CN113800361A - 基于电动底盘的电梯驱动*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯控制领域，提出了一种基于电动底盘的电梯驱动***。该***包括：电动底盘、轿厢和导向轮；上述电动底盘和上述轿厢经绕过上述导向轮3的曳引绳将连接；上述导向轮设置于电梯井道的顶部；上述电动底盘和上述轿厢设置于井道内；上述电动底盘内置的机电设备与上述导向轮、设置于上述轿厢上的反绳轮和上述曳引绳组成电梯曳引输出***，输出和传递动力，在上述电动底盘内置的机电设备运转时，使上述轿厢和上述电动底盘在上述井道内上下运行。本发明通过在传统电梯的对重侧设置曳引机、储能电池，使电梯脱离于电网运行，实现势能回收、同时实现电网削峰填谷的功能，具有节能减排，安全可靠的优点。

Description

基于电动底盘的电梯驱动***

技术领域

本发明涉及电梯控制技术领域，特别涉及一种基于电动底盘的电梯驱动***。

背景技术

目前，电梯成为人们日常生活中必不可少的交通运输工具。电梯的种类繁多，但其组成结构和运行原理相似，如图1所示，图1为电梯曳引原理结构图。图1所示的电梯曳引原理中，电梯包括曳引机、导向轮、轿厢和对重块，利用通过曳引机转轮和导向轮的钢丝绳连接轿厢和对重块，并在曳引机的驱动下带动钢丝绳的运行实现控制电梯轿厢的运行。

现有电梯基本采用曳引结构，为减小电机功率，一般在轿厢侧，增设对重装置；对重重量设立比轿厢自身重量重，当电梯运行时，上行时，如果轿厢侧重量低于对重侧重量，或者下行时轿厢侧重量高于对重侧重量，此时电机处于发电模式运行，此时的产生的再生能量一般由制动电阻以热能形式消耗掉，白白浪费；因此不管电梯往那个方向运行都处于耗能状态，耗能大；电梯高峰运行时间一般在白天，此时处于用电高峰期，电价高，不能有效利用波峰波谷用电，减少用电费用。同时，控制电梯运行的控制箱需要单独设置，占用空间。

因此，需要一种全新的电梯曳引结构的电梯***，实现电梯功能安全、节能有效运行。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有电梯运行中存在的电梯耗能巨大，电梯需要曳引重物垂直运动，很多能量转化为重物的势能，耗能较大，并且，电梯在上下运行时具有的可回收能量白白浪费；电梯大多在白天运行，其运行时段无用电高峰期，电价高，不能很好的利用波谷用电；控制电梯运行的控制箱需要单独设置，占用空间的问题。本发明采用以下技术方案以解决上述问题：

本申请提供了一种基于电动底盘的电梯驱动***，该基于电动底盘的电梯驱动***包括：电动底盘、轿厢和导向轮；上述电动底盘和上述轿厢经绕过上述导向轮的曳引绳连接；上述导向轮设置于电梯井道的顶部；上述电动底盘和上述轿厢设置于井道内，并分别置于上述井道的两侧；上述电动底盘通过内置的机电设备与上述导向轮、设置于上述轿厢上的反绳轮和上述曳引绳组成电梯曳引输出***，输出和传递动力，在上述电动底盘内置的机电设备运转时，使上述轿厢和上述电动底盘在上述井道内上下运行。

在一些示例中，上述基于电动底盘的电梯驱动***还包括补偿复合电缆，上述补偿复合电缆连接上述轿厢和上述电动底盘；上述补偿复合电缆内置电力线，通过上述电力线，上述电动底盘向上述轿厢供电；上述补偿复合电缆内置信号线，通过上述信号线，上述轿厢和上述电动底盘进行数据交互；上述补偿复合电缆内置柔性线索，上述柔性线索用于平衡因上述曳引绳在上述导向轮两侧长度变化引起的重量变化。

在一些示例中，上述电动底盘包括承载框架以及设置于上述承载框架内的电机驱动单元、电梯控制单元、电池及电池管理单元、对重单元和防护单元；上述电机驱动单元分别与上述电梯控制单元和上述电池及电池管理单元连接，上述电池及电池管理单元为上述电机驱动单元、电梯控制单元、电梯电气设备提供电力，上述电梯控制单元用于控制上述电机驱动单元的运行。

在一些示例中，上述电机驱动单元包括电机、驱动器、编码器和壳体，上述电机、上述编码器、上述驱动器和上述壳体集成封闭设计于一体化的壳体内。

在一些示例中，上述电机驱动单元为分体设置，包括分体设置的电机和驱动器。

在一些示例中，上述驱动器包括电源输入端和电源输出端，上述电源输入端的一端与上述驱动器的直流母线连接，上述电源输入端的另一端与上述电池及电池管理单元连接；上述电源输出端与上述电机的电源接线端连接。

在一些示例中，上述驱动器的工作模式为电动状态和发电状态，在上述驱动器工作于电动状态时，上述电池及电池管理单元通过上述驱动器向上述电机驱动单元中的电机供电；在上述驱动器工作于发电状态时，上述电机驱动单元中的电机将机械势能转化为电能，通过上述驱动器向上述电池及电池管理单元进行电能回馈，对电池进行充电。

在一些示例中，上述基于电动底盘的电梯驱动***包括充电位，上述电池及电池管理单元包括电源管理模块，上述电源管理模块在时间段和电池电量满足充电的条件下，向上述电梯控制单元发出充电请求，在电梯运行到充电位，指示上述充电位的充电装置与上述电池及电池管理单元连接，对上述电池及电池管理单元充电；在上述电池及电池管理单元的电能容量满足电梯整天运行且容量富裕的条件时，向电网回馈电能或向电梯外部电气设备供电。

在一些示例中，上述充电位设置于电梯井道的顶层和电梯井道的底层。

在一些示例中，上述基于电动底盘的电梯驱动***包括维护盒，上述维护盒与电梯安全***通过安全总线方式通信连接，上述电梯安全***由电梯控制功能安全板、井道功能安全板和轿顶安全板组成的；各安全板分别采集电梯相对应各位置安全开关状态，由电梯控制安全板判断电梯是否处于非安全状态，在电梯处非安全状态时输出电梯停止命令，确保电梯安全。

在一些示例中，上述维护盒用于在***检修时，控制电源，观察电梯运行状态。

在一些示例中，上述基于电动底盘的电梯驱动***还包括制动安全钳和绝对位置测量仪，上述制动安全钳分别独立设置于上述轿厢的外侧和上述承载框架的外侧；上述绝对位置测量仪实时测量电梯轿厢和电动底盘在井道里的绝对位置、实时速度和实时加速度，在上述电动底盘超速时触发上述制动安全钳，制停上述轿厢和上述电动底盘。

在一些示例中，上述防护单元设置于上述电动底盘下侧，用于在上述电动底盘发生意外蹲底时，减少冲击，保护电动底盘安全。

在一些示例中，上述对重单元包括对重块和对重框架，上述对重单元为多个模块式对重块***对重框架组合装配而成。

本申请提供的基于电动底盘的电梯驱动***使用电动底盘替代对重块，不需要专门设置机房的位置；同时电机、电池及电池管理单元设置在对重侧可以减少对重块的数量；电动底盘中将将电机和用于驱动的电力器件集成于一体，便于制造和维护；电池及电池管理单元的设置使电梯可以脱离于电网使用，电池快没电时，自动返到充电位置充电。同时，电池及电池管理单元的设置使得电梯在用电波谷时充电，在用电波峰时，利用电池及电池管理单元的储能供电，降低用电成本，达到节能增效。

附图说明

图1是本申请背景技术中电梯曳引结构原理图；

图2是本申请实施例中电梯功能安全控制***又一实施例的结构示意图；

图3是本申请具体地实施例中电梯曳引结构示意图；

图4是本申请实施例中电动底盘的组成结构图；

图5是本申请实施例中电机驱动单元组成结构示意图；

图6是本申请实施例中电动底盘与充电位之间具有电缆连接的电梯曳引结构示意图；

图7是本申请实施例中安全***的组成结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图2示出了可以应用本申请的实施例的示例性电梯曳引结构示意图。

如图2所示，基于电动底盘的电梯驱动***包括：电动底盘1、轿厢2和导向轮3。上述电动底盘1和上述轿厢2经绕过上述导向轮3的曳引绳将连接。上述导向轮3设置于电梯井道的顶部，上述电动底盘1和上述轿厢2设置于井道内，并分置于上述井道的两侧，在曳引绳的牵引下在电梯的井道内可以上下运行。上述电动底盘1内置的机电设备与上述导向轮3、设置于上述轿厢上的反绳轮和上述曳引绳组成电梯曳引输出***，输出和传递动力，在上述电动底盘1内置的机电设备运转时，使上述轿厢2和上述电动底盘1在上述井道内上下运行。上述电动底盘1内置的机电设备是输出或传递动力的装置，如电机。

本实施例中，上述电动底盘1输出和传递动力，牵引曳引绳的运动，带动轿厢2上下运行。从图2可知，上述电动底盘1具有平衡轿厢的功能，即具有传统电梯结构中对重块的功能，同时，具有曳引机的功能，输出动力，牵引曳引绳实现电梯的运行。本实施例中，上述曳引绳可以是钢丝绳，还可以是包覆带。

继续参考图3，图3示出了本申请的一具体地实施例的电梯曳引结构示意图。

如图3所示，该基于电动底盘的电梯驱动***包括电动底盘1、轿厢2和导向轮3、补偿复合电缆4、充电位5和维护盒6。绕过上述导向轮3的曳引绳将上述电动底盘1、轿厢2连接。上述导向轮3设置于井道的顶部，在上述导向轮3同一水平线的两侧适当位置设置有两个固定曳引绳的固定装置，上述曳引绳的两个绳头连接到上述固定装置。

由图3可知，上述轿厢2和电动底盘1分别通过曳引绳连接，并在曳引绳的牵引下在井道内上下运行；可以理解，在上述轿厢2上行时，上述电动底盘1下行；上述轿厢2下行时，上述电动底盘1上行。上述电动底盘1是提供动力的一端，在上述电动底盘1的驱动下，带动曳引绳另一端的上述轿厢2上下运行。上述补偿复合电缆4连接于上述电动底盘1和上述轿厢2之间，调控上述电动底盘1和上述轿厢2的动平衡。上述充电位5可以对上述电动底盘1进行充电，通过上述维护盒6可以对上述电动底盘1和上述轿厢2进行常规的维护和检修。

上述补偿复合电缆4内置电力线，通过上述电力线，上述电动底盘1向上述轿厢2供电；上述补偿复合电缆4内置的信号线，通过上述信号线，上述轿厢2和上述电动底盘1进行数据交互；上述补偿复合电缆4内置的柔性线索，上述柔性线索用于平衡因上述曳引绳在上述导向轮3两侧长度变化引起的重量变化。在电梯运行中，由于上述轿厢和上述电动底盘1位置的变化，使得导向轮两侧的重量发生变化，破坏了平衡，需要通过补偿复合电缆进行动态平衡。

参考图4，图4为本实施例中电动底盘的组成结构图，如图4所示，上述电动底盘1包括承载框架10以及设置于上述承载框架10内的电机驱动单元11、电梯控制单元12、电池及电池管理单元13、对重单元14和防护单元15。上述各单元可以按照从上到下的顺序设置。

在本实施例的一些具体实现方式中，上述电机驱动单元11可以是电机和驱动器一体化集成设计。具体地，将用于牵引的电机和向电机供电的驱动器一体化设置。上述电机可以是同步电机、异步电机等牵引设备；上述驱动器可以是变频器或逆变器等驱动设备。在本实施例的其他实现方式中，上述驱动器也可以和上述电梯控制单元12分体设置。

上述电梯控制单元12根据所获取的与电梯运行相关的信息以及外部的指示或指令信息，经过内部预设的程序或电路运算后输出控制电梯运行的信息。上述与电梯运行相关的信息包括：分布于机房、井道和轿顶等各个位置的电气安全开关的信息，电梯的门区信息、平层信息，电梯的门机信息等。上述控制电梯运行的信息可以是指示或指令电梯上/下行的信息，或指示电梯平层的信息等。

上述电池及电池管理单元13向上述电机驱动单元11和上述电梯控制单元12供电，还可以向电梯电气设备提供电力；同时，上述电池及电池管理单元13还可以储能，以及可以将存储的电能向电网反向供电。需要说明的是，上述电池及电池管理单元13包括用于存储电能的电池，并通过电池向用电设备供电。

上述对重单元14用于平衡与其通过曳引绳连接的电梯轿厢的重量，在运行中，电机输出功率只需驱动对重与轿厢的重量差，即可使轿厢上下运动。具体地，上述对重单元14包括对重块和对重框架。对重块提供平和的重量，对重框架固定和装载对重块。上述对重单元14设置为可抽取式，根据需要，增或减少对重块的数量。为方便随时调整对重单元，上述对重块可以设置为模块式对重块，对重单元14为多个模块式对重块***对重框架组合装配而成。例如，上述模块式对重块可以是刀片式，便于根据需要进行抽取。

上述防护单元15设置于上述电动底盘下侧，用于防止电梯失控或刹车失灵，在电梯冲顶或蹲底时起缓冲防护作用。上述防护单元15可以采用长寿命刚性缓冲结构形态的防护缓冲器，蹲底时，减少冲击，不造成电池***损坏，以及保护电机、控制***不受损害。

在本实施例的具体方式中，参考图6，图6为上述电机驱动单元的组成结构示意图，如图6所示，上述电机驱动单元11包括电机111和驱动器112，以及将上述电机111和上述驱动器112封闭为一体化装置的壳体113。

上述壳体113为一体成型设计，通过在壳体腔内的隔板将上述壳体分隔为第一壳体1131和第二壳体1132。上述电机111的主体，如电机的转子、定子、线圈、转轴等部件装配在第一壳体1131内；上述驱动器装配在第二壳体1132内；上述第一壳体1131和上述第二壳体1132通过中间隔板隔开。通过线缆或其他的电气连接件将上述驱动器112的电源输出端与上述电机111的电源接线端连接，使得上述驱动器112的电源输出向上述电机111供电，驱动上述电机111的运行。上述中间隔板上预设的通孔，上述电缆或电气连接件可以通过该通孔实现连接。其中，可以将编码器设置于驱动器上112，上述电机的转轴的端头与上述编码器向对应。上述编码器直接测量出电机的转速，并将测量结果发送到驱动器112，减少信号的传输路径。上述壳体113的外壳可以使用散热的材料制成，或在上述壳体113的外壳增加散热片，满足电机驱动单元的散热要求。

本实施例中，上述驱动器112可以为具有功率转换的功率器件，如，将直流电转换为交流电的逆变器，在控制信号的驱动控制下将输入的直流电变换为交流电。上述控制信号可以是控制脉冲的个数或控制脉冲频率来控制功率器件的导通角，以此控制逆变器输出电源的电压、电流、频率等，从而准确定位电机位置或控制电机的转动速度、加速度等。上述驱动器112还包括电源端口和通信端口，其中，上述电源端口为输出电源端口和输入电源端口。输出电源端口通过电气连接件与上述电机111的电源接线端连接，向其输出逆变后的三项交流电源；输入电源端口与上述电池及电池管理单元113连接，上述电池及电池管理单元113向上述输入电源端口提供直流电源。实际应用中，可以通过铜排将上述输入电源端口与上述逆变器的直流母线直接连接。上述通信端口与上述电梯控制单元12连接。通过该通信端口，上述电梯控制单元12与上述驱动器之112间进行信息交互。上述电梯控制单元12向上述驱动器112发送指令或指示信息，使得逆变器按照指示信息工作，同时接收上述驱动器112发送的关于驱动器112和电机111的运行信息，如，转速、电压信息、电流信息、温度信息等。

在本实施例中，上述电池及电池管理单元13的电源输出端与上述电机驱动单元11中的驱动器连接。在本实施例的具体实现方式中，上述驱动器可以是逆变器、变频器或其他的可控功率器件，上述电池及电池管理单元13的电源输出端与上述可控功率器件的直流母线直接连接。上述电机驱动单元11中的驱动器112的电力输出端与电机的电源端连接。具体地，上述驱动器112为逆变器，逆变器的交流输出端直接与电机的电源接线端连接。上述驱动器112的工作模式为电动状态和发电状态。在上述驱动器112工作于电动状态时，上述电池及电池管理单元13通过上述驱动器112向上述电机驱动单元11中的电机供电，上述电机对外输出动力，在曳引绳牵引运行下驱动轿厢到到达指定位置。上述驱动器112工作模式为发电状态时，上述电机驱动单元11中的电机111处于发电状态，将电梯轿厢2和电动底盘1的机械势能转化为电能，通过上述驱动器112向上述电池及电池管理单元13进行电能回馈。例如，在上述轿厢2空载上行时或重载下行时，对向的上述电动底盘1需要制动，此时电机111处于发电状态，电机111发电产生的电能通过上述驱动器112回馈到上述电池及电池管理单元13。

由于上述驱动器112和电机为一体化集成设计，上述驱动器112与电机的连接可以直接在电机驱动单元11的内部一体集成。

上述电池及电池管理单元13与上述电梯控制单元12连接。具体地，上述电池及电池管理单元13的电源输出端与上述电梯控制单元12连接，向上述电梯控制单元13供电；同时，上述电池及电池管理单元13还包括对电池进行安全监控及有效管理的电源管理模块，上述电源管理模块与上述电梯控制单元12连接。上述电源管理模块向上述电梯控制单元13发送该单元中电池的电池状态信息，上述电池状态信息包括电池的电量信息、电压信息、电流信息、温度信息以及电池绝缘电阻等信息。电压信息可以是单体电池的电压信息、电池包电压信息、是否过压、欠压等信息；上述电流信息可以是回路电流信息、是否过流等信息；上述温度信息可以是电池极柱温度、电池过热等信息。上述电梯控制单元12向上述电池管理模块发送指示信息，上述指示信息可以是指示上述电池及电池管理单元13切断供电的信息、指示电池及电池管理单元13归位到充电站充电的信息等。

上述电源管理模块根据预设的逻辑，在时间信息和接收到关于电池及电池管理单元13的电量信息满足充/放电条件的情况下，电梯自动返回到充电位5，并指示充电位5的充电装置与电池及电池管理单元13连接，实现充/放电。在本实施例的具体地实现方式中，上述电源管理模块在时间段和电池电量满足充电的条件下，向上述电梯控制单元12发出充电请求，在电梯运行到充电位5，指示上述充电位5的充电装置与上述电池及电池管理单元13连接，对上述电池及电池管理单元13充电；在电池电能容量在满足电梯整天运行且容量富裕情况下，对外放电，即，可通过电池管理单元13将电池电能反向供给电梯外部用电设备或者输入电网使用。在满足上述对外放电条件时，向上述电梯控制单元13发出放电请求，在电梯运行到充电位5后，指示上述充电位的充电装置与上述电池及电池管理单元13连接，向电网回馈电能。

在本实施例的另一实现方式中，参考图5所示，图5为本申请实施例中电动底盘与充电位之间具有电缆连接的电梯曳引结构示意图。如图5所示，在上述充电位5和电动底盘1之间通过电缆连接，利用该连接于充电位5和电动底盘4的电缆，对上述电池及电池管理单元进行充电或者对外放电，无需电动底盘1回归到充电位5即可进行充放电。其中，对外放电可以是对电梯外部电气设备的放电，或者对电网进行电能回馈。

上述电池及电池管理单元13充电的条件可以是：检测到电池及电池管理单元13的电量低于第一阈值，或者，在设定充电时间段电池及电池管理单元13的电量低于第二阈值。其中，上述设定充电时间段可以根据供电网的电力使用情况确定，可以将上述设定充电时间段设置为夜晚用电波谷期间，在用电的波谷时段进行充电。上述第一阈值小于第二阈值，例如，第一阈值可设为5％，第二阈值可设为90％。显然，当电池管理单,13的电量低于第一阈值，此时必须进行电能补充，否则影响电梯的运行或安全；当电池管理单元13的电量高于第二阈值，此时，无需进行电能补充。

在具体地应用中，根据电梯的使用情况，选取合适电能容量的电池，使其满足电梯的一个充电周期的使用，当检测到电池及电池管理单元13的电量很低时，如低于第一阈值，不论是否处于预设的充电时段，都需要对电池及电池管理单元进行充电。如果电池及电池管理单元13的电量高于第一阈值，在预设的充电时间段充电即可。在设定的充电时间段内，当检测到电池的电量低于第二阈值时，上述电梯控制单元12控制电梯返回充电位5，并指示该充电位5向电池及电池管理单元13充电。在预设的充电时段，当检测到电池及电池管理单元13的电量大于第二阈值，此时没有必要对其进行充电，此时该电梯可作为该时段的运行电梯使用。

本实施例中设有两处充电位5，可以分别布设在井道的底部和顶部。在电梯的轿厢2到达顶楼时，位于相对侧的电动底盘1此时运行到井道的底部，设置在底部的充电位5可以对电池及电池管理单元13进行充电；同理，当电梯的轿厢2到达最低楼层时，位于相对侧的电动底盘1此时运行到井道的顶部，设置在井道顶部的充电位5可以对电池及电池管理单元13进行充电。

在本实施例的其他实现方式中，可以减少或不使用上述对重单元14，增加上述电池及电池管理单元13的数量。此时，电池及电池管理单元13还可以作为储能装置使用。如，可以在电网供电波峰期间向电网进行能量回馈，或向小区内其他用电设备提供电力，如可对电动汽车充电站提供电力。

上述电池及电池管理单元13对外放电的条件可以是存储的电能容量满足电梯整天运行且容量富裕。具体的可以是是：在指定放电的时间段内上述电池及电池管理单元13的电量大于第三阈值。电池及电池管理单元13向电网上的其他用电设备供电，或向电网回馈电能时，必须是在设定的用电时间段内，如白天的用电波峰时段，同时需要保证所在电梯***的自身用电需求。

上述电池及电池管理单元13还与上述轿厢2连接。上述电池及电池管理单元13的电源输出端通过补偿复合电缆与上述轿厢2连接，并向上述轿厢2的用电设备供电。具体地，上述电池及电池管理单元13通过内置的电力线向上述轿厢中的轿顶板、门机控制器、门机以及其他设备供电，如，照明、排气扇等用电设备。同时，通过上述补偿复合电缆内置的信号线，上述轿厢2中的控制设备，如，上述轿顶板、门机控制器、门机等与上述控制单元12连接，并通过上述补偿复合电缆进行数据交互。即，上述补偿复合电缆不仅可以供电，还可以进行数据交互。

上述轿厢2与上述电梯控制单元12之间采用安全总线通信，上述轿顶板通过与其连接的轿顶传感器获取轿顶电气安全开关(如轿顶急停、安全钳、轿门锁等)的信号，并基于所获取的信号确定轿顶是否安全，从而向安全回路发送安全信息。上述安全总线是通讯协议中采用安全措施的现场总线。采用的安全措施主要包括：Echo模式、CRC冗余校验、接测试，地址检测，时间检测等。

本实施例中，上述基于电动底盘的电梯驱动***还包括维护盒6，上述维护盒与电梯安全***通过安全总线方式通信连接，通过上述维护盒6进行安全检测和常规的维护。上述电梯安全***由控制安全板、井道安全板和轿顶安全板组成。各安全板之间采用安全总线方式通信连接，各安全板分别采集电梯相对应各位置安全开关状态；控制安全板通过接收到的井道安全板和轿顶安全板的安全信息，判断电梯是否处于非安全状态，在电梯处非安全状态时输出电梯停止命令，确保电梯安全。具体地示例中，参考图7，图7为上述安全***的组成结构示意图，如图7所示，上述控制安全板连接驱动控制侧安全开关，接收各安全开关信息，进行安全判断。上述驱动控制侧安全开关包括盘车手轮急停开关、控制柜急停开关、限速器开关等。上述井道安全板与井道安全开关连接，接收各安全开关信息，进行安全判断。上述井道安全开关包括底坑急停开关、维护急停开关、维护检修运行开关、维护检修下行开关、维护检修上行开关、维护检修开关、轿厢缓冲器开关、电动底盘防护开关和张紧轮开关。上述轿顶安全板与轿顶安全开关连接，接收各安全开关信息，进行安全判断。上述轿顶安全开关为极限开关、轿门锁开关、平层开关和门区开关。上述控制安全板、井道安全板和轿顶安全板通过安全总线进行通信。其中上述控制安全板进行安全决策判断，通过安全总线接收轿顶安全板和井道安全板的安全信息，并根据接收到的安全信息进行决策判断，判断电梯是否处于非安全状态，在电梯处于非安全状态时输出电梯停止命令，确保电梯安全。

上述维护盒6可以设置于电梯井道外，可以设置在楼层的底层井道外和楼层的顶层电梯井道外。可以将上述井道安全板布置在位于楼层的底层的维护盒内，通过该维护盒对电梯井道的安全开关以及底坑的安全开关机设备进行检修维护。可以将上述轿顶安全板布置在位于楼层的顶层的维护盒内，通过该维护盒对电梯轿顶的安全开关以及安全设备进行检修维护。

本实施例中，上述基于电动底盘1的电梯驱动***还包括制动安全钳和绝对位置测量仪。上述制动安全钳根据上述绝对位置测量仪的信息进行制动(抱紧运行轨道)，上述制动安全钳分别独立设置于上述轿厢2的外侧和上述承载框架10的外侧，上述绝对位置测量仪可以安装于电梯井道内、轿厢上和电动底盘上。具体地，上述绝对位置测量仪分别装设在电动底盘运行导轨的顶部和轿厢运行导轨的顶部。上述绝对位置测量仪根据被测目标(轿厢、电动底盘)与绝对位置测量仪之间的绝对位置差，测量被测目标的速度。

上述绝对位置测量仪实时测量记录被测目标(轿厢、电动底盘)在井道内的绝对位置，电梯不会因为运行过程中的钢丝绳打滑、或者断电后位置丢失，导致错层情况发生。绝对位置测量仪检测到电梯超过运行距离范围时，通过安全总线传递运行停止命令，控制***立即触发制动器、安全钳制定电梯。

上述制动安全钳在检测到上述轿厢2或上述电动底盘1的速度超出设定值时，触发上述制动安全钳制停上述轿厢或上述电动底盘。上述轿厢2和上述电动底盘1在各自的轨道上运行，设置于轿厢2的轨道上述制动安全钳用于在轿厢2失速的时候(如曳引绳断裂)，制动安全钳与轿厢2的轨道抱紧，制停轿厢2保证轿厢2内乘客的安全；同样的，设置于电动底盘1的轨道上述制动安全钳用于在电动底盘1失速的时候(如曳引绳断裂)，制动安全钳与电动底盘1的轨道抱紧，制停电动底盘1，防止损毁电动底盘1，同时，防止电池及电池管理单元受到外力冲撞造成事故。

与现有技术相比，本申请实施例具有如下的有益效果：

将电梯的电机和电梯控制***转移至对重侧，不需要专门设置机房的位置；同时电机、电池及电池管理单元设置在对重侧可以减少对重块的数量；

与设置在井道顶部相比，电机设置在对重侧，只需要更小的曳引驱动力，可以节约电能，同时减轻电机的重量；

将电机和用于驱动的电力器件集成于一体，便于安装维护管理；

电动底盘通过补偿复合电缆向轿厢供电，同时通过补偿复合电缆与轿厢采用安全总线方式进行数据交互，减少电缆数量，以及线路的复杂程度；

电池及电池管理单元的设置使电梯可以脱离于电网使用，电池快没电时，自动返到充电位充电。同时，电池及电池管理单元可以设置为在用电波谷时充电，在用电波峰时，利用电池及电池管理单元的储能供电，实现削峰填谷、降低用电成本，达到节能增效。

通过对电池扩容，实现局部区域内的分布式储能，在电网用电波峰时，将电池及电池管理单元的储能对外供电实现能量回馈电网，尤其对老旧小区改造时无需电力增容，实现电网的削峰填谷。

可以通过增加或减少对重块的方式调节对重的重量，满足轿厢与对重侧的平衡。

上述防护单元，在发生电动底盘蹲底时，保护电池及电池管理单元、电机驱动单元和电梯控制单元的安全。

使用控制功能安全***和轿厢、对重电子式安全钳应用保护双重的功能安全***，保证电梯的安全。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述基于电动底盘的电梯驱动***包括：电动底盘、轿厢和导向轮；所述电动底盘和所述轿厢经绕过所述导向轮的曳引绳连接；

所述导向轮设置于电梯井道的顶部；所述电动底盘和所述轿厢设置于井道内，并分别置于所述井道的两侧；

所述电动底盘内置的机电设备与所述导向轮、设置于所述轿厢上的反绳轮和所述曳引绳组成电梯曳引输出***，输出和传递动力，在所述电动底盘内置的机电设备运转时，使所述轿厢和所述电动底盘在所述井道内上下运行。

2.根据权利要求1所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述基于电动底盘的电梯驱动***还包括补偿复合电缆，所述补偿复合电缆连接所述轿厢和所述电动底盘；

所述补偿复合电缆内置电力线，通过所述电力线，所述电动底盘向所述轿厢供电；

所述补偿复合电缆内置信号线，通过所述信号线，所述轿厢和所述电动底盘进行数据交互；

所述补偿复合电缆内置柔性线索，所述柔性线索用于平衡因所述曳引绳在所述导向轮两侧长度变化引起的重量变化。

3.根据权利要求1所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述电动底盘包括承载框架以及设置于所述承载框架内的电机驱动单元、电梯控制单元、电池及电池管理单元、对重单元和防护单元；

所述电机驱动单元分别与所述电梯控制单元和所述电池及电池管理单元连接，所述电池及电池管理单元为所述电机驱动单元、电梯控制单元、电梯电气设备提供电力，所述电梯控制单元用于控制所述电机驱动单元的运行。

4.根据权利要求3所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述电机驱动单元一体化设置，包括电机、驱动器、编码器和壳体，将所述电机、所述编码器和所述驱动器封闭设置于一体化的壳体。

5.根据权利要求3所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述电机驱动单元采用分体设置，包括分体设置的电机和驱动器。

6.根据权利要求5所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述驱动器包括电源输入端和电源输出端，所述电源输入端的一端与所述驱动器的直流母线连接，所述电源输入端的另一端与所述电池及电池管理单元连接；所述电源输出端与所述电机的电源接线端连接。

7.根据权利要求6所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述驱动器的工作模式为电动状态和发电状态，在所述驱动器工作于电动状态时，所述电池及电池管理单元通过所述驱动器向所述电机驱动单元中的电机供电；在所述驱动器工作于发电状态时，所述电机驱动单元中的电机将机械势能转化为电能，通过所述驱动器向所述电池及电池管理单元进行电能回馈，对电池进行充电。

8.根据权利要求7所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述基于电动底盘的电梯驱动***包括充电位，所述电池及电池管理单元包括电源管理模块，所述电源管理模块在时间段和电池电量满足充电的条件下，向所述电梯控制单元发出充电请求，在电梯运行到所述充电位后，指示所述充电位的充电装置与所述电池及电池管理单元连接，对所述电池及电池管理单元充电；

在所述电池及电池管理单元的电能容量满足电梯整天运行且容量富裕的条件时，向电网回馈电能或向电梯外部电气设备供电。

9.根据权利要求8所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述充电位分别设置于电梯井道的顶层和电梯井道的底层。

10.根据权利要求1所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述基于电动底盘的电梯驱动***包括维护盒，所述维护盒与电梯安全***通过安全总线方式通信连接，所述电梯安全***由电梯控制功能安全板、井道功能安全板和轿顶安全板组成的；各安全板分别采集电梯相对应各位置安全开关状态，由电梯控制安全板判断电梯是否处于非安全状态，在电梯处非安全状态时输出电梯停止命令，确保电梯安全。

11.根据权利要求10所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述维护盒用于在***检修时，控制电源，观察电梯运行状态。

12.根据权利要求3所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述基于电动底盘的电梯驱动***还包括制动安全钳和绝对位置测量仪，所述制动安全钳分别独立设置于所述轿厢的外侧和所述承载框架的外侧；所述绝对位置测量仪实时测量电梯轿厢和电动底盘在井道里的绝对位置、实时速度和实时加速度，在所述电动底盘超速时触发所述制动安全钳，制停所述轿厢和所述电动底盘。

13.根据权利要求3所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述防护单元设置于所述电动底盘下侧，用于在所述电动底盘发生意外蹲底时，减少冲击，保护电动底盘安全。

14.根据权利要求3所述的基于电动底盘的电梯驱动***，其特征在于，所述对重单元包括对重块和对重框架，所述对重单元为多个模块式对重块***对重框架组合装配而成。

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