用于从流体流转换能量的方法和系统与流程

本发明涉及一种用于从流体流转换为可传输能量的系统，包括连接到系绳的流体驱动装置，其中系绳与基站联接。

背景技术：

人类消费的能源需求在过去几十年中有了显着的增长，并且预测由于世界人口的增长，能源需求将进一步增长。根据物理学家的定义，能量既不能被创造，也不能被消耗或毁灭。但是，能量可以转换或转移为不同的形式。这些形式可以是(例如)机械能或电能。目前，所提供的机械和电能中的相当一部分是基于化石燃料燃烧的能量转换。这些化石燃料已经发展了数十亿年，据预测，人类将要利用它们几百年。除了化石燃料将在某一时刻用完的问题之外，调查还显示化石燃料的燃烧对空气污染和温室气体的产生有很大的影响。由于产生了温室气体，预计地球表面温度可能会超过影响地球上大多数生态系统的历史类似值。

作为一种出路，建议将这些宝贵的化石资源用于完全依赖化石燃料的用途，而将替代形式的能源、优选的可再生能源(如风能、太阳能和潮汐能)用于对于化石燃料直接需求较少的用途(例如电力生产)。

尽管可再生能源已被公认为全球能源需求的资源，但由于可再生能源的性质，还有许多问题需要解决。其中之一就是可用的能量有限。此外，可用于获取可再生能源的地点数量有限。由此可以得出结论，如果可再生能源必须对世界能源需求做出重大贡献，则需要在可用地点以可能的最高转换率转换可再生能源。另外一项挑战是可再生能源的价格必须处于一个水平，在该水平下，从传统能源向可再生能源的转变可以由市场承担。这带来了转换必须具有成本效益的附加要求。

自人类诞生以来，人类已经从流体流(例如风或流水)中转换能量。来自流水的能量转换与风能转换有许多相似之处。然而，不同之处在于，水的密度大约是空气密度的一千倍，一般来说流水的流速小于风的流速，潮汐和湾流等水流比风更容易预测。风和水流速度剖面中还有其他差异。例如，已知潮流流体的流动为不均匀，并且流动是多个过程的复杂的相互作用。在海面上由波浪引起的涡流和由海床产生的涡流对潮流的速度剖面具有显着的影响，这导致从这些类型的流水体转换能量的实际问题。

2002年4月11日,发明者garydeanragner的us2002/004090948a1专利公开了一种转换系统，其中串联的多个翼型风筝通过控制线和支撑线连接到控制壳体。控制线可以改变长度来控制翼型风筝的迎角、俯仰角、飞行方向和飞行速度。控制线的长度由地面站进行控制，以调整翼的方向，从而遵循特定的飞行路线。控制线和支撑线也缠绕在控制壳体的动力轴上。这种已知系统控制复杂，由于控制缆线太长，系统难以控制。由于需要卷入和卷出，缆线经受大量的撕扯和磨损，导致频繁的检查和维修活动。此外，由于这种已知系统不能进行短半径转弯，所以系统以数字八或椭圆形轨迹运行，导致大量能量流失。而且，由于串联控制翼型风筝，无法单独调整每个翼型风筝的迎角。这是一项不利因素，因为由于风筝的长绳，每个风筝所面对的流动表观方向各不相同。

除上述系统之外，已知能够转换能量的其他类型的系统，所有已知的系统都具有许多缺点：

a)已知系统具有低转换率，因此大部分可用能量仍然未被利用。目前，减轻这些不利因素的常用方法是将多个系统串联起来。安装在第一系统下游的系统的功能仅仅是为了补偿第一系统的薄弱性能。不言而喻，开发这样一系列系统的成本比安装能够一次转换可用能量的单个系统要高得多。

b)已知系统由于在转换和转移所转换的能量期间的大量损失而导致效率低下。由于转换后的能量大部分时间都是在远程位置消耗，能量转移过程中的损失对系统的性能影响很大。

c)在已知系统中使用的部件经受大量的撕扯和磨损，并且/或者系统被设计为使得检查和维护复杂且昂贵。

发明目的

本发明的一项目的是提供这种和其他已知系统的替代方案。本发明的另一项目的是改进现有技术并提供相对有效的用于能量转换的系统和方法。本发明的另一项目的是提供一种易于控制和维护的用于能量转换的系统和方法。

