用于齿轮齿条式升降机的电力供应的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于如下类型的升降机的电力供应的方法和配置，其中驱动机械（109）由载荷载体（107）支持并且通过带齿轮（111）和带齿杆（112）之间的交互能够沿着顺着实质上竖直的桅杆（110）的轨道在第一和第二方向上驱动载荷载体。为了降低对外部电力的需要并且以这种方式在总体上降低升降机的电力供应系统的成本，提出根据如下的方法：布置载荷载体（107），该载荷载体（107）配置为支持作为驱动机械的部件的电动地操作的电机（109），选择所述电机使得其能够在再生操作期间产生能量流动，该电机（109）布置为使得其能够沿着轨道以第一方向驱动载荷载体（107），并且能够在逆再生操作过程中驱动载荷载体从而沿轨道在第二方向上的制动和运动过程中产生能量流动，该载荷载体（107）布置为支持包括设计用于存储、接收和释放电能的能量存储器（60）的能量存储系统（10），该载荷载体（107）设有第一电流传输总线（11），所述第一电流传输总线（11）允许在制动和再生操作过程中从电机（109）发出的能量流动从电机传输至作为能量存储系统（10）的一部分的能量存储器（60），并且当必要时，能够从能量存储器向驱动电机反向地传输，并且该载荷载体（107）在沿桅杆（110）向上加速和运动过程中经由已从能量存储器（60）获得的电能的作用来增加自身势能。
【专利说明】用于齿轮齿条式升降机的电力供应的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于根据权利要求1所介绍的齿轮齿条式升降机(rack and pinionlift)的电力供应的方法。本发明还涉及用于根据权利要求10的齿轮齿条式升降机的电力
供应的装置。
【背景技术】
[0002]驱动诸如升降机等用于建筑物楼层之间的人员或货物的输送装置所需的电力由于多种因素而改变，例如，升降机上的瞬时载荷、升降机速度、行进方向以及升降机当前正运行于传输周期的哪一部分。重要的是，尽可能降低电力需求，不仅是为了减少升降机的安装和操作成本，而且还为了减小升降机的电力供应系统的尺寸和所需的空间。齿轮齿条式升降机通常包括载荷载体，诸如可以通过电机和带齿轮(cogged wheel)沿轨道驱动的升降机轿厢，所述轨道通常是设有带齿杆(cogged rod)的桅杆的形式。所选择的电机通常是具有380-500V额定电压和50或60赫兹频率的三相式电机。电机通过采用频率控制在选定的着陆点处提供升降机轿厢的软起动和软停靠。在齿轮齿条式升降机中，升降机轿厢不仅直接支持用于驱动该升降机的电机，而且还直接支持用于升降机控制的控制及监测单元。
[0003]齿轮齿条式升降机与诸如线缆传送升降机和液压升降机等传统升降机在多种方式上不同。一个区别例如是升降机轿厢支持其自身的驱动单元的同时，还支持用于电机控制的相关控制及监测单元。在传统的升降机中，驱动机械通常与升降机轿厢分离，例如，布置在机械室中并且通过经由线缆(自机械室延伸)或类似部件的传动的方式与升降机轿厢连接。而且，齿轮齿条式升降机通常缺乏配重(counterweight)，因此它们缺乏平衡升降机轿厢自重的可能性，这使得启动和加速阶段不稳定并且需要极大量的能量。此外，作为升降机轿厢支持其自身驱动单元的结果，随着升降机轿厢沿着桅杆向上移动，地平面处的电力供应单元与升降机轿厢的驱动机械之间的距离会改变。这对这种类型的升降机提出了特殊的要求。因此，通过从地平面向上直到由升降机轿厢支持的电机的电力线的方式对齿轮齿条式升降机进行供电。电力线由以绝缘材料包围的电导体构成。电力线在沿着桅杆所引导的线缆小车(cable trolley)或类似部件的辅助下被布置成以合适的长度跟随升降机轿厢沿着桅杆向上和向下移动，悬挂于升降机轿厢下方。应当理解，由于升降机轿厢携带其自身驱动装置，电力线必须随着升降机轿厢沿桅杆运动而伸长和缩短。除此之外，还应该提及的是，为了能够改变桅杆的长度，用在当前使用类型的齿轮齿条式升降机中的桅杆长度是由能够彼此堆叠和安装的多个部分形成的。当然，其结果是电力线同样被设置适合的长度，使得电力线能够沿着桅杆的整个高度伴随升降机轿厢。最后在这方面应该提及的是，齿轮齿条式升降机通常被计划用于建筑行业内的非永久性使用，例如，当建筑物建造完成时会将升降机拆除。
