雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)，包括電感系統(tǒng)，所述電感系統(tǒng)的一端連接高空避雷針，另一端接地；由大地、云層形成一個(gè)天地等效電容；所述等效電容與電感系統(tǒng)、避雷針形成一個(gè)LC振蕩電路；所述LC振蕩電路耦合一個(gè)充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)充電至蓄電系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在現(xiàn)有電力設(shè)備基礎(chǔ)上，從雷電中捕獲到巨大的能量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別地，是涉及一種雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]自然雷電是一種大規(guī)模超級(jí)能量，僅一道閃電，即可供全人類(lèi)使用較長(zhǎng)一段時(shí)間，用但人類(lèi)始終無(wú)法將其掌握利用；其主要的困難在于，閃電的放電時(shí)間過(guò)短，幾乎在0.01秒內(nèi)即放電完畢，欲在如此短的時(shí)間內(nèi)汲取巨量電能，則充電電路系統(tǒng)必須具備超大規(guī)模的載流能力，而事實(shí)上，目前的電力設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在現(xiàn)有電力設(shè)備基礎(chǔ)上，從雷電中捕獲到巨大的能量。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)包括電感系統(tǒng)，所述電感系統(tǒng)的一端連接高空避雷針，另一端接地；由大地、云層形成一個(gè)天地等效電容；所述等效電容與電感系統(tǒng)、避雷針形成一個(gè)LC振蕩電路；所述LC振蕩電路耦合一個(gè)充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)充電至蓄電系統(tǒng)。
[0005]作為優(yōu)選，所述電感系統(tǒng)建設(shè)于開(kāi)闊地域，包括陣列于地面的電感單元，各所述電感單元包括鐵芯柱及繞置于各鐵芯柱上載流線圈；各所述電感單元中的載流線圈首尾串聯(lián)，形成線圈串路；各所述鐵芯柱上方各豎立一個(gè)避雷針，所有避雷針相互并聯(lián)至所述線圈串路的始端；由此，借助了鐵芯柱的高度，節(jié)約了假設(shè)避雷針的底部基礎(chǔ)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0006]作為優(yōu)選，所述LC振蕩電路按如下方式耦合至充電系統(tǒng):LC振蕩電路中的一段導(dǎo)線通過(guò)互感器耦合到充電系統(tǒng)的輸入端，從而將LC振蕩電路中的大電流轉(zhuǎn)換為小電流，輸送給充電系統(tǒng)。
[0007]作為優(yōu)選，所述LC振蕩電路還可以按如下方式耦合至充電系統(tǒng):所述LC振蕩電路通過(guò)一個(gè)次級(jí)振蕩電路耦合至充電系統(tǒng),所述次級(jí)振蕩電路包括一個(gè)線圈系統(tǒng)和一個(gè)電容系統(tǒng)；所述次級(jí)振蕩電路的線圈系統(tǒng)與所述LC振蕩電路的電感系統(tǒng)開(kāi)放式耦合，且所述次級(jí)振蕩電路的諧振頻率與所述LC振蕩電路的諧振頻率相差一個(gè)數(shù)量級(jí)以上；所述次級(jí)振蕩電路通過(guò)變壓器或負(fù)載電阻耦合至所述充電系統(tǒng)。
[0008]作為優(yōu)選，所述電感系統(tǒng)外部包圍有屏蔽殼，使電磁能量約束在電感系統(tǒng)中，難以輻射出去。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:該雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)避雷針捕捉到閃電后，所述LC振蕩電路中被注入電能，此后，該能量在云層、避雷針、電感系統(tǒng)、大地之間來(lái)回振蕩，從而使閃電電流延續(xù)的時(shí)間被無(wú)限延長(zhǎng)，從而給小電流充電輸出創(chuàng)造了充分的條件，可以采用小載荷設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)汲取大量的電能，并存入蓄電系統(tǒng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0011]圖2是本雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)中LC振蕩電路的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
[0013]如圖2所不，本雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)包括電感系統(tǒng)L，所述電感系統(tǒng)的一端連接聞空避雷針，另一端接地；由大地、云層形成一個(gè)天地等效電容C ;所述等效電容C與電感系統(tǒng)L、避雷針形成一個(gè)LC振蕩電路。
[0014]所述LC振蕩電路耦合一個(gè)充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)充電至蓄電系統(tǒng)。
[0015]在圖1所不的本雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述電感系統(tǒng)建設(shè)于開(kāi)闊地域，包括陣列于地面的電感單元I，各所述電感單元I包括鐵芯柱及繞置于各鐵芯柱上載流線圈；各所述電感單元I中的載流線圈首尾串聯(lián)，形成線圈串路。所述鐵芯柱可以制成形同大型建筑物的支撐柱狀，為了限制渦電流，以長(zhǎng)方體柱為宜，由硅鋼片疊成。所述載流線圈中的線圈導(dǎo)線需要滿足大電流負(fù)載，規(guī)格與避雷針系統(tǒng)中的導(dǎo)線規(guī)格一致，考慮到高頻交流電的趨膚效應(yīng)，為了節(jié)約材料并便于彎折，宜采用銅管，銅管表面作絕緣處理。
