[發(fā)明專利]雷電收集系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410666507.0
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104394641A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雄斌
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶洋迪機(jī)電有限公司
• 主分類號: H05F7/00
• 分類號: H05F7/00
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲電和供電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷電收集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

雷電是大氣中的放電現(xiàn)象。在大氣層中，云層間或云和地之間的電位差增大達(dá)到一定程度時，即發(fā)生猛烈放電現(xiàn)象（閃電）。可見，雷電的產(chǎn)生首先與大氣層中的云有關(guān)，如層積云、雨層云、積云、積雨云等，最重要的則是積雨云,在積雨云的生成與發(fā)展的同時，云體會帶有大量電荷，一般云體上部帶正電荷，中部和下部帶負(fù)電荷，底部又有一部分帶正電荷。當(dāng)濃積云發(fā)展到積雨云階段，其中有的區(qū)域電位梯度大到每厘米幾千伏特，甚至上萬伏特時，才會有閃電發(fā)生，在閃電的同時，放電的路徑上空氣的溫度瞬息間可以增高幾萬度，空氣因急劇增熱而膨脹就會引起空氣的劇烈振動、沖擊、爆炸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的雷鳴（打雷），亦稱雷暴。

一般雷擊分為3個階段，即先導(dǎo)放電、主放電、余光放電,雷電流通過金屬導(dǎo)體，當(dāng)導(dǎo)體截面不夠大時，甚至可使其熔化，遇到易燃物質(zhì)，可能引起火災(zāi)。在全世界范圍內(nèi)，每秒鐘的雷擊次數(shù)約為600次。雷擊放電的電量大約為25-100C，據(jù)此估算，雷擊點的發(fā)熱量大約500-2000J。在雷電流流過的通道上，物體水分熱氣化而激烈膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊性機(jī)械力。該機(jī)械力可以達(dá)到5000-6000N，因而可使人體組織、建筑物結(jié)構(gòu)等斷裂破壞，從而導(dǎo)致人員傷亡、建筑物破壞等。

我們知道，雷電具有超級強(qiáng)大的電流、電壓的特點，同時雷電也有強(qiáng)大的破壞力，由于雷電具有瞬間能量大的特點，目前還沒有接收和轉(zhuǎn)換如此巨大能量的成熟技術(shù)，人類只能采用避雷措施來減少雷電造成的破壞和損失，而現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備條件下很難將其吸收、轉(zhuǎn)化、利用，使巨大能量眼睜睜地看著白白的浪費掉，而不能造福于人類。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種安全接收雷電能量、將雷電能量儲存并轉(zhuǎn)化為電力輸出的雷電收集系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種雷電收集系統(tǒng)，包括雷電接收裝置，所述雷電接收裝置包括塔體和引雷裝置；所述塔體內(nèi)設(shè)有可切換為接收雷電或避雷模式的避雷控制裝置，所述塔體外連接避雷裝置和雷電監(jiān)測裝置；所述引雷裝置安裝在塔體頂部，并通過導(dǎo)線與雷電監(jiān)測裝置和避雷裝置連接；還包括設(shè)置在雷電接收裝置之后的雷電瞬間存儲裝置，所述雷電瞬間存儲裝置包括由多個超級電容并聯(lián)組成的電容池，在雷電瞬間存儲裝置后設(shè)置輸出孔，在輸出孔后連接蓄電池組。

采用上述技術(shù)方案的雷電收集系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：1、通過用引雷裝置將雷電引入超級電容中，設(shè)置在雷電接收裝置和蓄電池之間的雷電瞬間存儲裝置由多個超級電容并聯(lián)組成，超級電容充電速度快，充電10秒～10分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上，利用并聯(lián)后的大容量電容池進(jìn)行緩沖，能針對雷電的瞬間能量進(jìn)行安全快速存儲；2、在雷電瞬間存儲裝置后設(shè)置輸出孔，在輸出孔后連接蓄電池組，直接利用超級電容對蓄電池組充電，最后可通過轉(zhuǎn)換成市電送入電網(wǎng)，使得能量快速轉(zhuǎn)移并得到合理利用，使得雷電能量儲存并轉(zhuǎn)化為電力輸出；3、通過把雷電收集起來，并且將其變害為利，減輕了雷擊對人民財產(chǎn)及國家財產(chǎn)的威脅，同時也為國家的發(fā)展提供了一種新的能源。

作為優(yōu)選方案，為了安全接收雷電能量，避免超級電容池遇潮或造成損壞，所述電容池外套有保護(hù)殼。

作為優(yōu)選方案，為了避免單個容量太大，進(jìn)而造成加工制造的困難大，制造成本高，維修成本高，所述超級電容的容量在2F~4F之間，所述超級電容的耐壓值在1.5KV以上。?

作為優(yōu)選方案，為了便于轉(zhuǎn)換電壓的極性，在所述雷電接收裝置后設(shè)置脈沖變壓器，脈沖變壓器后連接全橋。

作為優(yōu)選方案，為了對電路進(jìn)行快速過壓保護(hù)，避免在每個超級電容被損壞的情況下而損壞到其它超級電容，所述超級電容均與全橋的輸出端之間采用瞬變電壓抑制二極管連接。

作為優(yōu)選方案，考慮到超級電容充滿電時，可保護(hù)超級電容不會被雷電擊穿，所述脈沖變壓器的輸出端連接有過載保護(hù)電路。

附圖說明???

圖1為本發(fā)明的雷電收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-雷電接收裝置，2-引雷裝置，3-雷電監(jiān)測裝置，4-避雷裝置，5-避雷控制裝置，6-脈沖變壓器，7-過載保護(hù)電路，8-全橋，9-瞬變電壓抑制二極管，10-保護(hù)殼，11-電容池，12-蓄電池組，13-保護(hù)回路。

具體實施方式???

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說明：?