一种提升发电效率的转换装置制造方法
【专利摘要】一种提升发电效率的转换装置，其与电能产生装置的输出端连接，并与电能产生装置做电性并联。所述转换装置与电能产生装置组合后，形成由电容性装置及电感性装置作电性并联连接所构成的共振电路。所述电能产生装置所产生的电能经所述转换装置的共振电路后输出电力，使电压与电流间产生振荡的电气耦合。所述转换装置在电能与电力间的接合内阻接近于零的情形下作传递电气耦合。亦即，发电端的内阻与电力储存或输出端的阻抗无关，使发电端所产生的电能作较大功率传递输出，提升发电效率。
【专利说明】一种提升发电效率的转换装置
【技术领域】
[0001]本发明旨在提供一种提升发电效率的转换装置，其以电感性装置结合电容性装置，施予并联形成转换装置，使电能与电力间共振(Resonant)，呈特殊移转性「电气耦合」，达成高效率发电转换装置。
【背景技术】
[0002]据物理学的福射场(Radio Frequency Field),包含力、光、电、磁、核、化、温、机等能量场，都与其中的电场共生。习惯上称由能量场生电是发电、由电生能量场为用电。每个能量场相互的间透过电场作能量的传递或交换，称为场效应转换。
[0003]请参阅图1所示为目前发电的电力输出方式，其直接将电能产生装置10所产生的电能经整流滤波后当成电力储存或输出使用，无任何转换机制或方式。电能是指电的形态呈频率变化或相位变化或振幅变化的不连续现象，如交流电、发电机等。图1中标号11表示电力储存或输出端。
[0004]请参阅图2。电能产生装置10所产生的电能经整流滤波后，其电的性与电力类似呈电容性，故难以充入电池成可利用的实电，只能暂存于电力储存装置内成为会消散的虚电。所述储存装置可以是电容111。其间，电能转换成电力的电气电路为i。只有电容111内阻R与电力端内阻r相同(R=r)时，才有稳定电力输出。即已知最大功率移转定理(MPTT)，造成一半的电能损失于无形。因此，目前任何形式的转换都会有损失。例如:
[0005]力场，经由压电片(Piezoelectric),转成非连续电能输出。高电能脉冲轻易消失。
[0006]光场,经电压(Voltaic)效应由光伏板(Solar voltaic),转成非连续电能输出。转换损失大。
[0007]磁场,经由电磁铁(Magnetism),转成非连续电能输出。资源有限输出却是弱电。
[0008]核场,经裂解融合效应，由蒸气润轮(Steam turbine),转成非连续电能输出。产生副产物核废料。
[0009]化场，经逆电化学效应，由燃料电池(Fuel cell)，转成非连续电能输出。同时产生热电效应。
[0010]温场,经由热电偶(Thermal coupler),转成非连续电能输出。发电效率极低。
[0011]机场,经反电机效应，由交流发电机(Alternator),转成非连续电能输出。机械损失大。其中，因为产生电能是无法当正规电力使用。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种可以提升发电效率的电能转换装置。
[0013]为达上述目的，本发明提供一种提升发电效率的转换装置，其以电感性装置结合电容性装置，施予并联形成转换装置。电能转成电力时，使电能与电力间共振(Resonant),呈特殊移转性「电气耦合」，为电能与电力间的接合内阻近乎于零的传递电气耦合，达成高效率发电转换装置。所述转换装置与电能产生装置组合后，能够形成由电容性装置及电感性装置作电性并联连接而构成的共振电路。所述电能产生装置所产生的电能经所述转换装置的共振电路后输出电力，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，能够将所述电能产生装置所输出的电能作较大功率传递输出，提升发电效率。
[0014]本发明所提供的一种提升发电效率的转换装置，其与电能产生装置的输出端连接，并与电能产生装置做电性并联。所述电能产生装置为一种能够产生直流性电能的直流发电装置。所述转换装置包含有一电容性装置及一电感性装置。所述电容性装置与所述电感性装置间施予电性并联连接而构成共振电路。所述直流发电装置所产生的电能经所述转换装置的共振电路后输出电力。所述电容性装置在振荡电路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，能够将所述直流发电装置所输出的电能作较大功率传递输出。
[0015]所述直流发电装置可以是压电片、光伏板、永久磁铁、核废燃料、燃料电池、热电偶等。所述电感性装置。所述电感性装置32为升压器、倍压器、高压产生器、交换式变流器、交换式变频器、离子产生器等。
[0016]所述电感性装置包含有一电感元件及一高频振荡开关。所述电感元件为固态线圈、变压器、振荡线圈、介电电感器、电抗器、升压线圈等。所述高频振荡开关可以是振荡积体电路、交换式控制器、自激振荡电路、自激振荡器、交换式开关、脉冲产生器等。
[0017]所述电容性装置为电容抗、电容电池、无极性电容、介电电容、超级电容、电解电容等其中之一。
[0018]本发明还提供一种提升发电效率的转换装置，其与电能产生装置的输出端连接，并与电能产生装置做电性并联。所述电能产生装置为一种能够产生交流性电能的交流发电装置，其具有电感性；所述转换装置包含有一电容性装置；所述转换装置与所述交流发电装置间施予电性并联连接而构成共振电路；所述电容性装置在共振回路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，能够将所述交流发电装置所输出的电能作较大功率传递输出，藉以提升发电效率。
