DE4244447A1

DE4244447A1 - Receiver for carrying out method of HV wireless energy transmission over large distances

Info

Publication number: DE4244447A1
Application number: DE4244447A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Stargard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-06-30

Abstract

A receiver for carrying out electrical energy transmission without wires over a great distance has the incoming signal beam (18) received by a current pickup (2) with a conductor input (14). This is in the manner of a lightning conductor. The current pick-up is coupled to a battery unit (20) that consists of a large number of electrical capacitors (19) connected via a resistor to a load.The current pick up unit can be in the form of frequency conductor that is negatively charged and is in the form of glass with chrome elements. The incoming energy can be from a laser transmitting to a ground based unit through the atmosphere.

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger zur Durchführung eines Verfahrens zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie im Hochspannungsbereich, insbesondere zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie über große Strecken, bei dem von dem als Laser ausgebildeten Sender in Gestalt eines Stromquellengebers an den Empfänger in Gestalt eines Stromnehmers eine die ballistische Gegebenheit der Erdoberfläche berücksichtigende Funkstromübertra gung vorgenommen wird, die einer dekadischen Kurve entspricht, wobei die Funkstromübertragung durch Übertragung von vom Strom quellengeber ausgegebener positiver Elektronen erfolgt, die von einer negativen Elektronenquelle des Stromnehmers aufgenommen werden und dabei der Funkstrahl der Funkstromübertragung inner halb der Atmosphäre durch Verlangsamung des Stromflusses isoliert wird, indem seine Frequenz bei Aufrechterhaltung seiner Parameter über der Frequenz der Atmosphäre gehalten wird, und bei dem der Empfänger als Stromnehmer aus einem als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzleiter besteht, der mit dem elektrischen Ver braucher galvanisch in Verbindung steht, wobei der Frequenzlei ter von einem Bleimantel umgeben und mit der Empfangsantenne ver bunden ist, nach Patentanmeldung P 41 36 058.3.The invention relates to a receiver for performing a Process for the wireless transmission of electrical energy in the High voltage range, in particular for the wireless transmission of electrical energy over long distances, in which of the as Laser trained transmitter in the form of a current source the receiver in the form of a current collector, the ballistic Radio current transmission taking into account the condition of the earth's surface that corresponds to a decadal curve, wherein the radio power transmission by transmission of electricity source of positive electrons output, that of a negative electron source of the current collector be and the radio beam of radio current transmission inside isolated from the atmosphere by slowing the flow of electricity is by its frequency while maintaining its parameters is held above the frequency of the atmosphere, and at which the Receiver as a current collector from a negative electron source serving frequency conductor, which with the electrical Ver user is galvanically connected, the frequency line surrounded by a lead jacket and ver with the receiving antenna is bound, according to patent application P 41 36 058.3.

Zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie relativ großer Leistung auch über große Strecken ist nach der Patentan meldung P 41 36 058.3 ein Verfahren unter Verwendung eines auf der Basis eines Lasers arbeitenden, mit einer Sendeantenne ver sehenen Senders und eines mit einer Empfangsantenne versehenen Empfängers vorgeschlagen worden, bei dem zur drahtlosen Übertra gung von elektrischer Energie im Hochspannungsbereich von dem als Laser ausgebildeten Sender in Gestalt eines Stromquellengebers eine die ballistische Gegebenheit der Erdoberfläche berücksichti gende Funkstromübertragung vorgenommen wird, die einer dekadi schen Kurve entspricht. Dabei erfolgt die Funkstromübertragung durch Übertragung von vom Stromquellengeber ausgegebener positi ver Elektronen, die von einer negativen Elektronenquelle des Stromnehmers aufgenommen werden, wobei der Funkstrahl der Funk stromübertragung innerhalb der Atmosphäre durch Verlangsamung des Stromflusses isoliert wird, indem seine Frequenz bei Aufrechter haltung seiner Parameter über der Frequenz der Atmosphäre gehal ten wird.Relative to wireless transmission of electrical energy great performance even over long distances is according to the patent message P 41 36 058.3 a method using a the base of a laser, ver with a transmitting antenna seen transmitter and one provided with a receiving antenna Receiver has been proposed for wireless transmission supply of electrical energy in the high voltage range from the as Laser-trained transmitter in the form of a current source transmitter one takes into account the ballistic conditions of the earth's surface radio transmission is carried out by a dekadi curve. The radio current transmission takes place by transmission of positi output by the current source transmitter ver electrons from a negative electron source of the Current collector are recorded, the radio beam of radio electricity transmission within the atmosphere by slowing down the Current flow is isolated by maintaining its frequency keeping its parameters above the frequency of the atmosphere will.

