大规模收集分散式电能的网路收集方法技术

大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，由交流电源、传输线、多对连接器与电阻性目标负载构件组成，运用传输线原理与交流电源间的相量关系，收集网路自动将分散式小电力细胞汇集，电力自动沿着收集网路预定方向堆积，在目标负载处堆积成最大电力，交流电源细胞输出电力不相等或分布不均时，收集网路等电位环或等电位面具有平衡能力，该装置结构简单、组装和维护简易。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种树状结构交流电能收集网路，尤其涉及一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置。传统的直流串、并联电能收集网路，均有下列缺点就串联网路而言，当收集的直流电源越来越多时，网路上的电流会趋向定值，负载收到的电力也趋于定值，此时电源平均输出功率趋近于零，这种现象同样地会发生在并联网路上，所以单纯的串联或并联网路并不适合于收集大量的直流电源，而直流串、并联网路则没有电源平均输出功率趋近于零的现象，但是当收集大量的直流电源时，网路上会有电源电力分布不均的现象，为了不让电力对有些较弱的电源反向充电，一般均会加入串联阻隔二极体与并联旁路二极体在网路中，保护电源免于被反向充电，当电力分布不均时，常会打开串联阻隔二极体或关闭并联旁路二极体使得某些电源无法供电，所以直流串、并联网路用在收集大量的直流电源时，会面临供电效率的问题。大自然蕴藏着丰富的再生能源，如太阳能、海洋浪能、风能等，如果将这些再生能源转换成电能，且通过分散式电能收集网路把它们汇集成有用的大电力，其作用将大有可为。本技术的目的在于提供一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其具有等电位环的树状结构交流电能收集网路与多层等电位面交流电能收集网路，从而可改善习用技术上一直无法突破的问题。本技术的目的是由以下技术方案实现的。本技术的大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其一维交流电能收集网路包括数个相同频率的交流电流源，依序以并列形式排列，其中任意两个相邻的交流电源的相位角为互相错开90度；四分之一波长传输线，用以连接两个相邻的交流电流源；两个等效电阻负载，分别连接在一维网路的最左端与最右端的两端点阜上；其中一端点阜的等效电阻负载的端电压相量为零，其所接收的电力为零，另一端点阜的等效电阻负载为目标负载，经由一维交流电能收集网路将分散式交流电能逐步地往目标负载方向汇集，最后在目标负载处形成最大电力；其二维交流电能收集网路包括数个相同的交流电源；四分之一波长的传输线，用来构成树状网路的传输分支；等效目标负载；其中所有电源细胞是连接在树状网路的最外层，也就是第一层，经由树状网路将每一交流电能通过四分之一波长的传输线往上一层传送，接合点处是数个传输分支以并联连接方式而成的汇集点，同层中的每一接合点有相等数目的传输分支，在接合点处将各个传输分支电能汇集与堆积，最后在最上层的目标负载处形成最大电力，其中所有电源是交流电流源细胞，该种二维网路属于电流源型树状结构交流电能收集网路；如果所有电源是交流电压源细胞，此种二维网路属于电压源型树状结构交流电能收集网路，该网路的分支结构特征为在同一层的每一接合点有相等的传输分支数目；不同层的接合点可以有不相等的传输分支数目；可将数个不相等的交流电力来源汇集后再平均化的方法为包括有数个不相等的交流电源，经由网路收集或传送电能，其使用整数倍波长的传输线连接所有的大小不相等电流源，因连接点间形成短路效应，故得以构成一等电位面，又因为由此等电位面往电力汇集方向看进去的各个通路的阻抗均相等，故可将该汇集通路上的电流平均化，因而将平均化的电能相等地输入到往后电能收集或传送网路中，不致因不相等的电源跨接到网路上，而使网路的电力反灌到某些弱的电源上造成电源损坏；此外，当主要的电能收集或传送网路有些传输分支发生断线时，表面被阻的部分电能仍然可通过等电位面取道它途，平均运送到目标负载处；其