CN202449702U - 一种光伏节能电梯 - Google Patents

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梁家健
李晋文
李湘
陈志雄
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Abstract

本实用新型公开了一种光伏节能电梯，包括驱动电梯本体上下行的变频器，变频器的输出端连接有电梯的主电机，所述变频器的直流母线连接有一储能单元，在主电机将电梯运行的势能转换为电能时储能单元接收来自变频器直流母线上的电能，所述储能单元还连接有一将太阳能转换为电能的太阳能充电单元。本实用新型通过采用与变频器直流母线连接的储能单元，一方面将原来消耗在制动电阻上的电梯势能转换的电能利用起来，另一方面还通过光伏电池板将太阳能转换为电能并储存在储能单元中，这样提高了电梯的能量利用效率，并且借助自然界的太阳能进一步提升了电梯供电***节能环保的效果。可广泛应用于电梯节能领域。

Description

一种光伏节能电梯
技术领域
本实用新型涉及电梯节能技术，尤其是一种光伏节能电梯。
背景技术
现在市场上使用的电梯均是通过市电供电，电梯是一种带有对重平衡的曳引***，根据能量守恒定律，电梯的轿厢在上下运行的过程中，总有一些时间是轻载，上行时就有多余的势能转化为电能，有些时间是重载或满载，下行时就会有多余的动能转化为电能，这两种状况下产生的再生制动能量必须进行释放。由于没有释放途径，只有经过电梯驱动主体转化为电能进入电梯的控制***，而原有的电气***蓄电能力极为有限，不可能无限制地承受电能的堆积。为了保护电梯设备安全，只有向外排出。传统的做法是让电流流过大功率的电阻，将电能转化为热能，从而使电能白白烧掉。
目前国内外也有一些电梯公司在研发太阳能电梯，其主要是利用太阳能转化为电能作为电梯的供电电源，代替部分市电能源，达到部分节能环保的目的。主要是利用蓄电池连接为其充电的太阳能光伏电池，蓄电池输出的直流电经过逆变器变为交流电后通过电源输出端子输出。蓄电电池存在充电周期长，使用寿命短，损坏的电池对环境污染大等缺陷。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种光伏节能电梯，该节能电梯能将电梯势能转换的电能和太阳能转换的电能一并储存，达到节能目的。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种光伏节能电梯，包括驱动电梯本体上下行的变频器，变频器的输出端连接有电梯的主电机，所述变频器的直流母线连接有一储能单元，在主电机将电梯运行的势能转换为电能时储能单元接收来自变频器直流母线上的电能，所述储能单元还连接有一将太阳能转换为电能的太阳能充电单元。
进一步作为优选的实施方式，所述储能单元包括第一DC/DC变换器和储能装置，所述储能装置通过第一DC/DC变换器与变频器的直流母线连接。
进一步作为优选的实施方式，所述储能装置为蓄电池或者超级电容器。
进一步作为优选的实施方式，所述变频器的直流母线还通过一制动模块连接有消耗剩余电能的制动电阻。
进一步作为优选的实施方式，所述太阳能充电单元包括第二DC/DC变换器和光伏电池板，所述光伏电池板将转换的电能经第二DC/DC变换器传递给储能装置。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用与变频器直流母线连接的储能单元，一方面将原来消耗在制动电阻上的电梯势能转换的电能利用起来，另一方面还通过光伏电池板将太阳能转换为电能并储存在储能单元中，这样提高了电梯的能量利用效率，并且借助自然界的太阳能进一步提升了电梯供电***节能环保的效果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是本实用新型光伏节能电梯的结构框图；
图2是本实用新型光伏节能电梯实施例的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型电梯在传统电梯供电***中增加了一双向能量回收单元：一方面将电梯主电机产生的多余电能存储到储能单元中，另一方面在供电***能量不足的条件下储能单元的能量回馈到供电***的直流母线上。另外，储能单元还连接有一单向充电的太阳能充电单元。
参照图1和图2,一种光伏节能电梯，包括驱动电梯本体上下行的变频器1，变频器1的输入端连接有市电的交流电，交流电经变频器1内的整流单元变为直流电，并经变频器1内的高容量电容、逆变器转换为交流电，变频器1的控制器通过控制输出方波的幅度与脉宽，使之叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流主电机2，给主电机2提供相应的电压及运行频率。所述变频器1的直流母线连接有一储能单元3，在主电机2将电梯运行的势能转换为电能时储能单元3接收来自变频器1直流母线上的电能，例如，在电梯下行中，主电机2产生的电能会经直流母线回收到储能单元3；所述储能单元3还连接有一将太阳能转换为电能的太阳能充电单元4。
作为优选的实施方案，所述储能单元3包括第一DC/DC变换器31和储能装置32，所述储能装置32通过第一DC/DC变换器31与变频器1的直流母线连接。
优选地，所述储能装置32为蓄电池或者超级电容器。超级电容器在电梯下行时将主电机产生的电能回收起来，等电梯上行时再将储存的能量回馈到电梯的变频器1中，而不是像传统的电梯通过制动电阻浪费掉。
优选地，所述太阳能充电单元4包括第二DC/DC变换器41和光伏电池板42，所述光伏电池板42将转换的电能经第二DC/DC变换器41传递给储能装置32。第二DC/DC变换器41一方面给光伏电池板42提供最有效的发电条件；另一方面把光伏电池板42转换的电能变换到合适的电压保存至储能装置32。
若DC/DC变换器采用的是非隔离型DC/DC变换器，直流母线电压/储能装置储能电池电压/光伏电池板的电压三者之间电压差距不能太大，否则占空比太小不利于控制；建议各自的额定电压相差5倍以内：以实际应用举例，直流母线电压：310V；储能电池电压：60V；光伏电池板电压：12V。
这样，储能装置32可实现两方面的能量储存，一是将电梯势能发电抬升的直流母线电压能量变换后充入储能装置32；二是将光伏电池板42发的电给储能装置32充电。储能装置32中存储的能量在变频器1的直流母线需要的条件下，再释放出来供变频器1驱动主电机2。不再像传统电梯那样通过制动电阻以热量的方式消耗掉，而是存储起来重复利用。
进一步作为优选的实施方式，所述变频器1的直流母线还通过一制动模块51连接有消耗剩余电能的制动电阻52。制动电阻52通过制动模块51的控制将储能装置32不能及时回收的能量通过发热消耗掉,以保证电梯正常运行。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可以作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种光伏节能电梯，包括驱动电梯本体上下行的变频器（1），变频器（1）的输出端连接有电梯的主电机（2），其特征在于：所述变频器（1）的直流母线连接有一储能单元（3），在主电机（2）将电梯运行的势能转换为电能时储能单元（3）接收来自变频器（1）直流母线上的电能，所述储能单元（3）还连接有一将太阳能转换为电能的太阳能充电单元（4）。
2.根据权利要求1所述的一种光伏节能电梯，其特征在于：所述储能单元（3）包括第一DC/DC变换器（31）和储能装置（32），所述储能装置（32）通过第一DC/DC变换器（31）与变频器（1）的直流母线连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏节能电梯，其特征在于：所述储能装置（32）为蓄电池或者超级电容器。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种光伏节能电梯，其特征在于：所述变频器（1）的直流母线还通过一制动模块（51）连接有消耗剩余电能的制动电阻（52）。
5.根据权利要求4所述的一种光伏节能电梯，其特征在于：所述太阳能充电单元（4）包括第二DC/DC变换器（41）和光伏电池板（42），所述光伏电池板（42）将转换的电能经第二DC/DC变换器（41）传递给储能装置（32）。
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