DE4136058A1 - Laser based wireless transmission of HV power - using laser rod array transmitting current matching earths ballistic properties to receiving aerial resembling lightning conductor - Google Patents
Laser based wireless transmission of HV power - using laser rod array transmitting current matching earths ballistic properties to receiving aerial resembling lightning conductorInfo
- Publication number
- DE4136058A1 DE4136058A1 DE4136058A DE4136058A DE4136058A1 DE 4136058 A1 DE4136058 A1 DE 4136058A1 DE 4136058 A DE4136058 A DE 4136058A DE 4136058 A DE4136058 A DE 4136058A DE 4136058 A1 DE4136058 A1 DE 4136058A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- receiver
- transmitter
- frequency
- radio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/30—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using light, e.g. lasers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie im Hochspannungsbereich unter Verwen dung eines auf der Basis eines Lasers arbeitenden, mit einer Sendeantenne versehenen Senders und eines mit einer Empfangs antenne versehenen Empfängers, insbesondere zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie über große Strecken, sowie einen Sender und einen Empfänger zur Durchführung des Verfah rens.The invention relates to a method for wireless transmission of electrical energy in the high voltage range using a working on the basis of a laser, with a Transmitting antenna provided transmitter and one with a reception antenna provided receiver, in particular for wireless transmission of electrical energy over long distances, as well a transmitter and a receiver to carry out the procedure rens.
Die drahtlose Übertragung von elektrischer Energie ist seit langem bekannt und kommt als induktive Übertragung beim Trans formator zur Anwendung, bei dem eine direkte Verkopplung der magnetischen Wechselfelder nach dem Gesetz der magnetischen In duktion erfolgt. Dieses allgemein in der Elektrotechnik zur An wendung kommende Prinzip stellt jedoch keine Lösung für derar tige Fälle dar, bei denen über eine bestimmte Strecke drahtlos elektrische Energie übertragen werden soll.The wireless transmission of electrical energy has been around known for a long time and comes as an inductive transmission in trans formator for use, in which a direct coupling of the alternating magnetic fields according to the law of magnetic In production takes place. This generally applies to electrical engineering However, the coming principle does not provide a solution for derar cases where wireless over a certain distance electrical energy is to be transmitted.
Um diese durchaus bedeutsame Aufgabe zu lösen, hat es in Weiter entwicklung der drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie an geeigneten Vorschlägen jedoch nicht gefehlt. So ist gemäß der DE-PS 36 12 761, H02I, 17/00 eine Vorrichtung zur elektrischen Energieversorgung von auf Türflügeln angebrachten Stromver brauchsgeräten, insbesondere elektronischen Türschlössern, be kannt, die zwecks Vermeidung störender Stromleitungsverbindungen vorsieht, daß von einem im Türrahmen angeordneten, vom Stromnetz gespeisten elektromagnetischen Strahlungssender die Stromversor gung des im Türflügel angeordneten Strahlungsempfängers drahtlos erfolgt. Dabei kommt als Strahlungssender eine Sendeantenne eines mit einem Oszillator und Verstärker versehenen Hochfre quenz-Schwingkreises und als Empfänger eine Empfangsantenne eines mit einem Gleichrichter, einem Akkumulator und einer da durch zu versorgenden Schaltung des Stromverbrauchsgerätes ver sehenen Empfängerkreises zur Anwendung. Als Strahlungssender ist beispielsweise ein Laserstrahler und als Strahlungsempfänger ein als Solarzelle ausgebildetes lichtempfindliches Element vorgese hen, das die einfallende Lichtstrahlung in elektrische Energie umwandelt. Durch diese bekannte Vorrichtung wird nun zwar draht los eine elektrische Energieversorgung von Stromverbrauchsgerä ten erreicht, aber ihr Anwendungsbereich ist sehr gering, da die drahtlose elektrische Energieversorgung von Stromverbrauchsgerä ten nur über relativ kurze Strecken ermöglicht wird.In order to solve this very important task, it has to continue development of wireless transmission of electrical energy however, there is no lack of suitable proposals. According to the DE-PS 36 12 761, H02I, 17/00 a device for electrical Power supply of power supply installed on door leaves appliances, especially electronic door locks, be knows, to avoid disruptive power line connections provides for that of one arranged in the door frame, from the mains powered electromagnetic radiation transmitter the electricity supplier tion of the radiation receiver arranged in the door leaf wirelessly he follows. A transmission antenna is used as the radiation transmitter a Hochfre provided with an oscillator and amplifier frequency resonant circuit and as a receiver a receiving antenna one with a rectifier, an accumulator and one there ver to be supplied by the circuit of the power consumption device see recipient group to the application. As a radiation transmitter For example, a laser emitter and a radiation receiver vorgesese formed as a solar cell photosensitive element hen that the incident light radiation into electrical energy converts. Through this known device, wire is now los an electrical power supply from power consumption devices reached, but their scope is very small because the wireless electrical power supply of power consumption devices only possible over relatively short distances.