根据以下公开，本发明的这些和其他目的和优点将由根据所附权利要求中的任何一个的系统、基站和方法提供。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，用于从流体流转换能量的系统包括流体驱动装置、系绳和基站，借此，所述流体驱动装置联接到所述系绳，并且所述系绳联接到所述基站，其中，所述流体驱动装置设有至少两个可调叶片，即第一叶片和第二叶片，借此，在使用期间和如流体流中所见，所述第一叶片和所述第二叶片相继占据彼此的位置，其特征在于，

a)每个所述叶片包括前缘和后缘，

b)所述系统包括工作模式和缩回模式，借此

c)所述叶片沿着框架设置成一排，借此在所述缩回模式中，所述第一叶片的前缘指向与所述第一叶片相邻的所述第二叶片的后缘。

优选地，所述叶片相对于彼此可独立调整。利用至少两个可调叶片，能量可以从流体流转换到最大程度，特别是在优选布置中，其中，所述可调叶片可相对于每个叶片所面对的流体表观流动方向单独定位为最佳迎角。

为了将所述可调叶片定位为最佳迎角，理想的是，所述系统(优选地，所述可调叶片)设有叶片定位系统，所述叶片定位系统包括流体流方向指示传感器，用于确定所述可调叶片附近的流体方向的表观流动；以及控制器，所述控制器可收纳地连接到所述流体流方向指示传感器；以及致动器，所述致动器可收纳地连接到所述控制器，用于参照由所述控制器的控制动作(取决于所述可调叶片附近的流体流方向指示传感器所测量的流体表观流动方向)引起的流体表观流动方向来改变所述可调叶片的方向。

尽管所述叶片定位系统优选位于所述叶片内部，但其也可以集成到所述流体驱动装置的所述框架中。

作为叶片定位系统的替代方案，可调叶片可以包括主体，所述主体设有前部和后部，其中，所述后部与所述前部的末端相比延伸到相对尖锐的末端；以及前缘，所述前缘是所述前部的最前边缘；以及后缘，所述后缘是所述后部的最后边缘；其中，假想的直弦线与所述前缘和所述后缘连结，假想的室线与所述前缘和所述后缘连结；其中，在所述前缘和所述后缘之间的任何点，所述室线位于所述主体的上表面和下表面之间的相等距离，并且所述室线在一点处与所述弦线相交，所述点与所述后缘的距离比其与所述前缘的距离近，从而将所述叶片设置成自定位。通过自定位可调叶片，所述系统的转换率得以优化，尤其是通过将所述自定位叶片设置为使其自身定向为相对于流体表观流动所需的迎角。

为了沿着预定路径转动所述流体驱动装置，优选地，所述系统的所述流体驱动装置设有至少一个可调叶片，借此，至少一个可调叶片具有第一部分和第二部分，借此，两个部分可相对于彼此独立调节。优选地，所述第一部分和第二部分具有基本相等的尺寸，并且所述第一部分和第二部分彼此对齐定位。

与此相关，优选地，所述流体驱动装置设有转向系统，所述转向系统包括方向指示传感器；以及控制器，所述控制器可收纳地连接到所述方向指示传感器；以及致动器，所述致动器可收纳地连接到所述控制器，用于参照由所述控制器的控制动作(取决于所述方向指示传感器所测量的框架方向)引起的流体流改变所述可调叶片的所述第一部分和第二部分的方向。如果所述流体驱动装置的所述框架或所述框架的至少一部分包括主体，将具有优势，所述主体设有前部和后部，其中，所述后部与所述前部的末端相比延伸到相对尖锐的末端。

利用这种可调叶片、框架和转向系统，所述流体驱动装置可以轻松地沿着预定路径导向，使得来自流体流的能量转换能够达到最大限度，并且具有最小的能量流失，尤其是通过布置，使所述流体驱动装置通过简单地改变所述叶片的所述第一部分和第二部分相对于彼此的位置就能够进行短半径转弯。

根据本发明的另一方面，所述系统的所述基站包括转换装置和基座结构，所述基座结构设有用于连接所述转换装置的装置，其中，所述转换装置包括液压缸。然后，将流体驱动装置连接到基站的系绳可以通过活塞杆连接到在所述液压缸中可移动的活塞，所述活塞的运动导致液压流体在液压系统中移位，所述液压缸形成所述液压系统的一部分。该液压流体然后可以用于(例如)驱动液压马达(驱动发电机)，或者可以用于提供与所述液压流体的移位相关的能量。

