用于無線分配電力的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種無線電力傳輸系統(tǒng)，包括：發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器，使用電容性接地連接通過所述發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器的高電壓端子與大地相連，通過大地向后續(xù)接收用特斯拉線圈或放大器發(fā)射電力，所述后續(xù)接收用特斯拉線圈或放大器通過電容性接地連接或傳統(tǒng)接地連接良好接地，其中發(fā)射機和接收機的兩個接地連接之間的距離加上發(fā)射機和接收機中線圈的長度形成調(diào)諧長度，以此構(gòu)建的系統(tǒng)在頻率下操作，所述頻率是以此建立的調(diào)諧長度的諧波或與所述諧波接近。
【專利說明】用于無線分配電力的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過電容性連接將振蕩電線圈接地到大地使得當利用AC電能使電容性連接振蕩時將會產(chǎn)生AC接地電流的方法。當將兩個或多個振蕩線圈用作發(fā)射機時，在線圈的連接到大地的電容性連接之間流動的電流促使通過大地進行無線電力傳輸。然后接收機可以使用該電流以從大地獲得電力。通過新的線圈操作范例促使該過程。

【背景技術(shù)】
[0002]貫穿本說明書，不應(yīng)將對現(xiàn)有技術(shù)的任何討論理解為承認這種現(xiàn)有技術(shù)是本領(lǐng)域所熟知的或這種現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成本領(lǐng)域公知常識的一部分。
[0003]振蕩線圈(具體地，特斯拉線圈和放大器)長久以來用于產(chǎn)生高AC電壓和電流。典型的特斯拉線圈具有大約50，000歐姆的阻抗，然而一些頻率下的大地阻抗可以接近零。這表示特斯拉線圈或試圖將合適的電力傳輸?shù)酱蟮氐娜魏纹渌袷幘€圈的阻抗匹配非常差，原因在于，由于缺少負載阻抗導致實際上所有電力都在返回階段被返回到發(fā)射機。重要的是發(fā)射機線圈和負載必須具有相同的阻抗，以便將電力高效傳輸?shù)綄щ娺B接裝置中的負載，在這種情況下，即傳輸?shù)阶鳛榘l(fā)射機和負載之間的導管的大地，其中負載的總阻抗加上大地阻抗等于發(fā)射機線圈中的阻抗。這種操作的結(jié)果是:由于針對返回電流的最小阻抗路徑是至線圈本身，使用這些設(shè)備經(jīng)由大地傳輸能量在范圍上受到限制。由于在將電力注入大地的點處電壓實質(zhì)上是零，使用接地線圈將電力傳輸?shù)酱蟮厥遣豢赡艿?，且由于電?VI，發(fā)生非常小的電力傳輸。由于沒有電壓來進一步驅(qū)動所述電流通過大地，形成的逆電流征服了傳輸。此外，電流和電壓異相，其中這些線圈一般在線圈底部處接地，這樣使得電力傳輸更加困難。
[0004]在傳統(tǒng)連接中，將線圈一端與大地相連，使得線圈電容器對的阻抗通常必須是匹配的，以便發(fā)生高效地傳輸，對于無線電也是如此，而這對于現(xiàn)有線圈設(shè)計來說是不可能的，因為為了進行高效傳輸，負載的阻抗應(yīng)等于發(fā)射機的阻抗，因此當使用當前范例操作所述裝置時，如果阻抗等于零，則無法使電力進入發(fā)射機。
[0005]如果可以具體針對特斯拉線圈或放大器并且還大體上針對LC或LCR系統(tǒng)中的振蕩線圈設(shè)計適合的接地系統(tǒng)，以便允許在大地上兩個或多個位置之間傳輸?shù)碾娏骱碗妷旱哪芰總鬏斒歉咝У牟⑶沂峭嗟?，則在本領(lǐng)域?qū)⑹且粋€較大改進。
[0006]Nikola Tesla在他于1900年3月20日授權(quán)的美國專利N0.645，576中公開了一種用于通過自然介質(zhì)來傳輸電能的系統(tǒng)和方法。具體地，通過經(jīng)由空氣層的傳導來傳播電能，然而本專利公開關(guān)注于至少調(diào)整頻率和電壓，以便調(diào)整到使電能經(jīng)過空氣或經(jīng)過大地的程度。通過交叉引用將美國專利N0.645，576的說明書和附圖的全部內(nèi)容合并于此。
[0007]廣義地，特斯拉系統(tǒng)包括與大地端子和“高架”端子電學通信的升壓變壓器布置。當在后來的技術(shù)(例如，參見Issa等人于2011年6月14日授權(quán)的美國專利N0.7，960，867)中引述時，將這種布置統(tǒng)稱為發(fā)射體(emitter)。升壓線圈布置也被稱作特斯拉線圈或特斯拉共振器。發(fā)射體通過包括地球和地球大氣的介質(zhì)向接收機無線傳輸電能，所述接收機包括與大地端子和“高架”端子通信的第二特斯拉共振器或降壓布置。
[0008]廣義地，現(xiàn)今仍然嘗試根據(jù)該機制來高效無線傳輸大量電能。
[0009]這樣，例如，授權(quán)給Issa等人的上述美國專利No 7，960，867公開了針對發(fā)射機和發(fā)射體的具體布置。美國專利No 7，960，867的全部公開通過交叉引用合并于此，并包括本文所引用的現(xiàn)有技術(shù)。
[0010]來自2008年的AFP(法新社)的未證實報道指出，使用無線能量共振鏈路的由Intel供電的60瓦燈泡主要依賴于磁場泄漏，而不是電場泄漏。這種基本完全使用感應(yīng)的方法存在嚴重的傳輸距離限制。
[0011]本發(fā)明實施例的目標在于提供一種用于無線分布電力的系統(tǒng)，解決或改善了上述缺點中的一個或多個。
[0012]注解
[0013]本說明書中使用的術(shù)語“包含”(及其語法變型)表示“具有”或“包括”的包容性含義，而不是“僅包括”的排他性含義。
[0014]本發(fā)明背景內(nèi)容中對現(xiàn)有技術(shù)的以上討論不是對在其中討論的任何信息是可引用的現(xiàn)有技術(shù)或是任何國家內(nèi)的本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識的一部分的認可。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]因此，本發(fā)明的目標在于提供一種接地方法，所述方法允許振蕩線圈與大地相連使得最大化振蕩線圈至大地的電力輸入，以便允許更高效地傳輸電力并允許通過大地而非線纜來節(jié)約成本地執(zhí)行電力傳輸。通過新的線圈操作范例來促使這種方法。
