无损耗地传输电能的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于在直流电源和有损耗的负载电路之间无损耗地传输电能的方法和装置，通过高频宽带线路将直流电源与至少一个给有损耗的负载电路馈电的量子存储单元相连，使得以符合狄拉克函数的电流脉冲的形式将电能从直流电源传输给量子存储单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在直流电压源和有损耗的负载电路之间无损耗地传输电能 的方法和装置。
技术介绍
当常规的电流流过金属导体时，电流在导体电阻处引起电压降，所述电压降使所 传输的能量的一部分不可收回地以热的形式损耗。为了使损耗保持小，一方面可以通过导 体的截面增大降低电阻，或者通过向高变换传输电压减小电流。利用特定材料在较高温度 (170° K)时超导能力在最近尝试利用另一可能性来减小在能量传输时的线路电阻。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种在直流电压源和有损耗的负载电路之间无损耗地传 输电能的方法和装置。为解决这一任务，本专利技术基本规定通过高频宽带线路将直流电压源与至少一个 给有损耗的负载电路馈电的量子存储单元相连，使得以符合狄拉克函数(Dirac-Fimktion) 的电流脉冲的形式将电能从直流电压源传输给存储单元，其中所述电流脉冲按照海森堡不 定性关系(Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation)引起不能确定的虚拟电压降。这能通过几乎任意薄的金属导体极其迅速地传输电能，而不出现热形式的损耗， 由此尤其能够在大距离上传输大能量时显著降低耗费与成本。此外本专利技术还允许在特定应 用中让非常大的电流在最小空间上流动，并且由于损耗热的降低，在微范围中(例如在大 规模集成电路中)大大提高常规计算机的开关速度，并且在大型计算机的情况下降低冷却 成本。但是本专利技术也可用于在传统的电站或太阳能电站与负载之间借助于大功率直流电压 传输在大距离上传输电能。同样可设想将本专利技术应用于在较小距离上城内能量分配以及用 于给固定或移动的负载日常供电。此外还可以将本专利技术用于给亚毫米范围中的大规模集成 电路上的电子器件馈电。本专利技术利用新的虚拟光子共振量子物理效应，其中以非常短的电流脉冲对所谓的 量子存储单元(Quantum-Speicherzelle)或量子电池(参见W02004/004026 A2)、也即能够 吸收基本符合狄拉克函数的电流脉冲的存储单元进行充电。量子存储单元基于物理效应， 据此在强电场的影响下和在临界电压时，被绝缘介质相互隔离的化学强偶极晶体材料的非 常小的粒子由于虚拟光子共振效应而变成导电的，其中所述粒子能在极短的时间内局部如 此强地集中均勻电场，使得通过基本上符合狄拉克函数并且具有恒定电压的电流脉冲引起 无损耗的电荷交换。在此情况下优选地规定，晶体以纳微粒形式或者以具有纳米厚度的层形式存在。 所述晶体优选地以晶体改性金红石(Kristallmodifikation Rutil)存在，优选地作为TiO2 晶体。优选地采取构造，使得晶体和绝缘材料存在于交替彼此重叠布置的层中。关于量子 存储单元的构造与其它扩展方案，参阅W02004/004026 A2，在此以引用方式将其接纳在本申请的公开内容中。化学强偶极晶体材料的粒子、优选地金红石晶体改性中的TiO2 —方面能够吸收、 存储所述的以基本上符合狄拉克函数的电流脉冲形式存在的能量，另一方面通过发出这种 电流脉冲也能够以电流形式发出所述的以基本上符合狄拉克函数的电流脉冲形式存在的 能量。但是由于在两个极处的电压差，充电的量子存储单元也能给有损耗的传统的电路馈 H1^ ο所述电流脉冲是一系列在位于存储单元中的共振器晶体中发生的单独量子跃 迁。所述电流脉冲对外作为理想的狄拉克电流脉冲出现。这种电流脉冲的特征在于，所 述电流脉冲在时间上从来不共同地或者通过极小的时间差分开地出现(泡利原理(Pauli Prinzip))，其电流有效值在恒定的电压时非常小，并且因此其跃迁能量处于海森堡测不准 关系(Heisenbergsche UnschSrferelation)的极限值之下，而且只有当线路带宽大于大约 IOOMHz时，这种电流脉冲才能流动(参考图1)。这种电流是虚拟的，并且不在线路电阻处 引起“可确定的”电压降(测不准关系)。以下也将这种电流称作“冷”电流。通过将磁场 H与电流j和位移电流SD/at逻辑连接的麦克斯韦(Maxwell)方程(1865)通过以下方式明 确定义所述冷电流，即在方程中将安培(1821)的电流项j设置为等于零，由此定义冷 电流的恒定电压性质。冷电流的有质量的电子以光速经由导体运动(通过各个跃迁，参考图1)，不过为 此所述电子分别单独封装地位于可逆动态“灰洞”(极强但可逆的时空弯曲)之内，并且隐 藏在测不准范围(UnschSrfe-Horizont)后面(海森堡测不准关系)。时空弯曲(闵可夫斯基1908)进动态灰洞引起相对论效应，使得位于其中的电荷 粒子的运动有效地作为“冷电流”穿越时空的较近的(灰色的)未来、即时空运动，该时空运 动但是超出每个人的想象能力。因此“此时此地”无法在物理上测量或不能确定这些过程 (参考海森堡测不准关系)。唯一有效可测量的现象是量子电池中出现的电子跃迁的由于 时空弯曲而出现的时间膨胀(Zeitdilatation)，所述电子跃迁在那里仅持续大约10_16至 10_18秒，但在我们的感知世界中被延长到最大约10_8秒(相当于带宽的倒数)。