本文所公開的主題大體上涉及電梯的領域，并且更具體地說，涉及用于電梯系統(tǒng)的無線電力供應。

自推進電梯系統(tǒng)，也稱為無繩電梯系統(tǒng)，在用于捆扎系統(tǒng)的繩索的質(zhì)量過高和/或在單個井道中需要多個電梯轎廂的某些應用(例如，高層建筑)中是有用的。電梯轎廂通常需要電力以用于通風、照明系統(tǒng)、控制單元、通信單元并給安裝在例如電梯轎廂控制器上的電池組再充電。現(xiàn)有系統(tǒng)使用移動電纜或集電器/滑塊來將移動電梯轎廂與沿電梯井道分布的電力線連接。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一個非限制性實施方案的電梯系統(tǒng)包括：被布置來沿井道行進的電梯轎廂，所述電梯轎廂包括電動轎廂子系統(tǒng)；沿井道定位用于向電梯轎廂施加運動的推進系統(tǒng)，所述推進系統(tǒng)包括沿井道對準的多個初級繞組；以及次級繞組組件，其耦接到電梯轎廂并且被配置來在多個初級繞組中的鄰近初級繞組通電時產(chǎn)生電流以便給轎廂子系統(tǒng)供電。

除上述實施方案之外，推進系統(tǒng)包括耦接到電梯轎廂的組件，并且多個初級繞組和組件限定用于在行進方向上向電梯轎廂施加運動的線性電機。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，組件是永磁體組件。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，初級繞組被定位在次級繞組組件的第一次級繞組與第二次級繞組之間。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，次級繞組組件的線圈節(jié)距與初級繞組的線圈節(jié)距不匹配。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，次級繞組組件是與永磁體組件同軸對準的。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，初級繞組在順序地鄰近永磁體組件時設置有第一電流分布并且在順序地鄰近次級繞組組件時設置有不同的第二電流分布。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，電梯轎廂子系統(tǒng)包括電池組、通風單元、照明系統(tǒng)、控制單元和通信單元中的至少一個。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，次級繞組組件響應于在被順序地選擇來給電梯轎廂傳輸電力時的初級繞組的第一電流分布而產(chǎn)生電流以便給電梯轎廂子系統(tǒng)供電，并且其中第一電流分布不同于在被順序地選擇來推進電梯轎廂時所施加的初級繞組的第二電流分布。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，電梯系統(tǒng)包括控制器，其被配置來順序地控制初級繞組并且選擇性地施加第一電流分布和第二電流分布。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，電梯系統(tǒng)是無繩的。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，行進方向是垂直的。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，永磁體組件的垂直高度大于次級繞組組件的垂直高度。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，永磁體組件與次級繞組組件垂直地間隔開。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，永磁體組件設置在次級繞組組件上方。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，電梯系統(tǒng)包括整流器，其設置在電梯轎廂中并且被配置來將所產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)換成DC電流。

一種用于電梯轎廂的無線電力供應，其包括用于在井道中向電梯轎廂施加垂直運動的線性電機，所述線性電機包括耦接到電梯轎廂用于磁懸浮的永磁體組件，根據(jù)另一個非限制性實施方案的無線電力供應包括：沿井道分布的多個初級繞組；接合到電梯轎廂的第一次級繞組；以及接合到電梯轎廂的第二次級繞組，并且其中多個繞組設置在第一次級繞組與第二次級繞組之間，并且第一次級繞組和第二次級繞組被配置來產(chǎn)生電流以便給轎廂子系統(tǒng)供電。

除上述實施方案之外，轎廂子系統(tǒng)包括電池組、通風單元、照明系統(tǒng)、控制單元和通信單元中的至少一個。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，第一次級繞組和第二次級繞組響應于專用于感應電力傳輸?shù)碾娏鞣植级a(chǎn)生電流，以便給電梯轎廂子系統(tǒng)供電。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，多個初級繞組被配置來以第一頻率通電用于電梯轎廂推進并且以第二頻率通電用于電力傳輸，其中第二頻率大于第一頻率。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，第二頻率大于1kHz。

替代地或除此之外，在上述實施方案中，第一次級繞組和第二次級繞組被設置與永磁體組件遠離至少一個初級模塊長度。

前述特征和元件可以各種組合非排他性地進行組合，除非另有明確指示。根據(jù)以下描述和附圖，這些特征和元件及其操作將變得更為明顯。然而，應理解下述描述和附圖意圖在本質(zhì)上是示例性的并且是非限制性的。