Während der ebenfalls gemäß dieser Patentanmeldung vorgeschla gene, zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene, als Laser aus gebildete Sender als Stromquellengeber einen auf einem Kristall- Stab auf gebrachten- von einem Asynchronmotor gespeisten Spira lendetektor besitzt, wobei sich an den Kristallstab auf der der Sendeantenne zugerichteten Stirnseite des Stromquellengebers ein vierteldurchlässiger Spiegel anschließt und der Asynchronmotor elektrisch mit einem Generator in Verbindung steht, besitzt der nach dieser Patentanmeldung vorgeschlagene, zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Empfänger als Stromnehmer, um die Lei stung, mit der der Funkstrahl der vom Sender als Stromquellenge ber ausgegebenen Funkstromübertragung behaftet ist, ungestört aufnehmen zu können, eine negative Elektronenquelle, durch die die vom Stromquellengeber, also vom Sender, ausgegebenen positi ven Elektronen aufgenommen werden. Dabei dient als negative Elek tronenquelle ein Frequenzleiter, der durch an sich bekannte Mit tel negativ aufgeladen ist und aus Glas besteht, das punktoriert mit Chrom als elektrisch gut leitendes Material durchsetzt ist. Aus Gründen der Spannungserhöhung ist der mit dem elektrischen Verbraucher galvanisch in Verbindung stehende Frequenzleiter auf seiner dem elektrischen Verbraucher zugerichteten Seite stark verjüngt. Die negative Tendenz des als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzleiters beträgt 8 µV, so daß der Frequenzleiter unter Berücksichtigung der Parameter des Spiralendetektors des Stromquellengebers einen Arbeitsbereich von 8 µV - 800 V besitzt.During the also proposed according to this patent application gene, intended to carry out the method, as a laser formed transmitter as current source transmitter one on a crystal Rod placed on a spira powered by an asynchronous motor has detector, being located on the crystal rod on the Transmitting antenna facing the front of the power source transmitter quarter-transparent mirror connects and the asynchronous motor is electrically connected to a generator proposed according to this patent application, to carry out the Procedures intended receivers as current collectors to the Lei with which the radio beam from the transmitter as a source of current is afflicted by radio transmission power output, undisturbed to be able to take up a negative electron source through which the positi output by the current source transmitter, i.e. by the transmitter ven electrons are absorbed. It serves as a negative elec tronenquelle a frequency conductor, which by known Mit tel is negatively charged and consists of glass that is punctured is interspersed with chrome as an electrically good conductive material. For reasons of voltage increase, the one with the electrical Consumer galvanically connected frequency conductors strong side of the electrical consumer rejuvenated. The negative tendency of being a negative electron source serving frequency conductor is 8 µV, so the frequency conductor taking into account the parameters of the spiral detector of the Power source encoder has a working range of 8 µV - 800 V.

