源可以是多单元储能装置，包括多个储能装置2200 和/或储能装置2300。
[0190] 因为储能装置2300具有防止储能装置2300过热的安全系统，储能装置2300可以 接受大电流，而不损坏储能装置2300。因为储能装置2300可以接收大电流，所以储能装置 2300充电和再充电非常快。
[0191] 由活塞2350施加的压缩量可以取决于外部条件，诸如空气压力和温度。例如，诸 如气压计的压力传感器或诸如温度计的温度传感器可以被包括在储能装置2300中。由活 塞2350施加的力的大小可以取决于气压或温度。例如，因为储能装置2300不太可能在较 低温度下过热，所以如果空气温度较冷，那么活塞2350可以施加更大的压缩力至磁铁矿混 合物2340。作为另一个示例，如果气压是低的（诸如在高地势），则活塞2350可以施加较 小的压缩力。因此，基于温度传感器或压力传感器的读数，活塞2350的压缩力变化。
[0192] 虽然图23中示出的端子2330从可移动金属盘延伸至容器2301的外部，但端子 2330可以具有不同的配置。例如，端子2330可以只从可移动金属盘2320延伸至活塞2350 以电连接至活塞2350和可移动金属盘2320。假设活塞2350是导电金属，则活塞2350可 以从可移动金属盘2320导电。可以包括导电材料的热弹簧2352也可以从活塞2350导电。 可以包括第二端子（未示出）以将弹簧2352连接到外部电路。在这个构造中，弹簧2352 施加压缩并作为电线来导电。
[0193] 考虑到磁铁矿的磁性能，使用磁场可以为带有磁铁矿混合物2340的储能装置 2300再充电。当储能装置2300接收磁场时，使用储能装置2300产生电流，这导致储能装置 2300的再充电。地球产生磁场并且地球磁场可以被用于协助为储能装置2300充电。为了 更有效的充电，储能装置2300可以以地球磁场为导向。当储能装置2300被定向为北-南 布置（例如，通过校准带有北极的正极端子和带有南极的负极端子）时，储能装置2300获 得地球的极性并且在磁铁矿混合物2340内产生电荷。指南针可以被用于确定北极的方向， 并且可以相应地校准储能装置2300用于再充电。还可以使用无线连接至电源垫的另一个 磁铁或磁感应来为储能装置2300再充电。为了根据磁铁或电源垫进行更有效的充电，可以 使用磁场传感器（例如，指南针）来确定北极，并且储能装置2300、另一个磁铁、和/或电源 垫可以与地球的磁极对准。热量或微波还可以为储能装置2300中的磁铁矿混合物2340充 电。由此，储能装置2300无需被连接至外部电源以便再充电。还可以通过将储能装置2300 连接到充电电路来为储能装置2300充电。由充电电路施加的电荷可以是脉冲电荷或稳定 电荷。
[0194] 图24示出根据另一个实施例的储能装置2400。与图23中示出的实施例类似，储 能装置2400包括容器2401、金属盘2420、2422、端子2430、2432和磁铁矿混合物2440。这 些组件在功能和成分上可以基本上类似于参考图23所述的那些组件。在图24中没有示出 金属衬垫，但是与参照图22描述的金属衬垫基本上类似的金属衬垫可以被包括在储能装 置2400中。
[0195] 储能装置2400还包括缠绕在容器2401周围的线圈2470。电流可以通过线圈 2470,这进而改变磁铁矿混合物2440的电气特性。流经线圈2470的电流量可以是固定电 流。流经线圈2470的电流以与压缩磁铁矿混合物2440类似的方式来激励磁铁矿混合物 2440。在本实施例中，流经线圈2470的电流可以代替压缩，或者线圈2470可以与压缩协作 来激励磁铁矿混合物2470。
