CN103560558B - 一种电梯停电应急电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯停电应急电源，包括逆变器、蓄电池、充电器及连接在逆变器和电梯之间的接触器。充电器包括市电检测部，其连接到逆变器并配置为根据检测到有无市电供应而向逆变器发送控制信号。逆变器还包括一开关，且逆变器配置为：当市电检测部检测到有市电供应时，无论开关的状态为断开或闭合，逆变器均不工作；当市电检测部检测到无市电供应时，且开关的状态为断开时，逆变器不工作；当市电检测部检测到无市电供应且开关的状态为闭合时，逆变器启动并触发接触器导通以通过接触器向电梯供电。本发明的电梯停电应急电源能够减少不必要的工作时间，提高应急电源的整体工作寿命，且独立于电梯的控制***，适用于任何型号的电梯。

Description

一种电梯停电应急电源

技术领域

本发明涉及供电装置，特别涉及一种电梯停电应急电源。

背景技术

电梯在正常运行时使用市电作为电力源，并在市电因各种原因停止供应时使用应急电源作为电力源，从而将轿厢慢速运行到平层位置并开门，以保障乘员的安全。

图1为专利文献200810131979.0中的电梯供电***的结构示意图。

如图1所示，该电梯的驱动***包括整流器102、平滑电容器103、逆变器装置104和电梯卷扬机105。其中，整流器102将交流电压变换为直流电压，平滑电容器103对整流器102的输出电压进行平滑，逆变器装置104把经平滑电容器103平滑的直流电压变换为交流电压并提供给电梯的卷扬机105。

图1中还图示了电梯的控制***，包括电源电路106和控制电源电路107-108，其中电源电路106将供给到控制***的电力变换成所需电力并提供给控制电源电路107-108。

此外，图1中的电力供给装置109包括整流器110、逆变器装置111、充电器112和蓄电池113。其中，在工业电源101正常供给交流电力时，整流器110将工业电源101供应的交流电力进行整流，逆变器装置11将经过整流器110整流后的正弦波电力变换为矩形波提供给电梯的驱动***和控制***，同时，充电器112利用工业电源101供给的电力对蓄电池113进行充电。当由于事故等原因导致工业电源101停止供给交流电时，则在电力供给装置109中切换为由蓄电池113进行电力供给，即，逆变器装置111将蓄电池113提供的直流电力变换为矩形波提供给电梯的驱动***和控制***。

由此可见，图1所示的电梯供电***中，逆变器装置111不论在工业电源101正常供电期间还是在由蓄电池113进行供电的应急期间都持续不断地工作，因此存在逆变器装置的使用寿命较短的问题。

发明内容

本发明一方面的目的在于提供一种能够减少不必要的工作时间，提高整体工作寿命的电梯停电应急电源。

本发明另一方面的目的在于提供一种独立于电梯的控制***，适用于任何型号的电梯的应急电源。

为此，本发明提供了一种电梯停电应急电源，包括逆变器、与所述逆变器的输入端连接的蓄电池、和连接到市电以向所述蓄电池充电的充电器，其中：所述电梯停电应急电源还包括接触器，其连接在所述逆变器和所述电梯之间，并配置为在所述逆变器的触发下导通；所述充电器包括市电检测部，其连接到所述逆变器并配置为根据检测到有无市电供应而向所述逆变器发送控制信号；

所述逆变器还包括一开关，且所述逆变器配置为：当市电检测部检测到有市电供应时，无论所述开关的状态为断开或闭合，所述逆变器均不工作；当市电检测部检测到无市电供应时，且所述开关的状态为断开时，所述逆变器不工作；当市电检测部检测到无市电供应且所述开关的状态为闭合时，所述逆变器启动并触发所述接触器导通以通过所述接触器向所述电梯供电。

通过使用本发明的电梯停电应急电源，能够最大程度地提高该应急电源的使用寿命，这也在一定程度上提高了电梯的安全系数。并且，本发明的电梯停电应急电源不需要介入电梯自身的控制***，只是提供应急电力，也就能够适用于任何型号的电梯。

附图说明

图1为现有技术中的电梯供电***的结构示意图；

图2为本发明的电梯停电应急电源的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的电梯停电应急电源进行详细说明。

图2为本发明的电梯停电应急电源的结构示意图。如图2所示，本发明的电梯停电应急电源包括：充电器1，其接收市电供应，并利用市电对蓄电池2充电；蓄电池2，其在电梯以市电正常运行时在充电器1的控制下进行充电，并在市电停止供应时向逆变器3提供直流电输入；逆变器3，其通过接触器4连接到电梯，在市电停止供应时，逆变器3将蓄电池提供的直流电变换为交流电并通过接触器4输送到电梯；接触器4，其仅在逆变器3启动以后由逆变器3触发而接通，以将逆变器3输出的交流电传送到电梯，在本发明的应急电源不工作期间，接触器4处于断开状态，使得供应给电梯的市电与逆变器3之间保持隔离状态。

