WO2021190776A2 - Vorrichtung zur wandlung von energie aus dem quantenvakuum - Google Patents

Vorrichtung zur wandlung von energie aus dem quantenvakuum Download PDF

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WO2021190776A2
WO2021190776A2 PCT/EP2020/081044 EP2020081044W WO2021190776A2 WO 2021190776 A2 WO2021190776 A2 WO 2021190776A2 EP 2020081044 W EP2020081044 W EP 2020081044W WO 2021190776 A2 WO2021190776 A2 WO 2021190776A2
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WO
WIPO (PCT)
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energy
coil
consumer
battery
direct current
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Application number
PCT/EP2020/081044
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Nesch
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2021190776A2 publication Critical patent/WO2021190776A2/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K53/00—Alleged dynamo-electric perpetua mobilia

Definitions

  • the invention relates to a device for converting energy from the quantum vacuum according to claim 1.
  • No. 6,362,718 B1 discloses an electromagnetic generator without moving parts, comprising a permanent magnet and a magnetic core with first and second magnetic paths.
  • a first input coil and a first output coil extend around portions of the first magnetic path, while a second input coil and a second output coil extend around portions of the second magnetic path.
  • the input coils are alternatively pulsed to provide induced current pulses in the output coils.
  • Driving electrical current through each of the input coils reduces the flux of the permanent magnet within the magnetic path around which the input coil extends.
  • the magnetic core comprises annularly spaced plates with posts and permanent magnets which extend alternately between the plates.
  • An output coil extends around each of these posts.
  • Input coils that extend around portions of the plates are pulsed to cause the induction of current within the output coils.
  • the invention is based on the object of specifying a device and a method for converting energy from the quantum vacuum.
  • the object is achieved according to the invention by a device for converting energy from the quantum vacuum with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 10.
  • a device according to the invention for converting energy from the quantum vacuum comprises at least one coil, a circuit for generating a pulsating direct current through the coil and an electrical consumer connected to the coil.
  • the circuit for generating the pulsating direct current is designed in such a way that the coil is guided to magnetic saturation during a direct current pulse and the direct current pulse then ends and self-induction takes place in the coil.
  • the energy contained in the magnetic field of the coil comes from the quantum vacuum. This energy correlates directly with the current flowing through the coil.
  • the energy that is fed to the coil in order to build up the magnetic field is not the energy that is then contained in the magnetic field of the coil and is released again through self-induction when the primary coil is switched off, but only the energy that had to be applied to counteract the Self-induction voltage to build up the electrical current according to Lenz's rule (i.e. the energy to counter the “repulsive force” of the primary coil to increase one's own current).
  • the magnetic field collapses and induces the so-called self-induction voltage, whereby the current flow in the primary coil is maintained in the same direction.
  • the energy emitted is greater than the energy stored in the magnetic field, because again the counter-voltage, which is generated by the collapse of the magnetic field and is opposite to the current, occurs with a time delay (analogous to switching on).
  • the coil is arranged around a ferromagnetic core.
  • At least one secondary coil is arranged around the ferromagnetic core.
  • the transformer principle allows both the electrical energy yield at the coil or primary coil and the proportion of magnetic energy from the quantum vacuum, against which no work had to be done, to be maximized via the existing ferromagnetic core and thus the electrical energy yield over the Secondary coil, based on the magnetic flux of the primary coil, against which no work had to be done, is maximized.
  • the secondary coil has a larger number of turns than the coil or primary coil.
  • At least one rectifier is provided for rectifying a current emitted by the coil on the basis of the self-induction.
  • At least one capacitor is provided for smoothing a voltage provided by the rectifier.
  • the circuit for generating the pulsating direct current is designed in such a way that pauses between the direct current pulses are at most as long as five times the time constant t of the circuit comprising the coil and the electrical consumer. At this time, the self-induction current has dropped to a low level.
  • the circuit for generating the pulsating direct current is designed to alternately generate positive and negative direct current pulses. This is particularly advantageous when using a ferromagnetic core. Due to the permeability of the ferromagnetic core, a static magnetic field would form in the ferromagnetic core after the first direct current pulse. Since this is disadvantageous for the function desired here, counter-pulsing should be used, that is, the application of current pulses takes place alternately with a positive and a negative pulse.
  • an inverter is provided in order to convert a direct voltage provided by the rectifier into an alternating voltage and feed it to an alternating voltage network.
  • a method according to the invention for converting energy from the quantum vacuum is carried out with a device as described above.
  • the pulsating direct current is operated with direct current pulses of such a pulse length that the coil is guided to magnetic saturation during a direct current pulse and the direct current pulse then ends and self-induction takes place in the coil.
  • an arrangement for using energy provided by at least one device as described above is specified.
  • the arrangement is connected to an output of the device for drawing electrical energy and is connected to an input of the device to return part of this energy, the arrangement being configured to send at least part of the energy that is not returned to a consumer and / or to a Battery.
  • the part returned to the input of the device covers 100% of its energy requirements. Since the device takes energy from the quantum vacuum, the energy delivered by the device at its output is more than the energy provided at its input. The excess over this can be given off at an output of the arrangement as freely available energy, for example to an electrical consumer. Alternatively, this energy can be temporarily stored in a battery.
  • the arrangement comprises at least one consumer unit, comprising at least one consumer and a battery, the battery being designed as a buffer store for intercepting power peaks of the consumer and for starting the device.
  • a battery control and monitoring unit is provided which is configured to acquire data on a fill level of the battery and on the power output and / or power consumption of the battery.
  • At least one energy return unit is provided which is configured to use from the energy output at the at least one capacitor, which is more than 100% of the energy fed into the device, that of 100% of the energy required by the device to be fed back into its input and at least some of the energy that has not been returned to the consumer and / or to the battery.
  • the energy feedback unit comprises a DC / AC converter for inverting the voltage from the capacitor, an AC / DC converter for rectifying the inverted voltage, a transformer for galvanic isolation between the DC / AC converter and the AC / DC converter and a step-up / step-down converter for adapting a voltage level of the rectified voltage for charging the battery and / or for feeding the input and / or the consumer.
  • a first control unit is provided which is configured to use the data on the level of the battery and the power output and / or power consumption of the battery to switch the device on and off and the maximum withdrawal and / or supply of electrical energy from the To control and / or regulate battery or in the battery, such that the battery contains at least enough energy to start the device.
  • a consumer control and monitoring unit is provided in the consumer unit, which is configured to record data on the consumption of power by the consumer and to forward it to the first control unit, the first control unit also being configured to use this data to achieve a maximum power supply to control the consumer and a shutdown of the consumer when no more electrical energy can be made available.
  • the first control unit is further configured to generate control signals for electronic switches in the load circuit for the primary side.
  • a second control unit is provided for controlling the energy return units.
  • Figure 1 is a schematic view of a primary coil and a diagram with a current with which the primary coil is applied,
  • FIG. 2 shows a schematic view of the primary coil, the first time-delayed reaction to the rise in the current in the primary coil being built up with a separate magnetic field with a magnetic flux of the primary coil delayed in relation to the rising current,
  • FIG. 3 shows a schematic view of the primary coil, the second time-delayed reaction being the self-induction voltage caused by the self-induction of the magnetic field building up in the primary coil in accordance with Lenz's rule, being built up with a time delay in relation to its own magnetic field,
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the energy ratios in the primary coil over time when a current pulse is switched on
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the energy ratios in the primary coil when the current pulse is switched off
  • Figure 6 is a schematic view of the primary coil on a ferromagnetic core
  • Figure 7 is a schematic view of a transformer, comprising the primary coil, the ferromagnetic core and a secondary coil,
  • Figure 8 is a schematic view of an electrical circuit for a primary side of the transformer
  • FIG. 9 is a schematic diagram of voltage pulses over time
  • FIG. 10 is a schematic view of an electrical circuit for a secondary side of the transformer
  • FIG. 11 shows a pulse diagram in which the voltage applied to the circuit on the primary side and control pulses for the gates of the electronic switches are shown
  • FIG. 12 shows a schematic view of a further, simple embodiment of a circuit for converting energy from the quantum vacuum
  • FIG. 13 shows a schematic view of an arrangement for utilizing energy from the quantum vacuum
  • FIG. 14 shows a schematic view of a possible embodiment of the arrangement and of a device for converting energy from the quantum vacuum.
  • the invention relates to a circuit for converting energy from the quantum vacuum.
  • FIG. 1 is a schematic view of a primary coil 1 and a diagram with a current I with which the primary coil 1 is applied.
  • the primary coil 1 generates energy from the quantum vacuum by applying very short but powerful direct current pulses from an electrical source to the primary coil 1, each of which is followed by a pause (without the addition of energy from the electrical source), which is significantly longer than the length of the direct current pulses .
  • the jump change (idealized an infinitely fast change from 0 to 1) of the current I causes an increase in the current I in the primary coil 1 (action) and the resulting reactions occur with a time delay:
  • FIG. 2 is a schematic view of the primary coil 1, the first time-delayed response to the rise in the current I in the primary coil 1 being built up with a separate magnetic field with a magnetic flux f of the primary coil 1 with a time delay to the rising current I.
  • FIG. 3 is a schematic view of the primary coil 1, the second time-delayed reaction being the self-induction of the primary coil 1 Magnetic field according to Lenz's rule caused self-induction voltage Us, which acts against the voltage of the source, is built up with a time delay to its own magnetic field and is therefore built up with a time delay to the increasing current I, which here - due to the jump change - idealized, increases at infinite speed.