[0016]在本發(fā)明的廣義形式中，提供了一種無線電力傳輸系統(tǒng)，包括:發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器，使用電容性接地連接通過發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器的高電壓端子與大地相連，并通過大地向后續(xù)接收用特斯拉線圈或放大器發(fā)射電力，所述后續(xù)接收用特斯拉線圈或放大器通過電容性接地連接或傳統(tǒng)接地連接良好接地，優(yōu)選地，發(fā)射機和接收機的兩個接地連接之間的距離加上所述發(fā)射機和接收機中線圈的長度形成調(diào)諧長度，以此構(gòu)建的系統(tǒng)在頻率下操作，所述頻率是以此建立的調(diào)諧長度的諧波或與所述諧波接近(具體地，可以使用任何長度，然而如果不使用調(diào)諧的長度可能降低效率)。
[0017]優(yōu)選地，反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器在高架端子上具有大電容，其成為高電流低電壓節(jié)點，并且在電力傳輸期間被用作中性側(cè)。
[0018]優(yōu)選地，通過空氣分離或使用文中提到的或附圖中所示的多個電容性接地設(shè)備中的任何設(shè)備或任何其它有效電容連接方法，使線圈通過線圈的高電壓端子來向大地施加電壓。
[0019]優(yōu)選地，發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器與第二接收特斯拉線圈或放大器共振，以便最大化接收用特斯拉線圈或放大器中可用的能量。
[0020]優(yōu)選地，通過添加附加特斯拉線圈或放大器以便發(fā)射和接收電力，每個附加特斯拉線圈或放大器位于三角形(或其它)網(wǎng)格圖案內(nèi)，使得在彼此范圍內(nèi)的發(fā)射機和接收機都使用相同頻率或彼此的諧波頻率，從而加強其它發(fā)射機和接收機的活動。
[0021]優(yōu)選地，通過使用低頻來實現(xiàn)長距離傳輸。
[0022]優(yōu)選地，通過使用高頻來實現(xiàn)短距離傳輸。
[0023]優(yōu)選地，針對長距離或短距離使用的頻率是彼此的諧波。
[0024]在本發(fā)明的另一廣義形式中，提供了一種系統(tǒng)，其中使用單個導體電力傳輸?shù)姆椒▉懋a(chǎn)生AC電流，隨后經(jīng)由大地向接收機發(fā)射電力，使得在接收機處的能量呈現(xiàn)為可用的。
[0025]在本發(fā)明的另一廣義形式中，提供了一種系統(tǒng)，其中使用任意描述的振蕩LCR或LC電路產(chǎn)生AC電流，其中使用任意描述的LCR或LC電路作為單個導體電力傳輸系統(tǒng)來經(jīng)過大地向接收機傳輸所述AC電流，其中利用所述單個導體電力傳輸系統(tǒng)，使用大地作為單個導體來從一個位置向另一位置無線傳輸電力。
[0026]優(yōu)選地，發(fā)射機的LCR或LC電路和接收機的LCR或LC電路彼此共振。
[0027]優(yōu)選地，多于一個電力發(fā)射和接收系統(tǒng)可以與其它電力發(fā)射和接收系統(tǒng)同時進行操作而不彼此干擾，原因在于，每個系統(tǒng)被構(gòu)造為在不同離散頻率下進行操作，使得每個電力傳輸系統(tǒng)都不干擾其它電力傳輸系統(tǒng)的操作，從而允許發(fā)生分離的電力產(chǎn)生和傳輸以允許商業(yè)競爭。
[0028]優(yōu)選地，向發(fā)射和接收電站分配離散頻率的電力傳輸，使得民用電可以運行在一個頻率，而國防電可以運行在另一頻率，使得在民用電網(wǎng)崩潰的前提下，國防電網(wǎng)仍然保持完好。
[0029]在本發(fā)明的另一廣義形式中，提供了一種無線電傳輸系統(tǒng)，包括:發(fā)射機線圈，使用電容性接地連接通過發(fā)射機線圈的高電壓端子連接到大地，并且經(jīng)由大地向后續(xù)接收用線圈發(fā)射電力，所述后續(xù)接收用線圈通過電容性接地連接或傳統(tǒng)大地良好接地。
[0030]優(yōu)選地，發(fā)射機線圈的接地連接和接收用線圈的接地連接加上發(fā)射機和接收機中的線圈的長度形成調(diào)諧長度，以此構(gòu)建的系統(tǒng)在頻率下操作，所述頻率是以此構(gòu)建的調(diào)諧長度的諧波或與所述諧波接近。
[0031]優(yōu)選地，發(fā)射機線圈在高架端子上具有大電容，其成為高電流低電壓節(jié)點，并且在電力傳輸期間被用作中性側(cè)。
[0032]優(yōu)選地，使線圈通過線圈的高電壓端子向大地施加電壓。
[0033]優(yōu)選地，發(fā)射用線圈與接收用線圈共振，以便最大化在接收用線圈中可用的能量。
[0034]優(yōu)選地，還包括至少一個附加線圈，用于發(fā)射和接收電力，其中所述至少一個附加線圈位于三角形(或其它)網(wǎng)格圖案內(nèi)，使得在彼此范圍內(nèi)的發(fā)射機線圈和接收機線圈都使用相同頻率或彼此的諧波頻率，從而加強其它發(fā)射機和接收機的活動。
[0035]優(yōu)選地，通過使用低頻來實現(xiàn)長距離傳輸。
[0036]優(yōu)選地，通過使用高頻來實現(xiàn)短距離傳輸。
[0037]優(yōu)選地，針對長距離使用的頻率是彼此以及針對短距離使用的頻率的諧波。
[0038]優(yōu)選地，針對短距離使用的頻率是彼此以及針對長距離使用的頻率的諧波。
[0039]在本發(fā)明的另一廣義形式中，提供了一種無線電力傳輸系統(tǒng)，其中使用單個導體電力傳輸來產(chǎn)生AC電流，隨后經(jīng)由大地向接收機發(fā)射電力，使得接收機處的能量呈現(xiàn)為可用的。
[0040]優(yōu)選地，發(fā)射機的LCR或LC電路和接收機的LCR或LC電路彼此共振。
[0041]在本發(fā)明的又一廣義形式中，提供了一種無線電力傳輸系統(tǒng)，其中使用振蕩LCR或LC電路產(chǎn)生AC電流，其中使用LCR或LC電路作為單個導體電力傳輸系統(tǒng)經(jīng)過大地向接收機傳輸所述AC電流，其中利用所述單個導體電力傳輸系統(tǒng)，使用大地作為單個導體來從一個位置向另一位置無線傳輸電力。
[0042]優(yōu)選地，還包括與接地連接相關(guān)聯(lián)的至少一個電容性連接。
[0043]優(yōu)選地，所述發(fā)射機的振蕩LCR或LC電路和所述接收機的LCR或LC電路彼此共振。
[0044]優(yōu)選地，多于一個電力發(fā)射和接收系統(tǒng)可以與其它電力發(fā)射和接收系統(tǒng)同時進行操作而不彼此干擾，原因在于，每個系統(tǒng)被構(gòu)造為在不同離散頻率下進行操作，使得每個電力傳輸系統(tǒng)都不干擾其它電力傳輸系統(tǒng)的操作，從而允許發(fā)生分離的電力產(chǎn)生和傳輸以允許商業(yè)競爭。
[0045]優(yōu)選地，向發(fā)射和接收電站分配離散頻率的電力傳輸，使得民用電可以運行在一個頻率，而國防電可以運行在另一頻率，使得在民用電網(wǎng)崩潰的前提下，國防電網(wǎng)仍然保持完好。
