遠程能量傳輸系統是壹種用激光遠距離無接觸傳輸能量的新技術,主要應用於飛行器上,該項發明擁有三項國家專利,它主要是解決飛行器的續航能力問題。
該項發明通過三項技術創新用激光能量傳送的技術方案解決了飛行器續航問題。具體方案如下:利用激光方向性強、不易擴散、傳送距離遠的特點在地面設立多點基站式發射裝置;在飛行器上安裝光伏電池、導熱系統、半導體溫差電池、散熱器。飛行器上的光伏電池接收到激光後將壹部分能量轉化為電能,另壹部分轉化為熱能,熱能由導熱系統傳送到半導體溫差電池,由半導體溫差電池將熱能轉化為電能。從而增強了飛行器的續航能力。
由於中小型飛行器由於載重能力有限,所攜帶的燃料不多導致其航能力弱,無法長時間工作,因此得不到普遍使用,於是想到要研發壹種續航能力強且易推廣的中小型飛行器。由此想到在其飛行過程中用激光補充能量。
研究過程
1、確定了通過發射激光,太陽能光伏電池做接收轉化裝置的方案;2、用鹵素燈和太陽能光伏電池做了模擬實驗;3、對單壹能量發射點做了修改,改為多點基站式激光發射;4、經過試驗,又對出現的問題--光電轉換效率低做了改進。采用了光熱復合式激光接收轉化裝置。
方法及原理
系統分析法、功能模擬法、整體優化法、機械原理、塞貝克效應、西伯克效應、信息工程原理。
項目貢獻及創新部分
1、創新了壹種遠程無接觸能量傳輸裝置。
2、創新了多點基站式激光發射的方法,增強了激光傳輸裝置的實用性。
3、創新了光熱復合式綜合能量轉化裝置,提高了能量轉化率,解決了能量轉化過程中的損耗問題。
同類研究情況調查及比較
普通的飛機以化石燃料為供能物質,不但汙染環境且儲量有限。而該項發明通過在飛行器飛行過程中用激光為其提供能量,從而增強了飛行器的續航能力。只要飛行器能接收到激光便可以無間斷的飛行。
飛行器在起飛和降落時所消耗的能量是最多的,甚至是飛行時耗能的兩倍,如果盡量減少飛行器的起飛和降落的過程便可以節省很大壹部分能量。因此來說,該項發明投入使用可以帶來巨大的經濟效益。但由於激光通常被作為武器使用,危險性高,因此該項發明還未投入使用。
進壹步完善該發明的設想
如果能夠提高光伏電池的轉化率便可以進壹步增強飛行器續航能力;還有壹點就是提高溫差發電的轉化率,進壹步減小能量損失,提高能量利用率。最主要的壹點是解決激光的危害問題,為該項發明投入使用奠定基礎。
研究人員及其發明創造部分
闞鑫源在研究中發明了遠程無接觸能量傳輸裝置,孫寧在研究中創新了多點基站式能量發射方法,邊陽在研究中創新了綜合能量轉化裝置。
下面對三項專利做具體介紹
該項發明最核心的壹項專利是遠程無接觸能量傳輸裝置,其專利說明書如下:
說 明 書
技術領域
本實用新型涉及壹種激光能量傳送裝置,其特征是激光發射器發射出光束照射在太陽能電池上,太陽能電池通過導線連接在用電器上。
背景技術
目前,隨著科技進步,空中航行,空中拍攝、空中偵察、空中實驗過程中有大量飛行器械投入使用。這些設備無壹例外都需要能量來提供動力,但由於在起飛過程中增加負載會間接增加飛行成本。增大飛行器載重能力會增加飛行器的制造成本。同時,由於要補充能量,飛行器在空中連繼飛行的時間就會受到影響,從而影響使用效果。
實用新型內容
根據以上現有技術中的不足,本實用新型要解決的技術問題是:提供壹種可以用激光傳送能量的裝置,以實現無接觸補充能量。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:激光發射器發射出光束照射在用電器的太陽能電池上,太陽能電池通過導線連接在用電器上。
激光發射器通電後發光,光束照射在遠處的太陽能電池上,太陽能電池把激光的能量轉化成電能從而實現對用電器供電。
本實用新型所具有的有益效果是:不用連線,就可以傳遞能量,這樣設備壹邊執行任務壹邊補充能量,可以避免往返充電,提高使用效率,使用更加方便。普通的太陽能轉化成電能供電,在夜間、陰天會供電不足,本實用新型因為能量由激光攜帶的能量來提供,所以受太陽光照影響小。
附圖說明
下面結合附圖和示例對本實用新型進壹步說明。
其中:1、激光發射器;2、太陽能電池;3、用電器;4、導線
具體實施方式
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:激光發射器(1)發射出光束照射在太陽能電池(2)上,太陽能電池通過導線(4)連接在用電器(3)上。
激光發射器(1)通電後發光,光束照射在太陽能電池(2)上,太陽能電池(2)把激光的能量轉化成電能,通過導線(4)為用電器(3)輸送電能。
專 利 原 理 附 圖
權 利 要 求 書
1、壹種能量傳輸裝置,其特征是:激光發射器(1)發射出光束照射在太陽能電池(2)上,太陽能電池通過導線(4)連接在用電器(3)上。
專利受理通知書