美试验148公里远距离无线传输电力

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美试验148公里远距离无线传输电力
第一篇:美试验148公里远距离无线传输电力
美试验148公里远距离无线传输电力
据美国宇航局太空网9月15日报道,一位曾供职美宇航局的科学家利用无线电波,将太阳能在两个夏威夷岛屿之间传输了92英里(约合148公里)的距离。

他宣称,实验成果证明这一技术可以将太阳能从卫星传回地球。

约翰〃曼金斯(JohnC.Mankins)向《探索频道》演示了这项太阳能传输技术。

《探索频道》为这次历时4个月的实验提供了经费,并于美国东部时间9月12日晚9点播出了实验结果。

曼金斯的构想是将重达1102磅(约合500公斤)的轨道卫星收集的太阳能传输至地面一个大型接收站。

曼金斯曾在美宇航局工作25年之久,长期负责宇航局太空太阳能项目,直至该项目被取消。

今年5月,他成功将20瓦的太阳能在两个岛屿之间传输。

据曼金斯介绍,由于岛上的接收站过于小,只有千分之一的能量被接收到。

这次实验耗资约100万美元,曼金斯表示,他要是有更多的资金,那么就能造出更大的太阳能阵列。

按照设计,在实验所用的9个太阳能电池板中,每一个的传输能力达到20瓦左右,不过为了让美国联邦航空管理局批准这次实验,每个太阳能电池板传输的能量只能限制在2瓦。

尽管接收站接收的能量极为有限,但曼金斯说,地面实验证明通过大气层传输太阳能是可行的。

他说:“实验并没有获得完全的成功。

但我认为,此次实验表明快速、经济有效地传输太阳能是可能的。


第二篇:无线电力传输讲座知识总结
无线电力传输定义:以非接触的无线方式实现电源与用电设备之间的电力传输。

1889: 尼古拉•特斯拉提出无线电力传输的构想。

无线电力传输方式:电磁感应式谐振耦合式
辐射式(无线电波、微波、激光方、超声波等方式)
电磁感应式
定义:(非接触感应式)电能传输电路的基本特征就是原副边电路分离。

原边电路与副边电路之间有一段空隙,通过磁场耦合感应相联系。

特点: 较大气隙存在,使得原副边无电接触,弥补了传统接触式电能的固有缺陷;较大气隙的存在使得系统构成的耦合关系属于松耦合,使得漏磁与激磁相当,甚至比激磁高;传输距离较短,实用上多在mm级。

缺点:
电磁感应方式传输控制不好,在其范围内的金属都会产生电磁感应消耗电源能量,另外还会使设备的线路感应发热,严重时会损坏设备。

谐振耦合式传输
谐振耦合方式(WiTricity技术):系统采用两个相同频率的谐振物体产生很强的相互耦合,能量在两物体间交互,利用线圈及放置两端的平板电容器,共同组成谐振电路,实现能量的无线传输。

)输电线中的电能传入用铜制造的天线中; 2)天线以9.90MHz的波长振动,产生电磁波; 3)天线发出的能量传播到2米(6.5英尺)外;
4)同样以9.90MHz的频率震动的接收线圈,能量充入设备中
5)没有转换成能接收的能量不会被线圈重新吸收。

不能产生9.90MHz共振的人和其他物体不会对它产生干扰。

2008年8月,Intel西雅图实验室的Joshua R.Smith研究小组基于磁谐振耦合无线能量传输技术开发出可为小型电器充电的无线传能装置能够实现在1m距离内给60W灯泡提供电能,效率可达75%。

特点:
• 利用磁场通过近场传输,辐射小,具有方向性。

中等距离传输,传输效率较高。

能量传输不受空间障碍物(非磁性)影响。

•传输效果与频率及天线尺寸关系密切。

缺点:
• 谐振耦合方式安全实现问题比较严重,要想更好的实现谐振耦合,需要传输频率在几兆到几百兆赫兹之间,而这一段频率又是产生谐振最困难的波段。

辐射式传输
无线电波式:主要由微波发射装置和微波接收装置组成,接收电
路可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。