[0046]優(yōu)選地，一旦在兩點之間的大地內(nèi)建立載波，就可以將波與數(shù)據(jù)信號疊加，其中所述數(shù)據(jù)信號使用作為載波頻率的更高或更低諧波的頻率或其它頻率，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
[0047]在所述系統(tǒng)的優(yōu)選形式中，一旦在兩點之間的大地內(nèi)建立載波，就可以疊加或改變所述波，以便感應(yīng)用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號。
[0048]優(yōu)選地，使用頻率調(diào)制、頻移鍵控、編碼或目前存在的任何其它技術(shù)中的任何方法來疊加所述波，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
[0049]優(yōu)選地，一旦在多點之間的大地內(nèi)建立載波，就可以使用預(yù)編程輸入來改變頻率。
[0050]優(yōu)選地，預(yù)編程輸入頻繁地移位傳輸頻率，從而使傳輸頻率難以調(diào)諧到具有接收機的系統(tǒng)，除非能夠訪問預(yù)編程的傳輸頻率輸入序列，使得可以預(yù)期下一頻移并與發(fā)射機中的調(diào)諧頻移同步地調(diào)諧下一頻移。
[0051]在本發(fā)明的另一廣義形式中，提供了一種根據(jù)至少一個第一線圈裝置和至少一個第二線圈裝置形成調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的方法，所述方法包括:在所述至少一個第一線圈裝置和大地之間以及在所述至少一個第二線圈裝置和大地之間連接電容器，使得當以預(yù)定頻率激勵所述至少一個第一線圈裝置或第二線圈裝置中的至少一個時，在所述至少一個第一線圈裝置和所述至少一個第二線圈裝置之間通過大地形成調(diào)諧路徑。
[0052]優(yōu)選地，所述電容器由第一金屬板和至少第二金屬板形成。
[0053]優(yōu)選地，將所述第一金屬板形成為基本閉合的空間。
[0054]優(yōu)選地，所述基本閉合的空間是球形。
[0055]優(yōu)選地,所述第一金屬板被所述第二金屬板基本包圍。
[0056]優(yōu)選地，所述第二板位于大地內(nèi)。
[0057]優(yōu)選地，所述第一板位于大地/空氣界面上或附近。
[0058]在本發(fā)明的又一廣義形式下，提供了一種通過電容性連接將振蕩線圈接地到大地的方法，使得當用AC電能激勵所述電容性連接時，產(chǎn)生AC接地電流。
[0059]優(yōu)選地，多個振蕩線圈被用作發(fā)射機，然后電流在所述連接之間流動，促使通過大地進行無線電力傳輸。
[0060]在本發(fā)明的另一廣義形式中，提供了一種最大化在第一線圈和第二線圈之間的電勢的方法，其中所述第一線圈電容性地連接到第一接地端子，所述第二線圈電容性地連接到第二接地端子；所述第一接地端子與第二接地端子分離；所述方法包括以下步驟:以預(yù)定頻率至少激勵所述第一線圈，所述預(yù)定頻率最大化了在第一線圈的至少一部分與第二線圈的至少一部分之間的電壓差。
[0061]優(yōu)選地，一旦在兩點之間的大地內(nèi)建立了載波，則將波與數(shù)據(jù)信號疊加，所述數(shù)據(jù)信號使用作為載波頻率的更高或更低諧波的頻率(或其它頻率)，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
[0062]優(yōu)選地，在兩點之間的大地內(nèi)建立所述載波，然后可以疊加或改變所述波，以便感應(yīng)用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號。
[0063]優(yōu)選地，使用頻率調(diào)制、頻移鍵控、編碼或目前存在的任何其它技術(shù)中的任何方法來疊加所述波，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
[0064]優(yōu)選地，一旦在多點之間的大地內(nèi)建立載波，就可以使用預(yù)編程輸入來改變頻率。
[0065]優(yōu)選地，預(yù)編程輸入頻繁地移位傳輸頻率，從而使傳輸頻率難以調(diào)諧到具有接收機的系統(tǒng)，除非能夠訪問預(yù)編程的傳輸頻率輸入序列，使得可以預(yù)期下一頻移并與發(fā)射機中的調(diào)諧頻移同步地調(diào)諧下一頻移。
[0066]該過程保護系統(tǒng)以防止偷電者從傳輸中竊取能量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0067]現(xiàn)將參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中:
[0068]圖1a示出了本文獻提到的典型接地系統(tǒng)；
[0069]圖1b示出了本文獻所述的允許接地的可變電容器；
[0070]圖1c示出了將振蕩線圈與大地電容性相連的另一方法；
[0071]圖2示出了通過圖1a的裝置向大地施加電壓力的特斯拉放大器。
[0072]圖3示出了使用圖1b的電容性接地連接向大地施加電壓力的半波AC電磁線圈；
[0073]圖4是使用電容性接地連接與大地相連的共振耦合發(fā)射機對。在兩個發(fā)射機之間示出了兩個特斯拉線圈(一個與大地導電連接，一個使用電容與大地相連)，所述發(fā)射機使用在這兩個發(fā)射機之間的大地內(nèi)建立的電流。

【具體實施方式】
[0074]本說明書以本發(fā)明人早期于2012年I月6日提交的澳大利亞臨時專利申請No2012900054為基礎(chǔ)，該申請的公開(包括說明書、權(quán)利要求和附圖)通過交叉引用合并于此。
[0075]優(yōu)選實施例提供了一種用振蕩線圈連接到大地的裝置，使得在大地和電力發(fā)射機之間發(fā)生電力傳輸。使用發(fā)生器或DC脈寬驅(qū)動器或引起線圈放大頻率和電壓的任何其它裝置，啟動振蕩線圈，所述振蕩線圈是特斯拉線圈或放大器或任何其它線圈。最高電壓端與球形或其它適合形狀物體(例如，橢圓體)相連，所述物體被置于在大地中創(chuàng)建的以導電材料為內(nèi)襯的腔體內(nèi)，通過這種內(nèi)襯建立良好的接地。因此，所構(gòu)造的電容器兩側(cè)應(yīng)由電導通材料構(gòu)成。根據(jù)需要多大電容和所用的電壓，可以將所述腔體構(gòu)造為更深入大地，并通過以導電材料或絕緣體為內(nèi)襯的柱狀孔連接到頂部。可以將腔體的導電內(nèi)襯與由適合導電材料制成的接地輻板相連，以便增加腔體內(nèi)襯和大地之間的導電性。