[0004]另一方面，升降机正变得越来越高，并且已证实如下情况:对于高度可达500米和更高的升降机而言，电力线的重量变得太大以致于它会影响该升降机的载荷容量。随着升降机轿厢沿桅杆运动，电力线的延伸还引发了容纳整个线缆长度的困难，特别是当电缆要为大功率电机提供其所需要的电流时。在升降机要在很高的建筑物楼层之间运动的情况下，电力线的长度、硬度和自重成为难题，由此使得伴随升降机轿厢的相对重型的电力线变得难于控制，笨重而无法携带和容纳。
[0005]应当理解，由于齿轮齿条式升降机缺乏配重，齿轮齿条式升降机平衡升降机轿厢的势能的能力有限，这导致了对极大功率电机和相关电气设备(诸如具有相对大的横截面积的电力线)的需求，以便能够输送升降机的驱动电机所需的电流，尤其是关于瞬间启动或者加速阶段的升降机的驱动电机所需的电流。当升降机被驱动至桅杆上的一定高度时，其势能根据如下等式增加:(Epot=mgh;其中m=质量，h=高度并且g=重力加速度)。在没有配重的情况下，已提升到一定高度的升降机轿厢的势能极大地增加，因此已通过电力供应系统向升降机供应了相当大量的能量。应该认识到，当升降机轿厢处于其升高的位置时，所供应的能量被收集于升降机轿厢作为势能。
[0006]当然，除了所述的升降机的较高高度之外，还存在的问题是:升降机电机仅在某些时段期间全功率地驱动升降机，而该升降机的电力供应系统必须基于通常仅在很短的操作时段期间(特别是在启动瞬间以及升降机沿桅杆向上运动过程中)所需要的最高、最临限功率来设计尺寸。然而，在启动的瞬间，例如在传输周期中当升降机轿厢加速时的初始段期间，需要最大的瞬时力。当升降机轿厢已达到恒定速度时电力需求会大幅下降。在设有配重的传统升降机的升降机轿箱的势能的变化在运动过程中通过配重得到平衡。齿轮齿条式升降机通常缺乏这种能力，并且必须通过电力供应系统不断克服势能，当然，这对该系统提出了相当高的要求。当齿轮齿条式升降机轿厢在制动(减速)过程中沿着桅杆向下运动时会产生大量能量。以这种方式由升降机轿厢释放的势能通常被转化为独立电阻(制动电阻)中的热能，或者它通过被称为“再生制动”的处理来反馈回干线电力网中。应该认识到，由于缺乏配重，齿轮齿条式升降机在其向下运动期间会产生比设置有配重的传统升降机大出很多量的能量。先前为齿轮齿条式升降机装配配重的尝试一直不太成功，主要是由于在升降机安装及拆卸任务过程中由配重布置带来的额外工作和复杂的设计。
[0007]必须将电力供应系统和相关的电气设备的尺寸设置为能够应对在很短时段期间所需的最高输出功率，而标准载荷的配置对发电厂的容量提出的要求相对低很多，过载保护、传导系统和用户电路中的其它设备就该设备容量而言得不到充分使用。作为这的一部分，用于电力供应系统的投资成本与所需的相比将显著增大并且更贵，并且从成本角度来说是低效的。
[0008]当齿轮齿条式升降机通常用于地处缺乏电力和发电站设施的位置处的建筑物的建造过程中时，因此诸如柴油动力单元等替代能源被作为主发电机使用。应当理解，从多个方面来讲，期望不仅能够降低尺寸，还期望能够降低外部发电设备和发电系统所需要的成本。
