RU2548571C2 - System for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam - Google Patents
System for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548571C2 RU2548571C2 RU2013115058/07A RU2013115058A RU2548571C2 RU 2548571 C2 RU2548571 C2 RU 2548571C2 RU 2013115058/07 A RU2013115058/07 A RU 2013115058/07A RU 2013115058 A RU2013115058 A RU 2013115058A RU 2548571 C2 RU2548571 C2 RU 2548571C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmitting
- laser
- energy
- electrodes
- receiving
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам электропитания удаленных потребителей электрической энергии по однопроводным линиям передачи энергии.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to power devices for remote consumers of electrical energy via single-wire power transmission lines.
Известны системы электропитания электротехнических устройств с использованием генератора переменного напряжения, подключаемого к потребителю, включающие источник переменного напряжения, преобразователь частоты и высокочастотный трансформатор, один вывод высоковольтной секции которого изолирован или заземлен, а второй предназначен для подачи высоковольтной энергии потребителю (патент РФ №210013, 1997, Электропередачи переменного и постоянного тока. Электротехнический справочник, Энергоатомиздат, 1988, стр.337-352, Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp., Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи электрической энергии. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2004. - 188 с., Стребков Д.С. Никола Тесла и перспективы современной энергетики. М.: ГНУ ВИЭСХ. 2013, 13 с., Стребков Д.С. Резонансный метод передачи электрической энергии по однопроводниковым волноводным воздушным и кабельным линиям. М.: ГНУ ВИЭСХ. 2012, с.34-35).Known power supply systems for electrical devices using an alternating voltage generator connected to a consumer, including an alternating voltage source, a frequency converter and a high-frequency transformer, one terminal of the high-voltage section of which is insulated or grounded, and the second is designed to supply high-voltage energy to the consumer (RF patent No. 210013, 1997 , AC and DC Power Transmission, Electrotechnical Handbook, Energoatomizdat, 1988, pp. 337-352, Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp., Strebkov D.S., Nekrasov A.I. Resonant methods of electric energy transmission.M .: GNU VIESH, 2004. - 188 pp., Strebkov D.S. Nikola Tesla and prospects of modern energy. M: GNU VIESH. 2013, 13 pp., Strebkov DS Resonant method of electric power transmission through single-wire waveguide overhead and cable lines. M: GNU VIESH. 2012, p. 34-35).
В известных системах используют однопроводную технику передачи энергии потребителю. В них отсутствует выделение тепла в проводнике, подводящем электрическую энергию, что обуславливает возможность использовать проводники малого поперечного сечения без потери электроэнергии на их нагрев.Known systems use a single-wire technique for transferring energy to a consumer. They do not produce heat in a conductor supplying electrical energy, which makes it possible to use conductors of small cross section without loss of electricity to heat them.
Недостатком известных систем является необходимость использования для передачи энергии опор, изоляторов, провода или кабеля, что увеличивает стоимость передачи электроэнергии.A disadvantage of the known systems is the need to use supports, insulators, wire or cable for energy transfer, which increases the cost of electricity transmission.
Другим недостатком является невозможность прямого использования известных систем для непосредственного питания движущихся электрических транспортных средств (автомобилей, тракторов, самолетов, ракет, кораблей, дирижаблей) из-за жесткой связки их приемного и передающего трактов проводной линией связи.Another disadvantage is the impossibility of direct use of known systems for the direct power supply of moving electric vehicles (cars, tractors, planes, rockets, ships, airships) due to the rigid connection of their receiving and transmitting paths with a wired communication line.
Известна система для беспроводного электропитания удаленных потребителей электрической энергии по лазерному лучу, в том числе для непосредственного питания стационарных и мобильных электрических транспортных средств: автомобилей, тракторов, самолетов, ракет, кораблей, дирижаблей и т.д. (патент РФ №2143775, опубл. 27.12.1999).A known system for wireless power supply to remote consumers of electrical energy through a laser beam, including for the direct power supply of stationary and mobile electric vehicles: cars, tractors, planes, missiles, ships, airships, etc. (RF patent No. 2143775, publ. 12/27/1999).
Известная система для беспроводного электропитания удаленных потребителей энергии по лазерному лучу содержит передающий и приемный модули электрической энергии, токосъемные электроды которых установлены соосно и соединены между собой лазерной линией резонансной передачи электрической энергии, содержащей не менее двух импульсных лазеров для ионизации атмосферы и создания токопроводящего воздушного канала между электродами передающего и приемного модулей, причем передающий модуль содержит повышающий резонансный трансформатор Тесла, а приемный модуль - понижающий резонансный трансформатор Тесла и/или диодно-конденсаторный блок, соединенные с соответствующими электродами передающего и приемного модулей.The known system for wireless power supply of remote energy consumers through a laser beam contains transmitting and receiving modules of electrical energy, the collector electrodes of which are mounted coaxially and interconnected by a laser line of resonant transmission of electrical energy containing at least two pulsed lasers to ionize the atmosphere and create a conductive air channel between electrodes of the transmitting and receiving modules, and the transmitting module contains a step-up resonant transformer Te la, and a receiving unit - lowering the resonant Tesla transformer and / or diode-capacitor unit, connected to the respective electrodes of the transmitting and receiving modules.
При этом проводящий канал формируют непрерывным лазерным излучением или с помощью генератора излучения в импульсном режиме с синхронной подачей на проводящий канал электрических импульсов от высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла. В качестве источника лазерного излучения использован инфракрасный CO2-лазер с длиной волны 10,6 мкм мощностью 1 кВт, неодимовый лазер с удвоением частоты с длиной волны 0,53 мкм и электрической мощностью 0,5 кВт, генератор рентгеновского и другого излучения, генератор аэрозолей и другие устройства, создающие повышенную проводимость канала по оси пучка излучения.In this case, the conductive channel is formed by continuous laser radiation or using a radiation generator in a pulsed mode with a synchronous supply of electrical impulses to the conductive channel from the Tesla high-voltage high-frequency transformer. As a source of laser radiation used infrared CO 2 laser of wavelength 10.6 microns of 1 kW, neodymium laser with frequency doubling with a wavelength of 0.53 microns and an electric power of 0.5 kW, the generator of X-ray and other radiation, aerosol generator and other devices that create increased channel conductivity along the axis of the radiation beam.
Недостатком известной системы, выбранной в качестве прототипа, являются повышенные потери электрической энергии на формирование токопроводящего канала, приводящие к снижению коэффициента полезного действия (КПД) электропитания удаленных потребителей электроэнергии.A disadvantage of the known system, selected as a prototype, is the increased loss of electrical energy on the formation of a conductive channel, leading to a decrease in the efficiency (efficiency) of power supply to remote consumers of electricity.