Trotz der ungestörten Aufnahme der Leistung, mit der der Funk strahl der vom Sender als Stromquellengeber ausgehenden Funk stromübertragung behaftet ist, durch den Empfänger als Stromneh mer, ist auch bei einer sehr kurzzeitigen Unterbrechung der vom Sender als Stromquellengeber ausgegebenen Funkstromübertragung durch den Empfänger eine unterbrechungslose Versorgung des elek trischen Verbrauchers mit elektrischer Energie nicht gewährlei stet.Despite the undisturbed recording of the performance with which the radio radiates the radio emanating from the transmitter as a current source transmitter power transmission is affected by the receiver as Stromneh mer, even if there is a very short interruption, Transmitter as a current source transmitter radio current transmission an uninterrupted supply of the elec Do not guarantee electrical consumers with electrical energy continuous

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch den Empfänger zur Durchführung des Verfahrens zur drahtlosen Übertragung von elek trischer Energie im Hochspannungsbereich, insbesondere zur draht losen Übertragung von elektrischer Energie über große Strecken, nach Patentanmeldung P 41 36 058.3, der im wesentlichen aus einem als negative Elektronenquelle dienenden Frequenzleiter besteht, auch bei einer Unterbrechung der vom Sender als Stromquellengeber ausgegebenen Funkstromübertragung eine unterbrechungslose Versor gung des mit dem Frequenzleiter galvanisch in Verbindung stehen den elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie zu gewähr leisten.The invention has for its object by the recipient Carrying out the method for wireless transmission of elec tric energy in the high voltage range, especially for wire loose transmission of electrical energy over long distances, according to patent application P 41 36 058.3, which consists essentially of one frequency conductor serving as a negative electron source, even in the event of an interruption of the transmitter as a current source transmitter issued radio power transmission an uninterrupted supplier supply are galvanically connected to the frequency conductor to guarantee the electrical consumer with electrical energy Afford.

Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß zwischen dem Frequenzleiter bzw. den parallel geschalteten Frequenzleitern des Empfängers als Stromnehmer und dem elektrischen Verbraucher eine aus Kondensatoren bestehende Batterie vorgesehen ist. Besteht der Frequenzleiter des Empfängers als Stromnehmer aus einer Vielzahl von parallel geschalteten Frequenzleitern, so handelt es sich um eine Ausführung, die berücksichtigt, daß die Frequenz der Atmo sphäre nicht konstant ist, sondern sich innerhalb von Differenzen bewegt, die zwischen 0,9 und 1,08 s^-1liegen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn der Frequenzleiter hinsichtlich der aufzuneh menden Spannung eine Abstufung besitzt, so daß sich die Parallel schaltung einer Vielzahl von Frequenzleitern ergibt.According to the invention, this is achieved in that a battery consisting of capacitors is provided between the frequency conductor or the frequency conductors of the receiver connected in parallel as the current receiver and the electrical consumer. If the frequency conductor of the receiver as a current receiver consists of a multiplicity of frequency conductors connected in parallel, it is an embodiment which takes into account that the frequency of the atmosphere is not constant, but moves within differences between 0.9 and 1 , 08 s ^-1 lie. In this case, it is expedient if the frequency conductor has a gradation with regard to the voltage to be recorded, so that the parallel connection of a plurality of frequency conductors results.

