1、6-1第六 章:脉 冲充电 电池系 统( Pulse-ChargingBatterySystems)从本 地环 境汲 取大 量能 源并 用来 给电 池充 电是 可能 的。 不仅 如此 ,但 当使 用这 种方 法的充电 时,电 池逐渐 适应这 种非常 规能源 的形式 ,而且 它们的 工作能 力也得 到了提 升。此 外,约 50 的 汽 车 电 池 由 于 不 再 有 充 电 能 力 而 被 遗 弃 , 应 对 这 种 类 型 的 充 电 和 再 生 做 出 充 分 反应。 这意味 着几乎 可以没 有成本 地创建 电池组 。然而 ,尽 管这 种经 济的 角度 非常 有吸 引力 ,但 使用 电池 的
2、实 际方 面对 任何 意义 上的 家庭应用 来说都 是不实 际的。 首先, 铅酸电 池往往 在反复 充电的 地方弄 得到处 都是酸 ,而这 是不适合 大多数 家庭的 地方。 其次, 建议电 池不要 少于二 十小时 周期放 电。这 意味着 ,一个 电池额 定 容 量 为 80安 培 小 时 ( AHr) 不 应 该 超 过 4安 培 的 电 流 供 应 。 这 是 一 种 破 坏 性 的 限 制 , 将电池 操作推 到了非 实用的 范畴里 ,除了 非常小 的负载 像灯、 电视 、 DVD刻录 机及类 似设备等有 着最低 功率要 求外。运 行 一 个 家 庭 最 主 要 的 成 本 是 那 些 加
3、 热 /冷 却 处 所 、 及 操 作 一 台 洗 衣 机 等 设 备 。 这 些 项目 有 一 个刚 刚 超 过 2千 瓦 的 最低 负 荷 容 量 。它 使 得 对 电 力的 要 求 没 有 任何 区 别 如 果 您 使用 一 个 12伏 、 24伏 或 48伏 的 电 池 组 。 无 论 选 择 哪 种 配 置 , 提 供 任 何 给 定 功 率 要 求 的 所 需 电池数 量是相 同的。 电池组 电压越 高,布 线直径 越小, 因为电 流越低 ,但功 率要求 保持不 变。因 此 , 要 以 功 率 提 供 一 个 2千 瓦 的 负 荷 , 要 求 总 电 流 从 2000/12的 12
4、伏 电 池 =167安 培 。使 用 80AHr的 电池 就是 42块 电池 。不 幸的 是, 下文 所述 的充 电电 路, 不会 给一 个正 在为 负载供电 的电池 充电。 这意味 着对于 一个需 求,如 加热, 是一个 日以继 夜的需 求,就 需要有 两组这 样 的电 池 组 , 这 就要 求 我 们 要 有 84块 电 池。 这 仅 仅 是 为了 最 小 的 2千 瓦 负载 , 这 意 味 着如果用 于加热 ,不可 能运行 洗衣机 ,除非 加热处 于关闭 状态。 因此, 允许一 些像这 样的额 外负载 , 电池 计 数 将 达 到 也 许 126块 。 忽略 成 本 , 并 假定 您 可
5、 以 找 到办 法 解 决 酸 的问 题 , 这个数 量电池 的纯粹 的物理 体积作 为生活 用电设 施与使 用就已 经是不 现实的 了。顺 带一提 ,您还需 要两个 有着 2.5千瓦 的运行 能力的 逆变器 。这就 使我们 认识到 象王沈 河 5千瓦 永磁电 机 /发电 机这种 紧凑、 且不需 燃料或 电池运 行的设备 的价值 了。然 而,脉 冲充电 系统是 重要的 ,因为 它们向 我们展 示本地 能源领 域的特 点以及如 何利用 它。6-2约 翰 贝 迪 尼 ( JohnBedini) 设 计 了 一 个 全 系 列 的 脉 冲 发 生 器 电 路 , 全 部 基 于 他 的 美国专 利
6、6545444里披 露的 1:1多股 线的扼 流圈组 件。这个 系统 是用 手使 转子 开始 旋转 的。 在磁 铁通 过三 绕组 “三丝 绕法 “线圈 时, 它在 所有 三个线 圈绕组 中感应 到一个 电压。 转子上 的磁铁 在经过 线圈时 ,有效 地贡献 能量给 电路。 一个绕 组通 过 电阻 “ R” 饲 入电 流 到一 个 晶体 管 的基 极 。紧 接 着这 个 晶体 管 的转 换 ,驱 动 一个 强电流 脉冲从 电池通 过次级 线圈绕 组,在 线圈顶 端产生 一个 “ 北 ” 极, 推动转 子前行 。由于 在线圈 绕组里 只有一 个变化 的磁场 产生电 压,恒 定晶体 管电流 通过线