Это связано с тем, что длина волны 10,6 мкм инфракрасного CO2-лазера с мощностью 1 кВт и длина волны 0,53 мкм неодимового лазера, используемые преимущественно в радиолокации и оптической связи (Квантовая электроника. Под ред. М.Е. Жаботинского. М.: «Советская энциклопедия». 1969. 446 с., Пестов Э.Г., Лапшин Г.М. Квантовая электроника. М.: Воениздат. 1972, 331 с., Яманов Д.Н. Основы электродинамики и распространение радиоволн. Часть 2. М.: МГТУ ГА, 2005. 100 с., Физическая энциклопедия. Под ред. А.М. Прохорова, т. 5, М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. с.81) выбраны из условия попадания в окна прозрачности атмосферы. При этом с помощью указанных лазеров эффект электрической ионизации воздушной среды (см. Квантовая электроника. Под ред. М.Е. Жаботинского. М.: «Советская энциклопедия». 1969. 446 с., 10, 14, / «световой пробой», Яманов Д.Н. Основы электродинамики и распространение радиоволн. Часть 2. М.: МГТУ ГА, 2005. 100 с., СВЧ - энергетика. Сборник под редакцией Э. Окресса. Перевод под редакцией Шлифера Э.Д. М.: Издательство Мир, 1971) «световой пробой» возможен в ограниченном объеме (в точке фокусировки) только путем создания высокой (109 Вт/см2) плотности мощности электромагнитного излучения (ЭМИ) и его электрического поля в точке фокусировки (Епр≈30 кВ/см).This is due to the fact that the wavelength is 10.6 μm of an infrared CO 2 laser with a power of 1 kW and the wavelength of 0.53 μm is a neodymium laser, used mainly in radar and optical communications (Quantum Electronics. Edited by M.E. Zhabotinsky M.: “Soviet Encyclopedia.” 1969. 446 p., Pestov E.G., Lapshin G.M. Quantum Electronics. M: Military Publishing. 1972, 331 p., Yamanov D.N. Fundamentals of Electrodynamics and Radio Wave Propagation Part 2. M.: MSTU GA, 2005. 100 p., Physical Encyclopedia, ed. By A.M. Prokhorov, vol. 5, M.: Big Russian Encyclopedia, 1998. p.81) are selected from the conditions Wii getting into the windows of transparency of the atmosphere. Moreover, using these lasers, the effect of electrical ionization of the air (see Quantum Electronics. Edited by ME Zhabotinsky. M.: “Soviet Encyclopedia.” 1969. 446 p., 10, 14, / “light breakdown”, Yamanov, D.N., Fundamentals of Electrodynamics and Radio Wave Propagation, Part 2, Moscow: MGTU GA, 2005. 100 pp., Microwave Energy, Collection edited by E. Okress, translated under the editorship of Schlifer, ED M: Publishing House Mir , 1971) "light breakdown" is possible in a limited volume (at the focusing point) only by creating a high (10 9 W / cm 2 ) power density of the electromagnet itnogo radiation (EMR) and the electric field at the focal point (E pr ≈30 kV / cm).
При этом за счет «светового пробоя», приводящего к сплошной ионизации практически всех составляющих частиц атмосферного воздуха в приземных слоях атмосферы (Справочник по системотехнике. Под ред. Р. Макола. Перевод с английского под ред. А.В. Шилейко. М.: «Советское радио». 1970. 688 с., Герман Дж. Р., Гольдберг Р.А. Солнце, погода, климат. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981, СВЧ - энергетика. Сборник под редакцией Э. Окресса. Перевод под редакцией Шлифера Э.Д. М.: Издательство Мир, 1971, Батенин В.М., Климовский И.И., Лысов Г.В., Троицкий В.Н. СВЧ - генераторы плазмы. Физика. Техника. Применение. М.: Энергоатомиздат. 1988. 224 с., Полетавкин П.Г. Космическая энергия. - М.: Наука, 1981, с.103-130) в точке фокуса создается плазма с плотностью (
Использование рентгеновского лазера (патент РФ №2143775, 27.12.1999) для создания токопроводящего канала в атмосфере также проблематично из-за его высокой ионизирующей способности и быстрого расхода энергии Еи на создание протяженных каналов с плотностью плазмы
Минимальное значение энергии Еи, требуемой для реализации системы по прототипу, в первом приближении может быть найдено / Квантовая электроника. Под ред. М.Е. Жаботинского. М.: «Советская энциклопедия». 1969. 446 с., СВЧ - энергетика. Сборник под редакцией Э. Окресса. Перевод под редакцией Шлифера Э.Д. М.: Издательство Мир, 1971., Звонов А.А., Тарасенко В.Ф. Лазерная антенна. RU 2081488, 10.06.1997, Звонов А.А., Ратова Е.А. Лазерная электростанция. RU 2076470. 27.03.1997 / из выражения
Так для лучших условий прототипа (D=1 км=105 см, радиус 0,5 см) требуемая энергия (Еи) ЭМИ для создания токопроводящего канала со сплошной ионизацией атмосферных частиц в приземном слое атмосферы и с временем существования (релаксации) плазмы в созданном канале доли ÷ единицы сек составляетSo for the best conditions of the prototype (D = 1 km = 10 5 cm, radius 0.5 cm), the required energy (E and ) EMP to create a conductive channel with continuous ionization of atmospheric particles in the surface layer of the atmosphere and with the lifetime (relaxation) of the plasma in the created channel fractions ÷ units sec is
Еи = 6.62517·10-34 Дж·с × 1.5·1016 Гц × 1019 см-3 × 3.14 ×E and = 6.62517 · 10 -34 J · s × 1.5 · 10 16 Hz × 10 19 cm -3 × 3.14 ×
× 0.25 см2 × 105 см = 7.8·106 Дж = 7.8 МДж.× 0.25 cm 2 × 10 5 cm = 7.8 · 10 6 J = 7.8 MJ.
С учетом КПД использованных лазеров (1÷10) % (патент РФ №2143775, 27.12.1999) требуемая энергия в импульсе для создания токопроводящего состояния будет составлять (78÷780) МДж.Taking into account the efficiency of the used lasers (1 ÷ 10)% (RF patent No. 2143775, 12/27/1999), the required energy in a pulse to create a conducting state will be (78 ÷ 780) MJ.
При частоте следования лазерных импульсов 1 Гц (Т=1 имп/с) средняя мощность электрической энергии для электропитания лазера и поддержания канала передачи энергии в токопроводящем состоянии будет составлять Рср=(28÷280)·109 кВт-час.At a laser pulse repetition rate of 1 Hz (T = 1 pulse / s), the average power of electrical energy for powering the laser and maintaining the energy transmission channel in a conductive state will be P cf = (28 ÷ 280) · 10 9 kWh.
Вклад высоковольтного напряжения в ионизацию токопроводящих каналов в прототипе несущественен. Это связано с тем, что при рентгеновской фотоионизации и «световом пробое» (нерациональным по частоте излучением) происходит полная ионизация частиц в атмосферном канале и больше ионизировать нечего. Единственно высоковольтная ионизация будет сглаживать флуктуацию плазмы в период между лазерными импульсами.The contribution of high voltage to the ionization of the conductive channels in the prototype is not significant. This is due to the fact that during x-ray photoionization and “light breakdown” (radiation irrationally in frequency), the particles completely ionize in the atmospheric channel and there is nothing more to ionize. The only high-voltage ionization will smooth out plasma fluctuations in the period between laser pulses.
Учитывая, что в прототипе /2/ средняя мощность электрической энергии, передаваемая по лазерному лучу потребителю, составляет (30÷60) МВт-час, а затраты на передачу этой энергии по указанному лучу составляют Pср=(28÷280)·109 МВт-час, то КПД известного способа и устройства передачи энергии по лазерному лучу существенно меньше заявленного в /2/ КПД.Given that in the prototype / 2 / the average power of electric energy transmitted through the laser beam to the consumer is (30 ÷ 60) MWh, and the cost of transmitting this energy through the specified beam is P cf = (28 ÷ 280) · 10 9 MW-hour, then the efficiency of the known method and device for transmitting energy through a laser beam is significantly less than declared in / 2 / efficiency.
Задачей изобретения является повышение коэффициента передачи электрической энергии на удаленные потребители электрической энергии по лазерному лучу.The objective of the invention is to increase the coefficient of transmission of electrical energy to remote consumers of electrical energy through a laser beam.
Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является снижение потерь электрической энергии на формирование токопроводящего канала в лазерном луче.The technical result that provides a solution to this problem is to reduce the loss of electrical energy on the formation of a conductive channel in the laser beam.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что система для беспроводного электропитания удаленных потребителей энергии по лазерному лучу, содержащая передающий и приемный модули электрической энергии, токосъемные электроды которых установлены соосно и соединены между собой лазерной линией резонансной передачи электрической энергии, содержащей не менее двух импульсных лазеров для ионизации атмосферы и создания токопроводящего воздушного канала между электродами передающего и приемного модулей, причем передающий модуль содержит повышающий резонансный трансформатор Тесла, а приемный модуль - понижающий резонансный трансформатор Тесла и/или диодно-конденсаторный блок, соединенные с соответствующими электродами передающего и приемного модулей, отличающаяся тем, что лазерная линия резонансной передачи электрической энергии дополнительно содержит блок сведения лазерных лучей, блок сведения установлен соосно с токосъемным электродом передающего модуля или в непосредственной близости от него, токосъемные электроды передающего и приемного модулей выполнены тугоплавкими, лазеры разнесены по частоте на величину, соответствующую Фраунгоферовым линиям поглощения электромагнитного излучения молекулами и/или атомами атмосферного воздуха, лазеры выполнены с длительностью импульсов, не меньшей времени распространения потенциальной волны между электродами приемного и передающего модулей, период следования импульсов лазера выполнен не меньшим времени релаксации плазмы в ионизированном воздушном канале, резонансная частота передающего и приемного трансформаторов Тесла выполнена кратной частоте следования лазерных импульсов, а тугоплавкие электроды выполнены из вольфрама и/или графита.The achievement of the claimed technical result and, as a result, the solution of the problem is ensured by the fact that the system for wireless power supply of remote energy consumers via a laser beam, comprising transmitting and receiving electric energy modules, the collector electrodes of which are mounted coaxially and interconnected by a laser line of resonant transmission of electrical energy containing at least two pulsed lasers to ionize the atmosphere and create a conductive air channel between the electrodes and transmitting and receiving modules, the transmitting module comprising a Tesla resonance transformer and the receiving module comprising a Tesla resonance transformer and / or a diode-capacitor unit connected to respective electrodes of the transmitting and receiving modules, characterized in that the laser line for resonant transmission of electrical energy additionally contains a unit for converging laser beams, an information unit is installed coaxially with the collector electrode of the transmitting module or in the immediate vicinity of it, the collector electrodes of the transmitting and receiving modules are made of refractory, the lasers are spaced in frequency by an amount corresponding to the Fraunhofer absorption lines of electromagnetic radiation by molecules and / or atoms of atmospheric air, the lasers are made with a pulse duration not less than the propagation time of a potential wave between the electrodes of the receiving and transmitting modules, period the pulse repetition of the laser is not less than the relaxation time of the plasma in the ionized air channel, the resonant frequency and authorizing reception Tesla transformers performed multiple of the frequency of laser pulses, and refractory electrodes are made of tungsten and / or graphite.
Введение блока сведения лучей, установка его соосно с токосъемным электродом передающего модуля или в непосредственной близости от него, выполнение токосъемных электродов передающего и приемного модулей тугоплавкими, разнесение частот лазеров по на величину, соответствующую Фраунгоферовым линиям поглощения электромагнитного излучения молекулами и/или атомами атмосферного воздуха, выполнение лазеров с длительностью импульсов, не меньшей времени распространения потенциальной волны между электродами приемного и передающего модулей, выбор периода следования импульсов лазера не меньшим времени релаксации плазмы в ионизированном воздушном канале, выбор резонансных частот передающего и приемного трансформаторов Тесла кратными частоте следования лазерных импульсов и выбор рациональных параметров элементов устройства позволяют реализовать способ передачи электрической энергии по лазерному лучу с пониженными затратами энергии и, тем самым, повысить коэффициент передачи электрической энергии на удаленные потребители электрической энергии по лазерному лучу.Introduction of the beam converting unit, installing it coaxially with the collector electrode of the transmitting module or in close proximity to it, making the collector electrodes of the transmitting and receiving modules refractory, spacing the laser frequencies by an amount corresponding to the Fraunhofer absorption lines of electromagnetic radiation by molecules and / or atoms of atmospheric air, execution of lasers with a pulse duration not less than the propagation time of a potential wave between the electrodes of the receiving and transmitting modules The choice of the laser pulse repetition period not less than the plasma relaxation time in the ionized air channel, the selection of the resonance frequencies of the Tesla transmitting and receiving transformers by multiples of the laser pulse repetition rate, and the selection of rational parameters of the device elements make it possible to implement a method of transmitting electric energy through a laser beam with reduced energy costs and, thereby, increase the coefficient of transmission of electrical energy to remote consumers of electrical energy through a laser beam.
На фиг.1 представлена функциональная схема варианта системы беспроводного электропитания удаленных потребителей электрической энергии по лазерному лучу с двумя резонансными трансформаторами Тесла.Figure 1 presents a functional diagram of a variant of a wireless power supply system for remote consumers of electrical energy through a laser beam with two Tesla resonant transformers.
Система для беспроводного электропитания удаленных потребителей электрической энергии по лазерному лучу в простейшем случае содержит передающий 1 и приемный 2 модули электрической энергии, соединенные между собой лазерной линией 3 резонансной передачи электрической энергии. Линия 3 включает токосъемные электроды 4 и 5, установленные соосно на передающем 1 и приемном модуле 2 соответственно, и лазерный ионизатор 6 атмосферного воздуха, установленный на передающем модуле соосно с электродом 4. Токосъемные электроды 4 и 5 выполнены тугоплавкими из вольфрама и/или графита и соединены с высоковольтными шинами модулей 1 и 2. Электрод 4 выполнен кольцевой формы или в виде двух пластин, установленных с двух сторон от оптической оси ионизатора 6. Ионизатор 6 выполнен многочастотным, содержит как минимум два импульсных полупроводниковых / Басов Н.Г. Полупроводниковые квантовые генераторы. М.: «Успехи физических наук». 1965, Т. 85, в. 4 / лазера 7 и 8, блок 9 сведения лучей лазеров 7 и 8 и оптическую линзу 10, установленную соосно с токосъемным электродом 4. Линза 10 предназначена для коллимации пучка сведенных лучей лазеров 7 и 8 между электродами 4 и 5. Лазеры 7 и 8 выполнены полупроводниковыми / Басов Н.Г. Полупроводниковые квантовые генераторы. М.: «Успехи физических наук». 1965, Т. 85, в. 4 / соответственно с частотами ν1 и ν2 в полосе частот прозрачности атмосферы (уменьшенным поглощением лазерного излучения). Для снижения энергетических затрат на ионизацию атмосферного канала разность частот (Δν=ν1-ν2) лазеров выбрана равной или кратной частоте Фраунгоферовых линий / Пестов Э.Г., Лапшин Г.М. Квантовая электроника. М.: Воениздат. 1972, 331 с., Яманов Д.Н. Основы электродинамики и распространение радиоволн. Часть 2. М.: МГТУ ГА, 2005. 100 с., Физическая энциклопедия. Под ред. А.М. Прохорова, т. 5, М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. с.81 / резонансного поглощения энергии биений Eб=h·Δν, где h=6.62517·10-34 Дж·сек - постоянная Планка, составляющими атмосферы, например оксид углерода, имеющими достаточно малое (
Указанная (
Поскольку скорость распространения лазерного ионизирующего излучения сравнима со скоростью света, то общее время электрического пробоя воздуха в лазерном луче будет определяться не временем (te=D/Ve, Ve=1 км/с) прохождения потенциальной волны E между электродами 4 и 5, а временем (ti=D/Vi, Vi=3·105 км/с) распространения лазерного излучения.Since the propagation speed of laser ionizing radiation is comparable to the speed of light, the total time of electric breakdown of air in the laser beam will not be determined by the time (t e = D / V e , V e = 1 km / s) of the passage of the potential wave E between electrodes 4 and 5 , and with time (t i = D / V i , V i = 3 · 10 5 km / s) the propagation of laser radiation.
