雷電蓄電池系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雷電蓄電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于發(fā)電的裝置主要有水輪發(fā)電機、汽輪發(fā)電機、核能發(fā)電機，其中水電站、火電廠、核電廠往往都是成本高，施工周期長，還會對自然環(huán)境造成破壞，并長時間留下自然生態(tài)隱患。
[0003]現(xiàn)有水電站和發(fā)電廠的遠距離輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，架線成本高，難以將電力輸送到偏遠小鄉(xiāng)村的單家獨戶。而雷電蓄電池系統(tǒng)與風力發(fā)電和光伏發(fā)電相比較，大自然界大云層高空移動產(chǎn)生的雷電電容量大、電流電壓強，地域廣，因此發(fā)展分布式雷電蓄電池系統(tǒng)，大面積聯(lián)網(wǎng)供電，高效地利用大自然界雷電技術(shù)有著廣大的應(yīng)用前景，尤其能夠解決雷電多發(fā)的沿海城市用電緊張的問題，解決雷電多發(fā)山區(qū)用電難的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，蓄電池效果好，供電效果好，成效好的分布式雷電蓄電池系統(tǒng)。
[0005]大自然高空云層移動產(chǎn)生的雷電只有25%落地；大約70%以上的雷電都是在高空云層摩擦放電。為了有效利用高空云層產(chǎn)生的雷電為人類造福，本發(fā)明既能有效接收落地的感應(yīng)雷電，又能通過向高空云層發(fā)射激光光束，依據(jù)雷電高電勢向大地低電勢流動現(xiàn)象，將高空云層中產(chǎn)生的雷電電流沿激光光束方向產(chǎn)生的電動勢引導至雷電接收器，本發(fā)明是根據(jù)電工學基本理論、結(jié)合現(xiàn)有電器技術(shù)設(shè)計完成。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案:
[0007]一種雷電蓄電池系統(tǒng)，包括絕緣塑料塔1、雷電接收器41、變壓器13和蓄電池充電機房17 ；
[0008]所述雷電接收器41的整體呈上寬下窄的圓臺形，安裝于絕緣塑料塔1頂部；所述雷電接收器41包括從上到下設(shè)置的金屬圓盤2、光學器件37和激光器4 ;所述金屬圓盤2上設(shè)有多個從金屬圓盤2的底面通至金屬圓盤2的頂面的金屬管孔3，多個金屬管孔3排列成上寬下窄的圓臺形；所述激光器4的頂面周向設(shè)有多個傘狀的激光頭5 ;金屬圓盤2上的金屬管孔3與激光頭5 —一對應(yīng)；金屬管孔3的上段內(nèi)徑小于下段內(nèi)徑；每個金屬管孔3的下段內(nèi)裝設(shè)有一個光學器件37 ;各激光頭5發(fā)射的激光光束6分別經(jīng)對應(yīng)的光學器件37后，緊貼金屬管孔3上段的管壁投射到高空雷雨云層；雷電接收器是本發(fā)明核心部件；
[0009]所述金屬圓盤2上接有用于接收雷電的導線8，導線8與所述變壓器13的初級線圈14的上端導線連接，變壓器13的初級線圈14下端導線連接接地線10 ;所述變壓器13的初級線圈14的上端導線和下端導線中間串聯(lián)有一個大功率的電容器9 ;形成變壓器初級線圈的外電路；
[0010]接地線10與埋入大地中的金屬條和金屬管11緊固；
[0011]所述變壓器13在雷電電流通過時，產(chǎn)生的電磁效應(yīng)會使變壓器13中的初級線圈14和次級線圈15中的雷電電流相對運動，形成振蕩交變電流；
[0012]所述蓄電池充電機房17中設(shè)有充電器屏20和蓄電池組25 ;所述蓄電池組25包括多個并聯(lián)的蓄電池；
[0013]所述變壓器13中的次級線圈15上端導線和下端導線，分別與蓄電池充電機房17外墻上的接線柱18和19連接，通過接線柱18和19導入蓄電池充電機房17與充電器屏20聯(lián)通；所述充電器屏20與蓄電池組25連接；變壓器13中的次級線圈15的振蕩交變電流經(jīng)充電器屏20整流處理，輸出特定電壓(伏)的脈沖直流電給蓄電池組25充電。
[0014]所述變壓器13安裝在基座16上。