Neu ist zwar nach der DD-PS 2 25 565, H02I, 17/00 eine weitere An ordnung zur drahtlosen Energieübertragung bekannt, bei der es darum geht, die elektrische Energie nicht nur über einen halben Meter drahtlos zu übertragen, sondern diese soll hier bereits auch schon drahtlos über mehrere Meter übertragen werden. Um dieses zu erreichen, sieht diese Anordnung im wesentlichen vor, daß ausgehend von Schaltungen zur Erzeugung, Impulsformung und Vorverstärkung einer sinusförmigen Schwingung, einem Leistungs verstärker und einer Rahmenantenne zur Abstrahlung der Schwin gungen auf den Eingangsschwingkreis mit Gleichrichterteil einer Indikatorschaltung die Wicklung auf der Rahmenantenne zusammen mit einem Kondensator einen auf die Frequenz der erzeugten Sinusschwingung abgestimmten Schwingkreis bildet und parallel zu ihr die Leitung des Kollektorstromkreises der letzten Stufe des Leistungsverstärkers als Koppelschleife auf dem Rahmen befe stigt ist. Um über größere Entfernungen drahtlos eine Energie übertragung vorzunehmen, ist vorgesehen, den Strom im Eingangs teil der Indikatorschaltung mittels Kondensator zu speichern und hierzu die Pausen zwischen den Informationsübertragungen zu nut zen. Durch diese Anordnung zur drahtlosen Energieübertragung sind durchaus die Voraussetzungen geschaffen worden, um elek trische Energie drahtlos über einige Meter zu übertragen. Da aber angestrebt wird, die elektrische Energie drahtlos über relativ große Strecken zu übertragen, und zwar auch im Hoch spannungsbereich bis hin zu einer raumübergreifenden Übertragung, wird auch durch diese bekannte Anordnung zur drahtlosen Energieübertragung nicht der gewünschte Erfolg erreicht. New is after DD-PS 2 25 565, H02I, 17/00 another An regulation for wireless energy transmission known in which it is about the electrical energy not just over a half Meters to transmit wirelessly, but this should already be here can also be transmitted wirelessly over several meters. Around To achieve this, this arrangement essentially provides that starting from circuits for generation, pulse shaping and Pre-amplification of a sinusoidal oscillation, a power amplifier and a loop antenna for radiation of the Schwin on the input resonant circuit with a rectifier section Indicator circuit the winding on the loop antenna together with a capacitor one on the frequency of the generated Sinusoidal oscillation forms and parallel to you the line of the collector circuit of the last stage of the Befe power amplifier as a coupling loop on the frame is increasing. To wirelessly transmit energy over long distances It is intended to carry out transmission, the current in the input to store part of the indicator circuit by means of a capacitor and To do this, take the breaks between information transfers Zen. This arrangement for wireless energy transmission the conditions have been created to elek transmit tric energy wirelessly over a few meters. There but the aim is to use electrical energy wirelessly to transmit relatively large distances, even in the high voltage range up to a cross-room transmission, is also known by this known arrangement for wireless Energy transmission did not achieve the desired success.
Obwohl bei den bekannten Vorrichtungen zur drahtlosen Energie übertragung nur begrenzt Laser für den Sender eingesetzt wer den, nimmt ihre Bedeutung doch ständig zu. So ist die Verwen dung eines Lasers als Sender bei der Nachrichtenübertragung, bei der Vermessung usw., wie beispielsweise die DE-OS 20 56 940 und 37 09 142, H04B, 9/00 zeigen, nicht mehr wegzudenken. Unabhängig, wie nun diese bekannten Laser-Übermittlungssysteme ausgebildet sind, wird durch sie zwar eine Übermittlung von Impulsen über sehr große Entfernungen ermöglicht, aber wie nun ebenfalls über sehr große Entfernungen unter Verwendung eines Senders, der als Laser ausgebildet ist, auch unter Berücksichtigung hoher Span nungen große Energien übertragen werden können, kann auch diesen bekannten Laser-Übermittlungssystemen nicht entnommen werden.Although in the known devices for wireless energy transmission only limited lasers are used for the transmitter their importance is constantly increasing. This is how it is used a laser as a transmitter for message transmission, at the measurement, etc., such as DE-OS 20 56 940 and 37 09 142, H04B, 9/00 show that it is indispensable. Independently, how to design these known laser transmission systems are, it transmits impulses via allows very large distances, but as now also over very long distances using a transmitter that functions as Laser is formed, also taking into account high chip large energies can also be transferred known laser transmission systems are not removed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie im Hochspan nungsbereich sowie einen Sender sowie einen Empfänger zur Durch führung dieses Verfahrens zu schaffen, durch die ausgehend von einem Sender auf der Basis eines Lasers eine drahtlose Übertragung von elektrischer Energie relativ großer Leistung auch über große Strecken ermöglicht wird.The invention has for its object a method for wireless transmission of electrical energy in high voltage range as well as a transmitter and a receiver for transmission creating this process by starting from a transmitter based on a laser wireless transmission of electrical energy also of relatively large power long distances is made possible.