[0009]图1示出作为主发电机100的一部分的常规干线电力网101如何向变压器102提供三相交流电流以便将其转换成合适的电压电平。AC总线105和三相电力线106向由升降机轿厢107支持的三相电机109供应电能。正如图1a最能清楚示出的，升降机轿厢107是齿轮齿条式轿厢，并且升降机轿厢107能够通过在由电机109所驱动的带齿轮111与设置在桅杆上的带齿杆112之间的相互作用而沿着桅杆110被驱动。在升高和降低升降机轿厢107期间所选择的速度通过电机109的适当频率转换来控制。当升降机轿厢107在制动期间沿桅杆110向下运动时，在电机109中产生反向流动或逆流动(inverted or inverseflow)的AC交流电流。逆流动的AC交流电流能够通过所谓的“生成制动”被引导回干线电力网101 (附图中未示出)。
[0010]图2示出主发电机100是要用作动力源的柴油动力单元113的一部分的示例。柴油动力单元113机械地耦合于AC发电机114。发电机114产生通过AC总线105和三相电力线106 (参见图1)供应给升降机轿厢107的电机109的AC交流电流。该系统从这点开始与在图1中所描述的相同。当升降机轿箱107沿桅杆向下运动时，在电机中产生反向流动或逆流动的AC交流电流。通过生成制动能够产生逆流动AC交流电流，以作为制动电阻器的热量被耗散，或者它也可被引回到干线电力网101 (附图中未示出)。
【发明内容】
[0011]本发明的第一目的是基于现有技术来实现一种用于齿轮齿条式升降机的电力供应的方法，该方法能够降低对外部电力的需求并且通过这种方式能够总体上降低升降机的电力供应系统的成本。第二个目的是实现一种能够解决关于从地平面上的单元向升降机轿厢延伸的三相电力线的问题的电力供应方法。本发明的第三个目的是实现用于执行所述方法的装置。
[0012]本发明的这些目的是通过示例权利要求1所限定的显著特征和特性的方法以及示例权利要求10所限定的显著特征和特性的装置来实现的。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面，参考附图，将对本发明实施例进行详细描述。
[0014]图1示意性地示出与干线电力网连接用于可沿桅杆驱动的齿轮齿条式升降机的现有技术的电力供应系统的框图；
[0015]图1a从正面示出作为图1所示类型的齿轮齿条式升降机的部件的电力供应的更详细的视图；
[0016]图2示意性地示出在具有通过柴油发动机发动的发电器单元的设计(所谓的“发电器系统”)中的根据图1的电力供应系统的框图；
[0017]图3示意性地示出根据本发明的装置的框图，针对齿轮齿条式升降机的电力供应，所述装置具有包括超级电容器并且与由干线电力网所供应的AC交流电压相连接的能量存储系统；
[0018]图3a示意性且更为详细地示出图3所示的超级电容器及其相关电路的框图；
[0019]图3b以截面图示意性地示出作为本发明一部分并且在替代设计中的充电装置，所示装置包括具有电流回收器的电流回收车，并且通过所述装置能够使设置在升降机轿箱的电力接收器处于与主要电力网连续地电连接；
[0020]图4示意性地示出用于根据图3的、但在具有包括飞轮的能量存储系统设计中的齿轮齿条式升降机的电力供应装置的框图；
[0021]图5示意性地示出用于根据图3的，但具有包括电池组的能量存储系统的装置的框图；
[0022]图5a示意性地示出图5所示的电池组及其相关电路的更详细的框图；[0023]图6以曲线图形式示意性地示出现有技术的齿轮齿条式升降机在传输周期的各个阶段A-F的能量需求；以及
[0024]图7以对应于图6曲线图的形式示意性地示出在使用根据本发明的电力供应装置的过程中的能量需求。
【具体实施方式】
[0025]参考图3-5，示出具有用于乘客或货物运输的齿轮齿条式升降机的升降机系统。该升降机包括能够由驱动单元驱动的载荷载体(以升降机轿厢107的形式)，所述载荷载体包括电机109和沿着轨道(以配备有带齿杆112的桅杆的形式)的、具有与带齿轮111相互作用的可转动轴的传输配置(见图la)。所述电机109是具有例如380-500V额定电压和50或60Hz频率的三相型电机。图3-5中示出用于电力供应的当前配置，所示配置被结合到图1和2所示的两个现有技术设计中作为该设计的一部分，也对图1和2进行参考。
