千米级航天器、微波无线电能传输,它们是开启太空时代的金钥匙?
不久前,媒体报道说,我的国家将建造一个超大号航天器1,000米,这使许多人在科幻电影中充满渴望“死亡之星”和“星际军舰”,但这也是有点神秘和不现实。实际上开yun体育官网入口登录app开yunapp体育官网入口下载手机版,如果您正确阅读了它,我们的国家将建造一个太空电站,将太阳能电池板启动到地球轨道,形成一个公里的矩阵,然后将光能转换为电能,然后将其传输到地面上。
当然,它不是星星驱逐舰,而是太空电站
空间电站涉及的技术与太空站的技术不同。由于尺寸是太空站的十倍以上,因此它将涉及超大航天器的“轨道态结构”的振动耦合动力学和控制问题,以及轻量级的结构。材料和高频发射以及孔内部的精细组装,目前,回收和重复使用火箭和电磁轨道发射技术非常有用。
太空电站将比太空站更复杂
但是,我们今天要谈论的不是公里级的航天器和太空电站,而是与之密切相关的关键技术,即太阳能电池板将轻能变成地球轨道的电力,以及如何将电力转移到地球轨道上地球在哪里?可以拉多少一公里长的电线?尚未发明任何可以承受如此大的重量的电线材料,因此唯一的方法是传输无线电能量。
真正拖动电线是不可能的,物质强度无法承受
无线电能量传播类型多种多样,例如电磁感应,磁共振,电场耦合,激光,微波和机械波。最受欢迎的是微波无线传输技术,因为微波本身可以在真空中传播,并且它具有使用远场传播电磁波系统从长距离传输电能的优势。
微波无线传输的原理
当涉及微波无线传输功能时,有些人可能不了解它,但实际上,该原理非常简单,使用微波炉的人可以理解。微波炉将电能转换为微波炉,然后加热食物。但是,一旦遇到金属,微波炉将转换为电能,因此我们始终强调不能将金属板放在微波炉中,这可能会导致危险。
实际上,原理与微波炉相似
太空电站就像一个巨大的微波炉。它将光能转换为电能,然后将电力转换为微波炉,然后将其传输到地面。地面上的接收站使用金属接收设备,可以自然地将微波炉转换回电能,从而实现世界上电力的无线传输。当然,特定过程非常复杂,涉及小型高功率微波源的发展,这是将电能转换为微波能量的关键。无衍射高对焦天线的发展是接收微波能的关键。此外,还有关键技术,例如AC-DC高效率微波整流设计,高功率微波功率合成技术和整体系统优化。
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但是,话虽如此,电力和微波炉转换过程的损失也非常巨大,通常达到80%-90%,最大有效回报率为100%或20%。然而,最近,媒体报道说,中国电力科学研究所首次采用了基于第三代半导体(氮化岩二极管)的整流器天线从千瓦,总体传输效率为25.5%,这已经是世界高级水平。
传输效率为25.5%,几乎是最好的
当然,中国不仅有一个正在开发微波无线电能源传输技术空间技术学院等,他们都在这一领域前进。据湖北省科学技术部称,由武汉大学电力和机械学院团队开发的110 kV和220 kV高压线监测终端的无线电源设备经过了数年的研究和发展。该公司是国际权威组织和Hubei Woptai Energy Technology Co.,Ltd的。该公司是中国的第一个高科技企业,具有开发无线传输技术的概念。
我国家的许多单元正在开发微波无线电传输技术
在国际上,许多国家也在对这一方面进行研究。例如,日本三菱重工业已成功进行了微波传输测试。日本政府计划在2020年推出一颗SSP卫星,并在东京湾建造一个3公里的港口。人工岛,安排了50亿天线以接收微波炉并将其转换为电能。此外,将在人工岛上建造一个单独的变电站,以通过海底电缆将电力运送到东京,这可以在东京提供300,000户家庭。提供电力。
日本的计划
实际上,电力技术的微波无线传输不仅可用于天地中太空电台的能源传输,而且还可以用于在特殊地理条件下的电源,例如岛屿,珊瑚礁,峡谷和深山。在紧急情况下开yun体育app入口登录,例如自然灾害或特殊紧急维修,微波电力传输也可用于快速恢复灾难区域或停电区的电源。
微波无线电传输对救灾非常有用
不仅如此,它还与我们的日常生活和工作密切相关,例如无线传感网络充电,高空无人机的连续电源和高空操作平台,日本东京大学已成功开发能源传输系统,可以为圆圈飞行的微型无人机充电,以便您可以避免“整夜充电并获得半个小时的幸福”的尴尬。
可以用微波炉充电的无人机