Unabhängig davon, ob nun der Empfänger als Stromnehmer aus einem Frequenzleiter oder aus mehreren parallel geschalteten Frequenz leitern besteht, wird durch die Anordnung der aus Kondensatoren bestehenden Batterie erreicht, daß zumindest bei einer kurzzeiti gen Unterbrechung der vom Sender als Stromquellengeber ausgege benen Funkstromübertragung eine unterbrechungslose Versorgung des mit dem Frequenzleiter bzw. den Frequenzleitern galvanisch in Verbindung stehenden elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie sichergestellt wird, da zumindest bei einer kurzzeitigen Unterbrechung der Funkstromübertragung nunmehr durch die aufgela dene Elektrizitätsmenge in den Kondensatoren der Batterie der elektrische Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt wird. Dabei können die Kondensatoren der Batterie in Reihe, aber auch parallel geschaltet sein. Besteht die Batterie aus parallel ge schalteten Kondensatoren, so steigt die Kapazität, also die auf geladene Elektrizitätsmenge auf das n-fache, wobei n die Anzahl der parallel geschalteten Kondensatoren ist.Regardless of whether the receiver as a current receiver from one Frequency conductor or from several frequency connected in parallel ladders consists of the arrangement of capacitors existing battery achieved that at least at a short time interrupted by the transmitter as a power source radio transmission, an uninterrupted supply of the with the frequency conductor or the frequency conductors galvanically in Connected electrical consumer with electrical Energy is ensured because at least for a short time Interruption of radio power transmission now by the la the amount of electricity in the capacitors of the battery electrical consumers is supplied with electrical energy. The capacitors of the battery can be connected in series, but also be connected in parallel. The battery consists of parallel ge switched capacitors, the capacity increases, i.e. the charged amount of electricity to n times, where n is the number of the capacitors connected in parallel.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen der aus Kondensatoren bestehenden Batterie und dem elektrischen Verbrau cher ein Widerstand geschaltet, der vorteilhaft aus einer Induk tivität und aus einer Kapazität besteht. Durch diesen elektri schen Widerstand wird Einfluß auf das Speichern der Spannung ge nommen, um die Zuführung einer konstanten Leistung an den elek trischen Verbraucher zu gewährleisten, die der elektrischen Lei stung des elektrischen Verbrauchers entspricht.According to a further feature of the invention is between the Capacitors existing battery and electrical consumption cher switched a resistor, which advantageously consists of an inductor activity and capacity. Through this electri resistance influences the storage of the voltage taken to deliver a constant power to the elek tric consumers to ensure that the electrical Lei of the electrical consumer.

Damit die aus Kondensatoren bestehende Batterie mit einem mög lichst geringen umbauten Raum auskommt, sind die Kondensatoren bei einer aus in Reihe geschalteten Kondensatoren bestehenden Batterie spiralförmig angeordnet. Dagegen ist eine kreisförmige Anordnung der Kondensatoren zweckmäßig, wenn die Batterie aus pa rallel geschalteten Kondensatoren besteht.So that the battery consisting of capacitors with a poss The capacitors make up the smallest amount of space in the case of capacitors connected in series Battery arranged in a spiral. In contrast, it is circular Arrangement of the capacitors useful if the battery from pa parallel capacitors exist.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is based on two exemplary embodiments are explained in more detail. In the accompanying drawings:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Empfängers und Fig. 1 is a schematic representation of a receiver and

Fig. 2 einen Empfänger, der eine Vielzahl von als negative Elek tronenquelle dienenden Frequenzleitern besitzt. Fig. 2 shows a receiver having a plurality of frequency conductors serving as a negative electron source.

Die Fig. 1 zeigt einen Empfänger in Gestalt eines Stromnehmers 2, der zur Durchführung des Verfahrens zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie im Hochspannungsbereich über große Strecken geeignet ist. Dabei besitzt der Empfänger, also der Stromnehmer 2, damit er die Leistung, mit der der Funkstrahl 18 der vom nicht weiter dargestellten Sender in Gestalt eines Strom quellengebers ausgehenden Funkstromübertragung behaftet ist, un gestört aufnehmen kann, eine negative Elektronenquelle, durch die die vom Sender in Gestalt eines Stromquellengebers ausgegebenen positiven Elektronen aufgenommen werden. Als negative Elektronen quelle dient wieder ein Frequenzleiter 13, der durch an sich be kannte Mittel negativ aufgeladen ist und aus Glas besteht, das punktoriert mit Chrom durchsetzt ist und der auf seiner dem elek trischen Verbraucher 15 zugerichteten Seite stark verjüngt ist. Der Stromnehmer 2 besitzt eine Empfangsantenne 14, die nach Art eines Blitzableiters ausgebildet ist. Der Frequenzleiter 13 ist von einem Bleimantel 16 umgeben. Fig. 1 shows a receiver in the form of a current taker 2, which is suitable for carrying out the method for the wireless transmission of electrical energy in the high voltage range over large distances. Here, the receiver, that is, the current receiver 2 , so that it can receive the power with which the radio beam 18 is afflicted with the radio current transmission emanating from the transmitter (not shown in the form of a current source transmitter) without interference, a negative electron source, by means of which the transmitter positive electrons output in the form of a current source donor are recorded. As a negative electron source again serves a frequency conductor 13 , which is negatively charged by means known per se and is made of glass, which is punctured with chromium and which is strongly tapered on its side facing the electrical consumer 15 . The current collector 2 has a receiving antenna 14 which is designed in the manner of a lightning rod. The frequency conductor 13 is surrounded by a lead jacket 16 .

