产生电能和热能中的至少一种的动力系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发电系统及其相关方法相关申请的交叉引用本申请要求保护以下美国临时申请的权益，2014年5月29日提交的No.62/004883；2014年6月13日提交的No.62/012193；2014年6月24日提交的No.62/016540；2014年7月7日提交的No.62/021699；2014年7月11日提交的No.62/023586；2014年7月20日提交的No.62/026698；2014年8月14日提交的No.62/037152；2014年8月22日提交的No.62/041026；2014年10月2日提交的No.62/058844；2014年10月24日提交的No.62/068592；2014年11月24日提交的No.62/083029；2014年12月4日提交的No.62/087234；2014年12月15日提交的No.62/092230；2015年2月6日提交的No.62/113211；2015年3月31日提交的No.62/141079；2015年4月17日提交的No.62/149501；2015年5月9日提交的No.62/159230以及2015年5月22...
【技术保护点】
一种产生电能和热能中的至少一种的动力系统，该动力系统包括：至少一个容器；包括反应物的弹粒，所述反应物包括：a)至少一种包含新生H2O的催化剂来源或催化剂；b)至少一种H2O来源或H2O；c)至少一种原子氢来源或原子氢；以及d)导体和导电性基质中的至少一种；至少一个弹粒喷射系统；至少一个弹粒点燃系统，其使得所述弹粒形成发光等离子体和发热等离子体中的至少一个；用于回收所述反应物的反应产物的系统；至少一个再生系统，该至少一个再生系统根据所述反应产物再生附加反应物，并且形成附加弹粒，其中，所述附加反应物包括：a)至少一种包含新生H2O的催化剂来源或催化剂；b)至少一种H2O来源或H...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.29 US 62/004,883;2014.06.13 US 62/012,193;1.一种产生电能和热能中的至少一种的动力系统，该动力系统包括：至少一个容器；包括反应物的弹粒，所述反应物包括：a)至少一种包含新生H2O的催化剂来源或催化剂；b)至少一种H2O来源或H2O；c)至少一种原子氢来源或原子氢；以及d)导体和导电性基质中的至少一种；至少一个弹粒喷射系统；至少一个弹粒点燃系统，其使得所述弹粒形成发光等离子体和发热等离子体中的至少一个；用于回收所述反应物的反应产物的系统；至少一个再生系统，该至少一个再生系统根据所述反应产物再生附加反应物，并且形成附加弹粒，其中，所述附加反应物包括：a)至少一种包含新生H2O的催化剂来源或催化剂；b)至少一种H2O来源或H2O；c)至少一种原子氢来源或原子氢；以及d)导体和导电性基质中的至少一种；以及光和热输出至电力和/或热能中的至少一种的至少一个能量转换器或输出系统。2.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述容器能够具有低于大气压的压力。3.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述弹粒点燃系统包括：a)用于约束所述弹粒的至少一组电极；和b)用于递送短脉冲高电流电能的电源。4.根据权利要求3所述的动力系统，其中，所述短脉冲高电流电能足以使所述弹粒反应物反应以形成等离子体。5.根据权利要求3所述的动力系统，其中，所述电源接收来自所述能量转换器的电力。6.根据权利要求3所述的动力系统，其中，所述弹粒点燃系统包括被分离以形成开路的至少一组电极，其中，所述开路通过喷射所述弹粒而闭合，以使所述高电流流动从而实现点燃。7.