[0015]所述蓄電池充電機房17外墻上設(shè)有直流輸電線路30的終端接線柱28和29 ;所述蓄電池組25的正極26和負極27分別通過導線與終端接線柱28和29連接，再通過直流輸電線路30向用戶輸送電力。
[0016]所述直流輸電線路30架設(shè)在水泥電桿31上；
[0017]所述金屬圓盤2的周邊至激光器4的底部安裝有多個金屬條支架7，使金屬圓盤2和激光器3連成一個整體結(jié)構(gòu)。金屬條支架7外套有一個金屬外殼，金屬外殼與上方的金屬圓盤2和下方的激光器3 —起，使雷電接收器41構(gòu)成一個封閉整體，具有電磁屏蔽功能，保護激光器防雷擊破壞。金屬圓盤2上的金屬管孔3由光學器件中的凸鏡和圓形透鏡形成玻璃密封，也具有電磁屏蔽功能。
[0018]所述絕緣塑料塔1的頂部設(shè)有圓形安置孔42，雷電接收器41的下部套入絕緣塑料塔1頂部的圓形安置孔42中；雷電接收器41的下部側(cè)壁和圓形安置孔42側(cè)壁的相對位置分別周向設(shè)有一圈螺孔47和43，再通過多個螺絲44將雷電接收器41緊固在圓形安置孔42中。
[0019]所述光學器件37包括外殼，及由上到下設(shè)置的放大凸鏡38和兩塊圓形透鏡39和40，兩塊圓形透鏡39和40的凸面相對安置；外殼的下部套在對應(yīng)的激光頭5上。所述光學器件37的凸鏡38套入金屬圓盤2的金屬管孔3下部孔口內(nèi)特定位置，便于激光光束6引導至一環(huán)傘狀金屬管3的雷電快速導入金屬圓盤2。
[0020]所述充電器屏20上設(shè)有雷電電壓顯示表21、充電電壓顯示表22和平板電腦23 ；所述平板電腦23上設(shè)有程控按鍵24 ;程控按鍵24用于充電器屏進行程控操作。
[0021]所述充電器屏20內(nèi)設(shè)有自動開關(guān)，受控于平板電腦23 ;當雷電結(jié)束之后，自動開關(guān)關(guān)閉變壓器電路，并關(guān)閉并聯(lián)蓄電池組25給激光器4供電的電路，盡量減少蓄電池充電機房17的電能內(nèi)耗。
[0022]蓄電池充電機房17的外墻上設(shè)有空調(diào)的外掛機32，蓄電池充電機房17內(nèi)設(shè)有空調(diào)的內(nèi)掛機33 ;蓄電池充電機房17內(nèi)的氣溫通過空調(diào)的內(nèi)掛機33調(diào)節(jié)。
[0023]所述蓄電池充電機房17附近設(shè)有避雷針34，避雷針34的地線35與埋入大地中的金屬條和金屬管36緊固；蓄電池充電機房17通過避雷針34實現(xiàn)防雷擊。
[0024]所述蓄電池充電機房17內(nèi)的各種電器的連接電線均采用地下管線布設(shè)。
[0025]本發(fā)明還可采用高空氣球45懸導線46，與雷電接收器41連接接收雷電流。
[0026]本發(fā)明的工作原理為:
[0027]理論上，光的電磁學說:光現(xiàn)象實質(zhì)上是一種電磁現(xiàn)象，光波就是一種頻率很高的電磁波。美麗的大自然界，大氣層中充滿氧氣、氮氣、氫氣等等各種氣體原子，在太陽照耀下，在太陽能高能粒子作用下有的原子帶正電荷，有的原子帶負電荷，陽光照耀大地，因水蒸氣上升過程中俘獲大量帶正電荷的原子和帶負電荷的原子，在對流層內(nèi)形成積雨云，積雨云在上升氣流運動中云層相互摩擦及云層中正電荷與負電荷猛烈撞擊切割地球磁力線；與此同時，太陽能高能粒子高速沖擊云層對地球磁場作磁力線切割運動，共同一起產(chǎn)生巨大的雷電流。高空云層移動產(chǎn)生雷電流，是大自然界中最大的太陽能發(fā)電裝置。
[0028]本發(fā)明是依據(jù)上述這種自然現(xiàn)象，用電工現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計完成，它采用雷電高電勢向大地低電勢流動現(xiàn)象，使高空云層雷電流沿激光光束方向產(chǎn)生電動勢，有雷電接收器獲取高空云層電流，造福人類。
[0029]激光光束是雷電高電勢向大地低電勢方向產(chǎn)生電動勢的良好光通道。
[0030]變壓器的初級線圈和次級線圈是導線繞成的，它的內(nèi)阻決定于線圈導線的長度，粗細和質(zhì)料。電路中導線的串聯(lián)猶于導線的增長，故電阻增加；導線的并聯(lián)猶于導線加粗，故電阻減少。
[0031]由于變壓器的效率很高(可高到98% )，輸入原線圈的功率可以認為等于副線圈輸出的功率，即
