[实用新型]一种雷电能量回收装置

说明书

本实用新型提供的雷电能量回收装置，通过设置两个电闸，配合两个电流传感器工作，借助电流传感器探测电流的变化，当电容放电完毕后闭合第一电闸且断开第二电闸，能够进行雷电的捕捉以及并将能量收集到超高压电容器组中，当捕捉到雷电能量之后，断开第一电闸并且闭合第二电闸，通过逆变器的作用将电容器释放的直流电变换成交流电，并且借助变压器对电压进行调整之后送电入网，能够实现雷电捕捉和送电上网的无缝衔接配合，实现了雷电能源的及时有效回收以及收集电能的及时送电上网，从而缓解了用电的压力，释放了一部分火力发电产能，降低了化石燃料的消耗，减轻了化石燃料燃烧带来的环境污染。

技术领域

本实用新型涉及自然能源回收利用技术领域，尤其是涉及能够有效回收雷电能量的装置。

背景技术

进入工业时代以来，电力已经成为人类社会必不可少的资源，现阶段，用于产生电力的方法很多，火力发电、水力发电、风力发电、核电、太阳能光伏发电、潮汐发电等等，火力发电约占据了70%的比重，火力发电离不开化石燃料的支撑，随着能源匮乏、资源紧缺的问题越来越明显，火力发电的成本也逐渐攀升、由此带来的污染问题给人类的正常生产生活带来了巨大的困扰。

雷电中蕴含着巨大的能量，350多年前，美国科学家就尝试通过风筝收集雷电，并成功将雷电收集到莱顿瓶中进行储藏，为雷电的收集奠定了科学基础，雷电的收集不仅能够有效利用自然资源，还能够替代一部分火力发电，从而减少对化石燃料的依赖和由此造成的环境污染。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种雷电能量回收装置，从而有效的回收雷电的能量，送电上网，替代部分火力发电，从而缓解对于不可再生能源的依赖同时减轻由于化石燃料的燃烧造成的污染。

本实用新型提供的一种雷电能量回收装置，包括能量回收组件；

所述能量回收组件包括：接闪杆、超高压电容器组、第一电流传感器、第二电流传感器、第一电闸、第二电闸、逆变器、变压器、控制芯片，接闪杆连接有主导线，主导线与超高压电容器组的第一引线相连，第一电闸、第一电流传感器均设置在主导线上；超高压电容器组的第一引线、第二引线均通过送电线连接到逆变器上，第二电闸、第二电流传感器均设置在送电线上，逆变器与变压器相连接，变压器的输出端与电网相连；第一电流传感器、第二电流传感器、第一电闸、第二电闸均与控制芯片相连接。

其工作原理为：在电容器未充电的状态下，第一电闸处于闭合状态，第二电闸处于断开状态，当雷电出现并且接闪杆捕捉到雷电时，雷电蕴含的正（负）电荷通过主导线和支导线被导入至超高压电容器组的一极中，并感应另一极产生负（正）电荷为各个超高压电容器充电，正（负）电荷的移动产生电流，被第一电流传感器感应，第一电流传感器将信号发送给控制芯片，控制芯片断开第一电闸，并闭合第二电闸，超高压电容器组中的正负电荷移动产生直流电，逆变器将直流电变换成交流电，经过变压器变压送入电网，当电荷移动完毕后，电流不再产生，第二电流传感器不再感应到电流，控制芯片将闭合第一电闸同时断开第二电闸，继续捕捉雷电能源。

进一步的，在主导线上还连接有避雷线，避雷线与主导线的连接点位于接闪杆和第一电闸之间，避雷线的另一端埋设在地下，避雷线上还设置有第三电闸，第三电闸与控制芯片相连接。当雷电采集完毕，第一电闸断开后，控制芯片闭合第二电闸和第三电闸，第二电闸的闭合用于超级电容器向电网送电，第三电闸的闭合能够使接闪杆继续捕捉雷电并将其导入地下，从而保证在能量不进行回收时，装置能够进行避雷，实现了避雷和能量回收的双重效果。

进一步的，所述雷电能量回收装置包括1-50组能量回收组件。可以根据实际地形和雷电密集度情况、结合成本因素考虑，布置能量回收组件的数量。

进一步的，所述超高压电容器组包括5000-20000个超高压电容器；各个超高压电容器以混联的方式连接。实际使用中，需要根据工作区域雷电的强度结合成本因素综合考虑布置超高压电容器的数量，混联的连接方式能够使超高压电容器组对于雷电电压和电流的适应性更强，保证高压下工作的可靠性。