[0026]能量存储系统是通常以附图标记10表示并且由升降机轿厢107支持的本电力供应配置的一部分，并且所述能量存储系统设计用于接收能量、储存能量以及将所储存的能量经由第一总线(DC总线11)供应给升降机轿厢107的电机109。DC总线11具有正极侧13和负极侧14。生成电力的主要电力网100供应三相AC交流电压。所述主要电力网100可由干线电力网构成，或者由包括柴油动力单元及其如图1和2所示类型的相关发电机的发电系统构成。由升降机轿厢107支持的能量储存系统10设计用于储存在升降机轿箱的电机109的再生操作过程中所产生的那类能量，例如，当升降机轿厢107在其沿桅杆110向下运动期间减速时所释放的能量。此外，能量存储系统10设计成，当升降机轿厢107位于地平面或者当它沿着桅杆110位于沿升降机轿厢107的通道的预定位置处时，存储从主要电力网100中直接收集来的能量。第二总线(AC总线20)从地平面延伸，并且其包括从主要电力网100开始沿桅杆110垂直向上的三相电力线。用作AC总线的三相电力线如下附接于桅杆110并由桅杆110支持:它能够看作是相对于沿桅杆被向上和向下驱动的升降机轿厢107而静止。下文通常使用表述“AC总线”、“DC总线”和“总线”来表示将几个电气单元绑定在一起的线、电流导轨或类似电流传输装置的系统。
[0027]附图标记24通常表示允许在主要电力网100与升降机轿厢107所支持的能量存储系统10之间传输电能的电力传输装置。下面将清楚的是，电力传输装置24可以多种不同的方式设计。下面，将电力传输装置24划分成多个(η个)沿着桅杆110彼此以合适距离布置的充电站24:1-24:η。每个充电站中具有通过分支电缆26和所述AC总线20与主要电力网100电连接的充电装置25。充电装置25包括由桅杆110支持的电力输送器30，并且所述电力输送器30设计为与布置在升降机轿厢107处的电力接收器31进行交互，从而当升降机轿厢107沿桅杆布置于使触点32相互间处于电流传输接触状态的沿着升降机轿厢107轨道的位置上时，允许电能通过作为充电装置25的一部分的触点32来如箭头17所示的那样从主要电力网100向能量储存系统10传输。为了起到充电器功能，充电装置25包括由升降机轿厢107支持的直流转换器35，以将主要电力网的AC交流电流转换为可作为充电电流传输到能量存储系统10的DC直流电流。如附图所明确的，交互触点32分别由桅杆110和升降机轿厢107支持。
[0028]图3b示出了在桅杆的截面图中所示的电力传输装置24的电力输送器30和电力接收器31的替代设计。上述充电站24:1-24:n和AC总线在所示设计中由具有沿桅杆110延伸的导电电流导轨的轨道杆50代替。电流供应以这种方式通过伴随升降机轿厢107并且在沿轨道杆50的绝缘向导件(guide)上运行的、具有其相关的电流回收器的电流回收车(current withdrawal trolley) 51来进行。电流回收车51经由轮52通过轴承沿导轨53来支持并且沿导轨53运行，具有T型梁的形式的导轨53沿桅杆附接。这里具有四个电流回收器，其中55a、55b、55c构成三相电源，而55d为接地连接器。这种设计具有的优点是，升降机轿厢107的电力接收器31可以放置成在沿轨道的自由选择的任意位置上经由触点32与主要电力网100电连接，即，充电可以独立于升降机轿厢所位于的高度而在沿桅杆的任意位置处进行。恰当的是，通过如图4中点划线所表示的位置和方式布置的三相接触式开关55来执行连接和断开。
