一种立体车库的电梯能量回收系统的制作方法

本发明涉及能量回收装置领域，具体涉及到一种立体车库的电梯能量回收系统。

背景技术：

随着我国机动车保有量逐年递增，城市车库建设严重滞后，停车困难已经成为了一个严峻的问题。立体车库是停车设备的一种，具有存取方便，运行经济，维修方便，占地面积少等特点，是当前应对车辆较多而停车面积较少的一种优良解决方案。但立体车库中利用大量电能对机动车进行提升和搬运，产生了巨大的电力消耗。据检索，目前已有对于电梯重力势能收集的装置，例如中国专利申请号cn201521060016.8公开的“利用电梯重力势能的发电装置”，该专利所述的利用在轿厢配置磁铁，通过切割磁感线的方法收集电能的装置虽然可以实现电能的收集，但是收集过程持续时间短，约束条件较多，重力势能转化率比较低。再比如中国专利申请号cn201020645001.9公开的“利用重力势能的节能电梯”，通过传动机构，将下行电梯的重力转换成拉力带动上行电梯，但是该装置必须由两台相邻的电梯配合工作，且电梯运行时载重不同，拉力也不同，控制难度较大。以上两个专利在能量收集时，存在电梯工作状态的局限性，在能量收集率上还有所欠缺。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种立体车库的电梯能量回收系统，能将车库电梯的重力势能转换为电能后储存以备利用，能有效减少电能消耗。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种立体车库的电梯能量回收系统，包括轿厢和配重总成；所述轿厢的上方设有电动机，电动机的主轴上连接有曳引盘；所述配重总成的上方设有发电机，发电机的转动轴上连接有轮盘，蓄电池通过导线与发电机连接；钢丝绳的一端与轿厢固定连接，另一端与配重总成固定连接；所述钢丝绳还与电动机的曳引盘以及发电机的轮盘挠性连接。

根据上述方案，所述发电机与蓄电池之间还通过导线连接有直流斩波器。

根据上述方案，所述轿厢主要由底部支架和顶部支架组成；所述底部支架是由四根横支架组成的矩形支架，底部支架内设有承载板；所述顶部支架同样是由四根横支架组成的矩形支架，顶部支架内设有连接板，钢丝绳与连接板固定连接；底部支架和顶部支架通过四根竖支架连接为一个整体。

根据上述方案，所述轿厢的两侧设有竖直的轿厢导轨。

根据上述方案，所述轿厢与轿厢导轨通过滑块连接。

根据上述方案，所述配重总成包括配重框和配重；所述配重框位一个矩形框，所述配重置于配重框内。

根据上述方案，所述配重总成的两侧设有竖直的配重导轨。

根据上述方案，所述配重总成与配重导轨通过滑块连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于现有立体车库进行设计，易于改装和推广；利用配重平衡车辆的重力，减少了轿厢垂直移动时电动机需要提供的能量；在空轿厢上升时可以有效工作并收集能量并且不受运行速度和状态的影响，回收系统工作时间长、收集效率高、收集能量的约束条件少、系统控制难度小；能够有效实现能量之间的相互转换，减少电能损耗，达到了节能的目的。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明中轿厢滑动连接的结构示意图；

图3是本发明中发电机和电动机的连接示意图；

图4是本发明中配重滑块的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：1-轮盘，2-转动轴，3-曳引盘，4-竖支架，5-连接板，6-横支架，7-承载板，8-配重框，9-配重，10-滑块，11-滑块内芯，12-配重导轨，13-钢丝绳，14-轿厢导轨，15-发电机，16-电动机，17-直流斩波器，18-蓄电池，19-支撑平板。

