Способы передачи энергии на расстоянии

1. Способы передачи энергии на расстоянии

2. Передача энергии с помощью электромагнитных волн: беспроводная передача энергии (WPT)

3. Основные методы

4. Резонансная индуктивная связь (ближнее поле)

5. Резонансная индуктивная связь (ближнее поле)

6. Микроволновая передача энергии (дальнее поле)

7. Физический принцип

8. Основные компоненты системы

9. Основные компоненты системы

10. Эффективность и потери

КПД всей системы зависит от трёх факторов:
ЭЛЕМЕНТ
КПД
Преобразование DC → СВЧ
70–85% (магнетрон), до 90% (твердотельные усилители)
Передача через атмосферу
90–99% (на расстоянии до 100 км при ясной погоде)
Приём и выпрямление (rectenna)
80–90% (на 2,45 ГГц)
Общий КПД на расстоянии в 1 км: 50–70%.
На геостационарной орбите (36 000 км): теоретически до 30–40%, с учётом
дифракционных потерь.

11. Дифракция и рассеивание

12. Практические эксперименты и проекты

13. Преимущества микроволновой передачи

14. Лазерная (оптическая) передача энергии

15. Передача энергии без проводов: общие технологии и будущее

16. Сравнение и вывод

МЕТОД
Гидравлика
ДАЛЬНОСТЬ
до 20 км
КПД
40–60%
ПРИМЕНЕНИЕ
Промышленность, суда
СТАДИЯ
Устоявшийся
Индуктивная связь
до 2 м
70–90%
Массовый
Микроволны
10 м – 36 000 км
30–70%
Электроника,
медицина
Дроны, орбитальная
энергетика
Лазерная
до 10 км
20–50%
Военные, дроны
Пилотный
RF-сбор
< 10 м
0,001–1%
IoT-сенсоры
Коммерческий
Эксперимент/пилот
Вывод: где мы сейчас и куда движемся
• Электромагнитные волны — будущее.
→ Ближнее поле — уже в наших карманах (Qi).
→ Дальнее поле (микроволны/лазеры) — следующая революция: беспроводная энергия на
расстоянии.
• Без проводов — не миф, а реальность, но пока в узких нишах.
→ Массовое применение требует новых материалов, нанотехнологий и регуляторных изменений.
Самый грандиозный сценарий: орбитальные солнечные электростанции, которые будут
передавать энергию на Землю как "электрический дождь" — без выбросов, без топлива, без
проводов.