Эксперимент по беспроводной передаче энергии на расстояние |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Эксперимент по беспроводной передаче энергии на расстояние |
8.10.2016, 10:12
Сообщение
#1
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 25 025 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
http://www.roscosmos.ru/22717/
QUOTE Специалисты флагманского предприятия РОСКОСМОСА по пилотируемой космонавтике, РКК «Энергия», успешно провели уникальный эксперимент в рамках наземной отработки технологии передачи электроэнергии с одного объекта на другой посредством лазерного инфракрасного излучения. Для проведения эксперимента была использована трасса на территории предприятия, где расстояние между излучателем и приёмником составляет 1,5 км. В процессе испытаний лазерный луч с помощью уникальной системы наведения был направлен в приёмник и успешно трансформирован в электроэнергию, использованную затем для электроснабжения другого лазера и зарядки мобильного телефона. Для визуализации эксперимента был использован зеленый маркерный лазер. При мощности лазера в 5 ватт аккумулятор ёмкостью 2000 mАh заряжается за 8 часов. Следующий эксперимент будет уже в космосе - между МКС и "Прогрессом". |
|
|
8.10.2016, 12:04
Сообщение
#2
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
В чем уникальность?
Лазеры? Кремниевые панельки? КПД лазера 1, максимум 2%, КПД солнечной панельки тоже 10-15%. Малолетним блатным зазнайкам не дают покоя результаты похороненного в 1994 году проекта, с концентрацией СВЧ излучения, подачей его на орбиту и прием на земле, с полным КПД почти 92%? Была у нас такая мразь, глебом зволась, которая уехала к япошкам с частью документов, к счастью несущественных. Прокрутите архивы новостей за 96-98 гг., когда обрадованные япошки всем заявили что до 2000 г. на орбите у них будет станция мощностью не менее 1 ГВт. Вот если бы глеб был действительно спецом, а не машинисткой, перепечатавшей документы, может тогда у них что-нибудь и вышло. -------------------- |
|
|
9.10.2016, 2:00
Сообщение
#3
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
КПД лазера 1, максимум 2%, КПД солнечной панельки тоже 10-15%. ? Гм... Это что-то из прошлого века... У ПП-лазеров КПД больше 70% (в ИК диапазоне)... там правда, качество излучения никакое, но то такое дело, житейское. Если обычный неодим светодиодами накачивать, то 30% у мощных промлазеров. Ну, те, которые не по ватту уже, а сотни Вт, или даже киловатты-десятки кВт. А у обычной кремниевой СБ под когерентным светом с энергией чуть больше ширины ЗЗ КПД за 90%. |
|
|
9.10.2016, 2:04
Сообщение
#4
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
"Уникальности", конечно, никакой нет... Люди уже и дроны запитывали, а там десятки Вт, и система слежения чуток интереснее...
Опять же, применимость всего этого... Куда - непонятно. Но система таки более чем реальная, рабочая и так далее. Если в космосе реально есть нужда в таком (скажем, чтоб зря большие солнечные батареи не тягать), то как раз с лазером - есть смысл, а с СВЧ - вообще никакого. |
|
|
10.10.2016, 6:25
Сообщение
#5
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
У ПП-лазеров КПД больше 70% (в ИК диапазоне)... там правда, качество излучения никакое, но то такое дело, житейское. Если обычный неодим светодиодами накачивать, то 30% у мощных промлазеров. Ну, те, которые не по ватту уже, а сотни Вт, или даже киловатты-десятки кВт. А у обычной кремниевой СБ под когерентным светом с энергией чуть больше ширины ЗЗ КПД за 90%. На поселок сколько таких диодов понадобится, Китай на сколько десятилетий загрузим каждым домом? А КПД панелек обратно преобразовать ИК, хоть на 1% натянут? -------------------- |
|
|
10.10.2016, 9:36
Сообщение
#6
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 562 Регистрация: 4.7.2014 Из: Moscow Пользователь №: 34 011 |