Damit nun auch zumindest bei einer kurzzeitigen Unterbrechung der vom Sender als Stromquellengeber ausgegebenen Funkstromübertra gung eine unterbrechungslose Versorgung des elektrischen Verbrau chers 15 mit elektrischer Energie gewährleistet wird, ist zwi schen dem Frequenzleiter 13 und dem elektrischen Verbraucher 15 eine aus Kondensatoren 19 bestehende Batterie 20 vorgesehen, so daß bei einer Unterbrechung der Funkstromübertragung die auf ge ladene Elektrizitätsmenge in den Kondensatoren 19 der Batterie 20 zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers 15 mit elektrischer Energie dient. Damit die in Reihe geschalteten Kondensatoren 19 der Batterie 20 einen möglichst kleinen umbauten Raum einnehmen, können diese spiralförmig angeordnet sein. Zwischen der aus Kondensatoren 19 bestehenden Batterie 20 und dem elektrischen Verbraucher 15 ist ein elektrischer Widerstand 21 vorgesehen, der aus einer Induktivität sowie aus einer Kapazität besteht. Durch diesen elektrischen Widerstand 21 erfolgt praktisch eine Regulierung der Spannung, um eine konstante Leistung dem elektrischen Verbraucher 15 zuzuführen, die der elektrischen Leistung des elektrischen Verbrauchers 15 entspricht. So that at least in the event of a brief interruption of the radio current transmission output by the transmitter as a current source transmitter, an uninterrupted supply of the electrical consumer 15 with electrical energy is ensured, a battery 20 consisting of capacitors 19 is provided between the frequency conductor 13 and the electrical consumer 15 , so that in the event of an interruption of the radio current transmission, the amount of electricity charged to ge in the capacitors 19 of the battery 20 serves to supply the electrical consumer 15 with electrical energy. So that the capacitors 19 of the battery 20 connected in series take up the smallest possible space, they can be arranged in a spiral. Between the battery 20 consisting of capacitors 19 and the electrical consumer 15 , an electrical resistor 21 is provided, which consists of an inductor and a capacitor. This electrical resistor 21 practically regulates the voltage in order to supply the electrical consumer 15 with a constant power which corresponds to the electrical power of the electrical consumer 15 .

