输技术概述 1
1.1 元线能量传输技术的优势 1
1.2 无线能量传输技术的分类 2
1.2.1 超声波式 3
1.2.2 电场搞合式 9
1.2.3 磁场藕合式 14
1.2.4 电磁辐射式 29
1.3 本章小结 41
第2章 激光无线能量传输技术基本原理及研究现状 43
2.1 激光无线能量传输基本原理 43
2.1.1 激光无线能量传输革统对激光器的约束条件 43
2.1.2 激光无线能量传输单统对光伏电池的约束条件 45
2.2 激光无线能量传输系统典型架构 47
2.2.1 激光器和光伏电池的选择 47
2.2.2 激光电源 48
2.2.3 光伏变换器 50
2.3 激光无线能量传输系统国内外研究现状 51
2.4 激光无线能量传输系统，总体效率及存在的问题 53
2.4.1 激光无线能量传输单统总体效率情况 53
2.4.2 激光无线能量传输单统存在的问题 53
2.5 本章小结 55
第3章 激光器及其驱动技术 56
3.1 激光无线能量传输系统中各种激光器的特点 56
3.2 半导体激光器驱动电源 58
3.2.1 半导体激光器驱动电源需满足的条件 58
3.2.2 半导体激光器驱动电源拓扑 60
3.3 半导体激光器驱动电源的电流纹波抑制技术 79
3.3.1 元源滤波技术 79
3.3.2 有源滤波技术 84
3.4 本章小结 87
第4章 半导体激光器效率*优电流驱动技术 88
4.1 半导体激光器的工作原理 88
4.2 半导体激光器效率的影响因素 90
4.2.1 半导体滋光器的P-I 特性和V-I 特性 90
4.2.2 输入电流对半导体激光器效率的影响 92
4.3 半导体激光器的等效电路模型及仿真分析 94
4.3.1 半导体激光器电光热等效电路模型 94
4.3.2 半导体激光器电路模型仿真及分析 97
4.4 半导体激光器效率优化实验结果 101
4.5 本章小结 102
第5章 能量与信息复合传输技术 104
5.1 能量与信息复合传输策略 104
5.1.1 半导体激光器内调制技术 105
5.1.2 功率和信息复合传输基本原理 106
5.2 半导体激光器脉冲电流源 107
5.2.1 半导体激光器脉冲电流派拓扑 107
5.2.2 半导体激光器脉冲电流派的控制策略 110
5.2.3 基于半导体激光器脉冲电流源架构的信号调制协议 112
5.2.4 半导体激光器脉冲电流源的参数设计 113
5.3 实验结果与分析 117
5.4 本章小结 122
第6章 激光束整形、传输及跟瞄控制 123
6.1 激光束整形技术 123
6.1.1 激光束的准直 124
6.1.2 激光束的匀化 126
6.2 激光在大气中的传输 129
6.2.1 大气对激光的吸收 130
6.2.2 大气对激光的散射 131
6.2.3 激光在大气中的衰减 131
6.2.4 大气瑞流对激光传输的影响 133
6.3 跟踪与瞄准技术 134
6.3.1 激光扫描跟踪法 134
6.3.2 基于图像识别的跟瞄法 136
6.4 本章小结 143
第7章 光伏接收技术 144
7.1 光伏接收器结构 144
7.2 不均匀辐照下光伏阵列的效率优化 145
7.2.1 光伏阵列物理优化 147
7.2.2 全局*大功率跟踪技术 148
7.2.3 有源枝正电路优化 157
7.2.4 光伏阵列电气连接结构优化 166
7.3 本章小结 170
第8章 激光辐照下光伏障列全局*大功率跟踪技术 172
8.1 光伏电池电路模型及其输出特性 172
8.2 高斯激光能量分布简化模型 173
8.3 激光辐照下串并联结构光伏阵列的输出特性 177
8.3.1 奇阵列输出特性 178
8.3.2 偶阵列输出特性 181
8.3.3 高斯激光辐照下光伏阵列输出特性的规律总结和仿真验证 184
8.4 适应激光辐照情况的定位式全局*大功率跟踪技术 189
8.4.1 定位式全局*大功率跟踪方法的基本思路 189
8.4.2 定位式全局*大功率跟踪方法的流程图190
8.5 实验验证 192
8.5.1 光伏偶阵列的实验结果194
8.5.2 光伏奇阵列的实验结果 194
8.6 本章小结 196
第9章 激光辐照下光伏阵列效率*优电气布局 198
9.1 高斯激光辐照下光伏阵列的简化模型 198
9.2 不均匀辐照下光伏阵列的输出特性 200
9.3 高斯激光辐照下光伏阵列电气布局优化设计 202
9.3.1 SP 结构*优电气布局搜索算法 203
9.3.2 TCT 结构*优电气布局搜索算法 205
9.4 仿真结果与分析 210
9.5 实验结果与分析 214
9.6 本章小结 217
第四章系统功率优化控制 218
10.1 系统效率特性分析 218
10.1.1 半导体激光器效率特性分析 219
10.1.2 尤伏阵列效率特性分析 220
10.1.3 系统效率特性分析 224
10.2 系统功率优化控制策略 226
10.2.1 脉冲光功率对革统效率的影响 227
10.2.2 系统功率控制方式及实现 231
10.3 实验结果与分析 235
10.4 本章小结 240
参考文献 241
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