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一种载有微棱镜表面 太阳能 电池续航的无人机

阅读：575发布：2022-05-24

专利汇可以提供一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，包括机体、太阳能电池，所述机体包括电机、螺旋桨、蓄电池和机架，所述机体上两侧各设有安装支架，所述太阳能电池固定在所述安装支架上，所述太阳能电池由上之下依次包括太阳能电池薄膜和太阳能电池基板，所述太阳能电池薄膜表面均匀设置有具二次全反射和衍射降低红外光吸收的微棱镜结构，所述太阳能电池底面设有稳压模块，所述稳压模块与机体内的蓄电池电路连接。本实用新型不仅可以实现航行过程中储存电能，延长航行时间，同时在长距离的航行中，可充分利用光能实现原地蓄电，无需返航，极大节省了探测时间与成本，扩大无人机的工作行程近一倍以上，具有十分良好的应用前景。，下面是一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，其特征在于，包括机体(1)、太阳能电池(4)，所述机体(1)包括电机(6)、螺旋桨(5)、蓄电池(8)和机架(3)，所述机体(1)上两侧各设有安装支架(2)，所述太阳能电池(4)固定在所述安装支架上，所述太阳能电池(4)由上之下依次包括太阳能电池薄膜(10)和太阳能电池基板(9)，所述太阳能电池薄膜(10)表面均匀设置有具二次全反射和衍射降低红外光吸收的微棱镜结构(11)，所述太阳能电池(4)底面设有稳压模块(7)，所述稳压模块(7)与机体(1)内的蓄电池(8)电路连接。
2.根据权利要求(1)所述的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，其特征在于：所述微棱镜结构(11)采用金刚石砂轮精磨加工而成。
3.根据权利要求1所述的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，其特征在于：
所述安装支架(2)的材料为碳纤维。
4.根据权利要求1所述的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，其特征在于：
所述太阳能电池薄膜(10)的材质为玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，其特征在于：
所述微棱镜结构(11)为直线微沟槽型，其截面形状为三角沟槽。
6.根据权利要求5所述的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，其特征在于：
所述三角沟槽的夹角为55°-110°；深度为500-800 µm；间距与深度的比为1-1.5。

说明书全文

一种载有微棱镜表面太阳能 电池续航的无人机

技术领域

[0001] 本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机。

背景技术

[0002] 无人机的诞生正在改变人类社会，这种改变将会越来越明显。无人机经济具备颠覆性的经典特征：它已经有能力用几小时完成人们几天才能完成的工作；它能提供细节丰富的影像数据，成本只是其他工具的零头；它开始在职业安全方面发挥关键作用，对信号塔维护等高危作业进行无人化；从田地到工厂，它的低空拍摄带来新的洞察和功能，名副其实为商业提供了不同视角。而无人机的续航能力是制约其发展的主要原因之一。通过调查，大部分无人机的续航时间在20分钟以内，且充电时间远远大于使用时间，甚至是其4倍以上。

[0003] 太阳能电池市场广阔，潜力巨大。而制约太阳能薄膜电池发展的主要原因是光电转换效率较低、实际发电能力较差，所以任何可细微提高光电转换效率的技术进步都将带来巨大的市场效益。

[0004] 高精度的微结构表面可附加出更高价值的功能特性，随着加工工艺及加工设备的快速发展，如激光、光刻、化学刻蚀、微磨削可以实现单晶硅和光学玻璃等硬脆性材料的微结构加工，使微结构的快速发展和广泛应用成为可能。实用新型内容

[0005] 为解决上述存在的问题，本实用新型提供的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，创新性地将具有表面微光学棱镜结构的薄膜太阳能电池应用于无人机上，不仅可以实现航行过程中储存电能，延长航行时间。同时在长距离的航行中，可以在利用光能实现原地蓄电，无需返航，极大节省了探测时间与成本，扩大无人机的工作行程近一倍以上，具有十分良好的应用前景。

[0006] 本实用新型采用如下技术方案实现：

[0007] 一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，包括机体、太阳能电池，所述机体包括电机、螺旋桨、蓄电池和机架，所述机体上两侧各设有安装支架，所述太阳能电池固定在所述安装支架上，所述太阳能电池由上之下依次包括太阳能电池薄膜和太阳能电池基板，所述太阳能电池薄膜表面均匀设置有具二次全反射和衍射降低红外光吸收的微棱镜结构，所述太阳能电池底面设有稳压模块，所述稳压模块与机体内的蓄电池电路连接。

[0008] 本方案中，所述微棱镜结构可二次全反射，其更强的陷光能力，[0009] 可吸收周围弱光，提高太阳能电池在不同光照角度下的综合效率。所述微棱镜结构可衍射降低红外光的吸收，增加了太阳能电池表面的散热面积，且使光均匀分布，从而提高太阳能电池发电效率稳定性及使用寿命。

