CN103928980A - 太阳能驱动电梯的方法及其系统 - Google Patents

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钱振华
沈鼎康
林雪雅
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    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

本发明公开了一种太阳能驱动电梯的方法及其系统，该方法一方面通过设置在房顶的太阳能发电装置将太阳能转换成电能储存在储电装置，另一方面在电梯轿厢快速下降时通过滑行发电装置将势能转换成电能储存在储电装置；在电网供电时，市电驱动曳引机运转；在电网不供电时，储电装置驱动其运转；所述的太阳能发电装置包括与储电装置相连的太阳能控制器，太阳能控制器连接太阳能光伏板，太阳能光伏板下方设有转动机构；所述的太阳能控制器还连接有一光线跟随器，光线跟随器实时检测太阳光光线角度，并将该信息发送至太阳能控制器，太阳能控制器控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。

Description

太阳能驱动电梯的方法及其系统
技术领域
本发明涉及太阳能驱动电梯的方法及其系统。
背景技术
随着城镇化建设步伐的加快，高层建筑如雨后春笋般的出现在神州大地上，电梯越来越多的走进了人们的生活，给人们带来方面的同时，也消耗着地球上不可再生的能源。电梯运行时曳引机长时间高功率状态下消耗电能巨大，而我国火力发电占到发电量的80％以上，火力发电使用的是化石燃料，化石燃料燃烧时排放出CO、CO2、SO2、SO3气体以及粉尘等污染物到大气中，造成空气质量很差，CO2气体含量增加，是温室效应产生的罪魁祸首，我们赖以生存的家园——地球变暖，自然灾害就会频发，后果严重不堪设想。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种太阳能驱动电梯的方法及其系统。本发明有效地将太阳能转换成电能供给电梯并储存在储电装置中，使得电梯在电网供电断电时，通过储电装置给电梯供电，一方面使得电梯在断电情况下依旧可以运行，提高了安全性和稳定性，另一方面本发明将太阳能和滑行势能转换为电能，减少能源消耗，达到节能减排的效果。
本发明的技术方案：一种太阳能驱动电梯的方法，该该方法一方面通过设置在房顶的太阳能发电装置将太阳能转换成电能储存在储电装置，另一方面在电梯轿厢快速下降时通过滑行发电装置将势能转换成电能储存在储电装置；在电网供电时，市电经自动投切开关驱动曳引机运转；在电网不供电时，自动投切开关自动切换电源输入方式，通过储电装置经自动投切开关向曳引机输电，驱动其运转；所述的太阳能发电装置包括与储电装置相连的太阳能控制器，太阳能控制器连接太阳能光伏板，太阳能光伏板下方设有转动机构；所述的太阳能控制器还连接有一光线跟随器，光线跟随器实时检测太阳光光线角度，并将该信息发送至太阳能控制器，太阳能控制器控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。
上述的太阳能驱动电梯的方法中，在电池与自动投切开关之间设置逆变器，用于将储电装置的直流电转换为交流电。
实现如权利要求1或2所述的太阳能驱动电梯的方法的系统，包括一井道，井道的上部设有机房，机房内设置有曳引机，曳引机经曳引绳一端连接有轿厢，另一端连接有配重；所述的机房内设置有一电气控制装置，电气控制装置包括与电网连接的自动投切开关，自动投切开关经曳引机变频器与曳引机相连；所述的自动投切开关经逆变器相连有储电装置，且所述的自动投切开关、逆变器和储电装置连接有电池控制器；所述的储电装置连接有太阳能发电装置和滑行发电装置；所述的太阳能电池装置包括与储电装置相连的太阳能控制器，太阳能控制器与设置在房顶的太阳能光伏板相连，太阳能光伏板的下方设置有转动机构；所述的太阳能控制器还连接有一光线跟随器，太阳能控制器根据光线跟随器采集到的太阳光光线角度信息，进而控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。
上述的系统中，所述的转动机构包括固定在房顶的底座，底座上固定有左右电机，左右电机的输出端连接一固定平台，固定平台的上方设有前后电机，前后电机的输出端固定有太阳能光伏板；所述的左右电机和前后电机均与太阳能控制器相连。
与现有技术相比，本发明有效地将太阳能转换成电能储存在储电装置，同时将电梯下行时的势能转换成电能储存在储电装置，在电网断电不供电时，自动投切开关自动切换电源输入方式，通过储电装置经自动投切开关向曳引机输电，驱动其运转，一方面使得电梯在断电情况下依旧可以运行，提高了安全性和稳定性，另一方面本发明将太阳能和滑行势能转换为电能，减少能源消耗，达到节能减排的效果。作为进一步的优选，所述的太阳能光伏板下方设有转动机构，且控制太阳能光伏板的太阳能控制器连接有一光线跟随器，光线跟随器实时检测太阳光光线角度，并将该信息发送至太阳能控制器，太阳能控制器控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。因此本发明在运行过程中，无论太阳光的照射角度怎么变化，太阳能光伏板始终直对太阳，大大地提高了太阳能光伏板光电转换效率。
附图说明
图1是电梯井道结构示意图；
图2是本发明的原理结构示意图；
图3是太阳能发电装置的结构示意图。
附图标记：1-井道，2-机房，3-曳引机，4-曳引绳，5-轿厢，6-配重，7-电气控制装置，8-自动投切开关，9-曳引机变频器，10-逆变器，11-储电装置，12-电池控制器，13-太阳能发电装置，14-滑行发电装置，15-太阳能控制器，16-太阳能光伏板，17-转动机构，18-光线跟随器，19-底座，20-左右电机，21-固定平台，22-前后电机，23-太阳能光伏板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：太阳能驱动电梯的方法，该方法一方面通过设置在房顶的太阳能发电装置将太阳能转换成电能储存在储电装置，另一方面在电梯轿厢快速下降时通过滑行发电装置将势能转换成电能储存在储电装置；在电网供电时，市电经自动投切开关驱动曳引机运转；在电网不供电时，自动投切开关自动切换电源输入方式，通过储电装置经自动投切开关向曳引机输电，驱动其运转；所述的太阳能发电装置包括与储电装置相连的太阳能控制器，太阳能控制器连接太阳能光伏板，太阳能光伏板下方设有转动机构；所述的太阳能控制器还连接有一光线跟随器，光线跟随器实时检测太阳光光线角度，并将该信息发送至太阳能控制器，太阳能控制器控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。作为优选，在电池与自动投切开关之间设置逆变器，用于将储电装置的直流电转换为交流电。
实现上述太阳能驱动电梯的方法的系统，如附图1和附图2所示，包括一井道1，井道1的上部设有机房2，机房2内设置有曳引机3，曳引机3经曳引绳4一端连接有轿厢5，另一端连接有配重6；所述的机房2内设置有一电气控制装置7，电气控制装置7包括与电网连接的自动投切开关8，自动投切开关8经曳引机变频器9与曳引机3相连，所述的自动投切开关的功能是在电网供电状态下通市电，在检测到电网不供电时自动投切到储电电路，由于该结构主要采用继电器等简单的电路组合，因此在此不再赘述；所述的自动投切开关8经逆变器10相连有储电装置11，且所述的自动投切开关8、逆变器10和储电装置11连接有电池控制器12，逆变器的作用是将直流电变电电梯可用的交流电；所述的储电装置11连接有太阳能发电装置13和滑行发电装置14，太阳能发电装置和滑行发电装置可采用现有的普通设备，由于这两种设备技术已成熟，因此在此不再赘述。作为优选，所述的太阳能电池装置13包括与储电装置11相连的太阳能控制器15，太阳能控制器15与设置在房顶的太阳能光伏板16相连，太阳能光伏板16的下方设置有转动机构17；所述的太阳能控制器15还连接有一光线跟随器18，光线跟随器即实时检测太阳光光线的直射方向，该结构可采用常规的光学器件制得，也有成熟的设备可从市场购得，因此也不赘述，太阳能控制器18根据光线跟随器采集到的太阳光光线角度信息，进而控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。如附图3所示，所述的转动机构17包括固定在房顶的底座19，底座19上固定有左右电机20，左右电机20的输出端连接一固定平台21，固定平台21的上方设有前后电机22，前后电机22的输出端固定有太阳能光伏板23；所述的左右电机20和前后电机22均与太阳能控制器15相连。本发明提高了安全性和稳定性，减少能源消耗，达到节能减排的效果。

