CN101570289A - 可利用太阳能与回收电能的电梯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可利用太阳能与回收电能的电梯，包括电梯供电电源和电梯电气控制***，所述电梯供电电源具有市电输入端子及电源输出端子，所述电梯供电电源设置有蓄电池、太阳能光伏电池及电能回收模块，所述太阳能光伏电池的输出端子连接所述蓄电池的充电端子，所述电能回收模块的输出端子连接所述蓄电池的充电端子；所述蓄电池的输出端子连接有逆变器，进而通过所述逆变器连接所述电源输出端子，所述蓄电池输出的直流电经所述逆变器逆变为交流电后通过所述电源输出端子输出。本发明通过在电梯供电电源中设置太阳能光伏电池及电能回收模块，能够充分利用太阳能及电梯发电运行产生的电能为电梯运行供电，提高电梯的节能、环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯，具体地说，是涉及一种可利用太阳能与回收电能的电梯，属于电梯技术领域。
背景技术
载人或载货的电梯包括电梯供电电源、电梯电气控制***及电梯本体，电梯供电电源将市电引入至电梯电气控制***中，为电梯本体运行提供电源。现有电梯供电电源大部分只连接市电电网，在市电突然停电或断电时，电梯停止运行，被困于电梯中的人利用电梯轿厢中的报警装置向外面求救。现有技术中还有一部分电梯供电电源除连接市电电网之外，还包含有应急电源，如蓄电池等。应急电源一般容量较小，其目的是在市电突然停电或断电时，为电梯提供电源，驱动电梯轿厢平层并打开电梯轿厢门之后停止供电。
此外，由于电梯负载为不平衡负载，当电梯在轻载方向运行时，电梯处于发电状态。例如，电梯空载运行时，上升为发电状态；电梯满载运行时，下降为发电状态。当电梯处于发电状态时将产生部分发电电能，现有技术中的电梯为消耗掉该部分发电电能，通常的做法是在电梯电气控制***中设置有制动电阻，将发电电能输入至制动电阻中，利用制动电阻发热将电能消耗掉。
现有技术中的电梯存在下述缺陷：1、由于依靠市电供电，消耗市电电能较大，节能效果差，环保性能差；2、由于依靠市电供电运行，在市电突然断电或停电时，电梯将不能正常运行工作，从而给人们生活造成极大的不便；3、由于电梯经常处于发电状态运行，产生的发电电能相当可观，而将这部分电能利用电阻白白消耗掉，严重浪费了电能资源，也不利于电梯的节能、环保性能的提高。
发明内容
本发明针对现有技术中的电梯存在的上述缺陷和不足，提供了一种可利用太阳能与回收电能的电梯，通过在电梯供电电源中设置太阳能光伏电池及电能回收模块，能够充分利用太阳能及电梯发电运行产生的电能为电梯运行供电，提高电梯的节能、环保性能。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种节能电梯，其特征在于，它包括电梯，在所述电梯中设有电梯电气控制***，所述电梯电气控制***与所述电梯中的电梯主电机相连接，在所述电梯电气控制***上设有电源输入端子与电源输出端子，所述电源输入端子与电源切换模块的输出子相连接，在所述电源切换模块上设有两个电源输入端子，所述两个电源输入端子中的一个电源输入端子与市电输入端子相连接，另一个电源输入端子与电梯供电电源的输出端子相连接，所述电梯供电电源的输出端子经由逆变器与蓄电池相连接，所述市电或电梯供电电源用于为所述电梯主电机供电；所述电梯电气控制***上的电源输出端子通过电能回收模块、电压优选模块与所述蓄电池相连接，在所述电压优选模块上还连接有太阳能光伏电池，所述太阳能光伏电池与所述电能回收模块均用于为所述蓄电池充电，所述电源切换模块、逆变器、蓄电池分别与控制器相连接，所述控制器用于控制电梯供电电源与市电电源之间的转换、控制所述蓄电池的充电与放电过程。
根据本发明，在所述电梯电气控制***中设有电梯变频器，所述电梯变频器用于调节电梯主电机供电频率。
根据本发明，所述电压优选模块的一个输入端子连接所述太阳能光伏电池的输出端子，所述电压优选模块的另一个输入端子连接所述电能回收模块的输出端子，所述电压优选模块的输出端子连接所述蓄电池的充电端子。
根据本发明，所述电能回收模块的输入端子连接所述电梯变频器的直流母线电压信号输出端子，所述电能回收模块读取所述电梯变频器的直流母线电压信号实现对电梯发电运行产生的电能的回收。
根据本发明，在所述电梯电气控制***中还设置有与所述电梯变频器的直流母线电压信号输出端子相连接的电梯制动单元，所述电梯制动单元的输出端子连接有制动电阻。
