一种电梯轿厢自适应无线充电电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电梯轿厢自适应无线充电电源系统，包括：位于电梯井道上的无线电能发射装置；位于轿厢上的无线电能接收装置；无线充电控制装置，无线充电控制装置一方面使电源电网通过其给无线电能发射装置供电，另一方面在电梯轿厢运行过程中自适应地根据无线电能发射装置与无线电能接收装置之间的距离和电梯轿厢能耗需求信息，调整无线电能接收装置和与无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置的共振频率以及电压值，使得与无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置向无线电能接收装置发送电能。本发明专利技术极大提高了轿厢走行过程中无线电能传输效率，降低了对无缆、轻缆电梯轿厢储能设备的要求，推动了无缆、轻缆电梯的推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电梯电源
，特别涉及到一种电梯轿厢自适应无线充电电源系统。
技术介绍
通常，电梯电源通过随轿厢一起升降的供电电缆为电梯轿厢中照明装置、风扇、操纵门、门机、操控与显示设备等设备供电。但是通电电缆随着电梯高度的不断增加，所需电缆长度也随之增加，从而提高了电梯的安装成本；另外建筑会因为吹风等原因而存在一定程度的晃动，进而发生与井道设备接触或者缠绕的情况，并且容易与其它控制信号发生干扰。为了避免上述问题的发生，出现了以非电缆方式或轻型电缆向电梯轿厢供电的技术。如公布号为CN103010870中国专利技术专利公布的申请文件中，提出设置非接触充电楼层，检测电梯状态确定轿厢是否到充电层充电，及是否完成充电进入可服务状态。该专利的楼层充电方案的缺点是：由于充电楼层的固定设置及充电时间的限制，电梯不能满足频繁使用要求。如公布号为CN 202272592 U中国专利技术专利公布的申请文件中提出：通过开关门到位检测装置控制市电在轿厢井壁上的接触板和轿厢上的接触板之间的通断给轿厢蓄电池供电。该方法在建筑的每一停靠楼层设置供电端子，在轿厢侧设置受电端子，缺点是当楼层较多时，供电端子增加，成本上升。上述方案均在轿厢升降过程中不能充电且蓄电池的使用占用空间、增加电梯成本和重量。除了上述方案外，公布号CN 101301917 A中国专利技术专利公布的申请文件中提出将高频交流电通入架设在轿厢所在井道中的供电线，再通过各楼层对应的磁性体构成磁性回路而产生电动势给轿厢供电。该方案存在裸露高频供电线EMI问题、通电损耗、绝缘等问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种设计合理、结构简单、电梯安装成本低、避免与井道设备接触和与其它控制信号发生干扰，便于推广的电梯轿厢自适应无线充电电源系统。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案来是实现的：一种电梯轿厢自适应无线充电电源系统，包括电梯轿厢和供电梯轿厢运行的电梯井道以及电梯控制柜，其特征在于，还包括：至少一个位于电梯井道内壁上的无线电能发射装置；至少一个位于电梯轿厢一侧的无线电能接收装置；至少一个无线充电控制装置，所述无线充电控制装置与所述电梯控制柜通信连接，其一方面使电源电网通过其给所述无线电能发射装置供电，另一方面在电梯轿厢运行过程中通过自适应地根据无线电能发射装置与无线电能接收装置之间的距离和电梯轿厢能耗需求信息，调整无线电能接收装置和与所述无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置的共振频率以及与所述无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置的电压值，使得与所述无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置向所述无线电能接收装置发送电能。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括一配置在电梯轿厢上的管理电梯轿厢的轿厢能耗管理装置，所述轿厢能耗管理装置与所述电梯控制柜之间通信连接并通过所述电梯控制柜与所述无线充电控制装置建立通信连接；其一方面向所述电梯控制柜传输所采集的电梯轿厢能耗需求信息并通过所述电梯控制柜向所述无线充电控制装置传输所采集的电梯轿厢能耗需求信息，另一方面接收所述电梯控制柜反馈过来的指令，调节所述无线电能接收装置的共振频率；再一方面所述轿厢能耗管理装置还向所述电梯轿厢内的用电部件供电并管理这些用电部件的用电。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括一配置在电梯轿厢上的无线能量转换装置，所述无线能量转换装置与所述轿厢能耗管理装置和无线电能接收装置连接，所述无线电能接收装置所接收的电能通过所述无线能量转换装置传输给所述轿厢能耗管理装置；所述轿厢能耗管理装置通过所述无线能量转换装置调节所述无线电能接收装置的共振频率。在本专利技术的一个优选实施例中，所述轿厢能耗管理装置与所述电梯控制柜之间通过一无线通讯装置建立无线通信连接，所述无线通讯装置具有电梯轿厢侧和电梯控制柜侧，所述无线通讯装置的电梯轿厢侧配置在所述电梯轿厢上并与所述轿厢能耗管理装置通信连接，所述无线通讯装置的电梯控制柜侧与所述无线通讯装置的电梯轿厢侧通讯连接。