本發(fā)明涉及一種無線輸電系統(tǒng)的發(fā)射端，屬于電力技術(shù)領域。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置(主要包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等)轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心，通過各種設備再轉(zhuǎn)換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經(jīng)濟和人民生活服務。

電力系統(tǒng)主要由：發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等幾個部分組成。在電力系統(tǒng)的每一部分都包含了許多待改進的技術(shù)。輸電部分作為電力系統(tǒng)的中間部分，也是電力系統(tǒng)的一個重要的部分，而且它與電力系統(tǒng)的各個方面都聯(lián)系緊密，是能量產(chǎn)生，傳輸，管理的重要環(huán)節(jié)。發(fā)電廠與電力負荷中心通常都位于不同地區(qū)。在水力、煤炭等一次能源資源條件適宜的地點建立發(fā)電廠，通過輸電可以將電能輸送到遠離發(fā)電廠的負荷中心，使電能的開發(fā)和利用超越地域的限制。

目前，按照輸送電流的性質(zhì)，輸電分為交流輸電和直流輸電。19世紀80年代首先成功地實現(xiàn)了直流輸電。但由于直流輸電的電壓在當時技術(shù)條件下難于繼續(xù)提高，以致輸電能力和效益受到限制。19世紀末，直流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功，迎來了20世紀電氣化社會的新時代。20世紀60年代以來直流輸電又有新發(fā)展，與交流輸電相配合，組成交直流混合的電力系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的電能傳輸主要是靠導線或?qū)w進行傳送，在發(fā)電、輸電、用電這些復雜的環(huán)節(jié)中，要使用大量的導線、桿塔、變電設備和換流設備、對電網(wǎng)的日常維護也是離不開的。無線輸電作為一種特殊的輸電方式，利用無線電傳輸電力能量，在電力輸送過程中的諸多環(huán)節(jié)省 略，使電能變得更為經(jīng)濟。無線輸電相對于傳統(tǒng)的輸電在特定的場合有其突出的優(yōu)勢，發(fā)展前景十分美好。但現(xiàn)有的無線輸電方式僅僅實現(xiàn)了短距離、低能量的輸電(無線充電等)，但在長距離高能量輸電尚未實現(xiàn)，有諸多難點需要克服。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何實現(xiàn)遠距離無線輸電。

為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種無線輸電系統(tǒng)的發(fā)射端，所述無線輸電發(fā)射端通過大地向所述無線輸電接收端傳輸電流，其中，

無線輸電發(fā)送端包括：輸入端、第一電感、第二電感和第一電容；

所述第一電感兩端連接所述輸入端，所述第二電感一端連接第一電容第一極板，所述第一電感另一端接地；

所述無線輸電發(fā)射端的輸入端接收甚低頻電流，第一電感和第二電感互感，第二電感和第一電容產(chǎn)生諧振，通過接地端將電流傳入大地。

其中較優(yōu)地，還包括升壓電路，所述升壓電路連接在所述輸入端和所述無線輸電發(fā)射端之間用于提高輸電電壓。

其中較優(yōu)地，所述無線輸電發(fā)射端還包括升頻電路；

所述升頻電路連接在所述無線輸電發(fā)射端的輸入端與所述發(fā)電機之間，用于將發(fā)電機發(fā)出的低頻電流升頻至甚低頻電流。

其中較優(yōu)地，所述升頻電路包括：第三電容和第一電力高頻打火器；

第三電容和第一電力高頻打火器，第三電容的第一極連接高頻向無線輸電發(fā)射端的輸入端的第一端和第一電力高頻打火器的第一端連接，第三電容的第二極連接無線輸電發(fā)射端的輸入端的第二端，第一電力高頻打火器的第二端連接第一電感的第一端。。

其中較優(yōu)地，所述無線輸電發(fā)射端還包括第五電感和第六電感；

所述第五電感與所述第一電感串聯(lián)；所述第六電感與所述二電感串聯(lián)。

其中較優(yōu)地，無線輸電發(fā)射端還設置有第一過流保護單元，第一過流保護單元設置在發(fā)電機與無線輸電發(fā)射端的輸入端之間。

其中較優(yōu)地，所述第一電容的第一極均為球形電極或環(huán)形電極，所述第一電容的第一電極與大地構(gòu)成第一電容。

本發(fā)明提供的無線輸電系統(tǒng)的發(fā)射端，將低頻電升高頻率后，通過諧振電路的發(fā)射出去，以大地自身作為導體，實現(xiàn)地球上的任意陸地能達到的地方輸電，讓工業(yè)級別的無線輸電成為現(xiàn)實。通過本發(fā)明提供的無線輸電系統(tǒng)有效降低了輸電成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端輸電原理示意圖；

圖2是本發(fā)明無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端增加升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端增加升頻電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a、圖4b是本發(fā)明無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端增加電感電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端增加過流保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端球形電極示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種無線輸電系統(tǒng)的發(fā)射端，該無線輸電系統(tǒng)包括無線輸電發(fā)射端和無線輸電接收端；無線輸電發(fā)射端通過大地向無線輸電接收端傳輸電流，其中，無線輸電發(fā)送端包括：輸入端、第一電感、第二電感和第一電容；第一電感兩端連接輸入端，第二電感一端連接第一電容第一極板，第一電感另一端接地；無線輸電 發(fā)射端的輸入端接收甚低頻電流，第一電感和第二電感互感，第二電感和第一電容產(chǎn)生諧振，通過接地端將電流傳入大地。下面對本發(fā)明提供的無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端展開詳細的說明。