На поселок сколько таких диодов понадобится, Китай на сколько десятилетий загрузим каждым домом? А КПД панелек обратно преобразовать ИК, хоть на 1% натянут? Сквозной к.п.д. "ПП ИК лазер" - "кремниевая панель, оптимизированная под монохроматичное излучение" получается чуть больше половины, с учётом к.п.д. блока питания лазера и к.п.д. преобразователя после фотовольтаики. |
|
|
10.10.2016, 13:38
Сообщение
#7
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
На поселок сколько таких диодов понадобится, Китай на сколько десятилетий загрузим каждым домом? А КПД панелек обратно преобразовать ИК, хоть на 1% натянут? На какой "поселок"? Вообще, такие штуки - для питания удаленных движущихся объектов - роботы, дроны... для космоса вот чего-то там хотят. Ну и эта "ирония" была бы как-то понятна лет 30 назад, когда лазеры со светодиодной накачкой были перспективной темой в лабораториях, а светодиоды были индикаторами с милливатной мощностью. Нынче как бы волоконный лазер на киловатты на заводе не редкость. Про КПД панелек я сказал. У самых обычных кремниевых СБ из магазина (вот тех самых, у которых КПД от солнца 16-20%) потери при преобразовании солнечного света в основном - от несоответствия света энергии запрещенной зоны. У кремния она что-то там около 1.1эВ (длина волны около микрона, ближний ИК), любой свет энергичнее все равно даст пару с этой энергией. Вся остальная энергия будет профукана. А свет менее энергичный вообще не создаст пары. Поэтому, если хочется большого КПД от солнца - наворачивают дико дорогие многопереходные СБ, с множеством переходов под свой свет. Сначала снимаем пенки с синего, потом - с красного, потом уже ловим оставшийся ИК... и все равно потери. На "своей родной" длине волны (вот этот самый микрон для кремния) современная полупроводниковая СБ - очень эффективна. Потери - только на термализацию, дефекты, немного омических, в общем - мелочи жизни. При этом и они падают с ростом удельной мощности света (все рекорды КПД поставлены с концентрацией света). Если у нас лазер с правильной длиной волны, то эффективность - отличная! |
|
|
10.10.2016, 19:22
Сообщение
#8
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Для передвижных тем более СВЧ, а не свет.
Да и к ИК панельки кроме нагрева ничего не дает, максимальный КПД как раз в УФ диапазоне, где вместо диодов тогда уж обычную дугу в ртути. -------------------- |
|
|
10.10.2016, 20:44
Сообщение
#9
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Для передвижных тем более СВЧ, а не свет. Да и к ИК панельки кроме нагрева ничего не дает, максимальный КПД как раз в УФ диапазоне, где вместо диодов тогда уж обычную дугу в ртути. Вы, простите, чушь несёте. В смысле, таки совсем. Интернет-то у Вас есть? Вот возьмите и посмотрите ширину ЗЗ кремния. Ну или сразу так: |
|
|
10.10.2016, 20:53
Сообщение
#10
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Тут нужно пояснить: это график по энергии. Ну или по КПД - как угодно. Квантовая эффективность будет выглядеть такой горизонталью.
Вот там, где красная линия обрывается - это ширина ЗЗ кремния - 1.12эВ. Видите, где максимум у красной и у синей кривых? В ИК, чуть-чуть не доходя до неё. Потому что именно там минимум потерь на термализацию, вся энергия идёт создание электронно-дырочной пары, которую потом растащит поле перехода. Меньше - уже не будет пары. Выше - лишняя энергия кванта бессмысленно тратится в тепло (если зелёный 2эВ квант упал на батарею, то батарея всё равно отдаст полезной энергии как для ИК-кванта, на 1.1эВ, а остальное - в тепло). А почему в жёстком УФ у реальной СБ всё падает до нуля (там, где Вам мыслится некая "наибольшая эффективность" ) - это уже долгий и мутный разговор про экситоны и безызлучательные переходы. |
|
|
11.10.2016, 0:35
Сообщение
#11
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
За преобразование ИК, да еще с 20% Вам нобелевку просто обязаны дать.
-------------------- |
|
|
11.10.2016, 0:45
Сообщение
#12
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
|
|
|
11.10.2016, 6:29
Сообщение
#13
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Ну так где нобелевки?