  • the energy contained in the magnetic field comes from the quantum vacuum. This energy correlates directly with the current I flowing through the primary coil 1.
  • the energy that is supplied to the primary coil 1 in order to build up the magnetic field is not the energy that is then contained in the magnetic field of the primary coil 1 and is released again through self-induction when the primary coil 1 is switched off, but only the energy that had to be applied, in order to build up the electric current I against the self-induced voltage Us according to Lenz's rule (i.e. to increase the energy against the “repulsive force” of the primary coil 1, to increase one's own current).
  • FIG. 4 is a schematic diagram to illustrate the energy ratios in the primary coil 1 over time t when a current pulse is switched on.
  • FIG. 5 is a schematic diagram to illustrate the energy ratios in the primary coil 1 when the current pulse is switched off.
  • the magnetic field collapses and induces the so-called self-induction voltage Us, as a result of which the current flow in the primary coil 1 is maintained in the same direction.
  • the energy W A emitted is greater than the energy WM stored in the magnetic field, because again the counter-voltage, which is generated by the collapse of the magnetic field and counteracts the current I, occurs with a time delay (analogous to switching on).
  • the energy balance is formed as follows: Because when the primary coil 1 is switched on, less electrical energy Wz is required to build up the magnetic field and when the primary coil 1 is switched off, more electrical energy W A is released than is stored in the magnetic field, resulting in the following energy W F released from the quantum vacuum:
  • FIG. 6 is a schematic view of the primary coil 1 on a ferromagnetic core 2.
  • FIG. 7 is a schematic view of a transformer 4, comprising the primary coil 1, the ferromagnetic core 2 and a secondary coil 3.
  • the transformer principle allows the existing ferromagnetic core 2 to maximize both the electrical energy yield at the primary coil 1 and the portion of the magnetic energy W K from the quantum vacuum, against which no work had to be done, and thereby the electrical energy yield is maximized via the secondary coil 3, based on the magnetic flux f of the primary coil 1, against which no work had to be done.
  • a tertiary coil or additional coils It is also possible to install a tertiary coil or additional coils.
  • the number of additional coils is limited by the fact that the magnetic resistance of the system becomes too high, which minimizes the portion of the magnetic flux f against which no work had to be done.
  • the following exemplary embodiment therefore works with a transformer principle (primary coil 1 and a coil for amplification (secondary coil 3)).
  • FIG. 8 is a schematic view of an electrical circuit for a primary side of the transformer 4, comprising a bridge rectifier 5 composed of four diodes D1, D2, D3, D4 and, in their bridge branch, a parallel connection composed of a capacitor C1 and an ohmic load R1, which can be adjustable .
  • the Inputs of the bridge rectifier 5 are connected in parallel with the primary coil 1, one of the inputs being directly connected to the primary coil 1 and the other input being connected to the primary coil 1 via an electronic switch 6.
  • This parallel connection is located in the bridge branch of an H-bridge 9 formed from four electronic switches 8.1, 8.2, 8.3, 8.4.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the voltage pulses over time t.
  • the circuit should as far as possible be able to supply the energy of the primary coil 1 generated by the self-induction of the primary coil 1 to an electrical consumer R1 in a smoothed form.
  • the circuit should be designed in such a way that the falling magnetic field in both directions (due to the counter-pulse) and therefore the electrical self-induction energy with both current directions 11 and I2 - rectified - is fed to the capacitor C1.
  • the bridge rectifier 5 shown in FIG. 8 allows both a current direction 11 and an opposite current direction I2 to be rectified in such a way that the capacitor C1 is always charged with the same polarity.
  • the capacitor C1 has the effect that the voltage level is smoothed so that an essentially constant voltage is applied across the ohmic load R.
  • the electronic switch 6 has the effect that a signal generator can be used to control when the bridge rectifier 5 is switched on and when it is not. This is important because the bridge rectifier 5 should only be active when the self-induction energy of the primary coil 1 is to be processed, i.e. only when the primary coil 1 is switched off from the external energy source and not when the primary coil 1 is switched on (i.e. when the primary coil 1 is charged by the external energy source).
  • FIG. 10 is a schematic view of an electrical circuit for a secondary side of the transformer 4, comprising a bridge rectifier 7 composed of four diodes D5, D6, D7, D8 and a parallel connection composed of a capacitor C2 and an ohmic load R2, which can be adjustable.
  • the circuit should be able to supply the electrical energy generated by the self-induction of the secondary coil 3 to an electrical consumer R2 in a smoothed form.
  • the circuit should be designed in such a way that the falling magnetic field in both directions (due to the counter-pulse) and therefore the electrical self-induction energy with both current directions I1 and I2 are fed rectified to the capacitor C2.
  • the bridge rectifier 7 allows both the current direction 11 and the current direction I2 to be rectified in such a way that they always charge the capacitor C2 with the same polarity.
  • the capacitor C2 has the effect that the voltage level is smoothed so that an essentially constant voltage is applied across the ohmic load R2.
  • All actively involved electronic components should withstand high currents of up to about 20A, for example.
  • the electronic switches 6 can be equipped with a heat sink.
  • the primary coil 1 is connected to the external energy source via the electronic switches 8.2, 8.3. A positive pulse is switched on, as shown in FIG. As a result, the magnetic field is built up in the primary coil 1.
  • the primary coil 1 is separated from the external energy source in that the electronic switches 8.2, 8.3 are switched off again.
  • the positive pulse is switched off, as shown in FIG.
  • the magnetic field of the primary coil 1 collapses and a self-induction therefore takes place in the primary coil 1.
  • the electronic switch 6 is switched on so that the self-induction energy is fed to the capacitor C1 and is available in a smoothed form to the electrical consumer R1.
  • the primary coil 1 is connected to the external energy source via the electronic switches 8.1, 8.4.
  • a negative pulse is switched on, as shown in FIG.
  • the primary coil 1 is separated from the external energy source in that the electronic switches 8.1, 8.4 are switched off again.
  • the negative pulse is switched off, as shown in FIG.
  • the magnetic field of the primary coil 1 collapses and a self-induction therefore takes place in the primary coil 1.
  • the electronic switch 6 is switched on so that the self-induction energy is fed to the capacitor C1 and is available in a smoothed form to the electrical consumer R1.
  • FIG. 11 is a pulse diagram in which the voltage U applied to the circuit on the primary side, as well as control pulses G6, G8.1, G8.2, G8.3, G8.4 for control inputs or gates G of the electronic switches 6, 8.1, 8.2 , 8.3, 8.4 are shown.
  • the circuit on the secondary side consists of the bridge rectifier 7 with the connected capacitor C2.
  • the circuit has the following function:
  • the magnetic field of the primary coil 1 also flows through the secondary coil 3 (due to the ferromagnetic core 2).
  • a current I is induced through the secondary coil 3, which is fed to the capacitor C2 in a rectified form.
  • the voltage level is kept essentially constant by the capacitor C2, as a result of which an essentially constant voltage is applied to the electrical load R2.
  • the magnetic field When the positive pulse at the primary coil 1 is switched off, the magnetic field also collapses in the secondary coil 3. As a result, the secondary coil 3 induces a current I in the opposite direction, which is fed to the capacitor C2 in a rectified form. The voltage level is kept essentially constant by the capacitor C2, as a result of which an essentially constant voltage is applied to the electrical load R2.
  • the magnetic field of the primary coil 1 also flows through the secondary coil 3 (due to the ferromagnetic core 2).
  • the magnetic field that builds up causes the Secondary coil 3 induces a current I which is fed to capacitor C2 in rectified form.
  • the voltage level is kept essentially constant by the capacitor C2, as a result of which an essentially constant voltage is applied to the electrical load R2.
  • the circuit on the secondary side is the self-induction voltage Us of the secondary coil 3 - caused by a sudden change in the voltage applied to the primary coil 1 (switching on and off the external energy source, each with positive and negative pulses) - an electrical consumer R2 is fed in in a rectified and, because of the capacitor C2, smoothed form. This happens four times per period:
  • FIG. 12 is a schematic view of a further, simple embodiment of a circuit for converting energy from the quantum vacuum, comprising an energy source for providing a voltage U on a parallel circuit made up of a coil 1 and a series circuit made up of a diode D and an electrical load R.
  • a switch in particular an electronic switch 8, is provided for switching the voltage U on and off at this parallel connection. So that the conversion of electrical energy from the quantum vacuum comes into measurable ranges, the switching frequency of the switch should be sufficiently high, i.e. the switch should be closed and opened again very quickly.
  • All embodiments can be designed with or without a ferromagnetic core 2. Even without a ferromagnetic core 2, a secondary coil 3 and further coils can also be introduced, for example by winding the coils into one another.
  • the two electrical loads R, R1, R2 are as ohmic resistors, i.e. H. Consumers that convert electrical energy into heat are shown. This is just an exemplary use of the electrical energy. Any other consumer, such as a DC motor, can be connected in the same way. It would also be unproblematic to change the current I, to transform it and, for example, to feed it to the general power grid with 230V AC. Depending on the consumer to be connected, there is no need for a capacitor C1, C2 for smoothing.
  • Electrical loads in a motor vehicle can also be supplied, for example a DC motor or a laptop computer.
  • the electrical current I obtained as an output variable when the coil 1, 3 is discharged is initially high and then decreases exponentially.
  • This current I can be fed directly to a consumer without being smoothed by a capacitor C1, which uses it to produce heat, for example an ohmic resistor that serves as a heater and converts the electrical energy into heat.