根据权利要求3所述的动力系统，其中，所述用于递送短脉冲高电流电能的电源包括以下中的至少一个：被选择以引起具有在100A至1000000A、1kA至100000A、10kA至50kA中的至少一个的范围内的电流的高AC、DC或AC-DC混合的电压；在100A/cm2至1000000A/cm2、1000A/cm2至100000A/cm2和2000A/cm2至50000A/cm2中的至少一个的范围内的DC或峰值AC电流密度；其中，所述电压由所述固体燃料或高能材料的电导率确定，其中，所述电压由所需电流乘以所述固体燃料或高能材料样品的电阻得到；所述DC或峰值AC电压在0.1V至500kV、0.1V至100kV和1V至50kV中的至少一个的范围内，且所述AC频率在0.1Hz至10GHz、1Hz至1MHz、10Hz至100kHz和100Hz至10kHz中的至少一个的范围内。8.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述点燃系统包括电源、母线、滑环、轴、轴承、电极、轴承结构支撑件、基部支撑件、辊驱动滑轮、电动机驱动滑轮、皮带、皮带张紧器、电动机轴、辊滑轮轴承、电动机轴承和至少一个电动机。9.根据权利要求8所述的动力系统，其中，所述电极包括安装在所述轴上的一对辊，所述轴通过附接到安装在基座支撑件上的结构支撑件的轴承悬挂，其中，所述轴和附接电极由辊驱动滑轮转动，所述辊驱动滑轮通过皆具有皮带张紧器的多个皮带、悬挂在轴承上的电动机轴和电动机滑轮、以及电动机驱动。10.根据权利要求9所述的动力系统，其中，所述电动机是计算机控制的伺服电动机。11.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述弹粒包括银、铜，以及水合物中的至少一种。12.根据权利要求11所述的动力系统，其中，所述水合物包括碱金属水合物，碱土金属水合物和过渡金属水合物中的至少一种。13.根据权利要求12所述的动力系统，其中，所述水合物包括MgCl2·6H2O、BaI2·2H2O，以及ZnCl2·4H2O中的至少一种。14.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述弹粒包括银、铜、吸收氢，以及水中的至少一种。15.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述喷射系统包括增强轨道枪和气动喷射器中的至少一个，其中，所述气动喷射器包括用于推进所述弹粒的高压流动气源。16.根据权利要求15所述的动力系统，其中，所述增强轨道枪包括分离的带电轨道和生成垂直于所述轨道的平面的磁场的磁体，并且所述轨道之间的电路开路，直到通过所述弹粒与所述轨道的接触而闭合为止。17.根据权利要求16所述的动力系统，其中，所述弹粒与所述轨道的接触致使电流流过所述弹粒，从而所得电流与所述磁场交互作用，以生成致使所述弹粒沿所述轨道推进的洛伦兹力。18.根据权利要求16所述的动力系统，其中，所述喷射系统还包括至少一个输送器，该输送器用于将弹粒供给到所述增强轨道枪和所述气动喷射器中的所述至少一个。19.根据权利要求18所述的动力系统，其中，所述输送器包括至少一个螺旋推运器。20.根据权利要求17所述的动力系统，其中，所述增强轨道枪喷射器的所施加磁场包括平行于团粒运动方向并且横向于通过所述弹粒的所述电流的分量。21.根据权利要求20所述的动力系统，其中，所述电流与所述磁场交互作用，以生成致使所述弹粒被强制下降到所述轨道上的洛伦兹力，从而形成并保持所述弹粒与所述轨道之间的良好电接触。22.根据权利要求16和20所述的动力系统，其中，垂直于所述轨道的平面的所述磁场和所述运动平行磁场通过永磁体和电磁体中的至少一个来提供。23.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述用于回收所述反应物的产物的系统包括重力和用于生成针对所述等离子体的洛伦兹力并将所回收产物引导至收集区的系统中的至少一个。24.根据权利要求23所述的动力系统，其中，所述用于生成针对所述等离子体的洛伦兹力并将所回收产物引导至收集区的系统包括增强等离子体轨道枪回收系统。25.根据权利要求24所述的动力系统，其中，所述增强等离子体轨道枪回收系统包括提供磁场的至少一个磁体和矢量交叉电流分量。26.根据权利要求25所述的动力系统，其中，所述至少一个磁体包括亥姆霍兹线圈和永磁体中的至少一个。27.根据权利要求26所述的动力系统，其中，所述增强等离子体轨道枪回收系统还包括在所述点燃电极外围的至少一组附加电极，其中，所述电流源包括在所述点燃电极之间流动的电流和在所述至少一组附加电极之间流动的电流中的至少一个。28.