7、圈二是 无法维 持晶体 管基极电 流通过 线圈一 的,而 晶体管 再次关 闭。通过 线圈 的电 流的 切割 导致 通过 一个 主要 的量 使电 压穿 越线 圈过 冲, 由一 个大 的电 压移动 到电 池轨 道之 外。 二极 管通 过防 止基 极电 压采 用低 于 0.7伏 的电 压来 保护 晶体 管。 第三 个线 圈, 显示 在左 边, 拾取 所有 这些 脉冲 并通 过 1000V额 定的 二极 管桥 进行 整流 。结 果所 产生的脉 冲直流 电流通 过一个 一次性 相机拆 下来的 电容器 ,因为 这些都 是为高 电压和 急速放 电而制造 的。电 容器上 的电压 迅速增 强并在 数个脉 冲后,
8、 里头储 存的能 量放电 ,通过 机械开 关触点进 入 “ 充电 ” 电池 。传动 带对的 轮子带 有一个 凸轮在 上面, 给出一 个机械 的轮系 减速, 使得触 点的连 续闭合 之间有 几个充 电脉冲 。把三 个线圈 绕组同 时放在 这个线 轴上, 并由三 根导线的 450匝组 成(线 圈绕制 前要标 注起始 端)。此设 备的 操作 有点 不寻 常。 用手 启动 转子 并逐 步获 得速 度直 至达 到其 最大 速率 。通 过转子上 每个磁 铁把能 量传递 给线圈 绕组的 量保持 不变, 但转子 移动越 快,能 量传输 的间隔 时间6-3越短 。从永 磁体收 获的每 秒能量 输入随 着速度 的
9、增加 而增加 。如果 旋转 足够 快, 运转 会发 生变 化。 目前 为止 ,取 自 “ 激励 ” 电池 的电 流已 经随 着速 度的 增 加 而 增 加 了 , 但 现 在 激 励 电 流 开 始 下 降 , 虽 然 速 度 还 在 增 加 。 其 原 因 是 速 度 的 增 加 导致线 圈被脉 冲前永 磁体已 经移过 了线圈 。这意 味着, 线圈脉 冲不再 推斥磁 铁的 “ 北 ” 面, 而是吸 引转子 上的下 一个磁 体的 “ 南 ” 极, 这使转 子继续 前行并 增加了 线圈脉 冲的磁 效应。 约翰 指出 这些 设备 的机 械效 率总 是低 于 100%的 能效 ,但 说到 这里 ,就
10、 可以 得到 COP=11的 结果。 许多人 做这些 设备永 远不会 设法获 得 COP1的性 能。重要 的是 ,标 准电 源供 电的 电池 充电 器一 个从 来没 有用 于对 这些 电池 充电 。显 然, 正确调整 贝迪尼 设备所 产生的 “ 冷电 ” 与常 规电力 有本质 的不同 ;虽然 在为电 气设备 供电时 ,两者都 可以执 行相同 的任务 。当首 次用辐 射能对 铅酸电 池充电 时,建 议第一 次电池 放电每 个单元至 少到 1.7伏, 对于 12伏电 池大约 是约 10伏。重要 的是 要在 任何 时候 都使 用约 翰的 图示 指定 的晶 体管 ,而 不是 列出 的作 为等 效的 晶
11、体管。 许多设 计利用 晶体管 的拙劣 命名的 “ 负电 阻 ” 的特 点。这 些半导 体没有 表现出 任何形 式的负 阻,而 是相反 ,显示 随着电 流的增 加而降 低正电 阻,部 分超出 了其运 行范围 。据 说 , 使 用 “ 李 兹 ” ( Litz) 线 可 以 增 加 该 装 置 的 输 出 , 怎 么 样 也 可 以 达 到 300 。 李兹线 是采取 三股或 更多股 的导线 扭在一 起的技 术。这 就是用 导线并 列伸展 制成, 取一段 长度来说 ,三英 尺,在 一个方 向旋转 导线束 中点几 圈。这 样生产 出顺时 针扭转 长度的 一半而 逆时针扭 转剩余 长度。 完成一 根
12、长导 线,这 根导线 沿长度 重复扭 转以顺 时针 逆时 针 顺时针 逆时 针 。然 后把导 线的末 端清除 其绝缘 并焊接 起来, 使成一 根三股 电缆, 然后电缆用 于绕制 线圈。 有人说 ,用三 根长的 多股线 并只是 在一个 方向把 它们扭 在一起 ,以制 成一根长 的绞合 三股电 缆几乎 与使用 李兹线 一样有 效。网 站 www.litz-供应 成品李 兹线。展示 约翰设 备的图 片的一 个网站 是:6- 意: 电池 ,特 别是 铅酸 电池 工作 时, 必须 小心 。充 电的 电池 中含 有大 量的 能量 ,而 使终端 短路会 造成很 大的电 流,可 能会引 起火灾 。有些 电池
