CN104271487A - 电梯井道内的电池安装 - Google Patents

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Abstract

一种电池提供电力的电梯系统，其中电池和将该电池连接至驱动该电梯系统的机器上所需的电力电子器件紧邻地安装于该电梯系统的井道内，以最小化电力传输损失。

Description

电梯井道内的电池安装
技术领域
本公开大体涉及电梯，且更特别地涉及电池提供电力的电梯。
背景技术
电梯是众所周知的用于引导人员和货物在多楼层建筑中上下的装置。传统上，人员和货物在引导通过在建筑物内垂直提供的井道的电梯轿厢内被运送。每个轿厢安装在多个导轨上，以允许轿厢直线平移通过井道，并且每个轿厢由通过带、绳缆等连接在轿厢上的例如电动机的机器提供动力。配重也典型地安装在相邻的导轨上，以促进轿厢平稳运动通过井道。该机器以及电梯的其它机械部件(例如滑轮，调速器等)典型地被安装于在井道的顶部处提供的底板上。
对于相对大型的电梯，用于为机器提供能量的电力和电力电子器件典型地提供于设置于建筑物顶部的机房内。备选地，这种装备可以被提供于设置于建筑物中井道以外的某处位置上的层站柜内。这有利于系统的维护，以及建筑物电力网和/或公用电力网连接到该机器(或者如果在相对大型的装置中，连接到用于多个电梯的机器)。
在更近期的应用中，用于为机器提供能量的电力没有固定或连接在现有的公用网中，而是另外通过独立的电源，例如电池来提供。其中，这种电池降低了从建筑物电力网取得的电力并且通常比公共用电或发电机更可靠，因为其不依赖于总是在运行的公用电力网。
虽然有效，由于电梯系统典型地采用井道外的上述机房或层站柜，对于现有的电池提供电力的电梯系统，电池因此目前也容纳在井道外。典型地，逆变器和其它用于该系统的电力电子器件也安装在井道外。
发明内容
已经发现，已知的电梯系统具有由系统部件的物理配置造成的固有的低效率。此外，已经发现，这些低效率可以通过利用任何本文公开的备选配置而减轻或消除。通过最小化低电压-高电流电功率信号在其上传输的大规线的物理长度，可以消除已知电梯系统中的固有的显著的效率损失、电梯性能问题和电池寿命问题。
根据本公开的一个方面，一种电梯系统被公开，其可包括井道，可在井道内移动的乘客轿厢，操作地连接于乘客轿厢、以便在井道内移动乘客轿厢的机器，以及操作地连接于机器并安装在井道内的电池。尽管典型实施例描述为包含电池，本发明做出时的具有本公开益处的本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，所公开的电池可以由其它电源替换。电池提供了机器在电梯系统正常运转条件下移动乘客轿厢的所需的全部电力。
根据本公开的另一个方面，一种电梯系统被公开，其可包括井道，安装于井道内的多个导轨，可移动地安装在至少一个导轨上的轿厢，可移动地安装在至少一个导轨上的配重，井道顶部上的与导轨连接的底板，安装在该底板上且操作地连接于轿厢的机器，以及连接于该机器以便为该机器提供电力的电池，其中电池安装在该底板上。
根据本公开的另一个方面，一种操作电梯的方法被公开，其可包括：提供可移动地安装在井道内的乘客轿厢，利用机器在该井道内驱动该乘客轿厢上下，在正常运行期间完全由电池为该机器提供电力，以及将该电池安装在井道内。
虽然典型的实施例作为单独的实施例来描述，在本发明作出时的本领域技术人员将理解，许多公开的特征适用于实施例中的任一个中。例如，实施例中的任何一个可另外包括：作为电源的电池；作为机器的马达；电源、该机器或者其它电子器件(例如逆变器)可安装于其上的底板；该电源可以安装于其上的配重；和/或该电源可以安装于其上的多个过梁。类似地，根据所公开的实施例中的任一个的方法也可包括相似的特征。
在结合附图阅读以下详细描述之后，本公开的这些和其它方面将变得更加容易明白。
附图说明
图1是根据本公开的教导构造的电梯系统的透视图；
图2是根据本公开的教导构造的电梯系统的一个典型的实施例的侧视图；以及
图3是根据本公开的教导构造的电梯系统的备选实施例的示意图。
虽然以下公开将参照某些典型的实施例做出，但是应当理解在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变，且等同物可以替代其元件。此外，在不脱离其范围的情况下，可以做出许多改型以使特定情形或材料适应于本公开的教导。本公开并不意图局限于作为构想为用于执行本公开的最佳模式所公开的特殊实施例，而是本发明的范围应当包括落于所附权利要求的精神和范围内的所有实施例。
具体实施方式
现在参照附图，并具体参照图1，根据本公开的教导构造的电梯系统大体以参考标号20来参照。如图中所示，该电梯系统20可以包括井道22，其限定了通过使用该电梯系统20的多层建筑(未示出)的垂直设置的打开通道。该电梯系统20可进一步包括多个导轨24，其从该井道22的底部或底坑26向该井道22的顶部28延伸，其中导轨24在与底板30的连接部中终止。导轨24提供便于电梯轿厢32通过该井道22的直线运动的结构。此外，导轨33提供类似的机构，借助于该机构，配重34也可直线地移动通过该井道22。
为了驱动该轿厢32通过该井道22，机器36被采用。该机器36可以以电动机的形式或任何其它形式的原动机来提供。如也结合图2所示，机器36可包括输出轴38，其上安装有一个或多个滑轮40。带、绳缆或者其它环形的动力传输设备42则环绕滑轮40而行进(train)，用于在第一端44处连接到乘客轿厢32，以及在第二端45处连接到配重34。
现在参照图2，可以看出，根据本公开的教导，底板30也可用于安装用于机器36的电源和电力电子器件。在图2中示出的实施例中，电池46和逆变器48或其它驱动机构直接安装于该底板30上。在所描绘的实施例中，机器36和滑轮40被安装到底板30的顶面50上，其中该电池46和驱动器48安装于该底板的底面52。然而，在备选实施例中，将理解的是，机器36，电池46和逆变器48可以安装在该底板30上或周围的不同位置。重要的是，电力需要从电池46到机器36传输的距离被最小化，以便避免其间的效率损失。
此外，在另外的其它备选实施例中，电池46和逆变器48不需要直接安装于该底板上，而是可安装于井道22内的别处，同时仍然提供相对于其中电池46和逆变器48安装在井道外部的现有电梯系统显著的优势。例如，如图3中最佳地示出，电池46和/或逆变器48可安装在底坑26中，配重34上，轿厢32上，在电梯停靠的各个楼层处提供的门过梁54上，井道壁56上，井道22的天花板58上，或者井道22内的任何其它地方。
再次，首要关注的是，高电流信号所传输的传输距离被最小化，以减少电力传输损失。例如，这种损失可大体利用等式：P1＝I2R计算，其中P1＝电力损失，I＝电流，而R＝电阻。从实际的角度来看这些损失，以每秒1米来移动的传统的1000kg电梯轿厢典型地具有大约225安培的峰电流提取值(draw)。为了安全地传输这样大小的电流，通常采用0或者00规线。这种线(或者导线)不仅每米要花费几美元，而且在电池46和逆变器48之间典型地需要两个这样的连接体，且在逆变器48和机器36之间典型地需要三个。通过减少这些导线需要引导的距离，电阻R减小，这会导致较少的电力传输损失。此外，通过将电池46定位成更靠近机器36和逆变器48，将需要更少的线。
通过上述内容，可以看出，本公开阐述了一种改进的电梯系统，与以前已知的电梯系统相比，其使得电池能够以大大改进的效率水平用作用于电梯的电源。通过将电池和电力电子器件安装在井道内，电力需要传输的距离极大地减少。这可例如通过将电池和逆变器直接布置在底板上并从而直接布置在机器附近来实现。此外，该电池和逆变器可以安装在该井道内的备选位置处，例如但并不限制于安装在底坑中，配重上，轿厢上，顶板上，井道壁上，井道天花板上，或者门过梁上。