为了防止所述系绳发生扭转以及在使用过程中由阻力造成的能量损失，优选地，所述转换装置包括液压缸，所述液压缸设有可连接所述系绳的活塞杆和活塞杆旋转控制系统，所述活塞杆旋转控制系统包括方向传感器，所述方向传感器用于监测所述流体驱动装置的方向；以及控制器，所述控制器可收纳地连接到所述方向传感器；以及制动器，所述致动器可收纳地连接到所述控制器，并且驱动所述活塞杆，使所述活塞杆和与其连接的所述系绳遵循所述流体驱动装置的方向。

所述活塞杆旋转控制系统的所述致动器优选地设有第一侧和第二侧，借此，所述第一侧附接到所述活塞杆或活塞，并且借此，所述第二侧通过伸缩管连接到缸底或缸筒。作为替代，所述活塞杆旋转控制系统可设有位于所述液压缸筒外部的致动器。

为了将来自所述基站的信号和功率经由系绳传递到所述流体驱动装置，优选地，所述液压缸设有可旋转联接器，所述联接器包括空心活塞杆；以及内部部分，借此，所述内部部分附接到所述空心活塞杆，并且借此，所述内部部分设有至少一个连接器，用于连接从(向)所述内部部分传递可传递介质的传导器；以及外部部分，借此，所述外部部分可旋转地安装在所述内部部分上，并且借此，所述外部部分设有至少一个连接器，用于连接从(向)所述外部部分传递可传递介质的传导器；还有封闭部分，所述封闭部分与所述内部部分开放连通，以便使所述可传递介质能够自由地流入和流出所述内部部分。为了将所述外部部分相对于所述液压缸筒保持在固定位置，优选地，所述外部部分通过所述伸缩管连接到所述缸底或缸筒。

根据本发明的另一方面，所述系统的所述基站包括转换装置和基座结构，所述基座结构设有用于连接所述转换装置的装置，其中，优选地，所述基座结构包括固定内部主体，所述内部主体与用于传输可传输能量的传导器联接；以及外部主体，所述外部主体可旋转地安装在所述固定内部主体上，借此，所述外部主体设有传导器，用于从(向)所述转换装置传输可传输能量；还有封闭部分，所述封闭部分与所述内部主体开放连通，以便使所述可传输能量能够自由地流入和流出所述固定内部主体。通过这样的基座结构，所述系统可以布置在随时间改变其方向的流体流中，尤其是通过将所述流体驱动装置设置为可以围绕所述基础结构自由旋转，借此，转换的能量可以连续传输，并且在流体流的方向随时间变化时能够保持生产。

为降低所述液压系统(所述基站形成一部分)中的峰值压力，优选地，所述基站单元设有脉动阻尼器。优选地，所述脉动阻尼器包括腔室，所述腔室具有位于所述腔室底部或附近的连接件，借此，所述腔室的顶部填充有气体。

如果所述基站是浸没式基站，优选地，所述基站设有系泊装置，并且其中所述基部结构包括内部部分，所述系泊装置包括上部部分，借此，所述内部部分围绕所述上部部分装配。与此相关，优选地，所述基站设有柔性传导器，所述柔性传导器用于传输可传输能量。这种类型的能量传导器是促使所述基站轻松移动的理想选择，借此，所述基站的至少一部分可移动，同时保持与所述柔性传导器的联接。将浸没式基站带到水面进行检查和维护时，这一点尤为重要。特别是在这种情况下，优选地，所述传导器设有浮力装置，以保持浸没的传导器漂浮在底部上方，从而在所述基站的一部分移动到不同位置的同时能够轻松地处理所述传导器。

尽管优选的设置是包括设有液压缸和柔性管或软管的转换装置的基站，但所述转换装置可以是能够将力转换成可传输能量的任何类型的设备，例如联接到电缆轴的发电机以及包括电缆的能量传导器。

如果所述系统用于的流体流是流动水体，优选地，所述浸没式流体驱动装置设有浮力室，借此，其优势在于所述浮力室是包含浮力物质的所述叶片的封闭部分。通过为所述流体驱动装置提供浮力室，通过添加或释放所述浮力物质可以轻松调节所述流体驱动装置的浮力系数。特别是在某一时刻流体流速度为零，并且所述流体驱动装置的位置需要被主动控制的情况下，优选地，所述流体驱动装置设有浮力控制系统，所述浮力控制系统包括位置指示传感器和控制器，所述控制器可收纳地连接到所述位置指示传感器，以及至少一个浮力室，所述浮力室连接到泵机组，所述泵机组可收纳地连接到所述控制器，用于在使用过程相对于底部或水面改变所述流体驱动装置的位置，其操作由所述控制器的控制动作(取决于由所述位置指示传感器测量的所述流体驱动装置的位置)引起。