Bei dem Empfänger in Gestalt eines Stromnehmers 2 nach Fig. 2 sind zehn als negative Elektronenquelle dienende Frequenzleiter 13′, 13′′, 13′′′ . . . 13 ⁿ, von denen jeder von einem Bleiman tel 17 umgeben ist, vorgesehen. Der Frequenzleiter 13 gemäß Fig. 1 ist also hier hinsichtlich der aufzunehmenden Spannung ab gestuft. Damit wird bei dem Empfänger in Gestalt eines Stromneh mers 2 nach Fig. berücksichtigt, daß die Frequenz der Atmo sphäre sich innerhalb von Differenzen bewegt, die zwischen 0,9 und 1,08 s^-1 liegen, allen Frequenzleitern 13′, 13′′, 13′′′ . . . 13 ⁿ dieses Stromnehmers 2 sind sowohl eine gemeinsame Empfangs antenne 14 als auch ein gemeinsamer elektrischer Verbraucher 15 zugeordnet. In Reihe mit den parallel geschalteten Frequenzlei tern 13′, 13′′, 13′′′ . . . 13 ⁿ ist auch hier eine aus in Reihe ge schalteten Kondensatoren 19 bestehende Batterie 20 vorgesehen, an die sich ebenfalls ein aus einer Induktivität sowie aus einer Ka pazität bestehender elektrischer Widerstand 21 anschließt, durch den auf das Speichern der Spannung bzw. auf ihre Regulierung Ein fluß genommen wird. Kommt es zu einer Unterbrechung der Funk stromübertragung, so wird auch hier durch die aufgeladene Elek trizitätsmenge in den Kondensatoren 19 der Batterie 20 die Ver sorgung des elektrischen Verbrauchers 15 mit elektrischer Ener gie gewährleistet.In the receiver in the form of a current collector 2 according to FIG. 2, ten frequency conductors 13 ', 13 '', 13 ''' serving as a negative electron source. . . 13 ⁿ , each of which is surrounded by a lead jacket 17 , provided. The frequency conductor 13 according to FIG. 1 is therefore graded here with regard to the voltage to be absorbed. This takes into account in the receiver in the form of a Stromneh mers 2 according to Fig. That the frequency of the atmospheric sphere moves within differences that lie between 0.9 and 1.08 s ^-1 , all frequency conductors 13 ', 13 '' , 13 ′ ′ ′. . . 13 ^{n of} this current collector 2 , both a common receiving antenna 14 and a common electrical consumer 15 are assigned. In series with the parallel frequency lines 13 ', 13 '', 13 '''. . . 13 ⁿ , a battery 20 consisting of series-connected capacitors 19 is also provided, which is also followed by an electrical resistance 21 consisting of an inductor and a capacitor, by which the storage of the voltage or its regulation A river is taken. If there is an interruption in the radio transmission of current, the supply of the electrical consumer 15 with electrical energy is also ensured here by the charged quantity of electricity in the capacitors 19 of the battery 20 .

Claims

1. Receiver for carrying out a method for wireless transmission of electrical energy in the high-voltage range, in particular for wireless transmission of electrical energy over long distances, in which the ballistic from the transmitter formed as a laser in the form of a current source transmitter to the receiver in the form of a current collector Taking into account the conditions of the earth's surface, radio current transmission is carried out, which corresponds to a decadal curve, the radio current transmission being carried out by transmission of positive electrons emitted by the current source transmitter, which are received by a negative electron source of the current collector and thereby the radio beam of radio current transmission within the Atmosphere is isolated by slowing the flow of current by keeping its frequency above the frequency of the atmosphere while maintaining its parameters and in which the receiver as a current collector from a Fre quenzleiter serving negative electron source, which is galvanically connected to the electrical consumer, the frequency conductor being surrounded by a lead jacket and connected to the receiving antenna according to patent application P 41 36 058.3, characterized in that between the frequency conductor ( 13 ) or the parallel connected frequency conductors ( 13 ', 13 '', 13 '''. . . 13 ⁿ ) of the receiver as current collector ( 2 ) and the electrical consumer ( 15 ), a capacitor ( 19 ) existing battery ( 20 ) is provided.

2. Receiver according to claim 1, characterized in that the capacitors ( 19 ) of the battery ( 20 ) are connected in series.

3. Receiver according to claim 1, characterized in that the capacitors ( 19 ) of the battery ( 20 ) are connected in parallel.

4. Receiver according to claim 1 to 3, characterized in that between the existing of capacitors ( 19 ) battery ( 20 ) and the electrical load ( 15 ), an electrical resistance ( 21 ) is connected.

5. Receiver according to claim 4, characterized in that the electrical resistor ( 21 ) consists of an inductor and a capacitor.

6. Receiver according to claim 1 and 2, characterized in that in a series of capacitors ( 19 ) be standing battery ( 20 ), the capacitors ( 19 ) are arranged spirally.

7. Receiver according to claim 1 and 3, characterized in that in the case of a parallel capacitor ( 19 ) best existing battery ( 20 ), the capacitors ( 19 ) are arranged in a circle.