Laser Power Transmission - Orkuveitu tækni til framtíðar

Frá því að rafmagnið var fundið upp og víða var ýtt til framleiðslu á lífrænum forritum, hvernig á að finna mjög skilvirka flutningsaðferð, eins langt og hægt er til að draga úr tapi á langflutningi, er ein af athygli orkugeirans og vísindamenn. Ofurháspennuflutningstækni Kína er tiltölulega leiðandi í heiminum, þó er enn taphlutfall upp á 2%-7% (fer eftir fjarlægð) í flutningsferlinu, sem er tap sem ætti ekki að vera hunsuð.
Hugmyndin um þráðlausa orkusendingu var fyrst sett fram af serbneska vísindamanninum Nikola Tesla fyrir 100 árum síðan og leysir hafa getu til að flytja mjög mikla orku í eina átt, sem fræðilega uppfyllir þarfir langlínusendingar. Rétt eins og sólarljós getur hlaðið hringrásartöflu, hefur leysir sem leið til langlínusendingar ekki aðeins mikið úttak heldur er einnig hægt að framkvæma hvenær sem er og hvar sem er án takmarkana á hleðslukaplum, sem hefur óviðjafnanlega kosti.
Árið 1992 tók bandaríska ABB-fyrirtækið forystuna í rannsóknum sem tengjast leysiraflgjafatækni, framkvæmd háspennulínurásarvöktunar og skipta smám saman út hefðbundnum CT-straumspenni. Bandaríska varnarmálaráðuneytið og flug- og geimferðastofnunin áttuðu sig einnig á því að ef gervihnötturinn og ómönnuð flugvél fara í gegnum laseraflgjafann geturðu náð lengri tíma til að sinna fleiri verkefnum, með öðrum orðum, leysirinn í hernum. og Aerospace hefur áður óþekkta möguleika, svo fjöldi leysir gervitungl virka viðkomandi tæknirannsóknir framkvæmdar á þennan hátt.
Árið 1997, Japan N. Kawashima og fleiri framkvæmdu notkun leysir orku sendingu til tungl eldfjall botn rannsaka vélmenni (ROVER) orku framboð tilraun. Vegna þess að það er ekkert sólarljós inni í eldfjallinu, aðeins í gígnum til að taka á móti sólarljósi í leysir, send til botns eldfjallsins til Rover orkugjafa. Geislakerfi leysir framleiðsla máttur 60W, flutningsfjarlægð 1000m, með góðum árangri keyra 10W vélmenni rekstur, photoelectric viðskipti skilvirkni um 20%.
Árið 2005 sló NASA Marshall geimflugsmiðstöðin í gegn, í fyrsta skipti með 500 W afli, bylgjulengd 940nm leysir í 15m fjarlægð frá örbílnum til að veita 6W af rafmagni, þannig að farartækið virkaði í 15 mín. 2013, US Naval Laboratory notaði með góðum árangri 2kW leysir í 40m fjarlægð frá UAV fjarstýringu.
Fullkomið leysirorkuafhendingarkerfi samanstendur af þremur einingum, nefnilega leysisendiseiningunni, leysisendingareiningunni og leysir-í-rafmagnsbreytingareiningunni. Meðal þeirra er skilvirkni leysir og ljósafruma kjarninn í öllu leysiorkukerfinu, hvernig á að búa til leysiorku með umbreytingu rafmagns - ljóss - rafmagns, eins langt og hægt er til að lágmarka lofthjúpsdeyfingu, ljósbreytingardeyfingu, er lykilvísitala þessa kerfis. Varnartækniháskóli Kína, Nanjing háskólinn fyrir flug- og geimvísindafræði, Wuhan háskólinn, Shandong Institute of Aerospace Electronics Technology og aðrar rannsóknarstofnanir hafa einnig framkvæmt viðeigandi rannsóknir á gallíumarseníði, einkristölluðu sílikoni og öðrum ljósafrumum til að ná fram mismunandi bylgjulengdum og fjarlægðum. leysir aflgjafinn.
Á undanförnum árum hafa Japan, Rússland og önnur lönd einnig einbeitt sér að tækniforritum sem tengjast leysiraflsflutningi.
Rússland leggur áherslu á beitingu leysiraflsflutnings í geimnum. Árið 2021 ætlar rússneska „orku“ eldflaugageimsfyrirtækið að nota leysirinn fyrir þráðlausa orkuflutningstilraunir, fyrir framtíð orkuflutnings í geimnum til að gera hagkvæmniprófanir. Geimtilraunin, sem er kennd við „Pelican“, vísar til notkunar leysigeisla til orkuflutnings milli geimfara og hefur tilraunin verið innifalin í langtíma vísindatilraunaáætlun rússneska hluta Alþjóðlegu geimstöðvarinnar. Eins og er, hefur skilvirkni ljósleiðara náð 60%, þannig að notkun leysis til að senda rafmagn frá einu geimfari til annars mun vera mjög áhrifaríkt. Rússneskir vísindamenn eru bjartsýnir á notkun þráðlausrar leysiraflsflutningstækni til að hlaða gervihnetti á braut um geim.
Japan er aftur á móti fyrst og fremst að varpa sýn sinni á lífsumsóknir sínar. Tækniháskólinn í Tókýó og aðrar stofnanir hafa skuldbundið sig til að þróa siðmenningu „léttrar þráðlausrar hleðslu“ tækni. Notkun raforku til að gefa frá sér leysigeisla hluti, leysigeislaða hluti og síðan í gegnum raforkuframleiðsluborðið verður breytt í raforku, svo að ekki aðeins sé hægt að spara farsíma, heimilistæki stillingar hleðslulínu vandræði, heldur einnig til að leysa nýju orkutækin. þarf að stoppa reglulega á leiðinni til að finna hleðslubunkana hleðsluvandamál.
Laser raforkuflutningstækni hefur marga kosti, en hefur einnig nokkur vandamál sem þarf að leysa. Til dæmis, sem nú er notað til aflflutnings á ofurháspennulínum er ekki auðvelt að komast í snertingu við mannslíkamann, og ofur-mikill leysir sem treystir á loftútbreiðslu, auðvelt að verða fyrir áhrifum af ýmsum endurspeglum, þegar geislað er á mannslíkaminn getur valdið alvarlegri hættu. Annað dæmi, hvernig á að tryggja að leysirinn í mismunandi loftslagsskilyrðum til að tryggja stöðuga og áreiðanlega sendingar skilvirkni, draga úr dempun, en nákvæmlega send til þörf fyrir búnað móttakara, en einnig í bið mælingar og fókus tækni bylting. Að lokum táknar leysiraflsflutningstækni framtíðarstefnu þróunar orkugjafa og hefur breitt notkunarrými.