Согласно / Герман Дж.Р., Гольдберг Р.А. Солнце, погода, климат. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981, СВЧ - энергетика. Сборник под редакцией Э. Окресса. Перевод под редакцией Шлифера Э.Д. М.: Издательство Мир, 1971, Звонов А.А., Ратова Е.А. лазерная электростанция. RU 2076470. 27.03.1997 / это связано с тем, что скорость и энергия электрического пробоя воздуха существенно зависят от начальной плотности «затравочных» (nзтр) зарядов в атмосфере. Так, согласно / Герман Дж.Р., Гольдберг Р.А. Солнце, погода, климат. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981., Справочник по основам радиолокационной техники. Под редакцией В.В. Дружинина. Воениздат. 1967, 768 с., Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. Учебное пособие для техникумов. Киев. «Машиностроительная литература», 1952, Звонов Д.А, Звонов А.А. устройство конструкции Звоновых для сварки и резки материалов. RU 2118244, 1988 / при нормальных атмосферных условиях nзтр=1÷3 см-3 / Справочник по системотехнике. Под ред. Р. Макола. Перевод с английского под ред. А.В. Шилейко. М.: «Советское радио». 1970. 688 с., Герман Дж. Р., Гольдберг Р.А. Солнце, погода, климат. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981 / требуемая напряженность электрического поля для электрического пробоя воздушной Епр=32 кВ/см, а при nзтр=(107÷108)см-3=20 В/см.According / Herman J.R., Goldberg R.A. The sun, weather, climate. - L .: Gidrometeoizdat, 1981, microwave energy. Collection edited by E. Okress. Translation edited by Schlifer E.D. M .: Publishing house Mir, 1971, Zvonov A.A., Ratova E.A. laser power station. RU 2076470. 03/27/1997 / this is due to the fact that the speed and energy of electrical breakdown of air substantially depend on the initial density of "seed" (n ztr ) charges in the atmosphere. So, according to / German J.R., Goldberg R.A. The sun, weather, climate. - L.: Gidrometeoizdat, 1981. Reference book on the basics of radar technology. Edited by V.V. Druzhinina. Military Publishing. 1967, 768 p., Khrenov K.K. Welding, cutting and soldering of metals. Textbook for technical schools. Kiev. "Engineering literature", 1952, D. Zvonov, A. A. Zvonov Zvonov design device for welding and cutting materials. RU 2118244, 1988 / under normal atmospheric conditions n ztr = 1 ÷ 3 cm -3 / Handbook of systems engineering. Ed. R. Makola. Translation from English, ed. A.V. Shileyko. M .: "Soviet Radio". 1970. 688 p., Herman J. R., Goldberg R.A. The sun, weather, climate. - L .: Gidrometeoizdat, 1981 / the required electric field strength for electric breakdown of the air is E pr = 32 kV / cm, and for n ztr = (10 7 ÷ 10 8 ) cm -3 = 20 V / cm.
Из рассмотренного видно, что учет указанного природного явления при передаче электрической энергии по лазерному лучу 15 позволяет уменьшить общие затраты электрической энергии на создание токопроводящей линии 15 с одновременным уменьшением времени ее формирования и передачи электрической энергии от передающего модуля 1 к приемному модулю электрической энергии. Передающий модуль 1, как и в прототипе / патент РФ 2143775, 27.12.1999 /, содержит преобразователь 11 трехфазного напряжения промышленной частоты 50 Гц в частоту f∈{0.5÷50} кГц, нагруженный на низковольтную обмотку резонансного трансформатора 12 Тесла, высоковольтная обмотка которого соединена с электродом 4. Приемный модуль 2, как и в / патент РФ 2143775, 27.12.1999 /, содержит резонансный трансформатор 13 Тесла / Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp. / и/или диодно-конденсаторный блок / Электротехнический справочник, 1971 г., Изд-во Энергия, т. I, стр. 871 / (на фигурах не показан), соединенные по высоковольтному входу с электродом 5, а по низковольтному выходу - непосредственно или через адаптер 4 (инвертор), с потребителем электрической энергии. Трансформатор 12 и 13 Тесла / Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp., Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи электрической энергии. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2004. - 188 с., Стребков Д.С. Никола Тесла и перспективы современной энергетики. М.: ГНУ ВИЭСХ. 2013, 13 с. /, изобретенный в 1891 году, представляет собой бессердечниковый или с незамкнутым ферритовым сердечником трансформатор, первичная обмотка, которого расположена снаружи или соосно с вторичной обмоткой. Вторичная обмотка состоит из большого числа витков медной тонкой изолированной проволоки. Один земляной конец высоковольтной вторичной обмотки остается свободным или замкнут на Землю, а второй высоковольтный - для передачи напряжения высокой частоты и высоковольтной энергии - присоединен к токопроводящей линии 15 через электрод 4. Для надежного соединения приемного 2 и передающего 1 модулей по воздушному каналу 15 лазеры 7 и 8 выполнены с длительностью импульсов τи, не меньшей времени t1=D/V1, где D - расстояние между электродами 4 и 5, а V1 - скорость распространения потенциальной волны. Период Т следования импульсов лазера выполнен из условияFrom the above it is seen that taking into account the indicated natural phenomenon when transmitting electric energy through a laser beam 15 allows to reduce the total cost of electric energy to create a conductive line 15 with a simultaneous decrease in the time of its formation and transmission of electric energy from the transmitting module 1 to the receiving electric energy module. The transmitting module 1, as in the prototype / RF patent 2143775, 12/27/1999 /, contains a converter 11 of a three-phase voltage of industrial frequency 50 Hz to a frequency f∈ {0.5 ÷ 50} kHz, loaded on a low voltage winding of a Tesla resonant transformer 12, whose high voltage winding connected to the electrode 4. The receiving module 2, as in / patent RF 2143775, 12/27/1999 /, contains a resonant transformer 13 Tesla / Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp. / and / or a diode-capacitor unit / Electrical reference book, 1971, Energia Publishing House, vol. I, p. 871 / (not shown in the figures), connected via a high-voltage input to electrode 5, and by a low-voltage output, directly or through adapter 4 (inverter), with a consumer of electrical energy. Transformer 12 and 13 Tesla / Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp., Strebkov D.S., Nekrasov A.I. Resonant transmission methods of electrical energy. M.: GNU VIESH, 2004. - 188 p., Strebkov D.S. Nikola Tesla and the prospects for modern energy. M .: GNU VIESH. 2013, 13 p. /, invented in 1891, is a coreless or open-ended ferrite core transformer, the primary winding of which is located externally or coaxially with the secondary winding. The secondary winding consists of a large number of turns of copper thin insulated wire. One ground end of the high-voltage secondary winding remains free or shorted to Earth, and the second high-voltage end, for transmitting high-frequency voltage and high-voltage energy, is connected to the conductive line 15 through electrode 4. For reliable connection of the receiving 2 and transmitting 1 modules through the air channel 15, lasers 7 and 8 are made with pulse duration τ and at least t 1 = D / V 1 , where D is the distance between electrodes 4 and 5, and V 1 is the propagation velocity of the potential wave. The laser pulse repetition period T is made from the condition
где:Where:
fрез∈{0.5÷50} кГц - резонансная частота трансформаторов 12 и 13 Тесла;f res ∈ {0.5 ÷ 50} kHz - resonant frequency of transformers 12 and 13 Tesla;
L, C - индуктивность и емкость трансформаторов 12 и 13 Тесла соответственно;L, C - inductance and capacitance of Tesla transformers 12 and 13, respectively;
K - коэффициент синхронизации (кратности численного значения частоты fрез и fи, где fи=1/Т - частота следования лазерных импульсов, fрез - резонансная частота трансформаторов 12 и 13 Тесла), K>>1.K is the synchronization coefficient (multiples of the numerical value of the frequency f res and f and where f and = 1 / T are the pulse repetition rate of the laser pulses, f res is the resonant frequency of the Tesla transformers 12 and 13), K >> 1.
Для создания плотности электрических зарядов в атмосферном канале
где:Where:
Pи, Eи - мощность и энергия электромагнитного излучения с частотой Δν и длительностью τи, необходимая для создания в атмосфере ионизированного канала длиной D с плотностью зарядов
h=6.62517·10-34 Дж·сек - постоянная Планка;h = 6.62517 · 10 -34 J · sec - Planck's constant;
Δν, ν1, ν2 - частота биений и излучения первого и второго лазеров соответственно;Δν, ν 1 , ν 2 - beat frequency and radiation of the first and second lasers, respectively;
r - средний радиус лазерного луча;r is the average radius of the laser beam;
U=(10÷220) кВ - напряжение между передающим и приемным электродами лазерной линии резонансной передачи электричества Тесла;U = (10 ÷ 220) kV - voltage between the transmitting and receiving electrodes of the laser line of the resonant transmission of electricity Tesla;
τ - длительность лазерных импульсов;τ is the duration of laser pulses;
D - дальность передачи электрической энергии;D is the transmission range of electrical energy;
V=3·105 км/с - скорость распространения потенциальной волны при
Т - период следования лазерных импульсов;T - the period of the laser pulses;
τрел=(0.8÷1.2) с - время релаксации плазмы.τ rel = (0.8 ÷ 1.2) s is the plasma relaxation time.
