Hệ truyền không dây năng lượng mặt trời từ vũ trụ về mặt đất

Thảo luận trong 'Khác' bắt đầu bởi rvxbinhphuoc, 22/8/19.

  1. Tỉnh/Thành:

  2. Tình trạng:

  3. Giá bán:

    154,326 VNĐ
  4. Điện thoại:

    0966176079
  5. Địa chỉ:

  6. Thông tin:

    22/8/19, 0 Trả lời, 36 Đọc
  1. rvxbinhphuoc

    rvxbinhphuoc Member

    Tham gia:
    9/11/18
    Bài viết:
    190
    Đã được thích:
    0
    Credit:
    $5,393.23
    Hệ truyền không dây năng lượng mặt trời từ vũ trụ về mặt đất Truyền năng lượng không dây hay truyền công suất không dây WPT (Wireless Power Transmission) là quá trình truyền năng lượng cao từ một điểm đến một điểm nào đó không cần dây dẫn. Truyền năng lượng không dây, về cơ bản khác với truyền thông tin không dây trong viễn thông (như radio, TV, Rada, Mobilphone), ở đó thông tin được biến điệu truyền đi mọi hướng, tín hiệu có trong một dải tần xác định, máy phát điện công nghiệp cũ công suất tín hiệu ở đầu thu thường rất nhỏ (cỡ nW đến µW)… còn trong lĩnh vực truyền năng lượng không dây thì độ lớn và hiệu suất truyền năng lượng là quan trọng nhất, năng lượng chỉ truyền theo một chiều xác định. [​IMG] Phần lớn các hệ thống truyền năng lượng không dây trường gần dựa trên nguyên lý cảm ứng từ và cảm ứng điện từ. Về sau công nghệ truyền năng lượng không dây trường xa được thực hiện bằng nguyên lý phóng chùm tia công suất (powerbeam) ở dạng tia vi ba hay tia laser để truyền công suất lớn (cỡ KW, MW thậm chí thiết kế đến cỡ GW) từ vũ trụ về bề mặt trái đất. Về mặt lịch sử truyền năng lượng không dây được nghiên cứu triển khai rất sớm, cách đây khoảng 150 năm, bắt đầu từ các khái niệm và ý tưởng về truyền năng lượng mà không cần dùng đường dây tải điện cao thế do Nicolai Tesla khởi xướng. Tuy nhiên máy phát điện công nghiệp cũ giá rẻ từ đó đến nay kết quả lý thuyết và thực nghiệm về truyền công suất không dây đã không tiến bộ nhiều so với công nghệ truyền thông tin do thiếu mô hình lý thuyết và công nghệ mới phù hợp. Năm 1900 với việc triển khai truyền năng lượng không dây qua các tháp cao ở New York, làm sáng một số bóng đèn huỳnh quang ở khoảng cách 26 hải lý (cỡ 40 km), N.Tesla đã thu được một số kết quả đáng khích lệ trong lĩnh vực truyền không dây. Một số nhà nghiên cứu sau đó đã triển khai nhiều nghiên cứu thí nghiệm về truyền năng không dây trường gần dùng để nạp điện cho một số thiết bị như máy điện, ôtô, xe điện, máy tính, điện thoại di động... Doanh thu cho nạp điện không dây lên tới trên 1 tỷ USD. Tuy nhiên, chỉ đến năm 2004, sau các nghiên cứu lý thuyết tường minh hơn và nhất là sau các thí nghiệm của nhóm nghiên cứu tại MIT, vấn đề này mới được nghiên cứu mạnh mẽ, nhiều công ty lớn như Samsung, Intel đã nhanh chóng đầu tư và đạt được rất nhiều kết quả ấn tượng. Trong khi đó việc nghiên cứu truyền công suất trường xa đã được quan tâm mạnh từ những năm 1973, sau patent của Glaser Peter dùng chùm tia vi ba hay laser công suất cao để truyền