[0029]当升降机轿厢107在电力供应和升降机轿厢107所支持的AC交流电机109的作用下沿桅杆110向上运动时，电机主要由储存在能量存储系统10中的能量驱动。因此，在升降机轿箱107通过从能量存储系统10中所获得的能量沿着桅杆向上运动的过程中，升降机轿厢增加其自身势能。在存储于能量存储系统10中的能量不足以驱动升降机轿厢107向上到达桅杆110的预定高度的情况下，可以从主要电力网络100获取进一步能量或补充能量。根据本发明，通过升降机轿厢107相对于沿桅杆110布置的充电站24:1-24:n中的任意一个充电站进行暂时地停靠，能够从主要电力网100获取能量，由此在触点32处于相互电流传输位置的情形下来填充能量存储系统10。替代地，通过使用如上所述的包括通过电流回收车51及其相关的电流回收器55a-55d进行电力供给的技术,可以在沿桅杆110的任意位置处进行充电。应当理解，填充能量存储系统10所需要的时间，即停止时间或充电时间，会根据所选择的能量储存技术而改变。然而，这将在下面进行更详细的描述。
[0030]在升降机轿厢107沿桅杆110向下运动的过程中使用电机109的所谓的“再生制动”，从而将制动过程中产生的能量收集并存储在升降机轿厢所支持的能量存储系统10中。这意味着，在升降机轿厢107沿桅杆110向下的制动运动过程中逐渐释放的、所收集的势能，被收集并引导至能量存储系统10。所收集的能量稍后能够用于在升降机轿厢沿桅杆110向上运动期间驱动其电机109。特别是，升降机轿箱107所储存的能量在升降机轿箱的加速阶段构成显著增补，这表示与现有技术相比能够减小对从干线电力网供应的外部电力的需求和对升降机的外部电力供应系统所设置的容量要求。
[0031]往来于连接到DC总线11的相关单元的电力通过例如由升降机轿厢107支持的可编程逻辑控制器(PLC)或计算机等控制系统40来控制和监测。针对能量存储系统10的电压电平的监测和监控而言，可以使用布置在沿DC总线11的合适位置上的用于电压监测的已知的降压-升压电路或类似电路(附图中未示出)。
[0032]如上面已说明的，能量存储系统10可以多种不同的方式进行设计，从而存储充电所需要的时间不是在很大程度上会被所选择的能量存储技术所影响的最不重要因素。参照图3a和5a，将在下文对多种能量存储系统的不同设计进行更详细地描述。
[0033]图3示出根据本发明的第一实施例的配置，其中使用包括具有超级电容器(supercondensor)27的能量存储器60的能量存储系统10用于向齿轮齿条式升降轿厢107的电力供应。升降机轿厢107在其沿桅杆110向下运动的过程中进行再生制动，由此将在制动期间获取的势能引导至作为能量存储器60的部件的用于存储的超级电容器27。DC/AC转换器12通过DC总线11连接到升降机轿厢的AC电机109，用于将由超级电容器27输送的DC直流电流转换成适于驱动电机109的AC交流电流。
[0034]图3以框图的方式示意性地示出作为能量存储器的部件的超级电容器27是如何作用的。精确来说，二极管27a和充电开关27b布置于第一分支，其中该分支并联地跨接在DC总线11的正极侧13和负极侧14。而且，第二分支具有开关27c，当闭合时使超级电容器27放电。二极管27a只允许电流以导致超级电容器27充电的方向通过，由此放电不能经由包含二极管27a的第一分支发生。当第一分支接通时，超级电容器27的电压增加使得其最终超过作为直流总线11的一部分的电容器27d两端的电压。由于超级电容器27两端的电压比DC总线的电容器27d两端的电压高，超级电容器能够被连接，以便通过转换器12向升降机轿厢107的电机109以电流的形式输送所存储的能量，这实际上通过经由开关27c将第二分支接通的方式来进行。