Система для беспроводного электропитания удаленных потребителей электрической энергии по лазерному лучу работает следующим образом.A system for wireless power supply to remote consumers of electrical energy by a laser beam operates as follows.
При включении передающего модуля 1 преобразователь 11 частоты преобразует входное трехфазное напряжение 3×220 В с частотой f1=50 Гц в напряжение частотойWhen the transmitting module 1 is turned on, the frequency converter 11 converts the input three-phase voltage 3 × 220 V with a frequency f 1 = 50 Hz into a voltage with a frequency
где:Where:
fpeз - резонансная частота трансформатора 12 Тесла;f pez - resonant frequency of the transformer 12 Tesla;
L, C - индуктивность и емкость трансформатора 12 Тесла соответственно.L, C - inductance and capacitance of the transformer 12 Tesla, respectively.
Далее напряжение повышенной частоты f2∈{0.5÷50} кГц с преобразователя 11 подается на низковольтную первичную обмотку трансформатора 12. В условиях резонанса
Одновременно двухчастотное ионизирующее излучение ионизатора 4 проходит между электродами 4 и 5. За счет выбора частоты биений Δν, соответствующей резонансной частоте
nуд≈107÷108 см-3 n beats ≈10 7 ÷ 10 8 cm -3
и выбора энергетических характеристик лазерного излучения из условий (1÷5) происходит избирательная резонансная фотоионизации указанных частиц в лазерном луче 15 и образование плазмы с плотностью
Поскольку плотность ионизированных частиц в луче 15 много меньше плотности нейтральных частиц (
При этом по поддерживаемому в токопроводящем состоянии воздушному каналу 15 происходит процесс передачи электрической энергии от передающего модуля 1 к приемному модулю 2 с резонансной частотой fрез∈{0.5÷50} кГц. Переменный ток, поступающий через канал 15 на вход модуля 2, является емкостным током. Реактивное внутреннее сопротивление канала 15 не создает потерь активной мощности, что согласно /3÷7/ обеспечивает высокий (96-99%) КПД передачи энергии по каналу 15. Электрическая мощность, передаваемая по проводящему каналу 15, зависит от мощности источника электрической энергии (передающего модуля 1), от энергии перезарядки емкости канала 15 и приемного контура LC приемного модуля 2 и от частоты циклов их перезарядки.At the same time, through the air channel 15 maintained in the current-conducting state, the process of electric energy transmission from the transmitting module 1 to the receiving module 2 occurs with a resonant frequency f res ∈ {0.5 ÷ 50} kHz. The alternating current flowing through channel 15 to the input of module 2 is a capacitive current. The reactive internal resistance of channel 15 does not create losses of active power, which according to / 3 ÷ 7 / provides a high (96-99%) efficiency of energy transfer through channel 15. The electric power transmitted through the conductive channel 15 depends on the power of the electric energy source (transmitting module 1), from the energy of recharging the capacitance of channel 15 and the receiving circuit LC of the receiving module 2 and from the frequency of the cycles of their recharging.
При длине токопроводящего воздушного канала 15 сотни метров ÷ единицы км, времени релаксации плазмы в нем τрел=(0.8÷1.2) с, параметрах резонансного трансформатора 12 Тесла (емкость конденсатора C=(1000÷2000) пФ, резонансная частота fрез=30 кГц и напряжении U=40 кВ) средняя величина электрической энергии, передаваемая потребителю 2, может составлять Pср=K(fрез, τрел)(CU2/2)~(5.7÷11.4) МВт-час.When the length of the conductive air channel 15 hundreds of meters ÷ Unit km plasma relaxation time therein τ rel = (0.8 ÷ 1.2) with, parameters of the resonant transformer 12 Tesla (capacitance C = (1000 ÷ 2000) pF, the resonance frequency f res = 30 kHz and the voltage U = 40 kV), the average amount of electric power transmitted to the consumer 2 may be Psr = K (f res, τ rel) (CU 2 /2)~(5.7÷11.4) MWh.
При этом согласно (1-5) требуемое значение лазерной энергии на фотоионизацию воздушного канала 15 длиной D=1 км со средней площадью поперечного сечения 1 см2 по сравнению с прототипом /RU 2143775, 27.12.1999./ уменьшены не менее чем на 10 порядков. Это резко снижает требования к параметрам лазерного источника 6 ионизирующего излучения и упрощает реализацию лазерных линий передачи электрической энергии.Moreover, according to (1-5), the required value of laser energy for photoionization of the air channel 15 with a length of D = 1 km with an average cross-sectional area of 1 cm 2 compared to the prototype / RU 2143775, 12/27/1999./ reduced by at least 10 orders of magnitude . This dramatically reduces the requirements for the parameters of the laser source 6 of ionizing radiation and simplifies the implementation of laser transmission lines of electrical energy.
В предложенной системе часть электрической энергии, передаваемой по лазерному лучу 15, расходуется на «доионизацию» воздушного канала в нем.In the proposed system, part of the electric energy transmitted through the laser beam 15 is spent on the “ionization” of the air channel in it.
С учетом этого, а также с учетом повышенного КПД полупроводниковых лазеров (30÷70)%, высокого КПД (80÷90% / Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. Учебное пособие для техникумов. Киев. «Машиностроительная литература», 1952 / ) преобразования электрической энергии в плазму в «электрической дуге» наблюдается пропорциональное снижение энергетических потерь (по сравнению с прототипом / RU 2143775, 27.12.1999 / ) при передаче электрической энергии на удаленные потребители электрической энергии по лазерному лучу.With this in mind, and also taking into account the increased efficiency of semiconductor lasers (30 ÷ 70)%, high efficiency (80 ÷ 90% / KK Hrenov. Welding, cutting and soldering of metals. A manual for technical schools. Kiev. "Engineering literature" , 1952 /) the conversion of electric energy into plasma in the "electric arc" there is a proportional decrease in energy losses (compared with the prototype / RU 2143775, 12/27/1999 /) when transmitting electric energy to remote consumers of electric energy through a laser beam.
При этом КПД передачи электрической энергии на удаленные потребители электрической энергии по лазерному лучу в зависимости от погодных условий и дальности (0.1÷1) км до потребителя может составлять порядка 32÷54%.At the same time, the efficiency of electric energy transmission to remote consumers of electric energy through a laser beam, depending on weather conditions and the distance (0.1 ÷ 1) km to the consumer, can be about 32 ÷ 54%.
Предложенная система может быть использована для дистанционного (сотни метров - единицы км) беспроводного электропитания стационарных и подвижных потребителей электрической энергии. В последнем случае передающий и приемный модуль оснащаются соответствующими силовыми следящими приводами и средствами усиленной диэлектрической защиты от высоковольтного напряжения.The proposed system can be used for remote (hundreds of meters - units km) wireless power supply of stationary and mobile consumers of electric energy. In the latter case, the transmitting and receiving modules are equipped with appropriate power tracking drives and means of enhanced dielectric protection from high voltage.
Источники информацииInformation sources
1. Авраменко С.В. Способ питания электротехнических устройств и устройство для его осуществления. RU №210013, 1997.1. Avramenko S.V. A method of powering electrical devices and a device for its implementation. RU No. 210013, 1997.
2. Электропередачи переменного и постоянного тока. Электротехнический справочник, Энергоатомиздат, 1988, стр. 337-352.2. Power transmission of alternating and direct current. Electrotechnical Handbook, Energoatomizdat, 1988, pp. 337-352.
3. Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp.3. Nicola Tesla. Colorado Springs Notes 1889-1900. Publidhed by Nolit, Beograd, 1978. 437 pp.
4. Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи электрической энергии. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2004. - 188 с.4. Strebkov D.S., Nekrasov A.I. Resonant transmission methods of electrical energy. M .: GNU VIESH, 2004 .-- 188 p.
5. Стребков Д.С. Никола Тесла и перспективы современной энергетики. М.: ГНУ ВИЭСХ. 2013, 13 с.5. Strebkov D.S. Nikola Tesla and the prospects for modern energy. M .: GNU VIESH. 2013, 13 p.
6. Стребков Д.С. Резонансный метод передачи электрической энергии по однопроводниковым волноводным воздушным и кабельным линиям. М.: ГНУ ВИЭСХ. 2012, с.34-35.6. Strebkov D.S. Resonant transmission of electrical energy through single-wire waveguide overhead and cable lines. M .: GNU VIESH. 2012, p. 34-35.