[0076]因此，所述裝置僅是以這種方式相連的一種方法。所述設(shè)備被設(shè)計為使用電容來為高電壓振蕩源提供與大地的電容性連接，以便偏移大地中的阻抗。設(shè)計目標在于:使用電容，僅將與線圈相連的球體連接到大地，使得匹配大地阻抗，以便允許從振蕩電路的高電壓部分在大地中建立電流，其中所述與球體相連的線圈操作特斯拉線圈或其它線圈的高壓端。通過這種設(shè)計的電容器所產(chǎn)生的電流趨于在電容性連接的近場中促使更接近的同相電壓和電流。
[0077]已經(jīng)確立的是，對于高達約20kHz的頻率，存在很小的大地阻抗，且所述大地阻抗可以隨著頻率增加而增加。因此，調(diào)整對所建立的電容器的設(shè)計，以便在所需的操作頻率下進行操作，使得電容性電抗針對所需頻率來偏移大地阻抗。例如，如果構(gòu)造掩埋式的電容器，所述電容器的外部球體連接到大地，并且在內(nèi)部放置另一球體，從而在兩個球體之間產(chǎn)生空氣間隙，并且例如電容是159nF，則在該頻率下的電容性電抗是1/2 x pi x C x F，且我們希望在20kHz下操作所述設(shè)備，那么電容性電抗將超過50歐姆。如果當此時測試時的接地阻抗同樣是50歐姆，則得到幾乎完全精確的匹配，使得電容性連接偏移大地中的阻抗，從而允許電流更高效地從電容器的接地側(cè)流動。如果在特定位置處曾經(jīng)測試的接地阻抗是已知的，則應(yīng)使用所需頻率調(diào)整所述電容器，以便在該頻率下偏移大地的阻抗。通常還必須考慮對與該電容器相連的線圈的電容需求。
[0078]所述連接用于:利用以高壓在大地中感生的振蕩電流，促使經(jīng)由大地進行更好的基于大地的電力傳輸。
[0079]大地內(nèi)的腔體可以是具有體積的任何形狀，如同電容器的內(nèi)側(cè)能夠具有的形狀一樣，并且大地內(nèi)的腔體還可以是在大地表面上的被良好接地的導電材料片。如果電容器兩側(cè)都以平滑彎曲表面對稱，則在電容器的兩側(cè)之間存在極少的擊穿。
[0080]因此，在大地和線圈之間建立的電容性連接將允許更有效地從線圈向大地傳輸能量。電容器的接地側(cè)與大地的接地越好，可以以更低損耗執(zhí)行更大量的電力傳輸量。
[0081]使用與大地之間的這種電容性連接，將兩個發(fā)射機(每個都由本地源單獨地提供電力)設(shè)置為彼此相距一定距離，使得發(fā)射機之間的直線距離優(yōu)選地是用于傳輸?shù)念l率半波長的基數(shù)倍。這意味著當一個發(fā)射機向大地施加的電壓的一個極性為正時，另一發(fā)射機的電壓為負，且反之亦然。這樣，迫使電流在高電壓點和低電壓點之間來回經(jīng)過大地，從而在兩個發(fā)射機之間的大地內(nèi)建立AC電流。使兩個發(fā)射機共振，并且可以通過傳統(tǒng)接地的特斯拉線圈或本領(lǐng)域公知的其它適合共振器從所述兩個發(fā)射機之間的任何點獲得電力。在發(fā)射機之間還可以使用半波距離的偶數(shù)倍，這將意味著所述兩個發(fā)射機同時同樣地向大地施加電壓。還可以使用增強傳輸電力的任何其它距離，其中調(diào)諧每個后續(xù)發(fā)射機以便與第一發(fā)射機發(fā)射的在大地中的AC信號同步，例如，四分之三波的距離，其中第二發(fā)射機適當?shù)嘏c第一發(fā)射機反相，等等。當僅使用單個發(fā)射機時還可能發(fā)生傳輸，在這種情況下，所述傳輸更加無方向性?？梢酝瑫r使用多個發(fā)射機，當在這種情況下，應(yīng)注意確保每個發(fā)射機的位置與彼此范圍內(nèi)的發(fā)射機相兼容，以便確保這些發(fā)射機的活動性，使得這些發(fā)射機分別都增強而非阻礙其它發(fā)射機的電學活動性。
[0082]參考圖la，圖1a是設(shè)計AC線圈的與大地的電容性連接的一種方法的草圖。A是來自振蕩電路的線圈，連接到由導電材料制成的球體B。C是另一球體，其掩埋大地中并與大地E導電連接的，其中柱狀頂部擴展到大地D的表面。F是線圈架，上面纏繞有線圈A，G是電介質(zhì)絕緣體，可以用于將C與跟大地的連接絕緣，如果認為這么做合適的話?？梢韵騁的外部添加其它金屬外皮，以便直接連接到大地?？梢詫與接地輻板J相連，接地輻板J可以是多個或幾個，并如同從輪中心延伸的輪輻一樣從C延伸。H是減少電容器兩側(cè)之間的擊穿的方法，因為圓形將阻止這種活動性。I是拋光的金屬柱體，可以將其長度設(shè)計為使得如果電壓過高，則線圈可以從大地升出，使得只有被拋光的金屬表面面向電容器的接地側(cè)。這將允許在發(fā)生擊穿之前更多電壓被球體使用。
[0083]當球形B處于正向高電壓時，它將電子從嵌入式球體C驅(qū)使到大地。在返回周期，當B變?yōu)樨摃r，電子附著到C。因此，在這種高電壓振蕩附近在大地中建立了交變場。
[0084]可以將電容器的連接阻抗設(shè)計為:在線圈A中偏移和感應(yīng)，并提供正確的電容性反應(yīng)以便偏移在使大地中出現(xiàn)電流時遭遇的接地阻抗(如果存在的話)?？梢院唵蔚赝ㄟ^延伸在球體C頂部的連接柱體和金屬柱體I，將這種設(shè)置進一步置于大地中?？梢詫開槽，以減小柱體中在柱體與線圈A的連接附近形成的電流。
[0085]參考圖lb，示出了電容器，通過將電容器降低到以導電材料制成的柱體H為內(nèi)襯的孔內(nèi)以將電容器K的中心部分(具有球形端蓋的柱體)插入大地，可以改變電容器的電容。柱體H還可以在頂部具有彎曲表面，如圖1a-H所示。將電容器連接到線圈I和線圈架J，所述線圈架J由未示出的起降設(shè)備來升高和降低。柱體K插入柱體H越深，實現(xiàn)的電容就越大。引導線L是引導中心柱體K以確保兩個柱體之間的距離保持恒定的絕緣架。
[0086]當在柱體K中產(chǎn)生較高AC電壓時，在柱體H周圍的大地內(nèi)出現(xiàn)AC能量干擾。絕緣體M可以被插入柱體H的頂部以便避免來自線圈I的閃絡(luò)。對于較大電壓，可以增加所述孔和絕緣體的尺寸?？梢詷?gòu)造絕緣體M，使得絕緣體M延伸以進一步覆蓋線圈。
[0087]參考圖lc，圖1c示出了另一接地方法，其中平板I或圓形表面板J可以用于連接由AC操作的球體C，所述AC來自纏繞在線圈架B上的線圈A。棒D通過大表面積的接地平板K將板I或J連接到大地E。當在球體C中使用AC電壓時，由于球體C與板I或J之間的電容性連接，在大地中產(chǎn)生電流。
