Эксперимент по передаче энергии на расстояние

Alexandrc> РОСКОСМОС в Твиттере: «РОСКОСМОС и РКК "Энергия" проведут эксперимент по передаче энергии на расстояние https://t.co/wYPw3qyXTt Трансляция на России-24 в 19:10 мск»

В заметке по ссылке есть видео репортажа.

Alexandrc> Государственная корпорация по космической деятельности РОСКОСМОС |

При мощности лазера в 5 ватт аккумулятор ёмкостью 2000 mАh заряжается за 8 часов

 

это 5% КПД?

Cormorant> это 5% КПД?
del

Alexandrc>> Государственная корпорация по космической деятельности РОСКОСМОС |
Cormorant> это 5% КПД?

Почему 5%? Судя по ролику у них обычный смарт, т.е. напряжение 5В ток где-то 250мА, 8ч для заряда батареи в 2000мА•ч. Т.о. для зарядки выходит 1,25Вт. Тогда кпд по отношению лазеру 25%. ИМХО, это не совсем правильно, надо считать от полных затрат на передающей стороне.
Там в ролике мелькает кадр с показанием 45Вт. Интересно, чего это мощность?

Alexandrc> Почему 5%? Судя по ролику у них обычный смарт, т.е. напряжение 5В ток где-то 250мА, 8ч для заряда батареи в 2000мА•ч. Т.о. для зарядки выходит 1,25Вт. Тогда кпд по отношению лазеру 25%.

2000 мАч — это ёмкость аккумулятора. При среднем напряжении ~4В. Т.е. энергия около 8 Вт*ч. При передаче за 8 часов получается зарядная мощность 1Вт. Или КПД при мощности лазера 5В равный 20%. Но, в общем, это уже придирки

Alexandrc> РОСКОСМОС в Твиттере: «РОСКОСМОС и РКК "Энергия" проведут эксперимент по передаче энергии на расстояние https://t.co/wYPw3qyXTt Трансляция на России-24 в 19:10 мск»

Не говорят куда целятся? Беспилотники что ли заряжать?

Alexandrc>> Почему 5%? Судя по ролику у них обычный смарт, т.е. напряжение 5В ток где-то 250мА, 8ч для заряда батареи в 2000мА•ч. Т.о. для зарядки выходит 1,25Вт. Тогда кпд по отношению лазеру 25%.
Balancer> 2000 мАч — это ёмкость аккумулятора. При среднем напряжении ~4В. Т.е. энергия около 8 Вт*ч. При передаче за 8 часов получается зарядная мощность 1Вт. Или КПД при мощности лазера 5В равный 20%. Но, в общем, это уже придирки

Не, ~4В это напряжение на аккумуляторе, а на БП, для того чтобы контроллер в телефоне "решил" заряжать должно быть не меньше 4,8В. Во всяком случае мне "работающие" зарядки с меньшим напряжением не попадались. К тому же тут добавляются потери "внутри" телефона. Акк то тоже не со 100% КПД заряжается.
Так что я исходил из напряжения на БП, чтобы прикинуть КПД преобразования излучения лазера в ток.
Но все это сфероконь, в данном случае атмосферный
Потому как не понятно, заряжался ли телефон параллельно с питанием других потребителей или нет? Имеет ли кадр "45Вт" какое-либо отношение к эксперименту или "прибор" сняли просто чтобы было?
Интересно сколько энергии было затрачено в целом на эксперимент, сколько передано и т.д. и т.п. Но это уже не компетенция журналистов. Придется ждать публикаций в открытых источниках, если они будут.
КПД 20-25% весьма неплох, если цель эксперимента была не в демонстрации собственно процесса передачи энергии, а работы адаптивной оптики.

Alexandrc>> РОСКОСМОС в Твиттере: «РОСКОСМОС и РКК "Энергия" проведут эксперимент по передаче энергии на расстояние https://t.co/wYPw3qyXTt Трансляция на России-24 в 19:10 мск»
s.P.> Не говорят куда целятся? Беспилотники что ли заряжать?

И их в том числе. В ролике еще и про автомобили заикнулись, но это уже, ИМХО, перебор. Более интересен был бы вариант передачи энергии из космоса на Землю и питания "лазерной" ракеты Да даже подсвечивание парусника было бы интересно.

Alexandrc> И их в том числе. В ролике еще и про автомобили заикнулись, но это уже, ИМХО, перебор. Более интересен был бы вариант передачи энергии из космоса на Землю и питания "лазерной" ракеты Да даже подсвечивание парусника было бы интересно.

Мне кажется под беспилотники денег у МО гораздо проще выбить. Намного более осязаемая цель.

Alexandrc> Не, ~4В это напряжение на аккумуляторе

И в ёмкости аккумулятора учитывается именно оно. Если аккумулятор на 2000 мАч, то чтобы получить накапливаему энергию нужно умножать на напряжение аккумулятора, а не БП. Есть энергия, полученная за фиксированное время — имеем передаваемую мощность. Опять же, без привязки к БП.