Erfindungsgemäß wird dieses durch ein Verfahren erreicht, gemäß dem von dem als Laser ausgebildeten Sender in Gestalt eines Stromquellengebers an den Empfänger in Gestalt eines Stromneh mers eine die ballistische Gegebenheit der Erdoberfläche berück sichtigende Funkstromübertragung vorgenommen wird, die einer dekadischen Kurve entspricht, wobei die Funkstromübertragung durch Übertragung von vom Stromquellengeber ausgegebener posi tiver Elektronen erfolgt, die von einer negativen Elektronen quelle des Stromnehmers aufgenommen werden und dabei der Funk strahl der Funkstromübertragung innerhalb der Atmosphäre durch Verlangsamung des Stromflusses isoliert wird, indem seine Fre quenz bei Aufrechterhaltung seiner Parameter über der Frequenz der Atmosphäre gehalten wird. According to the invention, this is achieved by a method according to that of the transmitter designed as a laser in the form of a Current source transmitter to the receiver in the form of a Stromneh It also takes into account the ballistic state of the earth's surface visible radio current transmission is made, the one corresponds to decadic curve, the radio current transmission by transmission of posi output by the current source transmitter tive electrons are made by a negative electron source of the current collector and thereby the radio beam of radio current transmission through the atmosphere Slowdown in current flow is isolated by its Fre frequency while maintaining its parameters over frequency the atmosphere is kept.
Um diese Funkstromübertragung zu ermöglichen, muß der Funkstrahl der Funkstromübertragung ein linearer Funkstrom sein, der minde stens die Parameter U = 800 V, I = 680 A und f = 1000 s-1 besitzen soll. Gleichzeitig muß aber auch beachtet werden, daß unter Berücksichtigung des linearen Funkstromes die vom Stromquellengeber abgegebene Leistung um das ca. 1,93fache größer sein muß als die vom Stromnehmer aufgenommene Leistung.In order to enable this radio current transmission, the radio beam of the radio current transmission must be a linear radio current which should have at least the parameters U = 800 V, I = 680 A and f = 1000 s -1 . At the same time, however, it must also be noted that, taking into account the linear radio current, the power emitted by the current source transmitter must be approximately 1.93 times greater than the power consumed by the current receiver.
Wird von der Spannung U = 800 V ausgegangen, und zwar als einer der Parameter des Funkstrahls der Funkstromübertragung (im Moment des Verlassens des Stromquellengebers), so muß, um den Stromnehmer zu erreichen, die Spannung des anzuschaltenden Stromnehmers 8 µV betragen, so daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Verhältnis der Spannung des Stromquellengebers zur Spannung des anzuschaltenden Stromnehmers 100 000 : 1 beträgt. Wenn die Spannung des anzuschaltenden Stromnehmers 8 µV beträgt, so besitzt der Stromnehmer als negative Elektronenquelle eine starke negative Tendenz, so daß eine Impulsaufnahmebereitschaft für den ankommenden Funkstrahl der Funkstromübertragung gewähr leistet ist.If the voltage U = 800 V is assumed, as one the parameters of the radio beam of radio current transmission (in Moment of leaving the power source encoder), so the Reach current collector, the voltage of the to be switched on Current collector 8 µV, so that in the invention Process the ratio of the voltage of the current source sensor to Voltage of the current collector to be connected is 100,000: 1. If the voltage of the current collector to be switched on is 8 µV, so the current collector has a negative electron source strong negative tendency, so that a willingness to take impulses guarantee for the incoming radio beam of radio current transmission is accomplished.
Es ist aber auch Voraussetzung bei der Verwirklichung des er findungsgemäßen Verfahrens, daß die Verstrahlung des Funk strahles der Funkstromübertragung zwischen dem Stromquellenge ber und dem Stromnehmer nicht größer als 8% sein darf. Das setzt die vorgesehene Verlangsamung des Stromflusses voraus, ohne daß dabei die konzentrierte Wirksamkeit der Parameter, mit denen der Funkstrahl behaftet ist, verlorengeht. Daher ist es erforderlich, daß, wie es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren weiter vorgesehen ist, die Frequenz des Stromflusses, also des Funkstrahles, über der der Atmosphäre gehalten wird, wobei ge funden wurde, daß sich das Verhältnis der Frequenz des Funk strahles der Funkstromübertragung zur Frequenz der Atmosphäre vorteilhaft wie 1000 : 1 verhalten soll.But it is also a prerequisite for the realization of the he inventive method that the radiation of the radio beam of radio current transmission between the current source above and the current collector must not be greater than 8%. The assumes the intended slowdown of the current flow, without the concentrated effectiveness of the parameters, with to which the radio beam is afflicted is lost. Therefore, it is required that, as is according to the inventive method is further provided, the frequency of the current flow, that is Radio beam over which the atmosphere is held, whereby ge It was found that the ratio of the frequency of the radio beam of radio current transmission to the frequency of the atmosphere advantageous as 1000: 1 should behave.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur drahtlo sen Übertragung von elektrischer Energie im Hochspannungsbe reich, und zwar über große Strecken, ist besonders ein Sender geeignet, der als Stromquellengeber als Laser ausgebildet ist und dabei einen auf einem Kristallstab aufgebrachten, von einem Asynchronmotor gespeisten Spiralendetektor besitzt, wobei sich an den Kristallstab auf der der Sendeantenne zugerichteten Stirnseite des Stromquellengebers ein vierteldurchlässiger Spiegel anschließt und der Asynchronmotor von einem Generator gespeist wird. Damit der so ausgebildete Sender verlustarm ar beitet, ist der als Laser ausgebildete Stromquellengeber von einem Bleimantel umgeben. Die Sendeantenne sollte zweckmäßiger weise nach Art eines Blitzableiters ausgebildet sein.To carry out the inventive method for wireless high-voltage transmission of electrical energy rich, and that over long distances, is especially a transmitter suitable, which is designed as a current source transmitter as a laser and one on a crystal stick, one by one Has asynchronous motor fed spiral detector, where to the crystal rod on the one facing the transmitting antenna Front of the power source encoder is a quarter-permeable Mirror connects and the asynchronous motor from a generator is fed. So that the trained transmitter ar with little loss is the laser source designed by surrounded by a lead coat. The transmit antenna should be more convenient be designed in the manner of a lightning rod.