[0035]图4示出根据本发明的第二个实施例的配置，其中使用包括具有飞轮23的能量存储器60的能量存储系统10来向齿轮齿条式升降轿厢107供应电力。升降机轿厢107在其沿桅杆110向下运动的过程中进行再生制动，由此将在制动期间获取的势能引导至飞轮23进行存储。DC/AC转换器12通过具有正极侧13和负极侧14的DC总线11与升降机轿厢107的AC电机109连接。能量存储系统10包括DC/AC转换器21，三相AC感应电机22和所述飞轮23。感应电机22可例如由牵引电机(B卩，带有永磁铁的三相同步电机)构成。当升降机轿厢107由于相关的电机109的作用而向下运动时，能量被存储在飞轮23中，这是由于升降机轿厢107所支持的电机109进行逆转并且在这种情况下起到发电器作用而发生的。因此，从升降机电机109产生的AC交流电流通过转换器20被转换为DC直流电流，所述直流电流在被引导通过DC总线11之后通向能量存储系统10。通过经由电机22对飞轮进行加速，所述能量存储系统将势能作为飞轮23中的动能来接收并存储。当需要动力时，飞轮中的动能能够转换为可由升降机107的驱动电机109使用的电能。
[0036]图5示出根据本发明的第三个实施例的配置，其中使用包括具有电池组70的能量存储器60的能量存储系统10来向齿轮齿条式升降轿厢107供应电力。升降机轿厢107在其沿桅杆110向下运动的过程中进行再生制动，由此将在制动期间获取的势能引导至用于存储的电池组。DC/AC转换器通过具有正极侧13和负极侧14的DC总线11与升降机轿厢107的AC电机109连接。
[0037]图5a以框图示意性地示出具有电池组70的能量存储器60是如何工作的。更加精确的说，在这种情况下，能量存储系统10包括通过开关71控制的电池组，所述电池组用于存储能量以及以DC直流电流的形式供应所述能量。
[0038]应该认识到，在如上所述类型的升降机应用的某些情况中适合与上述替代的能量存储技术结合。例如，可以想到将超级电容器27或电池组70的相对较大容量和永久性存储容量中的任一项性能与飞轮23的快速高效的能源管理相结合。
[0039]参照图6，以曲线图的形式示意性地示出关于齿轮齿条式升降机在传输周期的各个阶段A-F的能量需求，其中方框A对应于在升降机轿厢107沿桅杆在向上运动的方向上加速到预定速度时的电力消耗。方框B对应于当升降机轿厢107通过以恒定速度沿桅杆向上运动而增加其势能时的电力消耗。方框C对应于升降机轿厢107的减速和停靠过程中的能量消耗。方框D表示升降机轿厢107在向下加速过程中的用于存储的逆功率或势能返回。方框E表示以恒定速度向下运动过程中的逆能量消耗，而方框F表示升降机轿厢1、2在向下运动期间的减速和停靠过程中的逆能量。
[0040]图7图形化地示出根据本发明的原理所能实现的电力消耗，其中电力消耗随着阴影块的时间示出为常数，并且该电力消耗是通过如下方式获得:由再生电机操作所存储的势能作为叠加在图6中所消耗的电力上的电力来再循环。该图形意在于给出关于在升降机的传输周期期间，当所需的电力处于最大时(例如，处于当升降机轿厢107加速时的瞬间启动处)剩余电力如何能够间或地返回的实例，所述剩余电力被回收并且存储在能量存储系统10中，并且所述剩余电力已在升降机轿厢107的向下运动过程中的制动期间而获得并且作为转移势能被存储在例如能量存储系统10中。应该进一步理解，正如热力学的一般规律所证明的，电力供应系统中所收集的能量可视为是常数，由此升降机中所消耗的能量仅仅是由于机械和电气损失的存在所损耗的能量。
[0041]如上所述，本发明具有如下主要优点:在加速阶段和沿桅杆110向上运动过程中，通过将势能返回到升降机轿厢的电机109以用作驱动电力的方式，能够平衡升降机轿厢107的势能水平，所述势能在升降机轿厢沿桅杆向下运动的过程中经由再生操作及其制动来回收并且存储在由升降机轿厢支持的能量存储系统中。因此，所述再循环，即势能的回收以及将已储存在能量存储器60中的回收势能向电机109的供应，与升降机轿厢相关联地即刻发生。
