[實用新型]自然電能接收器

無效

• 申請號: 201020596925.4
• 申請日: 2010-10-31
• 公開（公告）號: CN201947064U
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 馮益安
• 申請（專利權）人: 馮益安
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：耐高壓高儲能電容器電池陣列在電能接收中的應用

背景技術：

自然電能包括存在于自然界中的“靜電”和“大氣云層電”即雷電，千百年來人們總是希望把雷電等電能回收利用。但雷電云層電壓太高，達到幾百萬伏，儲電量太大，一直沒有成功接收。

發明內容：

自然界中的“靜電”大可都看作是一種電容器存電，存在于“正負極板”之間，只是這個正負極板在自然界中表現的極不規則，比如雷電就是流動的云層作為正極板，負極板則為大地或者是從大地直接上升的水汽，當由大地產生的上升水汽與遠道飄來的高空云層具有一定距離時，產生放電反應，即火花放電，俗稱閃電，實際上是大地水汽和高空云層之間形成的這個臨時“電容器”被擊穿。這種像“雷電”一樣自然形成的電能完全可以通過某種方式開發利用。存在問題是大地與高空云層之間的電壓過高，目前的電容器無法接收如此高的電壓，太高的電壓也無法利用。

本發明是利用電容串聯分壓的原理，通過低電阻天線接觸高云層與分壓電容的正極板連接，將雷電引領到初級變壓電容組，將幾十或百萬伏的“超高壓”分壓后變成“中壓”，“中壓”通過分壓電容組進一步分解降壓變成可以儲存應用的“低壓”，低壓可以直接運用并可以儲存在電容器中，其中電容組的負極板與大地相連接。分壓電容有兩種方式，一是多極板同介質分壓電容，二是普通串聯的獨立電容。同介質多極板分壓電容是指封閉的電容器內具有多個極板，極板間的介質為同一種物質，極板正負相鄰，其中前一級的負極恰為后一級電容的的正極，通過介質連接，封閉電容的外殼為絕緣物質。普通串聯電容組是指獨立的電容器串聯為等容電容器串聯，電容的串聯方式為正極接負極，負極接正極，依次排開。此方法可以開發雷電這種自然資源，開辟一種科學利用新能源的途徑。

采用多組電容串聯的模式可以逐步降解雷電云層的“超高電壓”，最終變成可以轉變成可以利用的“低壓”，或變成能夠儲存的低壓電能，便于在生產中安全應用而不至于發生“雷擊”事故，并能開發雷電這種自然資源，開辟一種科學利用新能源的途徑。

附圖說明

圖1為封閉式同介質分壓電容器示意圖。圖2為帶天線和地線連接的同介質分壓電容器雷電接收分壓器示意圖。圖3為單個獨立電容串聯模式示意圖。圖4為帶天線和地線連接的單個獨立電容串聯模式的雷電接收示意圖。其中在圖1和圖2中，1，2，3，4，5，6，7，8分別為正負極板，9為絕緣外殼，10為地線，11為天線。在圖3和圖4中，1，2，3，4，5，6，7，8，9，為電容，10，11，12，13，14，15，16，17為電容間的控制開關健，18為總電壓的正負接線柱，19，20，21，22，23，24，25，26，27為每一個電容的正負接線柱，28為地線，29為天線。

具體實施方式

雷電層的電壓特高，可以達到幾百萬伏，閃電的感應電壓達到幾億伏，所以利用電容降壓首先要利用耐高壓電容對雷電云層電壓進行降解。一般用空氣做介質的金屬極板之間的擊穿電壓為1萬伏/cm，因此初級電容降壓組合可以用空氣做介質的多極板電容，如圖1圖2所示，在圖1和圖2中顯示的極板個數是8個，實際中可以是幾十個甚至幾百個，根據系統電壓設置情況確定第一次降壓的幅度，一般確保第一次降壓以后使電壓降至1萬伏以下。在圖1和圖2中極板被絕緣材料包裹，在實際中也有這個要求，因為在雨天沒有絕緣措施，極板間的介質就會由空氣變成“雨水”，會改變承受電壓的能力，造成擊穿或毀壞。

多極板分壓電容的特點是：利用介質相同的多個極板組成為一體的電容器，外部用絕緣材料包裝或當介質為空氣時可以直接暴露在空氣中，極板的大小和容量相同，極板正負相鄰，前一級的負極恰是后一級的正極，并通過介質相連，極板個數為n時，電容的總電壓為相鄰極板之間電壓的n倍。根據需要每個極板對可以引出電極也可以僅僅從兩端引出電極。所用介質為液體、氣體或固體。

利用多極板電容將雷電云層電壓降至1萬伏以下以后，可以改用蓄能型的電容串聯組，可以改用圖3圖4顯示的組合串聯電容分解電壓并儲存電能，同時轉變成符合標準的直流電能，傳輸到電網。

超級電容電池“串聯”和正負極依次相接的方式是相同的，即超級電容正極接正負極，負極接正極，依次類推。

雷電云層電能的接收過程基本上是一個降壓、儲能、輸出的過程，可以采用圖1圖2所示的多極板模式；也可以采用圖3圖4顯示的獨立電容的串聯模式。也可以利用兩種方式的各自優勢，組合后運用。

需要指出的的是圖1圖2的多極板電容的正負極為個別電容的正負極示意圖。因為極板依次連接，正負極板對每一對極板組成的電容各不相同，所以每一個極板起到“正極板”作用的同時為相鄰極板電容對的負極板，所以圖1圖2所示正負極板顯示不全面。在應用時需要注意。