[0019]所述交流发电可以是交流发电机、风力发电机、涡轮发电机等。所述电容性装置可以是电容器、电纳器、电感纳等。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0021 ] 本发明主要在电能转换成电力的输出路径设置电容性装置及电感性装置，以构成共振电路，使电能在经共振电路的振荡作用下，使电能产生装置所输出的电能作较大功率传递输出，提升发电效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为现有电能转换成电力的装置示意图。
[0023]图2为图1所示装置的电路示意图。
[0024]图3为本发明装置的电路方块图。
[0025]图4为本发明实施例的电路方块图。
[0026]图5为实践图4的电路示意图。
[0027]图6为实践图4的另一电路示意图。[0028]图7为本发明再一实施例的电路方块图。
[0029]图8实践图7的电路示意图。
[0030]附图标记说明:10_电能产生装置；11_电力储存或输出端；111-电容；20_电能产生装置；21_直流发电装置；22_交流发电装置；211_压电片；30_转换装置；31_电容性装置；311-电容；312-电容；32_电感性装置；321-电感元件；322_高频振荡开关；323_变频器；33_电容性装置；40_电力储存或输出端；41_电力输出端；42_电力储存端；43_电力输出端；il-第一电流回路；i2_第二电流回路。
【具体实施方式】
[0031]本发明公开一种提升发电效率的转换装置，其以电场的场效应等效量子力学中的粒子衰变(Particle decay),可类比出电学中电气稱合即复数平面的频率/相位/振幅,使本发明的转换装置可以用于发电的一种机制，同时作用于实功与虚功之间，故称为场效应转换装置，尤指能够阻抗匹配于电能与电力的转换装置。
[0032]请参阅图3。本发明的转换装置30与电能产生装置20连接，以将电能转换成电力输出至电力储存或输出端40。所述转换装置与电能产生装置20做电性并联连接。所述转换装置30包含由电容性装置31及电感性装置32作电性并联连接而构成的振荡电路。所述电能产生装置20所产生的电能经所述转换装置30的振荡电路后输出电力，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，能够将所述电能产生装置所输出的电能作较大功率传递输出，提升发电效率。
[0033]请参阅图4及图5所示的实施例，本实施例为一种运用在能够产生直流性电能的直流发电装置21上的转换装置30。本实施例的转换装置30是设置在直流发电装置21与电力储存端41之间，并与直流发电装置21做电性并联连接。所述转换装置30包含有一电容性装置31及一电感性装置32。所述电容性装置31与所述电感性装置32间施予电性并联连接而构成共振电路。所述直流发电装置21所产生的电能经所述转换装置30的共振电路后输出电力。所述电容性装置31在振荡回路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，将所述直流发电装置21所输出的电能作较大功率传递输出，提升发电效率。
[0034]图5中，直流发电装置21为压电片211，其能够产生直流型态的电能。所搭配的转换装置30包含有一电容性装置31及一电感性装置32。所述电容性装置31为超大容量的电容312。所述电感性装置32包含有一电感元件321及一高频振荡开关322。所述电容311与所述电感性装置32间施予电性并联连接而构成共振电路。所述电容311在振荡回路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合。所述高频振荡开关322能够赋予电感321与电容311产生共振作用，形成共振电路。所述高频振荡开关323可以是振荡积体电路、交换式控制器、自激振荡电路、自激振荡器、交换式开关、脉冲产生器等。
[0035]图5中，压电片211与所述转换装置30之间形成第一电流回路il。电能经所述转换装置的共振电路转换成电力后依第二电流回路i2由电力输出端41输出电力。因第一电流回路il与第二电流回路i2为各自独立的路径，则电能与电力间的接合内阻在接近于零的情形下作传递，使发电端所产生的电能能够全部或接近全部转换成电力输出，提升发电效率。
[0036]前述中的直流发电装置除了是压电片以外，亦可以是光伏板、永久磁铁、核废燃料、燃料电池、热电偶等其中之一。所述电感元件可以是固态线圈、变压器、振荡线圈、介电电感器、电抗器、升压线圈等其中之一。
[0037]请参阅图6所示本发明的另一实施例。本实施例中，所述电容性装置31为超大容量的电容312。所述电感性装置32内含振荡器(图上未示出)及电感元件(图上未示出)的变频器323。所述电容312与所述变频器323之间为电性并联连接而构成共振电路。所述电容311在共振回路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合。图6中，直流发电装置21与所述转换装置30之间形成第一电流回路il。变频器321与电力储存端42的间形成第二电流回路i2。因第一电流回路il与第二电流回路i2的路径各自独立，发电端的内阻与电力储存端的阻抗R无关。则所述转换装置30在电能与电力间的接合内阻接近于零的情形下作传递形成电气耦合，使发电端所产生的电能能够全部或接近全部转换成电力储存。