Claims (4)

1.太阳能驱动电梯的方法，其特征在于：该方法一方面通过设置在房顶的太阳能发电装置将太阳能转换成电能储存在储电装置，另一方面在电梯轿厢快速下降时通过滑行发电装置将势能转换成电能储存在储电装置；在电网供电时，市电经自动投切开关驱动曳引机运转；在电网不供电时，自动投切开关自动切换电源输入方式，通过储电装置经自动投切开关向曳引机输电，驱动其运转；所述的太阳能发电装置包括与储电装置相连的太阳能控制器，太阳能控制器连接太阳能光伏板，太阳能光伏板下方设有转动机构；所述的太阳能控制器还连接有一光线跟随器，光线跟随器实时检测太阳光光线角度，并将该信息发送至太阳能控制器，太阳能控制器控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。
2.根据权利要求1所述的太阳能驱动电梯的方法，其特征在于：在电池与自动投切开关之间设置逆变器，用于将储电装置的直流电转换为交流电。
3.实现如权利要求1或2所述的太阳能驱动电梯的方法的系统，其特征在于：包括一井道(1)，井道(1)的上部设有机房(2)，机房(2)内设置有曳引机(3)，曳引机(3)经曳引绳(4)一端连接有轿厢(5)，另一端连接有配重(6)；所述的机房(2)内设置有一电气控制装置(7)，电气控制装置(7)包括与电网连接的自动投切开关(8)，自动投切开关(8)经曳引机变频器(9)与曳引机(3)相连；所述的自动投切开关(8)经逆变器(10)相连有储电装置(11)，且所述的自动投切开关(8)、逆变器(10)和储电装置(11)连接有电池控制器(12)；所述的储电装置(11)连接有太阳能发电装置(13)和滑行发电装置(14)；所述的太阳能电池装置(13)包括与储电装置(11)相连的太阳能控制器(15)，太阳能控制器(15)与设置在房顶的太阳能光伏板(16)相连，太阳能光伏板(16)的下方设置有转动机构(17)；所述的太阳能控制器(15)还连接有一光线跟随器(18)，太阳能控制器(18)根据光线跟随器采集到的太阳光光线角度信息，进而控制转动机构，使太阳能光伏板始终对应太阳光的直射方向。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述的转动机构(17)包括固定在房顶的底座(19)，底座(19)上固定有左右电机(20)，左右电机(20)的输出端连接一固定平台(21)，固定平台(21)的上方设有前后电机(22)，前后电机(22)的输出端固定有太阳能光伏板(23)；所述的左右电机(20)和前后电机(22)均与太阳能控制器(15)相连。
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