根据本发明，在所述市电输入端子和所述电源切换模块的输出端子之间还串联有常开开关，所述常开开关在所述电梯供电电源正常时断开、而在所述电梯供电电源出现故障时闭合的维修开关。
根据本发明，所述电梯供电电源还设置有对电梯供电电源参数进行显示的显示模块，所述显示模块优选为LCD液晶显示屏。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：所述可利用太阳能与回收电能的电梯通过设置太阳能光伏电池及电能回收模块，一方面可以将太阳能转换成的电能储存在蓄电池中之后为电梯运行供电，能够充分利用太阳能资源来代替部分市电电网能源；另一方面可以回收电梯发电运行产生的电能，并将所述电能储存在蓄电池中为电梯运行供电，来代替部分市电电网能源，从而显著提高了电梯节能、环保性能。而且在市电断电或停电时，可以利用蓄电池储存的电能为电梯本体运行供电，保证电梯正常运行，提高电梯的使用效率。
附图说明
图1是本发明可利用太阳能与回收电能的电梯一个实施例的结构示意图；
图2为图1所述实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
请参阅图1所示本发明可利用太阳能与回收电能的电梯一个实施例的结构示意图。所述电梯包括电梯供电电源、电梯电气控制***及电梯本体。一方面，所述电梯供电电源引入市电至所述电梯电气控制***中，为所述电梯本体运行提供供电电压；另一方面，所述电梯在发电运行状态产生的发电电能从所述电梯电气控制***反馈至所述电梯供电电源中储存。
图2示出了上述实施例电梯的原理框图。图中，所述电梯供电电源具有市电输入端子a及电源输出端子b，所述市电输入端子a用来连接市电电网，将市电引入至所述电梯供电电源中。所述电梯电气控制***中设置有电梯变频器，所述电源输出端子b连接所述电梯变频器的输入端子，所述电梯变频器的输出端连接电梯主电机，从而形成为电梯本体运行供电的市电供电通路，市电最终通过所述电梯电气控制***为所述电梯本体运行提供供电电压。
所述实施例为充分利用丰富的太阳能资源及电梯发电运行产生的电能，在所述电梯供电电源中分别设置了存储并输出直流电的蓄电池、将太阳能转换为电能的太阳能光伏电池以及回收电梯发电运行产生的电能的电能回收模块。所述电能回收模块的输入端子连接所述电梯变频器的直流母线电压信号输出端子，所述电能回收模块读取所述电梯变频器的直流母线电压信号，在电梯处于发电状态时，回收电梯发电运行产生的电能。
所述太阳能光伏电池的输出端子与所述电能回收模块的输出端子分别与一电压优选模块的输入端子相连接，而所述电压优选模块的输出端子连接蓄电池的充电端子。所述电压优选模块从所述太阳能光伏电池及所述电能回收模块中选择电压较高者作为蓄电池的充电电源为蓄电池充电，将电能存储在所述蓄电池中。
所述蓄电池的输出端子连接有逆变器，所述逆变器在控制器的控制下，将所述蓄电池输出的直流电逆变为交流电，为电梯本体运行提供供电电压，从而形成为电梯本体运行供电的蓄电池供电通路。
在所述实施例的电梯中，所述电梯供电电源还设置有电源切换模块，所述市电输入端子a通过输入开关K1连接所述电源切换模块的一个输入端子，所述逆变器的输出端子连接所述电源切换模块的另一个输入端子，所述电源切换模块的输出端子通过所述输出开关K2与所述电源输出端子b相连接。所述电源切换模块在控制器的控制下，可自动实现在所述市电供电通路与所述蓄电池供电通路之间的相互切换，即：在需要市电供电时，导通所述市电供电通路、关断所述蓄电池供电通路；而在需要蓄电池供电时，导通所述蓄电池供电通路、关断所述市电供电通路。
在所述电梯供电电源的任何一部分出现故障需要维修时，为不影响市电正常供电，所述实施例的电能回收电梯在所述输入开关k1和所述输出开关k2之间还串联有维修开关k3，所述维修开关K3支路与所述电源切换模块支路相并联。所述维修开关k3在所述电梯供电电源各部分均正常时断开、而在所述电梯供电电源任一部分出现故障时闭合，市电通过所述维修开关k3所在的支路为电梯本体提供供电电压。
此外，所述实施例的电梯供电电源还包括有LCD液晶显示屏(图中未示出)，用来显示输入电压、输出电压等参数，便于实时、方便地了解电梯供电电源的运行状态。
由于所述电能回收模块处理速度所限，有时不能及时回收电梯发电的电能。为能及时处理所述电能回收模块未能回收的部分电梯发电电能，在所述电梯电气控制***中还设置有与所述电梯变频器的直流母线电压信号输出端子相连接的电梯制动单元，所述电梯制动单元的输出端子连接有制动电阻，所述电能回收模块不能及时回收的电梯发电电能通过所述制动电阻发热消耗掉。