Alexandrc> К тому же тут добавляются потери "внутри" телефона. Акк то тоже не со 100% КПД заряжается.

Это — да. Но КПД там высокий получается. Процентов за 80 с лишним.

Alexandrc> Так что я исходил из напряжения на БП

Для учёта этого напряжения у тебя нет данных. Зарядный ток при 5В ты от фонаря взял. У меня телефон, например, заряжается током до 1.5А за 2.5 часа А 0.25А я уже даже не помню, когда последний раз и видел

Ром, с твоим подходом, подключив, например, моторчик, мы получим другое значение КПД, лампочку - третье и т.д. Для прикидки эффективности системы надо уйти от конкретных потребителей, ИМХО.

Balancer> Это — да. Но КПД там высокий получается. Процентов за 80 с лишним.
Смотри, КПД "фотоэлемента" 60%, КПД БП скорее всего те же 80%, что и "внутри" телефона, т.е. по "цепочке" КПД системы выйдет ~38%

Alexandrc>> Так что я исходил из напряжения на БП
Balancer> Для учёта этого напряжения у тебя нет данных.

Конечно нет, это такое же сфероконическое напряжение, что и у тебя. У зарядок смартфонов оно лежит в пределах 4,8-5,2В. Так что 5В хорошее приближение

Balancer> Зарядный ток при 5В ты от фонаря взял.

Не от фонаря, а из озвученого времени полной зарядки, поделив на него емкость батареи

Balancer> У меня телефон, например, заряжается током до 1.5А за 2.5 часа

А каким током он будет заряжаться 8 часов?

Balancer> А 0.25А я уже даже не помню, когда последний раз и видел

У моей BT гарнитуры штатная зарядка 5В×180мА

На самом деле, при включенном экране, таким током смарт, да еще в режиме 4G, будет только показывать зарядку, а в реальности разряжаться. Я, используя E-ten в качестве навигатора, с таким сталкивался. Пришлось дорабатывать БП, впаиванием перемычки в разъем, чтобы контроллер смарта воспринял его как "родного" и не ограничивал зарядный ток 500мА-ми
Ради интереса посмотрел в инженерном меню потребляемый ток своего смарта, яркость экрана в четверть - от 350мА.

Alexandrc> Ром, с твоим подходом, подключив, например, моторчик, мы получим другое значение КПД, лампочку - третье и т.д.

Почему? Есть мощность, принятая аккумулятором. Есть мощность лазера (что бы она ни значила). Отношение и даёт грубо КПД передачи. Точнее — ещё нужно учесть КПД зарядки аккумулятора (который высокий и поэтому в грубой оценке можно пренебречь).

А твой подход с отфонарным выбором тока зарядки вообще не имеет отношения к реальности. Вот откуда ты взял свои 250 мА?

Alexandrc> Смотри, КПД "фотоэлемента" 60%

Это часть КПД системы передачи, поэтому отдельно рассматривать смысла нет.

Alexandrc> Конечно нет, это такое же сфероконическое напряжение, что и у тебя. У зарядок смартфонов оно лежит в пределах 4,8-5,2В.

У меня напряжение не сфероконическое, а из реальности. Одна ячейка литиевого аккумулятора.

Balancer>> Зарядный ток при 5В ты от фонаря взял.
Alexandrc> Не от фонаря, а из озвученого времени полной зарядки, поделив на него емкость батареи

Ёмкость батареи считается исходя из напряжения батареи, а не исходя их напряжения зарядки. Тебе просто повезло, что 4В близко к 5В. Но в общем случае учёт ёмкости батареи смысл имеет, а вот отфонарный выбор тока зарядки — нет.

Пример. Батарея ноута на три ячейки и 11.1В (~12В средней). Зарядка 29В. Ёмкость батареи 3000 мАч. Пусть заряжается те же 8 часов. При пересчёте по аккумулятору получим передаваемую мощность (12*3/8 = ) 4.5 Вт. С учётом КПД ~ 5.5Вт. А ты как будешь считать? Ток равен 3000/8 = 375 мА и при напряжении 29В мощность 11Вт? Как только напряжение зарядки начинает отличаться от напряжения аккумулятора, твой «метод» начинает врать пропорционально отношению напряжений.

Balancer> А твой подход с отфонарным выбором тока зарядки вообще не имеет отношения к реальности. Вот откуда ты взял свои 250 мА?
Э? Я вроде по русски писал емкость аккумулятора деленная на время зарядки.

Alexandrc>> Конечно нет, это такое же сфероконическое напряжение, что и у тебя. У зарядок смартфонов оно лежит в пределах 4,8-5,2В.
Balancer> У меня напряжение не сфероконическое, а из реальности. Одна ячейка литиевого аккумулятора.

