[發明專利]能量生成系統和方法

有效

• 申請號: 201680070346.6
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108292898B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: K·阿魯蘭杜;N·F·茹瓦;A·J·戴維;P·范德爾夫特;M·T·約翰遜
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02N1/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄;王英

1.一種能量生成或轉換系統，包括：

發電機(14)，其用于響應于機械致動而生成電力；

開關電容器功率轉換器(10)，其用于對所述發電機的輸出進行功率轉換，其中，所述開關電容器功率轉換器包括電容器組(C1-C4)和開關布置(S1-S8)；以及

控制器(66)，其用于控制所述開關布置，其中，所述控制器適于基于來自所述發電機的反饋信號來控制所述開關布置，以將所述電容器組(C1-C4)的配置從電容器的串聯配置改變成所述電容器的并聯配置，

其中，所述發電機(14)包括摩擦發電機，其中，所述摩擦發電機包括旋轉盤式摩擦發電機，所述旋轉盤式摩擦發電機包括轉子和定子，其中，轉子樣式和/或定子樣式(40a、40b、40c；50)被提供用于生成所述反饋信號。

2.如權利要求1所述的系統，其中，所述發電機(14)直接響應于運動而生成所述反饋信號。

3.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述發電機(14)包括用于生成所述反饋信號的電荷耦合設備。

4.如權利要求3所述的系統，其中，所述電荷耦合設備包括光電二極管。

5.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述發電機(14)包括用于響應于所述發電機的部分的機械運動而生成所述反饋信號的信號生成器。

6.如權利要求5所述的系統，其中，所述發電機(14)包括機械電荷耦合設備。

7.如權利要求6所述的系統，其中，所述機械電荷耦合設備包括壓電設備或熱電設備。

8.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述發電機(14)包括用于響應于由傳感器檢測到的磁性耦合而生成所述反饋信號的信號生成器。

9.如權利要求1所述的系統，其中，所述轉子或所述定子包括：發電電極(38)的環，每個發電電極包括徑向節段，不同的節段彼此隔離；以及電荷生成控制電極的集合(40a、40b、40c；50)，其用于生成所述反饋信號。

10.如權利要求9所述的系統，其中，所述電荷生成控制電極(40a、40b、40c)被定位在所述發電電極的外圍周圍。

11.如權利要求9所述的系統，其中，所述電荷生成控制電極(50)被定位在相鄰的徑向節段(38)之間。

12.一種能量生成或轉換方法，包括：

使用發電機(14)響應于機械致動而生成電力；

使用包括電容器組(C1-C4)和開關布置(S1-S8)的開關電容器功率轉換器(10)來實施對所述發電機的輸出的功率轉換；并且

基于來自所述發電機的反饋信號來控制所述開關布置，以將所述電容器組(C1-C4)的配置從電容器的串聯配置改變成所述電容器的并聯配置，

其中，所述反饋信號是使用旋轉盤式摩擦發電機的轉子樣式和/或定子樣式來生成，其中，所述轉子或所述定子包括：發電電極的環，每個發電電極包括徑向節段，不同的節段彼此隔離；以及電荷生成控制電極的集合，其用于生成所述反饋信號。

13.如權利要求12所述的方法，包括直接響應于運動而生成所述反饋信號。

14.根據權利要求12或13所述的方法，包括使用以下項來生成所述反饋信號：

電荷耦合設備；

信號生成器，其響應于所述發電機的部分的機械運動而生成信號；或者

傳感器，其用于感測磁性耦合。

15.如權利要求14所述的方法，其中，所述電荷耦合設備包括光電二極管。