13、在 充电时 释放出 氢气, 当与空 气混合 时 是 非 常 危 险 的 , 如 果 被 火 星 点 燃 就 可 能 会 发 生 爆 炸 。 如 果 严 重 过 充 电 或 用 地 大 电 流 充电 , 电 池 会 爆 炸 和 /或 着 火 , 所 以 可 能 会 有 套 壳 从 天 而 降 和 酸 性 化 学 物 乱 飞 的 危 险 。 甚 至 一块明 显清洁 的铅酸 电池也 会在容 器上腐 蚀出痕 迹,所 以你在 处理电 池后要 确保彻 底洗手 。带铅终 端的电 池,当 夹子夹 在上面 时,往 往流出 铅屑。 铅是有 毒的, 所以你 在处理 铅酸电 池的任何 部分后 请确保 洗手。 还要记
14、住一些 电池会 发生轻 微泄漏 ,所以 请避免 任何泄 漏。如 果你决定 用任何 电池做 实验, 那么你 这样做 必须自 己承担 全部风 险和责 任。本 文只是 提供信 息,不鼓 励你做 任何读 取信息 以外的 事情。另外 ,如 果你 对约 翰的 脉冲 电机 进行 了正 确的 调整 ,它 也许 能加 速到 每分 10,000转。 这对拾 取能源 是非常 有益的 ,但如 果用了 陶瓷磁 体,速 度会使 它们粉 碎并四 处乱飞 。有人 就曾试过 磁体碎 片嵌入 到天花 板上。 做一个 外壳把 转子和 磁体密 封起来 是明智 的,这 样如果 磁体粉碎 ,所有 碎片都 被安全 地包在 壳里。罗 纳 德
15、 耐 特 ( RonaldKnight) 在 处 理 电 池 和 脉 冲 对 电 池 充 电 方 面 有 多 年 的 专 业 经验。 他对电 池的安 全性评 说如下 :在我 所属 的所 有能 源群 体里 我没 有听 说过 任何 人有 一例 电池 的灾 难性 故障 ,而 且他 们大多数 都在我 研究的 不同的 系统中 使用电 池。然 而,那 并不意 味着它 就不会 发生。 在铅酸 电池的情 况下, 发生灾 难性故 障的最 常见的 原因是 ,跳火 导致电 池内部 组装在 一起的 、构成 电池腔室 的栅格 的故障 。任何 内部电 弧将导 致来自 氢气扩 充的压 力而快 速增强 ,使得 电池箱 出现灾
16、难 性故障 。我是 一个 美国 电池 的前 维护 工程 师, 所以 我可 以很 有信 心地 说, 当您 收到 新的 电池 ,至少从 那样的 那里, 你收到 的电池 要经过 最好的 测试, 以确保 制造商 卖的不 是垃圾 ,否则 将被打回 头。这 是一个 相对简 单的测 试,而 且由于 是在充 电的初 始期, 不浪费 时间, 也不会 因为电池 泄漏致 使测试 失败。 电池可 以采用 最大绝 对值电 流充电 。如果 电池在 初始充 电期间 没有因为 内部击 穿而拱 胀,那 么在所 设计的 常规使 用时很 可能也 不会拱 胀。然 而,所 有的保 障都6-5会因 为超出 其预期 寿命地 使用电 池而失
17、 效。我在 工作 中每 天都 目睹 数起 电池 盒的 灾难 性故 障。 电池 爆炸 时( 就象 一把 点四 五弹 头的手枪 的一轮 发射) ,我曾 恰好站 在旁边 ( 12英寸 以内) ,而我 只是被 吓了一 跳,并 不得不 换下 我 的 短裤 和 特 卫 强 ( Tyvek) 连 体 衣, 清 洗 我 的 胶靴 。 我 曾 与 几百 个 电 池 距 离非 常 接 近 地一 起 在 充 电 室 里 , 并 且 几 乎 每 个 工 作 日 都 见 到 电 池 爆 炸 , 而 我 从 未 见 过 两 个 并 排 在 一 起 爆炸, 也没见 过有一 个着火 或闪弧 毁坏到 盒子或 周围环 境的结 果
18、。我 甚至没 有见过 一次闪 弧,但我 的所见 所闻告 诉我充 电时总 是戴着 护目镜 是明智 的。在 家 里 我 把 我 的 新 的 凝 胶 电 池 放 进 一 个 厚 的 塑 料 拉 链 袋 子 里 , 拉 链 半 开 着 ; 而 在 外 面的 车 里 就 放 进 船 舶 用 电 池 箱 里 , 那 只 是 在 灾 难 性 故 障 的 极 少 的 机 会 里 或 更 有 可 能 是 发 生 了酸跑 到电池 箱外事 件时。排气 式电 池总 有一 个溢 出风 险, 这是 其最 常见 的危 险, 它们 应该 始终 放在 一个 塑料 内衬硬纸 板或侧 边高过 电池而 且无孔 的塑料 盒内。 你会惊
19、 讶于我 所找到 的环绕 在一个 正在充 电的排气 式铅酸 电池的 酸有多 远。要有 一个 应急 方案 ,保 持一 盒小 苏打 并在 水源 周围 ,以 便万 一酸 溢出 时中 和并 清洗 。最好是 在你的 铅酸电 池的位 置下面 和周围 有塑料 。罗 纳 德 耐 特 从 他 的 贝 迪 尼 充 电 电 池 得 到 的 功 率 比 来 自 电 路 的 驱 动 侧 大 十 五 倍 以 上 。 他强 调 , 这 并 不 会 立 即 发 生 , 因 为 正 在 充 电 的 电 池 必 须 通 过 反 复 地 充 电 和 放 电 循 环 进 行 “ 调制 ” 。 当 做 到 这 一 点 , 电 池 的