Ausgehend davon, daß eine die ballistische Gegebenheit der Erd oberfläche berücksichtigende Funkstromübertragung vorzunehmen ist, die einer dekadischen Kurve entspricht, muß der Asynchron motor des Senders den Stromquellengeber entsprechend der deka dischen Kurve stufenlos regelnd speisen, so daß durch den Strom quellengeber in Verbindung mit dem vierteldurchlässigen Spiegel eine lineare Funkstromübertragung zum Empfänger gewährleistet wird. Dabei ist der Asynchronmotor vorteilhaft so auszulegen, daß er in einem Bereich von 1,25 V mit 0,8 A und 800 V mit 680 A arbeitet, so daß dem Laser des Stromquellengebers ein sich än dernder Strom zugeführt werden kann.Assuming that the ballistic conditions of the earth to carry out radio current transmission taking into account the surface that corresponds to a decadal curve, the asynchronous motor of the transmitter the current source transmitter according to the deka dische curve infinitely variable feed, so that by the current source in connection with the quarter-transparent mirror a linear radio current transmission to the receiver is guaranteed becomes. The asynchronous motor is advantageously designed so that that it is in a range of 1.25 V with 0.8 A and 800 V with 680 A works so that the laser of the current source transmitter changes which current can be supplied.
Damit nun der dem Asynchronmotor vorgeschaltete Generator den wechselnden Belastungsverhältnissen, bedingt durch die Span nungs- und Stromänderungen, die sich aus der unterschiedlichen Speisung des Spiralendetektors des Lasers des Stromquellenge bers ergeben, angepaßt werden kann, ist zwischen dem Asynchron motor und dem Generator ein Differenz-Leit-Transistor vorgese hen, der praktisch die aus einem wechselnden Stromfluß zwischen dem Spiralendetektor und dem Asynchronmotor sich ergebenden Ver hältnisse zwischen dem Asynchronmotor und dem Generator regelt.So that the generator upstream of the asynchronous motor changing load conditions, caused by the chip voltage and current changes resulting from the different Feeding the spiral detector of the laser of the power source narrow bers result, can be adjusted is between the asynchronous Motor and the generator vorese a differential guide transistor hen, which is practically the result of an alternating current flow between the spiral detector and the asynchronous motor resulting Ver Relationships between the asynchronous motor and the generator regulates.
Da das erfindungsgemäße Verfahren davon ausgeht, daß die Funkstromübertragung durch vom Stromquellengeber ausgegebener posi tiver Elektronen erfolgt, die von einer negativen Elektronen quelle des Stromnehmers aufgenommen werden müssen, besteht er findungsgemäß der Empfänger als Stromnehmer aus einem als nega tive Elektronenquelle dienenden Frequenzleiter, der durch an sich bekannte Mittel negativ aufgeladen ist. An den Frequenz leiter schließt sich ein mit dem Frequenzleiter in Verbindung stehender elektrischer Verbraucher an. Der Frequenzleiter ist mit der Empfangsantenne verbunden und auf seiner dem elektri schen Verbraucher zugerichteten Seite stark verjüngt und be steht aus Glas, das punktoriert mit elektrisch gut leitendem Material durchsetzt ist. Die Verjüngung des Frequenzleiters auf seiner dem elektrischen Verbraucher zugerichteten Seite erfolgt aus Gründen der Spannungserhöhung. Damit der Stromnehmer und damit der als negative Elektronenquelle dienende Frequenzleiter vor äußeren Einflüssen geschützt ist und im wesentlichen freige halten wird vor elektrischen Verlusten, ist der Stromnehmer von einem Bleimantel umgeben.Since the method according to the invention assumes that the radio current transmission by posi output by the current source transmitter tive electrons are made by a negative electron source of the current collector must be included, it exists according to the receiver as a current receiver from a nega tive electron source serving frequency conductor, which by known means is negatively charged. At the frequency conductor includes itself in connection with the frequency conductor standing electrical consumer. The frequency conductor is connected to the receiving antenna and on its the electri consumer side is greatly rejuvenated and be is made of glass, which is punctuated with good electrical conductivity Material is interspersed. The taper of the frequency conductor on its side facing the electrical consumer for reasons of voltage increase. So that the current collector and thus the frequency conductor serving as a negative electron source is protected from external influences and essentially freige will keep from electrical losses, is the current collector of surrounded by a lead coat.