[0088]參考圖2，圖2示出了特斯拉放大器，所述特斯拉放大器被設(shè)計為頂部電容器圓形環(huán)A是所設(shè)線圈的低電壓側(cè)，高電壓側(cè)電容器是B。該特斯拉放大器相較于普通特斯拉放大器是反轉(zhuǎn)的，因為該特斯拉放大器在頂部具有初級線圈C并且在頂部還具有次級線圈D。三次線圈E略微延伸到次級線圈D中，其中仍然允許三次線圈E自由地或在強制更高的諧波下進行共振，如果三次線圈E的實際匝數(shù)小于裝置的操作頻率的話，這是可以使用與次級線圈C的更高K連接來實現(xiàn)的。F是經(jīng)拋光的金屬柱體，將線圈E與電容器B相連，在G處與所述線圈具有開有溝槽的覆蓋連接，以便停止擊穿。柱體F和球體B作為整體與接地柱體(具有球形末端)H之間的相互影響是電容性的。當將F和B置于高電壓時，在柱體H中可能產(chǎn)生反向的場，從而抑制從球體B的柱體F向H擊穿。如果使用非常高的電壓，則可以將輻板J與H斷開連接，并且可以將絕緣體置于H和大地L之間，以便增強H和B之間的電壓極性反轉(zhuǎn)(如圖1a在G處所示)。可以將輻板J用于增強柱體H的接地。I是由適合材料制造的支撐梁，以便用作用于保持圓形環(huán)A與大地電絕緣的絕緣體，在圓形環(huán)的低電壓點用所述支撐梁支撐圓形環(huán)A，所述低電壓點是同樣連接到次級線圈D的端部的金屬板K。電容器M被用于調(diào)諧次級線圈C以便在與共振線圈E相同的頻率下運行。如果需要，電容器N可以被用作初級線圈上的分流器。保持發(fā)生器P與大地分離并且不接地連接到大地L，但是可以與次級線圈D和初級線圈C 一起連接到金屬板K。將圓形環(huán)電容器視作連接中的大地。圓形環(huán)電容器A和球體電容器B的電壓之間的關(guān)系是照常的，使得ClVl = C2V2。因此，高電容運行在低電壓，低電容運行在高電壓。
[0089]在操作中，可以調(diào)整大圓形環(huán)電容器尺寸，使得所述圓形環(huán)電容器是操作頻率的子諧波，然后，通過在線圈D和C之間的高K連接迫使在較高操作頻率下運行。這意味著圓形環(huán)在這一端淹沒線圈系統(tǒng)，令其具有電容性，因此成為電流節(jié)點。在空氣中有效地形成大地。然后，在電容器球體B中在線圈系統(tǒng)的另一端出現(xiàn)高電壓節(jié)點。在操作期間，用高電壓AC電力激勵電容器B，所述高電壓AC電力在接地連接H和J周圍的大地L中感應(yīng)電流。在B中得到的電壓越大，可以在大地中檢測到的電流效果就越強。
[0090]為了用一般術(shù)語來表征傳輸系統(tǒng):在該結(jié)構(gòu)的頂部用圓形環(huán)代替大地，所述結(jié)構(gòu)的頂部現(xiàn)在成為AC電路的中性側(cè)?，F(xiàn)在電路的有源側(cè)是地球或大地，由于在具有有源側(cè)和中性側(cè)，電流從有源高壓發(fā)射機的一個電容性連接的流向另一發(fā)射機，所述另一發(fā)射機通過電容連接到有源側(cè)并且具有自己單獨中性側(cè)(圓形環(huán))。相較于SWER傳輸系統(tǒng)(其中電力線是有源側(cè)、大地是中性側(cè))，現(xiàn)在具有完全相反的結(jié)構(gòu)。在兩個發(fā)射機上用圓環(huán)形代替大地中性側(cè)。現(xiàn)在有源側(cè)是大地本身?？梢酝ㄟ^電容或通過正常方式的直接連接將接收機連接到大地。
[0091]如果次級線圈和三次線圈的長度的總和是操作頻率的全波長，則電容器側(cè)H與圓形環(huán)A具有相同的極性，這樣可以增強通過大地傳輸電能的距離。
[0092]如果大的電容性表面A是球形而不是圓形環(huán)并且足夠大，則可以在由絕緣材料制成的球體內(nèi)部構(gòu)造水平平臺，并使用螺線線圈設(shè)計，使得初級線圈和次級線圈可以在該空間內(nèi)操作。然后，初級線圈和次級線圈的外側(cè)環(huán)可以每個都與該球體接地連接。然后，可以將三次線圈附著到次級線圈的高壓端，并延伸通過球體底部的適合形狀的孔，確保在三次線圈的高壓側(cè)和球體之間總是存在足夠的距離，以避免電學擊穿。在這種情況下，柱體F可以沿長度方向延伸以便以正常方式與三次線圈E的端部相連。球體的形狀可以與以Wardenclyffe或適合該目的的任何其它設(shè)計構(gòu)造的特斯拉放大器上使用的球體相同。
[0093]參考圖3，圖3示出了兩個四分之一波線圈A，所述線圈A由次級線圈B操作并且連接到電容器C的每一端。以普通方式通過初級線圈D向該線圈提供能量，其中通過初級線圈以正常方式來進行操作。E是被用作電容器的球體，F(xiàn)是以圖1b所示方式使用的橢球體。使用AC電力輸入，通過共振將所述線圈置于高電壓下。在這種結(jié)構(gòu)中，應(yīng)調(diào)諧在E和F處的電容器，以便允許以正常方式在線圈A呈現(xiàn)最大電壓活性。將橢球體F插入接地半橢球體結(jié)構(gòu)G，以便改變電容并向大地H提供電容性連接。向接地連接H施加高電壓，所述高電壓在大地中產(chǎn)生振蕩AC電流。
[0094]參考圖4，圖4示出了基于圖2發(fā)射機設(shè)計的兩個發(fā)射機A和B，使用如圖1a所述的電容性連接將所述發(fā)射機A和B連接到大地。理想地，分隔兩個發(fā)射機的距離是D，D是所使用的頻率的半波長的基數(shù)倍。這意味著當發(fā)射機A在大地中示出正電荷時，B在大地中示出為負電荷。這樣感應(yīng)出電流在兩個發(fā)射機的大地之間流動。具有動力輸出電路的兩個接收電力用特斯拉線圈或共振器C和E被連接到兩個發(fā)射機線圈之間的大地(一個以傳統(tǒng)方式傳導，另一個使用與圖1a所述設(shè)計相同的電容)。當操作兩個發(fā)射機A和B使得它們彼此同步共振操作時，電流將流經(jīng)所述兩個電容型大地連接之間的大地，使得能夠從具有特斯拉線圈C或E的大地獲得電力。還能夠全方向地從任一發(fā)射機獨立獲得更少量的電力，然而，大地的主電學活性將發(fā)生在兩個發(fā)射機之間。顯然，可以使用多于兩個的發(fā)射機和接收機，只要所述發(fā)射機和接收機相對它們與彼此的分隔距離和它們操作的頻率彼此處于共振協(xié)調(diào)關(guān)系。如果以這種方式構(gòu)造非常高電力的發(fā)射機，則電力將是全方向可用的，其中在任意方向上都有大量電力可用。
[0095]當在低頻下(大約20kHz或20kHz以下)操作發(fā)射機時，由于長波長是15km，與兩個發(fā)射機之間的理想分隔距離可能存在較大偏差。然而，最好確定發(fā)射機的兩個位置，將它們設(shè)計為在該間隔距離的方便頻率周圍以實現(xiàn)最大性能。
[0096]可以想到本發(fā)明范圍內(nèi)的其他變型。例如:
[0097]在一種形式下，在兩點之間的大地內(nèi)建立載波，然后疊加或改變所述波來感應(yīng)數(shù)據(jù)信號，以便傳輸。
[0098]優(yōu)選地，使用頻率調(diào)制、頻移鍵控、編碼或目前存在的任何其它技術(shù)中的任何方法來疊加所述波，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
[0099]優(yōu)選地，在多點之間的大地內(nèi)建立載波，然后可以使用預(yù)編程的輸入來改變頻率。
[0100]優(yōu)選地，預(yù)編程輸入頻繁地移位傳輸頻率，從而使傳輸頻率難以調(diào)諧到具有接收機的系統(tǒng)，除非能夠訪問預(yù)編程的傳輸頻率輸入序列，使得可以預(yù)期下一頻移并與發(fā)射機中的調(diào)諧頻移同步地調(diào)諧下一頻移。