本发明还体现在通过提供流体驱动装置、系绳和基站的一种从流体流进行能量转换方法，借此，所述流体驱动装置连接到所述系绳，所述系绳联接到所述基站，包括以下步骤：

a)为所述流体驱动装置提供至少两个可调叶片，即第一叶片和第二叶片，

b)提供工作模式和缩回模式，其中，在所述工作模式期间并且如在流体流中所见，所述第一叶片和所述第二叶片相继占据彼此的位置，借此，所述第一叶片和所述第二叶片定位为相对于所述流体流的所需迎角。

根据本发明，该方法的特征在于提供具有可调叶片的所述流体驱动装置的步骤，借此，每个所述叶片包括前缘和后缘，并且沿着所述框架将所述叶片排成一排，借此，所述叶片在所述缩回模式的一部分期间固定到一个位置，借此，第一叶片的前缘指向与所述第一叶片相邻的第二叶片的后缘。

根据本发明的方法的另一方面，所述流体驱动装置设有至少一个可调叶片，所述可调叶片具有第一部分和第二部分，借此，两个部分相对于彼此可独立调节。本发明的方法的一个特定方面是，在所述缩回模式期间的特定时刻，所述叶片的所述第一部分和所述第二部分相对于彼此，且相对于流体流设置在预定位置上，从而导致所述流体驱动装置以较短的半径转动，使得所述流体驱动装置能够遵循最佳预定路径，借此，以最小的能量流失从流体流中转换最大的能量。

通过在所述工作模式和所述缩回模式期间将所述叶片设置在优选位置，所述系统在工作模式期间的做功大于在缩回模式期间提供给系统的功，并且因此输出净功率。通过改变所述叶片的所述位置可以简单地控制从所述工作模式切换到所述缩回模式，反之亦然。

优选地，在所述工作模式中，所述流体驱动装置到所述基站的距离增加，而所述流体驱动装置到所述基站的所述距离在所述缩回模式下减小。与所述工作模式和所述缩回模式下将所述叶片设置在适当的位置向结合，这使得所述工作模式和所述缩回模式能够连续且迅速地交替。

根据本发明的另一方面，所述方法的特征在于为所述基站提供包括液压缸的转换装置，并将所述系绳连接到所述液压缸的活塞，使得液压流体从所述液压缸移动到液压系统中，其中，所述液压缸形成所述液压系统的一部分。

根据本发明的另一方面，所述方法的特征在于以下步骤：向所述基站提供转换装置，所述转换装置包括设有活塞杆旋转系统的液压缸，以及将所述系绳附接到所述液压缸的所述活塞杆，以及通过测量所述流体驱动装置的方向并相应地转动所述活塞杆将所述系绳与流体驱动装置的运动对齐，由此防止所述系绳中的扭转和阻力损失。

根据本发明的另一方面，本发明所述方法的特征在于为所述基站提供转换装置和基部结构，其中，所述基部结构包括固定内部主体和外部主体，所述外部主体可旋转地安装在所述固定内部主体上，以及封闭部分，所述封闭部分与所述内部主体和外部主体开放连通，以便使可传输能量能够自由地流入和流出所述固定内部主体和所述外部主体，借此，所述流体驱动装置能够围绕所述基部结构旋转，并遵循随时间变化的流体流方向。

根据本发明方法的另一方面，所述方法的特征在于，为所述基站提供柔性传导器，所述柔性传导器用于传输可传输能量，借此，所述基站或所述基站的至少一部分可移动，同时保持与所述柔性传导器联接。

利用本发明所述的系统和方法，能量可以从流体流转换到最大程度，并且转换的能量可以有效地从所述基站传输到远处。所述远处是例如人造或天然岛屿，其中，可以放置辅助设备以将获取的能量转换成电能，借此，所述电能可以在没有太多损失的情况下传输很长距离，特别但不限于直流电流形式。此外，通过设置合适的电压电平，或甚至通过将交流电转换成直流电或将直流电转换为交流电，电能可以轻松适应于优选使用的传输工具。

