節能電梯的制作方法

專利名稱：節能電梯的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電梯，尤其涉及一種可利用太陽能與回收電能的 節能電梯。
背景技術：
載人或載貨的電梯包括電梯供電電源、電梯電氣控制系統及電梯 本體，電梯供電電源將巿電引入至電梯電氣控制系統中，為電梯本體 運行提供電源。現有技術還存在有應急電源與巿電共同供電的電梯， 如將太陽能轉換的電能以及電梯發電運行時回收的電能存儲于蓄電 池中作為應急電源的電梯，當巿電有電、蓄電池儲能不足時，利用巿電供電；蓄電池儲滿、以及巿電停電或斷電時，通過逆變器將蓄電池 的直流電轉換為交流電，使用蓄電池為整個電梯系統供電。電梯消耗的電能主要來自于電梯的主電機的消耗，現有技術中的 電梯無論是在蓄電池儲滿時的蓄電池供電中，或巿電停電或斷電的情 況下，蓄電池的電能均要通過逆變器的轉換，通過電梯變頻器給主電 機使用，同時也給電氣控制系統的其他部分供電。不必要的電氣控制 系統其他部分的供電使得逆變器的功率消耗極大，因此必須選用大功 率逆變器，電梯的成本隨之提高，且不利于電梯節能、環保性能的提 高。發明內容本發明的目的是提供一種節能電梯，其能夠在蓄電池滿電時，蓄 電池只供電給電梯變頻器，通過巿電供電給電梯電氣控制系統的其他 部分；當巿電停電或斷電時，蓄電池通過逆變器供電給電梯電氣控制 系統其他部分，并將直流電直接輸送至電梯變頻器，從而降低逆變器 的功率消耗，使得電梯可選擇小功率的逆變器，降低了電梯成本，提高電梯的節能、環保性能，以克服現有技術的不足。 為實現上述目的，本發明釆用如下技術方案。本發明一種實施方式的節能電梯，包括供電電源、電氣控制系統以及電梯本體，所述供電電源通過接觸器KMs與所述電氣控制系統各組成部分相連，所述供電電源包括電能回收模塊，與所述電氣控制系統電源輸出端相連，用于回收電梯發電運行產生的電能；太陽能 轉換模塊，用于將太陽能轉換為電能；電壓優選模塊，其輸入端與所述電能回收模塊以及所述太陽能轉換模塊均相連，輸出端與蓄電池相連，用于選擇為所述蓄電池充電的充電電源；電源切換模塊，用于控 制蓄電池供電及巿電供電電路的通斷，有兩個輸入端，其中一個與巿 電相連，另一個經由逆變器與蓄電池相連，所述電源切換模塊的輸出 端通過接觸器KM5與所述電氣控制系統各組成部分相連；所述蓄電池 通過接觸器KM4與所述電氣控制系統的電梯變頻器相連；控制模塊，與所述逆變器、電源切換模塊以及所述蓄電池均相連， 用于控制所述逆變器、電源切換模塊實現其功能，控制所述蓄電池的 充電與放電。其中，所述電梯變頻器輸出端與所述電梯本體的主電機相連，用 于控制所述主電機供電頻率。其中，所述接觸器KM5在蓄電池供電時斷開所述供電電源與所 述電梯變頻器的連接；所述接觸器KM4在蓄電池供電時閉合，實現 所述蓄電池給電梯變頻器的直接供電。其中，所述供電電源還包括連接于所述電源切換模塊輸入端與 巿電之間的輸入開關KM,，以及連接于所述電源切換模塊輸出端與接 觸器KM5之間的輸出開關KM2。其中，所述供電電源還包括串聯于所述輸入開關KMp輸出開 關KM2之間、并與所述電源切換模塊并聯的維修開關KM3,在所述 供電電源其他各部分均正常時斷開，在所述供電電源其他任 一部分出現故障時閉合。其中，所述電梯變頻器輸出端還與制動模塊相連，所述制動模塊 的輸出端連接有制動電阻。其中，所述供電電源還包括顯示模塊，用于顯示輸入電壓、輸 出電壓。其中，所述顯示模塊為LCD液晶顯示屏。 其中，所述太陽能轉換模塊為太陽能光伏電池。


圖l為依照本發明的一種實施方式的節能電梯的結構示意圖。
