CN105565121B - 电梯轿厢供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯轿厢供电系统及方法，所述电梯轿厢供电系统包括控制柜、电源柜、供电器、受电器以及储能装置，所述控制柜与电梯轿厢、所述电源柜以及所述储能装置信号连接，设定任一楼层为基站层，所述电源柜与所述供电器均安装在所述基站层，所述电源柜与所述供电器电性连接，所述受电器与所述储能装置均安装在电梯轿厢上，所述受电器与所述储能装置电性连接，所述储能装置与轿厢用电设备电性连接。所述电梯轿厢供电系统及方法能够对储能装置快速充电，储能装置在电梯轿厢停止或运动时均可实现充电，充电效率高，电梯的实际使用效率高，且对电梯其他信号的干扰小。

Description

电梯轿厢供电系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种电梯轿厢供电系统及方法。

背景技术

电梯轿厢是垂直电梯运输乘客上下运行的箱体结构，电梯轿厢的用电设备通常有显示器、风扇、照明等设备。轿厢用电设备的供电一般通过以下三种方式实现：

第一种方式是通过在电梯井中悬挂电缆来实现。这种悬挂电缆的弊端一是电缆的弯曲寿命有限制，随着电梯的运行次数不断增长需要定期更换，二是悬挂电缆的方式用在观光梯上不美观，影响观光梯的整体效果；

第二种方式是通过在井道上架设给电线，给电线上通高频电源，通过架设在轿厢上的磁芯以非接触式方式往受电部供电。但是这种方式会导致贯穿整个井道的给电线周围存在磁场，带来不可忽视的电磁兼容问题。

第三种方式是采用按楼层非接触式供电装置，其在电梯轿厢升降所经过的每一楼层安装一个馈电部件，在轿厢平层静止时通过非接触式方式往轿厢负载和蓄电池供电。这一方式在一定程度上解决了电磁兼容性方面的问题，但需要在每一楼层都设置馈电部件，供电系统结构较为庞大，且需要轿厢平层静止时才能往蓄电池充电，影响电梯的实际使用效率。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、电梯轿厢停止或运行时均可实现储能装置的充电、有效减小信号干扰的电梯轿厢供电系统及方法。

其技术方案如下：

一种电梯轿厢供电系统，包括控制柜、电源柜、供电器、受电器以及储能装置，所述控制柜与电梯轿厢、所述电源柜以及所述储能装置信号连接，设定任一楼层为基站层，所述电源柜与所述供电器均安装在所述基站层，所述电源柜与所述供电器电性连接，所述受电器与所述储能装置均安装在电梯轿厢上，所述受电器与所述储能装置电性连接，所述储能装置与轿厢用电设备电性连接。

在其中一个实施例中，所述控制柜包括信号回路以及与所述信号回路电性连接的控制回路，所述信号回路与电梯轿厢、所述储能装置信号连接，所述控制回路与电梯轿厢、所述电源柜信号连接。

在其中一个实施例中，所述储能装置为超级电容储能装置。

在其中一个实施例中，所述控制柜安装在电梯机房、电梯井道或电梯所在建筑物的任一区域。

一种电梯轿厢供电方法，包括以下步骤：

控制柜实时采集电梯轿厢运行信号和用于为轿厢用电设备供电的储能装置剩余电量信号；

若储能装置剩余电量信号为电量不足，控制柜控制电梯轿厢运行经过基站层或停靠在基站层；

控制柜控制位于基站层上的电源柜输出放电，与电源柜电性连接的供电器产生高频磁场，位于电梯轿厢上的受电器在供电器作用下产生感应电流，位于电梯轿厢上并与所述受电器电性连接的储能装置通过受电器进行充电；

当储能装置电量充足后，控制柜切断电源柜输出，储能装置停止充电。

在其中一个实施例中，所述控制柜的信号回路用于实时采集电梯轿厢运行信号和储能装置剩余电量信号，并反馈给控制柜的控制回路，所述控制柜的控制回路根据接收的反馈信号控制电梯轿厢运行经过基站层或停靠在基站层，并控制所述电源柜的输出状态。

在其中一个实施例中，所述控制柜控制电梯轿厢运行经过基站层或停靠在基站层的具体步骤为：所述控制柜根据采集的电梯轿厢运行信号，为电梯轿厢运行选取运行曲线，控制电梯曳引机的运转，电梯曳引机拖动电梯轿厢与电梯对重的运转，进而控制电梯轿厢往基站层运行。

