[发明专利]雷电驻极蓄能电站

权利要求书

1.一种雷电驻极蓄能电站，由雷电接收系统、发电系统、智能控制系统、储电逆变系统和输出系统构成；其中，智能控制系统通过电路与雷电接收系统、发电系统、储电逆变系统和输出系统连接，实现对雷电的探测、引导、接收，驻极蓄能，电能转换，储电逆变和输出进行智能化控制、自动化运行。

2.根据权利要求1所述的雷电驻极蓄能电站，其特征在于，所述的雷电接收系统由塔体、全向引雷装置、雷电监测装置、避雷装置构成，通过导线相连接，通过电路与智能控制系统连接；

（1）、所述的全向引雷装置安装在塔体上通过导线与雷电监测装置和避雷装置连接，全向引雷装置由引雷器和引雷针组成，引雷器和引雷针根据智能控制系统引雷的指令引雷；

（2）、所述的雷电监测装置可监测一定范围和区域云中电荷积聚的情况，并将监测到的云中或空中的电荷聚积信息传递到智能控制系统，智能控制系统接收雷电监测装置传送的信息，判断雷电发生的概率、时间、地点和雷闪的类型，向全向引雷装置发出是否引雷的指令，并将雷电驻极蓄能电站的工作模式自动转换为接收雷电驻极状态或发电状态；

（3）、  所述的塔体设有的避雷控制装置，根据智能控制系统的指令切换为接收雷电或避雷模式，以保证雷电驻极蓄能电站的安全运行。

3.根据权利要求1所述的雷电驻极蓄能电站，其特征在于，所述的发电系统由蓄能装置、雷电驻极装置、雷电余流导线、电能转换装置、电能引出电路和蓄电池组成；

（1）、所述的蓄能装置由驻极体P型材料、驻极体N型材料、针状电极、平板电极和永磁栅网组成；驻极体P型材料、驻极体N型材料采用氟塑料海绵体加工制成，经驻极后氟塑料海绵驻极体材料具有内静电场和电荷电子；针状电极采用导电性能良好的金属材料，利用雷电对驻极体材料进行驻极；平板电极采用导电性能良好的金属材料并与地线连接，利用雷电对驻极体材料进行驻极并将驻极后的雷电余流引入地下；永磁栅网采用由高特斯永磁材料制造，永磁栅网设在驻极体P型材料、驻极体N型材料之间，用于改善电荷的均匀性和向驻极体材料发射磁场。

（2）、所述的雷电余流导线连接平板电极并接地，当雷电电流在金属针状电极和平板电极上对氟塑料海绵体材料驻极后，通过雷电余流导线将雷电余流导入地下。

（3）、所述的电能转换装置包括驻极体P型、驻极体N型材料、永磁栅网和电能引出电路，永磁栅网设在驻极体P型材料、驻极体N型材料之间，永磁栅网向驻极体材料幅射磁场增强驻极体材料中的内静电场的强度，激发电子向相反的方向运动，离开势垒区，实现迁跃，从而产生较强的直流电压；

（4）、所述的电能引出电路是设在驻极体P材料、驻极体N材料结势垒区的电路电源导线，将自由电子在P—N结两侧集聚形成的电位差电压与外部电路接通，将在外电路中产生电压和电流通过导线输入蓄电池组；

（5）、所述的蓄电池组由多个蓄电池构成，为每一组发电系统蓄电并与储电逆变系统连接。

4.根据权利要求1所述的雷电驻极蓄能电站，其特征在于，所述的雷电驻极技术是采用电晕或击穿驻极技术，每套雷电驻极装置包括多组针状电极，一组平板电极，一组驻极体P型和N型材料，针状电极穿透驻极体P型和N型材料与平板电极连接，在驻极体P型材料、驻极体N型材料之间设有永磁栅网，用于改善电荷的均匀性和向驻极体材料发射磁场。驻极体绵体P型材料、驻极体N型材料放置在接地的平板电极上，在每组驻极体材料上设有多组针状电极，在每组驻极体材料中设有永磁栅网，平板电极与地线连接。针状电极通过导线与雷电接收系统接收雷电电流，当在针状电极上接入雷电电流时，针状电极与平板电极、接地线便形成雷电导电通道，由于雷电的能量主要集中在3—30KHz的频谱范围，在此段的金属针状电极会被感应出较强的感应脉冲电流，使针状电极周围和平板电极上方的空气产生电晕电离，因而在针状电极的周围和平板电极上产生较强的脉冲式击穿放电，载流子在电晕电场的作用下沉降到氟塑料海绵体材料的表面和深入表面被捕获，从而使氟塑料海绵体材料成为驻极体材料。

5.根据权利要求1所述的雷电驻极蓄能电站，其特征在于，所述的储电逆变系统由高性能大型储电系统和逆变、变压系统构成，接收蓄电池输出的电能用于雷电驻极蓄能电站的电力储存、逆变和变压；逆变系统是将储电系统中的24VDC或48VDC转换为220VAC、380VAC电压为输出系统提供电能，将雷电驻极蓄能电站发出的直流电转换成交流电或将转换成其他VDC的直流电。

6.根据权利要求1所述的雷电驻极蓄能电站，其特征在于，所述的智能控制系统通过电路与雷电接收系统、发电系统、储电逆变系统和输出系统连接，接收设在各系统上传感器或探测装置采集的信息或信号，自动控制雷电接收系统、发电系统、储电逆变系统和输出系统的运行状态，实现对雷电驻极蓄能电站的智能控制、自动化运行。