具體實施方式
本發明提出的節能電梯，結合附圖和實施例說明如下。 如圖l所示，依照本發明的一種實施方式的節能電梯，包括供 電電源100、電氣控制系統200以及電梯本體300，其中供電電源100 通過接觸器KM5與電氣控制系統200各部分相連，接觸器KMs建立 與電氣控制系統200中的電梯變頻器201以及控制電路等其他各部分 的連接，電梯變頻器201輸出端與電梯本體300的主電機301相連， 用于控制主電機301供電頻率。供電電源100引入巿電至電氣控制系 統200中，為電梯本體300運行提供供電電壓；電梯在發電運行狀態 的發電電能從電氣控制系統200反饋至供電電源100中存儲。接觸器KMs在蓄電池供電時斷開供電電源IOO與電梯變頻器201 的連接，保持供電電源100與電氣控制系統200其他部分的連接不間為充分利用豐富的太陽能資源及回收的電梯發電運行產生的電 能，在供電電源100中分別設置了存儲并輸出直流電的蓄電池104、將 太陽能轉換為電能的太陽能轉換模塊102、以及回收電梯發電運行產 生的電能的電能回收模塊IOI。電能回收模塊101的輸入端連接電梯變 頻器201的直流母線電壓信號輸出端，電能回收模塊101讀取電梯變頻6器201的直流母線電壓信號，在電梯處于發電狀態時，回收電梯發電 運行產生的電能。
本實施方式中，太陽能轉換模塊102為太陽能光伏電池，其輸出 端與電能回收模塊101的輸出端分別與電壓優選模塊103的輸入端相 連接，電壓優選模塊103的輸出端連接蓄電池104的充電端。電壓優 選模塊103從太陽能光伏電池及電能回收模塊101中選擇電壓較高者 作為蓄電池104的充電電源為蓄電池104充電，將電能存儲在蓄電池 104中。蓄電池104 —個輸出端通過接觸器KM4與電梯變頻器201 的直流母線電壓信號輸入端相連，接觸器KM4在蓄電池供電時閉合， 實現蓄電池104直接給電梯變頻器201的直接直流供電；蓄電池104 的另 一輸出端連接有逆變器105，逆變器105在控制模塊107的控制 下，將蓄電池104輸出的直流電逆變為交流電，為電梯本體300運行 提供供電電壓，從而形成為電梯本體300運行供電的蓄電池供電通 路。控制模塊107用于控制電源切換模塊106實現其功能，控制蓄電 池104的充電與放電，以及所述接觸器的KM4 、 KM5的通斷。
供電電源100還設置有電源切換模塊106，其具有兩個輸入端， 其中一個通過輸入開關KM,連接巿電，另一個經由逆變器105的連 接蓄電池104，電源切換模塊106的輸出端通過輸出開關KM2通過接 觸器KMs與電氣控制系統200各組成部分相連，包括與電梯變頻器 201相連以及與電氣控制系統200的其他各部分的相連。電源切換模 塊106在控制模塊107的控制下，可自動實現巿電供電通路與蓄電池 供電通路的通斷。在供電電源100的任何一部分出現故障需要維修 時，為不影響巿電正常供電，本實施方式的電梯在輸入開關KM,和 輸出開關KM2之間還串聯有維修開關KM3，維修開關KM3支路與電 源切換模塊106支路相并聯。維修開關KM3在供電電源100各部分 均正常時斷開，而在供電電源IOO任一部分出現故障時閉合，巿電通 過維修開關KM3所在的支路為電梯本體300提供供電電壓。輸入開關KM,、輸出開關KM2、以及維修開關KM3均可為接觸器。
此外，本實施方式的供電電源100還包括有顯示模塊一一LCD液 晶顯示屏(圖中未示出)，用來顯示輸入電壓、輸出電壓等參數，便 于實時、方便地了解供電電源100的運行狀態。