附图说明

在下文中将参考根据本发明所述系统的示例性实施例的附图来进一步说明本发明，其不限于所附权利要求。

在附图中：

-图1展示了根据本发明所述的用于能量转换的系统。

-图2展示了流体驱动装置的透视图。

-图3展示了自定位的叶片的截面图。

-图4展示了缩回模式期间流体驱动装置的透视图和俯视图。

-图5展示了基站的透视图。

-图6展示了基站的截面图，借此指明了液压流体从转换装置移位时的流体流路径。

-图7展示了设有活塞杆旋转控制系统的转换装置。

-图8展示了设有可旋转联接器的转换装置。

-图9展示了根据本发明所述的系统的流体驱动装置的典型轨迹。

无论何时，附图中所使用的相同附图标记表示相同的部分。

具体实施方式

在以下说明中，z限定水平流体流方向，x限定垂直于流体流方向的水平方向，y限定垂直于流体流方向的垂直方向。

图1展示了用附图标记1表示的系统，其用于将来自流体流50的能量转换为可传输能量。系统1包括连接到系绳300的流体驱动装置200，其中，系绳300与基站400联接。基站400附接或可附接到位于海洋、河流、湖泊等的底部40处的系泊装置480。

优选地，基站400设有转换装置410，其包括至少一个液压缸。与此相关，系绳300优选地连接到可在液压缸中移动的活塞412，使得活塞412的运动导致液压流体在液压系统中移位，液压缸形成液压系统的一部分。不言而喻，可具有通过系绳300连接的多个液压缸，以及并联操作的流体驱动装置200。

该液压缸或每个液压缸可连接到传导器700，以便将液压流体传输到该示例性实施例中平台800所处的远处。液压缸可连接或连接到用于将液压能转换成电能的液压系统(未示出)，因此所需的装置优选地设置在平台800上。

优选地，传导器700包括用于传输液压流体的柔性管或软管，并且传导器700设有浮力装置710。

尽管液压缸和柔性管或软管是优选功能件，但所述转换装置410可以是能够将力转换成可传输能量的任何类型的设备，例如联接到电缆轴的发电机以及包括电缆的能量传导器。

现引用图2，展示了流体驱动装置200的透视图，其中，所述流体驱动装置设有可调叶片240。流体驱动装置200设有至少两个可调叶片240，即第一叶片255和第二叶片256，其中可选地，所述叶片240相对于彼此可独立调节，其中，在使用期间并且如在流体流50中所见，第一叶片255和第二叶片256相继占据彼此的位置。优选地，叶片沿着框架220设置成一排，但是也可采用替代构造将可调叶片240固定在相对于彼此的优选位置，只要这些构造可以使叶片在系绳上运转。

为了将可调叶片240定位成相对于流体流50的所需迎角，优选地，系统(通常优选为可调叶片240)设有叶片定位系统260，叶片定位系统包括流体流方向指示传感器261；以及控制器262，该控制器可收纳地连接到所述流体流方向指示传感器261；以及致动器263，该致动器可收纳地连接到所述控制器，用于参照由所述控制器的控制动作(取决流体流方向指示传感器261所测量的流体表观流动方向)引起的流体表观流动方向来改变可调叶片240的方向。为了清楚起见，仅示出了一个叶片定位系统260。

为了沿着预定路径转动流体驱动装置，优选地，系统1的流体驱动装置200设有至少一个可调叶片240，其具有第一部分241和第二部分242，借此，两个部分可相对于彼此独立调节。优选地，第一部分241和第二部分242具有基本相等的尺寸，并且第一部分241和第二部分242彼此对齐定位。

与此相关，优选地，流体驱动装置设有转向系统270，转向系统包括方向指示传感器271；以及控制器272，该控制器可收纳地连接到所述方向指示传感器；以及致动器273，该致动器可收纳地连接到所述控制器，用于参照由所述控制器的控制动作(取决于方向指示传感器271所测量的框架220的方向)引起的流体的表观流动改变可调叶片240的第一部分241和第二部分242的方向。如果流体驱动装置的框架220或框架220的至少一部分包括主体221，将具有优势，主体221设有前部222和后部223，其中，后部223与所述前部222的末端相比延伸到相对尖锐的末端。

