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专利号: 2023103670822
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光子电能变换器的整流方法,应用于AC‑DC光子电能变换器,其特征在于,AC‑DC光子电能变换器包括:交流电源AC、输入侧LED1、输入侧LED2、输出侧PV、负载Z;

所述交流电源AC的一端与所述输入侧LED1的正极、所述输入侧LED2的负极连接;

所述交流电源AC的另一端与所述输入侧LED1的负极、所述输入侧LED2的正极连接;

所述输出侧PV包括输出侧PV1到输出侧PVN;

所述输出侧PV1到所述输出侧PVN串联连接;

所述输出侧PV1的正极与所述负载Z的第一端连接;

所述输出侧PVN的负极与所述负载Z的第二端连接;

该整流方法,具体步骤为:

S1:所述交流电源AC输出电压uin(t)、输出电流iin(t)的正半周为所述输入侧LED1供电,所述交流电源AC输出电压uin(t)、输出电流iin(t)的负半周为所述输入侧LED2供电;

S2:所述输入侧LED1与所述输入侧LED2获得功率Pin(t),并跟随所述交流电源AC的正负半周交替导通发光,所述输入侧LED1与所述输入侧LED2的输出光通量为φv(t);

S3:所述输出侧PV接收光子能量产生光生电流Iph(t),进而输出频率为所述交流电源AC二倍的直流开路电压Uoc(t),所述负载Z通过与所述交流电源AC和所述AC‑DC光子电能变换器的内阻分压获得电压Uo(t);

S2中的输出光通量φv(t)通过公式

得到,其中N为输出侧PV的数量,Eo为额定温度To下的发光效率,ke为发光效率随温度升高而降低的相对速率,kh为小于1的散热系数,Ta为环境温度,Rjc和Rhs分别为输入侧LED和散2

热器的热阻,α和β分别为输出光通量φv(t)与输出功率Pin(t)和Pin (t)的整定系数,其具体值应根据实际工况给定。

2.根据权利要求1所述的一种光子电能变换器的整流方法,其特征在于,S3中的直流开路电压Uoc(t)和所述负载Z的电压Uo(t)通过公式得到,其中kB为玻尔兹曼常数,T为绝对温度,q为基本电荷,kph为光照度Ev(t)与光生电流Iph(t)的比例系数,光照度Ev(t)为输出光通量φv(t)与光照表面积S的比值,w为交流电源AC输出电压uin(t)、输出电流iin(t)的频率,S为光照表面积,Ia输出侧PV的反向饱和电流,Zn为交流电源AC和AC‑DC光子电能变换器的内阻,A1和A2分别为所述交流电源AC输出电压uin(t)、输出电流iin(t)的幅值,其具体值应根据实际工况给定,α和β分别为输出光通量φv(t)2

与输出功率Pin(t)和Pin(t)的整定系数,其具体值应根据实际工况给定。