本實(shí)用新型涉及節(jié)能控制領(lǐng)域，特別涉及一種電梯節(jié)能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的高速發(fā)展和房地產(chǎn)業(yè)的倔起，電梯工業(yè)隨之呈井噴式成長，人們的日常生活和工業(yè)物流等領(lǐng)域都大量使用了高效的變頻曳引系統(tǒng)，變頻曳引系統(tǒng)給生產(chǎn)生活提供了便利，提高了效率；但與此同時，變頻曳引系統(tǒng)也存在一個嚴(yán)重的共性問題，那就是運(yùn)用變頻曳引系統(tǒng)的電梯、系統(tǒng)都采用能耗電阻來耗能，這樣使大量可利用的能源浪費(fèi)掉，并由此產(chǎn)生了熱污染問題，該熱污染問題產(chǎn)生的原因是：變頻曳引系統(tǒng)中的設(shè)備在上升或下降運(yùn)行中所產(chǎn)生的勢能與制動能量是由發(fā)熱電阻以熱能的形式來消耗的，如果產(chǎn)生的能量不及時地消耗就會使變頻器母線電壓升高影響設(shè)備的正常運(yùn)行，造成故障，由此就造成了能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

電梯在運(yùn)行時重負(fù)載向下、輕負(fù)載向上及減速時會產(chǎn)生勢能和制動能量，以電能方式輸出到母線，升高了母線電壓。變頻器中的IGBT(絕緣柵雙極型功率管)具有耐壓限制，電壓過高便會損壞功率模塊，造成變頻器損毀?，F(xiàn)有技術(shù)中，解決此問題的主要方案包括：第一，通過制動電阻放電。此方案結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低；將能量通過制動電阻轉(zhuǎn)化為熱量的形式消耗掉，但通過電阻放掉的能量將產(chǎn)生大量的熱量，升高機(jī)房的溫度，不利于電梯的正常運(yùn)行，往往還需要配置空調(diào)達(dá)到降溫的目的，同時也造成了很大的能源浪費(fèi)；第二，電能反饋逆變技術(shù)。電梯采用能量回饋單元，即將變頻器直流母線上過高的電壓通過IGBT功率管逆變成三相交流電返回至電網(wǎng)，有效地將處于發(fā)電工作狀態(tài)的電機(jī)所產(chǎn)生的能量進(jìn)行了回收，但也存在一些缺點(diǎn)，如存在較多的諧波，工作時對電網(wǎng)有一定的污染，此方案能節(jié)約一定的電能，但從用戶的角度來講，由于反饋的電力不均衡，既不能被同一建筑內(nèi)的其它用電設(shè)施同時用盡，又不能沖減電表上的耗電量來降低用戶的電能使用成本，很多情況下用戶的電表在裝了能量回饋單元后電表的讀數(shù)不是減少而是增加了，故其尚難被接受；第三，電池儲能。此方案可以儲存能量和釋放能量，但由于電池充放電次數(shù)、效率和對環(huán)境影響，因此，此方案的應(yīng)用有一定的限制。

綜上所述，如何提供一種節(jié)能效果更好、性能更穩(wěn)定、對電網(wǎng)沒有污染的電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，是本領(lǐng)域人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，其不僅發(fā)熱量少、節(jié)能效果更好，而且對電網(wǎng)的污染也小。