  • the heater will heat continuously because the direct current pulses are short and the voltage and current flow at the output takes place very often. Heaters are slow and therefore this type of current can also be used to maintain a constant temperature at the output.
  • FIG. 13 is a schematic view of an arrangement 20 for using energy, which is operated by means of a device 21 for converting energy from the quantum vacuum QV in accordance with the description above.
  • the arrangement 20 draws electrical energy from an output 21 A of the device 21 for converting energy from the quantum vacuum QV and returns part of this energy to an input 21 E of the device 21.
  • the part returned to the input 21 E of the device 21 covers 100% of its energy requirements. Since the device 21 the Quantum vacuum QV removes energy, the energy output by the device 21 at its output 21 A is more than 100% of the energy provided at its input 21 E.
  • the excess of more than 100% can be given off at an output 20A of the arrangement 20 as freely available energy, for example to an electrical consumer. Alternatively, this energy can be temporarily stored in a battery.
  • the arrangement 20 with the device 21 is therefore configured as a sure-fire success.
  • FIG. 14 is a schematic view of a possible embodiment of the arrangement 20 and the device 21, comprising the primary coil 1 and the secondary coil 3 as well as the ferromagnetic core 2 (not shown), a load circuit 22 for the primary side, which can be designed as shown in FIG. 8, for example
  • a load circuit 23 for the secondary side which can be designed, for example, as shown in FIG. 10, whereby the loads R1, R2 shown in FIGS. 8 and 10 each need not be included in the load circuit 22, 23 shown in FIG.
  • a consumer R can be provided as part of a consumer unit 24 which is connected to the load circuits 22, 23 via respective energy feedback units 25, 26.
  • the consumer unit 24 also includes a battery 27, which serves as a buffer and for starting the device 21.
  • the load circuit 22 is configured to switch the energy flow to the primary coil 1 and to supply the self-induction energy of the primary coil 1 to the capacitor C1.
  • the load circuit 23 is configured to supply the self-induction energy of the secondary coil 3 to the capacitor C2.
  • a battery control and monitoring unit 28 is configured to acquire data on a fill level of the battery 27 and on the power output and / or power consumption of the battery 27 and to forward them to a first control unit 29, for example a microcontroller.
  • the first control unit 29 is configured to use this data to control and / or regulate the switching on and off of the device 21 and the maximum withdrawal and / or supply of electrical energy from the battery 27 or into the battery 27.
  • a consumer control and monitoring unit 30 is provided, which is configured to record data on the power consumption of the consumer R and to forward them to the first control unit 29 (not shown). Alternatively the data mentioned can be forwarded to a second control unit 32 as shown in FIG.
  • the first control unit 29 is configured to use this data to control a maximum power supply to the consumer R and to switch off the consumer R when no more electrical energy can be made available.
  • the control of the device 21 by the first control unit 29 can take place via a driver circuit 31 which controls the load circuit 22 for the primary side, in particular the electronic switches 8.1 to 8.4. Furthermore, the first control unit 29 can be configured to monitor a function of a second control unit 32, for example a microcontroller.
  • the second control unit 32 can be configured to control the energy feedback units 25, 26, in particular to control DC / AC converters 33, 34, AC / DC converters 35, provided in the energy feedback units 25, 26. 36 and step-up / step-down converters 37, 38.
  • each of the energy return units 25, 26 each comprises a transformer 41, 42.
  • one or more monitoring units 39, 40 can be provided which is / are configured to monitor a power consumption of the load circuit 22 for the primary side.
  • the battery 27 serves as the “starter” of the device 21, that is to say the battery 27 provides the initial energy that is required to build up the magnetic fields until output energy is available at the capacitors C1 and C2 for the first time.
  • the output energy which is more than 100% of the energy supplied from the battery 27, is used to recharge the battery 27 to the extent that it was before the switch-on process.
  • the first control unit 29 is configured to generate control signals for the electronic switches 8.1 to 8.4 in the load circuit 22 for the primary side.
  • the control signals of the first control unit 29 are first passed on to the driver circuit 31 for the electronic switches 8.1 to 8.4.
  • the driver circuit 31 takes over the specific control of the electronic switches 8.1 to 8.4 used in each case.
  • the load circuit 22 for the primary side contains the four electronic switches 8.1 to 8.4 in order to control the primary coil 1 as a bridge circuit in such a way that a current can flow in both directions.
  • the fifth electronic switch 6 is used to control when energy can flow to the capacitor C1.
  • the self-induction energy of the primary coil 1 should always flow into the capacitor C1, in both cases of activation, in particular when switching on and off.
  • the primary coil 1 enables energy to be converted from the quantum vacuum.
  • the secondary coil 3 is a coil for multiplying the energy already obtained by the primary coil 1 from the quantum vacuum.
  • the load circuit 23 for the secondary side feeds the energy generated by self-induction from the secondary coil 3 to the capacitor C2, which is ultimately used to feed the input of the device 21 and the consumer R.
  • a bridge rectifier consisting of four diodes can be provided in the load circuit 23 for the secondary side, as shown in FIG.
  • the second control unit 32 and the two energy return units 25, 26 are configured to use the energy output at the capacitors C1 and C2, which is more than 100% of the energy fed into the device 21, that is required by the device 21 Feed 100% energy back into their input.
  • the second control unit 32 generates the control signals in order to control the two DC / AC converters 33, 34.
  • the second control unit 32 also monitors the function of the two DC / AC converters 33, 34.
  • the second control unit 32 generates the control signals in order to control the two AC / DC converters 35, 36. In addition, the second control unit 32 monitors the function of the two AC / DC converters 35, 36.
  • the second control unit 32 regulates the step-up / step-down converters 37, 38, via which it is specified which voltage level is available in the consumer circuit 43.
  • the energy emitted by the device 21 - consisting of 100% of the energy supplied to the device 21 at an input and the energy converted from the quantum vacuum - is first emitted to the energy return unit 25, 26.
  • a separate energy return unit 25, 26 is used for each coil 1, 3 that is used in the device 21.
  • Each energy feedback unit comprises a DC / AC converter 33, 34, a transformer 41, 42, an AC / DC converter 35, 36 and a step-up / step-down converter 37, 38.
  • the transformer 41, 42 serves as a galvanic separation between a respective feedback circuit 44, 45 and a consumer circuit 43. This ensures that the battery 27 and - over the working cycle - the input 21 E is fed and not the battery 27 die Energy return unit 25, 26 fed. So that energy can be transmitted via the transformer 41, 42, the incoming energy, which has been smoothed via the capacitor C1 or C2, must first be inverted by means of the DC / AC converter 33, 34, for example in sinusoidal alternating current at 50 Hz.
  • the transformer 41, 42 then emits the electrical energy taken up by the DC / AC converter 33, 34 to the AC / DC converter 35, 36, which converts the sinusoidal alternating current back into direct current.
  • the step-up / step-down converter 37, 38 adjusts the voltage level in such a way that the battery 27 can be charged and / or the input 21 E can be supplied.
  • the transformer 41, 42 is used exclusively as a "galvanic isolating transformer". Even if this consists of a primary and secondary coil, this transformer 41, 42 has nothing to do with converting energy from the quantum vacuum. The frequency of 50Hz used and the type of current used (sinusoidal) would not be suitable for converting energy from the quantum vacuum in a meaningful way.
  • the consumer unit 24 comprises a consumer R and can also contain an intermediate store, for example the battery 27. This enables the intermediate store to be charged when the consumer (s) R require less or no energy. If the consumer (s) R needs more energy than the device 21 can output, then the consumer R can be supplied with energy from the buffer store. This enables power peaks to be intercepted.
  • the first control unit 29 controls via the battery control and monitoring unit 28 that the battery 27 always has a sufficiently high fill level so that there is always enough energy available for the device 21 to be able to be restarted.
  • the battery control and monitoring unit 28 and the consumer control and monitoring unit 30 monitor at any point in time how much energy is supplied to the battery 27 or withdrawn from it and how much energy is supplied to the consumer R.
  • Overall monitoring (“monitoring power output”) can be provided as a function that monitors their correct functioning by comparing the data of the battery control and monitoring unit 28 and the consumer control and monitoring unit 30.
  • the consumer unit 24 (battery 27 and actual consumer R) is supplied with precisely the energy that is derived from the energy of the quantum vacuum is converted into electrical energy. Since the battery 27 ultimately only serves as an “energy balance buffer”, the consumer R receives exactly the amount of energy that is also supplied to the consumer unit 24 (battery 27 and consumer R).

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Description

Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum gemäß Anspruch 1.