中可实现接近理想状况的交流电流源与电压源的方法为，当接近理想状况的交流电流源，可以用普通非理想的交流电压源与四分之一波长的传输线以级接方式实现，而接近理想状况的交流电压源可以用普通非理想的交流电流源与四分之一波长的传输线以级接方式实现；其具有等电位环的二维交流电能收集网路包括数个具有相同频率的交流电源；四分之一波长的传输线，用于构成树状网路的传输分支；整数倍波长的传输线，用于连接同层的任两个相邻的接合点，以形成同层的等电位环面；等效目标负载；其中所有交流电源是连接在树状网路的最外层，也就是第一层，经由树状网路将每一交流电能通过四分之一波长的传输线往上一层传送，接合点处是数个传输分支以并联连接方式而成的汇集点，同时以数条整数倍波长的传输线来并联连接同层的所有接合点，并且构成一个等电位环的环形结构；该网路的分支结构为在同一层的接合点可以有不相等的传输分支数目，每层的接合点的分支可以不规则数目向外分出延伸；其中，具有等电位环的二维交流电能收集网路，可分为三种类型电流源型、电压源型、电压源与电流源混合型等网路；所述等电位环结构可缺少一条整数倍波长的传输线，而形成不封闭的环形结构，但仍保有原来送电性能；其具有区域型等电位环的二维交流电能收集网路包括数个具有相同频率交流电流源或电压源；四分之一波长的传输线，用于构成树状网路的传输分支；整数倍波长的传输线，用于连接同层的任两个相邻的接合点，以形成一等电位环面；等效目标负载；其中所有交流电源是连接在树状网路的最外层，也就是第一层，经由树状网路将每一交流电能通过四分之一波长的传输线往上一层传送，接合点处是数个传输分支以并联连接方式而成的汇集点；该等电位环是以局部区域方式连接同组的电源或接合点，而同组的电源、接合点通过局部区域型等电位环结构以区域方式来解决电力分布不均的问题；其具有多层式等电位面的交流电能收集网路包括数个具有相同频率的交流电源或电压源；数条四分之一波长的传输线，用于构成网路中层与层之间的电力传输路径，并达到电力汇集与堆积的目的；整数倍波长的传输线，用于连接同层任两个接合点，以形成一等电位环面；在最上层可接一个以上等效目标负载；其中该网路包括数层以整数倍波长的传输线组成一个等电位面，每层包括一个以上等电位面；相邻的层与层之间，用一条以上的四分之一波长的传输线衔接，每一等电位面上的任一组织接合点，可自由接入电源、串有四分之一波长的传输线的电压源、接出负载；其中，网路可视为一个多输入且多输出的网路变压器，可将多个分散式电能汇集成单一大电力，也可将单一大电力源分配成多个小电力给多个不同的负载，还可将多个分散式电能先汇集再分给多个不同的负载；该网路变压器可直接用于目前流通中的60Hz、50Hz电力传送系统，取代集中式变电站功能，同时该网路具有升压、降压功能；所述等电位面可以用整数倍波长的传输线衔接成棋盘式等电位面；所述电能收集网路操作频率低时，网路所需的四分之一波长的传输线的实体显得过长，此时每一条四分之一波长的传输线，可改由电感器及电容器串、并联组成的块状π电路，也可改由电感器及电容器串、并联组成的块状T电路；所述四分之一的传输线可用无损耗的且相位移为360°×m+90°电路取代，m为负整数；所述电能收集网路操作频率低时，网路所需的整数倍波长的传输线的实体显得过长，此时每一条整数倍波长传输线，可改由电感器及电容器串联组成的串联共振块状电路；所述整数倍波长的传输线可用无损耗的且相位移为360°×m+90°的电路取代，m为负整数。本技术的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。附图说明图1为本专利技术的一维交流电能收集网路示意2A为本专利技术电流为4分之一的一维交流电能收集网路示意2B为本专利技术一维网路的交流电流源Is，3、Is，4与Is，5进行用二个较小的一维收集网路取代的示意2C、图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其特征在于，其一维交流电能收集网路包括：数个相同频率的交流电流源，依序以并列形式排列，其中任两个相邻的交流电源的相位角为互相错开９０度；四分之一波长传输线，用以连接两个相邻的交流电流源；两个等效电阻负载，分别连接在一维网路的最左端与最右端的两端点阜上；其中一端点阜的等效电阻负载的端电压相量为零，其所接收的电力为零，另一端点阜的等效电阻负载为目标负载，经由一维交流电能收集网路将分散式交流电能逐步地往目标负载方向汇集，最后在目标负载处形成最大电力。