Сфероконическое, у меня в смарте реально измеренное в процессе зарядки напряжение на аккумуляторе меняется от 3400mV до 4183mV, блока питания постоянное 5186mV (третья с четвертой цифры "скачут"), ток большую часть времени в районе 800mA, при этом родная зарядка рассчитана на ток в 1,5А. После заряда где-то до 90% емкости ток падает. И где-то час акк "догоняется" до 100% малым током, а SONY после этого еще раз снижают ток и еще час заряжаются. Надо снимать кривые напряжения и тока, интегрировать чтобы получить реальную мощность потребленную батареей в процессе зарядки, т.к. процесс нелинейный. Но нас же это не интересует, не так ли? Еще раз это пишу, нас интересует КПД системы передачи энергии, а вот с каким КПД ты будешь тратить эту энергию не интересует. Да, эти траты могут нам дать одну из оценок, типа не меньше. Из рассказанного в репортаже можно сделать вывод только о том, что телефон подключили к источнику малого тока, и только поэтому речь шла о 8 часах зарядки емкости в 2000мА·ч. Причины почему так сделано не озвучены. Делать какие-либо выводы на основе озвученных цифр, то же самое, что и моделировать лошадь сферой в вакууме

Alexandrc> Э? Я вроде по русски писал емкость аккумулятора деленная на время зарядки.

Почему не поделил температуру на улице на число калорий в сахаре? Я же выше написал, почему так нельзя делать. Пропустил пример с батареей ноута и комментарий о близости 4В и 5В?

Balancer>> У меня напряжение не сфероконическое, а из реальности. Одна ячейка литиевого аккумулятора.
Alexandrc> Сфероконическое, у меня в смарте реально измеренное в процессе зарядки напряжение на аккумуляторе меняется от 3400mV до 4183mV

Понятие интегрального напряжения знакомо? Хотя я был не прав, у литиевого аккумулятора как раз 3.7В и есть среднее, а не 4В, как я предположил навскидку. То есть истинный результат будет ещё дальше от твоих тёплого делёного на мягкое.

Alexandrc> Но нас же это не интересует, не так ли? Еще раз это пишу, нас интересует КПД системы передачи энергии

Именно так. Поэтому нужно знать отношение полученной энергии к переданной. Но полученную энергию ты считаешь не правильно.

Если у нас литиевый аккумулятор имеет ёмкость 2000мАч, то накапливаемая им энергия составляет 2Ач*3.7В = 7.4Вт*ч. С учётом КПД процесса в 80% за весь процесс устройство потребит 9.25Вт*ч.

Лазер мощностью 5Вт за 8 часов работы передаст 40Вт*ч энергии.

КПД процесса передачи энергии — 23%.

Все цифры точные и реальные, без всякой фантазии. В отличие от твоих взятых с потолка отфонарных «2000/8 = 250мА».

Balancer> Именно так. Поэтому нужно знать отношение полученной энергии к переданной. Но полученную энергию ты считаешь не правильно.

Вот тут у тебя ошибка, я не считаю полученную энергию, точнее потраченную на зарядку аккумулятора, как это делал ты

Balancer> КПД процесса передачи энергии — 23%.
Balancer> Все цифры точные и реальные, без всякой фантазии. В отличие от твоих взятых с потолка отфонарных «2000/8 = 250мА».

Очень хорошее совпадение моих "отфонарных" 25% с твоими 23%
Кстати, 2000мА и 8 часов это именно "взятые с потолка отфонарные цифры"

PS Уф, все, думаю читателям было интересно, вся равно я круче пропорции Старого не придумаю

UPD: Что касается "отфонарности" определения тока зарядки по емкости аккумулятора и времени его заряда.
Работа равна U*I*t и она одинакова для разного тока. Поскольку напряжение одинаковое, то получаем
I₁*t₁=I₂*t₂
I₁*t₁ написано на батарее, это те самые 2000мА•ч. Т.о.
2000=I₂*8
I₂=2000/8=250
На самом деле еще надо домножить на поправочный коэффициент 1,4

Alexandrc> Очень хорошее совпадение моих "отфонарных" 25% с твоими 23%

Опять ты проигнорировал. 5В зарядки «хорошо совпадают» с 4В аккумулятора. Пример с ноутом, который у тебя не прошёл бы, ты проигнорировал в очередной раз.

Alexandrc> I₂=2000/8=250

Конечно, это так. Но это без учёта напряжения не имеет отношения к передаваемой энергии. А напряжение там ДОЛЖНО фигурировать только аккумуляторное. А ты взял напряжение на выходе блока питания, которое в общем случае может не иметь отношения к напряжению аккумулятора. Впрочем, я это писал уже столько раз, что ты, кажется, не понимаешь вообще сути моих претензий. (и потому игнорируешь мой пример с ноутбуком)