CN115149560B - 一种电梯节能加停电自动救援*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯节能加停电自动救援***，该电梯节能加停电自动救援***的主控板分别与充放电单元、紧急供电单元连接，并在外部供电异常时，控制紧急供电单元的供电回路导通；紧急供电单元一端与储能电池连接，另一端与电梯驱动单元连接，在供电回路导通时，将储能电池的电能传输给电梯驱动单元；充放电单元一端与储能电池连接，另一端与电梯驱动单元连接，在电梯驱动单元耗电时将储能电池的电能传输给电梯驱动单元，并在电梯驱动单元发电时，将产生的电能传输给储能电池。本发明能够储存电梯产生的电能和将其用于向电梯供能，减少了电能浪费，提升了电梯的节能效果，并且能够通过储能电池实现对电梯的应急供电，提高电梯工作的安全性。

Description

一种电梯节能加停电自动救援***

技术领域

本发明涉及电梯节能领域，尤其涉及一种电梯节能加停电自动救援***。

背景技术

市面上绝大部分的电梯为曳引式电梯，其设计有对重***，轿厢重量为对重重量的40%-50%之间，这就意味着当电梯处于轻载上行时，对重即可拉动轿厢上行，曳引机无需提供动力，而是提供阻力，重载下行同理；当电梯处于重载上行时，此时轿厢侧比对重重，曳引机需要提供动力牵引轿厢上行，轻载下行同理。

曳引机原理类似于电机，既可作电动机运行又可做发电机运行，做电动机运行时提供动力，做发电机运行时提供阻力。

曳引机由变频器负责驱动，当曳引机做电动状态运行时，变频器直流母线电压会比待机状态更低，此时变频器会通过整流桥堆从市电取电，经过逆变后供曳引机使用；当曳引机做发电状态运行时，变频器母线电压会升高，升高到一定程度后，制动电阻接入，将所发电量以热量形式消耗掉，造成了电能的浪费。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种电梯节能加停电自动救援***，在电梯节能加停电自动救援***中设置储能电池，并将储能电池分别与紧急供电单元、充放电单元连接，通过充放电单元实现电机驱动单元、储能电池之间的电能传输，利用储能电池实现电梯发电时电能的存储以及耗电时电能的输送，提升了电梯的节能效果，减少了电能浪费，并在外部供电异常时，利用紧急供电单元将储能电池的电能传输给电机驱动单元以使电机驱动单元工作，提高了电梯工作的安全性。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种电梯节能加停电自动救援***，所述电梯节能加停电自动救援***包括：充放电单元、紧急供电单元、储能电池以及主控板；所述主控板分别与所述充放电单元、紧急供电单元连接，并在外部供电异常时，控制所述紧急供电单元的供电回路导通；所述紧急供电单元一端与所述储能电池连接，另一端与电梯的电梯驱动单元连接，在所述供电回路导通时，将所述储能电池的电能传输给电梯驱动单元以使所述电梯驱动单元执行应急撤离；所述充放电单元一端与所述储能电池连接，另一端与所述电梯驱动单元连接，在电梯驱动单元耗电时将储能电池的电能传输给所述电梯驱动单元，并在所述电梯驱动单元发电时，将电梯驱动单元产生的电能传输给所述储能电池。

进一步地，所述电梯驱动单元包括曳引机、变频器、接线端子，所述接线端子通过所述变频器与所述曳引机连接，所述紧急供电单元与所述接线端子连接，所述充放电单元与所述变频器连接。

进一步地，所述电梯节能加停电自动救援***还包括外部供电管理单元，所述外部供电管理单元一端与市电连接，另一端与所述接线端子连接，用于向所述电梯驱动单元供电。

进一步地，所述外部供电管理单元包括相序继电器、第一接触器，所述第一接触器设置在外部供电的供电回路中，与所述主控板连接，所述相序继电器与所述第一接触器的输入端、主控板连接。

进一步地，所述电梯节能加停电自动救援***还包括板载电池，所述板载电池与所述主控板的电压输入端、外部供电管理单元连接，并通过所述外部供电管理单元获取电能。

进一步地，所述主控板还包括指示模块，所述指示模块与所述主控板连接，所述主控板通过所述指示模块指示电梯节能加停电自动救援***的工作状态。

进一步地，所述紧急供电单元还包括第二接触器、逆变器，所述第二接触器的一端与所述电梯驱动单元连接，另一端与所述逆变器的交流输出端连接，所述主控板与所述第二接触器的控制端连接，所述逆变器的直流输入端与所述储能电池连接。

