[发明专利]能量转换系统和方法

权利要求书

1.一种能量转换系统，包括：

发电机(24)，其响应于运动而生成电力，其中，所述发电机包括相对于彼此移动以生成电力的第一元件(26)和第二元件(28)；以及

驱动机构，其用于在能量生成模式期间控制所述第一元件与所述第二元件的相对速度，所述第一元件与所述第二元件之间的间隔，或所述第一元件与所述第二元件之间相对取向或位置，以减小所述发电机的输出功率或电压或电流的变化，其中，所述驱动机构包括控制器，所述控制器适于在所述能量生成模式期间维持恒定的输出功率、或电压、或电流，并且其中，所述驱动机构还用于使所述第一元件(26)与所述第二元件(28)彼此进行接触和脱离接触，其中，所述能量转换系统具有充电模式和能量生成模式，在所述充电模式中，由所述驱动机构使所述第一元件与所述第二元件进行接触，在所述能量生成模式中，使所述第一元件与所述第二元件脱离接触。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述驱动机构包括控制器，所述控制器适于在所述能量生成模式期间改变，例如减小，所述第一元件与所述第二元件之间的间隔。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述驱动机构包括：

电活性聚合物致动器；或者

压力控制系统，并且其中，所述第一元件与所述第二元件之间的间距由空气推力轴承控制。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其中，所述控制器适于在所述能量生成模式期间将所述第一元件与所述第二元件之间的间隔减小到零，从而实现到充电模式的转变。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述驱动机构包括控制器，所述控制器适于在所述能量生成模式期间改变所述第一元件与所述第二元件之间的倾斜角度。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一元件与所述第二元件在相对应的表面处彼此面对，其中，所述表面中的一个或两者是非平面的。

7.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中，所述第一元件(26)和所述第二元件(28)包括相对于彼此可旋转的第一盘片元件和第二盘片元件，其中，所述系统还包括用于生成在所述第一元件(26)与所述第二元件(28)之间的相对运动的电动机，并且其中，所述驱动机构包括控制器，所述控制器适于驱动所述电动机，从而在所述能量生成模式期间控制所述第一元件与所述第二元件之间的相对旋转速度。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制器适于在所述能量生成模式期间控制所述第一元件与所述第二元件之间的相对旋转速度，其中，所述第一元件与所述第二元件之间具有恒定的间隔。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述驱动机构包括与所述第一元件(26)和/或所述第二元件(28)协作地耦合的一个或多个螺旋图样化的层元件，所述螺旋图样化的层元件用于响应于旋转而生成在所述第一元件与所述第二元件之间的抬升，使得所述相对旋转速度确定所述第一元件与所述第二元件之间的间隔。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制器适于在所述能量生成模式期间控制所述第一元件与所述第二元件之间的相对旋转速度，从而控制所述第一元件与所述第二元件之间的所述间隔。

11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述驱动机构包括与所述第一元件(26)和/或所述第二元件(28)协作地耦合的一个或多个螺旋图样化的层元件，所述螺旋图样化的层元件用于响应于旋转而生成在所述第一元件与所述第二元件之间的抬升，使得所述相对旋转速度确定所述第一元件与所述第二元件之间的所述间隔，并且其中，所述相对旋转速度取决于外部输入力。

12.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，还包括：传感器，其用于检测取决于所述第一元件和/或所述第二元件的表面充电状态的参数；以及控制器，其用于依赖于所述第一元件和/或所述第二元件的所述表面充电状态，例如基于所述发电机的输出电压，来控制所述充电模式的定时和/或持续时间。