基于激光的無線電力傳輸（LWPT）技術(shù)被認為是一種相對較新的技術(shù)，可用于無人機和軌道衛(wèi)星等遠程無線電力傳輸應(yīng)用。1,2 LWPT系統(tǒng)有兩個主要組件：激光二極管（LD）和光伏（PV）陣列，如下圖所示。3在任何應(yīng)用中，都必須考慮系統(tǒng)的端到端效率。該系統(tǒng)效率包括 LD 和 PV 陣列的效率，因為它們限制了所實施系統(tǒng)的效率。LWPT技術(shù)的研究大多集中在設(shè)備級技術(shù)和硬件實現(xiàn)上。然而，有一些研究側(cè)重于增強LD和PV陣列的效率特性，因此整個系統(tǒng)的系統(tǒng)效率特性仍然不明確。

    通過 LD 和光伏陣列優(yōu)化 LPWT 系統(tǒng)為了檢查系統(tǒng)效率特性，本文中的 LWPT 系統(tǒng)被建模為光耦合 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，如下圖所示。從圖中可以清楚地看出，電流對 LD 的性能有直接影響，因此對輸入電流引起的系統(tǒng)效率進行了理論分析和實驗測量。得出LD輸入電流占空比影響系統(tǒng)效率的結(jié)論，為LWPT技術(shù)領(lǐng)域做出了一定的貢獻。借助不同輸入電流占空比條件下的傳輸功率與系統(tǒng)效率之間的關(guān)系，可以為系統(tǒng)控制方法提供指導(dǎo)。考慮到上述情況，可以通過有效利用LD和PV電池來優(yōu)化系統(tǒng)。

    通過 LD 和光伏陣列優(yōu)化 LPWT 系統(tǒng)系統(tǒng)效率特性的理論分析LD 的效率特性在無線電力傳輸應(yīng)用中，LD 可以采用連續(xù)電流（CC 模式）或脈沖電流（脈沖模式）供電。4下圖（上）顯示了 LD 在 CC 和脈沖模式下的關(guān)鍵波形。首先，我們研究 LD 效率與其輸入電流的關(guān)系，因為 LD 的性能受其輸入電流的影響。從下圖（下）可以看出，在輸出光功率相同的情況下，LD輸入電流的占空比越小，LD的效率越高。

    通過 LD 和光伏陣列優(yōu)化 LPWT 系統(tǒng)通過 LD 和光伏陣列優(yōu)化 LPWT 系統(tǒng)光伏陣列的效率特性以脈沖模式驅(qū)動 LD 具有高效率的優(yōu)勢。因此，研究光伏陣列效率隨連續(xù)脈沖入射光功率變化的機制是很自然的。光伏陣列在功率點的電壓和電流取決于輻照度水平和電池溫度。
    在標準環(huán)境條件下，輻照度為 1,000 W/m 2，電池溫度為 25°C。
    溫度升高會降低光伏電池的效率。為了克服這個問題，LWPT系統(tǒng)中使用了冷卻系統(tǒng)，以將電池的溫度保持在盡可能低的水平。該冷卻系統(tǒng)有助于實現(xiàn)光伏電池的性能。因此，得出結(jié)論：溫度可以忽略不計。

    下圖顯示了不同激光脈沖占空比下效率與入射光功率的關(guān)系圖。從圖中可以很容易地看出，占空比越小，效率越高。因此，得出的結(jié)論是，為了使光伏電池在高激光強度下發(fā)揮高效性能，光伏陣列應(yīng)由脈沖激光照射。

    通過 LD 和光伏陣列優(yōu)化 LPWT 系統(tǒng)系統(tǒng)的效率特性對于LWPT系統(tǒng)，LD和PV陣列的損耗是系統(tǒng)的主要影響因素，而不是其他組件。因此系統(tǒng)的效率由LD和PV的效率決定。如前所述，在專用光伏電池的情況下，占空比對 L??D 和光伏陣列的效率具有相同的影響。因此，系統(tǒng)效率將隨著占空比的降低而提高。
    結(jié)論在本文中，我們討論并研究了 LWPT 系統(tǒng)。關(guān)于該系統(tǒng)的研究很少，本文已考慮了這些研究。簡而言之，系統(tǒng)效率與LD輸入電流的占空比直接相關(guān)；占空比越小，系統(tǒng)的效率越高。因此，控制脈沖激光器的占空比是優(yōu)化系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素。