电力系统和运行电力系统的方法技术方案

提供了一种电力系统和运行电力系统的方法。该系统由连接到变频器的电源供电。变频器通过电路连接到具有输入端和输出端的配电开关以及被配置为存储电能的元件。输出端连接至第一电线的第一端。第一电线的第二端连接至第一反射元件。第一设备连接至第一端和第二端之间的第一电线。第二电线的一端连接到输出端，另一端连接到第二反射元件。变频器被配置为将电源产生的电流转换为用于为第一设备供电的增频交流电流。增频交流电流。增频交流电流。

Power system and method of operating power system

【技术实现步骤摘要】
电力系统和运行电力系统的方法


[0001]本技术涉及电气技术，尤其涉及电力系统和可以对连接至形成开路的单线电线的设备供电的方法。

技术介绍

[0002]已知有可能通过一根电线传输电力以对各种电子设备、例如光源和电动机供电。Stephen Grey、Nikola Tesla、Stanislav Avramenko、Konstantin Avramenko等物理学家的工作描述了关于通过一根电线传输电力的各种实验，然而，针对大众市场缺乏可扩展的具有成本效益的工程解决方案。
[0003]对沿着不形成闭合电路的单导线传输电能的描述基于多项发现，包括英国物理学家Stephen Grey在1729年对导电现象的研究。这种现象包括电力沿着金属导体从一个物体传输到另一个物体，从而使电荷分布在导体表面上(请参见Yu.A.Khramov,Physicists:A Biographical Reference Book(Moscow,"Nauka"1983)；以及科学传记词典(New York,Charles Scribener's Sons 1970
‑
1978)。
[0004]据信，Nicola Tesla在19世纪后期描述了一种通过单线传输线向电气设备供电的方法(参见John O'Neill,Electrical Prometheus,(Moscow"History of Technology"1944))；B.N.Rzhonsnitsky,Nikola Tesla(Moscow"Molodaya Gvardiya"1959)；以及G.K.Tsverava,Nikola Tesla(Leningrad"Nauka"1974))。
[0005]在美国专利号US6104107中，Stanislav Avramenko Konstantin Avramenko描述了一种通过不形成闭合电路的单线传输线向电气设备供电的方法。该方法的特征在于，将电能转换成自由电荷场的振荡能量，例如电场的位移电流或纵波，并且在必要时包括转换成传导电流的电磁能。
[0006]俄罗斯专利号RU2241176教导了一种电照明系统，该电照明系统包括太阳能电池、蓄电池、充电控制器、逆变器、谐振变压器、电线和一组LED。谐振变压器的高压绕组的高压端子连接到单线。LED组中的每个LED与单线并联连接，使得一个LED端子连接至单线，而另一LED端子连接至绝缘导电体。该照明系统的缺点是LED上存在高电位(1500伏)，这导致单线的元件具有对地短路的风险。而且，这种照明系统由于要为单线提供更多的电气绝缘的安全要求，其设置和运行成本可能很高。
[0007]俄罗斯专利号RU2662796教导了一种照明系统，该照明系统包括电源、变频器、谐振高频变压器、单线电线、电灯，其中，特斯拉变压器绕组的低电位端子连接到该单线电线的起点。这种方法的缺点由使用特斯拉谐振变压器引起，并且与提供容量超过2kW的功率所产生的问题有关。而且，特斯拉谐振变压器本身比较庞大并且具有相对较大的尺寸。此外，当特斯拉变压器开始以谐振模式运行时，高电压电位输出端可能会出现明显的电压电位，达到1.5
‑
14kV的值。特斯拉变压器的这种高电位输出可能需要在特斯拉变压器运行的区域中安装其他安全措施。
[0008]本技术的目的是降低电力系统中具有高电位组件的风险，降低电力系统短路的风
险，使电力系统比常规电力系统更安全，并提供具有成本效益的电力系统，其可以扩展技术以满足大众市场的需求。