[0196] 与传统的储能装置相比较，图22、图23和图24中示出的储能装置具有许多优势。 磁铁矿储能装置制作廉价，磁铁矿储能装置不使用有毒材料，并且磁铁矿储能装置当被快 速充电时可以吸收每单位体积的大量能量。
[0197] 图22、图23和图24中示出的储能装置可以被用在大量应用中。一种这样的应用 使用储能装置来储存从可再生能源获取的能量。例如，当发电机聚集来自可再生能源的能 量时，大规模储能装置可以被连接至太阳能或风能发电机。储存的能量可以被提供给有需 求的输电网。这种能量存储可以防止在非高峰能源使用期间可再生能源的浪费。
[0198] 表5示出与常规碱性电池相比，示例性实施例的磁铁矿储能装置的特征。磁铁矿 储能装置可以被配置为非常轻的。尽管在以下试验中磁铁矿储能装置具有大致等于碱性电 池的重量，但是如果磁铁矿储能装置使用类似于碱性电池的包装时，它可以具有较小的重 量。其结果是，磁铁矿电池可以具有比常规的相似大小的碱性、铅酸或锂离子电池更轻的重 量。其结果是，如上所示的电池可以非常适合于较轻重量是有用的应用，诸如电动汽车或便 携式计算机设备（例如移动电话、笔记本电脑、平板电脑）。
[0201] 表5中包括在10° F和130° F处为磁铁矿储能装置和碱性电池的闪光灯 (flashlight)充电的持续时间。对于10° F试验，在进行试验之前，将每个装置放置在冰箱 中12小时。在冷温度试验中，磁铁矿储能装置的预试验电压是1. 49伏，且在冷温试验中， 碱性电池的预测电压时1. 45伏。对于130° F试验，在进行试验之前将每个装置放置在烤 箱中2-4小时。在热温试验中，磁铁矿储能装置的预试验电压为1. 65伏，且在热温试验中， 碱性电池的预试验电压为1.45伏。在热浸或冷浸装置之后，在热或冷温度环境中，冷温试 验和热温试验将闪光灯打开。
[0202] 对热温试验也进行类似的试验。将第一磁铁矿储能装置加热到140° F下24小 时，并随后允许其被冷却至室温12-24小时。同时，第二磁铁矿储能装置未受到高热，而仍 维持在室温。第一和第二磁铁矿储能装置被放置在相同的闪光灯中，并且两个磁铁矿能量 存储设备被类似地执行，使得观察不到第一与第二磁铁矿储能装置之间的差异。
[0203] 表6示出三个试验（快速放电试验、中间放电试验和缓慢放电试验）的结果。对 常规的碱性电池和磁铁矿储能装置进行每个试验，并且在73° F下进行所有三个试验。通 过为每个试验连接不同的白炽灯来控制电池的放电速率。为磁铁矿储能装置和电池放电的 快速放电试验为大约20分钟，为磁铁矿储能装置和电池放电的中间放电试验为大约2-3小 时，并且为磁铁矿储能装置和电池放电的慢放电试验为大约8-10小时。
[0206] 在试验中，通过为闪光灯连续供电24小时来放电的被放电磁铁矿储能装置被放 置在磁铁旁边用于再充电。磁体的北极邻近于磁铁矿储能装置的正端子放置，并且磁体的 南极邻近于磁铁矿储能装置的负端子放置。磁铁产生49. 5-52MG0e的最大能量。在这种定 向下，磁铁保持邻近于磁铁矿储能装置5分钟。在邻近磁铁5分钟之后，磁铁矿储能装置为 闪光灯供电45分钟。
[0207] 以上描述的实施例旨在是示例性的。本领域技术人员应该认识到大量替代组件和 实施例可以替代本文描述的特定示例且仍落在本发明的范围内。
【主权项】