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt die negative Tendenz des als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzlei ters des Stromnehmers im Bereich von 8 µV, so daß der als nega tive Elektronenquelle dienende Frequenzleiter unter Berücksich tigung der Parameter des Spiralendetektors des Stromquellenge bers einen Arbeitsbereich von 8 µV-800 V besitzt. Dadurch ist gewährleistet, daß der Stromnehmer, also der als negative Elek tronenquelle dienende Frequenzleiter, die Leistung, mit der der Funkstrahl der Funkstromübertragung behaftet ist, ungestört aufnehmen kann. Ausgehend von einer abgegebenen Spannung von 800 V bei einem Strom von 680 A des Stromquellengebers, sind je doch wesentliche Parameter des Empfängers, also des Stromnehmers, und zwar unter Berücksichtigung eines linearen Funkstromes, 576 V als aufgenommene Spannung bei einem Strom von 490 A. Das aber bedeutet, daß der lineare Funkstrom, also der Funkstrahl der Funkstromübertragung zwischen dem Ausgang des Stromquellengebers, also des Senders, und dem Eingang des Stromnehmers, also des Empfängers, mit einem Faktor behaftet ist, der bei ca. 1,93 liegt. According to a further feature of the invention is the negative Tendency of the frequency line serving as a negative electron source ters of the current collector in the range of 8 µV, so that the nega Frequency conductor serving as an active electron source adjustment of the parameters of the spiral detector of the current source bers has a working range of 8 µV-800 V. This is ensures that the current collector, that is the negative elec frequency conductor serving the electron source, the power with which the Radio beam of radio current transmission is affected, undisturbed can record. Starting from a given voltage of 800 V with a current of 680 A from the current source transmitter are each but essential parameters of the recipient, i.e. the Current collector, taking into account a linear Radio current, 576 V as the recorded voltage at a current of 490 A. but means that the linear radio current, ie the radio beam the radio current transmission between the output of the current source transmitter, So the transmitter, and the input of the current collector, so of the recipient, is afflicted with a factor that is around 1.93 lies.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Senders, also des Stromquellengebers, und des Empfängers, also des Stromnehmers, aber auch unter Berücksichtigung aller anderen Fakten, indem beispielsweise die negative Tendenz des als negative Elektronen quelle dienenden Frequenzleiters des Stromnehmers im Bereich von 8 µV liegt, wird praktisch erreicht, daß ausgehend davon, daß vom Stromquellengeber ein gebündelter Strom auf eine durchzu schaltende Linie gebracht wird, der als negative Elektronen quelle dienende Frequenzleiter des Stromnehmers derart angefunkt wird, daß trotz der Funkunruhe die Funkfrequenz kontinuierlich gehalten wird. Dabei ist die Funkverbindung das Resultat gleich bleibender positiver und entsprechend negativer Ströme mit glei chen Spannungen und Stromstärken im positiven wie im negativen Bereich.Due to the inventive design of the transmitter, that is Current source transmitter, and the receiver, i.e. the current receiver, but also taking all other facts into account by for example the negative tendency of being negative electrons source serving frequency conductor of the current collector in the range of 8 µV, is practically achieved on the basis that a bundled current from the current source transmitter to a through switching line is brought up as negative electrons Source serving frequency conductors of the current collector sparked in this way will be that despite radio interference, the radio frequency is continuous is held. The radio connection is the same permanent positive and corresponding negative currents with the same voltages and currents in both positive and negative Area.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Empfänger aus einer Vielzahl von als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzleitern, die als Stromnehmer dienen und jeweils von einem Bleimantel umgeben sind sowie eine gemeinsame Antenne be sitzen, wobei die Frequenzleiter unter Berücksichtigung von einer einem Sollwert entsprechenden Frequenz der Atmosphäre ab weichenden Frequenz hinsichtlich der auf zunehmenden Spannung ab gestuft sind.In a further embodiment of the invention there is the receiver from a variety of serving as a negative electron source Frequency conductors that serve as current collectors and each of are surrounded by a lead jacket and a common antenna sit, taking into account the frequency conductors a frequency of the atmosphere corresponding to a setpoint deviating frequency with regard to the increasing voltage are graded.
Wird davon ausgegangen, daß die Frequenz der Atmosphäre sich innerhalb von Differenzen bewegt, die zwischen 0,9 s-1 und 1,08 s-1 liegen, so ist es zweckmäßig, wenn die Frequenzleiter des Stromnehmers hinsichtlich der aufzunehmenden Spannung eine Ab stufung von 0,15 µV besitzen. Das bedeutet, daß bei Verwendung von zehn als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzleitern unter Berücksichtigung der negativen Tendenz bei Verwendung eines Frequenzleiters mit 8 µV die jeweils untere Grenze des Ar beitsbereiches der Frequenzleiter beiIf it is assumed that the frequency of the atmosphere moves within differences that lie between 0.9 s -1 and 1.08 s -1 , it is expedient if the frequency conductor of the current collector is graded in terms of the voltage to be absorbed Own 0.15 µV. This means that when using ten frequency conductors serving as a negative electron source, taking into account the negative tendency when using a frequency conductor with 8 µV, the lower limit of the frequency range of the frequency conductors at
7 µV; 7,15 µV; 7,3 µV; 7,45 µV, 7,6 µV; 7,75 µV; 7,9 µV; 8,05 µV; 8,2 µV und 8,35 µV7 µV; 7.15 µV; 7.3 µV; 7.45 µV, 7.6 µV; 7.75 µV; 7.9 µV; 8.05 µV; 8.2 µV and 8.35 µV
liegen sollte. should be.