进一步地，所述逆变器将储能电池的电能逆变为220v交流电，通过第二接触器将交流电对应的零线、火线一分为二以供电给电机驱动单元以及电梯的安全回路、控制回路实现应急撤离。

进一步地，所述充放电单元包括双向DC-DC模块，所述双向DC-DC模块的两端分别与电梯驱动单元、储能电池连接，且控制端与所述主控板连接。

进一步地，所述电梯节能加停电自动救援***还包括急停装置，所述双向DC-DC模块的两端、紧急供电单元的输入端以及主控板与所述急停装置的一组联动开关连接，通过急停装置控制所述紧急供电单元与储能电池的连接与断开。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：在电梯节能加停电自动救援***中设置储能电池，并将储能电池分别与紧急供电单元、充放电单元连接，通过充放电单元实现电机驱动单元、储能电池之间的电能传输，利用储能电池实现电梯发电时电能的存储以及耗电时电能的输送，提升了电梯的节能效果，减少了电能浪费，并在外部供电异常时，利用紧急供电单元将储能电池的电能传输给电机驱动单元以使电机驱动单元工作，提高了电梯工作的安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例中的电梯节能加停电自动救援***的结构图；

图2为本发明一实施例中的电梯节能加停电自动救援***的连接示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，通常在此处附图中描述和示出的各本公开实施例在不冲突的前提下，可相互组合，其中的结构部件或功能模块可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本申请公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参阅图1-图2，其中，图1为本发明一实施例中的电梯节能加停电自动救援***的结构图；图2为本发明一实施例中的电梯节能加停电自动救援***的连接示意图。结合图1-图2对本发明电梯节能加停电自动救援***做详细说明。

在本实施例中，电梯节能加停电自动救援***包括：充放电单元、紧急供电单元、储能电池以及主控板；主控板分别与充放电单元、紧急供电单元连接，并在外部供电异常时，控制紧急供电单元的供电回路导通；紧急供电单元一端与储能电池连接，另一端与电梯的电梯驱动单元连接，在供电回路导通时，将储能电池的电能传输给电梯驱动单元以使电梯驱动单元工作；充放电单元一端与储能电池连接，另一端与电梯驱动单元连接，在电梯驱动单元耗电时将储能电池的电能传输给电梯驱动单元，并在电梯驱动单元发电时，将产生的电能传输给储能电池。

在本实施例中，储能电池为超级镍电池，在其他实施例中，也可以为超级电容、锂电池、铅酸电池以及其他能够频繁进行充放操作的电池。

在本实施例中，电梯驱动单元包括曳引机、变频器、接线端子，所述接线端子通过所述变频器与所述曳引机连接，紧急供电单元与接线端子连接，充放电单元与所述变频器连接。

电梯节能加停电自动救援***还包括外部供电管理单元，外部供电管理单元一端与市电连接，另一端与接线端子连接，用于向电梯驱动单元供电，通过外部供电管理单元向电梯驱动单元提供日常工作的电能。

其中，外部供电管理单元包括相序继电器、第一接触器，第一接触器设置在外部供电的供电回路中，与主控板连接，相序继电器与第一接触器的输入端、主控板连接。相序继电器将检测到的停电、缺相信息传输给主控板。

在一个具体的实施例中，第一接触器为KM1接触器，其通过KM1L、KM1N与外部供电（市电）的一相连接以获取工作所需电能，KM1接触器传输三相电流给接线端子，KM1接触器通过第一继电器relay1与主控板连接，主控板还与KM1接触器上的FB1触点连接。开关Dec2设置在相序继电器中，KM1接触器的作用是市电正常时，根据主控板的指令接通外部供电，使电梯由外部市电供电，相续继电器的作用是检测市电是否有缺相或相序继电器输入端无电，并将检测结果传输给主控板。

在一个实施例中，外部供电管理单元还包括总闸，总闸与第一接触器的输入端连接，通过总闸控制外部供电管理单元的通断。其中，总闸还与主控板连接，以向主控板显示总闸的通断情况。

在一个具体的实施例中，总闸为总闸联动开关，开关Dec1设置在总闸联动开关内，总闸与主控板通过开关Dec1连接。主控板通过开关Dec1传输的信息判别是市电异常还是人为拉闸断电。

电梯节能加停电自动救援***还包括板载电池，板载电池的与主控板的电压输入端外部供电管理单元连接，并在停电时，向主控板供电。板载电池用于停电等情况下维持主控板运行，其自带保护板，以防护板载电池和延长板载电池的使用寿命。

