УДК 53.083.8 537.9

 

РАСПРЕДЕЛЯЮЩАЯ КОММУТАЦИЯ ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИХ МАССИВОВ ДЛЯ ЗАДАЧ БЕСПРОВОДНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

 

 А. В. Бланк¹ , С. Д. Богданов¹, Н. А. Сухарева¹, Б. Л. Эйдельман²

¹ Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, физический факультет, 119991, Москва, Ленинские горы, д.1, стр.2.

² АО «Телеком-СТВ», 124498, Москва, Зеленоград, Георгиевский проспект, д.5, стр.1.

 

Статья поступила в редакцию 8 ноября 2019 г.

 

Аннотация. Представленные результаты экспериментальных исследований матричных фотовольтаических преобразователей определяют правила синтеза коммутационных схем, эффективных при работе с мощными коллимированными энергонесущими лазерными пучками. Особенности работы с коллимированным энергонесущим пучком состоят во-первых в ограничении апертуры пучка и необходимости удержания его размера и положения на фотопреобразующем массиве, во-вторых в тепловом действии мощного коллимированного пучка на поверхность массива, сопровождающимся изменением фотовольтаических характеристик "горячих" элементов, в-третьих в неоднородности профиля распределения интенсивности пучка на поверхности массива, снижающей эффективность фотопреобразования относительно пучков с однородным профилем. В ряде случаев принудительная стохастизация распределения интенсивности  по поверхности решает задачу повышения эффективности фотопреобразования. Обсуждаются методы парциального и глобального тестирования коммутационных схем массивов фотопреобразователей. Предложены схемы распределяющей коммутации для коллимированных пучков различного профиля.

Ключевые слова: фотовольтаический массив, коллимированный пучок, тепловые режимы, вольт-амперные характеристики, оптимальная коммутация.

Abstract. Results of experimental studies of matrix photovoltaic converters determine the rules for the synthesis of switching circuits that are effective when working with powerful collimated energy-carrying laser beams is presented. Features of working with a collimated energy-carrying beam consist firstly in limiting the aperture of the beam and the need to keep its size and position on the photoconverting array, secondly, –  in the thermal effect of a powerful collimated beam on the surface of the array, accompanied by a change in the photovoltaic characteristics of the "hot" elements and thirdly, – in the heterogeneity of the beam intensity distribution profile on the array surface, which reduces the photoconversion efficiency relative to beams with a uniform profile. In some cases, forced stochastization of the intensity distribution over the surface solves the problem of increasing the efficiency of photoconversion. Partial and global testing methods for switching circuits of photoconverter arrays are discussed. Distribution switching schemes for collimated beams of various profiles are proposed.

 Key words: photovoltaic array, collimated beam, thermal conditions, current-voltage characteristics, optimal switching.

 

Для цитирования:

Бланк А.В., Богданов С.Д., Сухарева Н.А., Эйдельман Б.Л.  Распределяющая коммутация фотовольтаических массивов для задач беспроводной оптической энергетики. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov19/16/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2019.11.16