附圖說明

各種特征通過公開的非限制性實施方案的下述詳述對于本領域技術人員將變得顯而易見。詳細說明所附的附圖可簡述如下：

圖1示出示例性實施方案中的具有無線電力供應的電梯系統(tǒng)；

圖2為示例性實施方案中的電梯系統(tǒng)的轎廂和無線供電系統(tǒng)部分的自頂向下視圖；

圖3為在移除了部分以便示出內(nèi)部細節(jié)的情況下的電梯系統(tǒng)的透視圖；并且

圖4為電梯系統(tǒng)的無線電力供應的示意圖。

具體實施方式

被轉(zhuǎn)讓給與本公開相同的受讓人并且在與本公開相同的日期提交的以下專利申請全文以引用方式并入本文中(通過案卷號來識別)：79766US01(U320411US)；77961US01(U320462US)；78887US01(U320410US)；和77964US01(U320409US)。

圖1描繪示例性實施方案中的電梯系統(tǒng)10，其可以是無繩的。電梯系統(tǒng)10包括可以是線性電機的推進系統(tǒng)12、無線電力供應14和電梯轎廂16，所述電梯轎廂16在井道18中沿可以是基本上垂直的行進方向(見箭頭20)行進。電梯轎廂16沿一個或多個導軌22行進，所述導軌22沿井道18的長度延伸。線性電機12包括沿導軌22設置的初級繞組24和接合到電梯轎廂16的永磁體組件26。初級繞組24包括可耦接到導軌22的多個線圈。在電梯轎廂16的任一側(cè)上的每一個導軌22可包括初級繞組24。初級繞組24用作線性電機12的定子繞組以便向電梯轎廂16施加運動。初級繞組24可以是三相電布置的。在示例性實施方案中，初級繞組24可與導軌22分開定位。根據(jù)其他示例性實施方案，繞組24可用作導軌22或并入導軌22中。根據(jù)示例性實施方案，可使用單個定子而不是多個定子。此外，多個定子可如在圖1中所示被配置在電梯轎廂16的相反側(cè)上，或者它們可具有不同配置，例如，多個定子可鄰近電梯轎廂16的單側(cè)定位。

參考圖1至3，導軌22可支撐初級繞組24。初級繞組24的線圈可繞鐵磁芯形成。永磁體組件26可包括第一多個磁體28和第二多個磁體30，其各自安裝到電梯轎廂16，并且定位在初級繞組24的相反側(cè)上。初級繞組24和永磁體組件26形成用于向電梯轎廂12施加運動的永磁體同步電機。初級繞組被配置來產(chǎn)生磁通量，所述磁通量在永磁體組件26上施加力以便控制電梯轎廂16的移動(例如，向上、向下移動或保持靜止)。

無線電力供應14包括次級繞組組件32，其被安裝到電梯轎廂16，與初級繞組24的一個或多個線圈電感耦合，并且沿轎廂行進方向20與永磁體組件26大體間隔開(例如，上方或下方)。次級繞組組件32可包括第一次級繞組34和第二次級繞組36，其中至少一個初級繞組24設置在其間。第一次級繞組34可與第一多個磁體28同軸對準，并且第二次級繞組36可與第二多個磁體30同軸對準。第一次級繞組34和第二次級繞組36的高度(即沿方向20截取的)在與初級繞組24的任一個線圈比較時可能在尺寸上是不同的(例如，在高度上基本更大)。另外應當考慮和理解，第一次級繞組34和第二次級繞組36可各自包括多于一個線圈(未示出)，并且各自的極距不需要與初級繞組24的線圈極距匹配。此外，可僅存在一組次級繞組，并且/或者初級繞組24可不設置在兩組次級繞組之間，而是可鄰近次級繞組。

更具體地，并且作為一個非限制性實例，三個初級相位(即與初級繞組24的相應三個鄰近線圈相關聯(lián)的相位A、B和C)可通過平衡電流或通過具有等于零的瞬時總和的電流來激勵，并且次級繞組34、36可相應地在初級繞組24的三個鄰近線圈上橫跨極距。在此類配置中，由次級繞組34、36產(chǎn)生的觀察磁通量可接近于零而不用考慮初級線圈的激勵頻率；并且因此沒有電力可被感應傳輸?shù)酱渭壘€圈。然而，如果初級相位(即A、B和C)中的激勵是不平衡的或它們的瞬時總和不是零，或僅初級相位的子集(例如，相位A和B)被激勵，或次級繞組34、36是較小線圈節(jié)距，那么在次級線圈上觀察到的凈磁通量將不為零，這可促進感應電力傳輸。無論次級線圈極距相對于初級線圈如何，并且因為由次級線圈產(chǎn)生的力脈動的不希望效果，為電力傳輸所施加的激勵頻率可基本上高于(例如，大于1kHz)用于電梯轎廂推進的激勵頻率。

