Беспроводная передача энергии лазерным излучением

Технология

Основные элементы

СФИН

Система формирования и наведения лазерного излучения. Качественная интерференционная оптика изготовленная под конкретные длины волн, микропозиционер для прецизионного наведения на больших расстояниях, опорноповоротное устройство для грубого наведения.

Приемник

Фотоэлектрический преобразователь эффективно преобразующий лазерное излучение в электричество. Специальная коммутационная схема для эффективной работы в условиях турбулентных помех. Для изготовления приемников для различных длин волн используются различные элементы: 808 нм — однокаскадные GaAs, 900-1080 нм — VMJ Si.

Лазер

Мощный лазерный излучатель. Для различных условий используются разные длины волн: более мощные и качественные источники на 970 нм, менее мощные, но дешевые источники на 808 нм. Также рассматривается использование одномодовых лазеров с длинами волн 1064 нм для сверхдальних применений.

Трэкинг

Система обнаружения, наведения и удержания пучка на приемнике. На приемнике устанавливаются ответные устройства — уголковые отражатели, которые при освещении лазерным излучением объекта позволяют осуществить точное обнаружение, а также обеспечить слежение за объектом.

Немного цифр

Эффективность элементов

Ведущие высокотехнологичные страны нацелены на создание систем дистанционного беспроводного энергоснабжения космических и летательных аппаратов, различных устройств, а также объектов инфраструктуры. С учетом последних достижений в лазерной технике наиболее перспективным для авиации и космонавтики является применение технологии беспроводной передачи электрической энергии лазерным излучением. Начиная с 2003 года в мире проведено уже несколько экспериментов, такие компании как NASA, EADS, Lasermotive занимаются этой технологией, однако показанные ими эффективности небольшие. Проведенные нами исследования показали возможность достижения эффективностей более 10%. В 2014-2017 годах проведена серия лабораторных экспериментов по беспроводной передаче энергии, энергия передавалась на расстояния от 10 до 1500 метров, использовались лазерные источники от 10 до 120 Вт, показана эффективность 12%. Был проведен эксперимент по зарядке мобильного телефона на расстоянии 1.5 км, а также эксперимент по удаленной зарядке беспилотного летательного аппарата на расстоянии 1 км.

  • Эффективность современных диодных лазеров достигает 45-50%

  • VMJ Si фотопреобразователи - 10-30% для длин волн 900-1080 нм, однослойные GaAs - 45-50% для 808 нм.

  • Качественная интерференционная оптика созданная под конкретные длины волн пропускает более 95% излучения, однако работа в атмосферных условиях несет небольшие потери.

  • Общая эффективность в 12% достижима уже сейчас, но быстрый прогресс в лазерных исследованиях и фотовольтаике позволяет говорить про эффективности в 20-30% уже в ближайшем будущем.

Система электроснабжения оборудования по оптическому волокну. Передаваемая мощность до 10 Вт, расстояние — до 100 м, уровень помех — до 2 мВ, отсутствие металлического провода между источником энергии и потребителем (полная электрическая изоляция, безопасность, невосприимчивость к внешним помехам). Лазерное излучение передается к потребителю по оптическому волокну, где оно преобразуется в электричество. Использование оптического канала вместо металлического провода обеспечивает основные преимущества решения.

Основные элементы системы: лазерный источник, оптическое волокно, соединяющее лазерный источник и приемник, фотоэлектрический преобразователь — приемник, который преобразует лазерное излучение в электричество.

Основные применения — телеком — питание трансиверов, антенн, оптоволоконные конверторы, питание и информация в одном кабеле — энергетика — сенсоры для высоковольтного оборудования, видеокамеры с питанием и связью по волокну — стратегические объекты — изолированное дублирование питания, датчики для взрывоопасных материалов — подводные работы — легковесное решение питания для подводных роботов

Наша команда

Нас объединяет одна цель

Виталий Дерепко

Руководитель проекта
Опыт открытия компаний с нуля. Опыт запуска продаж в РФ, СНГ. Опыт открытия филиалов и вывода продаж компании до 1млрд.руб. Опыт работы с крупными компаниями и их проектами: Транстелеком/РЖД, Ростелеком.

Вячеслав Тугаенко

Научный руководитель проекта
Кандидат физико-математических наук, имеет богатый опыт ведения технически сложных проектов, в том числе международных. Руководил разработкой системы дозаправки для европейского грузового корабля ATV. Получил сертификат от ЕКА за вклад в разработку корабля ATV.

Вячеслав Губзанский

Заместитель руководителя
Опыт работы в телекоме. Успешная работа по открытию филиала. Работа на уровне первых лиц компаний (Ростелеком, ТТК, крупные ресейлеры). Опыт в сфере интернет-маркетинга. Опыт работы по Китаю (поиск/переговоры/таможня/логистика).

Алексей Тузиков

Развитие бизнеса
Алексей имеет более 8 лет опыта работы в корпоративных финансах в таких компаниях как рейтиноговое агенство Moody’s, PwC, ВТБ Капитал и РФПИ. Алексей имеет дипломы по физике МИФИ и по экономике Лондонской Школы Экономики и Гарварда.

Виталий Капранов

Технический директор
Закончил МФТИ, готовится к защите кандидатской диссертации. Участник олимпиад по математике и программированию. Один из инициаторов проекта. Занимается алгоритмами и программным обеспечением для всего оборудования.

Иван Мацак

Оптик, менеджер
Закончил МИФИ, готовится к защите кандидатской диссертации. За свои научные достижения награжден огромным количеством премий. Является основным разработчиком оптической системы. Увлекается эффективным управлением и Lean технологиями.

Данил Овчинников

Электроник
Закончил МГТУ, увлекается радиотехникой. Занимается электроникой в системе беспроводной передачи энергии, продвигает работы по теме передачи информации в лазерном луче через плазму для связи со спускаемыми космическими аппаратами.

Антон Разуваев

Фотовольтаика
Закончил МИФИ, всю свою сознательную жизнь постоянно участвует в олимпиадах по физике различного уровня. Особенно увлекается экспериментальной деятельностью. Активно разрабатывает схемы эффективных фотоэлектронных преобразователей энергии.

СМИ о нас

Контактная информация

Готовы к любым вопросам и сотрудничеству