[0101]該過程保護系統(tǒng)以免偷電者從傳輸中竊取能量。
[0102]貫穿本說明書，對“一個實施例”或“實施例”的引用意味著結(jié)合該實施例所述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特點包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書，在多個位置處的短語“在一個實施例中”或“在實施例中”不一定表示同一實施例，盡管它們可以指示同一實施例。此外，可以在一個或多個實施例中以任何適合方式合并對本公開所屬【技術(shù)領(lǐng)域】工作人員是顯而易見的具體特征、結(jié)構(gòu)或特點。
[0103]類似地，應(yīng)認識到在對本發(fā)明示例實施例的以上描述中，有時將本發(fā)明的多個特征組合在單個實施例、單個附圖或?qū)λ拿枋鲋?，以便精簡本公開并幫助理解多個發(fā)明方面中的一個或多個。然而，本公開的方法不應(yīng)被理解為表示要求保護的發(fā)明需要比每個權(quán)利要求中明確限定的特征更多的特征。相反，如以下權(quán)利要求所反應(yīng)的，創(chuàng)造性方面在于比單個上述所公開的實施例的所有特征更少的特征。因此，將在【具體實施方式】之后的權(quán)利要求明確包含在所述【具體實施方式】中，其中每個權(quán)利要求獨自成為本發(fā)明的單獨實施例。
[0104]此外，盡管這里所述的一些實施例包括除了在其它實施例中包括的其它特征之外的一些特征，然而如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，不同實施例的特征組合仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并形成不同實施例。例如，在以下權(quán)利要求中，可以以任何組合使用任何所要求保護的實施例
[0105]在本文提供的描述中，描述了大量具體細節(jié)。然而，應(yīng)理解，可以在沒有這些具體細節(jié)的前提下實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。在其它示例中，并未詳細示出公知方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以免混淆對本描述的理解。
[0106]如本文所用，除非指明，否則對描述普通物體的序數(shù)詞“第一”、“第二”、“第三”等的使用僅指示正在引述是相同物體的不同實體，而不是意味著所述物體在時間上、空間上、排名上或任何其它方式下必須按照給定順序。
[0107]電容性接地連接指的是使用附圖中繪制的任意雙側(cè)電容器或使用利用類似連接原理的任何裝置與大地的任何連接，以便獲得通過電容與大地的連接。因此，電容性接地連接不意味著電容器的高壓部分與大地直接接觸。
[0108]操作頻率意思是裝置設(shè)計為在該頻率下進行操作。
[0109]反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器指的是使用以下原理的任何特斯拉線圈或放大器:令高電壓球體或端子靠近大地，以便在大地內(nèi)感應(yīng)電流。
[0110]根據(jù)描述需要，特斯拉線圈或放大器指的是特斯拉線圈或放大器，如果描述場景需要的話，還可以指的是反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器。
[0111]在以下權(quán)利要求和本文描述中，術(shù)語“包含有”、“由......構(gòu)成”或“包含”中的任何一個術(shù)語是開放性術(shù)語，意味著包括隨后的至少一個元件/特征，但是不排除其他元件/特征。因此，當在權(quán)利要求中使用術(shù)語“包含有”時，并不意味著受限于以下所列的裝置或元件或步驟。例如，詞組“設(shè)備包含有A和B”的范圍不受限于設(shè)備僅由元件A和B組成。本文所用術(shù)語“包括有”或“包括”或“包括了”同樣是開放性術(shù)語，同樣意味著包括該術(shù)語之后的至少一個元件/特征，但是不排除其他元件/特征。因此，“包括有”與“包含有”是同義詞，意味著“包含有”。
[0112]類似地，應(yīng)注意到，當在權(quán)利要求書中使用術(shù)語“耦接”時，不應(yīng)理解為受限于僅直接連接?？梢允褂眯g(shù)語“耦接”和“連接”以及它們的變型。應(yīng)理解，這些術(shù)語不是彼此的同義詞。因此，詞組“設(shè)備A與設(shè)備B耦接”的范圍不應(yīng)受限于將設(shè)備A的輸出直接與設(shè)備B的輸入相連的設(shè)備或系統(tǒng)。這意味著在A的輸出和B的輸入之間存在通路，所述通路可以是包括其它設(shè)備或裝置的通路?！榜罱印笨梢砸馕吨鴥蓚€或多個元件直接物理接觸或電學接觸，或兩個或多個元件不直接與彼此接觸，但仍彼此配合或交互。
[0113]盡管參考本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，然而在以下權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)實現(xiàn)對本發(fā)明的變型和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種無線電力傳輸系統(tǒng)，包括: 發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器，使用電容性接地連接通過所述發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器的高電壓端子與大地相連，通過大地向后續(xù)接收用特斯拉線圈或放大器發(fā)射電力，所述后續(xù)接收用特斯拉線圈或放大器通過電容性接地連接或傳統(tǒng)接地連接良好接地，其中發(fā)射機和接收機的兩個接地連接之間的距離加上發(fā)射機和接收機中線圈的長度形成調(diào)諧長度，以此構(gòu)建的系統(tǒng)在頻率下操作，所述頻率是以此建立的調(diào)諧長度的諧波或與所述諧波接近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器在高架端子上具有大電容，其成為高電流低電壓節(jié)點，并在電力傳輸期間被用作中性側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中通過空氣分離或使用以上內(nèi)容中提到的或附圖中所示的任意電容性接地設(shè)備或任伺其它有效電容連接方法，使線圈通過線圈的高電壓端子向大地施加電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