雷电蓄电池系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种雷电蓄电池系统。
【背景技术】
[0002]目前，用于发电的装置主要有水轮发电机、汽轮发电机、核能发电机，其中水电站、火电厂、核电厂往往都是成本高，施工周期长，还会对自然环境造成破坏，并长时间留下自然生态隐患。
[0003]现有水电站和发电厂的远距离输电系统结构复杂，架线成本高，难以将电力输送到偏远小乡村的单家独户。而雷电蓄电池系统与风力发电和光伏发电相比较，大自然界大云层高空移动产生的雷电电容量大、电流电压强，地域广，因此发展分布式雷电蓄电池系统，大面积联网供电，高效地利用大自然界雷电技术有着广大的应用前景，尤其能够解决雷电多发的沿海城市用电紧张的问题，解决雷电多发山区用电难的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便，蓄电池效果好，供电效果好，成效好的分布式雷电蓄电池系统。
[0005]大自然高空云层移动产生的雷电只有25%落地；大约70%以上的雷电都是在高空云层摩擦放电。为了有效利用高空云层产生的雷电为人类造福，本发明既能有效接收落地的感应雷电，又能通过向高空云层发射激光光束，依据雷电高电势向大地低电势流动现象，将高空云层中产生的雷电电流沿激光光束方向产生的电动势引导至雷电接收器，本发明是根据电工学基本理论、结合现有电器技术设计完成。
[0006]本发明技术方案:
[0007]一种雷电蓄电池系统，包括绝缘塑料塔1、雷电接收器41、变压器13和蓄电池充电机房17 ；
[0008]所述雷电接收器41的整体呈上宽下窄的圆台形，安装于绝缘塑料塔1顶部；所述雷电接收器41包括从上到下设置的金属圆盘2、光学器件37和激光器4 ;所述金属圆盘2上设有多个从金属圆盘2的底面通至金属圆盘2的顶面的金属管孔3，多个金属管孔3排列成上宽下窄的圆台形；所述激光器4的顶面周向设有多个伞状的激光头5 ;金属圆盘2上的金属管孔3与激光头5 —一对应；金属管孔3的上段内径小于下段内径；每个金属管孔3的下段内装设有一个光学器件37 ;各激光头5发射的激光光束6分别经对应的光学器件37后，紧贴金属管孔3上段的管壁投射到高空雷雨云层；雷电接收器是本发明核心部件；
[0009]所述金属圆盘2上接有用于接收雷电的导线8，导线8与所述变压器13的初级线圈14的上端导线连接，变压器13的初级线圈14下端导线连接接地线10 ;所述变压器13的初级线圈14的上端导线和下端导线中间串联有一个大功率的电容器9 ;形成变压器初级线圈的外电路；
[0010]接地线10与埋入大地中的金属条和金属管11紧固；
[0011]所述变压器13在雷电电流通过时，产生的电磁效应会使变压器13中的初级线圈14和次级线圈15中的雷电电流相对运动，形成振荡交变电流；
[0012]所述蓄电池充电机房17中设有充电器屏20和蓄电池组25 ;所述蓄电池组25包括多个并联的蓄电池；
[0013]所述变压器13中的次级线圈15上端导线和下端导线，分别与蓄电池充电机房17外墙上的接线柱18和19连接，通过接线柱18和19导入蓄电池充电机房17与充电器屏20联通；所述充电器屏20与蓄电池组25连接；变压器13中的次级线圈15的振荡交变电流经充电器屏20整流处理，输出特定电压(伏)的脉冲直流电给蓄电池组25充电。
[0014]所述变压器13安装在基座16上。
[0015]所述蓄电池充电机房17外墙上设有直流输电线路30的终端接线柱28和29 ;所述蓄电池组25的正极26和负极27分别通过导线与终端接线柱28和29连接，再通过直流输电线路30向用户输送电力。
[0016]所述直流输电线路30架设在水泥电杆31上；
[0017]所述金属圆盘2的周边至激光器4的底部安装有多个金属条支架7，使金属圆盘2和激光器3连成一个整体结构。金属条支架7外套有一个金属外壳，金属外壳与上方的金属圆盘2和下方的激光器3 —起，使雷电接收器41构成一个封闭整体，具有电磁屏蔽功能，保护激光器防雷击破坏。金属圆盘2上的金属管孔3由光学器件中的凸镜和圆形透镜形成玻璃密封，也具有电磁屏蔽功能。
[0018]所述绝缘塑料塔1的顶部设有圆形安置孔42，雷电接收器41的下部套入绝缘塑料塔1顶部的圆形安置孔42中；雷电接收器41的下部侧壁和圆形安置孔42侧壁的相对位置分别周向设有一圈螺孔47和43，再通过多个螺丝44将雷电接收器41紧固在圆形安置孔42中。
[0019]所述光学器件37包括外壳，及由上到下设置的放大凸镜38和两块圆形透镜39和40，两块圆形透镜39和40的凸面相对安置；外壳的下部套在对应的激光头5上。所述光学器件37的凸镜38套入金属圆盘2的金属管孔3下部孔口内特定位置，便于激光光束6引导至一环伞状金属管3的雷电快速导入金属圆盘2。
[0020]所述充电器屏20上设有雷电电压显示表21、充电电压显示表22和平板电脑23 ；所述平板电脑23上设有程控按键24 ;程控按键24用于充电器屏进行程控操作。
[0021]所述充电器屏20内设有自动开关，受控于平板电脑23 ;当雷电结束之后，自动开关关闭变压器电路，并关闭并联蓄电池组25给激光器4供电的电路，尽量减少蓄电池充电机房17的电能内耗。
