CN201458456U - 一种利用风能、太阳能及电能回收的电梯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用风能、太阳能及电能回收的电梯，包括电梯供电电源，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，以及为所述蓄电池充电的风力发电机、太阳能光伏电池及电能回收模块；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。本实用新型所述电梯利用风能、太阳能转化成的电能以及电梯发电运行产生的电能作为电梯的供电电源，能够代替部分市电能源，提高了电梯的节能、环保性能。

Description

一种利用风能、太阳能及电能回收的电梯

技术领域

本实用新型涉及一种电梯，具体地说，是涉及一种利用风能、太阳能及电能回收的电梯，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，还包含有备用电源，如蓄电池等。备用电源一般容量较小，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；4、同时，制动电阻发热，导致电梯控制柜周围温度升高，影响电梯控制***的可靠运行，缩短电梯的使用寿命；且为了降低高温对电梯控制***的影响，经常需要在电梯机房安装通风或制冷设备，如空调、风扇等来降温，从而又增加了降温设备的耗电量。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的电梯存在的上述不足，提供了一种利用风能、太阳能及电能回收的电梯，通过在电梯供电电源中设置风力发电机、太阳能光伏电池及电能回收模块，能够充分利用风能资源、太阳能资源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，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种利用风能、太阳能及电能回收的电梯，包括电梯供电电源，所述电梯供电电源具有市电输入端子及电源输出端子，其特征在于，所述电梯供电电源还设置有：

蓄电池，用于存储和输出直流电；

风力发电机，用于将风能转换为电能；

太阳能光伏电池，用于将太阳能转换为电能；

电能回收模块，用于回收电梯发电运行产生的电能；

所述风力发电机的输出端连接有整流器，所述整流器的整流输出端子连接所述蓄电池的充电端子；

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。

根据本实用新型，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与所述电源输出端子相连接。所述电源切换模块在控制器的控制下，可以选择性地导通/关断市电供电通路或蓄电池供电通路。

根据本实用新型，所述电梯供电电源还设置有对充电电压进行选择的电压优选模块，所述电压优选模块的第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第二个输入端子连接所述整流器的整流输出端子，所述电压优选模块的第三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。通过所述电压优选模块，在风力发电机、太阳能光伏电池及电能回收模块中有多个电能输出时，电梯***会自动选择其中充电电压较高者为所述蓄电池充电。

根据本实用新型，在所述市电输入端子和所述电源输出端子之间还串联有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，以方便在维修电梯供电电源内部模块时，不影响市电对电梯的正常供电。

根据本实用新型，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，本实用新型的优点和积极效果是：所述利用风能、太阳能及电能回收的电梯通过设置风力发电机、太阳能光伏电池及电能回收模块，一方面可以将风能及太阳能转换成的电能储存在蓄电池中为电梯运行供电，能够充分利用风能资源及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的节能、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，提高了电梯的使用效率。

附图说明

图1是本实用新型利用风能、太阳能及电能回收的电梯一个实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。

请参阅图1所示本实用新型利用风能、太阳能及电能回收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子连接电梯主电机，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风能资源、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、将风能转换为电能的风力发电机、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。所述风力发电机与所述太阳能光伏电池一般安装在使用电梯的楼座的楼顶上。

所述风力发电机的输出端连接有整流器，所述整流器将所述风力发电机输出的交流电整流为直流电；所述整流器的整流输出端连接一电压优选模块的第一个输入端子。所述太阳能光伏电池的输出端子连接所述电压优选模块的第二个输入端子。

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，而所述电能回收模块的输出端子连接所述电压优选模块的第三个输入端子。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整流器输出、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。

在有风能时，所述风力发电机输出的交流电经所述整流器整流为直流电，然后通过所述电压优选模块为所述蓄电池充电，将风能转换成的电能存储在蓄电池中备用。

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交流电后，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。

本实用新型所述的利用风能、太阳能及电能回收的电梯采用风力发电机、太阳能光伏电池及电能回收模块三者相结合的方式为蓄电池充电，在太阳能充足时，可将太阳能转换的电能存储在蓄电池中形成电梯的自备电源；而在天气不好，太阳能减少或不能供电时，可将风能转换的电能及电能回收模块回收的电能储存至蓄电池中形成电梯的自备电源。本实用新型所述电梯能够充分利用大自然丰富、绿色的风能资源与太阳能资源，以及电梯运行时产生的电能，从而节约了较为贫乏的市电电网能源，提高了电梯的节能、环保性能，降低了电梯运行成本。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，以上所述仅是本实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用风能、太阳能及电能回收的电梯，包括电梯供电电源，所述电梯供电电源具有市电输入端子及电源输出端子，其特征在于，所述电梯供电电源设置有：

蓄电池，用于存储和输出直流电；

风力发电机，用于将风能转换为电能；

太阳能光伏电池，用于将太阳能转换为电能；

电能回收模块，用于回收电梯发电运行产生的电能；

所述风力发电机的输出端连接有整流器，所述整流器的整流输出端子连接所述蓄电池的充电端子；

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。

2.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电源切换模块，所述市电输入端子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与所述电源输出端子相连接。

3.根据权利要求2所述的电梯，其特征在于，所述电梯供电电源还设置有对充电电压进行选择的电压优选模块，所述电压优选模块的第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第二个输入端子连接所述整流器的整流输出端子，所述电压优选模块的第三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1至3中任一项所述的电梯，其特征在于，所述电梯电气控制***中设置有电梯变频器，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至3中任一项所述的电梯，其特征在于，在所述市电输入端子和所述电源输出端子之间还串联有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至3中任一项所述的电梯，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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