Bei einer derartigen Ausbildung des Empfängers als Stromquellen nehmer ist allen Frequenzleitern ein gemeinsamer elektrischer Verbraucher zugeordnet.With such a design of the receiver as current sources All frequency conductors have a common electrical receiver Assigned to consumers.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is based on an exemplary embodiment are explained in more detail. In the accompanying drawings:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines Senders sowie eines Empfängers und Fig. 1 is a schematic representation of a transmitter and a receiver and
Fig. 2 einen Empfänger, der eine Vielzahl von als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzleitern besitzt. Fig. 2 shows a receiver having a plurality of frequency conductors serving as a negative electron source.
In der Fig. 1 ist sowohl ein Sender in Gestalt eines Strom quellengebers 1 als auch ein Empfänger in Gestalt eines Strom nehmers 2, wie sie zur Durchführung des Verfahrens zur drahtlo sen Übertragung von elektrischer Energie im Hochspannungsbereich über große Strecken zur Anwendung kommen können, dargestellt. Dabei ist der Sender, also der Stromquellengeber 1, als Festkör perlaser ausgebildet. Es ist also ein Kristallstab 3 vorgesehen, auf den ein Spiralendetektor 4 aufgebracht ist, der aus zehn den Kristallstab 3 konzentrisch umgebenden Windungen 5 besteht. Der Spiralendetektor 4 wird von einem Asynchronmotor 6 mit Energie versorgt, der so ausgelegt ist, daß er eine Energieversorgung in einem Bereich vornehmen kann, der durch die Parameter 1,25 V mit 0,8 A und 800 V mit 680 A begrenzt ist. Dabei wird der Asyn chronmotor 6 von einem Generator 7 gespeist, und zwischen beiden ist ein Differenz-Leit-Transistor 8 vorgesehen, der die aus dem wechselnden Stromfluß zwischen dem Spiralendetektor 4 und dem Asynchronmotor 6 sich ergebenden Verhältnisse zwischen dem Asyn chronmotor 6 und dem Generator 7 regelt. Auf der der Energieein speisung des Spiralendetektors 4 gegenüberliegenden Seite schließt sich an den Kristallstab 3 ein vierteldurchlässiger Spiegel 9 an, der mit dem Spiegel 10 auf der gegenüberliegenden Seite des Kristallstabes 3 in Wirkverbindung steht. Schließlich besitzt der Stromquellengeber 1 eine Sendeantenne 11 nach Art eines Blitzableiters. Damit sind im wesentlichen die Vorausset zungen dafür gegeben, daß eine lineare Funkstromübertragung zum Empfänger, also zum Stromnehmer 2, gewährleistet wird, wobei diese lineare Funkstromübertragung eine die ballistische Gege benheit der Erdoberfläche berücksichtigende Funkstromübertra gung darstellt, die einer dekadischen Kurve entspricht. Dabei ist jedoch gleichzeitig zu beachten, daß die Verstrahlung des Funkstrahles der Funkstromübertragung zwischen dem Stromquellen geber 1 und dem Stromnehmer 2 nicht größer als 8% ist. Das aber bedeutet, daß der Funkstrahl der Funkstromübertragung innerhalb der Atmosphäre durch Verlangsamung des Stromflusses zu isolieren ist, was dadurch erreicht wird, indem der Stromfluß eine Fre quenz besitzt, die über der Frequenz der Atmosphäre liegt. Die Frequenz des Stromflusses, also des Funkstrahles der Funkstrom übertragung, sollte daher das 1000fache der Frequenz der Atmos phäre betragen, was bei der Auslegung des Asynchronmotors zu be achten ist. Um die elektrischen Verluste des Stromquellengebers 1, insbesondere durch äußere Einflüsse, gering zu halten, ist dieser von einem Bleimantel 12 umgeben.In Fig. 1, both a transmitter in the form of a current source transmitter 1 and a receiver in the form of a current receiver 2 , as they can be used to carry out the method for wireless transmission of electrical energy in the high voltage range over long distances, are shown . The transmitter, that is, the current source transmitter 1 , is designed as a solid-state laser. A crystal rod 3 is therefore provided, on which a spiral detector 4 is applied, which consists of ten turns 5 concentrically surrounding the crystal rod 3 . The spiral detector 4 is supplied with energy by an asynchronous motor 6 , which is designed in such a way that it can supply energy in a range which is limited by the parameters 1.25 V with 0.8 A and 800 V with 680 A. Here, the Asyn chronmotor 6 is fed by a generator 7 , and between the two, a differential guide transistor 8 is provided, which results from the changing current flow between the spiral detector 4 and the asynchronous motor 6 , the relationships between the Asyn chronmotor 6 and the generator 7 regulates. On the energy supply of the spiral detector 4 opposite side to the crystal rod 3 is a quarter-transparent mirror 9 , which is in operative connection with the mirror 10 on the opposite side of the crystal rod 3 . Finally, the current source transmitter 1 has a transmission antenna 11 in the manner of a lightning rod. This essentially provides the prerequisites for ensuring that a linear radio current transmission to the receiver, that is to say the current receiver 2 , is ensured, this linear radio current transmission representing a radio current transmission which takes into account the ballistic conditions of the earth's surface and corresponds to a decadal curve. However, it should be noted at the same time that the radiation of the radio beam of the radio current transmission between the current source transmitter 1 and the current receiver 2 is not greater than 8%. However, this means that the radio beam of radio current transmission within the atmosphere is to be isolated by slowing down the current flow, which is achieved by the current flow having a frequency which is above the frequency of the atmosphere. The frequency of the current flow, i.e. the radio beam of the radio current transmission, should therefore be 1000 times the frequency of the atmosphere, which must be observed when designing the asynchronous motor. In order to keep the electrical losses of the current source transmitter 1 low, in particular due to external influences, the latter is surrounded by a lead jacket 12 .