微波和激光的无线能量传输技术
微波无线能量传输技术目前尚处于研发阶段,其技术优点是成本较低,技术瓶颈是效率太低,而且容易发热,损坏设备。

2009年,Lasermotive使用激光二极管,在数百米的距离传输了1千瓦以上的功率,打破了多项世界纪录,并赢得了美国航空航天局(NASA)的大奖。

无线电方式问题主要在于其在能量传输过程中能量损耗太大,传输效率太低。

如果辐射是全方向性的,则能量传输效率会十分的低;如果是定向辐射,也要求具有不间断可视的方位和十分复杂的追踪仪器设备。

应用及前景 1.医疗
2.游戏,娱乐
3电动汽车的无线充电
待解决的问题:电磁辐射安全问题电磁兼容问题
系统整体性能的提高产品推广中的标准统一电力公司如何计费、收费电磁辐射安全:
传统供电:传输路径上,能量可控。

无线通讯:微小功率。

无线电力传输:①路径上能量不易控;②能量功率较大。

危害机理:
1.热效应:人体是导体,接受电磁波而产生涡流,发热。

2.非热效应:人体组织和器官存在微弱电磁场,受电磁波而破坏平衡,影响人体机能。

3.积累效应:高能电磁辐射造成的危害未来得及自我修复之前再次受到辐射,伤害程度就会积累。

高能量的能量密度势必会对人身安全及健康带来影响。

如:
地磁场50-60μT,核磁共振0.5-4T;阳光的功率密度一般为100mW/cm2。

所以采用无线输电时要考虑避免对人身的伤害。

电磁耦合共振中程传输
⌝“中程”距离:可达感应线圈半径8倍的距离。

⌝发射装置与能量源相连,并不向外发射电磁波,而是利用振荡器产生高频振荡电流,在发射线圈周围形成一个非辐射磁场,即将电能转换成磁场;⌝当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,完成磁场到电能的转换,从而实现电能的高效传输。

⌝电磁耦合共振中程传输
能量的传输是在一个共振系统内部进行,对系统外的物体(非共振频率)不会产生影响。

一般情况,其磁场强度与地磁场相似,50-60μT 微波/激光远程传输
无线电波波长越短,其定向性越好,弥散越小;
电力通过振荡器变换成微波/激光电力,从送电的天线向远处以微波/激光形式无线送电;
接收天线由半波长的偶极天线、整流二极管、低通滤波器及旁路电容组成,可接收微波/激光并转为直流电力。

微波/激光远程传输微波:频率为300MHz~300GHz的电磁波;
现有的研究中,两种频率比较常用:2.45GHz、5.8GHz,可穿越云层。

激光:3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz。

障碍物会影响激光与接收装置之间的能量交换,穿越云层能量损耗大。

在接收整流天线口径面以外的区域基本都是符合辐射安全标准的,在接收天线口径面内的辐射相对较强,需要在接收系统外围建立保护禁区。

目前一般采用的微波功率密度约为5mW/cm2
无线能量传输系统在工作时周围空间会存在高频电磁场,这就要求系统本身具有较高的电磁兼容指标。

电磁兼容性问题三个因素:电磁干扰源;耦合途径;敏感设备。

从这三个因素入手,对症下药,消除其中某一个因素,就能解决电磁兼容问题。

因此采取有效的抗干扰措施、屏蔽技术、合理使用电磁波不同的频段、避免交叉、重叠等造成不必要的电磁干扰。

微波电磁兼容问题
微波:频率为300MHz~300GHz的电磁波;
现有的研究中,两种频率比较常用:2.45GHz、5.8GHz,这两个频率已经分配给ITUR无线广播、工业和医学当中使用。

同频率间的电磁干扰是必须考虑的。

电磁感应式:
包括输入整流、高频逆变、可分离变压器和输出整流滤波等环节。

可分离变⌝⌝⌝
⌝⌝
⌝⌝⌝
⌝压器按其原边与副边的相对运动状况又可分为:静止、旋转和相对运动三种形式。

电磁感应式:
⌝满足要求的前提下,缩短传输距离,提高效率;⌝提高原边与副边的横向位置精确度;
⌝避免金属异物进入传输线圈之间引起局部发热现象。

由RF电路产生与谐振线圈固有频率相同的高频正弦信号,经过线性功率放大之后,注入到发送端LC谐振线圈,经过非辐射性高频磁场耦合,能量传递到接收端谐振线圈,经过输出整流滤波之后为负载供给能量。

传输距离一般为8倍线圈距离。

缩小铜线圈;增大传输距离。

微波式:
高性能天线;微波源;微波接收整流设备。

微波式-微波源:
⌝微波电子管在高电压下可以放大较高功率的微波,具有较高的效率(70%);⌝半导体放大器通常只放大低功率微波,其所需要的电压也比较低,然而它的成本却较高。

微波式-整流设备:
⌝硅整流二极管天线:由一个天线及高频整流电路所构成,高频整流电路能够将微波信号经由肖特基二极管整流成直流电源。

如:一个微波吸收效率为85%的硅整流二极管天线,其覆盖直径为5km。

Qi标准—产生背景
设备使用的充电器千差万别,电源插口形式、设备插口形式、电压等级、电流容量均存在较大差异,因此往往每台设备都配有专用的电源转换器,这既产生了极大的浪费和污染。

一个充电设备可供各种不同企业、不同品牌的便携终端充电,Qi 应运而来。

Qi 标准的组成及基本原理
目前WPC 确定的Qi 标准1.0 版本是低功率技术规范,针对不超过5 瓦特的电子设备。

针对不超过120 瓦特的中等功率技术规范制定工作也已于2010 年10 月启动。

⌝第一部分对无线充电器及接收器的界面进行定义;
⌝第二部分和第三部分是对产品的表现要求和认证测试的要求。

只有获得认证的产品才能允许使用Qi 标识。

一块充电板内部可以有多个变压器原边绕组部分,这决定了一块充电板可同时为多少待充电设备充电的数量。

原边绕组和副边绕组分别和无线通信控制单元连接,对能量变换进行检测和控制。

第三篇:双绞线传输与无线传输
双绞线传输与无线传输
双绞线传输
在智能大厦综合布线中,安防系统具有非常重要的地位。

在传统的设计和施工中,往往将网络布线与安防监控布线分开考虑,由于使用的介质差异使人们无法将它们很好地同意到一起。

但是在大厦的安防监控点不断增加的情况下,较为粗硬的同轴电缆布线数量增多会占用大量的管道资源,而且布线难度很大,况且在楼内或大楼周围布线的长度过大时还会引起图像质量的下降。

新的布线技术的出发点就是将网络布线与安防布线尽量统一到一个平台上,减少布线的难度和造价。

在这种布线技术中采用网络布线中广泛使用的非屏蔽电缆(如5类缆)来传输图像信号,同时利用非屏蔽电缆中的空余线对为是摄像机供电。

为实现这种技术需要使用两种关键的设备:双绞线视频传输设备和远程供电器。

一、双绞线传输视频信号的基本原理
视频信号正在双绞线内传输要解决两个问题:阻抗匹配和衰减补
偿。

标准视频信号接口一般是75Ω、非平衡方式,而双绞线传输时是100Ω、平衡方式,这样用双绞线传输视频信号就要设法解决75Ω←→100Ω以及非平衡←→平衡的转换问题。

有两种方法可以完成这种转换:一种是采用传输变压器的无源方式,它无须供电,但是会对信号有一定损失,驱动能力有限;另外一种是采用有源方式,通过宽带放大器和专用芯片,不仅可以完成阻抗和平衡方式的转换,而且可以提供较强的驱动和对图像信号的放大补偿,缺点是需要供电才能工作。

另外,视频信号是一种高频宽带信号,带宽达到6MHz,如果直接在双绞线内传输,信号的幅度会受到较大的衰减,在监视器上表现为图像的色彩变淡以及亮度变暗。

因此,视频信号在双绞线上要传输较远距离必须进行放大和补偿,以保证图像质量。

双绞线视频传输设备就是用来完成以上功能的,考虑到智能大厦的特点,楼内的监控点到中心控制室一般不会超过二、三百米,可以采用两种双绞线传输方案。

第一种是在前端摄像机处使用无源发射设备,而中心控制室使用有源接收设备,可以对图像信号进行放大补偿。

第二种是收发两端都使用有源设备,可以保证更好的图像传输质量,但是需要在前端对双绞线发射设备供电
二、双绞线与双绞线传输图像的优点
㈠双绞线
双绞线,Twisted Pair wire,是综合布线工程中最常用的一种传输介质。

双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。

把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。

双绞线一般由两根22~26号绝缘铜导线相互缠绕而成。

如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。

在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在38.1cm至14cm内,按逆时针方向扭绞,相临线对的扭绞长度在12.7cm以上。

与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等
方面均受到一定限制,但价格较为低廉。

双绞线可以分为屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)两大类。

其中屏蔽双绞线分别有3类和5类二种,非屏蔽双绞线又分别有3类、4类、5类、超5类甚至6类等多种。

3类双绞线的速率为10Mb/S,5类双绞线的速率可达100Mb/S,超5类更可达155Mb/s以上,只能有五类或超五类才能上100Base-TX。

屏蔽双绞线因为电缆的外层有一层铝泊包裹用以减小幅射,制作比较麻烦,再加上价线较非屏蔽双绞线贵,所以我们在10Base-T或100Base-TX网络中常用的是非屏蔽5类和超5类双绞线。

㈡双绞线传输图像的优点
双绞线在很多工业控制需要中和干扰较大的场所以及远距离传输中都有使用,应用广泛的局域网也是使用了双绞线对,它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、节省空间、价格低廉等等优点。

目前通过采用先进的技术和专用芯片,已经能够在双绞线上传输高质量的图像信号。

⒈布线方便,线缆利用率高。

楼宇大厦内广泛铺设的非屏蔽双绞线任取一对就可以传送一路视频信号,由于一根5类缆内有4个双绞线对,因此可以传输4路视频图像,这对于监控点多、需要密集布线的楼宇大厦来说,无疑大大减轻了布线施工的难度。

另外4对双绞线中的1对传送视频信号,其余的还可以传输音频信号、控制信号、电源等,提供了电缆的利用率,避免了各种信号单独布线带来的麻烦,减少了工程造价,克服了同轴电缆布线困难、占用管道资源多的缺点,使综合布线的种类更趋统一化。

⒉抗干扰能力强。

双绞线能有效地抑制共模干扰,即使在强干扰环境下,双绞线也能传送极好的图像信号。

例如楼宇的电梯、设备房等处都会存在很强的干扰,处于闹市区的建筑物也会受到来自周围环境的各种干扰,双绞线的强抗干扰能力比同轴电缆既有更大的优势。

⒊可靠性高、使用方便。

利用双绞线传输视频信号,在前端要接入专用发射机,在控制中心要接入专用接收机。

这种双绞线传输设备价格便宜,使用简单,工作稳定。

⒋总体造价降低。

5类非屏蔽电缆在目前的智能楼宇综合布线中被广泛使用,其价格比同轴电缆要低,随着5类缆在通信中的大量应用,价格还会进一步下降,因此使用双绞线的经济性和便利性更为突出。

⒌实时传输,即时监控。

双绞线传送的图像信号采用的是模拟信号技术,保证了监控系统的实时性,在控制室可以实时监控现场的图像。

三、远程供电器
在智能大厦安防工程中,摄像机的供电是必须考虑的。

摄像机数量的增加使供电线路变得复杂。

如果能结合网络布线将摄像机的供电和图像信号传输一起进行考虑,则大大节省了布线资源、提高效率。

另外如果在已经布线完毕的大厦中增加新的监控点,对摄像机的供电就更加困难。

远程供电器可以通过RJ45接口利用5类缆内的空余双绞线对为摄像机提供一、二百米以内的直流供电,使摄像机的供电与图像信号可以同在一根5类缆中传输,解决了摄像机集中远程供电的问题。

四、无线传输方式
无线传输又称为开路传输方式,是将传输信号调制到高频载波上,通过发送设备、发送天线将信号送至空间,而后由相应的接收机从天线接收到信号进行解调、处理后在进行显示。

当摄像机或检测点(例如天车控制室内)处于经常移动状态,有线连接很不方便甚至不可能时,采用这种方式非常有效,但距离一般不要超过500米。

因为开路传输时高频信号容易辐射干扰到周围临近地区,这是不允许的。

因此发射机功率要严格控制,在有金属屏蔽的建筑物或厂房内使用最好。

当传输距离比较远,达到几公里以上而架设电缆有不方便或不容许时,采用微波比较有利。

其优点是:不需要铺设电缆,施工工作量
小;设备架设灵活,移动方便图像质量高,可
以双工传输。

其缺点是:维护技术的水平要求高;一路信号要一套微波手法设备,系统维护费用增加很多;如果检测点需要遥控,则需要另里一套遥控信号系统;当需要传送的信号路数比较多而传输的方位角又比较窄时,容易产生交叉干扰从而产生限制了信号的路数;发送和接收两端一定要在可视直线范围内,中间不能有物体阻挡。

距离比较近时可采用小功率无线发送和接收设备,距离较远的传输则采用微波传输方式.
第四篇:电力传输简介
电力传输简介
电力传输在电力系统内叫电网,即电源点(水电站、火电站、核电站、风力发电站、太阳能发电站、地热发电站、垃圾发电站、生物能发电站等)和用户(居民、工厂、矿山等)之间的连接单元。

电网总的来说分为输电线路、变电站、换流站、开关站几个单元,输电线路是连接变电站、换流站、开关站的网络,简单的说变电站、换流站、开关站相当于自来水公司的加压站和储水池,输电线路则相当于各种尺寸自来水管,对用户和自来水公司发电单位电源点都十分重要。

输电线路按电压等级分类,110kV以下线路一般丘陵及平地主要采用水泥杆,220kV及以上线路采用铁塔。

110kV和35kV线路在大山区大多采用铁塔以保证线路安全运行。

10kV及以下线路基本采用水泥杆。

变电站、开关站是交流线路上使用的,主要作用是进行电压电流转换,如110Kv线路上的电要送到用户居民家就必须要通过变电站先将其降压为35Kv,再通过35kv线路送到35kv的变电站转换为10kv,再通过10kv线路送到10kv的变压器转换为220v的民用电到居民家中。

换流站是进行交流电和直流转换的,一般用在网络中间,不出现在电源侧或用户侧。

电力设计施工资质,设计资质按甲乙丙丁戊己进行分级,甲级为最高等级,甲级资质可以进行电力系统内所有等级电网的设计,乙级资质可以进行220kv及以下等级的电网设计。

施工资质按一二三四五
级进行分级,一级为最高等级,一级可以进行电力系统内所有等级电网的施工,二级可以进行220kv及以下等级的电网施工。

第五篇:无线广播电视传输覆盖网管理办法
无线广播电视传输覆盖网管理办法
第一章总则
第一条为保证广播电视传输覆盖业务的正常进行,维护广播电视播出秩序,加强对广播电视无线传输覆盖业务的管理,根据《广播电视管理条例》和《广播电视设施保护条例》,制定本办法。

第二条本办法所称广播电视无线传输覆盖网(以下简称无线传输覆盖网)包括广播电视发射台、转播台、差转台、收转台(站)、微波站、节目传送台(站)、广播电视卫星、卫星地球站、监测台(站)等部分。

广播电视无线传输覆盖业务是指利用无线传输覆盖网传送广播电视节目信号的活动。

第三条国家广播电影电视总局(以下简称广电总局)负责全国广播电视无线传输覆盖网的管理工作,根据广播电视的发展需要,负责组织制定全国无线传输覆盖网规划,审批广播电视节目无线传输覆盖业务,指配广播电视专用频段的频率(以下称广播电视频率),并对全国无线传输覆盖网进行管理。

地方广播电视行政部门负责本辖区内的无线传输覆盖网的管理工作。

第四条无线传输覆盖网由县级以上广播电视行政部门按照国家有关规定组建,并应确保本行政区域内广播电视传输覆盖的安全和质量。

第五条无线传输覆盖网的工程选址、设计、施工、安装,应当按照国家有关规定办理,并由依法取得相应资质的单位承担。

工程建设和使用的无线广播电视发射设备,应当符合国家标准、行业标准和有关规定。

第六条国家对广播电视无线传输覆盖业务、使用广播电视频率、购买无线广播电视发射设备以及迁建无线广播电视设施实行许可制度。

广播电视行政部门应当按照行政许可法规定的期限办理有关许可事项。

许可证由广电总局统一印制,严禁伪造、翻印、涂改、出租、转让。

第七条国家严禁在无线传输覆盖网中传送法律、行政法规、规章规定禁止的内容。

第二章无线广播电视传输覆盖业务
第八条利用地面无线、微波、卫星等方式从事广播电视节目传输覆盖业务的,须按本办法规定领取《广播电视节目传送业务经营许可证(无线)》。

许可证有效期为四年。

有效期届满需继续开展业务的,应于届满前六个月按本办法规定的审批程序办理手续。

第九条下列机构可以申请《广播电视节目传送业务经营许可证(无线)》:
(一)经广电总局批准设立的广播电视播出机构;
(二)经广电总局批准设立的广播电视影视集团(总台)及所属机构;
(三)具有无线广播电视传输覆盖能力的国有或国有控股机构。

第十条申请《广播电视节目传送业务经营许可证(无线)》的,应当具备以下条件:
(一)具有独立的法人资格;
(二)符合广播电视无线传输覆盖网的总体规划和业务要求;
(三)具有必要的设计文件或技术评估报告和基本建设资金、稳定的经费保障;
(四)有必要的工作场所,工作环境安全可靠;
(五)如申请地面无线广播电视传输覆盖业务,还应符合地面广播电视覆盖网的技术规划要求;
(六)传输的广播电视节目信号来源合法。

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