Die US 6,362,718 B1 offenbart einen elektromagnetischen Generator ohne bewegliche Teile, umfassend einen Permanentmagneten und einen Magnetkern mit ersten und zweiten Magnetpfaden. Eine erste Eingangsspule und eine erste Ausgangsspule erstrecken sich um Teile des ersten Magnetpfades, während sich eine zweite Eingangsspule und eine zweite Ausgangsspule um Teile des zweiten Magnetpfades erstrecken. Die Eingangsspulen werden alternativ gepulst, um induzierte Stromimpulse in den Ausgangsspulen bereitzustellen. Das Ansteuern von elektrischem Strom durch jede der Eingangsspulen verringert den Fluss des Permanentmagneten innerhalb des Magnetpfades, um den sich die Eingangsspule erstreckt. In einer alternativen Ausführungsform eines elektromagnetischen Generators umfasst der Magnetkern ringförmig beabstandete Platten mit Pfosten und Permanentmagneten, die sich abwechselnd zwischen den Platten erstrecken. Um jeden dieser Pfosten erstreckt sich eine Ausgangsspule. Eingangsspulen, die sich um Teile der Platten erstrecken, werden gepulst, um die Induktion von Strom innerhalb der Ausgangsspulen zu bewirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum umfasst mindestens eine Spule, eine Schaltung zur Erzeugung eines pulsierenden Gleichstroms durch die Spule und einen an die Spule angeschlossenen elektrischen Verbraucher. Die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms ist so ausgebildet, dass die Spule während eines Gleichstrompulses bis zur magnetischen Sättigung geführt wird und der Gleichstrompuls dann endet und in der Spule eine Selbstinduktion stattfindet.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Energie, die im Magnetfeld der Spule steckt, aus dem Quantenvakuum kommt. Diese Energie korreliert direkt mit dem Strom, der die Spule durchfließt. Die Energie, die der Spule zugeführt wird, um das Magnetfeld aufzubauen, ist nicht die Energie, die danach im Magnetfeld der Spule steckt und beim Ausschalten der Primärspule wieder durch Selbstinduktion frei wird, sondern lediglich die Energie, die aufgebracht werden musste, um gegen die Selbstinduktionsspannung nach der Lenzschen Regel den elektrischen Strom aufzubauen (also die Energie gegen die „abstoßende Kraft“ der Primärspule, den eigenen Strom zu erhöhen).
Beim Einschalten der Spule wird ein Magnetfeld in der Spule aufgebaut, das mehr Energie beinhaltet, als tatsächlich Arbeit gegen die Selbstinduktionsspannung verrichtet wurde, um den Strom in der Spule zu erhöhen und daher das Magnetfeld zu verstärken.
Beim Ausschalten der Spule bricht das Magnetfeld zusammen und induziert die sogenannte Selbstinduktionsspannung, wodurch der Stromfluss in der Primärspule in dieselbe Richtung erhalten bleibt. Die dabei abgegebene Energie ist größer, als die im Magnetfeld gespeicherte Energie, weil wiederum die Gegenspannung, die durch den Zusammenbruch des Magnetfeldes erzeugt wird und dem Strom entgegengerichtet ist, zeitverzögert auftritt (analog wie beim Einschalten).
Dadurch, dass beim Einschalten der Spule weniger elektrische Energie benötigt wird, um das Magnetfeld aufzubauen und beim Ausschalten der Primärspule mehr elektrische Energie frei wird, als im Magnetfeld gespeichert ist, ergibt sich folgende freiwerdende Energie aus dem Quantenvakuum:
In einer Ausführungsform ist die Spule um einen ferromagnetischen Kern angeordnet. Durch das Einbauen eines geschlossenen ferromagnetischen Kerns in die Spule wird das Magnetfeld und daher auch die Komponente des Magnetfeldes aus dem Quantenvakuum, für deren Aufbau keine Energie aus dem Quantenvakuum verwendet werden musste, verstärkt.
In einer Ausführungsform ist mindestens eine Sekundärspule um den ferromagnetischen Kern angeordnet. Das Transformator-Prinzip erlaubt, dass über den vorhanden ferromagnetischen Kern sowohl die elektrische Energieausbeute an der Spule oder Primärspule, als auch der Anteil der magnetischen Energie aus dem Quantenvakuum, gegen die keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird und dadurch die elektrische Energieausbeute über die Sekundärspule, anhand des magnetischen Flusses der Primärspule, gegen den keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird.
Weiterhin ist es möglich, eine Tertiär-Spule oder weitere Spulen vorzusehen.
In einer Ausführungsform weist die Sekundärspule eine größere Windungszahl auf als die Spule oder Primärspule.
In einer Ausführungsform ist mindestens ein Gleichrichter zum Gleichrichten eines von der Spule aufgrund der Selbstinduktion abgegebenen Stroms vorgesehen.
In einer Ausführungsform ist mindestens ein Kondensator zur Glättung einer vom Gleichrichter bereitgestellten Spannung vorgesehen.
In einer Ausführungsform ist die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms so ausgebildet, dass Pausen zwischen den Gleichstromimpulsen höchstens so lang sind wie das Fünffache der Zeitkonstante t der Schaltung aus Spule und elektrischem Verbraucher. Zu diesem Zeitpunkt ist der Selbstinduktionsstrom auf ein niedriges Niveau abgefallen.
In einer Ausführungsform ist die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms zur alternierenden Erzeugung positiver und negativer Gleichstromimpulse ausgebildet. Dies ist insbesondere bei Verwendung eines ferromagnetischen Kerns vorteilhaft. Aufgrund der Permeabilität des ferromagnetischen Kerns würde sich nach dem ersten Gleichstromimpuls ein stehendes Magnetfeld im ferromagnetischen Kern bilden. Da dies nachteilig für die hier gewollte Funktion ist, soll gegengepulst werden, das heißt, die Beaufschlagung mit Strompulsen erfolgt alternierend mit einem positiven und einem negativen Impuls. In einer Ausführungsform ist ein Wechselrichter vorgesehen, um eine vom Gleichrichter bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln und einem Wechselspanungsnetz zuzuführen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum wird mit einer Vorrichtung wie oben beschrieben durchgeführt. Dabei wird der pulsierende Gleichstrom mit Gleichstrompulsen einer solchen Pulslänge betrieben, dass die Spule während eines Gleichstrompulses bis zur magnetischen Sättigung geführt wird und der Gleichstrompuls dann endet und in der Spule eine Selbstinduktion stattfindet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur Nutzung von durch mindestens eine Vorrichtung wie oben beschrieben bereitgestellter Energie angegeben. Die Anordnung ist zum Bezug elektrischer Energie an einen Ausgang der Vorrichtung angeschlossen und ist zur Rückführung eines Teils dieser Energie an einen Eingang der Vorrichtung angeschlossen, wobei die Anordnung dazu konfiguriert ist, zumindest einen Teil der nicht zurückgeführten Energie an einen Verbraucher und/oder an eine Batterie abzugeben. Der an den Eingang der Vorrichtung zurückgeführte Teil deckt deren Energiebedarf zu 100%. Da die Vorrichtung dem Quantenvakuum Energie entnimmt beträgt die von der Vorrichtung an deren Ausgang abgegebene Energie mehr als der an ihrem Eingang bereitgestellten Energie. Der darüber liegende Überschuss kann an einem Ausgang der Anordnung als frei zur Verfügung stehende Energie abgegeben werden, beispielsweise an einen elektrischen Verbraucher. Alternativ kann diese Energie in einer Batterie zwischengespeichert werden.
In einer Ausführungsform umfasst die Anordnung mindestens eine Verbrauchereinheit, umfassend mindestens einen Verbraucher und eine Batterie, wobei die Batterie als Zwischenspeicher zum Abfangen von Leistungsspitzen des Verbrauchers und zum Anlassen der Vorrichtung ausgelegt ist.
In einer Ausführungsform ist eine Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Daten zu einem Füllstand der Batterie und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie zu erfassen.
In einer Ausführungsform ist mindestens eine Energie-Rückführ-Einheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, von der an dem mindestens einen Kondensator ausgegebenen Energie, die mehr als 100% der in die Vorrichtung eingespeisten Energie beträgt, die von der Vorrichtung benötigten 100% Energie wieder an deren Eingang einzuspeisen und zumindest einen Teil der nicht zurückgeführten Energie an den Verbraucher und/oder an die Batterie abzugeben.
In einer Ausführungsform umfasst die Energie-Rückführ-Einheit einen DC/AC-Wandler zur Wechselrichtung der Spannung vom Kondensator, einen AC/DC-Wandler zur Gleichrichtung der wechselgerichteten Spannung, einen Transformator zur galvanischen Trennung zwischen dem DC/AC-Wandler und dem AC/DC-Wandler sowie einen Hoch- /Tiefsetzsteller zur Anpassung einer Spannungslage der gleichgerichteten Spannung zum Laden der Batterie und/oder zur Speisung des Eingangs und/oder des Verbrauchers.
In einer Ausführungsform ist eine erste Steuereinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, anhand der Daten zum Füllstand der Batterie und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie die An- und Abschaltung der Vorrichtung und die maximale Entnahme und/oder Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie oder in die Batterie zu steuern und/oder zu regeln, derart, dass die Batterie zumindest genügend Energie zum Starten der Vorrichtung enthält.
In einer Ausführungsform ist in der Verbrauchereinheit eine Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Daten zur Leistungsentnahme des Verbrauchers zu erfassen und an die erste Steuereinheit weiterzuleiten, wobei die erste Steuereinheit ferner dazu konfiguriert ist, anhand dieser Daten eine maximale Leistungszufuhr an den Verbraucher und eine Abschaltung des Verbrauchers zu steuern, wenn keine elektrische Energie mehr zur Verfügung gestellt werden kann.
In einer Ausführungsform ist die erste Steuereinheit ferner dazu konfiguriert, Ansteuerungssignale für elektronische Schalter in der Lastschaltung für die Primärseite zu erzeugen.