[0010] 优选地，所述微棱镜结构采用金刚石砂轮精磨加工而成，具有加工效率高、精度高等优势。

[0011] 优选地，所述安装支架材料为碳纤维，强度高，质地轻。

[0012] 优选地，所述太阳能电池薄膜的材质为玻璃，成本低、加工性和光学性能优异。

[0013] 优选地，所述微棱镜结构为直线微沟槽型，其截面形状为三角沟槽，不仅可以增加光线的吸收次数，还可以散射光线，使得光线不至于太过密集地入射聚集于基板内底部，同时，减少其反射散射出去的光线。

[0014] 优选地，所述三角沟槽的夹角为55°-110°；深度为500-800 µm；间距与深度的比为1-1.5，从而进一步保障太阳能电池具二次全反射和衍射降低红外光吸收的功能。

[0015] 相比现有技术，本实用新型的有益效果：

[0016] 本实用新型提供的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，不仅可吸收周围弱光，提高太阳能电池在不同光照角度下的综合效率，还可衍射降低红外光的吸收，增加太阳能电池表面的散热面积，使光均匀分布，从而提高太阳能电池发电效率稳定性及使用寿命，实现航行过程中储存电能，延长航行时间。同时在长距离的航行中，可以充分利用光能实现原地蓄电，无需返航，极大节省了探测时间与成本，扩大无人机的工作行程近一倍以上，具有十分良好的应用前景。附图说明

[0017] 图1是本实用新型一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机的整机简图。

[0018] 图2是本实用新型一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机的稳压模块细节图。

[0019] 图3是本实用新型一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机的微棱镜结构细节放大图。

[0020] 图4是本实用新型一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机的侧视图。

[0021] 图中：1-机体；2-安装支架；3-机架；4-太阳能电池；5-螺旋桨；6-电机；7-稳压模块；8-蓄电池；9-太阳能电池基板；10-太阳能电池薄膜；11-微棱镜结构。

具体实施方式

[0022] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例只用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0023] 如图1、图2、图3和图4所示，一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，包括机体1、太阳能电池4，所述机体1包括电机6、螺旋桨5、蓄电池8和机架3，所述机体1上两侧各设有安装支架2，所述太阳能电池4固定在所述安装支架上，所述太阳能电池4由上之下依次包括太阳能电池薄膜10和太阳能电池基板9，所述太阳能电池薄膜10表面均匀设置有具二次全反射和衍射降低红外光吸收的微棱镜结构11，所述太阳能电池4底面设有稳压模块7，所述稳压模块7与机体1内的蓄电池8电路连接。

[0024] 本实施例中，所述微棱镜结构11可二次全反射，其更强的陷光能力，可吸收周围弱光，提高太阳能电池4在不同光照角度下的综合效率；同时，所述微棱镜结构11还可衍射降低红外光的吸收，增加了太阳能电池4表面的散热面积，且使光均匀分布，从而提高太阳能电池4发电效率稳定性及使用寿命；所述微棱镜结构11为金刚石砂轮精磨加工而成；所述安装支架2材料为符合强度要求，较轻的碳纤维；所述太阳能电池薄膜10材质为玻璃；所述微棱镜结构11为直线微沟槽型，其截面为三角沟槽，所述三角沟槽的夹角为55°-110°；深度为500-800 µm；间距与深度的比为1-1.5。相较于传统的太阳能电池，具有微棱镜结构11的太阳能电池在晴天，多云和阴天的天气情况下发电效率分别提高了 51%、115% 和 185%。值得注意的是，微透镜阵列太阳能电池不仅比传统的薄膜太阳能电池的发电能力强，并且该电池在多云天的发电效率提高量高于晴天，而传统的薄膜太阳能电池并未显示出该特性。

[0025] 上述实施例提供的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机在使用过程中，太阳光通过具有微棱镜结构11的太阳能电池薄膜10到达太阳能电池基板9，使其发电，微棱镜结构11可二次全反射，其更强的陷光能力，可吸收周围弱光，提高太阳能电池4在不同光照角度下的综合效率，同时，微棱镜结构11可衍射降低红外光的吸收，增加了太阳能电池4表面的散热面积，且使光均匀分布，从而提高太阳能电池4发电效率稳定性，太阳能电池4产电的电动势不稳定时，通过所述稳压模块7可实现机体1内蓄电池8的稳定充电。以上装置能实现航行过程中储存电能，延长航行时间，同时在长距离的航行中，可以在利用光能实现原地蓄电，无需返航，极大节省了探测时间与成本，扩大无人机的工作行程近一倍以上，具有十分良好的应用前景。

[0026] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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