射用反轉(zhuǎn)特斯拉線圈或放大器與第二接收用特斯拉線圈或放大器共振，以便最大化接收用特斯拉線圈或放大器中可用的能量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中添加附加特斯拉線圈或放大器以發(fā)射和接收電力，所述附加特斯拉線圈或放大器中的每個位于三角形網(wǎng)格圖案內(nèi)，使得在彼此范圍內(nèi)的發(fā)射機和接收機都使用相同頻率或彼此的諧波頻率，從而加強其它發(fā)射機和接收機的活動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中通過使用低頻來實現(xiàn)長距離傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中通過使用高頻來實現(xiàn)短距離傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的系統(tǒng)，其中針對長距離或短距離使用的頻率是彼此的諧波。
9.一種系統(tǒng)，其中使用單個導體電力傳輸方法產(chǎn)生AC電流，隨后經(jīng)由大地向接收機發(fā)射電力，使得接收機處的能量呈現(xiàn)為可用的。
10.一種系統(tǒng)，其中使用任意描述的振蕩LCR或LC電路產(chǎn)生AC電流，其中使用任意描述的LCR或LC電路作為單個導體電力傳輸系統(tǒng)來經(jīng)過大地向接收機傳輸AC電流，其中利用所述單個導體電力傳輸系統(tǒng)，使用大地作為單個導體從一個位置向另一位置無線傳輸電力。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射機的LCR或LC電路與接收機的LCR或LC電路彼此共振。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng),其中多于一個電力發(fā)射和接收系統(tǒng)可以與其它電力發(fā)射和接收系統(tǒng)同時進行操作而不彼此干擾，原因在于，每個系統(tǒng)被構(gòu)造為在不同離散頻率下進行操作，使得每個電力傳輸系統(tǒng)不干擾其他電力傳輸系統(tǒng)的操作，從而允許發(fā)生分離的電力產(chǎn)生和傳輸以允許商業(yè)競爭。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中向發(fā)射和接收電站分配離散頻率的電力傳輸，使得民用電可以運行在一個頻率，而國防電可以運行在另一頻率，使得在民用電網(wǎng)崩潰的情況下，國防電網(wǎng)仍然保持完好。
14.一種無線電力傳輸系統(tǒng),包括: 發(fā)射機線圈，使用電容性接地連接通過發(fā)射機線圈的高電壓端子連接到大地，并經(jīng)由大地向后續(xù)接收用線圈發(fā)射電力； 后續(xù)接收用線圈，通過電容性接地連接或傳統(tǒng)接地連接良好接地。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射機線圈的接地連接和接收用線圈的接地連之間的距離接加上發(fā)射機和接收機中的線圈的長度形成調(diào)諧長度，以此構(gòu)建的系統(tǒng)在頻率下操作，所述頻率是以此建立的調(diào)諧長度的諧波或與所述諧波接近。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射機線圈在高架端子上具有大電容，所述高架端子成為高電流低電壓節(jié)點并且在電力傳輸期間被用作中性側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中使線圈通過線圈的高電壓端子向大地施加電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求14到18中的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中使發(fā)射用線圈與接收用線圈共振，以便最大化在接收用線圈中可用的能量。
19.根據(jù)權(quán)利要求14到18中的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，還包括:至少一個附加線圈，用于發(fā)射和接收電力，其中所述至少一個附加線圈位于三角形網(wǎng)格圖案內(nèi)，使得在彼此范圍內(nèi)的發(fā)射機線圈和接收機線圈都使用相同頻率或彼此的諧波頻率，從而加強其它發(fā)射機和接收機的活動。
20.根據(jù)權(quán)利要求14到19中的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中通過使用低頻來實現(xiàn)長距離傳輸。
21.根據(jù)權(quán)利要求14到19中的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中通過使用高頻來實現(xiàn)短距離傳輸。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中針對長距離使用的頻率是彼此以及短距離頻率的諧波。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中針對短距離使用的頻率是彼此以及長距離頻率的諧波。
24.—種無線電力傳輸系統(tǒng),其中使用單個導體電力傳輸來產(chǎn)生AC電流,隨后經(jīng)由大地向接收機傳輸電力，使得接收機處的能量呈現(xiàn)為可用的。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中發(fā)射機的振蕩LCR或LC電路與接收機的LCR或LC電路彼此共振。
26.一種無線電力傳輸系統(tǒng)，其中使用振蕩LCR或LC電路產(chǎn)生AC電流，其中使用LCR或LC電路作為單個導體電力傳輸系統(tǒng)，來經(jīng)過大地向接收機傳輸所述AC電流，其中利用所述單個導體電力傳輸系統(tǒng)，使用大地作為單個導體從一個位置向另一位置無線傳輸電力。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中還包括:與接地連接相關(guān)聯(lián)的至少一個電容性連接。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射機的振蕩LCR或LC電路和所述接收機的LCR或LC電路彼此共振。