在本实施例中，主控板还包括指示模块，指示模块与主控板连接，主控板通过指示模块指示电梯节能加停电自动救援***的工作状态。其中，主控板还与外置看门狗连接以防止主控板死机。其中，指示模块可以为RGB灯、数码管、显示模块等能够指示工作状态的模块。

在一个具体的实施例中，指示模块为指示灯，指示灯包括心跳指示灯（喂狗指示灯）、故障模式指示灯、节能模式指示灯、应急模式指示灯、维修模式指示灯、急停模式指示灯、供电指示灯。主控板根据电梯节能加停电自动救援***的工作状态控制相应的指示灯发光。

在本实施例中，紧急供电单元还包括第二接触器、逆变器（DC-AC逆变器），第二接触器的一端与电梯驱动单元连接，另一端与逆变器的交流输出端连接，主控板与第二接触器的控制端连接，逆变器的直流输入端与储能电池连接。利用交流逆变器将储能电池的直流电转换为交流电输出给电梯驱动单元。DC-AC逆变器的作用是应急时，逆变输出220V交流电，供电梯救援***运行（如松闸、平层装置、安全回路运行等），其中，DC-AC逆变器逆变成单相220Vac输出，并将零线和火线一分为二，在应急工况时R和T是火线，S和N是零线，此时变频器仍可工作。同时，原梯控制回路接R和N，仍可取电工作，维持电梯主板、松闸等运行。安全回路接T和N，仍可取电运行，从而确保电梯在应急工况下的运行。

在一个具体的实施例中，第二接触器为KM2接触器，其通过KM2L、KM2N与逆变器连接，以获取工作所需电能，KM2接触器的输出端与接线端子连接，将交流电传输给接线端子。并且，KM2接触器的FB2触点与主控板连接，主控板通过第二继电器relay2控制KM2接触器的闭合与断开。逆变器与主控板通过第四继电器relay4连接，通过主控板控制逆变器的工作，KM2接触器的short触点、ARD触点为常开触点，用于与控制回路连接，通过short触点的闭合短接控制回路中的相序继电器，ARD触点的闭合通知控制回路当前处于停电状态，从而使电梯***层救援。

在一个优选的实施例中，第一接触器、第二接触器中还设置有常开触点，其中，第一常开触点HS1设置在第一接触器中，并串入第二接触器的线圈中，第二常开触点HS2设置在第二接触器中，并串入第一接触器的线圈中。通过第一常开触点HS1、第二常开触点HS2实现第一接触器、第二接触器的互锁，防止异常时发生短路。

在本实施例中，充放电单元包括双向DC-DC模块，双向DC-DC模块的两端分别与电梯驱动单元、储能电池连接，且控制端与主控板连接。双向DC-DC模块的作用是曳引机电动运行时从超级镍电池升压供电至变频器母线，实现节能，曳引机发电运行时从变频器母线降压至超级镍电池，实现储能。

在一个具体的实施例中，双向DC-DC的一个使能开关EN与主控板通过第三继电器relay3连接。

在本实施例中，电梯节能加停电自动救援***还包括急停装置，双向DC-DC模块的两端以及主控板与急停装置的一组联动开关连接。

在一个具体的实施例中，急停装置为联动开关，联动开关的两个开关（第一开关、第二开关）设置在双向DC-DC模块的两端，且，双向DC-DC模块、逆变器在第二开关导通后，与储能电池电连接。联动开关的第三开关设置在主控板与板载电池的连接端。急停装置用于当出现紧急情况或长期不用时，拉下空开实现超级镍电池和双向DC-DC模块、逆变器断开、双向DC-DC和变频器断开、板载电池和主控板断开。

在本实施例中，电梯还包括控制回路和安全回路，控制回路和安全回路用于保护电梯和管理电梯，控制回路和安全回路接入连接接线端子、变频器的三相电路中的不同相，且控制回路与第二接触器连接。

下面通过表一、图2说明电梯节能加停电自动救援***的工作模式。

表一

本发明电梯节能加停电自动救援***的出现，实现了节能加应急一体化。同时储能电池耐大电流连续冲击，不怕长期停置、过放损坏，安全不着火、不***。电梯运行节能率高、为用户节省电能，当电网异常时还可以通过储能电池的供能，使电梯自动平层开门放人，减少困人概率。储能电池寿命长，寿命达8年以上。完成一次撤离后不会因Dec1和Dec2逻辑不变而再次进入应急模式，除非进入节能或维修模式后才可进行下次撤离。板载电池容量远大于一次撤离所用电量，其自带保护板，不会过充和过放，可由主控板进行充电。自带指示灯，可方便用户明确电梯运行状态以及遇到何种故障。应急模式过程中市电恢复，会继续完成本次撤离。维修过程市电来电不会自动上电，确保安全。本装置预留有通信接口，可拓展触摸屏、物联网装置。原梯自带制动电阻不拆除，和原梯接线简单，便于改造。