7. Стребков Д.С., Авраменко С.В., Некрасов А.И. Способ и устройство для передачи электрической энергии. RU 2143775, 27.12.1999.7. Strebkov D.S., Avramenko S.V., Nekrasov A.I. Method and device for transmitting electrical energy. RU 2143775, 12/27/1999.
8. Квантовая электроника. Под ред. М.Е. Жаботинского. М.: «Советская энциклопедия». 1969. 446 с.8. Quantum electronics. Ed. M.E. Jabotinsky. M .: “Soviet Encyclopedia”. 1969.446 s.
9. Пестов Э.Г., Лапшин Г.М. Квантовая электроника. М.: Воениздат 1972, 331 с.9. Pestov E.G., Lapshin G.M. Quantum Electronics. M .: Military Publishing House 1972, 331 p.
10. Яманов Д.Н. Основы электродинамики и распространение радиоволн. Часть 2. М.: МГТУ ГА, 2005. 100 с.10. Yamanov D.N. Fundamentals of electrodynamics and radio wave propagation. Part 2. M.: MSTU GA, 2005.100 s.
11. Физическая энциклопедия. Под ред. А.М. Прохорова, т. 5, М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. с. 81.11. Physical encyclopedia. Ed. A.M. Prokhorova, vol. 5, Moscow: Big Russian Encyclopedia, 1998. 81.
12. Справочник по системотехнике. Под ред. Р. Макола. Перевод с английского под ред. А.В. Шилейко. М.: «Советское радио». 1970. 688 с.12. Handbook of systems engineering. Ed. R. Makola. Translation from English, ed. A.V. Shileyko. M .: "Soviet Radio". 1970.688 s.
13. Герман Дж. Р., Гольдберг Р.А. Солнце, погода, климат. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981.13. Herman J.R., Goldberg R.A. The sun, weather, climate. - L .: Gidrometeoizdat, 1981.
14. СВЧ-энергетика. Сборник под редакцией Э. Окресса. Перевод под редакцией Шлифера Э.Д. М.: Издательство Мир, 1971.14. Microwave energy. Collection edited by E. Okress. Translation edited by Schlifer E.D. M .: Mir Publishing House, 1971.
15. Батенин В.М., Климовский И.И., Лысов Г.В., Троицкий В.Н. СВЧ-генераторы плазмы. Физика. Техника. Применение. М.: Энергоатомиздат. 1988. 224 с.15. Batenin V.M., Klimovsky II, Lysov G.V., Troitsky V.N. Microwave plasma generators. Physics. Technics. Application. M .: Energoatomizdat. 1988.222 s.
16. Полетавкин П.Г. Космическая энергия. - М.: Наука, 1981, с. 103-130.16. Poletavkin P.G. Cosmic energy. - M .: Nauka, 1981, p. 103-130.
17. Звонов А.А., Тарасенко В.Ф. Лазерная антенна. RU 2081488, 10. 06.1997.17. Zvonov A.A., Tarasenko V.F. Laser antenna RU 2081488, 10.06.1997.
18. Звонов А.А., Ратова Е.А. Лазерная электростанция. RU 2076470. 27.03.1997.18. Zvonov A.A., Ratova E.A. Laser power station. RU 2076470.03.03.1997.
19. Енохович А.С. Краткий справочник по физике. М.: Высшая школа», 1969, с. 74÷75.19. Enokhovich A.S. A quick reference to physics. M .: Higher School ", 1969, p. 74 ÷ 75.
20. Справочник по основам радиолокационной техники. Под редакцией В.В. Дружинина. Воениздат. 1967, 768 с.20. Reference on the basics of radar technology. Edited by V.V. Druzhinina. Military Publishing. 1967, 768 p.
21. Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. Учебное пособие для техникумов. Киев. «Машиностроительная литература», 1952.21. Horseradish K.K. Welding, cutting and soldering of metals. Textbook for technical schools. Kiev. "Engineering literature", 1952.
22. Багрянский К.В., Добротина З.А., Хренов К.К. Теория сварочных процессов. Киев. «Высшая школа». 1976, 424 с.22. Bagryansky K.V., Dobrotina Z.A., Khrenov K.K. Theory of welding processes. Kiev. "Graduate School". 1976, 424 p.
23. Справочник по ядерной физике. Перевод с английского под ред. акад. Л.А. Арцимовича. М.: Физматиздат. 1963. 632 с.23. Handbook of nuclear physics. Translation from English, ed. Acad. L.A. Artsimovich. M .: Fizmatizdat. 1963.632 s.
24. Розенфельд В.Е., Староскольский Н.А. Высокочастотный бесконтактный электрический транспорт. М.: Транспорт, 1975.24. Rosenfeld V.E., Staroskolsky N.A. High-frequency non-contact electric transport. M .: Transport, 1975.
25. Корум К.Л., Корум Д.Ф. Эксперименты по созданию шаровой молнии при помощи высокочастотного разряда и электрохимические фрактальные кластеры. УФН, Изд. РАН, апрель 1990, т. 160, вып. 4, с. 47-58.25. Corum K.L., Corum D.F. High-frequency discharge experiments with ball lightning and electrochemical fractal clusters. UFN, Publ. RAS, April 1990, v. 160, no. 4, p. 47-58.
26 Мейнке X., Гундлес Ф. Радиотехнический справочник. М-Л.: Госэнергоиздат, 1960, т. 1. с. 188, 117-123, 191-194.26 Meinke X., Gundles F. Radio Technical Reference. M-L .: Gosenergoizdat, 1960, v. 1. p. 188, 117-123, 191-194.
27. Патент СССР N 781, кл. H05F 7/00, 1925.27. USSR patent N 781, cl. H05F 7/00, 1925.