优选地，浸没式流体驱动装置200设有浮力室293，借此，优选地，浮力室293是包含浮力物质的叶片240的封闭部分。

为了在流体流速度为零的情况下控制流体驱动装置的位置，优选地，流体驱动装置200设有浮力控制系统290，浮力控制系统包括位置指示传感器291和控制器292，控制器可收纳地连接到所述位置指示传感器291，以及至少一个浮力室293，浮力室连接到泵机组294，泵机组294可收纳地连接到所述控制器，用于在使用过程相对于底部40或水面42改变流体驱动装置200的位置，其操作由所述控制器292的控制动作(取决于由位置指示传感器291测量的流体驱动装置200的位置)引起。

作为前述叶片定位系统260的替代方案，流体驱动装置可设有自定位的可调叶片240。现引用图3，展示了可调叶片240的截面图，包括主体243，主体243设有前部244和后部245，其中，后部245与前部244的末端相比延伸到相对尖锐的末端；以及前缘246，前缘是所述前部244的最前边缘；以及后缘247，后缘是所述后部245的最后边缘；假想的直弦线248与前缘246和后缘247连结，假想的室线249与前缘246和后缘247连结，借此，在前缘246和后缘247之间的任何点，所述室线位于主体243的上表面250和下表面251之间的相等距离，并且室线249在一点处与弦线248相交，该点与后缘247的距离比其与前缘246的距离近，从而将叶片设置成自定位。

优选地，系统1包括工作模式和缩回模式。现引用图4，展示了流体驱动装置200的透视图和俯视图，流体驱动装置设有可调叶片240，借此，每个叶片包括前缘246和后缘247，并且借此，叶片240沿着框架220设置成一排，借此在缩回模式中，第一叶片255的前缘246指向与第一叶片255相邻的第二叶片256的后缘247。

现引用图5和图6，展示了前述基站400的透视图和截面图，包括转换装置410和基座结构450，基座结构设有用于连接转换装置410的装置，其中，基座结构450包括固定内部主体451，内部主体与用于传输可传输能量的至少一个传导器700联接；以及外部主体452，外部主体可旋转地安装在固定内部主体451上，借此，外部主体452设有至少一个传导器700，用于从(向)转换装置410传输可传输能量；还有封闭部分464，封闭部分与内部主体451开放连通，以便使可传输能量能够自由地流入和流出固定内部主体451。

优选地，基站400设有系泊装置480，借此，有利的是，基部结构450的内部部分451围绕系泊装置480的上部部分481装配。

如果基座结构450设有脉动阻尼器454，将具有优势，借此，脉动阻尼器454优选地包括腔室455，腔室455具有位于腔室底部457或附近的连接件460，借此，所述腔室455的顶部458填充有气体，用于降低液压系统(脉动阻尼器454形成其一部分)中的峰值压力，

图6展示了液压流体从转换装置410经由基站单元450移位到平台800时的流体流路径。

现引用图7，其中展示了转换装置410，其设有活塞杆413，可连接系绳300；以及活塞杆旋转控制系统430，其包括方向传感器271，方向传感器用于监测流体驱动装置200的方向；以及控制器432，控制器可收纳地连接到所述方向传感器271；以及制动器434，致动器可收纳地连接到所述控制器432，其驱动活塞杆413，使活塞杆413和与其连接的系绳300遵循流体驱动装置200的方向。优选地，致动器434包括第一侧和第二侧，借此，第一侧附接到活塞杆413或活塞412，并且借此，第二侧通过伸缩管436连接到转换装置410的缸底414或缸筒411。

现引用图8，展示了转换装置410，其包括液压缸，液压缸设有可旋转联接器440，联接器包括空心活塞杆413；以及内部部分441，借此，内部部分441附接到空心活塞杆413，并且借此，内部部分441设有至少一个连接器442，用于连接从(向)内部部分441传递可传递介质的传导器443；以及外部部分444，借此，外部部分444可旋转地安装在内部部分441上，并且借此，外部部分444设有至少一个连接器445，用于连接从(向)外部部分444传递可传递介质的传导器(未示出)；还有封闭部分447，封闭部分与内部部分441开放连通，以便使可传递介质能够自由地流入和流出内部部分441。优选地，外部部分444通过伸缩管436连接到缸底414或缸筒411。

回到图1和图2，显而易见，本发明的系统1特别适合于执行从流体流50发电的方法，其中，流体驱动装置200设有至少两个可调叶片，即第一叶片255和第二叶片256。该方法包括工作模式和缩回模式，其中在工作模式中，叶片240相对于流体的表观流动设置在第一预定位置，其中在缩回模式中，叶片220设置在第二预定位置。