[0042]本发明的显著特征值得关注，因为其意味着产生电力的主要电力网只需要供应在升降机轿厢的关键加速阶段所需的有限部分的电流即可(参见图6-7)。
[0043]本发明并不限于上文所描述的及附图中所示出的内容:在所附专利权利要求书所定义的创新性概念的范围内可以进行若干种不同方式的修改和变型。
【权利要求】
1.一种用于如下类型的升降机的电力供应的方法，其中驱动机械(109)由载荷载体(107)支持并且通过带齿轮(111)和带齿杆(112)之间的交互能够沿着在实质上竖直的桅杆(110)中的轨道在第一和第二方向上驱动所述载荷载体，其特征在于，所述方法包括以下步骤: a)布置所述载荷载体(107)，
b)所述载荷载体(107)布置为支持作为所述驱动机械的部件的、电动地操作的电机(109)，对所述电机进行选择使得其能够在再生操作期间产生能量流动， c)所述电机(109)布置为使得其能够沿着所述轨道在所述第一方向上驱动所述载荷载体(107)并且能够在逆再生操作过程中驱动所述载荷载体，从而在沿所述轨道的所述第二方向上的制动和运动过程中产生能量流动， d)所述载荷载体(107)布置为支持包括设计用于存储、接收和释放电能的能量存储器(60)的能量存储系统(10)， e)所述载荷载体(107)设有第一电流传输总线(11),所述第一电流传输总线(11)允许在制动和再生操作过程中将从所述电机(109)发出的能量流动从所述电机传输到作为所述能量储存系统(10)的一部分的能量存储器(60)，并且当必要时，能够从所述能量储存器向所述驱动电机反向地传输，以及 f)所述载荷载体(107)在沿所述桅杆(110)向上加速或运动的过程中经由已从所述能量存储器(60)获得的电能的作用来增加自身势能。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤: g)所述载荷载体(107)配备有控制和监测系统(40)，所述控制和监测系统(40)由所述载荷载体支持并且监测和控制在所述载荷载体的驱动机械(109)与所述能量存储器(60)之间的电流流动。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤: e)主要电力网(100)布置在地平面， f)第二电流传输总线(20)布置为从位于地平面的所述主要电力网(100)开始向前向上地沿着所述桅杆(I 10)延伸， g)所述第二总线(20)布置为相对于能够沿着所述桅杆(110)驱动的所述载荷载体(107)静止， h)布置电力传输装置(24),所述电力传输装置(24)包括电力输送器(30)和与所述电力输送器(30)交互的电力接收器(31)， i)所述电力输送器(30)布置为由所述桅杆(110)支持并且所述电力接收器(31)布置为由所述载荷载体(107)支持，并且在所述电力输送器和所述电力接收器沿所述桅杆(110)被放置于所述电力输送器和所述电力接收器的沿着所述载荷载体(107)的轨道的交互位置处的情况下，能够将电能从所述主要电力网(100)传输至所述能量存储器(60)， j)经由所述能量存储器(60)为所述载荷载体(107)供应来自所述主要电力网(100)的电能，所述能量存储器(60)在必要时利用从所述主要电力网(100)经由所述电力传输装置(24)传输的电能进行充电。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述控制和监测系统(40)从如下任一项中选择:可编程逻辑控制器(PLC)和计算机。