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述用于回收所述反应物的产物的系统包括透光挡板和透光窗口中的至少一个，其中，所述透光窗口可以包括所述能量转换器上的涂层。29.根据权利要求28所述的动力系统，其中，所述透光挡板和所述窗口对于紫外光透明。30.根据权利要求29所述的动力系统，其中，所述透光挡板和所述窗口包括选自蓝宝石、LiF、MgF2和CaF2、其它碱土卤化物、碱土氟化物、BaF2、CdF2、石英、熔融石英、UV玻璃、硅酸盐，以及Infrasil(ThorLabs)的组中的至少一种。31.根据权利要求28所述的动力系统，其中，所述透光挡板和所述窗口中的至少一个包括透镜，该透镜用于将由点燃所述弹粒而发射的光聚焦到所述能量转换器上。32.根据权利要求28所述的动力系统，所述动力系统还包括：去除系统，该去除系统用于从所述透光挡板和透光窗口的表面去除点燃产物，其中，所述透光窗口可以包括处于所述能量转换器上的涂层，该去除系统包括离子溅射束或刀片或剃刀片机械刮刀。33.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述系统包括再生系统，该再生系统从所述反应产物再生所述初始反应物，并且形成弹粒。34.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述再生系统包括造粒机，该造粒机包括用于形成熔融反应物的熔炉、用于将H2和H2O添加至所述熔融反应物的系统、熔体滴管，以及用于形成弹粒的冷却剂。35.根据权利要求34所述的动力系统，其中，所述用于形成弹粒的冷却剂包括储水器和/或水浴。36.根据权利要求1所述的动力系统，所述动力系统还包括保持真空的系统。37.根据权利要求35和36所述的动力系统，其中，所述保持真空的系统包括真空泵和所述储水器和/或水浴的冷却器中的至少一个。38.根据权利要求34所述的动力系统，其中，所述熔炉包括绝缘容器和加热器。39.根据权利要求38所述的动力系统，其中，所述加热器包括感应耦合加热器、用于传导源自所述反应物的反应的热能的热交换器，以及用于递送源自所述反应物的反应的光能量的至少一个光学部件中的至少一种。40.根据权利要求39所述的动力系统，其中，所述造粒机包括通过所述感应耦合加热器加热的第一绝缘容器、用于接收针对所述第一绝缘容器的熔体的第二绝缘容器、滴管，以及用于形成弹粒的储水器。41.根据权利要求40所述的动力系统，其中，所述第二容器包括熔化点燃产物、进入所述第二容器内部的氢和蒸汽管线、连接至所述氢和蒸汽管线的、所述熔体的氢和蒸汽起泡器、连接至泵以循环所述氢和蒸汽的至少一个出气管线。42.根据权利要求41所述的动力系统，其中，进入所述第二容器内部的所述氢和蒸汽管线运送所述氢和蒸汽，所述氢和蒸汽通过所述熔体起泡以并入所述熔体中，其中存在的过量气体通过至少一个泵经由所述至少一个出口管线循环通过所述第二容器，并且经气体处理的熔体流向所述滴管，以滴入所述储水器中，从而形成弹粒。43.根据权利要求42所述的动力系统，其中，所述造粒机包括热回收器。44.根据权利要求43所述的动力系统，其中，所述热回收器从冷却弹粒回收或收回至少一些热，并将所回收的热传导至传入点燃产物，以随着所述传入点燃产物进入所述熔炉或第一容器而预热所述传入点燃产物。45.根据权利要求41所述的动力系统，其中，所述氢从通过水的电解而再填充的罐供应，并且所述水从水罐供应，其中，两种情况下的水随着水的消耗而周期性地再填充。46.根据权利要求35所述的动力系统，其中，所述储水器包括用于将弹粒供给到所述喷射系统中的搅拌器。47.根据权利要求15所述的动力系统，其中，所述喷射系统还包括至少一个搅拌器，该搅拌器用于将弹粒供给到所述增强轨道枪喷射器中。48.根据权利要求46和47所述的动力系统，其中，所述搅拌器包括螺旋推运器和喷水器中的至少一种。49.根据权利要求48所述的动力系统，其中，所述储水器包括用于将弹粒供给到所述喷射系统中的输送器。50.根据权利要求49所述的动力系统，其中，所述输送器包括第一螺旋推运器，该第一螺旋推运器将所述弹粒从所述水浴输送至弹粒料斗，其中，作为弹粒螺旋推运器的第二螺旋推运器将弹粒供给到所述喷射系统中。51.根据权利要求50所述的动力系统，其中，所述喷射系统包括增强轨道枪和气动喷射器中的至少一个。