20、充 电 容 量 增 加 。 有 趣 的 是 , 如 果 正 在 充 电 的 电 池 组 的 容 量 增加 , 驱 动 侧 电 路 的 电 流 消 耗 率 却 不 会 增 加 。 这 是 因 为 给 电 池 充 电 的 能 量 是 从 环 境 流 入 而 不是 来 自 驱 动 电 池 。 驱 动 电 池 只 是 产 生 高 压 尖 峰 以 触 发 能 量 从 环 境 流 入 , 而 且 因 而 正 在 充 电的电 池组可 以是高 于 12伏驱 动电池 的更高 电压, 并可以 有任意 数量的 电池在 电池组 里。朗 布 夫 充 电 器 ( RonPughsCharger) 。 约 翰 贝 迪 尼
21、的 设 计 已 经 被 许 多 爱 好 者 实 验过并 加以发 展。这 决不会 减损整 个系统 和理念 是出自 于约翰 的事实 ,而我 要对约 翰以最 大的慷 慨 分 享 他 的 系 统 表 达 我 最 诚 挚 谢 意 。 还 要 感 谢 由 于 朗 布 夫 的 欣 然 同 意 , 他 的 贝 迪 尼 发 电6-6机的 细节呈 现在此 。让我 再次强 调,如 果您决 定建造 和使用 这些设 备之一 ,你这 样做完 全是风 险 自 负 , 并 且 你 的 行 为 不 能 归 咎 于 贵 妃 约 翰 贝 迪 尼 、 朗 布 夫 或 其 他 任 何 人 的 责 任 。 让我再 次强调 ,本文 档仅用
22、 于提供 信息, 并不推 荐或鼓 励您可 以构建 一个类 似的设 备。朗的 装置 比一 般系 统强 大得 多, 它有 十五 个线 圈绕 组, 而其 表演 是最 令人 印象 深刻 的。这里 是它高 速旋转 时的图 片:这不 是一 个玩 具。 它汲 取大 量的 电流 并有 着可 观的 充电 率。 这是 朗如 何选 择建 立自 己的设备 。转子 用铝合 金盘制 造,这 是他手 头就有 的,但 如果从 实验一 开始就 显示出 这是一 种非常适 合转子 的材料 ,他也 会选择 用铝做 转子的 。转子 有六块 磁体嵌 入其中 。它们 平均以 60度角分 隔开且 全部以 北极面 朝外。磁 铁 是 普 通 陶
23、 瓷 类 型 的 , 宽 约 22毫 米 , 长 47毫 米 和 10毫 米 高 。 朗 在 他 的 六 个 转 子 线 槽的每 一个都 用了两 个这种 磁体。 他买了 好几个 备用的 ,然后 把它们 按磁场 强度分 级,每 一块6-7磁体 都略有 不同。 朗用一 台高斯 计进行 这种分 级。另 一种方 法是使 用一个 约 30毫米 大小的 回形针 ,并测 量当磁 体移向 它时, 回形针 一端刚 刚开始 抬离桌 面的距 离:按强 度分 级磁 体, 然后 朗取 十二 块最 好的 并把 它们 配对 ,最 弱的 和最 强的 放在 一起 ,次弱的 和和次 强的, 等等。 这样就 产生六 对相当 密切匹
24、 配的磁 强。成 对的磁 体然后 用强力 胶紧黏在 转子适 当的位 置上:磁体 放入 壁凹 处并 不可 取, 尽管 这样 有可 能安 排一 个绕 着转 子圆 周的 抑制 层, 因为 在调节最 佳性能 时,磁 体面和 线圈之 间的空 隙约为 四分之 一英寸 ( 6毫米 )。如 上图所 示磁体 北极面 朝向外 。如果 需要, 磁体的 附着可 以通过 添加空 白的侧 板来加 强到转 子上, 使得磁 体黏合把 磁体对 的六个 面的五 个连接 起来:6-8嵌 入 在 转 子 外 缘 的 磁 铁 是 通 过 绕 制 的 作 为 1:1变 压 器 、 电 磁 铁 和 捡 拾 线 圈 的 “ 线 圈 ” 而起
25、 作用 的 。有 三 个这 样 的 “ 线 圈 ” , 每个 约 3英 寸长 并 以 19号 美国 线 规( 标 准线 规 20号 )的5股 线绕 制。 线圈 架用 7/8英 寸 (22毫 米 )外 径的 塑料 管制 成, 朗在 壁厚 1/16英 寸( 1.5毫 米)的 管 子 上钻 出 一 个 内 直径 3/4英 寸 ( 19毫 米 ) 的孔 。 线 圈 架 的尾 端 件 用 1/8英 寸 ( 3mm) 的PVC制 成 , 并 用 管 道 工 的 PVC胶 固 定 到 PVC管 子 。 线 圈 绕 组 用 的 是 五 根 导 线 , 互 相 绞 合 在一起 。这是 通过夹 紧五根 导线的 两