[0032]VJ = EI2
[0033]因而原副兩線圈中的電流強度可認為與它們的圈數(shù)成反比，即
[0034]叫比η2小的變壓器叫做升壓變壓器，η 2比n/j、的變壓器叫做降壓變壓器。本發(fā)明中變壓器輸入的雷電壓很高，需要連用幾個降壓變壓器把高壓降到安全電壓再送給充電器屏。本附圖中只用一個變壓器示意說明，實際上是多個降壓變壓器級聯(lián)。
[0035]蓄電池的電動勢決定于極板和液體，它的內(nèi)阻決定于極板間距，極板和液體的接觸面以及液體的種類。
[0036]電容器是由兩個互相接近但又互相絕緣的導體構(gòu)成，電容器在應(yīng)用上一個極板接地，另一個極板接收電荷，電容器的目的是要求它能帶大量電荷而電勢不高。
[0037]充電器，英文名稱charger，通常指的是采用電力電學半導體器件，將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。
[0038]當雷電電流在變壓器中產(chǎn)生電磁效應(yīng)，使初級線圈和次級線圈中的電磁效應(yīng)相對運動。
[0039]本發(fā)明之雷電蓄電池系統(tǒng)包括激光器、光學器件和金屬圓盤雷電接收器，錐狀金屬管結(jié)構(gòu)成一個屏閉，是用于保護激光器。激光器頂面?zhèn)銧罴す忸^發(fā)射的激光通過光學器件，精準地通過金屬圓盤雷電接收器上一環(huán)傘狀金屬管孔，射向高空雷電云層，引導高空云層產(chǎn)生的雷電電流沿激光光束光路至金屬圓盤雷電接收器，金屬圓盤雷電接收器的導線與變壓器中的初級線圈上端導線連接，變壓器中的初級線圈的上端導線和下端導線中間串聯(lián)一個大功率的電容器，電容器的一個極板接地，地線與埋入大地中的金屬條和金屬管固連；形成變壓器中的初級線圈接受雷電電流的外電路。
[0040]當雷電電流在變壓器中產(chǎn)生電磁效應(yīng)，使變壓器中的初級線圈和次級線圈產(chǎn)生振蕩交變電流相對運動，初級線圈的電路中串聯(lián)了一個大功率、大容量的電容器，在雷電電流作用下電容器周期性放電和充電，與此同時，電路上也獲得了振蕩的交變電流，次級線圈獲取的振蕩交變感生電動勢電流經(jīng)充電器屏處理，交變感生電動勢電流轉(zhuǎn)換成脈沖直流電給并聯(lián)的蓄電池組充電。
[0041]這種雷電電流產(chǎn)生的感生電動勢是隨時間變化的叫做變電流，電路中變電流就會形成電勢差，雷電電流形成的電荷流動只是暫時現(xiàn)象，電荷流動的同時，電勢差逐漸減少，最后達到電荷的平衡，電流立即停止，所有電荷這樣的流動叫做雷電瞬間流動或放電現(xiàn)象，電流現(xiàn)象就是電荷持續(xù)流動現(xiàn)象，要想維持電荷的持續(xù)流動，就必須在雷電多發(fā)地區(qū)的大地上，每1平方公里建一座雷電蓄電池系統(tǒng)，聯(lián)網(wǎng)供電，使電網(wǎng)中的電勢差持續(xù)流動給蓄電池充電。
[0042]大自然界中高層云層移動產(chǎn)生的瞬間放電功率是現(xiàn)有大型發(fā)電機無法達到的，高空云層移動產(chǎn)生的雷電電流只有25%，大約70%以上的雷電電流都是在高空云層中摩擦時放電，本發(fā)明解決了高空云層雷電應(yīng)用難的問題，使落地25%的感應(yīng)雷電和激光光束引導的高空雷云70%以上雷電，向雷電接收器定向釋放，由雷電接收器定向接收雷電，它解決了高空云層雷電應(yīng)用難的問題。一組并聯(lián)的蓄電池組以直流電輸電方式向用戶供電，直流輸電線路的電能耗少，輸電線路無高頻電流的輻射，使用安全，應(yīng)用面廣。
[0043]本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，蓄電池供電效果好，用電安全，維護簡單，是一種綠色能源，應(yīng)用范圍廣，為了，分布式雷電蓄電池系統(tǒng)開發(fā)和運營是大勢所趨。
【附圖說明】
[0044]圖1是本發(fā)明雷電蓄電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2是本發(fā)明雷電接收器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3是雷電接