52.根据权利要求42所述的动力系统，所述动力系统包括辊电极再生系统，该辊电极再生系统包括：(1)回收点燃产物以及缺氢弹粒和缺H2O弹粒中的至少一个中的至少一种，(2)所述喷射系统，(3)所述点燃系统，以及(4)用于将所述电极再生至它们的原始形式的碾磨系统。53.根据权利要求52所述的动力系统，其中，所述缺氢弹粒和缺H2O弹粒包括在没有利用氢或蒸汽处理所述熔体的情况下，由通过所述造粒机熔化的所述点燃产物所形成的弹粒；其中，所述缺H2O弹粒和回收点燃产物中的至少一种通过所述喷射系统喷射到所述辊电极中；其中，所述点燃系统的高电流流动造成所述缺氢弹粒或粉末焊接或粘接至辊电极表面，从而所述碾磨系统去除过量粘接物质，以将所述电极再生至它们的初始形式。54.根据权利要求53所述的动力系统，其中，所述碾磨系统包括修整轮、研磨机、车床、铣床以及放电加工工具中的至少一个。55.根据权利要求1所述的动力系统，其中，反应动力输出的所述至少一个能量转换器包括由光伏转换器、光电子转换器、等离子体动力转换器、热离子转换器、热电转换器、斯特林发动机、布雷顿循环发动机、兰金循环发动机和热力发动机，以及加热器所构成的组中的至少一个。56.根据权利要求1所述的动力系统，其中，所述容器包括能反射由所述等离子体发射的紫外光、可见光，以及近红外光中的至少一个的壁。57.根据权利要求55所述的动力系统，其中，所述光伏转换器包括透光窗口。58.根据权利要求55所述的动力系统，其中，光伏电池涂敷有透光窗口。59.根据权利要求1所述的动力系统，其中，通过所述电池发射的光主要为紫外光。60.根据权利要求57和58所述的动力系统，其中，所述窗口包括磷光体，所述磷光体将所述电池发射光的光谱移位至所述光伏转换器的所述光伏电池选择性地响应的光谱。61.根据权利要求60所述的动力系统，其中，所述光伏电池包括可见光聚光器光伏电池和红外聚光器光伏电池。62.根据权利要求59所述的动力系统，其中，所述能量转换器包括光伏转换器，并且所述光伏电池包括紫外聚光器光伏电池。63.根据权利要求62所述的动力系统，其中，所述光伏电池包括选自III族氮化物、GaAlN、GaN以及InGaN中的至少一种化合物。64.根据权利要求63所述的动力系统，其中，所述光伏电池是多结电池，所述多结电池包括：多个结，所述多个结可以串联分层，或者所述多个结是独立的或电并联，其中，独立的结可以以机械方式堆叠或者晶片接合；基板；栅格连接；以及冷却系统。65.根据权利要求64所述的动力系统，其中，所述多结光伏电池包括两个结、三个结，以及多于三个的结中的至少一种，每一个多结光伏电池都包括来自InGaN、GaN，以及AlGaN的组中的n-p掺杂半导体，其中，GaN的n掺杂剂可以包括氧，而p掺杂剂可以包括Mg；所述多结光伏电池可以包括InGaN//GaN//AlGaN，其中，//指隔离透明晶片接合层或机械堆叠；所述多结电池的所述基板可以包括蓝宝石、Si、SiC，以及GaN中的至少一个，其中，后两者可以为聚光器光伏应用提供最佳的晶格匹配；所述层可以利用金属有机汽相外延(MOVPE)方法淀积；所述冷却剂系统可以包括冷板、热交换器，以及冷却器，并且所述栅格触点可以包括安装在所述电池的前表面和后表面上的细线。66.根据权利要求55所述的动力系统，其中，所述光伏转换器包括配光系统，该配光系统包括一系列堆叠的半透射和半反射镜，所述半透射和半反射镜将该堆中的每一个镜上的入射光的一部分引导至对应光伏电池，同时将光的剩余部分透射至该堆中的下一个镜。67.根据权利要求66所述的动力系统，其中，每一个所述半透射和半反射镜都包括对入射光透明的窗口，该窗口被部分镜面化，以反射所述入射光的一部分。68.根据权利要求67所述的动力系统，其中，每一个所述半透射和半反射镜都包括二向色镜或分束器。69.根据权利要求68所述的动力系统，其中，每一个所述半透射和半反射镜都包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰德尔·L·米尔斯，
申请(专利权)人：辉光能源公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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