充电器1还包括连接到逆变器3的市电检测部5，逆变器3还包括开关6，市电检测部5和开关6共同作用来控制逆变器3的启动。

具体为，市电检测部5对是否有市电供应进行检测，并根据检测结果对逆变器3发送控制信号，控制信号可以是在检测到有市电供应时向逆变器3发送的市电检测有效信号和在检测到无市电供应时向逆变器3发送的市电检测无效信号，也可以是在检测到有市电供应时不向逆变器3发送信号而在检测到无市电供应时向逆变器3发送的例如使能信号或启动允许信号。但逆变器3不只根据该控制信号启动，还需要根据开关6是处于闭合状态还是断开状态。同时，也不单独根据开关6的状态来控制逆变器3的启动。也就是说，当市电检测部5检测到有市电时，无论开关6的状态为断开或闭合，逆变器3均不工作，以保持零功耗状态；当市电检测部5检测到无市电供应时，且开关6的状态为断开时，逆变器3也不工作，同样保持零功耗状态；当市电检测部5检测到无市电供应且开关6的状态为闭合时，逆变器3才启动，逐渐升压到设定的电压（例如380v）时，触发接触器4导通以通过接触器4向所述电梯供电，电梯接收到应急供电后，慢速运行到平层位置并开门。电梯应急运行时，速度相当于正常运行速度的大约1/10，根据功率公式P=FV可知此时所需功率约为正常运行时的1/10。电梯应急运行时的速度要求由电梯控制单元完成。

在该实施例中，通过市电检测部5和开关6来共同控制逆变器的启动，从而在市电正常供应期间，逆变器3既不处于工作状态也不处于待机状态，而是完全处于零功耗状态，从而极大地延长了逆变器3的工作寿命。同时，即使出现异常情况导致市电停止供应，如果开关6处于断开状态（例如夜间无人使用电梯期间可将开关6设置为断开），逆变器3也处于完全不工作的零功耗状态，从而减少不必要的工作时间，进一步延长了逆变器3的工作寿命。

在本发明一实施例中，可设置一预定的延迟时间t，例如10s、20s等，配置逆变器3为收到市电检测部6在检测到市电停止供应时发送的控制信号的同时开关6的状态为闭合时，延迟该预定时间t之后才启动，以避免在市电停止供应后瞬间恢复供应的情况下（例如误关电闸等）启动逆变器3，从而进一步保护逆变器3，延长逆变器3的使用寿命。该延迟时间可根据实际需要进行设置，例如也可设置为0s，即满足上述启动条件后不需延迟而直接启动逆变器3。

在本发明的电梯停电应急电源工作期间，如果市电检测部5检测到市电恢复供应，则逆变器3立即停止工作，电梯恢复正常市电供电。或者如果开关6的状态在应急电源工作期间变为断开（例如当确定电梯中无乘员时可将开关6的状态变为断开），则逆变器3也立即停止工作。如此可确保逆变器3在不需要应急的时候处于完全不工作的零功耗状态。

在本发明的一个实施例中，在应急电源工作期间，如果市电检测部5未检测到市电恢复供应，且开关6的状态也没有变成断开，但电梯可能已经完成了平层开门的动作，这时也可以通过设置其他条件来使得逆变器3停止工作以减少其不必要的工作时间。例如设定一个预定工作时间，可以是1分钟或2分钟，在逆变器3当次启动以来的持续工作时间达到该预定工作时间后就立即停止工作。再例如设定一个预定电流比值，在逆变器3启动后检测并记录逆变器3的电流值，当检测到逆变器3当前的工作电流与其当次启动以来所达到的最大电流值之间的比值达到该预定电流比值时，逆变器3立即停止工作。又例如，设定一个预定电流差值，在逆变器3启动后检测并记录逆变器3的电流值，当检测到逆变器3当前的工作电流与其当次启动以来所达到的最大电流值之间的差值达到该预定电流差值时，逆变器3立即停止工作。或者也可设定其他的预定条件来使得逆变器3停止工作，从而能够在电梯已完成应急动作时，即使市电未恢复供应，开关6的状态也没有变为断开时，也能够让逆变器3立即停止工作，以进一步延长逆变器3的使用寿命。