5.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其中，对所述电力传输装置(24)进行选择使得所述电力传输装置包括如下任一项:沿所述桅杆(110)位于相互分离处的多个(η个)充电站(24:1-24:η),其中每个所述充电站包括试图与由所述载荷载体(107)所支持的电力接收器(31)进行交互的电力输送器(30);具有沿着桅杆(110)延伸的导电电流轨道的轨道杆(50)，其中电流馈送通过电流回收车(51)及其相关的电流回收器(55a、55b、55c、55d)来进行，所述电流回收车(51)沿着由所述桅杆引导的轨道杆且伴随所述升降机轿厢(107)来移动，并且其中通过开关(55)进行连接和断开。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，当所述载荷载体(107)位于地平面时，所述能量存储器(60)以来自所述主要电力网(100)的能量充电。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的方法，其中，所述第二总线(20)布置为相对于直接由所述桅杆(110)或者位于附近的建筑物所支持的载荷载体(107)静止。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述第一总线布置作为用于直流电流传导的DC总线，并且所述第二总线布置作为用于三相交流电流传导的AC总线。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，作为能量存储系统(10)的一部分的能量存储器(60)从如下任一项中选择:超级电容器(27)、电池组(70)、飞轮(23)以及它们的组合。
10.一种用于如下类型的升降机的电力供应的装置，其中驱动机械(109)由载荷载体(107 )支持，并且通过带齿轮(111)和带齿杆(112 )之间的交互能够沿着在实质上竖直的桅杆(110)中的轨道在第一和第二方向上驱动所述载荷载体，其特征在于，所述升降机的每个载荷载体(107)包括: a)电动操作的电机(109)，所述电机是所述驱动机械的一部分并且布置用于沿所述轨道向上驱动所述载荷载体(107 )以及用于在所述载荷载体沿所述轨道以所述第二方向向下运动的过程中，在所述载荷载体的反向操作和制动期间通过再生操作产生能量流动， b)能量存储系统(10)，能量存储系统具有用于存储、接收和向所述电机(109)输出电能的能量存储器(60)， c)第一电流传输总线(11)，所述第一电流传输总线允许将在制动过程中从所述电机(109)发出的能量流动从所述电机传输至作为所述能量存储系统(10)的一部分的能量存储器(60)，并且当必要时，能够从所述能量存储器向所述驱动电机反向地传输，以及 d)控制和监测系统(40)，所述控制和监测系统用于监测和控制在所述载荷载体的驱动机械(109 )与所述能量存储器(60 )之间的电流流动。
11.根据权利要求10所述的装置，包括布置在地平面的主要电力网(100)， e)第二电流传送总线(20)，所述第二电流传送总线从所述主要电力网(100)开始向前向上地沿着所述桅杆(110)延伸，并且相对于能够沿着所述桅杆(110)驱动的载荷载体(107)静止， f)电力传输装置(24)，所述电力传输装置包括布置在所述桅杆(110)处且设计用于与布置在所述载荷载体处的电力接收器(31)进行交互的电力输送器(30)，在所述电力输送器和所述电力接收器位于它们的交互位置上时，电能从所述主要电力网(100)向所述能量存储系统(10)的能量存储器(60)传输。
12.—种在具有前面任一项权利要求所限定的那类载荷载体(107)的升降机处将超级电容器(27)、电池组(70)、`飞轮(23)或它们的组合用于能量存储的用途。
【文档编号】B66B1/30GK103492303SQ201180069700
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2011年3月29日 优先权日:2011年3月29日
【发明者】拉尔斯·塞德布拉德, 容尼·埃利阿松 申请人:阿力马克海克公司