（广州广日电梯工业有限公司 511447）
摘要：本文主要讨论一种发电型电梯地坎，该发电型电梯地坎包括层门地坎、层门地板、发电系统、电能传输系统，发电系统包含振动发电装置、滤波电路、整流电路、调压电路（包含放大电路、保护电路、控制电路）、储能设备，电能传输系统采用无线电能传送方式，包含电能发射端、电能接收端。发电系统安装在每一楼层电梯的层门地坎以及层门地板下面，电能传输系统的电能发射端通过机械连接方式固定在层门附近，其外表面与井道内壁齐平，电能传输系统的电能接收端安装在轿箱顶部。发电系统通过电连接到电能传输系统的电能发射端，再通过电磁感应原理将电能传送到电能传输系统的电能接收端，再通过电连接将电能输送给用电设备。
关键词：地坎；发电；电磁感应
引言
随着社会的发展，电梯使用越来越广泛，而电梯属于高耗能设备，因此增加社会发电负担。因而需要从电梯本身出发，降低其能耗，或者利用电梯或某些部件发电反馈回电网后者为电梯部件提供电能。为响应现今社会节能环保的倡议，应最大化利用电梯及其部件的节能效应。现今市场上对电梯节能的运用主要包括这几方面，一是增加能量回馈装置，将电梯上行产生的电能反馈回电网，二是在轿厢底部增加振动发电装置，利用电梯运行时的振动发电。此两种方案都没有运用到乘客在等待电梯以及进入电梯时产生的机械能转化为电能，供电梯用电设备使用，从而产生浪费。为了解决现有技术中的上述缺陷，本文讨论了一种发电型电梯地坎。该地坎通过收集乘客在等带电梯时以及乘客进入电梯时产生的机械能，利用压电效应，将收集到的机械能转换为电能，并输送到轿厢顶部供用电设备使用。
1发电型电梯地坎的实现方式
如图1、图2所示，一种发电型电梯地坎，包括层门地坎1、电梯层门前地板（简称层门地板2，下同）、发电系统3、电能传输系统4。发电系统3包括依次电连接的振动发电装置、滤波电路、整流电路、调压电路（包括放大电路、保护电路、控制电路）、储能设备，电能传输系统4采用非接触式无线电能传输方式，包含电能发射端5、电能接收端6。
图3
其中，层门地坎1和层门地板2敷设在每层电梯前面的地面上，每一层需要一个层门地坎以及若干块层门地板。
层门地坎是在通用地坎基础上向厅外方向延伸与墙壁厚度等长的金属构件。
层门地板为80X80（不仅限此尺寸）的矩形、正方形、菱形等规则形状的金属（不仅限此材质）薄板。
其中，发电系统3安装在层门地坎1以及层门地板2下面，以机械连接的方式固定在层门地坎1以及层门地板2的下表面。振动发电装置通过电气连接整流电路，整流电路与滤波电路连接，滤波电路与调压电路连接，最后与储能设备连接，使通过振动发电装置转换的电能存储于储能设备中。在调压电路中，取样所得信号通过放大电路放大后连接到控制电路，通过芯片控制调压电路的开关频率，同时为保护控制回路，在放大电路与控制电路中间增加保护电路。
其中，振动发电装置主要材料为压电陶瓷，通过压电效应使机械能转换为电能。
其中，电能传输系统采用非接触式无线电能传输方式，即无线电能传输系统，包括电能发射端、电能接收端。其中电能发射端由频率振荡电路、功率放大电路组成，而电能接收端由滤波电路、负载电路组成，其中负载电路包含直流输出以及交流输出。电能传输系统通过电磁感应方式，将能量从电能发射端传送到电能接收端，实现短距离非接触式电能传输。
电能传输系统的电能发射端通过机械连接方式固定在层门10附近，其外表面与井道内壁9齐平；电能传输系统的电能接收端固定在轿厢8顶部，使电能传输系统的电能发射端与电能传输系统的电能发射端平行，工作模式下距离不超过设计距离（建议为3-5cm）。
综上所述，该层门地坎通过收集乘客在等带电梯时以及乘客进入电梯时产生的机械能，利用压电效应，将收集到的机械能转换为电能，发电系统通过电连接到电能传输系统的电能发射端，再通过电磁感应原理将电能传送到电能传输系统的电能接收端，再通过电连接将电能输送给用电设备。
2 发电型电梯地坎的优势
本文讨论电梯的层门地坎与电梯层门前地板（即层门地板），利用乘客的走动或者乘客的踩踏产生的机械能发电，此机械的产生是必然事件，因此资源利用成本小。同时主要部件放置在层门地坎和层门地板之下，不需要增加多余空间，不占用乘客活动的公共位置以及机房位置。
此发电型电梯地坎的电能传输系统采用的是非接触时传输方式，不需要电线连接，解决了将井道外的电能传输到轿厢顶部时布线难的问题。
3 结语
在科技越来越进步的今天，节能环保将是社会原来越重视的主题，电梯作为人们日常生活中不可或缺的工具，其节能性将是越来越受技术人员重视的领域。电梯运营的能量转换及电能传输技术将会得到长足发展。
参考文献:
[1]胡继胜，李福林．一种非接触式供电系统设计[J]．电测与仪表．2011，48(543)：75-77
论文作者:杜玉慧
论文发表刊物:《科技研究》2018年11期
论文发表时间:2019/1/24
标签：电能论文; 电梯论文; 电路论文; 系统论文; 机械能论文; 地板论文; 乘客论文; 《科技研究》2018年11期论文;