在本发明的另一实施例中，为了使得逆变器3在停止工作时完全处于零功耗状态，市电检测部3和开关6可通过控制逆变器3的辅助电源部对逆变器3的供电来控制逆变器3的启停。当控制逆变器3的辅助电源部不向逆变器3供电时，逆变器的待机功耗为零。

此外，为了简化电路结构，开关6可连接在逆变器3的辅助电源部和蓄电池2之间，用来控制蓄电池2对逆变器3的辅助电源部的供电，从而控制辅助电源部的启停。当然也可以为逆变器3的辅助电源部设置另外的电压源。

在本发明的可选实施例中，市电检测部3也可以连接到电梯的控制单元，以便在检测到无市电供应时向电梯的控制单元发送应急电源切换信号，从而告知电梯的控制单元，市电已停止供应，应急电源准备向电梯供电，使得电梯的控制单元准备接收应急电源供电。通过向电梯的控制单元发送通知信号，可提高电梯应急时的响应速度，尽快完成电梯的平层开门动作，保障乘员的安全。

在本发明的一个实施方式中，市电检测部5可使用充电器1中的辅助电源部来实现，从而简化电路结构，降低制造成本。

由于本发明的电梯停电应急电源独立于电梯控制***，两者之间可无任何控制信号往来，只有停电应急时存在单向供电，因此可适用于任何型号的电梯。

对于中小功率电梯，可使用单相工频逆变器或单相高频逆变器作为逆变器3，对于中大功率电梯，可使用三相工频逆变器作为逆变器3。单相工频逆变器可选用型号为HT1156IA的芯片作为控制芯片，单相高频逆变器可选用型号为HT1215的芯片作为控制芯片，三相工频逆变器可选用型号为HT3156IA的芯片作为控制芯片，上述芯片均为泓芯泰业科技（北京）有限公司制造。

本发明不局限于上述特定实施例子，在不背离本发明精神及其实质情况下，熟悉本领域技术人员可根据本发明作出各种相应改变和变形，但这些相应改变和变形都应属于本发明所附权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电梯停电应急电源，包括逆变器、与所述逆变器的输入端连接的蓄电池和连接到市电以向所述蓄电池充电的充电器，其特征在于：

所述电梯停电应急电源还包括接触器，其连接在所述逆变器和所述电梯之间，并配置为在所述逆变器的触发下导通；

所述充电器包括市电检测部，其连接到所述逆变器并配置为根据检测到有无市电供应而向所述逆变器发送控制信号；

所述逆变器还包括一开关，所述逆变器不只根据所述控制信号启动，而是还根据所述开关是处于闭合状态还是断开状态来启动,同时所述逆变器也不单独根据所述开关的状态而启动,所述逆变器配置为：

当所述市电检测部检测到有市电供应时，无论所述开关的状态为断开或闭合，所述逆变器均不工作；

当所述市电检测部检测到无市电供应时，且所述开关的状态为断开时，所述逆变器不工作；

当所述市电检测部检测到无市电供应且所述开关的状态为闭合时，所述逆变器启动并触发所述接触器导通以通过所述接触器向所述电梯供电。

2.如权利要求1所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述逆变器配置为当所述市电检测部检测到无市电供应且所述开关的状态为闭合时，所述逆变器于延迟预定时间后启动并触发所述接触器导通以通过所述接触器向所述电梯供电。

3.如权利要求1所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述逆变器配置为在其工作期间，当所述市电检测部检测到市电恢复供应或所述开关的状态变为断开时，立即停止工作。

4.如权利要求1所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述逆变器配置为在其工作期间，在所述市电检测部检测到市电恢复供应之前且所述开关的状态为闭合时，在以下任一情况下立即停止工作：

检测到所述逆变器当次启动以来的持续工作时间达到第一预定值；

检测到所述逆变器的当前工作电流值与所述逆变器当次启动以来所达到的最大电流值之间的比值达到第二预定值；

检测到所述逆变器的当前工作电流值与所述逆变器当次启动以来所达到的最大电流值之间的差值达到第三预定值。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述市电检测部和所述开关通过控制所述逆变器的辅助电源部的启停来控制所述逆变器启停。

6.如权利要求5所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述开关连接在所述逆变器的辅助电源部和所述蓄电池之间以控制所述辅助电源部的启停。

7.如权利要求1至4中任一项所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述市电检测部还连接到所述电梯的控制单元，并进一步配置为当检测到无市电供应时向所述电梯的控制单元发送应急电源切换信号。

8.如权利要求1至4中任一项所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述市电检测部由所述充电器的辅助电源部实现。

9.如权利要求1至4中任一项所述的电梯停电应急电源，其特征在于，所述逆变器采用型号为HT1156IA、HT1215或HT3156IA的芯片作为控制芯片。