29.根據(jù)任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng),其中多于一個電力發(fā)射和接收系統(tǒng)可以與其它電力發(fā)射和接收系統(tǒng)同時進行操作而不彼此干擾，原因在于，每個系統(tǒng)被構(gòu)造為在不同離散頻率下進行操作，使得每個電力傳輸系統(tǒng)不干擾其它電力傳輸系統(tǒng)的操作，從而允許發(fā)生分離的電力產(chǎn)生和傳輸以允許商業(yè)競爭。
30.根據(jù)任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中向發(fā)射和接收電站分配離散頻率的電力傳輸，使得民用電可以運行在一個頻率，而國防電可以運行在另一頻率，使得在民用電網(wǎng)崩潰的前提下，國防電網(wǎng)仍然保持完好。
31.根據(jù)任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中一旦在兩點之間的大地內(nèi)建立載波，可以將波與數(shù)據(jù)信號疊加，其中所述數(shù)據(jù)信號使用作為載波頻率的更高或更低諧波的頻率，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
32.一種根據(jù)至少一個第一線圈裝置和至少一個第二線圈裝置形成調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的方法，所述方法包括: 在所述至少一個第一線圈裝置和大地之間以及在所述至少一個第二線圈裝置和大地之間連接電容器，使得當以預(yù)定頻率激勵所述至少一個第一線圈裝置或所述第二線圈裝置中的至少一個時，通過所述至少一個第一線圈裝置和所述至少一個第二線圈裝置之間的大地形成調(diào)諧路徑。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述電容器由第一金屬板和至少第二金屬板形成。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中將所述第一金屬板形成為基本閉合的空間。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述基本閉合的空間是球形。
36.根據(jù)權(quán)利要求32或34所述的方法，其中所述第一金屬板被所述第二金屬板基本包圍。
37.根據(jù)權(quán)利要求32到36中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二板位于大地內(nèi)。
38.根據(jù)權(quán)利要求31到37中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一板位于大地/空氣界面處或附近。
39.一種通過電容性連接將振蕩線圈接地到大地的方法，使得當用AC電能激勵所述電容性連接時，產(chǎn)生AC接地電流。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中使用多個振蕩線圈作為發(fā)射機，進而電流在所述連接之間流動，促使通過大地進行無線電力傳輸，其中電流可被接收機訪問并轉(zhuǎn)換為可用電能。
41.一種最大化在第一線圈和第二線圈之間的電勢的方法，其中所述第一線圈電容性地連接到第一接地端子，所述第二線圈電容性地連接到第二接地端子；所述第一接地端子與第二接地端子分離；所述方法包括以下步驟: 以預(yù)定頻率至少激勵所述第一線圈，所述預(yù)定頻率最大化了在第一線圈的至少一部分與第二線圈的至少一部分之間的電壓差。
42.根據(jù)權(quán)利要求32到41中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中一旦在兩點之間的大地內(nèi)建立了載波，將波與數(shù)據(jù)信號疊加，所述數(shù)據(jù)信號使用作為載波頻率的更高或更低諧波的頻率，從而可以將系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
43.根據(jù)權(quán)利要求32到42中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中一旦在兩點之間的大地內(nèi)建立所述載波，就疊加或改變所述波，以便感應(yīng)用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中使用頻率調(diào)制、頻移鍵控、編碼或目前存在的任何其它技術(shù)中的任何方法來疊加波，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
45.根據(jù)權(quán)利要求43或44所述的方法，其中一旦在多點之間的大地內(nèi)建立載波，就可以使用預(yù)編程輸入來改變頻率。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中所述預(yù)編程輸入頻繁地移位傳輸頻率，從而使傳輸頻率難以調(diào)諧到具有接收機的系統(tǒng)，除非能夠訪問預(yù)編程的傳輸頻率輸入序列，使得可以預(yù)期下一頻移并與發(fā)射機中的調(diào)諧移位同步地調(diào)諧所述下一頻移。
47.根據(jù)權(quán)利要求1到31中的任一權(quán)利要求所述的無線電力傳輸系統(tǒng)，其中一旦在兩點之間的大地內(nèi)建立載波，就疊加或改變所述波以便感應(yīng)用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中使用頻率調(diào)制、頻移鍵控、編碼或目前存在的任何其它技術(shù)中的任何方法來疊加所述波，從而可以將所述系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)、信號、語音傳輸以及電力傳輸。
49.根據(jù)權(quán)利要求47或48所述的系統(tǒng)，其中一旦在多點之間的大地內(nèi)建立載波，就可以使用預(yù)編程輸入來改變頻率。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)編程輸入頻繁地移位傳輸頻率，從而使傳輸頻率難以調(diào)諧到具有接收機的系統(tǒng)，除非能夠訪問預(yù)編程的傳輸頻率輸入序列，使得可以預(yù)期下一頻移并與發(fā)射機中的調(diào)諧移位同步地調(diào)諧下一頻移。
51.一種無線電系統(tǒng)，其中可以參考附圖和/或說明書以及本文檔正文中包含的信息來構(gòu)造所述無線傳輸系統(tǒng)。
【文檔編號】H01F27/00GK104350664SQ201380026215
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月19日
【發(fā)明者】基思·麥克斯韋爾·霍華德 申請人:基思·麥克斯韋爾·霍華德