在其中一个实施例中，所述储能装置进行充电过程中，控制柜控制电梯轿厢运行经过基站层时，所述控制柜控制电梯轿厢经过基站层的运行速度。

在其中一个实施例中，所述储能装置为超级电容储能装置。

在其中一个实施例中，所述电梯轿厢运行信号包括乘客指令信号、轿厢运行距离信号或/和轿厢离开基站的时间信号。

本发明的有益效果在于：

所述控制柜与电源柜、储能装置、电梯轿厢电性连接，能够采集电梯轿厢运行信号和储能装置剩余电量信号，并控制电梯轿厢的运行和电源柜的输出状态。当储能装置剩余电量信号为电量不足时，控制柜能够控制电梯轿厢运行经过基站层或停靠在基站层，当电梯轿厢经过基站层或停靠在基站层时，控制柜控制电源柜输出供电，进而供电器在电源柜作用下会产生高频变化的磁场，安装在电梯轿厢上的受电器会产生感应电流往储能装置充电，储能装置即可供电给轿厢用电设备。当储能装置电量充足后，控制柜切断电源柜输出，储能装置停止充电。所述电梯轿厢供电系统仅需要在特定楼层安装供电器，其他楼层不安装，结构简单，安装方便；能够根据电梯轿厢运行状况和储能装置剩余电量情况，特别是在不停梯的情况下完成对电梯轿厢储能装置的充电，充电效率高、电梯的实际使用效率高；此外，所述供电器在需要时才会产生磁场，大大降低了电梯井道内的磁场强度，减小了对电梯其他信号的干扰。

所述电梯轿厢供电方法能够根据电梯轿厢运行信号和储能装置剩余电量信号，实现对储能装置的快速充电，储能装置在电梯轿厢停止或运动时均可实现充电，充电效率高，电梯的实际使用效率高，且对电梯其他信号的干扰小。

附图说明

图1为本发明实施例所述的电梯轿厢供电系统的安装示意图；

图2为本发明实施例所述的电梯轿厢供电系统的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的电梯轿厢供电方法的流程示意图。

附图标记说明：

10、控制柜，110、信号回路，120、控制回路，20、电源柜，30、供电器，40、受电器，50、储能装置，100、电梯轿厢，200、基站层，300、轿厢用电设备，400、电梯曳引机，500、电梯对重。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1、图2所示，一种电梯轿厢供电系统，包括控制柜10、电源柜20、供电器30、受电器40以及储能装置50，所述控制柜10与电梯轿厢100、所述电源柜20以及所述储能装置50信号连接，设定任一楼层为基站层200，所述电源柜20与所述供电器30均安装在所述基站层200，所述电源柜20与所述供电器30电性连接，所述受电器40与所述储能装置50均安装在电梯轿厢100上，所述受电器40与所述储能装置50电性连接，所述储能装置50与轿厢用电设备300电性连接。优选的，所述储能装置50为超级电容储能装置，超级电容充电速度快，在电梯轿厢100不停梯的情况下可以实现快速充电。所述控制柜10可以安装在电梯机房、电梯井道或电梯所在建筑物的任一区域，安装方便。

所述控制柜10与电源柜20、储能装置50、电梯轿厢100电性连接，电梯正常运行过程中，控制柜10能够实时采集获取电梯轿厢100运行信号和储能装置50剩余电量信号，并根据采集的信号控制电梯轿厢100的运行和电源柜20的电力输出状态。具体的，所述控制柜10包括信号回路110以及与所述信号回路110电性连接的控制回路120。所述信号回路110与电梯轿厢100、所述储能装置50信号连接，用于实时采集电梯轿厢100运行信号和储能装置50剩余电量信号，并反馈给控制回路120。所述控制回路120与电梯轿厢100、所述电源柜20信号连接，用于接收反馈信号，并根据反馈信号判断和控制电梯轿厢100是否需要运行经过基站层200或停靠在基站层200、所述电源柜20是否需要输出等。

进一步的，电梯轿厢100运行信号包括乘客指令信号和过去一段时间的轿厢运行情况如轿厢运行距离、离开基站的时间等信号，通过采集电梯轿厢100运行信号，当电梯轿厢100需要经过或停靠在基站层200进行充电时，所述控制柜10能够根据上述信号通过控制算法选取合适的或最优的控制方式，控制电梯轿厢100的运行速度曲线，进而为电梯轿厢100的运行选取合适的运行曲线，便于储能装置50快速、高效地进行充电。