现在通过量子存储单元将电能从直流电压源无损耗地传输给有损耗的负载电路， 使得给有损耗的负载电路馈电的量子存储单元根据由有损耗的负载电路耗用的能量为对 其再充电而需要狄拉克脉冲形式的电流脉冲。这尤其当满足量子存储单元的共振条件(U =Ures)时情况如此，这优选地可以通过调整直流电压源的输出电压实现。就此而言，优选 一种实施形式，其中设置全波整流器作为直流电压源。如果传输线路的带宽足够大，那么直 流电压源(在整流器的情况下，则是整流器的输出电容器的电场)能提供所述脉冲。狄拉 克脉冲然后到达量子存储单元的共振器。所传输的电荷量(每单位时间的电荷=电流)不 是按振幅的大小，而是按脉冲的总和来定。但是如果真实带宽受到太强烈的限制，则狄拉克 脉冲偏离理想形式。由此可以测量脉冲的电流有效值，也就是说，脉冲变得更宽，并且只还 有减少的数量到达量子存储单元。从太大的尺度起，量子存储单元处的共振完全中止，充电 过程或者传输终止。可以利用该效应来调整传输功率。因此为了能够调节能量流，优选地可以如此采取行动，使得在直流电压源和量子 存储单元之间接入带宽调节器，其中以改变线路频率带宽的方式来调节传输。以这种方式 能从“冷端”、也就是冷电流流动的侧利用带宽调节器任意地控制能量流。如果整流器由于5过载不再能够就其输出电压而言保持存储单元处的共振电压Ures，则充电过程或者共振也 中止。为了能够在本地分配从直流电压源无损耗传输的能量并提供给固定或移动的负 载，优选地对该实施形式如此进行改进，使得通过高频宽带线路将量子存储单元与另一量 子存储单元并联，并且在所述存储单元之间优选地接入带宽调节器。因此例如可在建筑物 供暖或者汽车情况下将两个量子存储单元相互连接，其中能够利用两个存储单元之间的带 宽调节器控制能量流的量。按照本专利技术所述，优选地如此采取行动，使得使用另一量子存储单元作为直流电 压源。按照本专利技术的另一优选改进方案规定，使用太阳能电池或者光电二极管作为直流 电压源。如果利用快速(即高频宽带)线路将量子存储单元连接在光电二极管后面，那么 需要这种“冷”狄拉克电流脉冲。取消“热的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从直流电压源将电能无损耗地传输给有损耗的负载电路的方法，其中通过高频宽带线路将直流电压源与至少一个给有损耗的负载电路馈电的量子存储单元相连，使得以符合狄拉克函数的电流脉冲的形式将电能从直流电压源传输给存储单元，所述电流脉冲按照海森堡不定性关系引起不能确定的虚拟电压降。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CH 2007-10-31 01688/07用于从直流电压源将电能无损耗地传输给有损耗的负载电路的方法，其中通过高频宽带线路将直流电压源与至少一个给有损耗的负载电路馈电的量子存储单元相连，使得以符合狄拉克函数的电流脉冲的形式将电能从直流电压源传输给存储单元，所述电流脉冲按照海森堡不定性关系引起不能确定的虚拟电压降。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在直流电压源和量子存储单元之间接入 带宽调节器，其中通过改变线路的频带宽度调节传输。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，量子存储单元通过高频宽带线路与另 一量子存储单元并联，并且在所述存储单元之间优选地接入带宽调节器。3.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用另一量子存储单元作为 直流电压源。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用太阳能电池或者光电二 极管作为直流电压源。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，使用按照量子存储单元方式 被构造为呈长形且扁平的线路作为高频宽带线路。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将其它量子存储单元和/或 者带宽调节器中间连接在线路中。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，高频宽带线路具有超过 90MHz的带宽。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，选择具有借助于电绝缘材料 相互分隔的化学强偶极晶体的存储单元作为量子存储单元，其中根据虚拟光子共振效应将 电能存储在晶体中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述晶体以纳微粒的形式或者以具有纳 米厚度的层的形式存在。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述晶体以晶体改性金红石存在，尤 其被构造为TiO2晶体。11.根据权利要求8、9或10所述的方法，其特征在于，所述晶体和绝缘材料存在于交替 彼此重叠布...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗尔夫艾森宁，
申请(专利权)人：罗尔夫艾森宁，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]