本實(shí)用新型的解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：本實(shí)用新型提出一種電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，包括DC/DC電能回收模塊、超級電容器儲能組件、DC/DC電能釋放模塊、散熱模塊和檢測控制模塊，所述電梯的變頻器濾波電容通過DC/DC電能回收模塊與超級電容器儲能組件相連，所述超級電容器儲能組件與DC/DC電能釋放模塊相連，所述檢測控制模塊與所述DC/DC電能回收模塊、超級電容器儲能組件和DC/DC電能釋放模塊相連，所述DC/DC電能釋放模塊與電梯的變頻器直流母線相連，所述散熱模塊與所述檢測控制模塊相連。這樣，當(dāng)電梯的電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時，將發(fā)出的能量儲存于電梯變頻器的濾波電容中，當(dāng)電壓超過可回收閥值時，通過DC/DC電能回收模塊，將多余的能量儲存在超級電容器儲能組件中，當(dāng)電梯負(fù)重運(yùn)行時，當(dāng)電壓達(dá)到節(jié)能閥值時，通過DC/DC電能釋放模塊將存儲在超級電容器儲能組件中的能量輸送給電梯的變頻器直流母線，達(dá)到節(jié)能的目的。由于超級電容器具有功率密度大、充電迅速、循環(huán)壽命長、能量密度較高、使用溫度范圍寬、儲存壽命長、可靠性高、清潔環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)，因此所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，發(fā)熱量少，并且可以直接將存儲的能量輸送給電梯的變頻器直流母線，所以對電網(wǎng)的污染也小。而且設(shè)置了散熱模塊，當(dāng)檢測溫度高于設(shè)定閥值時，散熱模塊啟動，進(jìn)行降溫，確保系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述檢測控制模塊包括電梯運(yùn)行狀態(tài)檢測子模塊和電壓檢測子模塊。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)還包括DC/AC模塊，所述DC/AC模塊與所述超級電容器儲能組件和電梯控制柜相連。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)還包括輔助電源模塊，所述輔助電源模塊與所述檢測控制模塊相連。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述檢測控制模塊還包括市電斷電檢測子模塊，當(dāng)檢測到市電斷電時，啟動DC/AC模塊。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述檢測控制模塊還包括溫度檢測子模塊，用于檢測超級電容器儲能組件的溫度，當(dāng)檢測溫度超過預(yù)設(shè)值時，啟動所述散熱模塊。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述檢測控制模塊還包括溫度檢測子模塊，用于檢測環(huán)境溫度，當(dāng)檢測溫度超過預(yù)設(shè)值時，啟動所述散熱模塊。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述溫度檢測子模塊為溫度傳感器或溫度測量儀。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述散熱模塊為散熱風(fēng)扇。

本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)還包括故障報警模塊，所述故障報警模塊與所述檢測控制模塊相連。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。

圖1為本專利一種實(shí)施例涉及的電梯節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文件的描述，可以對本文件中實(shí)施例中以及不同實(shí)施例中的特征進(jìn)行相應(yīng)組合。

本實(shí)用新型實(shí)施例如下，請參見圖1，一種電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，包括DC/DC電能回收模塊、超級電容器儲能組件、DC/DC電能釋放模塊、散熱模塊和檢測控制模塊，所述電梯的變頻器濾波電容通過DC/DC電能回收模塊與超級電容器儲能組件相連，所述超級電容器儲能組件與DC/DC電能釋放模塊相連，所述檢測控制模塊與所述DC/DC電能回收模塊、超級電容器儲能組件和DC/DC電能釋放模塊相連，所述DC/DC電能釋放模塊與電梯的變頻器直流母線相連，所述散熱模塊與所述檢測控制模塊相連。這樣，當(dāng)電梯的電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時，將發(fā)出的能量儲存于電梯變頻器的濾波電容中，當(dāng)濾波電容中的電壓超過可回收閥值時，可以通過DC/DC電能回收模塊，將濾波電容中多余的能量儲存在超級電容器儲能組件中，當(dāng)電梯負(fù)重運(yùn)行時，當(dāng)電壓達(dá)到節(jié)能閥值時，通過DC/DC電能釋放模塊將存儲在超級電容器儲能組件中的能量輸送給電梯的變頻器直流母線，達(dá)到節(jié)能的目的。由于超級電容器具有功率密度大、充電迅速、循環(huán)壽命長、能量密度較高、使用溫度范圍寬、儲存壽命長、可靠性高、清潔環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)，因此所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，發(fā)熱量少，并且可以直接將存儲的能量輸送給電梯的變頻器直流母線，所以對電網(wǎng)的污染也小。而且通過設(shè)置了散熱模塊，當(dāng)檢測溫度高于設(shè)定閥值時，散熱模塊啟動，進(jìn)行降溫，確保系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行。