将叶片240定位到第一预定位置会导致在工作模式期间，流体驱动装置200到基站400的距离增加。类似地，在缩回模式中，流体驱动装置200到基站500的所述距离减小。然后优选地执行该方法，使得工作模式和缩回模式交替。

图9展示了流体驱动装置200之后的第一轨迹14，其中，叶片240相对于流体流50设置在第一预定位置，借此，优选地，叶片240沿着框架220设置成一排，在工作模式期间并且如在流体流中所见，第一叶片255和第二叶片256相继占据彼此的位置，借此，第一叶片255和第二叶片256定位为相对于流体流的所需迎角。

结果，通过系绳300与转换装置410的活塞412连接的流体驱动装置200移动时，与基站400的距离稳定增加。活塞412的相应移动导致转换装置410中的液压流体传输到传导器700中，以最终驱动(例如)定位在平台800上的液压马达。液压马达可以连接到用于产生电能的发电机。

当流体驱动装置200已经到达可能是其距基站400的最大偏移的预定点时，叶片240设置在第二预定位置，借此，优选地，如图4进一步所示，设有前缘246和后缘247的至少两个可调叶片240沿着框架220设置成一排，借此在缩回模式中，第一叶片255的前缘246指向与第一叶片相邻的第二叶片256的后缘247。优选地，在缩回模式的一部分期间，可调叶片240的第一部分241和第二部分242设置在使得流体驱动装置能够进行短半径转动的预定位置上。

在缩回模式期间，使活塞412将流体驱动装置200缩回到其原始位置，由此又使流体驱动装置200与基站500之间的距离减小到预定距离，该距离可以是其最短距离。在缩回模式期间，流体驱动装置200遵循轨迹15，直至其到达相对于基站500的预定距离，此时叶片220再次设置到第一预定位置，并且流体驱动装置200可以遵循工作模式的第二轨迹16。类似于从工作模式的第一轨迹14到缩回模式的轨迹15的过渡，工作模式的第二轨迹16在指定时间之后遵循流体驱动装置200的缩回模式中的另一个轨迹17。轨迹17在完成之后再次遵循工作模式的轨迹14等，以重复流体驱动装置200的持续来回移动过程。相应地，液压缸410的活塞412反复来回移动以从包括连接到液压缸410的传导器700的液压系统排出并接收液压流体，借此，工作模式期间的做功大于在缩回模式期间提供的功。

在上述说明中，本发明所改进的用于从流体流转换能量的方法和系统体现出许多优势：

-该系统使可再生能源以可靠且具有成本效益的方式从流体流转换，并且将避免对复杂和维护密集型设施的需求。

-所转换的能量以最小的损失传输到中央动力站，在那里，其可以有效地转换为电能。由于在最大程度上减小了转换和传输损失，可以提供最大量的可再生能源用于消费。

-系统的转化率高，可以最大限度地获取流体流的动能并一次性完成，

从而避免了串联安装其他转换单元的需求。

-使用环保的液压流体，可以在不损害周围环境的情况下将整个设施拆除，因此该系统非常环保。

因此，本领域技术人员将会看到，本发明的系统可以用于从流体流进行可靠且具有成本效益的能量转换，可以轻松安装和拆除，不会损害环境，并且无需复杂的水下活动即可进行检查和维护。此外，该系统的流体驱动装置非常灵活，可以沿着任何永不停止的预定轨迹运转，而不会产生能量流失。其他优势有：

-其能够从浅水和深水流生产清洁能源，而不需要复杂的浸没式地基施工。

-其提供了可扩展的系统，可以根据当地情况为任何地点量身定制，无需进行复杂的重新设计。

-其能够从具有低能量密度的流体流中进行具有成本效益的能量转换，因此可以市场能够承担的成本价格扩大可用于获取可再生能源的位置的数量。

尽管上文已经参照根据本发明所述的用于从流体流进行能量转换的系统和方法的示例性实施例讨论了本发明，但是本发明并不限于该特定实施例，其可以通过许多方式进行更改，而不脱离本发明的范围。因此，所讨论的示例性实施例将不被用于严格解释所附权利要求。相反，该实施例仅用于解释所附权利要求的行文，而不用于将权利要求限制于该示例性实施例。因此，本发明的保护范围应仅根据所附权利要求来解释，其中，权利要求行文中可能的不明确性应使用该示例性实施例来解决。