In einer Ausführungsform ist eine zweite Steuereinheit zur Steuerung der Energie- Rückführ-Einheiten vorgesehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht einer Primärspule sowie eines Diagramms mit einem Strom, mit dem die Primärspule beaufschlagt wird,
Figur 2 eine schematische Ansicht der Primärspule, wobei als erste zeitverzögerte Reaktion auf den Anstieg des Stroms in der Primärspule ein eigenes Magnetfeld mit einem magnetischen Fluss der Primärspule zeitverzögert zum ansteigenden Strom aufgebaut wird,
Figur 3 eine schematische Ansicht der Primärspule, wobei als zweite zeitverzögerte Reaktion die durch Selbstinduktion des sich in der Primärspule aufbauenden Magnetfeldes gemäß der Lenzschen Regel hervorgerufene Selbstinduktionsspannung, zeitverzögert zum eigenen Magnetfeld aufgebaut wird,
Figur 4 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule über der Zeit beim Einschalten eines Stromimpulses,
Figur 5 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule beim Abschalten des Stromimpulses,
Figur 6 eine schematische Ansicht der Primärspule an einem ferromagnetischen Kern,
Figur 7 eine schematische Ansicht eines Transformators, umfassend die Primärspule, den ferromagnetischen Kern und eine Sekundärspule,
Figur 8 eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Primärseite des Transformators,
Figur 9 ein schematisches Diagramm von Spannungspulsen über der Zeit,
Figur 10 eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Sekundärseite des Transformators, Figur 11 ein Impulsdiagramm, in dem die an die Schaltung der Primärseite angelegte Spannung, sowie Steuerimpulse für Gates der elektronischen Schalter dargestellt sind,
Figur 12 eine schematische Ansicht einer weiteren, einfachen Ausführungsform einer Schaltung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum,
Figur 13 eine schematische Ansicht einer Anordnung zur Nutzung von Energie aus dem Quantenvakuum, und
Figur 14 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Anordnung und einer Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer Primärspule 1 sowie eines Diagramms mit einem Strom I, mit dem die Primärspule 1 beaufschlagt wird.
Die Primärspule 1 erzeugt Energie aus dem Quantenvakuum, indem die Primärspule 1 mit sehr kurzen, aber leistungsstarken Gleichstromimpulsen aus einer elektrischen Quelle beaufschlagt wird, denen jeweils eine Pause (ohne Energiezugabe aus der elektrischen Quelle) folgt, die wesentlich länger ist als die Gleichstromimpulse lang sind. Durch die Sprungänderung (idealisiert ein unendlich schneller Wechsel von 0 nach 1) des Stroms I wird bewirkt, dass ein Anstieg des Stroms I in der Primärspule 1 stattfindet (Aktion) und sich dadurch resultierende Reaktionen zeitverzögert ereignen:
Figur 2 ist eine schematische Ansicht der Primärspule 1 , wobei als erste zeitverzögerte Reaktion auf den Anstieg des Stroms I in der Primärspule 1 ein eigenes Magnetfeld mit einem magnetischen Fluss f der Primärspule 1 zeitverzögert zum ansteigenden Strom I aufgebaut wird.
Figur 3 ist eine schematische Ansicht der Primärspule 1 , wobei als zweite zeitverzögerte Reaktion die durch Selbstinduktion des sich in der Primärspule 1 aufbauenden Magnetfeldes gemäß der Lenzschen Regel hervorgerufene Selbstinduktionsspannung Us, die gegen die Spannung der Quelle wirkt, zeitverzögert zum eigenen Magnetfeld aufgebaut wird und daher zeitverzögert zum ansteigenden Strom I, der hier - aufgrund der Sprungänderung - idealisiert gesehen, mit unendlicher Geschwindigkeit ansteigt, aufgebaut wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Energie, die im Magnetfeld steckt, aus dem Quantenvakuum kommt. Diese Energie korreliert direkt mit dem Strom I, der die Primärspule 1 durchfließt. Die Energie, die der Primärspule 1 zugeführt wird, um das Magnetfeld aufzubauen, ist nicht die Energie, die danach im Magnetfeld der Primärspule 1 steckt und beim Ausschalten der Primärspule 1 wieder durch Selbstinduktion frei wird, sondern lediglich die Energie, die aufgebracht werden musste, um gegen die Selbstinduktionsspannung Us nach der Lenzschen Regel den elektrischen Strom I aufzubauen (also die Energie gegen die „abstoßende Kraft“ der Primärspule 1, den eigenen Strom zu erhöhen).
Figur 4 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule 1 über der Zeit t beim Einschalten eines Stromimpulses.
Beim Einschalten der Primärspule 1 wird ein Magnetfeld in der Primärspule 1 aufgebaut, das mehr Energie WM beinhaltet, als tatsächlich Arbeit Wz gegen die Selbstinduktionsspannung Us verrichtet wurde, um den Strom I in der Primärspule 1 zu erhöhen und daher das Magnetfeld zu verstärken. Für die Energie WM gilt W=1/2 * L * I2, wobei L die Induktivität der Primärspule 1 ist.
Figur 5 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Energieverhältnisse in der Primärspule 1 beim Abschalten des Stromimpulses.
Beim Ausschalten der Primärspule 1 bricht das Magnetfeld zusammen und induziert die sogenannte Selbstinduktionsspannung Us, wodurch der Stromfluss in der Primärspule 1 in dieselbe Richtung erhalten bleibt. Die dabei abgegebene Energie WA ist größer, als die im Magnetfeld gespeicherte Energie WM, weil wiederum die Gegenspannung, die durch den Zusammenbruch des Magnetfeldes erzeugt wird und dem Strom I entgegengerichtet ist, zeitverzögert auftritt (analog wie beim Einschalten).
Die Energiebilanz wird wie folgt gebildet: Dadurch, dass beim Einschalten der Primärspule 1 weniger elektrische Energie Wz benötigt wird, um das Magnetfeld aufzubauen und beim Ausschalten der Primärspule 1 mehr elektrische Energie WA frei wird, als im Magnetfeld gespeichert ist, ergibt sich folgende freiwerdende Energie WF aus dem Quantenvakuum:
[Freiwerdende Energie aus Quantenvakuum] = [Energie weniger benötigt für Aufbau Magnetfeld] + [Mehr freiwerdende elektrische Energie, als im Magnetfeld gespeichert]
Figur 6 ist eine schematische Ansicht der Primärspule 1 an einem ferromagnetischen Kern 2.
Durch das Einbauen eines geschlossenen ferromagnetischen Kerns 2 in die Primärspule 1 wird das Magnetfeld und daher auch die Komponente des Magnetfeldes aus dem Quantenvakuum, für deren Aufbau keine Energie WK aus dem Quantenvakuum verwendet werden musste, verstärkt.
Figur 7 ist eine schematische Ansicht eines Transformators 4, umfassend die Primärspule 1, den ferromagnetischen Kern 2 und eine Sekundärspule 3.
Das Transformator-Prinzip erlaubt, dass über den vorhanden ferromagnetischen Kern 2 sowohl die elektrische Energieausbeute an der Primärspule 1, als auch der Anteil der magnetischen Energie WK aus dem Quantenvakuum, gegen die keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird und dadurch die elektrische Energieausbeute über die Sekundärspule 3, anhand des magnetischen Flusses f der Primärspule 1, gegen den keine Arbeit verrichtet werden musste, maximiert wird.
Weiterhin ist es möglich, eine Tertiär-Spule oder weitere Spulen einzubauen. Die Anzahl weiterer Spulen ist dadurch limitiert, dass der magnetische Widerstand des Systems zu hoch wird, der den Anteil des magnetischen Flusses f, gegen den keine Arbeit verrichtet werden musste, minimiert. Bei dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird daher mit einem Transformator-Prinzip gearbeitet (Primärspule 1 und eine Spule zur Verstärkung (Sekundärspule 3)).
Figur 8 ist eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Primärseite des Transformators 4, umfassend einen Brückengleichrichter 5 aus vier Dioden D1, D2, D3, D4 und in deren Brückenzweig eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C1 und einem ohmschen Verbraucher R1, der einstellbar sein kann. Die Eingänge des Brückengleichrichters 5 sind mit der Primärspule 1 parallel geschaltet, wobei einer der Eingänge direkt mit der Primärspule 1 verbunden ist und der andere Eingang über einen elektronischen Schalter 6 mit der Primärspule 1 verbunden ist. Diese Parallelschaltung liegt im Brückenzweig einer aus vier elektronischen Schaltern 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 gebildeten H-Brücke 9.
Aufgrund der Permeabilität des ferromagnetischen Kerns 2 würde sich nach dem ersten Gleichstromimpuls ein stehendes Magnetfeld im ferromagnetischen Kern 2 bilden. Da dies nachteilig für die hier gewollte Funktion ist, soll gegengepulst werden, das heißt, die Beaufschlagung mit Strompulsen erfolgt alternierend mit einem positiven und einem negativen Impuls. Figur 9 ist ein schematisches Diagramm der Spannungspulse über der Zeit t.
Die Schaltung soll möglichst in der Lage sein, die durch Selbstinduktion der Primärspule 1 erzeugte Energie der Primärspule 1 einem elektrischen Verbraucher R1 in geglätteter Form zuzuführen. Dabei soll die Schaltung so ausgelegt sein, dass das abfallende Magnetfeld beider Richtungen (aufgrund des Gegenpulsens) und daher die elektrische Selbstinduktions-Energie mit beiden Stromrichtungen 11 und I2 - gleichgerichtet - dem Kondensator C1 zugeführt wird.