Damit nun der Empfänger, also der Stromnehmer 2, die Leistung, mit der der Funkstrahl der vom Stromquellengeber 1 ausgehenden Funkstromübertragung behaftet ist, ungestört aufnehmen kann, be sitzt der Stromnehmer 2 eine negative Elektronenquelle, durch die die vom Stromquellengeber 1 ausgegebenen positiven Elektro nen aufgenommen werden. Als negative Elektronenquelle dient ein Frequenzleiter 13, der durch an sich bekannte Mittel negativ aufgeladen ist und aus Glas besteht, das punktoriert mit Chrom als elektrisch gut leitendes Material durchsetzt ist, und der auf seiner nach unten zugerichteten Seite stark verjüngt ist. Die negative Tendenz des als negative Elektronenquelle dienen den Frequenzleiters 13 beträgt 8 µV, so daß der Frequenzleiter 13 einen Arbeitsbereich von 8 µV-800 besitzt. Unter Berück sichtigung des linearen Funkstromes und der Parameter des Strom quellengebers 1 mit U = 800 V und I = 680 A ist bei der Ausle gung des Stromnehmers 2 darauf zu achten, daß die aufgenommene Spannung bei 576 V bei einem Strom von 490 A liegen sollte, so daß der lineare Funkstrom, also der Funkstrahl der Funkstrom übertragung, zwischen dem Ausgang des Stromquellengebers 1 und dem Eingang des Stromnehmers 2 mit einem Faktor von 1,927 behaf tet ist.So that the receiver, that is, the current receiver 2 , the power with which the radio beam of the radio current transmission emanating from the current source transmitter 1 is afflicted, the current receiver 2 has a negative electron source through which the positive electrons output by the current source transmitter 1 are received will. A frequency conductor 13 serves as negative electron source, which is negatively charged by means known per se and consists of glass which is punctuated with chromium as an electrically highly conductive material and which is strongly tapered on its downward side. The negative tendency of the frequency conductor 13 serving as a negative electron source is 8 μV, so that the frequency conductor 13 has a working range of 8 μV-800. Taking into account the linear radio current and the parameters of the current source transmitter 1 with U = 800 V and I = 680 A, when designing the current collector 2, care must be taken that the voltage taken up should be 576 V at a current of 490 A. , so that the linear radio current, that is the radio beam of the radio current transmission, between the output of the current source transmitter 1 and the input of the current receiver 2 is TAKED by a factor of 1.927.
Wie die Fig. 1 zeigt, besitzt auch der Stromnehmer 2 eine An tenne, die als Empfangsantenne 14 ebenfalls nach Art eines Blitzableiters ausgebildet ist. An den Frequenzleiter 13 schließt sich der elektrische Verbraucher 15 an. Der Frequenz leiter 13 ist von einem Bleimantel 16 umgeben.As shown in FIG. 1, the current collector 2 also has an antenna, which is also designed as a receiving antenna 14 in the manner of a lightning rod. The electrical consumer 15 connects to the frequency conductor 13 . The frequency conductor 13 is surrounded by a lead jacket 16 .
Der in Fig. 1 gezeigte Stromnehmer 2 geht davon aus, daß die At mosphäre eine konstante Frequenz besitzt. Da aber die Frequenz der Atmosphäre sich innerhalb von Differenzen bewegt, die zwi schen 0,9 und 1,08 s-1 liegen, ist es zweckmäßig, wenn der Fre quenzleiter 13 des Stromnehmers 2 hinsichtlich der aufzunehmen den Spannung eine Abstufung besitzt. Um diesem zu entsprechen, ist die Ausbildung des Stromnehmers 2 nach Fig. 2 vorgesehen. Daher besteht der Stromnehmer 2 gemäß dieser Ausführung aus zehn als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzleitern 13′, 13′′, 13′′′ . . . 13 n, von denen jeder von einem Bleimantel 17 umgeben ist. Unter Beachtung der Differenzen, innerhalb der sich die Frequenz der Atmosphäre bewegt, weisen die Frequenzleiter 13′, 13′′, 13′′′ . . . 13 n hinsichtlich der aufzunehmenden Span nung eine Abstufung von 0,15 µV auf. Da bei Verwendung eines Frequenzleiters 13 gemäß Fig. 1 die untere Grenze des Arbeits bereiches mit 8 µV angegeben wurde, sollte der Arbeitsbereich bei den einzelnen Frequenzleitern 13′, 13′′, 13′′′ . . . 13 n gemäß Fig. 2 hinsichtlich der jeweils unteren Grenze beiThe current collector 2 shown in Fig. 1 assumes that the atmosphere has a constant frequency. However, since the frequency of the atmosphere moves within differences between 0.9 and 1.08 s -1 , it is useful if the frequency conductor 13 of the current collector 2 has a gradation with regard to the voltage to be recorded. In order to correspond to this, the design of the current collector 2 according to FIG. 2 is provided. Therefore, the current collector 2 according to this embodiment consists of ten frequency conductors 13 'serving as a negative electron source, 13 '', 13 '''. . . 13 n , each of which is surrounded by a lead jacket 17 . Taking into account the differences within which the frequency of the atmosphere moves, the frequency conductors 13 ', 13 '', 13 '''. . . 13 n with a gradation of 0.15 µV with regard to the voltage to be absorbed. Since the lower limit of the working range was specified as 8 µV when using a frequency conductor 13 according to FIG. 1, the working range for the individual frequency conductors 13 ', 13 '', 13 '''. . . 13 n in accordance with FIG. 2 with regard to the respective lower limit
7 µV; 7,15 µV; 7,3 µV; 7,45 µV; 7,6 µV; 7,75 µV; 7,9 µV; 8,05 µV; 8,2 µV und 8,35 µV7 µV; 7.15 µV; 7.3 µV; 7.45 µV; 7.6 µV; 7.75 µV; 7.9 µV; 8.05 µV; 8.2 µV and 8.35 µV
liegen. Bei dieser Ausführung des Stromnehmers 2 ist allen Fre quenzleitern 13′, 13′′, 13′′′ . . . 13 n eine gemeinsame Empfangs antenne 14 und auch ein gemeinsamer elektrischer Verbraucher 15 zugeordnet.lie. In this embodiment of the current collector 2 is all Fre frequency conductors 13 ', 13 '', 13 '''. . . 13 n assigned a common receiving antenna 14 and also a common electrical consumer 15 .
