ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ и устройство для беспроводного электропитания удаленных потребителей электрической энергии по лазерному лучу - заявка на патент 2013111315


Классы МПК: H02J17/00   (2006.01)
Автор: Звонов Александр Александрович (RU)
Заявитель: Звонов Александр Александрович (RU)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ беспроводного электропитания удаленных потребителей энергии по лазерному лучу, заключающийся в оптическом соединении высоковольтного источника Тесла с потребителем электрической энергии путем направления лазерного луча на потребитель электрической энергии, фотоионизации атмосферы на пути распространения лазерного луча путем увеличения энергии лазерного излучения до энергии фотоионизации составляющих атмосферного воздуха в лазерном луче и после образования в лазерном луче токопроводящего канала - резонансной передаче по нему электрической энергии напряжением десятки ÷ сотни киловольт с использованием резонансного трансформатора Тесла, отличающийся тем, что токопроводящий канал в атмосфере создают импульсным многочастотным лазерным излучением с периодом следования импульсов, большим времени релаксации плазмы в лазерном луче, разность соседних частот многочастотного лазерного излучения выбирают равной или кратной соответствующим частотам Фраунгоферовых линий поглощения электромагнитного излучения молекулами и/или атомами атмосферного воздуха, длительность лазерных импульсов выбирают не меньшей времени распространения потенциальной волны вдоль лазерного луча, а резонансную частоту передачи высоковольтного напряжения по токопроводящему каналу выбирают в диапазоне единицы ÷ десятки кГц и синхронизируют ее с частотой следования лазерных импульсов.

2. Устройство для беспроводного электропитания удаленных потребителей энергии по лазерному лучу, содержащее 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, отличающееся 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, а резонансная частота передающего и приемного трансформаторов Тесла выполнена кратной частоте следования лазерных импульсов.

3. Устройство по п.2, отличающийся тем, что оно выполнено с параметрами:

, Pи=Eи/ и,

Eи=(h· )×n1,

, D U/Eт,

,

и D/V, T рел,

T=K×(1/fрез )=K×2 (L·C),

где Pи, Eи - мощность и энергия электромагнитного излучения с частотой и длительностью и, необходимая для создания в атмосфере ионизированного канала длиной D с плотностью зарядов ;

, - минимально и максимально допустимые значения Pи для фотоионизации атмосферного воздуха;

h=6.62517·10 -34 Дж·с - постоянная Планка;

, 1, 2 - частота биений и излучения первого и второго лазеров соответственно;

{ультрафиолетовый ÷ сантиметровый диапазон электромагнитных волн} - Фраунгоферова i-я линия поглощения электромагнитного излучения молекулами и атомами воздуха;

- плотность электрических зарядов в атмосферном канале, необходимая для электрического пробоя (полной ионизации - ) атмосферы электрическим полем Тесла с напряженностью Eт=U/D 20 В/см;

r - средний радиус лазерного луча;

U=(10÷220) кВ - напряжение между передающим и приемным электродами лазерной линии резонансной передачи электричества Тесла;

- длительность лазерных импульсов;

D - дальность передачи электрической энергии;

V - скорость распространения потенциальной волны;

T - период следования лазерных импульсов;

рел - время релаксации плазмы на пути распространения лазерных лучей;

fрез {0.5÷50} кГц - резонансная частота трансформатора Тесла;

L, C - индуктивность и емкость трансформатора Тесла соответственно,

K - целое число, большее единицы.

4. Устройство по п.2, отличающийся тем, что тугоплавкие электроды выполнены из вольфрама и/или графита.

Наверх