本发明具有以下优点：

（1）电梯节能+应急二合一功能，根据市电情况自动切换应急或节能功能，市电异常，主控板进入应急模式可以自动使电梯轻载就***层开门放人，减少困人事故；市电正常在节能功能下，自动判别电梯状态进行储能或回馈；同时***可以判别维修、急停模式，还可以报故障（检测故障、接触器粘连故障）。

（2）储能电池所用超级镍电池使用寿命长，不怕电池长期放置，水系电池安全不起火；

（3）节能加应急共用一组电池，节能能量来自电梯发电或市电供给；

（4）现有变频器电梯均可增加，改造简单，改造后可以立即使电梯变得更加节能、环保和安全，为用户产生经济价值。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种电梯节能加停电自动救援***，其特征在于，所述电梯节能加停电自动救援***包括：充放电单元、紧急供电单元、储能电池以及主控板；

所述主控板分别与所述充放电单元、紧急供电单元连接，并在外部供电异常时，控制所述紧急供电单元的供电回路导通；

所述紧急供电单元一端与所述储能电池连接，另一端与电梯的电梯驱动单元连接，在所述供电回路导通时，将所述储能电池的电能传输给电梯驱动单元以使所述电梯驱动单元执行应急撤离；

所述充放电单元一端与所述储能电池连接，另一端与所述电梯驱动单元连接，在电梯驱动单元耗电时将储能电池的电能传输给所述电梯驱动单元，并在所述电梯驱动单元发电时，将电梯驱动单元产生的电能传输给所述储能电池；

所述电梯驱动单元包括曳引机、变频器、接线端子，所述接线端子通过所述变频器与所述曳引机连接，所述紧急供电单元与所述接线端子连接，所述充放电单元与所述变频器连接；

所述紧急供电单元还包括第二接触器、逆变器，所述第二接触器的一端与所述电梯驱动单元的接线端子连接，另一端与所述逆变器的交流输出端连接，所述主控板与所述第二接触器的控制端连接，所述逆变器的直流输入端与所述储能电池连接；

逆变器将储能电池的电能逆变为220v交流电，通过第二接触器将交流电对应的零线、火线一分为二以供电给电机驱动单元以及电梯的安全回路、控制回路实现应急撤离，其中，安全回路、控制回路与接线端子上的不同端子连接；

所述电梯节能加停电自动救援***还包括外部供电管理单元，所述外部供电管理单元一端与市电连接，另一端与所述接线端子连接，用于向所述电梯驱动单元供电；

所述外部供电管理单元包括相序继电器、第一接触器、总闸，所述第一接触器设置在外部供电的供电回路中，与所述主控板连接，所述相序继电器与所述第一接触器的输入端、主控板连接，总闸与第一接触器的输入端连接，通过总闸控制外部供电管理单元的通断，主控板通过相序继电器检测市电是否有缺相或相序继电器输入端无电，并利用总闸、相序继电器判别是市电异常还是人为拉闸断电，在市电异常，进入应急模式时，控制紧急供电单元供电以应急撤离。

2.如权利要求1所述的电梯节能加停电自动救援***，其特征在于，所述电梯节能加停电自动救援***还包括板载电池，所述板载电池与所述主控板的电压输入端、外部供电管理单元连接，并通过所述外部供电管理单元获取电能。

3.如权利要求1所述的电梯节能加停电自动救援***，其特征在于，所述主控板还包括指示模块，所述指示模块与所述主控板连接，所述主控板通过所述指示模块指示电梯节能加停电自动救援***的工作状态。

4.如权利要求1所述的电梯节能加停电自动救援***，其特征在于，所述充放电单元包括直流双向DC-DC模块，所述双向DC-DC模块的两端分别与电梯驱动单元、储能电池连接，且控制端与所述主控板连接。

5.如权利要求4所述的电梯节能加停电自动救援***，其特征在于，所述电梯节能加停电自动救援***还包括急停装置，所述双向DC-DC模块的两端、紧急供电单元的输入端以及主控板与所述急停装置的一组联动开关连接，通过急停装置控制所述紧急供电单元与储能电池的连接与断开。

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