München 2004 – scientific programme

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AKE: Energie

AKE 7: Energiewirtschaft II

AKE 7.4: Talk

Thursday, March 25, 2004, 17:30–17:45, HS 109

Demonstrationsexperiment einer dynamische Strahlsteuerung zur Laser-Energieübertragung — •Christian A. Schäfer¹, Hans-Jochen Foth¹, Frank Steinsiek², Wolf-Peter Foth² und Karl-Heinz Weber² — ¹TU Kaiserslautern, Fachbereich Physik, Erwin-Schrödinger Straße, D-67663 Kaiserslautern — ²EADS-Space Transportation, Hünefeldstr.1-5, D-28199 Bremen

Das Experiment zur Laser-Energieübertragung ist als Demonstration für die Machbarkeit einer geregelten Strahlsteuerung auf einen mobilen Empfänger gedacht. Als Anwendung ist eine Energieversorgung von Satelliten oder planetaren Fahrzeugen, die dann auf große Sonnenkollektoren verzichten könnten, vorstellbar.

Im vorliegenden Experiment benutzt man einen 5 Watt Laser zur Energieübertragung auf ein kleines Robotik-Fahrzeug. Durch einen Suchalgorithmus wird der Laserstrahl auf die am Fahrzeug angebrachten Photovoltaikzellen gelenkt, damit sie Energie zur Fortbewegung bereitstellen. Dazu wird sowohl am Sender, als auch auf dem Fahrzeug ein Regelkreis realisiert. Während der Regelkreis am Sender dafür sorgt, dass der Strahl dem Ziel folgt, sorgt der Regelkreis auf dem Fahrzeug dafür, dass sich die drehbare Autrefffläche immer senkrecht zum Strahl einstellt. Ein Wirkungsgrad von rund 30% wird von der Strahlausgangsleistung bis zur nutzbaren elektrischen Energie auf dem Fahrzeug realisiert. Dabei liegt die maximale, bisher realisierte Entfernung zwischen Sender und Fahrzeug bei rund 230m.