Der in Figur 8 dargestellte Brückengleichrichter 5 erlaubt, dass sowohl eine Stromrichtung 11, als auch eine entgegengesetzte Stromrichtung I2 so gleichgerichtet werden, dass der Kondensator C1 immer mit derselben Polarität geladen wird. Der Kondensator C1 bewirkt, dass das Spannungs-Niveau geglättet wird, so dass über dem ohmschen Verbraucher R eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt. Der elektronische Schalter 6 bewirkt, dass per Signalgenerator gesteuert werden kann, wann der Brückengleichrichter 5 eingeschaltet wird und wann nicht. Dies ist wichtig, da der Brückengleichrichter 5 nur aktiv sein soll, wenn die Selbstinduktions-Energie der Primärspule 1 verarbeitet werden soll, also nur beim Abschalten der Primärspule 1 von der externen Energiequelle und nicht beim Einschalten der Primärspule 1 (d. h. beim Aufladen der Primärspule 1 durch die externe Energiequelle).
Figur 10 ist eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung für eine Sekundärseite des Transformators 4, umfassend einen Brückengleichrichter 7 aus vier Dioden D5, D6, D7, D8 und einer Parallelschaltung aus einem Kondensator C2 und einem ohmschen Verbraucher R2, der einstellbar sein kann. Die Schaltung soll in der Lage sein, die durch Selbstinduktion der Sekundärspule 3 erzeugte elektrische Energie einem elektrischen Verbraucher R2 in geglätteter Form zuzuführen. Dabei soll die Schaltung so ausgelegt sein, dass das abfallende Magnetfeld beider Richtung (aufgrund des Gegenpulsens) und daher die elektrische Selbstinduktions- Energie mit beiden Stromrichtungen 11 und I2 gleichgerichtet dem Kondensator C2 zugeführt werden. Der Brückengleichrichter 7 erlaubt, dass sowohl die Stromrichtung 11, als auch die Stromrichtung I2 so gleichgerichtet werden, dass diese immer den Kondensator C2 mit derselben Polarität laden. Der Kondensator C2 bewirkt, dass das Spannungs-Niveau geglättet wird, so dass über dem ohmschen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.
Alle aktiv beteiligten elektronischen Bauteile (das heißt alle Bauteile, außer den Bauteilen, die für die Ansteuerung der elektronischen Schalter 6 (MOSFET) verantwortlich sind), sollen hohe Ströme von beispielsweise bis zu etwa 20A aushalten. Hierzu können die elektronischen Schalter 6 mit einem Kühlkörper ausgestattet sein.
In einem Zeitraum to bis ti wird die Primärspule 1 über die elektronischen Schalter 8.2, 8.3 mit der externen Energiequelle verbunden. Dabei wird ein positiver Impuls eingeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt. Dadurch wird das Magnetfeld in der Primärspule 1 aufgebaut.
In einem Zeitraum ti bis t2 wird die Primärspule 1 von der externen Energiequelle getrennt, indem die elektronischen Schalter 8.2, 8.3 wieder ausgeschaltet werden. Dabei wird der positive Impuls abgeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt. Dadurch bricht das Magnetfeld der Primärspule 1 zusammen und in der Primärspule 1 findet daher eine Selbstinduktion statt.
Der elektronische Schalter 6 wird eingeschaltet, so dass die Energie der Selbstinduktion dem Kondensator C1 zugeleitet wird und in geglätteter Form dem elektrischen Verbraucher R1 zur Verfügung steht.
In einem Zeitraum t2 bis tz wird die Primärspule 1 über die elektronischen Schalter 8.1, 8.4 an die externe Energiequelle angeschaltet. Dabei wird ein negativer Impuls angeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt.
Durch die Beschaltung mit den elektronischen Schaltern 8.1, 8.4 fließt der Strom I nun in der dem positiven Impuls entgegengesetzten Richtung. Dadurch wird ein Magnetfeld mit umgekehrter Richtung in der Primärspule 1 aufgebaut. Dadurch wird das durch den vorherigen positiven Impuls vorhandene stehende Magnetfeld im ferromagnetischen Kern 2 umgekehrt (dieser wurde durch die Beaufschlagung mit dem positiven Impuls aufgeladen).
In einem Zeitraum tz bis U wird die Primärspule 1 von der externen Energiequelle getrennt, indem die elektronischen Schalter 8.1, 8.4 wieder ausgeschaltet werden. Dabei wird der negative Impuls abgeschaltet, wie in Figur 11 gezeigt. Dadurch bricht das Magnetfeld der Primärspule 1 zusammen und in der Primärspule 1 findet daher eine Selbstinduktion statt.
Der elektronische Schalter 6 wird eingeschaltet, so dass die Energie der Selbstinduktion dem Kondensator C1 zugeleitet wird und in geglätteter Form dem elektrischen Verbraucher R1 zur Verfügung steht.
Figur 11 ist ein Impulsdiagramm, in dem die an die Schaltung der Primärseite angelegte Spannung U, sowie Steuerimpulse G6, G8.1, G8.2, G8.3, G8.4 für Steuereingänge oder Gates G der elektronischen Schalter 6, 8.1 , 8.2, 8.3, 8.4 dargestellt sind.
Die Schaltung auf der Sekundärseite besteht aus dem Brückengleichrichter 7 mit dem angeschlossen Kondensator C2. Die Schaltung hat folgende Funktion:
Beim Einschalten der Primärspule 1 mit einem positiven Impuls durchfließt das Magnetfeld der Primärspule 1 auch die Sekundärspule 3 (aufgrund des ferromagnetischen Kerns 2). Durch das sich aufbauende Magnetfeld wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I induziert, der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.
Beim Abschalten des positiven Impulses an der Primärspule 1 bricht das Magnetfeld auch in der Sekundärspule 3 zusammen. Dadurch wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I in entgegengesetzter Richtung induziert, der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.
Beim Einschalten der Primärspule 1 durch den negativen Impuls durchfließt das Magnetfeld der Primärspule 1 auch die Sekundärspule 3 (aufgrund des ferromagnetischen Kerns 2). Durch das sich aufbauende Magnetfeld wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I induziert, der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.
Beim Abschalten des negativen Impulses an der Primärspule 1 bricht auch das Magnetfeld der Sekundärspule 3 zusammen. Dadurch wird durch die Sekundärspule 3 ein Strom I induziert (jetzt entgegengesetzt wie beim Aufbau des Magnetfeldes durch den negativen Impuls), der dem Kondensator C2 in gleichgerichteter Form zugeleitet wird. Das Spannungsniveau wird durch den Kondensator C2 im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch am elektrischen Verbraucher R2 eine im Wesentlichen konstante Spannung anliegt.
In Summe kann also gesagt werden, dass die Schaltung der Sekundärseite jeweils die Selbstinduktionsspannung Us der Sekundärspule 3 - hervorgerufen durch eine Sprungänderung der angelegten Spannung an der Primärspule 1 (Einschalten und Abschalten der externen Energiequelle, jeweils mit positiven und negativen Impulsen) - einem elektrischen Verbraucher R2 in gleichgerichteter und wegen des Kondensators C2 geglätteter Form zugeleitet wird. Das geschieht pro Periodendauer viermal:
- Sprungänderung „Einschalten positives Signal“ an Primärspule 1
- Sprungänderung „Ausschalten positives Signal“ an Primärspule 1
- Sprungänderung „Einschalten negatives Signal“ an Primärspule 1
- Sprungänderung „Ausschalten negatives Signal“ an Primärspule 1
Figur 12 ist eine schematische Ansicht einerweiteren, einfachen Ausführungsform einer Schaltung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum, umfassend eine Energiequelle zur Bereitstellung einer Spannung U an einer Parallelschaltung aus einer Spule 1 und einer Reihenschaltung aus einer Diode D und einem elektrischen Verbraucher R. Ein Schalter, insbesondere ein elektronischer Schalter 8, ist zum Ein- und Ausschalten der Spannung U an dieser Parallelschaltung vorgesehen. Damit die Wandlung von elektrischer Energie aus dem Quantenvakuum in messbare Bereiche kommt, soll die Schaltfrequenz des Schalters ausreichend groß sein, das heißt der Schalter soll sehr schnell geschlossen und wieder geöffnet werden.
Alle Ausführungsformen können mit oder ohne einen ferromagnetischen Kern 2 ausgebildet sein. Auch ohne ferromagnetischen Kern 2 können eine Sekundärspule 3 und auch weitere Spulen eingebracht werden, beispielsweise indem die Spulen ineinander gewickelt werden.
Es ist auch möglich, einen Quantenvakuum-Wandler basierend auf dem elektrostatischen Feld aufzubauen. Das zentrale Bauteil wäre dann nicht eine Spule 1 sondern ein Kondensator. Allerdings erreicht man bei einem elektrostatischen Quantenvakuum- Wandler geringere Energieausbeuten als bei einem magnetischen Quantenvakuum- Wandler mit einer Spule 1 wie in den gezeigten Ausführungsbeispielen.
Die beiden elektrischen Verbraucher R, R1, R2 sind als ohmsche Widerstände, d. h. Verbraucher, die elektrische Energie in Wärme umwandeln, dargestellt. Dies ist lediglich eine beispielhafte Verwendung der elektrischen Energie. Genauso können andere, beliebige, Verbraucher angeschlossen werden, wie zum Beispiel ein Gleichstrommotor. Ebenfalls wäre es unproblematisch, den Strom I wechselzurichten, zu transformieren und beispielsweise dem allgemeinen Stromnetz mit 230V AC zuzuführen. Abhängig vom anzuschließenden Verbraucher kann auf einen Kondensator C1, C2 zur Glättung verzichtet werden.