26、端以 形成一 个 120英尺 长的导 线束。然后 导线 束伸 出, 并穿 过一 套庭 园椅 的空 档以 避免 碰到 地面 。用 一把 电池 供电 的电 钻把一端 连到一 起,并 运转直 到电线 被松散 地拧在 一起。 这样往 往会把 导线的 末端拧 转得接 触面大于 导线的 中间段 。然后 再重复 这一步 骤,拧 转导线 束的另 一端。 值得顺 带一提 的是, 电钻在每 一端都 向同一 方向旋 转,以 保持所 有的拧 转都是 同一方 向。拧 好的导 线束被 收集在 一个大直 径的卷 筒上, 然后用 来绕制 “ 线圈 ” 。6-9绕好 的线 圈带 有端 板, 并事 先钻 孔, 以拧 紧在 1/4
27、英寸 ( 6毫米 )的 PVC基座 上, 基座 用螺 栓 上 在 3/4英 寸 ( 18毫 米 ) 的 中 密 度 纤 维 板 支 撑 架 上 。 把 一 张 纸 置 于 每 一 层 绕 线 上 面 有 助绕线 保持完 全均等 。6-10用这 种方 法制 造三 个线 圈, 然后 连接 到设 备的 主要 表面 。多 半可 能有 过六 个线 圈。 定位是 为了 在线 圈和 转子 磁体 之间 创造 一个 约 1/4英 寸( 6毫 米) 的可 调间 隙, 以便 找到 磁相 互作用的 最佳位 置。磁 效应通 过线圈 的型芯 材料被 放大。 这是由 一段镀 铜的氧 乙炔焊 丝做的 。把这根 线按尺 寸裁出
28、 ,并涂 以虫胶 清漆, 以防止 通过核 芯内部 涡流循 环时的 能量损 失。线 圈 绕 着转 子 以 相 同 组距 定 位 , 因 此是 相 距 是 120度 。 线 圈架 的 尾 端 片 用螺 栓 上 在 一 块1/4英寸 ( 6毫米 )的 PVC底板 上,板 上有长 圆固定 孔,以 使磁隙 可以调 整,如 下所示 :三个 线圈 共有 十五 个完 全相 同的 绕组 。一 个绕 组是 用来 检测 在旋 转时 转子 磁铁 到达 该线圈的 。转子 每旋转 一周, 这当然 会发生 六次, 因为转 子上有 六块磁 体。当 触发绕 组被磁 体激活, 所有余 下的十 六个线 圈都 被 以一 种极尖 锐的
29、脉 冲上电 ,而且 它有一 个非常 短的上 升时间 和非常 短的下 降时间 。这种 脉冲的 锐度和 短暂是 一种从 环境汲 取剩余 能量的 临界因 子,而 这 将 在 稍 后 做 更 详 细 的 解 释 。 电 子 线 路 安 装 了 三 个 铝 散 热 器 , 每 个 约 为 100毫 米 的 正 方形 。其 中两 个用 螺栓 连接 了五 个 BD243CNPN晶 体管 ,而 第三 个有 四个 BD243C晶 体管 安装6-11其上 。BD243晶 体 管 的 金 属 安 装 板 作 为 其 散 热 片 , 这 就 是 为 什 么 它 们 都 被 螺 栓 上 在 大 的 铝 板上。 BD24
30、3C晶体 管看来 就象这 样:电路 就构 建在 铝制 面板 上, 使得 晶体 管可 以直 接用 螺栓 固定 在它 上面 ,并 用绝 缘片 装在其顶 部以避 免与其 他组件 短路。 标准的 条形连 接器插 头件用 于间互 连,看 起来就 像这样 :6-12本设 备所 使用 的电 路很 简单 ,但 是因 为有 这么 多的 组件 ,图 示被 分割 成几 部分 ,以 适应页面 。这些 部分如 下所示 :6-13虽然 看起 来这 象是 一个 大而 复杂 的电 路, 事实 并非 如此 。您 会注 意到 有十 四个 完全 相同的电 路部分 。当中 的每一 个都是 很简单 的:这是 一个 非常 简单 的电 路
31、。 当触 发线 为正 时( 通过 磁体 经过 线圈 激励 ), 晶体 管猛 然导通, 加电给 线圈, 使之有 效跨接 驱动电 池。触 发脉冲 相当短 暂,因 而晶体 管几乎 立刻就 断开了 。 这 就 是 电 路 运 行 得 以 微 妙 的 点 。 线 圈 的 特 点 就 是 这 样 , 这 个 尖 锐 的 供 电 脉 冲 和 突 然 切断, 导致跨 线圈电 压迅速 上升, 把晶体 管集电 极电压 拖上高 达几百 伏。幸 运的是 ,这种 效应是能 量取自 环境, 它有别 于传统 的电力 ,谢天 谢地, 对晶体 管损害 很小。 这种电 压的上 升,有 效 地 “ 翻 转 ” 三 个 一 套 的