由于電能回收模塊101處理速度所限，有時不能及時回收電梯發 電的電能。為能及時處理電能回收模塊101未能回收的部分電梯發電 電能，在電氣控制系統200中還設置有與電梯變頻器201的直流母線 電壓信號輸出端相連接的制動模塊202,制動模塊202的輸出端連接 有制動電阻203，電能回收模塊IOI不能及時回收的電梯發電電能通 過制動電阻203發熱消耗掉。
本實施方式的電梯的工作原理如下
蓄電池104儲能不足、且有巿電供電時，控制模塊107控制電源 切換模塊106關閉蓄電池供電通路，巿電通過輸入開關KMi、電源切 換模塊106及輸出開關KM2、接觸器KM5從供電電源輸出，供電給 包括電梯變頻器201的整個電氣控制系統200,為電氣控制系統200 其他部分以及電梯本體300運行提供供電電壓。并在有太陽能時，太 陽能光伏電池通過電壓優選模塊103為蓄電池104充電，將太陽能轉 換成的電能存儲在蓄電池104中備用；在電梯變頻器201的直流母線 電壓大于其靜止狀態下的電壓時，表明電梯處于發電狀態，電能回收 模塊IOI回收電梯發電運行的電能，并通過電壓優選模塊103為蓄電 池104充電，將電梯發電電能存儲在蓄電池104中備用。
當蓄電池104電能儲滿，且有巿電時，控制閉合接觸器KM4，直 接將蓄電池104的直流電通過KM4供給電梯變頻器201,同時斷開 KMs中供電電源100與電梯變頻器201的連接，保持供電電源100 與電氣控制系統200其他部分的連接，即斷開給電梯變頻器201交流 側的供電，直接通過電梯變頻器201為電梯本體300運行提供供電電 壓，由巿電對電器控制系統200的其他部分供電，無須蓄電池104通過逆變器105對電氣控制系統200的其他部分供電。當蓄電池104的 電能釋放60%左右時，控制模塊107控制電源切換模塊106關閉蓄電 池供電通路，接觸器KM5建立的連接全部閉合，由巿電對電梯本體 300以及整個電氣控制系統200提供供電電壓；蓄電池104中留存40% 左右的電能，以備巿電突然停電或斷電時使用。
當巿電突然停電或斷電時， 一方面接觸器KMs建立的連接全部閉 合，蓄電池104輸出的直流電通過逆變器105轉變成交流電，給電氣 控制系統200供電；另一方面，也可以將蓄電池104的直流電通過接 觸器KM4的閉合，直接供給電梯變頻器201的直流母線電壓信號輸 入端，同時通過接觸器KMs斷開給與電梯變頻器201的連接，斷開 電梯變頻器201交流側的供電，從而節省了逆變器105的功率消耗。
本實施方式的節能電梯將太陽能轉換為電能，可回收電梯發電運 行產生的電能，將電能儲存至蓄電池中，形成電梯的自備電源。在蓄 電池滿電時，只供電給電梯變頻器，通過巿電供電給電梯控制系統其 他部分；當巿電停電或斷電時，蓄電池通過逆變器給電給電梯控制系 統，并將直流電直接輸送至電梯變頻器，從而降低逆變器的功率消耗， 使得電梯可選用較小功率的逆變器，降低了電梯的成本，提高電梯的 節能、環保性能。
以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關 技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下， 還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明 的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