Ebenso können elektrische Verbraucher in einem Kraftfahrzeug versorgt werden, beispielsweise ein Gleichstrommotor oder ein Laptop-Computer.
Der als Ausgangsgröße erhaltene elektrische Strom I beim Entladen der Spule 1, 3 ist zunächst hoch und nimmt dann exponentiell ab. Dieser Strom I kann ohne Glättung durch einen Kondensator C1 direkt einem Verbraucher zugeleitet werden, der daraus Wärme produziert, beispielsweise einem als Heizung dienenden ohmschen Widerstand, der die elektrische Energie in Wärme umwandelt. Die Heizung wird dabei kontinuierlich heizen, da die Gleichstromimpulse kurz sind und der Spannungs- und Stromverlauf am Ausgang sehr oft stattfindet. Heizungen sind träge und daher kann auch mit dieser Stromart am Ausgang auf eine konstante Temperatur geregelt werden.
Figur 13 ist eine schematische Ansicht einer Anordnung 20 zur Nutzung von Energie, die mittels einer Vorrichtung 21 zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum QV gemäß der obenstehenden Beschreibung betrieben wird. Die Anordnung 20 bezieht elektrische Energie von einem Ausgang 21 A der Vorrichtung 21 zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum QV und führt einen Teil dieser Energie an einen Eingang 21 E der Vorrichtung 21 zurück. Der an den Eingang 21 E der Vorrichtung 21 zurückgeführte Teil deckt deren Energiebedarf zu 100%. Da die Vorrichtung 21 dem Quantenvakuum QV Energie entnimmt beträgt die von der Vorrichtung 21 an deren Ausgang 21 A abgegebene Energie mehr als 100% der an ihrem Eingang 21 E bereitgestellten Energie. Der über 100% liegende Überschuss kann an einem Ausgang 20A der Anordnung 20 als frei zur Verfügung stehende Energie abgegeben werden, beispielsweise an einen elektrischen Verbraucher. Alternativ kann diese Energie in einer Batterie zwischengespeichert werden. Die Anordnung 20 mit der Vorrichtung 21 ist daher als Selbstläufer konfiguriert.
Figur 14 ist eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Anordnung 20 und der Vorrichtung 21, umfassend die Primärspule 1 und die Sekundärspule 3 sowie den nicht dargestellten ferromagnetischen Kern 2, eine Lastschaltung 22 für die Primärseite, die beispielsweise wie in Figur 8 gezeigt ausgebildet sein kann, eine Lastschaltung 23 für die Sekundärseite, die beispielsweise wie in Figur 10 gezeigt ausgebildet sein kann, wobei die in den Figuren 8 und 10 gezeigten Verbraucher R1, R2 jeweils nicht in der in Figur 14 gezeigten Lastschaltung 22, 23 enthalten sein müssen. Stattdessen kann ein Verbraucher R als Teil einer Verbrauchereinheit 24 vorgesehen sein, die mit den Lastschaltungen 22, 23 über jeweilige Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 verbunden ist. Die Verbrauchereinheit 24 umfasst ferner eine Batterie 27, die als Zwischenspeicher und zum Anlassen der Vorrichtung 21 dient. Die Lastschaltung 22 ist dazu konfiguriert, den Energiefluss zur Primärspule 1 zu schalten und die Selbstinduktionsenergie der Primärspule 1 dem Kondensator C1 zuzuführen. Die Lastschaltung 23 ist dazu konfiguriert, die Selbstinduktionsenergie der Sekundärspule 3 dem Kondensator C2 zuzuführen.
Eine Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28 ist dazu konfiguriert, Daten zu einem Füllstand der Batterie 27 und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie 27 zu erfassen und an eine erste Steuereinheit 29, beispielsweise einen Mikrokontroller weiterzuleiten.
Die erste Steuereinheit 29 ist dazu konfiguriert, anhand dieser Daten die An- und Abschaltung der Vorrichtung 21 und die maximale Entnahme und/oder Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie 27 oder in die Batterie 27 zu steuern und/oder regeln.
In der Verbrauchereinheit 24 ist eine Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit 30 vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, Daten zur Leistungsentnahme des Verbrauchers R zu erfassen und an die erste Steuereinheit 29 weiterzuleiten (nicht dargestellt). Alternativ können die genannten Daten an eine zweite Steuereinheit 32 weitergeleitet werden wie in Figur 14 gezeigt.
Die erste Steuereinheit 29 ist dazu konfiguriert, anhand dieser Daten eine maximale Leistungszufuhr an den Verbraucher R und eine Abschaltung des Verbrauchers R zu steuern, wenn keine elektrische Energie mehr zur Verfügung gestellt werden kann.
Die Steuerung der Vorrichtung 21 durch die erste Steuereinheit 29 kann über eine Treiberschaltung 31 erfolgen, die die Lastschaltung 22 für die Primärseite ansteuert, insbesondere die elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4. Ferner kann die erste Steuereinheit 29 zur Überwachung einer Funktion einer zweiten Steuereinheit 32, beispielsweise eines Mikrokontrollers, konfiguriert sein. Die zweite Steuereinheit 32 kann zur Steuerung der Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 konfiguriert sein, insbesondere zur Steuerung von in den Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 vorgesehenen DC/AC- Wandlern 33, 34, AC/DC-Wandlern 35, 36 und Hochsetz/Tiefsetzstellern 37, 38.
Darüber hinaus umfasst jede der Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 jeweils einen T ransformator 41 , 42.
Ferner können eine oder mehrere Überwachungseinheiten 39, 40 vorgesehen sein, die zur Überwachung einer Leistungsaufnahme der Lastschaltung 22 für die Primärseite konfiguriert ist/sind.
Energie aus der Batterie 27 wird nur zum Einschalten der Vorrichtung 21 im ersten Moment benötigt. Die Batterie 27 dient als „Anlasser“ der Vorrichtung 21, das heißt die Batterie 27 stellt die Anfangsenergie zur Verfügung, die benötigt wird, um die Magnetfelder aufzubauen bis erstmals Ausgangsenergie an den Kondensatoren C1 und C2 zur Verfügung steht. Die über 100% der aus der Batterie 27 zugeführten Energie betragende Ausgangsenergie wird verwendet, um die Batterie 27 wieder soweit aufzuladen wie vor dem Einschaltvorgang.
Die erste Steuereinheit 29 ist dazu konfiguriert, Ansteuerungssignale für die elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4 in der Lastschaltung 22 für die Primärseite zu erzeugen. Die Steuersignale der ersten Steuereinheit 29 werden zunächst an die Treiberschaltung 31 für die elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4 weitergegeben. Die Treiberschaltung 31 übernimmt die spezifische Ansteuerung der jeweils verwendeten elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4. Die Lastschaltung 22 für die Primärseite beinhaltet die vier elektronischen Schalter 8.1 bis 8.4, um als Brückenschaltung die Primärspule 1 so anzusteuern, dass ein Stromfluss in beide Richtungen stattfinden kann. Der fünfte elektronische Schalter 6 wird verwendet um zu steuern, wann Energie zum Kondensator C1 fließen kann. In den Kondensator C1 soll immer die Selbstinduktionsenergie der Primärspule 1 fließen, in beiden Fällen der Ansteuerung, insbesondere beim Einschalten und Ausschalten.
Die Primärspule 1 ermöglicht eine Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum. Die Sekundärspule 3 ist eine Spule zur Vervielfachung der bereits durch die Primärspule 1 aus dem Quantenvakuum gewonnenen Energie.
Die Lastschaltung 23 für die Sekundärseite führt die durch Selbstinduktion erzeugte Energie der Sekundärspule 3 dem Kondensator C2 zu, welche schlussendlich für die Bespeisung des Eingangs der Vorrichtung 21 und des Verbrauchers R verwendet wird.
Damit die erzeugten Selbstinduktionsströme beider Stromrichtungen genutzt werden können, kann in der Lastschaltung 23 für die Sekundärseite ein Brückengleichrichter, bestehend aus vier Dioden, vorgesehen sein, wie in Figur 10 gezeigt ist.
Die zweite Steuereinheit 32 sowie die beiden Energie-Rückführ-Einheiten 25, 26 sind dazu konfiguriert, von der an den Kondensatoren C1 und C2 ausgegebenen Energie, die mehr als 100% der in die Vorrichtung 21 eingespeisten Energie beträgt, die von der Vorrichtung 21 benötigten 100% Energie wieder an deren Eingang einzuspeisen.
Die zweite Steuereinheit 32 erzeugt die Steuersignale, um die beiden DC/AC- Wandler 33, 34 anzusteuern. Ebenfalls überwacht die zweite Steuereinheit 32 die Funktion der beiden DC/AC-Wandler 33, 34.
Darüber hinaus erzeugt die zweite Steuereinheit 32 die Steuersignale, um die beiden AC/DC-Wandler 35, 36 anzusteuern. Zudem überwacht die zweite Steuereinheit 32 die Funktion der beiden AC/DC-Wandler 35, 36.
Als weitere Funktion übernimmt die zweite Steuereinheit 32 die Regelung der Hoch- /Tiefsetzsteller 37, 38, über die vorgegeben wird, welches Spannungsniveau im Verbraucherkreis 43 zur Verfügung steht. Die von der Vorrichtung 21 abgegebene Energie - bestehend aus 100% der der Vorrichtung 21 an einem Eingang zugeführten Energie und der aus dem Quantenvakuum gewandelten Energie - wird zunächst an die Energie-Rückführ-Einheit 25, 26 abgegeben. Für jede Spule 1, 3, die in der Vorrichtung 21 verwendet wird, wird in diesem Ausführungsbeispiel eine eigene Energie-Rückführ-Einheit 25, 26 verwendet. Jede Energie-Rückführ-Einheit umfasst einen DC/AC-Wandler 33, 34, einen Transformator 41 , 42, einen AC/DC-Wandler 35, 36 sowie einen Hoch- /Tiefsetzsteller 37, 38.