[0038]图4中所示电感性装置32除了可以是图6中所示的变频器323外，还可以是升压器、倍压器、高压产生器、交换式变流器、交换式变频器、离子产生器等其中之一。
[0039]请参阅图7及图8所示本发明的再一实施例。本实施例中，电能产生装置20为能够产生交流性电能的交流发电装置22，其具有电感性。所搭配的转换装置30为具有超大容量的电容性装置33。所述电容性装置33与所述交流发电装置22间施予电性并联连接而构成共振电路。所述电容性装置33在共振回路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，能够将所述交流发电装置22所输出的电能作最大功率移转，提升发电效率。
[0040]图8中，交流发电装置22与电容性装置33之间形成第一电流回路il。电容性装置33与电力输出端43之间形成第二电流回路i2。因第一电流回路il与第二电流回路i2的各自独立的路径，则所述转换装置30在电能与电力间的接合内阻接近于零的情形下作传递电气耦合，使发电端所产生的电能能够全部或接近全部转换成电力输出。所述交流发电装置22可以是交流发电机、风力发电机等。所述电容性装置33可以是电容器、电纳器、电感纳等。
[0041]本发明主要在电能转换成电力的输出路径设置电容性装置及电感性装置，以构成共振电路，使电能在经共振电路的振荡作用下，使电能产生装置所输出的电能作较大功率传递输出，提升发电效率。
[0042]以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附说明书所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述转换装置与电能产生装置的输出端连接，并与所述电能产生装置呈电性并联；所述电能产生装置为一种能够产生直流性电能的直流发电装置；所述转换装置包含有一电容性装置及一电感性装置；所述电容性装置与所述电感性装置间施予电性并联连接而构成共振电路；所述直流发电装置所产生的电能经所述转换装置的共振电路后输出电力；所述电容性装置在共振电路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，能够将所述直流发电装置所输出的电能作较大功率传递输出，以提升发电效率。
2.如权利要求1所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述直流发电装置为压电片、光伏板、永久磁铁、核废燃料、燃料电池、热电偶其中之一。
3.如权利要求1所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述电感性装置为升压器、倍压器、高压产生器、交换式变流器、交换式变频器、离子产生器其中之一。
4.如权利要求1所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述电感性装置包含有一电感元件及一高频振荡开关。
5.如权利要求4所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述电感元件为固态线圈、变压器、振荡线圈、介电电感器、电抗器、升压线圈其中之一。
6.如权利要求4所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述高频振荡开关为振荡积体电路、交换式控制器、自激振荡电路、自激振荡器、交换式开关、脉冲产生器其中之一。
7.如权利要求1所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述电容性装置为电容纳、电容电池、无极性电容、介电电容、超级电容、电解电容其中之一。
8.一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述转换装置与电能产生装置的输出端连接，并与所述电能产生装置做电性并联；所述电能产生装置为一种能够产生交流性电能的交流发电装置，其具有电感性；所述转换装置包含有一电容性装置；所述转换装置与所述交流发电装置间施予电性并联连接而构成共振电路；所述电容性装置在共振电路中能够将电流相位超前电压相位90度，使电压与电流间产生振荡的电气耦合，能够将所述交流发电装置所输出的电能作较大功率传递输出，以提升发电效率。
9.如权利要求8所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述交流发电为交流发电机、风力发电机、涡轮发电机其中之一。
10.如权利要求8所述的一种提升发电效率的转换装置，其特征在于，所述电容性装置为电容器、电纳器、电感纳其中之一。
【文档编号】H02J17/00GK103812222SQ201210454905
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】徐夫子, 凃杰生 申请人:徐夫子, 凃杰生