如圖2所示，為了進一步降低在輸電過程中的電路損耗，在無線輸電發(fā)射端還設置有升壓電路。升壓電路連接在輸入端和無線輸電發(fā)射端之間用于提高輸電電壓。

如圖3所示，在本發(fā)明中，根據(jù)電磁波的傳輸原理，在地面，電磁波的傳播是以空氣為通信媒質(zhì)，它幾乎沒有損耗，電磁波頻率可選取高頻、超高頻，因此，其輻射效率高，天線物理尺寸短，體積小。而穿透地層的電磁波是在損耗較大的煤層和巖石層中傳播，工作頻率必須降到甚低頻段(VLF)乃至音頻段(VF)，才能有一定的穿透能力。從幅值衰減常數(shù)的表達式Β＝ΠfΛΡ可知，電磁波的頻率越低，媒質(zhì)的電導率Ρ越小，衰減速度越慢，越有利于能量的傳送。而現(xiàn)有的發(fā)電機組發(fā)出的電是50Hz。而這樣的低頻率在大地傳輸過程中容易受到干擾，不利于電能的遠距離傳輸。為了在不改變現(xiàn)有的低頻發(fā)電機組的前提下，使現(xiàn)有的低頻發(fā)電機組發(fā)出的低頻電也能通過本發(fā)明提供的無線輸電系統(tǒng)傳輸需要在發(fā)電機與本無線輸電系統(tǒng)之間設置升頻電路，升頻電路用于將發(fā)電機組發(fā)出的低頻電升頻至甚低頻，后通過無線輸電發(fā)射端的輸入端進入本無線輸電系統(tǒng)。升頻電路包括第三電容和第一電力高頻打火器，第三電容的第一極連接高頻向無線輸電發(fā)射端的輸入端的第一端和第一電力高頻打火器的第一端連接，第三電容的第二極連接無線輸電發(fā)射端的輸入端的第二端，第一電力高頻打火器的第二端連接第一電感的第一端。

如圖4a所示，為了進一步保證本一種無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端適用在不同地域條件下，在不同地域條件下對第二電感調(diào)節(jié)，在無線輸電發(fā)射端可以設置第一電感調(diào)節(jié)電路，該第一電感調(diào)節(jié)電路包括第六電感；所述第六電感與所述二電感串聯(lián)。在本發(fā)明中第六電感優(yōu)選是可 調(diào)電感。

如圖4b所示，為了進一步保證本一種無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端適用在不同地域條件下，在不同地域條件下對第一電感、第二電感調(diào)節(jié)，在無線輸電發(fā)射端可以設置第一電感調(diào)節(jié)電路，該第一電感調(diào)節(jié)電路包括第五電感和第六電感；所述第五電感與所述第一電感串聯(lián)；所述第六電感與所述二電感串聯(lián)。本發(fā)明根據(jù)阻抗的變化通過可調(diào)電感調(diào)諧，以適應不同地域條件下的無線輸電。

如圖5所示，為了進一步保證本無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端的安全性，在無線輸電發(fā)射端還設置有第一過流保護單元，第一過流保護單元設置在發(fā)電機與無線輸電發(fā)射端的輸入端之間。

如圖6所示所述第一電容為球形電極或環(huán)形電極，所述第一電容的第一電極與大地構(gòu)成第一電容。球形電極或環(huán)形電極在野外安裝時相對于面型電極更穩(wěn)定，球形電極優(yōu)于環(huán)形電極。

本發(fā)明提供的無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端，通過甚低頻電流傳輸能量，甚低頻無線傳輸是與基于單線輸電原理相似，單線輸電的導線參數(shù)最終可以等效成一個電阻加一個電抗。而本發(fā)明用大地做導體，大地相當于唯一的導線。

由于本發(fā)明提供的發(fā)射端的地址使可以任意選定的，發(fā)射端的振蕩因子頻率等于大地和接收端的振蕩因子頻率之和。以湖北利川地區(qū)的為例，如果單相輸2兆瓦的電，輸電頻率為20kh，相距3.75千米，每相的電壓為220kv，等效電阻為243歐，把地球等效成單線有效電流為15.7安左右，損耗為百分之3左右。對本發(fā)明而言，由于本發(fā)明通過發(fā)射端將電能轉(zhuǎn)換為甚低頻電流，通過大地作為傳輸電能的導體傳播時，發(fā)射端和接收端之間阻抗與發(fā)射端和接收端之間的地理距離影響不大，微小的變化可以在調(diào)諧中解決。無論發(fā)射端和接收端遠近，大地在調(diào)諧過程等效成阻抗。因此，無論輸電距離有多遠，通過本發(fā)明提供的輸電系統(tǒng)輸電優(yōu)低于現(xiàn)有的輸電方式。

綜上所述，本發(fā)明提供的無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端，將低頻電升高頻率后，通過諧振電路的發(fā)射出去，以大地自身作為導體，實現(xiàn)地球上的任意陸地能達到的地方輸電，讓工業(yè)級別的無線輸電成為現(xiàn)實。通過本發(fā)明提供的無線輸電系統(tǒng)發(fā)射端有效降低了輸電成本。

以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權(quán)利要求限定。