一种激光电池可靠性测试系统的制作方法

本发明属于激光电池测试，尤其是涉及一种激光电池可靠性测试系统。

背景技术：

1、激光电池可将入射激光转换为电能，是空间太阳能电站、无人机激光充电、远程无线能量传输等领域的核心部件。在这些应用中，激光电池往往需要长时间承受大面积、高功率密度的激光辐照，且经常处于较高的环境温度（例如60℃～100℃），其长期工作的可靠性直接决定系统寿命。

2、在现有技术中，激光电池测试多采用点聚焦或未经严格匀化的激光光斑，光强分布不均匀，无法模拟实际应用中的方形均匀光斑辐照工况。同时，测试装置缺乏集成化的高温环境模拟与长时间的连续电性能采集功能，试验人员在考核激光电池高温老化寿命时，需要分步搭建光路、温箱和测量线路，不仅耗时长，而且光斑形状、辐照均匀度、温度稳定性难以复现，导致可靠性评估结果偏差大、置信度低。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种激光电池可靠性测试系统，有效的解决了激光电池测试过程中，搭建测试环境步骤繁琐，耗时长，且光斑形状、辐照均匀度、温度稳定性难以复现的技术问题，克服了现有技术的不足。

2、本发明采用的技术方案是：一种激光电池可靠性测试系统，包括：

3、激光器，用于输出连续激光束；

4、匀光单元，设置在所述激光器的出射光路上，用于将所述激光束整形并匀化为光强均匀分布的方形光斑；

5、温度试验箱，用于放置激光电池，使所述激光电池处于预设的温度环境中，所述方形光斑可穿过所述温度试验箱照射在所述激光电池上；

6、参数监测单元，与所述激光电池的输出电极电连接，用于在测试过程中连续采集所述激光电池的电压和/或电流数据；

7、控制单元，与所述参数监测单元和温度试验箱连接，用于控制测试温度并记录测试数据。

8、进一步，所述匀光单元包括，

9、第一微透镜阵列，位于所述出射光路的最前端，用于将所述激光束分割成多个子光束，并使所述子光束发散、独立传播；

10、第二微透镜阵列，位于所述第一微透镜阵列之后，用于对所述子光束进行重新准直，使所述子光束的传播方向重新汇聚、趋于平行；

11、聚焦透镜，位于所述第二微透镜阵列之后，用于将所述子光束进行几何叠加，使所述子光束投影重叠到同一目标区域内。

12、进一步，所述温度试验箱内设有电池夹具，所述温度试验箱相对所述电池夹具的位置设有光学窗口，所述方形光斑可穿过所述光学窗口照射在所述电池夹具上。

13、进一步，所述电池夹具包括导热绝缘基板，所述导热绝缘基板上方放置所述激光电池。

14、进一步，所述导热绝缘基板上方设有定位挡块和弹性压片，所述激光电池的边缘与所述定位挡块抵持，所述弹性压片将所述激光电池压设在所述导热绝缘基板上。

15、进一步，所述弹性压片包括弹臂，所述弹臂的一端设有固定端，所述固定端设置在所述导热绝缘基板上，所述弹臂的另外一端设有压脚。

16、进一步，所述导热绝缘基板的下方设有加热元件和温度传感器。

17、进一步，所述参数监测单元包括可编程电子负载和多通道数据采集卡。

18、进一步，所述控制单元为工业计算机或嵌入式控制器。

19、进一步，所述方形光斑的光强不均匀度小于5%。

20、本发明具有的优点和积极效果是：

21、1.通过匀光单元获得大面积方形均匀光斑，真实模拟激光传能应用场景的光场分布，光斑均匀度可达95%以上；

22、2.集成了温度试验箱，能够使激光电池在高温环境下长时间稳定测试，满足加速老化试验要求；

23、3.参数监测单元可对激光电池的电性能进行连续不间断采集，结合控制单元实现全自动测试，试验一致性好，数据完整；

24、4.系统模块化设计，各部分独立且协调，升级维护简便，适用于不同尺寸和规格的激光电池。

1.一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述匀光单元包括，

3.根据权利要求1或2所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述温度试验箱内设有电池夹具，所述温度试验箱相对所述电池夹具的位置设有光学窗口，所述方形光斑可穿过所述光学窗口照射在所述电池夹具上。

4.根据权利要求3所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述电池夹具包括导热绝缘基板，所述导热绝缘基板上方放置所述激光电池。

5.根据权利要求4所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述导热绝缘基板上方设有定位挡块和弹性压片，所述激光电池的边缘与所述定位挡块抵持，所述弹性压片将所述激光电池压设在所述导热绝缘基板上。

6.根据权利要求5所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述弹性压片包括弹臂，所述弹臂的一端设有固定端，所述固定端设置在所述导热绝缘基板上，所述弹臂的另外一端设有压脚。

7.根据权利要求6所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述导热绝缘基板的下方设有加热元件和温度传感器。

8.根据权利要求1-2和4-7任一所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述参数监测单元包括可编程电子负载和多通道数据采集卡。

9.根据权利要求1-2和4-7任一所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述控制单元为工业计算机或嵌入式控制器。

10.根据权利要求1-2和4-7任一所述的一种激光电池可靠性测试系统，其特征在于：所述方形光斑的光强不均匀度小于5%。