[發明專利]能量轉換系統和方法

有效

• 申請號: 201680058090.7
• 申請日: 2016-10-04
• 公開（公告）號: CN108141151B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: N·F·茹瓦;M·T·約翰遜;H·克勒斯;L·C·格哈特;M·范利羅普
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;B81B3/00;B81B5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

1.一種能量轉換系統，包括：

發電機(24)，其響應于運動而生成電力，其中，所述發電機包括相對于彼此移動以生成電力的第一元件(26)和第二元件(28)；以及

驅動機構，其用于在能量生成模式期間控制所述第一元件與所述第二元件的相對速度，所述第一元件與所述第二元件之間的間隔，或所述第一元件與所述第二元件之間相對取向或位置，以減小所述發電機的輸出功率或電壓或電流的變化，其中，所述驅動機構包括控制器，所述控制器適于在所述能量生成模式期間維持恒定的輸出功率、或電壓、或電流，并且其中，所述驅動機構還用于使所述第一元件(26)與所述第二元件(28)彼此進行接觸和脫離接觸，其中，所述能量轉換系統具有充電模式和能量生成模式，在所述充電模式中，由所述驅動機構使所述第一元件與所述第二元件進行接觸，在所述能量生成模式中，使所述第一元件與所述第二元件脫離接觸。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述驅動機構包括控制器，所述控制器適于在所述能量生成模式期間改變，例如減小，所述第一元件與所述第二元件之間的間隔。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述驅動機構包括：

電活性聚合物致動器；或者

壓力控制系統，并且其中，所述第一元件與所述第二元件之間的間距由空氣推力軸承控制。

4.根據權利要求2或3所述的系統，其中，所述控制器適于在所述能量生成模式期間將所述第一元件與所述第二元件之間的間隔減小到零，從而實現到充電模式的轉變。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述驅動機構包括控制器，所述控制器適于在所述能量生成模式期間改變所述第一元件與所述第二元件之間的傾斜角度。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述第一元件與所述第二元件在相對應的表面處彼此面對，其中，所述表面中的一個或兩者是非平面的。

7.根據權利要求1-3中的任一項所述的系統，其中，所述第一元件(26)和所述第二元件(28)包括相對于彼此可旋轉的第一盤片元件和第二盤片元件，其中，所述系統還包括用于生成在所述第一元件(26)與所述第二元件(28)之間的相對運動的電動機，并且其中，所述驅動機構包括控制器，所述控制器適于驅動所述電動機，從而在所述能量生成模式期間控制所述第一元件與所述第二元件之間的相對旋轉速度。

8.根據權利要求7所述的系統，其中，所述控制器適于在所述能量生成模式期間控制所述第一元件與所述第二元件之間的相對旋轉速度，其中，所述第一元件與所述第二元件之間具有恒定的間隔。

9.根據權利要求7所述的系統，其中，所述驅動機構包括與所述第一元件(26)和/或所述第二元件(28)協作地耦合的一個或多個螺旋圖樣化的層元件，所述螺旋圖樣化的層元件用于響應于旋轉而生成在所述第一元件與所述第二元件之間的抬升，使得所述相對旋轉速度確定所述第一元件與所述第二元件之間的間隔。

10.根據權利要求9所述的系統，其中，所述控制器適于在所述能量生成模式期間控制所述第一元件與所述第二元件之間的相對旋轉速度，從而控制所述第一元件與所述第二元件之間的所述間隔。

11.根據權利要求7所述的系統，其中，所述驅動機構包括與所述第一元件(26)和/或所述第二元件(28)協作地耦合的一個或多個螺旋圖樣化的層元件，所述螺旋圖樣化的層元件用于響應于旋轉而生成在所述第一元件與所述第二元件之間的抬升，使得所述相對旋轉速度確定所述第一元件與所述第二元件之間的所述間隔，并且其中，所述相對旋轉速度取決于外部輸入力。

12.根據權利要求1-3中的任一項所述的系統，還包括：傳感器，其用于檢測取決于所述第一元件和/或所述第二元件的表面充電狀態的參數；以及控制器，其用于依賴于所述第一元件和/或所述第二元件的所述表面充電狀態，例如基于所述發電機的輸出電壓，來控制所述充電模式的定時和/或持續時間。