1、一種節能電梯，該電梯包括供電電源(100)、電氣控制系統(200)以及電梯本體(300)，其特征在于，所述供電電源(100)通過接觸器KM5與所述電氣控制系統(200)各組成部分相連，所述供電電源(100)包括電能回收模塊(101)，與所述電氣控制系統(200)電源輸出端相連，用于回收電梯發電運行產生的電能；太陽能轉換模塊(102)，用于將太陽能轉換為電能；電壓優選模塊(103)，其輸入端與所述電能回收模塊(101)以及所述太陽能轉換模塊(102)均相連，輸出端與蓄電池(104)相連，用于選擇為所述蓄電池(104)充電的充電電源；電源切換模塊(106)，用于控制蓄電池供電及市電供電電路的通斷，有兩個輸入端，其中一個與市電相連，另一個經由逆變器(105)與蓄電池(104)相連，所述電源切換模塊(106)的輸出端通過接觸器KM5與所述電氣控制系統(200)的各組成部分相連；所述蓄電池(104)通過接觸器KM4與所述電氣控制系統(200)的電梯變頻器(201)相連；控制模塊(107)，與所述逆變器(105)、電源切換模塊(106)以及所述蓄電池(104)均相連，用于控制所述逆變器(105)、電源切換模塊(106)實現其功能，以及控制所述蓄電池(104)的充電與放電。
2、 如權利要求1所述的節能電梯，其特征在于，所述電梯變頻 器(201)輸出端與所述電梯本體(300 )的主電機(301)相連，用 于控制所述主電機(301)供電頻率。
3、 如權利要求1所述的節能電梯，其特征在于，所述接觸器KM5 在蓄電池供電時斷開所述供電電源(100)與所述電梯變頻器(201) 的連接；所述接觸器KM4在蓄電池供電時閉合，實現所述蓄電池(104) 給所述電梯變頻器(201)的直接供電。
4、 如權利要求1所述的節能電梯，其特征在于，所述供電電源 (100)還包括連接于所述電源切換模塊(106)輸入端與巿電之間的輸入開關KM"以及連接于所述電源切換模塊(106)輸出端與接 觸器KM5之間的輸出開關KM2。
5、 如權利要求4所述的節能電梯，其特征在于，所述供電電源 (100)還包括串聯于所述輸入開關KM"輸出開關KM2之間、并與所述電源切換模塊(106)并聯的維修開關KM3，在所述供電電源 (100)其他各部分均正常時斷開，在所述供電電源(100)其他任一 部分出現故障時閉合。
6、 如權利要求1-3中任一項所述的節能電梯，其特征在于，所 述電梯變頻器(201)輸出端還與制動模塊(202)相連，所述制動模 塊(202)的輸出端連接有制動電阻(203 )。
7、 如權利要求1所述的節能電梯，其特征在于，所述供電電源 (100)還包括顯示模塊，用于顯示輸入電壓、輸出電壓。
8、 如權利要求7所述的節能電梯，其特征在于，所述顯示模塊 為LCD液晶顯示屏。
9、 如權利要求1所述的節能電梯，其特征在于，所述太陽能轉 換模塊(102)為太陽能光伏電池。
全文摘要
本發明涉及一種節能電梯，該電梯的供電電源通過接觸器KM₅與電氣控制系統各組成部分相連，供電電源包括電能回收模塊，與電氣控制系統電源輸出端相連；太陽能轉換模塊，將太陽能轉換為電能；電壓優選模塊，其輸入端與電能回收模塊以及太陽能轉換模塊均相連，輸出端與蓄電池相連；電源切換模塊，用于控制蓄電池供電及市電供電電路的通斷，有兩個輸入端，其中一個與市電相連，另一個經由逆變器與蓄電池相連，輸出端通過接觸器KM₅與電氣控制系統相連；蓄電池通過接觸器KM₄與電梯變頻器相連。本發明的電梯可選擇小功率的逆變器，降低了電梯成本，提高電梯的節能、環保性能。
文檔編號B66B9/00GK101618825SQ20091009012
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月29日 優先權日2009年7月29日
發明者張金偉, 王澤和 申請人:青島精工電梯制造有限公司