công suất từ quỹ đạo GEO, MEO hay LEO trên vũ trụ về mặt đất. Từ đó đến nay đã có hàng chục dự án lớn ở Mỹ, Nhật, châu Âu, Trung quốc, Ấn Độ được triển khai với đầu tư hàng chục tỷ USD và đã thu được nhiều kết quả tốt. Nguyên lý cấu tạo của hệ thống truyền năng lượng cao không dây bằng chùm tia vi ba hoặc laser về mặt đất bao gồm các phần chính sau: Vệ tinh năng lượng mặt trời (SPS-Solar Power Satellite) bay trên quỹ đạo GEO, MEO, LEO, bao gồm một số khối thiết bị sau: - Khối thiết bị thu năng lượng mặt trời, thường bao gồm hệ thống gương để hội tụ năng lượng mặt trời, và các pannel pin mặt trời để cung cấp điện cho ma trận linh kiện vi ba (hoặc laser). - Khối ma trận linh kiện viba như TWT, cyclostron, hoặc cryston biến đổi năng lượng điện từ năng lượng mặt trời thành các tia vi ba có công suất cao. Còn đối với hệ laser là các ma trận laser công suất cao. - Hệ thống (ma trận) angten phát bức xạ vi ba bằng các angten liên kết pha đặt trên vệ tinh hướng xuống mục tiêu dưới đất, nơi có hệ thống angten thu. Còn đối với hệ laser là hệ thống phát chùm laser công suất cao xuống mục tiêu Không gian truyền dẫn năng lượng không dây: Bầu không gian vũ trụ từ quỹ đạo GEO, MEO hay LEO về mặt đất. Tần số (bước sóng) đối với công nghệ chùm tia vi ba là 2,58 GHz, hoặc tần số 5,8 GHz, còn đối với chùm tia laser là bước sóng hồng ngoại ở dải λ= 0,7 - 1,1µm Hệ thống thiết bị angten thu chùm tia vi ba (laser) biến đổi sang điện rồi truyền dẫn năng lượng đến nơi sử dụng: - Hệ thống thu chùm tia vi ba trên mặt đất là ma trận angten thu tín hiệu vi ba và bộ chỉnh lưu kết hợp với nhau, gọi là rectena. Tín hiệu vi ba được thu rồi chỉnh lưu bằng mạch chỉnh lưu dùng phôtôđiôt schottky. Vì năng lượng phát ra từ quỹ đạo GEO thường có dạng hình nón, nên ở mặt đất cần có rectena kích thước thích hợp mới thu nhận được hết năng lượng. Thông thường năng lượng tập trung chủ yếu ở trung tâm ra phía ngoài, tại rìa angten năng lượng bằng không. - Đối với hệ thống thu laser chủ yếu là dùng các tấm pin mặt trời PV đa lớp hiệu suất cao ghép vào nhau. Pin mặt trời có khả năng thu cả ánh sáng mặt trời tự nhiên và cả ánh sáng bức xạ từ vũ trụ phát ra. Về độ an toàn: hệ SPS chùm tia vi ba có độ an toàn hơn, mật độ công suất thấp so với mức tác hại; còn hệ dùng chùm tia laser thì độ an toàn không cao, nguy hiểm, có tác hại đối với con người. Về mức độ phát triển và kết quả đạt được: Hệ SPS dùng chùm tia vi ba đang được phát triển mạnh, dùng để truyền năng lượng từ GEO về và đã đạt được nhiều kết quả truyền được năng lượng cỡ KW trở lên. Hệ này đang được đầu tư hàng tỷ USD trong rất nhiều dự án lớn, và trong thời gian tới sẽ nghiên cứu để tiến tới truyền từ GW- TW. Còn đối với hệ chùm tia laser cũng được phát triển mạnh, với kinh phí đầu tư rất lớn, dùng cho các mục đích quân sự - làm vũ khí, cung cấp năng lượng cho các căn cứ quân sự nhỏ từ quỹ đạo LEO, nhưng ở trạng thái bí mật không công bố.

Chia sẻ trang này