Кроме ряда заявлений, где серийные панельки на ИК диапазон? -------------------- |
|
|
11.10.2016, 13:07
Сообщение
#14
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
|
|
|
11.10.2016, 14:10
Сообщение
#15
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Ну так где нобелевки? Кроме ряда заявлений, где серийные панельки на ИК диапазон? В любом магазине, на сайте, и т.п. Тот график относится к любой однопереходной батарее на поликристаллическом или монокристаллическом кремнии (то есть, процентов так 95 от того, что продаётся). Выше всё объяснил. Не верите мне - гугл, учебник ФТТ, и т.д. Ещё раз: это не теорема Ферма, это самые основы, посильные любому второкурснику. Вы полагаете, что я это всё придумал, что ли? И графики сам нарисовал? Сообщение отредактировал Татарин - 11.10.2016, 14:14 |
|
|
11.10.2016, 14:27
Сообщение
#16
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
А они нужны кому-то? Именно серийно. А тут безальтернативно. Возьмите солнечный спектр. И попробуйте закрыть максимум его площади вот таким треугольником, так чтоб получить как можно больше энергии. Максимум чувствительности неизбежно съедет в ИК. Тут всё спектр Солнца определяет: нам самим придётся подбирать материал так, чтоб он был чувствителен в ИК. Даже квантовый (не энергетический) максимум у Солнца - где-то около 1мкм, это ИК. Ну хорошо, не кремний а теллурид кадмия. Или CIGS. Результат-то - один фиг. Полупроводниковая однопереходная СБ чтоб получить максимальный КПД от Солнца, должна работать в ИК, и более того - там у неё и будет наибольший КПД. Конечно, есть варианты с многопереходными (например, тот же "Хевел" пытается ваять аморфный кремний поверх монокристалла). Там кривая чувствительности будет сложнее (но не за счёт ухудшения в ИК, а за счёт роста в видимом диапазоне). Или всякие более сложные штуки с преконверсией или хитрыми поглотителями - квантовые точки, люминесцентные конверторы, СБ на органике+диоксид титана... Но это всё пока таки экзотика для быта (90% рынка - поли- и монокремний, ещё около 9% - CdTe, остаток - аморфный кремний и CIGS). Как-то так. |
|
|
11.10.2016, 19:47
Сообщение
#17
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
-------------------- |
|
|
11.10.2016, 19:50
Сообщение
#18
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
В любом магазине, на сайте, и т.п. Тот график относится к любой однопереходной батарее на поликристаллическом или монокристаллическом кремнии (то есть, процентов так 95 от того, что продаётся). Выше всё объяснил. Не верите мне - гугл, учебник ФТТ, и т.д. Ещё раз: это не теорема Ферма, это самые основы, посильные любому второкурснику. Вы полагаете, что я это всё придумал, что ли? И графики сам нарисовал? Здесь дело не веры, а реалей и практики. Воспользовался рекомендацией, ну посмотрите результаты, включая даты и эффективность и что в основе... https://yandex.ru/search/?lr=213&msid=1...%82%D0%B2%D0%BE -------------------- |
|
|
11.10.2016, 20:05
Сообщение
#19
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Здесь дело не веры, а реалей и практики. Воспользовался рекомендацией, ну посмотрите результаты, включая даты и эффективность и что в основе... Ну вот я про практику и говорю. Не то ищите: Вы пытаетесь найти какие-то подтверждения своим словам, а нужно искать, как на самом деле. Ищите спектральный отклик нынешних батарей. Обычных, простых нынешних кремниевых СБ. И смотрите цифры, а не слова - "ИК" можно назвать излучение от 700нм до микрон так 20. А разница по энергии - в 20 раз, и интересовать должен диапазон, где ПП-лазеры работают. Конкретно - около микрона. |
|
|
11.10.2016, 21:12
Сообщение
#20
|
|
Опытный Группа: Haunters Сообщений: 146 Регистрация: 30.12.2014 Из: Беларусь Пользователь №: 34 079 |
В прошлом году к нам китайцы приезжали, разговаривали на тему беспроводной передаче энергии БПЛА (это была задача, над которой они работают). Наши сразу начали говорить про физику процесса. В итоге вроде на этом тема и затихла.
|
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 22.9.2024, 19:47 |