如果處于初級相位(即A、B和C)的所有線圈在初級繞組24也順序地用于電梯轎廂推進時被同時激勵，可能希望次級繞組34、36與永磁體組件26遠離至少初級模塊長度(例如，1.3米)。另外應當考慮和理解，初級繞組24可專用于電力傳輸，而其他初級繞組專用于電梯轎廂推進。在此替代方案中，次級繞組34、36不需要與永磁體組件遠離至少初級模塊長度。

控制器38向線性電機12的初級繞組24提供順序的第一驅(qū)動信號(見圖1中的箭頭40)，以便通過永磁體組件26向電梯轎廂16施加運動。此外，控制器38也向初級繞組24提供順序的第二驅(qū)動信號(見箭頭42)，以便通過次級繞組組件32向電梯轎廂16提供感應電力?？梢允褂猛ㄓ梦⑻幚砥鱽韺崿F(xiàn)控制器38，所述通用微處理器執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)上的計算機程序以執(zhí)行本文中所描述的操作?？商娲兀梢杂布?例如，ASIC、FPGA)或硬件/軟件的組合實現(xiàn)控制器38。控制器38也可以是電梯控制系統(tǒng)的部分。控制器38可包括電力電路(例如，逆變器或驅(qū)動器)以便順序地給初級繞組24供電。另外應當考慮和理解，控制器可被實現(xiàn)為具有特定功能的多個獨立單元。

參考圖1和4，示出電梯系統(tǒng)10的高層次示意圖?？刂破?8可向所選擇的初級繞組24提供驅(qū)動信號42(例如，三相)。當選擇的初級繞組24接收驅(qū)動信號42時，相同繞組不接收指示推進的驅(qū)動信號40。更具體地，與轎廂推進相關聯(lián)的驅(qū)動信號40可具有不同于與感應電力傳輸相關聯(lián)的驅(qū)動信號42的電流分布。因此，控制器38可被配置來不僅識別轎廂16在井道18中的位置，而且識別永磁體組件26的位置和次級繞組組件32的位置(即彼此相對的位置)。以此方式，初級繞組24可以是雙功能的，并因此重新用于兩個組件26、32。例如，用于推進的激勵頻率可在0Hz至100Hz的范圍內(nèi)，而無線電力傳輸頻率可在1kHz至250kHz的范圍內(nèi)。

無線電力供應14可進一步包括連接到次級繞組組件32的整流器44。整理器44可將來自次級繞組組件32的交流電流(AC)轉(zhuǎn)換成直流電流(DC)。整流器44的輸出可提供給一個或多個電動轎廂子系統(tǒng)46。轎廂子系統(tǒng)46的非限制性實例可包括電池組48、通風單元50、照明系統(tǒng)52、控制單元54和通信單元56。應理解，整流器44可向多種電梯轎廂子系統(tǒng)提供電力，并且圖4中的部件是示例性的。根據(jù)另外的示例性實施方案，整流器44的輸出可本地存儲在電梯轎廂16上的電池組48中以用作應急電力。

本公開的實施方案使得能夠?qū)梢允亲酝七M的電梯系統(tǒng)的移動電梯轎廂進行無線能量傳輸。這消除對用于將移動電梯轎廂與沿電梯井道分布的電力線連接的移動電纜或集電器/滑塊的需要。實施方案另外提供重新使用通常專用于推進的線性電機初級繞組的低成本解決方案。諸如初級基礎結(jié)構對準和本地激活的顧慮得到固有的解決。

雖然參照示例性實施方案對本公開進行描述，但是本領域技術人員將會理解的是：在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可做出各種改變并且可以用等效物進行替代。此外，可在不脫離本公開的實質(zhì)范圍的情況下進行各種修改以便使本公開的教導內(nèi)容適應特定情況、應用和/或材料。因此本公開不限于本文所公開的特定實例，而是包括落在所附權利要求書范圍內(nèi)的所有實施方案。