32、1N4007二 极 管 , 令 其 强 烈 传 导 , 把 过 剩 的 自 由 能 伺 入 充 电 电6-14池。 朗使用 三个平 行的二 极管是 因为它 们的载 电流容 量和热 工特性 要优于 单个的 二极管 。这是一 种常见 的做法 ,而且 可以并 联放置 任意数 量的二 极管, 有时可 以多达 10个。这是 电路的 其他部 分唯一 的生成 触发信 号的一 节:当一 块磁 铁经 过含 有触 发器 的线 圈绕 组时 ,会 在绕 组里 产生 一个 电压 。触 发信 号的 强度控 制 是 使 它 通 过 一 个 普 通 汽 车 的 6瓦 特 12伏 的 灯 泡 , 然 后 使 它 通 过 一 个
33、 电 阻 进 一 步 限 制 电流。 为了允 许一定 程度地 用手动 控制触 发信号 的强度 ,电阻 分成定 值电阻 和可变 电阻( 许多人喜 欢称之 为 “ 电位 器 ” )。 这种可 变电阻 和线圈 与转子 之间间 隙的调 节是这 台设备 唯一的调整 。灯泡 具有多 个功能 。当调 整正确 时,灯 泡会发 出朦胧 的辉光 ,这是 非常有 用的操 作指示。 然后触 发电路 通过其 470欧姆 的电阻 伺给每 个晶体 管的基 极。约 翰 贝 迪 尼 打 算 采 用 一 个 更 强 有 力 的 措 施 , 用 美 标 18号 ( 标 准 线 规 19号 ) 重 型 铜 线来 给 电 路 面 线
34、, 并 使 用 MJL21194晶 体 管 和 1N5408二 极 管 。 他 通 过 下 调 可 变 电 阻 和 减 少 固定 电 阻 到 只 有 22欧 姆 来 增 强 触 发 驱 动 。 MJL21194晶 体 管 具 有 与 BD243C晶 体 管 相 同 的 针 脚连接 。这是 约翰电 路的起 始部分 :6-15有 多 种 方 法 构 建 此 电 路 。 朗 显 示 了 两 种 不 同 的 方 法 。 第 一 种 是 上 面 显 示 的 , 并 且 使 用paxolin条 ( 合 成 树 脂 粘 结 纸 , 印 刷 电 路 板 材 料 , paxolin是 商 标 ) 在 铝 质 散
35、 热 片 上 来 安 装 的元件 。另一 种方法 显而易 见,用 粗铜线 架空来 避开铝 板,以 为组件 提供一 个清洁 而安全 的安装环 境,如 下所示 :6-16重 要的 是 要认 识 到一 个 BD243C晶 体管 的 集电 极 内部 连 接到 散 热器 板 是用 于 这个 晶 体管的物 理安装 的 。由 于电路 没有把 这些晶 体管的 集电极 电气地 连接在 一起, 它们不 能只是 用螺栓拧 在一个 单一的 散热器 板上。 上图可 能会造 成错误 的印象 ,因为 它没有 清晰表 明金属 螺栓在适 当位置 拧紧晶 体管并 不直接 拧入铝 板,而 是被拧 入到塑 料三通 螺母。另一 种方
36、法, 经常 被高 功率 电子 电路 的制 做者 使用 ,就 是在 晶体 管和 常见 的散 热器 板之间使 用云母 垫圈, 并用塑 料的紧 固螺栓 、或用 在紧固 件与板 之间使 用带有 塑料绝 缘套的 金属螺栓 。云母 具有非 常有用 的良好 的导热 性,但 不导电 。云母 “ 垫片 ” 的外 形可与 晶体管 封装外形 相适应 ,这可 以由晶 体管的 供应商 提供。 在这个 实例中 ,似乎 很明显 在这个 电路中 散热不是 一个问 题,其 中可以 预期的 一种方 式就是 当从环 境汲取 的能量 正是通 常被称 为 “ 冷 ” 的电力 ,因为 它在电 流增强 时会使 元件降 温,而 不是象 传统
37、电 力一样 对它们 进行加 热。这种 特殊的 电路板 安装在 本机背 面:6-17虽然 电路 图中 显示 了一 个十 二伏 驱动 器电 源, 这是 很常 见的 电源 电压 ,朗 有时 用一 个总线运 行的供 电装置 来为他 的设备 提供动 力,它 显示为 一个相 当平凡 的 43瓦功 率输入 。应该 指出的 是,这 个装置 是通过 汲取额 外的环 境能量 而运行 的。如 果任何 企图要 造成环 境能量 自我返回 的回路 ,或者 通过一 个由这 台设备 本身充 电的电 池来直 接驱动 这个装 置,那 么能量 的汲入会 受到扰 乱。如 果一个 逆变被 用于置 换能量 为交流 电,而 后又用 了一台