在本专利技术的一个优选实施例中，所述无线充电控制装置包括信息接收处理模块、自适应谐振频率调整模块和发射控制模块，所述发射控制模块与所述无线电能发射装置连接并向所述无线电能发射装置供电，自适应谐振频率调整模块一方面与所述发射控制模块控制连接，向发射控制模块发出调节指令并通过所述发射控制模块调节所述无线电能发射装置的共振频率，另一方面与所述信号接收处理模块连接，接收来自信号接收处理模块发出的信号并进行运算得出所述的调节指令，再一方面通过所述信号接收处理模块与所述电梯控制柜控制连接，传送共振频率等信息。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括至少一轿厢位置检测装置，所述轿厢位置检测装置用以检测所述电梯轿厢在电梯井道中的位置并将所检测到的电梯位置信息通过所述电梯控制柜发送至所述无线充电控制装置。在本专利技术的一个优选实施例中，所述无线电能发射装置沿平行于所述电梯轿厢运行方向间隔布置在所述电梯井道壁上。在本专利技术的一个优选实施例中，所述无线电能发射装置与机房、层站电子设备之间保持一个防电磁干扰距离。在本专利技术的一个优选实施例中，所述无线电能接收装置为两个，呈上下方式布置在所述电梯轿厢一侧轿厢壁外侧上。本专利技术的有益效果是，1、在走行过程中根据轿厢所在位置和轿厢的能量需求，自适应地调节至少一个无线能量发射装置和轿厢侧无线能量接收装置的谐振频率和电压，提高无线电能传输效率，解决了无缆、轻缆电梯随时响应呼梯所需的轿厢用电问题。2、由于电梯行走、停止在井道内任何位置均可对轿厢进行自适应的磁力共振无线充电，高效解决了无缆、轻缆电梯的轿厢持续用电、节能问题。进一步地，轿厢侧无需配备蓄电池、超级电容等储能设备，或者极大降低了对无缆、轻缆电梯轿厢储能设备的要求，节省轿厢空间，减小轿厢重量。3、根据公知的磁力共振无线充电接收线圈和发射线圈间距与共振频率关系，或者通过试验方法或者人工智能自学习的方法或者它们的组合，来自适应地调节无线能量发射装置和无线能量接收装置的谐振频率和发射装置电压值，极大优化能量传输效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯轿厢自适应无线充电电源系统，包括电梯轿厢和供电梯轿厢运行的电梯井道以及电梯控制柜，其特征在于，还包括：至少一个位于电梯井道内壁上的无线电能发射装置；至少一个位于电梯轿厢一侧的无线电能接收装置；至少一个无线充电控制装置，所述无线充电控制装置与所述电梯控制柜通信连接，其一方面使电源电网通过其给所述无线电能发射装置供电，另一方面在电梯轿厢运行过程中通过自适应地根据无线电能发射装置与无线电能接收装置之间的距离和电梯轿厢能耗需求信息，调整无线电能接收装置和与所述无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置的共振频率以及与所述无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置的电压值，使得与所述无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置向所述无线电能接收装置发送电能。

【技术特征摘要】
1.一种电梯轿厢自适应无线充电电源系统，包括电梯轿厢和供电梯轿厢
运行的电梯井道以及电梯控制柜，其特征在于，还包括：
至少一个位于电梯井道内壁上的无线电能发射装置；
至少一个位于电梯轿厢一侧的无线电能接收装置；
至少一个无线充电控制装置，所述无线充电控制装置与所述电梯控制柜
通信连接，其一方面使电源电网通过其给所述无线电能发射装置供电，另一
方面在电梯轿厢运行过程中通过自适应地根据无线电能发射装置与无线电能
接收装置之间的距离和电梯轿厢能耗需求信息，调整无线电能接收装置和与
所述无线电能接收装置最近一个无线电能发射装置的共振频率以及与所述无
线电能接收装置最近一个无线电能发射装置的电压值，使得与所述无线电能
接收装置最近一个无线电能发射装置向所述无线电能接收装置发送电能。
2.如权利要求1所述的电梯轿厢自适应无线充电电源系统，其特征在于，
还包括一配置在电梯轿厢上的管理电梯轿厢的轿厢能耗管理装置，所述轿厢
能耗管理装置与所述电梯控制柜之间通信连接并通过所述电梯控制柜与所述
无线充电控制装置建立通信连接；其一方面向所述电梯控制柜传输所采集的
电梯轿厢能耗需求信息并通过所述电梯控制柜向所述无线充电控制装置传输
所采集的电梯轿厢能耗需求信息，另一方面接收所述电梯控制柜反馈过来的
指令，调节所述无线电能接收装置的共振频率；再一方面所述轿厢能耗管理
装置还向所述电梯轿厢内的用电部件供电并管理这些用电部件的用电。
3.如权利要求2所述的电梯轿厢自适应无线充电电源系统，其特征在于，
还包括一配置在电梯轿厢上的无线能量转换装置，所述无线能量转换装置与
所述轿厢能耗管理装置和无线电能接收装置连接，所述无线电能接收装置所
接收的电能通过所述无线能量转换装置传输给所述轿厢能耗管理装置；所述
轿厢能耗管理装置通过所述无线能量转换装置调节所述无线电能接收装置的
共振频率。
4.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建辉，曙光，许志华，卢为明，邓奇，
申请(专利权)人：永大电梯设备中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31