28. Электротехнический справочник, 1971 г., Изд-во Энергия, т. I, стр. 87128. Electrical Engineering Handbook, 1971, Energy Publishing House, vol. I, p. 871
29. Звонов Д.А, Звонов А.А. Устройство конструкции Звоновых для сварки и резки материалов. RU 2118244, 198829. Zvonov D.A., Zvonov A.A. Design device Zvonovyh for welding and cutting materials. RU 2118244, 1988
30. Басов Н.Г. Полупроводниковые квантовые генераторы. М.: «Успехи физических наук». 1965, Т. 85, в. 4.30. Basov N.G. Semiconductor quantum generators. M .: "Advances in physical sciences." 1965, T. 85, c. four.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115058/07A RU2548571C2 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | System for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115058/07A RU2548571C2 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | System for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013115058A RU2013115058A (en) | 2014-10-20 |
RU2548571C2 true RU2548571C2 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013115058/07A RU2548571C2 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | System for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548571C2 (en) |
Cited By (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9496921B1 (en) | 2015-09-09 | 2016-11-15 | Cpg Technologies | Hybrid guided surface wave communication |
US9857402B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-01-02 | CPG Technologies, L.L.C. | Measuring and reporting power received from guided surface waves |
US9859707B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-01-02 | Cpg Technologies, Llc | Simultaneous multifrequency receive circuits |
US9882436B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-01-30 | Cpg Technologies, Llc | Return coupled wireless power transmission |
US9882397B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-01-30 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave transmission of multiple frequencies in a lossy media |
US9887587B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Variable frequency receivers for guided surface wave transmissions |
US9885742B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Detecting unauthorized consumption of electrical energy |
US9887556B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Chemically enhanced isolated capacitance |
US9887557B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Hierarchical power distribution |
US9887585B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Changing guided surface wave transmissions to follow load conditions |
US9887558B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Wired and wireless power distribution coexistence |
US9893402B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-13 | Cpg Technologies, Llc | Superposition of guided surface waves on lossy media |
US9893403B2 (en) | 2015-09-11 | 2018-02-13 | Cpg Technologies, Llc | Enhanced guided surface waveguide probe |
US9899718B2 (en) | 2015-09-11 | 2018-02-20 | Cpg Technologies, Llc | Global electrical power multiplication |
US9941566B2 (en) | 2014-09-10 | 2018-04-10 | Cpg Technologies, Llc | Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media |
US9960470B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-05-01 | Cpg Technologies, Llc | Site preparation for guided surface wave transmission in a lossy media |
US9973037B1 (en) | 2015-09-09 | 2018-05-15 | Cpg Technologies, Llc | Object identification system and method |
US9997040B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-06-12 | Cpg Technologies, Llc | Global emergency and disaster transmission |
US10001553B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-06-19 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation with guided surface waves |
US10027131B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-17 | CPG Technologies, Inc. | Classification of transmission |
US10027177B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-17 | Cpg Technologies, Llc | Load shedding in a guided surface wave power delivery system |
US10027116B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-07-17 | Cpg Technologies, Llc | Adaptation of polyphase waveguide probes |
US10033198B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-07-24 | Cpg Technologies, Llc | Frequency division multiplexing for wireless power providers |
US10031208B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-24 | Cpg Technologies, Llc | Object identification system and method |
US10033197B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-24 | Cpg Technologies, Llc | Object identification system and method |
US10063095B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-08-28 | CPG Technologies, Inc. | Deterring theft in wireless power systems |
US10062944B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-08-28 | CPG Technologies, Inc. | Guided surface waveguide probes |
US10074993B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-09-11 | Cpg Technologies, Llc | Simultaneous transmission and reception of guided surface waves |
US10079573B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-09-18 | Cpg Technologies, Llc | Embedding data on a power signal |
US10084223B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-09-25 | Cpg Technologies, Llc | Modulated guided surface waves |
US10103452B2 (en) | 2015-09-10 | 2018-10-16 | Cpg Technologies, Llc | Hybrid phased array transmission |
US10101444B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-10-16 | Cpg Technologies, Llc | Remote surface sensing using guided surface wave modes on lossy media |
US10122218B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-11-06 | Cpg Technologies, Llc | Long distance transmission of offshore power |
US10135301B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-11-20 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface waveguide probes |
US10141622B2 (en) | 2015-09-10 | 2018-11-27 | Cpg Technologies, Llc | Mobile guided surface waveguide probes and receivers |
US10175203B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-01-08 | Cpg Technologies, Llc | Subsurface sensing using guided surface wave modes on lossy media |
US10175048B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-01-08 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10193595B2 (en) | 2015-06-02 | 2019-01-29 | Cpg Technologies, Llc | Excitation and use of guided surface waves |
US10193229B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-01-29 | Cpg Technologies, Llc | Magnetic coils having cores with high magnetic permeability |
US10205326B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-02-12 | Cpg Technologies, Llc | Adaptation of energy consumption node for guided surface wave reception |
US10230270B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-03-12 | Cpg Technologies, Llc | Power internal medical devices with guided surface waves |
US10274527B2 (en) | 2015-09-08 | 2019-04-30 | CPG Technologies, Inc. | Field strength monitoring for optimal performance |
US10312747B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-06-04 | Cpg Technologies, Llc | Authentication to enable/disable guided surface wave receive equipment |
US10324163B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-06-18 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10396566B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-08-27 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10408915B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-09-10 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10408916B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-09-10 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10447342B1 (en) | 2017-03-07 | 2019-10-15 | Cpg Technologies, Llc | Arrangements for coupling the primary coil to the secondary coil |
US10498393B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-12-03 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave powered sensing devices |
US10498006B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-12-03 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave transmissions that illuminate defined regions |
US10559867B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Llc | Minimizing atmospheric discharge within a guided surface waveguide probe |
US10559893B1 (en) | 2015-09-10 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Llc | Pulse protection circuits to deter theft |
US10559866B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Inc | Measuring operational parameters at the guided surface waveguide probe |
US10560147B1 (en) | 2017-03-07 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface waveguide probe control system |
US10581492B1 (en) | 2017-03-07 | 2020-03-03 | Cpg Technologies, Llc | Heat management around a phase delay coil in a probe |
US10630111B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-04-21 | Cpg Technologies, Llc | Adjustment of guided surface waveguide probe operation |
US10680306B2 (en) | 2013-03-07 | 2020-06-09 | CPG Technologies, Inc. | Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media |
RU2726216C2 (en) * | 2018-12-10 | 2020-07-09 | Габлия Юрий Александрович | Method for arrangement of high-current horizontally directed electroconductive channel in air and device for its implementation |
US10998993B2 (en) | 2015-09-10 | 2021-05-04 | CPG Technologies, Inc. | Global time synchronization using a guided surface wave |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183376C2 (en) * | 2000-07-03 | 2002-06-10 | Стребков Дмитрий Семенович | Procedure and gear to transmit electric energy ( alternatives ) |
RU2241313C1 (en) * | 2003-07-10 | 2004-11-27 | Трыков Олег Алексеевич | Method and device for wireless electrical energy transmission |
RU2341860C2 (en) * | 2006-07-04 | 2008-12-20 | Виктор Иванович Петрик | Method and device for transmission of electric power (versions) |
RU2393612C1 (en) * | 2008-12-29 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of electric power transfer in high vacuum and device for method implementation |
-
2013
- 2013-04-04 RU RU2013115058/07A patent/RU2548571C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183376C2 (en) * | 2000-07-03 | 2002-06-10 | Стребков Дмитрий Семенович | Procedure and gear to transmit electric energy ( alternatives ) |
RU2241313C1 (en) * | 2003-07-10 | 2004-11-27 | Трыков Олег Алексеевич | Method and device for wireless electrical energy transmission |
RU2341860C2 (en) * | 2006-07-04 | 2008-12-20 | Виктор Иванович Петрик | Method and device for transmission of electric power (versions) |
RU2393612C1 (en) * | 2008-12-29 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of electric power transfer in high vacuum and device for method implementation |
Cited By (82)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10680306B2 (en) | 2013-03-07 | 2020-06-09 | CPG Technologies, Inc. | Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media |
US9941566B2 (en) | 2014-09-10 | 2018-04-10 | Cpg Technologies, Llc | Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media |
US10998604B2 (en) | 2014-09-10 | 2021-05-04 | Cpg Technologies, Llc | Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media |
US10224589B2 (en) | 2014-09-10 | 2019-03-05 | Cpg Technologies, Llc | Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media |
US10381843B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-08-13 | Cpg Technologies, Llc | Hierarchical power distribution |
US10320045B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-06-11 | Cpg Technologies, Llc | Superposition of guided surface waves on lossy media |
US9887587B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Variable frequency receivers for guided surface wave transmissions |
US10175203B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-01-08 | Cpg Technologies, Llc | Subsurface sensing using guided surface wave modes on lossy media |
US9887556B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Chemically enhanced isolated capacitance |
US9887557B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Hierarchical power distribution |
US9859707B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-01-02 | Cpg Technologies, Llc | Simultaneous multifrequency receive circuits |