本实施例所述的电梯轿厢供电系统的工作过程为：电梯正常运行过程中，控制柜10实时采集获取电梯轿厢100运行信号和储能装置50剩余电量信号。当电梯轿厢100经过或停靠在基站层200时，控制柜10可根据采集的信号控制电源柜20是否输出电源，并在输出电源时控制电梯轿厢100通过基站层200的运行速度。当控制柜10采集到储能装置50剩余电量信号为电量不足时，控制柜10控制电梯轿厢100运行经过基站层200或停靠在基站层200(若电梯轿厢100原本就停靠在基站层200，则无需控制电梯轿厢100运行)，当电梯轿厢100经过基站层200或停靠在基站层200时，控制柜10控制电源柜20输出电源供电，供电器30在电源柜20作用下产生高频变化的磁场，当安装在电梯轿厢100上的受电器40进入供电器30产生的磁场范围内时，受电器40内部的线圈产生感应电流进而为超级电容储能装置充电，实现在较短的时间内电能往储能装置50充电。当储能装置50电量充足后，控制柜10自动切断电源柜20的输出，供电器30周围的磁场消失，受电器40内部线圈的感应电流也消失，储能装置50停止充电。

本实施例所述的电梯轿厢供电系统具备以下优点：

1、充电快，充电时不需要停梯。所述电梯轿厢供电系统能够根据电梯轿厢100运行状况和储能装置50剩余电量情况，特别是在不停梯的情况下完成对电梯轿厢100的储能装置50的充电，充电效率高、充电快，电梯的实际使用效率高。使用超级电容储能装置作为轿厢用电设备300的电源，进一步提高充电速度，不需停梯即可实现充电。

2、电梯轿厢100运行灵活，充电效率高。所述控制柜能够实时采集电梯轿厢100运行状况，当采集到储能装置50电量信号为不足信号后，能够结合电梯轿厢100运行状况灵活调整电梯轿厢100的运行曲线，选取合适的运行曲线，通过控制算法选取最优的控制方式，控制电梯轿厢100往基站层200运行。

3、能耗低，信号干扰小。当需要电源柜20输出电力时，所述电源柜20才会输出电源，不需要电源柜20长期输出电力，降低了能量损耗。同样的，所述供电器30也只有在需要时才会产生磁场，不需要时会不产生磁场，大大降低了电梯井道内的磁场强度，减小了对电梯其他信号的干扰。

4、结构简单，安装方便。所述电梯轿厢供电系统仅需要在定义为基站层200的楼层处安装一个供电器30即可，不需要每个楼层都安装供电器30，结构简单、安装方便且便于维护。

如图1、图2、图3所示，一种电梯轿厢供电方法，包括以下步骤：

S100:控制柜10实时采集电梯轿厢100运行信号和用于为轿厢用电设备300供电的储能装置50剩余电量信号。优选的，所述储能装置50为超级电容储能装置50，能够实现快速充电。

S200:若储能装置50剩余电量信号为电量不足，控制柜10控制电梯轿厢100运行经过基站层200或停靠在基站层200。具体的，若电梯轿厢100停靠在非基站层200时，控制柜10才会控制电梯轿厢100运行；若电梯轿厢100原本就停靠在基站层200，则控制柜10不需要控制电梯轿厢100移动，直接进行下一步。

优选的，所述控制柜10控制电梯轿厢100运行经过基站层200或停靠在基站层200的具体步骤为：所述控制柜10根据采集的电梯轿厢100运行信号，为电梯轿厢100运行选取运行曲线，控制电梯曳引机400的运转，电梯曳引机400拖动电梯轿厢100与电梯对重500的运转，进而控制电梯轿厢100往基站层200运行。所述控制柜10能够根据采集的电梯轿厢100运行信号对电梯轿厢100的运行曲线如运行路径、运行速度等进行优化，进而使得储能装置50能够快速、高效地进行充电。进一步优选的，所述储能装置50进行充电过程中，控制柜10控制电梯轿厢100运行经过基站层200时，所述控制柜10控制电梯轿厢100经过基站层200的运行速度。当控制柜10选择电梯轿厢100在运行过程中进行充电时，通过控制电梯轿厢100经过基站层200的运行速度，进而在不停梯的情况下便于储能装置50进行高效充电。

所述电梯轿厢100运行信号包括乘客指令信号、轿厢运行距离信号或/和轿厢离开基站的时间信号等。通过采集乘客指令信号、轿厢运行距离等信号，所述控制柜10能够根据这些信号通过控制算法选取合适的或最优的控制方式，控制电梯轿厢100的运行曲线，为电梯轿厢100的运行选取合适的运行曲线，便于储能装置50进行高效、快速充电。