技术实现思路

[0009]本技术的目的是改善现有技术中存在的至少一些不便之处。
[0010]本技术的实施例是基于工程师对与现有技术方法相关的至少一个技术问题的理解而开发的，从而以安全且具有成本效益的方式传输电力。
[0011]更具体地，目前已知的现有技术的系统没有考虑到利用运行在谐振模式或接近谐振模式下的系统产生非常规类型的电力的可能性。这样，本技术允许设计稳定的电力系统，该电力系统在进入接近谐振模式的模式或谐振模式本身时，将通过电线以各种形式有效地传输电流和电磁波，包括但不限于纵向电流、驻波电磁波、行波电磁波、位移电流、充电电流或电磁顶点(electromagnetic vertex)，并利用这些电流和电磁波为各种设备供电。
[0012]工程师发现，提供以下的装置或系统将是有益的，该装置或系统在以谐振模式运行系统的至少一部分时将保持稳定，使得该系统将能够向串联或并联连接至电线的任何类型的设备提供电力，其中将沿着该电线从一端到另一端来回传输交流电流，从而允许存在于电线中的交流电流的电力被与之导电地连接的设备利用。
[0013]根据本技术的第一广义方面，提供了一种电力系统，该电力系统至少具有以下组件：导电地连接至变频器的电源，所述变频器又经由电路导电地连接至具有输入端和输出端的配电开关。该电路具有与之连接的元件，所述元件被配置为存储电能。所述元件可以由几个电气组件组成，或者可以是单个电气组件。配电开关连接到第一电线，该第一电线具有与之导电地连接的第一设备。第一电线具有第一端和第二端。所述第一端连接到所述配电开关的输出端。所述第一设备导电地连接至所述第一端和所述第二端之间的所述第一电线。所述第一设备可以由所述系统供电。所述系统可以由任何电源供电，例如DC或AC。所述变频器被配置为将所述电源产生的电流转换为增频交流电流。所述电路和所述元件可以是谐振电路。所述增频交流电流经由所述配电开关传输到所述第一电线以为所述第一设备供电，所述第一设备可以是单个设备或是多个设备。也可能有第二电线，其与所述配电开关的输出端导电地连接。所述第二电线具有第三端和第四端。所述第三端可以导电地连接至所述输出端。可能有一个或多个配电开关。所述配电开关具有导电地连接至所述电路的输入端。所述第一电线从所述电源、所述配电开关和所述谐振电路延伸出去，使得只有所述第一电线的第一端连接至所述配电开关，所述第一电线的第二端不连接至所述电源、所述变频器、所述元件、所述电路或所述配电开关，即不与所述电源、所述变频器、所述元件、所述电路或所述配电开关形成闭合电路。所述第一电线的第二端具有与之导电地连接的第一反射元件，使得经由所述第一电线传输的增频交流电流从所述第二端的反射元件反射回所述第一电线。所述第二电线的第四端具有与之连接的第二反射元件。所述第二电线也不与所述电源、所述变频器、所述元件、所述电路或所述配电开关形成闭合电路。
[0014]在所述电力系统的一些实施方式中，可能存在更多的电线，这些电线不形成闭合电路，并且用于传输增频交流电流，以便为导电地连接至这些电线的其他设备供电。因此，为了易于理解本技术，所述电线可以被表示为第一、第二、第三、第四、第五等；所述设备可以表示为第一、第二、第三、第四、第五等；所述线端可以表示为第一、第二、第三、第四、第五
等；这种表示无意于进行限制，不改变每个元件的功能，也不暗示这些名词的任何顺序、类型、年代、层级或等级，仅表示这些名词具有与其相关的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统，包括：电源；变频器，导电地连接至所述电源；配电开关，具有输入端和输出端；元件，被配置为存储电能；电路，导电地连接所述变频器、所述元件和所述配电开关；第一电线，具有第一端和第二端，所述第一端导电地连接至所述至少一个输出端，所述第二端导电地连接至第一反射元件；第一设备，导电地连接至所述第一端和所述第二端之间的所述第一电线；第二电线，具有第三端和第四端，所述第三端导电地连接至所述输出端，所述第四端导电地连接至第二反射元件；以及所述变频器被配置为将由所述电源产生的电流转换为增频交流电流以为所述第一设备供电。2.根据权利要求1所述的电力系统，其中，所述第一反射元件包括以下任一：所述至少第一电线的未连接的线端、电容器、包括导电材料的物体、地、以及所述第二端的绝缘材料，所述第二反射元件包括以下任一：所述至少第二电线的未连接的线端、电容器、包括导电材料的物体、地、以及所述第四端的绝缘材料。3.根据权利要求1所述的电力系统，还包括：第二设备，导电地连接至所述第三端和所述第四端之间的所述第二电线。4.根据权利要求3所述的电力系统，其中，所述第一设备和所述第二设备中的任意一个包括以下任一：光源、声源、机电供电设备和电磁供电设备。5.根据权利要求3所述的电力系统，其中，所述第一设备包括多个第一设备，所述第二设备包括多个第二设备。6.根据权利要求5所述的电力系统，其中，所述多个第一设备和所述多个第二设备中的任意一个包括以下任一：光源、声源、机电供电设备和电磁供电设备。7.根据权利要求5所述的电力系统，其中，所述多个第一设备和所述多个第二设备中的任意一个包括以下任一：多个发光二极管、多个气体灯、或多个白炽灯、多个紧凑型荧光灯、多个卤素灯、多个金属卤化物灯、多个荧光灯管、多个霓虹灯、多个高强度放电灯和多个低压钠灯。8.根据权利要求5所述的电力系统，其中，所述多个第一设备中的第一组顺序地导电连
接至所述第一电线。9.根据权利要求5所述的电力系统，其中，所述多个第一设备中的第二组并联导电连接至所述第一电线，并且所述第二端包括多个第二端。10.根据权利要求5所述的电力系统，其中，所述多个第一设备中的第三组包括反并联导电连接至所述第一电线的两个发光二极管。11.根据权利要求1所述的电力系统，其中，所述元件包括电容器和谐振轮廓中的任意一个。12.根据权利要求1所述的电力系统，其中，所述增频交流电流在1kHz和1MHz之间的范围内。13.根据权利要求1所述的电力系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：弗洛格控股有限公司，
类型：发明
国别省市：