38、 降压变 压器和 稳压电源 整流电 路,那 么用一 个充过 电的电 池为设 备供电 或许才 是可能 的。由 于功率 如此低 ,应该很 容易可 以用电 池和太 阳能电 池板进 行脱网 操作。在充 电过 程中 关闭 正在 充电 的电 池去 运行 一个 负载 是不 可能 的, 因为 这会 扰乱 能量 流。这 些 电 路的 某 些 建 议 说取 一 条 隔 离 的 4英 尺 长 的接 地 棒 用 于 把驱 动 电 池 的 负极 接 地 , 但 到今天为 止,朗 没有做 过这个 实验。 顺带一 提,把 任何一 个铅酸 蓄电池 用电池 盒封装 起来是 一种很好 的做法 。船舶 用品杂 货商能 够供货 ,因
39、为 这在游 艇运动 中使用 是非常 广泛的 。在裁 切用 于涂 漆并 推入 线圈 架里 的导 线长 度时 ,朗 用一 个夹 具以 确保 所有 的长 度都 是相同的 。这个 装置如 下所示 :6-18大剪 刀和 金属 角钢 钳到 工作 台之 间的 距离 使导 线的 每段 剪切 长度 尺寸 完全 满足 要求 ,而塑料 容器则 收集裁 切好的 段,以 备涂布 虫胶清 漆或聚 氨酯透 明清漆 之用, 然后用 于线圈 芯。这 种 设 备运 行 时 经 验 尤为 重 要 。 100欧 姆 可 变电 阻 器 应 该 是一 种 线 绕 类 型, 因 为 它 要 运送 可 观 的 电 流 。 最 初 可 变 电
40、 阻 设 为 最 小 值 并 加 电 。 这 使 转 子 开 始 转 动 。 随 着 旋 转 速 度 的 增加, 可变电 阻逐步 加大, 而一个 最快的 速度将 会在可 变电阻 中部范 围找到 ,即大 约 50欧姆 电阻。 进一步 增加电 阻将导 致速度 降低。下 一 步 是 把 可 变 电 阻 再 次 调 到 最 小 值 的 位 置 上 。 这 将 导 致 转 子 离 开 其 先 前 的 最 大 速 度(约 1,700转 /分) ,并 再次 增加 速度 。随 着速 度开 始再 次上 升, 可变 电阻 再一 次逐 渐调 整,增加 其电 阻值 。当 可变 电阻 再次 到达 其中 间点 位置 时,
41、 转子 速度 提高 到 3,800转 /分。 这可 能对于 所有实 际目的 来说, 速度都 足够快 的了, 而以这 样的速 度,甚 至转子 极细微 的不平 衡都变得 相当明 显。要 达到比 这还要 快的速 度,就 要求施 工精度 达到极 高的水 准。请 记住转 子具有大 量的能 量存储 在这个 速度里 ,所以 潜在着 非常大 的危险 。如果 转子断 裂或磁 铁脱离 ,储存的 能量会 产生高 度危险 的抛射 体。这 就是为 什么构 造一个 转子的 外壳是 明智的 ,虽然 上面的 照片 没 有显 示 。这 可 能是 线 圈之 间 的一 个 U形 通道 。 该通 道 将捕 获 并遏 制 任何 碎 片
42、可 能 以任何 方式逃 脱。如果 你在 这个 调整 过程 中来 测量 电流 ,会 看到 转子 加速 时它 是减 少的 。这 看起 来好 像设备 的 效 率 正 在 上 升 。 或 许 如 此 , 但 在 目 的 是 生 成 辐 射 能 来 给 电 池 组 充 电 的 情 况 下 未 必 是 好事 。约 翰 贝 迪尼 表 明, 真 正的 充 电发 生 在当 设 备的 电 流消 耗 在转 子 最大 速 度时 为 3到 5+安培, 而不是 极小的 50毫安 消耗, 这可以 达到, 但不会 产生充 分的充 电。通 过提高 输入电 压到24伏或 甚至更 高,可 以增加 功率 约翰 贝迪 尼运行 的是 4
43、8伏, 而不是 12伏。该设 备可 以进 一步 调整 ,通 过把 它停 下来 并调 整线 圈和 转子 间的 间隙 ,然 后启 动, 重复这样 的过程 。调到 的最佳 状态是 转子速 度达到 最快。上 面 的 文 字 是 为 了 对 约 翰 贝 迪 尼 的 发 明 之 一 做 一 个 实 践 性 的 介 绍 。 目 前 似 乎 应 当 先 解释 一 下 发 生 了 什 么 事 才 是 恰 当 的 。 在 资 料 最 翔 实 的 书 能 量 来 自 真 空 观 念 和 原 理 ( EnergyFromTheVacuum- ConceptsandPrinciples) ( 国 际 标 准 书 号 0
