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2015-04-04 阅读 (22571).
据国外报道,日本科学家已经成功试验了无线电力传输,这将成为未来实现空间太阳能发电的关键。
在未来的某一天,太空太阳能电池板将能够为地球供电。
太空太阳能的灵感来自上世纪六十年代的美国。 2011年福岛核事故**后,核电站被关闭,本已资源匮乏的日本越来越依赖进口能源。 因此,日本于2009年启动了由日本工业部资助的“太空太阳系”项目。
研究人员使用微波成功地将数千瓦的电能传输到55米外的接收器。 这个距离并不遥远,却是实现在地面上利用空间太阳能技术的关键一步。
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的一位发言人说:“将近2千瓦的电力通过微波传输到远处的小型接收器,这是前所未有的。 “与地面接收太阳能发电相比,空间太阳能发电具有许多优势,最突出的是发电稳定,不受天气和时间的影响。
像国际空间站(ISS)这样的卫星由当地材料提供动力,并使用来自太空的太阳能来维持自身。 对于生活在地球上的人们来说,这只能是科幻小说的情节,而我们使用的太阳能都是在地面上收集的。
日本的研究为人类在未来获得取之不尽用之不竭的太空太阳能提供了可能性。 目前的研究只是一个原型,最终成熟的设备将是一颗微波传输太阳能卫星,带有面板和发射天线来收集太阳光,放置在距离地面36,000公里的太空轨道上。
这项技术可能还需要几十年的时间才能成熟并投入实际使用,可能在2040年之后。 “有许多技术挑战需要克服,例如如何将如此庞大的收集和传输结构送入太空。 设备的构造和维护也存在问题。 ”
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电力也可以无线传输。 无线数据传输在某种程度上也是一种电传输,但传输的“电”功率并不大。 通常无线数据传输的接收端需要功率来放大接收到的信息,因此传输数据所需的能量不需要很大。
无线电传输的难点不在于协议,而在于大容量无线电传输。
交流电。 无线传输是通过电场和磁场的相互转换进行的,只有交变磁场才能感应出交变电场,实现无线传输。
和直流电。 不可能通过电场和磁场之间的转换进行无线传输,因为发送方的直流电流只能感应出恒定磁场,而恒定磁场不能在接收方的设备中感应出电场,从而无法完成传输。
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无线传输能量的方法有很多种,太阳不是最明显的例子吗? 从广义上讲,太阳能电池不就是无线电力传输的一种形式吗?
如果必须严格的话,从输出端到接收器必须人为严格控制,这样的技术也有现成的,利用电磁感应,两个线圈之间可以无线传输电能,变压器就是这个原理,现在的手机无线充电也由此而来,只是传输距离有限。
远距离无线电力传输呢? 也有这样的技术,原理与无线电通信相同。 电磁波既可以作为信息的载体,也可以作为能量的载体。 虽然,当涉及到无线电通信时,它不是由这部分能量驱动的。
虽然无线电力传输和无线通信都可以使用电磁波作为载体,但两者的侧重点不同。 通信很容易实现,因为它只需要电磁波达到信息的分辨率,而不需要它的准直,甚至电磁波传播得越多越好。 电力传输并非如此,点对点传输希望尽可能少地耗散。
准直后的无线电波能量密度高,在大气中传播可能对人体造成伤害。 这并不容易做到。 当然,如果我们实现了可控核聚变,我们可支配的能量是如此接近无限,以至于我们不在乎损失,这种方式是相对容易实现的。
在这里,我必须提出特斯拉天才的伟大想法。 他曾经想用这个特定的球体作为导体,让低频的电辐射在其中产生共振,与高层大气形成一个环路,将能量广播到整个地球。
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首先,我们需要了解什么是无线电力传输。
无线电力传输技术是利用无线电技术传输电能的技术,目前还处于实验阶段。
从技术上讲,无线传输技术与无线电通信中使用的发射和接收技术之间没有本质区别。 但前者关注的是能量的传输,而不是附着在能量上的信息。 无线传输技术最大的难点在于无线电波的扩散和不良的吸收和衰减,比如手机是无线的,通过卫星传输数据,可以想象,当地球可以运行无线传输时,不仅节省了传输电缆的成本,还避免了传输过程中电阻造成的损失, 主要由线圈组成,特点是能够同时产生高频和低电流的大滚动电压交流电。
这种高频电流可以通过空气远距离无线传输到另一个接收器,对人体没有不良影响,不仅如此,当无线传输施加到高压电流上时,它可以转换为高频高压电流,并且可以无限地传输功率! 而当世界实现无线电力传输时,不需要连接任何电线或外部设备进行连接,只需要一个条件,那就是流动的空气。 基本上,您不必支付任何电费!
现在使用全球无线电力传输的最大障碍是两大金合欢无法准确计量。 可以计算能量密度。 如果能量密度低,则电力不够,如果能量密度过高,则金属物体会直接燃烧。
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根据能量传输过程中继电器能量的不同形式,无线能量传输可分为:磁(场)耦合、电(场)耦合、电磁辐射(如太阳辐射)、机械波耦合标尺线(超声波)。 其中,磁耦合式是最流行的无线电力传输方式(21世纪初),即将高频电源加载到发射线圈中,使发射线圈在电源的激励下产生高频磁场,接收线圈耦合在这种高频磁场的作用下产生电流,实现无线电力传输。
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无线电力传输损耗很大。
因此,该技术适用于不关心输电损耗的猜测和波动领域,这是一个经济账户。
发电厂发电后进行远距离传输,不会使用无线传输,如高压、超高压等,以减少传输损耗。
但是,如果在某些方面不关心损耗,可以考虑无线电源传输,例如弱电系统,其中总功耗不大,损耗会很大,无线传输充电尖峰非常方便。 孤岛输电,耗电量不大,输电线路昂贵,因此无线电力传输可能是一个解决方案。 如果空间站可以使用无线电力传输,当然可以考虑,因为建造传输和转换线路的成本太高。
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无线电力传输是用于交流电的无线电电磁波的传输! 然后无线谐振接收系统接收并驱动电机!
尼古拉·特斯拉(1856年生于1943年)是世界著名的发明家、物理学家、机械工程师和电气工程师,1856年7月10日出生于克罗地亚。 在19世纪末和20世纪初,他对电学和磁学做出了杰出的贡献。 他的专利和理论工作是基于现代交流电力系统,包括多相配电系统和交流发电机,他是第一个提出和研究电力无线传输技术的人!
2006年,麻省理工学院(MIT)最前沿的技术,可以利用“谐振电磁感应”将无线电源传输到三米,在空中点亮了一个60瓦的灯泡,在三米以外的距离内无法点亮,十多米后就没有电了。
自1945年以来,美军已经能够通过空气传输约150公里的太阳能,但电力极弱,直到后期出现了惊人的突破,可以从地球上点亮月球上一个60瓦的灯泡,超越了“理论科学界”的科技水平至少50年, 其中一些技术被美国航空航天管理局使用。
在未来,只要人类改变物质的分子运动规律,就有可能。 每一种物质都是由分子组成的,分子的运动都有特定的规律。 我举个例子,比如水,水的分子是朝同一个方向旋转的,如果你改变水分子的旋转方向,那么水的性质就完全改变了,热的时候结冰,冷的时候流动。 >>>More