1. 一种储能装置，包括： 容器，由不导电材料组成； 压缩材料，位于所述容器中； 第一端子，用于将外电路连接至所述压缩材料； 第二端子，用于将所述压缩材料连接至所述外电路；以及 压缩装置，位于所述容器中，用于施加固定力以压缩所述压缩材料。2. 根据权利要求1所述的储能装置，其中所述压缩装置包括在所述容器的第二端处的 可移动金属盘，所述可移动金属盘在所述容器内朝向或远离位于所述容器的第一端处的静 止金属盘移动。3. 根据权利要求2所述的储能装置，其中所述可移动金属盘具有螺纹孔，螺丝钉与所 述螺纹孔相啮合，并且当所述螺丝钉在所述容器的第二端处转动使得所述可移动金属盘朝 向所述静止金属盘移动时，所述可移动金属盘压缩所述压缩材料。4. 根据权利要求1所述的储能装置，其中所述压缩装置是被连接至位于所述容器的第 一端处的弹簧的活塞，所述压缩装置朝着所述容器的第二端推动所述活塞，从而压缩所述 压缩材料。5. 根据权利要求1所述的储能装置，其中所述压缩材料包括粉末状磁铁矿。6. 根据权利要求5所述的储能装置，其中所述压缩材料包括与碳混合的粉末状磁铁 矿。7. 根据权利要求5所述的储能装置，其中所述压缩材料包括与酸性催化剂混合的粉末 状磁铁矿。8. 根据权利要求7所述的储能装置，其中所述酸性催化剂能够是具有酸性pH值的水溶 液。9. 根据权利要求1所述的储能装置，还包括： 第一金属盘，位于所述容器中且处于所述容器的第一端处，并且被连接至所述第一端 子； 第二金属盘，位于所述容器中且处于所述容器的第二端处，并且被连接至所述第二端 子。10. 根据权利要求8所述的储能装置，还包括： 沿着所述容器的内表面的金属衬垫。11. 根据权利要求9所述的储能装置，其中在所述第一金属盘和第二金属盘中的至少 一个与所述金属衬垫之间存在一空间。12. -种储能装置，包括： 容器，由不导电材料组成并且具有内腔； 压缩材料，处于所述容器的所述内腔中； 第一端子，用于将外电路连接至所述压缩材料； 第二端子，用于将所述压缩材料连接至所述外电路； 压缩装置，位于所述容器中，且在第一位置与第二位置之间移动，其中所述第一位置施 加压缩至所述内腔中的所述压缩材料，并且所述第二位置减轻所述内腔中所述压缩材料上 的压缩；以及 基于温度移动装置，其基于所述储能装置的温度在所述第一位置与所述第二位置之间 移动所述压缩装置。13.根据权利要求12所述的储能装置，其中如果所述储能装置的温度低于阈值，则所 述基于温度移动装置朝向所述第一位置移动所述压缩装置。14.根据权利要求12所述的储能装置，其中如果所述储能装置的温度超过阈值，则所 述基于温度移动装置朝向所述第二位置移动所述压缩装置。15.根据权利要求12所述的储能装置，其中所述基于温度移动装置是热弹簧。16.根据权利要求12所述的储能装置，其中所述压缩材料包括粉末状磁铁矿。17.根据权利要求16所述的储能装置，其中所述压缩材料包括与碳混合的粉末状磁铁 矿。18.根据权利要求16所述的储能装置，其中所述压缩材料包括与酸性催化剂混合的粉 末状磁铁矿。19.根据权利要求18所述的储能装置，其中所述酸性催化剂能够是具有酸性pH值的水 溶液。20. 根据权利要求12所述的储能装置，还包括： 沿着所述容器的内表面的金属衬垫。21. -种储能装置，包括： 容器，由不导电材料组成； 磁性材料，包括粉末状磁铁矿且位于所述容器中； 第一端子，用于将外电路连接至所述粉末状磁铁矿的混合物； 第二端子，用于将所述磁性材料连接至所述外电路；以及 压缩装置，位于所述容器中，用于施加固定力以压缩所述磁性材料。22. -种用于为包括两个端子和压缩材料的储能装置再充电的方法，所述压缩材料包 括磁铁矿且由压缩装置压缩，在所述储能装置运行期间所述压缩装置施加固定力至所述压 缩材料，所述方法包括： 施加磁场至所述储能装置； 使用磁场传感器确定所述磁场的北极和南极；以及 定向所述储能装置，使得所述储能装置的端子分别指向由所述磁场传感器确定的磁场 的北极和南极，其中所述储能装置的正端子被定向为指向所述北极。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述磁场是地球的磁场。