[0016]各所述鐵芯柱上方各豎立一個(gè)避雷針2，所有避雷針2相互并聯(lián)至所述線圈串路的始端；由此，借助了鐵芯柱的高度，節(jié)約了假設(shè)避雷針2的底部基礎(chǔ)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0017]在圖1所不的實(shí)施例中，所述LC振湯電路按如下方式稱(chēng)合至充電系統(tǒng):LC振湯電路中的一段導(dǎo)線通過(guò)互感器3耦合到充電系統(tǒng)4的輸入端，從而將LC振蕩電路中的大電流轉(zhuǎn)換為小電流，輸送給充電系統(tǒng)4,充電系統(tǒng)4充電給蓄電系統(tǒng)5 ;所述充電系統(tǒng)主要包括整流濾波模塊，以及穩(wěn)壓模塊；所述蓄電系統(tǒng)5主要包括蓄電池、公共電網(wǎng)等。
[0018]另外，所述電感系統(tǒng)中各電感單元外部包圍有屏蔽殼11，使電磁能量約束在電感系統(tǒng)中，難以輻射出去。
[0019]除了圖1實(shí)施例外，所述LC振蕩電路還可以按如下方式耦合至充電系統(tǒng):所述LC振蕩電路通過(guò)一個(gè)次級(jí)振蕩電路耦合至充電系統(tǒng),所述次級(jí)振蕩電路包括一個(gè)線圈系統(tǒng)和一個(gè)電容系統(tǒng)；所述次級(jí)振蕩電路的線圈系統(tǒng)與所述LC振蕩電路的電感系統(tǒng)開(kāi)放式耦合，且所述次級(jí)振蕩電路的諧振頻率與所述LC振蕩電路的諧振頻率相差一個(gè)數(shù)量級(jí)以上；所述次級(jí)振蕩電路通過(guò)變壓器或負(fù)載電阻耦合至所述充電系統(tǒng)。所謂開(kāi)放式耦合，即所述線圈系統(tǒng)中的線圈與所述LC振蕩電路中的各電感單元同軸放置，而并不通過(guò)變壓器鐵芯耦合。采用所述次級(jí)振蕩電路后，由于所述次級(jí)振蕩電路的諧振頻率與所述LC振蕩電路的諧振頻率相差一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，因此，次級(jí)振蕩電路中始終處于受迫振動(dòng)狀態(tài)，可以超低的效率汲取所述LC振蕩電路中的電能，并且稍稍調(diào)節(jié)該次級(jí)振蕩電路的諧振頻率，即可靈活調(diào)節(jié)電能的汲取效率，次級(jí)振蕩電路與所述LC振蕩電路不直接接觸，使該種調(diào)節(jié)成為可能，從而可以使充電系統(tǒng)的輸入更為主動(dòng)，安全性更加可靠。
[0020]上述雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)避雷針捕捉到閃電后，所述LC振湯電路中被注入電能，此后，該能量在云層、避雷針、電感系統(tǒng)、大地之間來(lái)回振蕩，從而使閃電電流延續(xù)的時(shí)間被無(wú)限延長(zhǎng)(理想狀態(tài)下無(wú)限延長(zhǎng)，實(shí)際上閃電持續(xù)時(shí)間仍然十分有限，但將比閃電直接導(dǎo)入地下的時(shí)間延長(zhǎng)多個(gè)數(shù)量級(jí))，從而給小電流充電輸出創(chuàng)造了充分的條件，可以采用小載荷設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)汲取大量的電能，并存入蓄電系統(tǒng)。[0021 ] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括電感系統(tǒng)，所述電感系統(tǒng)的一端連接聞空避雷針，另一端接地；由大地、云層形成一個(gè)天地等效電容；所述等效電容與電感系統(tǒng)、避雷針形成一個(gè)LC振蕩電路；所述LC振蕩電路耦合一個(gè)充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)充電至蓄電系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述電感系統(tǒng)建設(shè)于開(kāi)闊地域，包括陣列于地面的電感單元，各所述電感單元包括鐵芯柱及繞置于各鐵芯柱上載流線圈；各所述電感單元中的載流線圈首尾串聯(lián)，形成線圈串路；各所述鐵芯柱上方各豎立一個(gè)避雷針，所有避雷針相互并聯(lián)至所述線圈串路的始端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述電感系統(tǒng)外部包圍有屏蔽殼，使電磁能量約束在電感系統(tǒng)中，難以輻射出去。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述LC振蕩電路按如下方式耦合至充電系統(tǒng):LC振蕩電路中的一段導(dǎo)線通過(guò)互感器耦合到充電系統(tǒng)的輸入端，從而將LC振蕩電路中的大電流轉(zhuǎn)換為小電流，輸送給充電系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷電捕捉發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述LC振蕩電路還可以按如下方式耦合至充電系統(tǒng):所述LC振蕩電路通過(guò)一個(gè)次級(jí)振蕩電路耦合至充電系統(tǒng)，所述次級(jí)振湯電路包括個(gè)線圈系統(tǒng)和個(gè)電各系統(tǒng)；所述次級(jí)振湯電路的線圈系統(tǒng)與所述LC振蕩電路的電感系統(tǒng)開(kāi)放式耦合，且所述次級(jí)振蕩電路的諧振頻率與所述LC振蕩電路的諧振頻率相差一個(gè)數(shù)量級(jí)以上；所述次級(jí)振蕩電路通過(guò)變壓器或負(fù)載電阻耦合至所述充電系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J15/00GK104467197SQ201410751573
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】馬根昌 申請(qǐng)人:馬根昌