[0022]蓄电池充电机房17的外墙上设有空调的外挂机32，蓄电池充电机房17内设有空调的内挂机33 ;蓄电池充电机房17内的气温通过空调的内挂机33调节。
[0023]所述蓄电池充电机房17附近设有避雷针34，避雷针34的地线35与埋入大地中的金属条和金属管36紧固；蓄电池充电机房17通过避雷针34实现防雷击。
[0024]所述蓄电池充电机房17内的各种电器的连接电线均采用地下管线布设。
[0025]本发明还可采用高空气球45悬导线46，与雷电接收器41连接接收雷电流。
[0026]本发明的工作原理为:
[0027]理论上，光的电磁学说:光现象实质上是一种电磁现象，光波就是一种频率很高的电磁波。美丽的大自然界，大气层中充满氧气、氮气、氢气等等各种气体原子，在太阳照耀下，在太阳能高能粒子作用下有的原子带正电荷，有的原子带负电荷，阳光照耀大地，因水蒸气上升过程中俘获大量带正电荷的原子和带负电荷的原子，在对流层内形成积雨云，积雨云在上升气流运动中云层相互摩擦及云层中正电荷与负电荷猛烈撞击切割地球磁力线；与此同时，太阳能高能粒子高速冲击云层对地球磁场作磁力线切割运动，共同一起产生巨大的雷电流。高空云层移动产生雷电流，是大自然界中最大的太阳能发电装置。
[0028]本发明是依据上述这种自然现象，用电工现有技术设计完成，它采用雷电高电势向大地低电势流动现象，使高空云层雷电流沿激光光束方向产生电动势，有雷电接收器获取高空云层电流，造福人类。
[0029]激光光束是雷电高电势向大地低电势方向产生电动势的良好光通道。
[0030]变压器的初级线圈和次级线圈是导线绕成的，它的内阻决定于线圈导线的长度，粗细和质料。电路中导线的串联犹于导线的增长，故电阻增加；导线的并联犹于导线加粗，故电阻减少。
[0031]由于变压器的效率很高(可高到98% )，输入原线圈的功率可以认为等于副线圈输出的功率，即
[0032]VJ = EI2
[0033]因而原副两线圈中的电流强度可认为与它们的圈数成反比，即
[0034]叫比η2小的变压器叫做升压变压器，η 2比n/j、的变压器叫做降压变压器。本发明中变压器输入的雷电压很高，需要连用几个降压变压器把高压降到安全电压再送给充电器屏。本附图中只用一个变压器示意说明，实际上是多个降压变压器级联。
[0035]蓄电池的电动势决定于极板和液体，它的内阻决定于极板间距，极板和液体的接触面以及液体的种类。
[0036]电容器是由两个互相接近但又互相绝缘的导体构成，电容器在应用上一个极板接地，另一个极板接收电荷，电容器的目的是要求它能带大量电荷而电势不高。
[0037]充电器，英文名称charger，通常指的是采用电力电学半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。
[0038]当雷电电流在变压器中产生电磁效应，使初级线圈和次级线圈中的电磁效应相对运动。
[0039]本发明之雷电蓄电池系统包括激光器、光学器件和金属圆盘雷电接收器，锥状金属管结构成一个屏闭，是用于保护激光器。激光器顶面伞状激光头发射的激光通过光学器件，精准地通过金属圆盘雷电接收器上一环伞状金属管孔，射向高空雷电云层，引导高空云层产生的雷电电流沿激光光束光路至金属圆盘雷电接收器，金属圆盘雷电接收器的导线与变压器中的初级线圈上端导线连接，变压器中的初级线圈的上端导线和下端导线中间串联一个大功率的电容器，电容器的一个极板接地，地线与埋入大地中的金属条和金属管固连；形成变压器中的初级线圈接受雷电电流的外电路。
[0040]当雷电电流在变压器中产生电磁效应，使变压器中的初级线圈和次级线圈产生振荡交变电流相对运动，初级线圈的电路中串联了一个大功率、大容量的电容器，在雷电电流作用下电容器周期性放电和充电，与此同时，电路上也获得了振荡的交变电流，次级线圈获取的振荡交变感生电动势电流经充电器屏处理，交变感生电动势电流转换成脉冲直流电给并联的蓄电池组充电。
[0041]这种雷电电流产生的感生电动势是随时间变化的叫做变电流，电路中变电流就会形成电势差，雷电电流形成的电荷流动只是暂时现象，电荷流动的同时，电势差逐渐减少，最后达到电荷的平衡，电流立即停止，所有电荷这样的流动叫做雷电瞬间流动或放电现象，电流现象就是电荷持续流动现象，要想维持电荷的持续流动，就必须在雷电多发地区的大地上，每1平方公里建一座雷电蓄电池系统，联网供电，使电网中的电势差持续流动给蓄电池充电。
[0042]大自然界中高层云层移动产生的瞬间放电功率是现有大型发电机无法达到的，高空云层移动产生的雷电电流只有25%，大约70%以上的雷电电流都是在高空云层中摩擦时放电，本发明解决了高空云层雷电应用难的问题，使落地25%的感应雷电和激光光束引导的高空雷云70%以上雷电，向雷电接收器定向释放，由雷电接收器定向接收雷电，它解决了高空云层雷电应用难的问题。一组并联的蓄电池组以直流电输电方式向用户供电，直流输电线路的电能耗少，输电线路无高频电流的辐射，使用安全，应用面广。
[0043]本发明结构紧凑，使用方便，蓄电池供电效果好，用电安全，维护简单，是一种绿色能源，应用范围广，为了，分布式雷电蓄电池系统开发和运营是大势所趋。
【附图说明】
[0044]图1是本发明雷电蓄电池系统结构示意图；
[0045]图2是本发明雷电接收器结构示意图；
[0046]图3是雷电接