S300:控制柜控制位于基站层200上的电源柜20输出放电，与电源柜20电性连接的供电器30产生高频磁场，位于电梯轿厢100上的受电器40在供电器30作用下产生感应电流，位于电梯轿厢100上并与所述受电器40电性连接的储能装置50通过受电器40进行充电。

S400:当储能装置50电量充足后，控制柜10切断电源柜20输出，储能装置50停止充电。

具体的，所述控制柜10的信号回路110用于实时采集电梯轿厢100运行信号和储能装置50剩余电量信号，并反馈给控制柜10的控制回路120，所述控制柜10的控制回路120根据接收的反馈信号控制电梯轿厢100运行经过基站层200或停靠在基站层200，并控制所述电源柜20的输出状态。采用信号回路110进行实时采集和反馈，控制回路120根据反馈信号进行实时控制，本实施例所述的电梯轿厢100供电方法控制精确。

所述电梯轿厢供电方法能够根据电梯轿厢100运行信号和储能装置50剩余电量信号，实现对储能装置50的快速充电，储能装置50在电梯轿厢100停止或运动时均可实现充电，充电效率高，电梯的实际使用效率高，且对电梯其他信号的干扰小。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电梯轿厢供电系统，其特征在于，包括控制柜、电源柜、供电器、受电器以及储能装置，所述控制柜与电梯轿厢、所述电源柜以及所述储能装置信号连接，设定任一楼层为基站层，所述电源柜与所述供电器均安装在所述基站层，所述电源柜与所述供电器电性连接，所述受电器与所述储能装置均安装在电梯轿厢上，所述受电器与所述储能装置电性连接，所述储能装置与轿厢用电设备电性连接；

所述控制柜包括信号回路以及与所述信号回路电性连接的控制回路；所述信号回路与电梯轿厢、所述储能装置信号连接，用于实时采集电梯轿厢运行信号和储能装置剩余电量信号，并反馈给所述控制回路；所述控制回路与电梯轿厢、所述电源柜信号连接，用于接收反馈信号，并根据反馈信号判断和控制电梯轿厢是否需要运行经过基站层或停靠在基站层、所述电源柜是否需要输出。

2.根据权利要求1所述的电梯轿厢供电系统，其特征在于，所述储能装置为超级电容储能装置。

3.根据权利要求1-2任一项所述的电梯轿厢供电系统，其特征在于，所述控制柜安装在电梯机房、电梯井道或电梯所在建筑物的任一区域。

4.一种电梯轿厢供电方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制柜实时采集电梯轿厢运行信号和用于为轿厢用电设备供电的储能装置剩余电量信号，所述电梯轿厢运行信号包括乘客指令信号、轿厢运行距离信号或/和轿厢离开基站的时间信号；

若储能装置剩余电量信号为电量不足，控制柜控制电梯轿厢运行经过基站层或停靠在基站层；

控制柜控制位于基站层上的电源柜输出放电，与电源柜电性连接的供电器产生高频磁场，位于电梯轿厢上的受电器在供电器作用下产生感应电流，位于电梯轿厢上并与所述受电器电性连接的储能装置通过受电器进行充电；

当储能装置电量充足后，控制柜切断电源柜输出，储能装置停止充电。

5.根据权利要求4所述的电梯轿厢供电方法，其特征在于，所述控制柜的信号回路用于实时采集电梯轿厢运行信号和储能装置剩余电量信号，并反馈给控制柜的控制回路，所述控制柜的控制回路根据接收的反馈信号控制电梯轿厢运行经过基站层或停靠在基站层，并控制所述电源柜的输出状态。

6.根据权利要求4所述的电梯轿厢供电方法，其特征在于，所述控制柜控制电梯轿厢运行经过基站层或停靠在基站层的具体步骤为：所述控制柜根据采集的电梯轿厢运行信号，为电梯轿厢运行选取运行曲线，控制电梯曳引机的运转，电梯曳引机拖动电梯轿厢与电梯对重的运转，进而控制电梯轿厢往基站层运行。

7.根据权利要求4所述的电梯轿厢供电方法，其特征在于，所述储能装置进行充电过程中，控制柜控制电梯轿厢运行经过基站层时，所述控制柜控制电梯轿厢经过基站层的运行速度。

8.根据权利要求4-7任一项所述的电梯轿厢供电方法，其特征在于，所述储能装置为超级电容储能装置。