上述实施例的电梯的工作原理如下：
在市电有电、所述蓄电池储能不足时，所述控制器控制所述电源切换模块导通所述市电供电通路、关断所述蓄电池供电通路，市电通过所述输入开关K1、电源切换模块及输出开关K2，从所述电源输出端子b输出，为电梯本体运行提供供电电压。
在有太阳能时，所述太阳能光伏电池通过所述电压优选模块为所述蓄电池充电，将太阳能转换成的电能存储在蓄电池中备用。
在电梯变频器的直流母线电压大于其静止状态下的电压时，表明电梯处于发电状态，所述电能回收模块回收电梯发电运行的电能，并通过所述电压优选模块为所述蓄电池充电，将电梯发电电能存储在蓄电池中备用。
当所述蓄电池电能储满时，所述控制器控制所述逆变器打开，并控制所述电源切换装置导通所述蓄电池供电通路。所述蓄电池中的直流电经所述逆变器逆变为直流电后，通过所述电源切换模块及输出开关K2从所述电源输出端子b输出，为电梯本体运行提供供电电压。当所述蓄电池的电能释放60％左右时，所述控制器控制所述电源切换模块关闭所述蓄电池供电通路、导通所述市电供电通路，由市电对电梯本体提供供电电压；而蓄电池中留存40％左右的电能，以备市电突然停电或断电时使用。
本发明所述的可利用太阳能与回收电能的电梯采用太阳能光伏电池将太阳能转换为电能、采用电能回收模块回收电梯发电运行产生的电能，然后将所述电能储存至蓄电池中，形成电梯的自备电源，可代替部分市电来为电梯本体运行供电，节约了较为贫乏的市电电网能源，从而提高了电梯的节能、环保性能，降低电梯运行成本。所述电梯运行可靠、安装简单、使用方便、寿命较长，可广泛应用在居民楼、酒店、办公楼等使用电梯的场所。
当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1、一种节能电梯，其特征在于，它包括电梯，在所述电梯中设有电梯电气控制***，所述电梯电气控制***与所述电梯中的电梯主电机相连接，在所述电梯电气控制***上设有电源输入端子与电源输出端子，所述电源输入端子与电源切换模块的输出子相连接，在所述电源切换模块上设有两个电源输入端子，所述两个电源输入端子中的一个电源输入端子与市电输入端子相连接，另一个电源输入端子与电梯供电电源的输出端子相连接，所述电梯供电电源的输出端子经由逆变器与蓄电池相连接，所述市电或电梯供电电源用于为所述电梯主电机供电；所述电梯电气控制***上的电源输出端子通过电能回收模块、电压优选模块与所述蓄电池相连接，在所述电压优选模块上还连接有太阳能光伏电池，所述太阳能光伏电池与所述电能回收模块均用于为所述蓄电池充电，所述电源切换模块、逆变器、蓄电池分别与控制器相连接，所述控制器用于控制电梯供电电源与市电电源之间的转换、控制所述蓄电池的充电与放电过程。
2、根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，在所述电梯电气控制***中设有电梯变频器，所述电梯变频器用于调节电梯主电机供电频率。
3、根据权利要求2所述的电梯，其特征在于，所述电压优选模块的一个输入端子连接所述太阳能光伏电池的输出端子，所述电压优选模块的另一个输入端子连接所述电能回收模块的输出端子，所述电压优选模块的输出端子连接所述蓄电池的充电端子。
4、根据权利要求3所述的电梯，其特征在于，所述电能回收模块的输入端子连接所述电梯变频器的直流母线电压信号输出端子，所述电能回收模块读取所述电梯变频器的直流母线电压信号实现对电梯发电运行产生的电能的回收。
5、根据权利要求4所述的电梯，其特征在于，在所述电梯电气控制***中还设置有与所述电梯变频器的直流母线电压信号输出端子相连接的电梯制动单元，所述电梯制动单元的输出端子连接有制动电阻。
6、根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，在所述市电输入端子和所述电源切换模块的输出端子之间还串联有常开开关，所述常开开关在所述电梯供电电源正常时断开、而在所述电梯供电电源出现故障时闭合的维修开关。
7、根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，所述电梯供电电源还设置有显示模块。
8、根据权利要求7所述的电梯，其特征在于，所述显示模块为LCD液晶显示屏。
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