本发明主要包括轿厢、配重总成、能量收集与储存系统。

所述轿厢的底部由四根横支架6组成一个矩形的底部支架，底部支架内设有承载板7。轿厢的顶部同样由四根横支架6组成一个矩形的顶部支架，顶部支架内设有连接板5，连接板5的顶部与钢丝绳13固定连接。底部支架与顶部支架通过四根竖支架4连接为一体。轿厢的两侧分别设有两根竖向的轿厢导轨14，轿厢与轿厢导轨14接触的位置固定连接有滑块10，轿厢通过滑块10与轿厢导轨14进行滑动连接。

所述配重总成包括配重框8和配重9。配重框8为一个矩形框，配重9置于配重框8内。配重框8的两侧设有竖向的配重导轨12，配重框8的四角分别固定连接有一个滑块10，配重框8通过滑块10与配重导轨12滑动连接。

所述能量收集与储存系统包括电动机16、发电机15和蓄电池18。轿厢的顶部设有水平的支撑平板19，电动机16和发电机15均固定在支撑平板19上。电动机16置于轿厢的上方，发电机15置于配重总成的上方，与轿厢连接的钢丝绳13依次经过电动机16和发电机15，最后与配重总成连接。具体的，电动机16的主轴连接有曳引盘3，曳引盘3与钢丝绳13挠性连接；发电机15的转动轴2连接有轮盘1，钢丝绳13与轮盘1挠性连接。发电机15的后部引出两根电力传输导线与直流斩波器17进行连接，直流斩波器17引出两根电力传输导线与蓄电池18进行连接。

所述配重导轨12共两根，它们的顶部均与地面固定连接。所述轿厢导轨14共四根，它们的顶部均与地面固定连接。所述滑块10共有十二个，它们均与配重导轨12和轿厢导轨14进行滑动连接。所述发电机15与电动机16均为步进电机。

本发明的工作原理为：

本发明主要应用于地表下的立体车库，轿厢的质量<配重总成的质量<轿厢与汽车的质量之和。

在汽车的存放过程中，当汽车登上轿厢后，由于配重总成的质量<轿厢与汽车的质量之和，轿厢下降，通过钢丝绳(13)带动配重总成上升，轿厢下降的过程中可以利用轿厢和汽车的重力势能通过钢丝绳(13)带动发电机15工作，轿厢和汽车的重力势能除转化为动能和热能外，其余的重力势能均被发电机15收集并转化为电能；当汽车离开轿厢后，配重总成通过钢丝绳(13)带动轿厢上升，此时配重总成通过钢丝绳(13)带动发电机15工作，配重总成的重力势能除转化为动能和热能外，其余的重力势能均被发电机15收集并转化为电能。上述过程中电动机16一直工作用以控制汽车和配重总成的下降速度。

在汽车的提取过程中，轿厢下降和上升均由电动机16提供动力，此过程中发电机15不工作。

由于电动机15产生的电能是不稳定的，需要经过升降压电路即直流斩波器17进行变换以输出稳定的、恒电压的电能。在保证输出电压波形频率一定的前提下，根据实际输出电压与蓄电池18额定充电电压的数量关系，调整电压脉冲的脉宽，以达到无论发电机15输出电压如何变化，都能向蓄电池18提供稳定、恒电压的电能以供充电和储存电能。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种立体车库的电梯能量回收系统，属于能量回收装置领域，包括轿厢和配重总成；所述轿厢的上方设有电动机，电动机的主轴上连接有曳引盘；所述配重总成的上方设有发电机，发电机的转动轴上连接有轮盘，蓄电池通过导线与发电机连接；钢丝绳的一端与轿厢固定连接，另一端与配重总成固定连接；所述钢丝绳还与电动机的曳引盘以及发电机的轮盘挠性连接。所述发电机与蓄电池之间还通过导线连接有直流斩波器。本发明能将车库电梯的重力势能转换为电能后储存以备利用，能有效减少电能消耗。

技术研发人员：张祖涛;漆令飞;薛逸凡;石凡;沈睿;白晨光;李若娴
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2017.05.19
技术公布日：2017.07.28