Claims (17)

1.一种电梯系统，包括：
可移动地安装在井道内的电梯轿厢；
操作地连接于该乘客轿厢且能在所述井道内移动所述乘客轿厢的机器；以及
安装在所述井道内且操作地连接于所述机器的电源，所述电源配置成为所述机器提供电力，其中，所提供的电力足够在正常运行条件下移动所述电梯轿厢。
2.如权利要求1所述的电梯系统，其中，所述电源包括电池，且所述机器包括马达。
3.如权利要求1所述的电梯系统，其进一步包括安装在所述井道内的底板，其中所述电源和所述机器安装在所述底板上。
4.如权利要求3所述的电梯系统，其中所述底板是中空的，且所述电源安装在所述底板内。
5.如权利要求3所述的电梯系统，其中所述底板安装在所述井道的底坑中。
6.如权利要求1所述的电梯系统，其进一步包括配重，其中所述电源安装到所述配重、所述电梯轿箱、所述井道的壁和所述井道的天花板的其中一个上。
7.如权利要求1所述的电梯系统，其进一步包括定位于所述井道内的多个门过梁，其中所述电源安装在所述门过梁的其中一个上。
8.如权利要求3所述的电梯系统，其进一步包括安装在所述底板上的逆变器。
9.一种电梯系统，其包括：
配置成安装在井道内的多个导轨；
配置成可移动地安装在至少一个所述导轨上的电梯；
配置成可移动地安装在至少一个所述导轨上的配重；
配置成在所述井道的顶部处连接至所述导轨的底板；
配置成安装在所述底板上且配置成操作地连接至所述电梯轿厢的机器；以及
配置成安装在所述底板上且配置成电连接至所述机器的电源，其中所述电源配置成提供电力给所述机器，且其中所提供的电力足够在正常电梯运行期间驱动所述机器。
10.如权利要求9所述的电梯系统，其中所述电源是电池，且所述机器是马达。
11.如权利要求9所述的电梯系统，其进一步包括配置成安装在所述底板上的逆变器。
12.一种方法，包括：
可移动地在井道内安装电梯轿厢；
在所述井道内安装机器；以及
在所述井道内安装电源，其中所述机器配置成在正常运行期间唯一地由所述电源提供电力。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述电源是电池。
14.如权利要求12所述的方法，其进一步包括安装所述电源至位于所述井道内的底板上。
15.如权利要求12所述的方法，其进一步包括安装所述电源至井道底坑、井道天花板、井道壁、配重以及所述电梯轿厢的其中一个上。
16.如权利要求16所述的方法，其进一步包括安装所述机器和逆变器至所述底板上。
17.如权利要求14所述的方法，其进一步包括安装所述电源至位于所述井道内的多个门过梁的至少一个上。
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