24. -种防止储能装置过热的方法，包括： 由温度测量装置测量储能装置的内部温度； 确定所述储能装置的内部温度是否高于温度阈值；以及 如果所述储能装置的内部温度低于所述温度阈值，则使用压缩装置施加力至压缩材 料。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述压缩材料包括粉末状磁铁矿。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述压缩材料包括与碳混合的粉末状磁铁矿。27.根据权利要求25所述的方法，其中所述压缩材料包括与酸性催化剂混合的粉末状 磁铁矿。28. 根据权利要求24所述的方法，其中所述压缩装置是活塞，所述温度测量装置是热 弹簧，并且当所述储能装置的内部温度低于所述温度阈值时由所述热弹簧将所述活塞朝着 所述压缩材料推动。29. 根据权利要求28所述的方法，其中当所述温度高于所述温度阈值时，所述热弹簧 施加较小的力至所述活塞，从而为所述压缩材料减压。30. -种使用储能装置的方法，包括： 使用压缩装置压缩包含在所述储能装置中的压缩材料； 将第一端子连接至外电路； 通过所述第一端子接收来自所述外电路的电流； 将来自所述第一端子的电流传输至所述压缩材料； 在所述压缩材料中存储电荷； 将第二端子连接至所述外电路；以及 通过经所述第二端子传递存储在所述压缩材料中的电荷，将电流驱动至所述外电路。31. 根据权利要求30所述的方法，其中所述压缩材料包括粉末状磁铁矿。32. 根据权利要求31所述的方法，其中所述压缩材料包括与碳混合的粉末状磁铁矿。33. 根据权利要求31所述的方法，其中所述压缩材料包括与酸性催化剂混合的粉末状 磁铁矿。34. 根据权利要求30所述的方法，其中所述压缩装置是由热弹簧朝向所述压缩材料推 动的活塞，所述热弹簧施加力至所述活塞。35. 根据权利要求34所述的方法，其中当所述储能装置的内部温度低于温度阈值时， 由所述压缩装置来压缩所述压缩材料。36. -种使用储能装置的方法，包括： 将第一端子连接至外电路； 在所述第一端子处接收来自所述外电路的电流； 将来自所述第一端子的电流传输至包含在所述储能装置内的电荷存储材料，其中所述 电荷存储材料包括磁铁矿； 在所述电荷存储材料中存储电荷； 将第二端子连接至所述外电路；以及 通过经所述第二端子传递存储在所述电荷存储材料中的电荷，将电流驱动至所述外电 路。37. 根据权利要求36所述的方法，还包括： 使用压缩装置来压缩所述电荷存储材料。38. 根据权利要求37所述的方法，其中所述电荷存储材料包括与碳混合的粉末状磁铁 矿。39. 根据权利要求38所述的方法，其中所述电荷存储材料包括与酸性催化剂混合的粉 末状磁铁矿D
【专利摘要】本文公开关于功率因数调节器的系统和方法，该功率因数调节器包括：功率因数测量单元，被配置为测量连接至负载的输入线路上的功率因数，并且基于测量到的功率因数产生功率因数校正信号；以及功率因数调节单元，被连接至所述功率因数测量单元，包括：固定电容器，被串联连接至第一开关装置；以及可调元件，具有被并联连接至所述固定电容器且被串联连接至第二开关装置的可变电容，其中响应于所述功率因数校正信号，通过调节所述可调元件的电容或者通过切换第一开关装置和第二开关装置，来调节所述功率因数调节单元的总电容。
【IPC分类】H01G5/16
【公开号】CN105103251
【申请号】CN201380073304
【发明人】罗伯特·V·艾伯森
【申请人】鲍尔玛格有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2013年12月17日
【公告号】CA2895783A1, EP2936523A2, WO2014099839A2, WO2014099839A3