Claims (20)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4136058A DE4136058A1 (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Laser based wireless transmission of HV power - using laser rod array transmitting current matching earths ballistic properties to receiving aerial resembling lightning conductor |
DE4244447A DE4244447A1 (en) | 1991-10-31 | 1992-12-23 | Receiver for carrying out method of HV wireless energy transmission over large distances |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4136058A DE4136058A1 (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Laser based wireless transmission of HV power - using laser rod array transmitting current matching earths ballistic properties to receiving aerial resembling lightning conductor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4136058A1 true DE4136058A1 (en) | 1993-05-06 |
Family
ID=6443905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4136058A Withdrawn DE4136058A1 (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Laser based wireless transmission of HV power - using laser rod array transmitting current matching earths ballistic properties to receiving aerial resembling lightning conductor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4136058A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1947278A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-23 | FINDISA s.r.l. | Electronic system for controlling gate or door opening |
RU2473160C2 (en) * | 2009-12-04 | 2013-01-20 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Method and device for electrical energy transmission |
RU2510925C1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Device for electromagnetic energy transmission |
RU2538160C2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-01-10 | Александр Александрович Звонов | Method and device for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam |
RU2713208C1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-02-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Apparatus and method of transmitting electrical power |
-
1991
- 1991-10-31 DE DE4136058A patent/DE4136058A1/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1947278A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-23 | FINDISA s.r.l. | Electronic system for controlling gate or door opening |
RU2473160C2 (en) * | 2009-12-04 | 2013-01-20 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Method and device for electrical energy transmission |
RU2510925C1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Device for electromagnetic energy transmission |
RU2538160C2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-01-10 | Александр Александрович Звонов | Method and device for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam |
RU2713208C1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-02-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Apparatus and method of transmitting electrical power |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0980603B1 (en) | Plug-and-socket connection | |
DE2835983A1 (en) | ELECTRIC SWITCHER | |
CH651985A5 (en) | CIRCUIT FOR DELIVERING A REGULATED LOOP CURRENT TO A 2-WIRE SUBSCRIBER LINE. | |
EP0815455A1 (en) | Active optical current measuring system | |
DE29580863U1 (en) | Measuring system | |
DE4136058A1 (en) | Laser based wireless transmission of HV power - using laser rod array transmitting current matching earths ballistic properties to receiving aerial resembling lightning conductor | |
EP0098847B1 (en) | Emergency transmitter and operating method thereof | |
DE2802507A1 (en) | DEVICE INCLUDING A CAVITY RESONATOR MAGNETRON | |
DE735968C (en) | Tube arrangement for fanning ultra-short waves | |
DE3230556A1 (en) | Light barrier property external security device | |
AT405982B (en) | ELECTRICITY MONITORING ARRANGEMENT | |
DE10213845A1 (en) | Arrangement for the electrical energy supply to a consumer by means of a two-part transmission link | |
DE2642434C3 (en) | Microwave transmission system | |
DE10163407A1 (en) | Data transfer improvements | |
DE3102244A1 (en) | Method for the transportation of energy at zero potential | |
DE2224393A1 (en) | Circuit for switching on thyristors | |
DE357822C (en) | Device for the conversion, in particular the amplification of currents and voltages through alternating charging and discharging of an energy storage device | |
EP0225460A2 (en) | Transmit-receive antenna, especially for short and medium waves | |
DE3326037C2 (en) | ||
DE754839C (en) | Transmitting or receiving system, especially for intercom stations | |
DE612312C (en) | Method for receiving and amplifying ultrashort electrical waves | |
DE469815C (en) | Optical amplifier for the remote transmission of characters of various kinds | |
DE657784C (en) | Tube circuit for simultaneous generation and modulation of vibrations | |
DE750217C (en) | Receiver for modulated, ultra-short waves with a magnetron or braking field tube | |
DE532978C (en) | Arrangement for receiving wirelessly transmitted characters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 4244447 Format of ref document f/p: P |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |