CN114873415B - 一种新能源电梯电气多驱动***及新能源电梯 - Google Patents

一种新能源电梯电气多驱动***及新能源电梯 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新能源电梯电气多驱动***及新能源电梯，新能源发电模块用于产生直流电，逆变模块将直流电逆变为驱动电机所需的交流电，多个驱动电机用于为电梯轿厢的运动提供驱动力，电梯控制模块用于接收各驱动电机的运行信息，并基于运行信息控制逆变模块驱动多个驱动电机转动，电梯控制模块基于各驱动电机的运行信息控制逆变模块直接采用新能源所发低压直流电驱动多个驱动电机转动，同步驱动电梯运行，能够解决低压直流作为母线来驱动的驱动力不足的问题，而又节省了对新能源所发直流电进行逆变升压并网等环节，同时促进电梯电机小型化进程，简化了新能源电梯的结构，提高了新能源利用能效，提高了电梯运行的安全性。

Description

一种新能源电梯电气多驱动***及新能源电梯
技术领域
本发明涉及电梯技术，尤其涉及一种新能源电梯电气多驱动***及新能源电梯。
背景技术
随着城市建设的不断发展和人们生活水平不断提高，能源紧缺、电能供需矛盾日益突出，节电呼声日益高涨，寻求新的能源非常紧迫。据统计，电梯的用电量仅次于空调用电量，因此，电梯节能和采用新能源装置具有特别重要的社会效益和经济效益，智能、高效、环保将成为未来电梯业的发展趋势和共同目标。
目前，新能源电梯通过将新能源发电***或储能***的直流电逆变及升压技术，并入电网。而直接采用新能源发电***或储能***的直流电作为直流母线来逆变驱动电梯的方式，相对电网整流后的直流作为母线驱动电梯，具有电压值小而导致驱动力不足的问题，给电梯运行带来一定的安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种新能源电梯电气多驱动***及新能源电梯，其能够解决直接采用新能源发电直流电作为直流母线来驱动电梯驱动力不足的问题，提高电梯的安全性。
第一方面，本发明提供了一种新能源电梯电气多驱动***，包括：
新能源发电模块，用于产生直流电；
逆变模块，所述逆变模块分别与所述新能源发电模块和驱动电机连接，用于将所述直流电逆变为驱动电机所需的交流电；
多个驱动电机，多个驱动电机用于为电梯轿厢的运动提供驱动力；
电梯控制模块，分别与所述逆变模块和所述驱动电机连接，用于接收各所述驱动电机的运行信息，并基于所述运行信息控制所述逆变模块驱动多个驱动电机转动，同步驱动所述电梯轿厢。
可选的，所述新能源发电模块包括新能源发电组和储能电池，所述新能源发电组和储能电池均与所述逆变模块连接。
可选的，新能源电梯电气多驱动***还包括转换充电模块和投切控制器，所述投切控制器用于在新能源发电模块的供电电压低于设定值时，将所述转换充电模块接入新能源电梯电气多驱动***，所述转换充电模块将外部电网的交流电转换为直流电为所述储能电池充电。
可选的，逆变模块为变频调速***，所述电梯控制模块用于控制所述变频调速***将所述新能源发电模块的直流电转换为各所述驱动电机所需的交流电，并根据所述运行信息控制所述变频调速***调节所述交流电的频率，控制多个驱动电机同步驱动所述电梯轿厢。
可选的，新能源电梯电气多驱动***包括一个变频调速***和一个电梯控制模块。
可选的，新能源电梯电气多驱动***包括一个新能源发电模块，所述新能源发电模块与所述变频调速***连接。
可选的，新能源电梯电气多驱动***包括多个变频调速***和多个电梯控制模块，一个所述变频调速***与对应的一个所述驱动电机连接，一个所述电梯控制模块与对应的一个驱动电机连接，一个所述电梯控制模块与对应的一个所述变频调速***连接；
各所述电梯控制模块通讯连接，用于同步各所述驱动电机的运行信息。
可选的，新能源电梯电气多驱动***包括多个新能源发电模块，一个所述新能源发电模块与对应的一个所述变频调速***连接。
可选的，所述驱动电机为同步电机或异步电机。
第二方面，本发明实施例还提供了一种新能源电梯，包括如本发明第一方面提供的新能源电梯电气多驱动***。
本发明提供的新能源电梯电气多驱动***，包括新能源发电模块、逆变模块、多个驱动电机和电梯控制模块。新能源发电模块用于产生直流电，逆变模块分别与新能源发电模块和驱动电机连接，用于将直流电逆变为驱动电机所需的交流电，多个驱动电机用于为电梯轿厢的运动提供驱动力，电梯控制模块分别与逆变模块和驱动电机连接，用于接收各驱动电机的运行信息，并基于运行信息控制逆变模块驱动多个驱动电机转动，同步驱动电梯轿厢运行。本发明中电梯控制模块基于各驱动电机的运行信息控制逆变模块直接采用新能源发电模块所发低压直流电驱动多个驱动电机转动，同步驱动电梯轿厢运行，能够解决低压直流作为母线来驱动的驱动力不足导致的安全性问题，节省了对新能源所发直流电进行逆变升压并网等环节，促进电梯电机小型化进程，简化了新能源利用电梯的结构，提高了新能源利用能效，电梯控制模块基于各驱动电机的运行信息控制逆变模块驱动多个驱动电机转动，实现多个驱动电机同步驱动电梯轿厢，避免各驱动电机不同步，负荷不均匀导致的安全问题，提高了电梯运行的安全性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例提供的一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如前文所述，目前，新能源电梯通过将新能源发电***或储能***的直流电逆变及升压技术，并入电网来给电梯供电驱动电梯。这种方式需要对直流电进行逆变、升压、并网等处理，因此，新能源电梯结构复杂，成本较高。此外，直接采用新能源发电***或储能***的直流电作为直流母线来逆变驱动电梯的方式存在驱动力不足的问题。
针对上述问题，本发明实施例提供了一种新能源电梯电气多驱动***，图1为本发明实施例提供的一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图，如图1所示，新能源电梯电气多驱动***包括：新能源发电模块110、逆变模块120、多个驱动电机130和电梯控制模块140。
新能源发电模块110用于产生直流电，示例性的，新能源发电模块110可以包括风力发电模块、太阳能发电模块等，本发明实施例在此不做限定。
逆变模块120分别与新能源发电模块110和驱动电机130连接，逆变模块120采用PWM(脉冲宽度调制，Pulse Width Modulation)技术用于将来自新能源发电模块110的直流电逆变为驱动电机130所需的交流电。
多个驱动电机130用于为电梯轿厢的运动提供驱动力。示例性的，各驱动电机130分别通过曳引绳向电梯轿厢提供驱动力。
电梯控制模块140分别与逆变模块120和驱动电机130连接，电梯控制模块140用于接收各驱动电机130的运行信息，并基于运行信息控制逆变模块120驱动多个驱动电机130转动，同步驱动电梯轿厢。其中，同步驱动的含义为：各驱动电机的转速相同。
本发明为了克服新能源发电模块存在的电压不足的问题，采用多个驱动电机同步驱动电梯轿厢，提高了电梯运行的安全性。此外，电梯控制模块基于各驱动电机的运行信息控制逆变模块驱动多个驱动电机转动，实现多个驱动电机同步驱动电梯轿厢，避免各驱动电机不同步，负荷不均匀导致的安全问题，提高了电梯运行的安全性。
本发明实施例提供的新能源电梯电气多驱动***，包括新能源发电模块、逆变模块、多个驱动电机和电梯控制模块。新能源发电模块用于产生直流电，逆变模块分别与新能源发电模块和驱动电机连接，用于将直流电逆变为驱动电机所需的交流电，多个驱动电机用于为电梯轿厢的运动提供驱动力，电梯控制模块分别与逆变模块和驱动电机连接，用于接收各驱动电机的运行信息，并基于运行信息控制逆变模块驱动多个驱动电机转动，同步驱动电梯轿厢运行。本发明中电梯控制模块基于各驱动电机的运行信息控制逆变模块直接采用新能源发电模块所发低压直流电驱动多个驱动电机转动，同步驱动电梯轿厢运行，能够解决低压直流作为母线来驱动的驱动力不足导致的安全性问题，节省了对新能源所发直流电进行逆变升压并网等环节，促进电梯电机小型化进程，简化了新能源利用电梯的结构，提高了新能源利用能效，电梯控制模块基于各驱动电机的运行信息控制逆变模块驱动多个驱动电机转动，实现多个驱动电机同步驱动电梯轿厢，避免各驱动电机不同步，负荷不均匀导致的安全问题，提高了电梯运行的安全性。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，新能源发电模块110包括新能源发电组111和储能电池112，新能源发电组111和储能电池112均与逆变模块120连接。新能源发电组111用于产生直流电，储能电池112用于存储电能。
在新能源发电组111产生的电能充足时，新能源发电组111用于对储能电池112充电，储能电池112存储多余的电能。在新能源发电组111产生的电能不足时，新能源发电组111和储能电池112同时向逆变模块120供电。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，新能源电梯电气多驱动***还包括转换充电模块150和投切控制器160。转换充电模块150的输入端与外部电网连接，转换充电模块150的输出端与投切控制器160的输入端连接，投切控制器160的输出端与储能电池112连接。投切控制器160用于在新能源发电组111和储能电池112同时供电的供电电压不足时，闭合内部的开关，将转换充电模块150接入新能源电梯电气多驱动***，转换充电模块150将外部电网的交流电转换为直流电为储能电池112充电。本发明实施例在新能源发电组和储能电池同时供电的供电电压不足时，将转换充电模块接入新能源电梯电气多驱动***，转换充电模块将外部电网的交流电转换为直流电为储能电池充电，避免新能源发电模块的输出电压不足导致的安全问题。
在本发明的一些实施例中，逆变模块为变频调速***(Variable Voltage andVariable Frequency，VVVF)，VVVF控制的逆变器连接驱动电机，通过同时改变频率和电压，达到磁通恒定和控制电机转速(和频率成正比)的目的。电梯控制模块用于控制变频调速***将新能源发电模块的直流电转换为各驱动电机所需的交流电，并根据各驱动电机的运行信息控制变频调速***调节交流电的频率，从而实现控制多个驱动电机同步驱动电梯轿厢。
在本发明实施例中，如图1所示，新能源电梯电气多驱动***可以包括一个变频调速***和一个电梯控制模块。电梯控制模块根据各驱动电机的运行信息控制变频调速***调节交流电的频率，从而实现控制多个驱动电机同步驱动电梯轿厢。
在本发明的另一实施例中，新能源电梯电气多驱动***可以包括多个变频调速***和一个电梯控制模块。
图2为本发明实施例提供的另一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图，如图2所示，该实施例在图1所示的实施例的区别为：新能源电梯电气多驱动***包括多个逆变模块120逆变模块120和一个电梯控制模块140。一个逆变模块120与对应的一个驱动电机130连接，电梯控制模块140分别于各逆变模块120和驱动电机130连接。电梯控制模块140根据各驱动电机130的运行信息控制逆变模块120调节交流电的频率，从而实现控制多个驱动电机130同步驱动电梯轿厢。本实施例与图1所示的实施例的相同之处不再赘述。
如图2所示，新能源电梯电气多驱动***包括一个新能源发电模块110，新能源发电模块110与逆变模块120连接。
图3为本发明实施例提供的另一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图，如图3所示，在本发明的一些实施例中，新能源电梯电气多驱动***包括多个逆变模块120和多个电梯控制模块140，一个逆变模块120与对应的一个驱动电机130连接，一个电梯控制模块140与对应的一个驱动电机130连接，一个电梯控制模块140与对应的一个逆变模块120连接。各电梯控制模块140通讯连接，用于同步各驱动电机130的运行信息，从而实现控制多个驱动电机130同步驱动电梯轿厢。在该实施例中，新能源电梯电气多驱动***包括一个新能源发电模块110，各逆变模块120均与该逆变模块120连接。
图4为本发明实施例提供的另一种新能源电梯电气多驱动***的结构示意图，如图4所示，该实施例与图3所示的实施例的区别为：新能源电梯电气多驱动***包括多个新能源发电模块110，一个新能源发电模块110与对应的一个逆变模块120连接，一个逆变模块120与对应的一个驱动电机130连接。每个驱动电机130单独供电，提高了***的稳定性。
在本发明实施例中，驱动电机为同步电机或异步电机，本发明实施例在此不做限定。
示例性的，若驱动电机为同步电机，则驱动电机的运行信息包括转速、电流、相位角。若驱动电机为异步电机，则驱动电机的运行信息包括转速、电流。
本发明实施例还提供了一种新能源电梯，包括前述任意实施例提供的新能源电梯电气多驱动***。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，包括：
新能源发电模块，用于产生直流电；其中，所述新能源发电模块包括储能电池；
逆变模块，所述逆变模块分别与所述新能源发电模块和驱动电机连接，用于将所述直流电逆变为驱动电机所需的交流电；
多个驱动电机，多个驱动电机用于为电梯轿厢的运动提供驱动力；
电梯控制模块，分别与所述逆变模块和所述驱动电机连接，用于接收各所述驱动电机的运行信息，并基于所述运行信息控制所述逆变模块驱动多个驱动电机转动，同步驱动所述电梯轿厢；
还包括转换充电模块和投切控制器，所述投切控制器用于在新能源发电模块的供电电压低于设定值时，将所述转换充电模块接入新能源电梯电气多驱动***，所述转换充电模块将外部电网的交流电转换为直流电为所述储能电池充电。
2.根据权利要求1所述的新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，所述新能源发电模块包括新能源发电组和储能电池，所述新能源发电组和储能电池均与所述逆变模块连接。
3.根据权利要求1-2任一所述的新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，逆变模块为变频调速***，所述电梯控制模块用于控制所述变频调速***将所述新能源发电模块的直流电转换为各所述驱动电机所需的交流电，并根据所述运行信息控制所述变频调速***调节所述交流电的频率，控制多个驱动电机同步驱动所述电梯轿厢。
4.根据权利要求3所述的新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，新能源电梯电气多驱动***包括一个变频调速***和一个电梯控制模块。
5.根据权利要求3所述的新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，新能源电梯电气多驱动***包括一个新能源发电模块，所述新能源发电模块与所述变频调速***连接。
6.根据权利要求3所述的新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，新能源电梯电气多驱动***包括多个变频调速***和多个电梯控制模块，一个所述变频调速***与对应的一个所述驱动电机连接，一个所述电梯控制模块与对应的一个驱动电机连接，一个所述电梯控制模块与对应的一个所述变频调速***连接；
各所述电梯控制模块通讯连接，用于同步各所述驱动电机的运行信息。
7.根据权利要求6所述的新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，新能源电梯电气多驱动***包括多个新能源发电模块，一个所述新能源发电模块与对应的一个所述变频调速***连接。
8.根据权利要求1-2、4、5任一所述的新能源电梯电气多驱动***，其特征在于，所述驱动电机为同步电机或异步电机。
9.一种新能源电梯，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述新能源电梯电气多驱动***。
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