Der T ransformator 41 , 42 dient als galvanische T rennung zwischen einem jeweiligen Rückführkreis 44, 45 und einem Verbraucherkreis 43. Dieser stellt sicher, dass die Batterie 27 und - über den Arbeitszyklus hinweg - der Eingang 21 E bespeist wird und nicht die Batterie 27 die Energie-Rückführ-Einheit 25, 26 bespeist. Damit Energie über den Transformator 41, 42 übertragen werden kann, muss die ankommende Energie, die über den Kondensator C1 bzw. C2 geglättet wurde, zunächst mittels des DC/AC- Wandlers 33, 34 wechselgerichtet werden, beispielsweise in sinusförmigen Wechselstrom mit 50 Hz.
Der Transformator 41 , 42 gibt sodann die aufgenommene elektrische Energie des DC/AC- Wandlers 33, 34 an den AC/DC-Wandler 35, 36 ab, der den sinusförmigen Wechselstrom wieder in Gleichstrom umwandelt. Der Hochsetz-/Tiefsetzsteller 37, 38 passt die Spannungslage so an, dass ein Laden der Batterie 27 und/oder eine Speisung des Eingangs 21 E möglich ist.
Der Transformator 41 , 42 wird ausschließlich als „galvanischer Trenntransformator“ verwendet. Auch wenn dieser aus einer Primär- und Sekundärspule besteht, hat dieser Transformator 41, 42 nichts mit der Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum zu tun. Die verwendete Frequenz von 50Hz und die verwendete Art des Stroms (sinusförmig) wäre nicht geeignet, um sinnvoll Energie aus dem Quantenvakuum zu wandeln.
Die Verbrauchereinheit 24 umfasst einen Verbraucher R und kann außerdem einen Zwischenspeicher enthalten, beispielsweise die Batterie 27. Dies ermöglicht, dass der Zwischenspeicher geladen werden kann, wenn der/die Verbraucher R weniger oder keine Energie benötigen. Benötigt der/die Verbraucher R mehr Energie als die Vorrichtung 21 abgeben kann, so kann dem Verbraucher R Energie aus dem Zwischenspeicher zugesteuert werden. Dies ermöglicht das Abfangen von Leistungsspitzen. Die erste Steuereinheit 29 kontrolliert über die Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28, dass die Batterie 27 immer einen genügend hohen Füllstand behält, so dass immer genügend Energie vorhanden ist, damit die Vorrichtung 21 erneut gestartet werden könnte.
Über die Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28 und die Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit 30 wird zu jedem Zeitpunkt überwacht, wieviel Energie der Batterie 27 zugeführt oder aus dieser entnommen wird und wieviel Energie dem Verbraucher R zugeführt wird. Es kann eine Gesamtüberwachung („Überwachung Leistungsabgabe“) als Funktion vorgesehen sein, die über einen Abgleich der Daten der Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit 28 und der Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit 30 deren korrekte Funktion überwacht.
Vernachlässigt man die Bauteilverluste und sieht die Anordnung 20 mit der Vorrichtung 21 - also zusammen mit der Rückführeinheit - als ideales Bauteil, so wird der Verbraucher- Einheit 24 (Batterie 27 und tatsächlicher Verbraucher R) genau die Energie zugeführt, die aus der Energie des Quantenvakuums in elektrische Energie gewandelt wird. Da die Batterie 27 schlussendlich nur als „Energie-Ausgleich-Puffer“ dient, kommt dem Verbraucher R genau die Energie-Menge zu, die auch der Verbraucher-Einheit 24 (Batterie 27 und Verbraucher R) zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum, umfassend mindestens eine Spule (1, 3), eine Schaltung zur Erzeugung eines pulsierenden Gleichstroms durch die Spule (1, 3) und einen an die Spule (1, 3) angeschlossenen elektrischen Verbraucher (R, R1, R2), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms so ausgebildet ist, dass die Spule (1, 3) während eines Gleichstrompulses bis zur magnetischen Sättigung geführt wird und der Gleichstrompuls dann endet und in der Spule (1, 3) eine Selbstinduktion stattfindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (1, 3) um einen ferromagnetischen Kern (2) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sekundärspule (3) um den ferromagnetischen Kern (2) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärspule (3) eine größere Windungszahl aufweist als die Spule (1).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gleichrichter zum Gleichrichten eines von der Spule (1, 3) aufgrund der Selbstinduktion abgegebenen Stroms (I) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kondensator (C, C1, C2) zur Glättung einer vom Gleichrichter bereitgestellten Spannung vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms so ausgebildet ist, dass Pausen zwischen den Gleichstromimpulsen höchstens so lang sind wie das Fünffache der Zeitkonstante t der Schaltung aus Spule (1, 3) und elektrischem Verbraucher (R, R1, R2).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstroms zur alternierenden Erzeugung positiver und negativer Gleichstromimpulse ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechselrichter vorgesehen ist, um eine vom Gleichrichter bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln und einem Wechselspanungsnetz zuzuführen.
10. Verfahren zur Wandlung von Energie aus dem Quantenvakuum mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der pulsierende Gleichstrom mit Gleichstrompulsen einer solchen Pulslänge betrieben wird, dass die Spule (1, 3) während eines Gleichstrompulses bis zur magnetischen Sättigung geführt wird und der Gleichstrompuls dann endet und in der Spule (1, 3) eine Selbstinduktion stattfindet.
11. Anordnung (20) zur Nutzung von durch mindestens eine Vorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bereitgestellter Energie, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (20) zum Bezug elektrischer Energie an einen Ausgang (21A) der Vorrichtung (21) angeschlossen ist und dass die Anordnung zur Rückführung eines Teils dieser Energie an einen Eingang (21 E) der Vorrichtung (21) angeschlossen ist, wobei die Anordnung (20) dazu konfiguriert ist, zumindest einen Teil der nicht zurückgeführten Energie an einen Verbraucher (R) und/oder an eine Batterie (27) abzugeben.
12. Anordnung (20) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbrauchereinheit (24), umfassend mindestens einen Verbraucher (R) und eine Batterie (27) vorgesehen ist, wobei die Batterie (27) als Zwischenspeicher zum Abfangen von Leistungsspitzen des Verbrauchers (R) und zum Anlassen der Vorrichtung (21) ausgelegt ist.
13. Anordnung (20) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie-Steuer- und Überwachungseinheit (28) vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, Daten zu einem Füllstand der Batterie (27) und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie (27) zu erfassen.
14. Anordnung (20) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Energie-Rückführ-Einheit (25, 26) vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, von der an dem mindestens einen Kondensator (C, C1, C2) ausgegebenen Energie, die mehr als 100% der in die Vorrichtung (21) eingespeisten Energie beträgt, die von der Vorrichtung (21) benötigten 100% Energie wieder an deren Eingang (21A) einzuspeisen und zumindest einen Teil der nicht zurückgeführten Energie an den Verbraucher (R) und/oder an die Batterie (27) abzugeben.
15. Anordnung (20) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-Rückführ-Einheit (25, 26) einen DC/AC- Wandler (33, 34) zur Wechselrichtung der Spannung vom Kondensator (C, C1 , C2), einen AC/DC-Wandler (35, 36) zur Gleichrichtung der wechselgerichteten Spannung, einen Transformator (41) zur galvanischen Trennung zwischen dem DC/AC-Wandler (33, 34) und dem AC/DC-Wandler (35, 36) sowie einen Hoch- /Tiefsetzsteller (37, 38) zur Anpassung einer Spannungslage der gleichgerichteten Spannung zum Laden der Batterie (27) und/oder zur Speisung des Eingangs (21 E) und/oder des Verbrauchers (R) umfasst.
16. Anordnung (20) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Steuereinheit (29) vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, anhand der Daten zum Füllstand der Batterie (27) und zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme der Batterie (27) die An- und Abschaltung der Vorrichtung (21) und die maximale Entnahme und/oder Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie (27) oder in die Batterie (27) zu steuern und/oder regeln, derart, dass die Batterie (27) zumindest genügend Energie zum Starten der Vorrichtung (21) enthält.
17. Anordnung (20) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbrauchereinheit (24) eine Verbraucher- Steuer- und Überwachungseinheit (30) vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, Daten zur Leistungsentnahme des Verbrauchers (R) zu erfassen und an die erste Steuereinheit (29) weiterzuleiten, wobei die erste Steuereinheit (29) ferner dazu konfiguriert ist, anhand dieser Daten eine maximale Leistungszufuhr an den Verbraucher (R) und eine Abschaltung des Verbrauchers (R) zu steuern, wenn keine elektrische Energie mehr zur Verfügung gestellt werden kann.
18. Anordnung (20) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (29) ferner dazu konfiguriert ist, Ansteuerungssignale für elektronische Schalter (8.1 bis 8.4, 6) in der Lastschaltung (22) für die Primärseite zu erzeugen.
19. Anordnung (20) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Steuereinheit (32) zur Steuerung der Energie-Rückführ-Einheiten (25, 26) vorgesehen ist.
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