US10498393B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-12-03 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave powered sensing devices |
US9893402B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-02-13 | Cpg Technologies, Llc | Superposition of guided surface waves on lossy media |
US10153638B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-12-11 | Cpg Technologies, Llc | Adaptation of polyphase waveguide probes |
US10355480B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-07-16 | Cpg Technologies, Llc | Adaptation of polyphase waveguide probes |
US10355481B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-07-16 | Cpg Technologies, Llc | Simultaneous multifrequency receive circuits |
US9960470B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-05-01 | Cpg Technologies, Llc | Site preparation for guided surface wave transmission in a lossy media |
US10084223B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-09-25 | Cpg Technologies, Llc | Modulated guided surface waves |
US10320200B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-06-11 | Cpg Technologies, Llc | Chemically enhanced isolated capacitance |
US10001553B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-06-19 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation with guided surface waves |
US10135298B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-11-20 | Cpg Technologies, Llc | Variable frequency receivers for guided surface wave transmissions |
US10177571B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-01-08 | Cpg Technologies, Llc | Simultaneous multifrequency receive circuits |
US10027116B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-07-17 | Cpg Technologies, Llc | Adaptation of polyphase waveguide probes |
US10033198B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-07-24 | Cpg Technologies, Llc | Frequency division multiplexing for wireless power providers |
US9882397B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-01-30 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave transmission of multiple frequencies in a lossy media |
US10079573B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-09-18 | Cpg Technologies, Llc | Embedding data on a power signal |
US10193353B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-01-29 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave transmission of multiple frequencies in a lossy media |
US10101444B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-10-16 | Cpg Technologies, Llc | Remote surface sensing using guided surface wave modes on lossy media |
US10074993B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-09-11 | Cpg Technologies, Llc | Simultaneous transmission and reception of guided surface waves |
US10193595B2 (en) | 2015-06-02 | 2019-01-29 | Cpg Technologies, Llc | Excitation and use of guided surface waves |
US10467876B2 (en) | 2015-09-08 | 2019-11-05 | Cpg Technologies, Llc | Global emergency and disaster transmission |
US9997040B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-06-12 | Cpg Technologies, Llc | Global emergency and disaster transmission |
US9887585B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Changing guided surface wave transmissions to follow load conditions |
US10122218B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-11-06 | Cpg Technologies, Llc | Long distance transmission of offshore power |
US10274527B2 (en) | 2015-09-08 | 2019-04-30 | CPG Technologies, Inc. | Field strength monitoring for optimal performance |
US10132845B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-11-20 | Cpg Technologies, Llc | Measuring and reporting power received from guided surface waves |
US10320233B2 (en) | 2015-09-08 | 2019-06-11 | Cpg Technologies, Llc | Changing guided surface wave transmissions to follow load conditions |
US9857402B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-01-02 | CPG Technologies, L.L.C. | Measuring and reporting power received from guided surface waves |
US10031208B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-24 | Cpg Technologies, Llc | Object identification system and method |
US10516303B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-12-24 | Cpg Technologies, Llc | Return coupled wireless power transmission |
US9885742B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Detecting unauthorized consumption of electrical energy |
US10135301B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-11-20 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface waveguide probes |
US10536037B2 (en) | 2015-09-09 | 2020-01-14 | Cpg Technologies, Llc | Load shedding in a guided surface wave power delivery system |
US10230270B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-03-12 | Cpg Technologies, Llc | Power internal medical devices with guided surface waves |
US10062944B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-08-28 | CPG Technologies, Inc. | Guided surface waveguide probes |
US10063095B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-08-28 | CPG Technologies, Inc. | Deterring theft in wireless power systems |
US10205326B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-02-12 | Cpg Technologies, Llc | Adaptation of energy consumption node for guided surface wave reception |
US9882436B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-01-30 | Cpg Technologies, Llc | Return coupled wireless power transmission |
US10033197B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-24 | Cpg Technologies, Llc | Object identification system and method |
US10027177B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-17 | Cpg Technologies, Llc | Load shedding in a guided surface wave power delivery system |
US10148132B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-12-04 | Cpg Technologies, Llc | Return coupled wireless power transmission |
US10027131B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-07-17 | CPG Technologies, Inc. | Classification of transmission |
US9887558B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-02-06 | Cpg Technologies, Llc | Wired and wireless power distribution coexistence |
US9973037B1 (en) | 2015-09-09 | 2018-05-15 | Cpg Technologies, Llc | Object identification system and method |
US10425126B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-09-24 | Cpg Technologies, Llc | Hybrid guided surface wave communication |
US9496921B1 (en) | 2015-09-09 | 2016-11-15 | Cpg Technologies | Hybrid guided surface wave communication |
US10333316B2 (en) | 2015-09-09 | 2019-06-25 | Cpg Technologies, Llc | Wired and wireless power distribution coexistence |
US9882606B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-01-30 | Cpg Technologies, Llc | Hybrid guided surface wave communication |
US10103452B2 (en) | 2015-09-10 | 2018-10-16 | Cpg Technologies, Llc | Hybrid phased array transmission |
US10324163B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-06-18 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10998993B2 (en) | 2015-09-10 | 2021-05-04 | CPG Technologies, Inc. | Global time synchronization using a guided surface wave |
US10396566B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-08-27 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10408915B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-09-10 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10408916B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-09-10 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10312747B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-06-04 | Cpg Technologies, Llc | Authentication to enable/disable guided surface wave receive equipment |
US10141622B2 (en) | 2015-09-10 | 2018-11-27 | Cpg Technologies, Llc | Mobile guided surface waveguide probes and receivers |
US10193229B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-01-29 | Cpg Technologies, Llc | Magnetic coils having cores with high magnetic permeability |
US10175048B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-01-08 | Cpg Technologies, Llc | Geolocation using guided surface waves |
US10601099B2 (en) | 2015-09-10 | 2020-03-24 | Cpg Technologies, Llc | Mobile guided surface waveguide probes and receivers |
US10498006B2 (en) | 2015-09-10 | 2019-12-03 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface wave transmissions that illuminate defined regions |
US10559893B1 (en) | 2015-09-10 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Llc | Pulse protection circuits to deter theft |
US10355333B2 (en) | 2015-09-11 | 2019-07-16 | Cpg Technologies, Llc | Global electrical power multiplication |
US9899718B2 (en) | 2015-09-11 | 2018-02-20 | Cpg Technologies, Llc | Global electrical power multiplication |
US9893403B2 (en) | 2015-09-11 | 2018-02-13 | Cpg Technologies, Llc | Enhanced guided surface waveguide probe |
US10326190B2 (en) | 2015-09-11 | 2019-06-18 | Cpg Technologies, Llc | Enhanced guided surface waveguide probe |
US10559867B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Llc | Minimizing atmospheric discharge within a guided surface waveguide probe |
US10560147B1 (en) | 2017-03-07 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Llc | Guided surface waveguide probe control system |
US10559866B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-02-11 | Cpg Technologies, Inc | Measuring operational parameters at the guided surface waveguide probe |
US10581492B1 (en) | 2017-03-07 | 2020-03-03 | Cpg Technologies, Llc | Heat management around a phase delay coil in a probe |
US10630111B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-04-21 | Cpg Technologies, Llc | Adjustment of guided surface waveguide probe operation |
US10447342B1 (en) | 2017-03-07 | 2019-10-15 | Cpg Technologies, Llc | Arrangements for coupling the primary coil to the secondary coil |
RU2726216C2 (en) * | 2018-12-10 | 2020-07-09 | Габлия Юрий Александрович | Method for arrangement of high-current horizontally directed electroconductive channel in air and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013115058A (en) | 2014-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2548571C2 (en) | System for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam | |
RU2161850C1 (en) | Technique and gear to transmit electric energy | |
RU2341860C2 (en) | Method and device for transmission of electric power (versions) | |
RU2143775C1 (en) | Power transmission method and device | |
RU2342761C1 (en) | Method and device for electric energy transmission (versions) | |
RU2310964C1 (en) | Electrical energy transmission method and device | |
RU2183376C2 (en) | Procedure and gear to transmit electric energy ( alternatives ) | |
Peterson | The application of electromagnetic surface waves to wireless energy transfer | |
RU2273939C1 (en) | Method and device for transferring electric energy (variants) | |
Lassalle et al. | Development and test of a 400-kV PFN Marx with compactness and rise time optimization | |
Efremov et al. | High-power sources of ultra-wideband radiation with subnanosecond pulse lengths | |
Strebkov et al. | Resonant methods for electric power transmission and application | |
RU2172546C1 (en) | Method and device for electrical energy transmission | |
Prabhu et al. | Wireless Electricity Transfer Methodologies Using Embedded System Technology | |
Hong et al. | Resonant antenna-source system for generation of high-power wideband pulses | |
Leyh et al. | Efficient wireless transmission of power using resonators with coupled electric fields | |
RU2538160C2 (en) | Method and device for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam | |
Makaa | Wireless power transmission using solid state Tesla coils | |
Armanious et al. | An electrically small conical folded dipole antenna for use as a compact, self-resonant mesoband high-power microwave source | |
Duke | Wireless power transmission | |
Efremov et al. | A four-channel source of high-power pulses of ultrawideband radiation | |
Roy et al. | A space-charge-neutralizing plasma for beam drift compression | |
Bank | New One-Way Line for Electric Transmission System | |
Vézinet et al. | Development of a compact narrow-band high power microwave system | |
RU2393612C1 (en) | Method of electric power transfer in high vacuum and device for method implementation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150704 |