44、-9725146-0-0)6-19中, 汤姆 比尔 登( TomBearden)对 这种类 型的系 统提出 了解释 。虽然 说明的 主要对 象似乎是 约翰的 连续运 行了三 年的、 有着有 功负荷 并给自 己的电 池重复 充电的 电机系 统,这 说明似乎 也适用 于本系 统。我 试着在 这里做 个总结 :在处 理电 子电 路中 的铅 酸电 池时 ,传 统电 气理 论还 不够 深入 。铅 /酸电 池是 一种 极端 地非线 性装置 ,而且 有着广 泛的制 造方法 ,这使 得难以 呈现一 个综合 性的说 明来涵 盖所有 类型的细 节。然 而,与 流行的 看法相 反,其 实有至 少有三 个独立 的电流
45、 ,在电 池供电 的电路 中流动:1. 离子 电流流 动在电 池内部 的极板 间的电 解液中 。这种 电流不 离开电 池和进 入外部 的电子电 路。2. 电子 电流从 极板向 外流动 进入外 部电路 。3.电流 从沿着 外部电 路的环 境流动 而进入 电池。电池 内部 的化 学过 程的 确相 当复 杂, 涉及 到与 这里 无关 的额 外的 电流 。从 环境 流出 的电流流 动电子 流绕着 外部电 路再进 入电池 。这是 “ 冷 ” 电, 与常规 电力相 当不同 ,而且 它可以比传 统教科 书中所 描述的 标准电 流大得 多。一 个电池 当它有 相当数 量的 “ 冷 ” 电充 电时, 会对这 种
46、能源 有着无 限的容 量,它 可以从 一个标 准的电 池充电 器吸收 一个星 期或更 久的常 规能源, 而完全 无需提 高电池 电压。重 要 的 一 点 是 理 解 , 电 池 铅 板 中 的 离 子 比 电 子 有 着 大 得 多 的 惯 性 (事 实 上 有 数 十 万倍) 。因此 ,如果 一个电 子和一 个离子 都突然 得到一 个相同 的推力 ,电子 将比离 子会更 快实现 快 速 移 动 。 这 是 假 设 在 电 池 极 板 里 的 外 部 电 子 流 与 离 子 流 是 同 相 的 , 但 这 不 必 如 此 。 约翰 贝迪 尼故意 通过对 电池极 板施加 一个极 尖锐的 上升电
47、势来蓄 意利用 动量的 差异。在第 一个 瞬间 ,这 会导 致电 子在 极板 上堆 积, 此时 它们 正在 等待 重得 多的 离子 来获 得移动 。 这种 电 子 的 堆 积推 动 电 池 终 端的 电 压 上 升 到高 达 100伏 。 这反 过 来 又 导 致能 量 回 流 到 电路以 及电池 ,同时 ,提供 电路功 率和给 电池以 高电平 的充电 。这种 过度的 电势还 导致从 环境流入 电路中 的能流 大大提 高,即 增强了 驱动外 部电路 的功率 ,又提 高了电 池的充 电率。 该电路的 电池现 在有一 半是 180度的 异相位 以电路 供电的 半个电 路。6-20重 要 的 是 要
48、 明 白 , 电 路 驱 动 能 量 和 充 电 电 池 的 能 量 并 不 来 自 施 加 到 电 池 的 尖 脉 冲 。 相反, 额外的 能量流 来自环 境,由 贝迪尼 电路产 生的脉 冲所触 发。换 言之, 贝迪尼 脉冲起 的是外部 能量源 的自来 水龙头 的作用 ,而本 身并非 额外的 功率源 。如果 贝迪 尼电 路调 整正 确, 脉冲 会在 叩开 的能 源流 入即 将结 束之 前非 常急 剧地 被切 断。这会 进一步 增强效 应,由 于楞次 定律反 应而引 起一个 感生冲 击性过 电压, 其采取 的过电 压电势 高 达 400伏 。 这进 一 步 影 响 本地 环 境 , 汲 入一
49、个 甚 至 更 高程 度 的 功 率 并延 长 时 间 周 期, 在此周 期内, 额外能 流即流 入电路 ,也流 入电池 。这就 是为什 么贝迪 尼脉冲 系统的 精确调 整是如此 重要。自充 电变 型 ( TheSelf-chargingVariation)。 这些 电池脉 冲充电 器的一 个主要 缺点是 被认为它 不可能 对设备 自供电 ,也不 能在电 池充电 过程中 增强电 池的运 行。有 一个变 型的脉 冲充电器 ,它在 电机运 行时的 确增强 了驱动 电机, 运行时 ,实际 提高电 机驱动 ,这里 显示的 是这个特 定的实 现:6-21转子 重量约 5磅( 2公斤 ),以 其尺寸 而言是 非常沉 重的, 因为它 是用层 压地板 建造, 并具有 1.875英寸 ( 48毫米 )的厚 度来匹 配磁体 的宽度 。有十 块尺寸 为 1.875” 0.875” 0.25”( 48毫米 22毫米 6毫米 )的磁 体,成 对组合 ,生成 的磁集 尽可能 匹配。 也就是说, 最强的 与最弱 的,次 强的与 次弱