【技术特征摘要】
1.一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其特征在于，其一维交流电能收集网路包括数个相同频率的交流电流源，依序以并列形式排列，其中任两个相邻的交流电源的相位角为互相错开90度；四分之一波长传输线，用以连接两个相邻的交流电流源；两个等效电阻负载，分别连接在一维网路的最左端与最右端的两端点阜上；其中一端点阜的等效电阻负载的端电压相量为零，其所接收的电力为零，另一端点阜的等效电阻负载为目标负载，经由一维交流电能收集网路将分散式交流电能逐步地往目标负载方向汇集，最后在目标负载处形成最大电力。2.一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其特征在于，其二维交流电能收集网路包括数个相同的交流电源；四分之一波长的传输线，用来构成树状网路的传输分支；等效目标负载；其中所有电源细胞是连接在树状网路的最外层，也就是第一层，经由树状网路将每一交流电能通过四分之一波长的传输线往上一层传送，接合点处是数个传输分支以并联连接方式而成的汇集点，同层中的每一接合点有相等数目的传输分支，在接合点处将各个传输分支电能汇集与堆积，最后在最上层的目标负载处形成最大电力，其中，所有电源是交流电流源细胞，该种二维网路属于电流源型树状结构交流电能收集网路；如果所有电源是交流电压源细胞，此种二维网路属于电压源型树状结构交流电能收集网路，该网路的分支结构的特征为在同一层的每一接合点有相等的传输分支数目；不同层的接合点可以有不相等的传输分支数目。3.一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其特征在于，可将数个不相等的交流电力来源汇集后再平均化的方法为包括有数个不相等的交流电源，经由网路收集或传送电能，其使用整数倍波长的传输线连接所有的大小不相等的电流源，因连接点间形成短路效应，故得以构成一等电位面，又因为由此等电位面往电力汇集方向看进去的各个通路的阻抗均相等，故可将该汇集通路上的电流平均化，因而将平均化的电能相等地输入到往后电能收集或传送网路中，不致因不相等的电源跨接到网路上，而使网路的电力反灌到某些弱的电源上造成电源损坏；此外，当主要的电能收集或传送网路有些传输分支发生断线时，表面被阻的部分电能仍然可通过等电位面取道它途，平均运送到目标负载处。4.一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其特征在于，其中可实现接近理想状况的交流电流源与电压源的方法为，当接近理想状况的交流电流源，可以用普通非理想的交流电压源与四分之一波长的传输线以级接方式实现，而接近理想状况的交流电压源可以用普通非理想的交流电流源与四分之一波长的传输线以级接方式实现。5.一种大规模收集分散式电能的网路收集方法与装置，其特征在于，其具有等电位环的二维交流电能收集网路包括数个具有相同频率的交流电源；四分之一波长的传输线，用于构成树状网路的传输分支；整数倍波长的传输线，用于连接同层的任两个相邻的接合点，以形成同层的等电位环面；等效目标负载；其中所有交流电源是连接在树状网路的最外层，也就是第一层，经由树状网路将每一交流电能通过四分之一波长的传输线往上一层传送，接合点处是数个传输分支以并联连接方式而成的汇集点，同时以数条整数倍波长的传输线来并联连接同层的所有接合点，并且构成一个等电位环的环形结构；该网路的分支结构为在同一层的接合点可以有不相等的传输分支数目，每层的接合点的分支可以...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭美雄，郭敏映，
申请(专利权)人：郭美雄，郭敏映，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]