所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)的具體工作原理是，當(dāng)電機(jī)負(fù)載是位能式負(fù)載如：電梯、油田抽油機(jī)、提升機(jī)等需要快速制動類負(fù)載時，電機(jī)都不可避免地存在發(fā)電過程，即電機(jī)轉(zhuǎn)子在外力的拖動或負(fù)載自身轉(zhuǎn)動慣量的維持下，使得電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于變頻器輸出的同步轉(zhuǎn)速，電機(jī)所發(fā)出的電能將會儲存在變頻器的直流母線濾波電容中，如果不把這部分能量消耗掉，那么直流母線電壓就會迅速升高，影響變頻器的正常工作。通常處理這部分能量的方法是增加制動單元和制動電阻，將這部分電能消耗在電阻上變成熱能浪費(fèi)掉，而采用本專利技術(shù)就可以把這部份電能儲存在超級電容器儲能組件中，當(dāng)電梯進(jìn)入負(fù)重運(yùn)行時，再儲存在超級電容器儲能組件中的電能回送給變頻器直流母線，由于回送的電能是直接給變頻器直流母線由設(shè)備自身使用的，所以對電網(wǎng)沒有任何干擾，達(dá)到綠色、環(huán)保、節(jié)能的目的。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，DC/DC電能回收模塊和DC/DC電能釋放模塊可以采用零電流諧振式DC/DC轉(zhuǎn)換器。這樣，一般DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率為70％左右，而零電流諧振式DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)85％，可以獲得更好的能量回收效果。進(jìn)一步的，超級電容器儲能組件可以采用動態(tài)均衡電壓控制系統(tǒng)，這樣可以更好的和零電流諧振式DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行配合，使模組中各個單體的充放電電壓更均衡，從而提高能量回收效率并能有效延長超級電容器的使用壽命。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述檢測控制模塊包括電梯運(yùn)行狀態(tài)檢測子模塊和電壓檢測子模塊。電梯運(yùn)行狀態(tài)檢測子模塊用于檢測電梯的運(yùn)行狀態(tài)，如電梯的電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)或者電梯負(fù)重運(yùn)行狀態(tài)等，電壓檢測子模塊用于檢測濾波電容、超級電容器儲能組件等的電壓，并可以根據(jù)電梯的運(yùn)行狀態(tài)和檢測的電壓信號，給DC/DC電能回收模塊、超級電容器儲能組件和DC/DC電能釋放模塊發(fā)送控制指令。具體地，當(dāng)電梯在發(fā)電運(yùn)行時，對超級電容器儲能組件進(jìn)行充電，當(dāng)超級電容器儲能組件的電壓達(dá)到節(jié)能放電臨界電壓時，電梯運(yùn)行狀態(tài)檢測子模塊就自動識別電梯運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)電梯處于負(fù)重運(yùn)行狀態(tài)時，將超級電容器儲能組件中存儲的電能，回送變頻器母線與市電并行供電，使的電梯設(shè)備降低對市電的供電需求，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，并提高電梯運(yùn)行的安全性。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)還可以包括DC/AC模塊，所述DC/AC模塊與所述超級電容器儲能組件和電梯控制柜相連。DC/AC模塊可以將超級電容器儲能組件中儲存的能量逆變輸出供電梯控制柜使用。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)還可以包括輔助電源模塊，所述輔助電源模塊與所述檢測控制模塊相連。這樣，輔助電源模塊可以給電梯的節(jié)能與應(yīng)急平層裝置提供工作電源。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述檢測控制模塊還可以包括市電斷電檢測子模塊，當(dāng)檢測到市電斷電時，啟動DC/AC模塊。這樣，當(dāng)市電斷電檢測子模塊檢測到市電斷電時，DC/AC模塊啟動，同時主接觸器動作，完成將超級電容器儲能組件的電能逆變交流供給電梯控制柜工作。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述檢測控制模塊還可以包括溫度檢測子模塊，用于檢測超級電容器儲能組件的溫度，當(dāng)檢測溫度超過預(yù)設(shè)值時，啟動所述散熱模塊。當(dāng)超級電容器儲能組件溫度超過預(yù)設(shè)閥值時，散熱模塊啟動，進(jìn)行局部降溫，確保系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述檢測控制模塊還可以包括溫度檢測子模塊，用于檢測環(huán)境溫度，當(dāng)檢測溫度超過預(yù)設(shè)值時，啟動所述散熱模塊。當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)定閥值時，散熱模塊啟動，進(jìn)行局部降溫，確保系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述溫度檢測子模塊可以為溫度傳感器或溫度測量儀。這樣，采用溫度傳感器或溫度測量儀為溫度檢測子模塊，通用性好，成本較低。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述散熱模塊為散熱風(fēng)扇。這樣，采用風(fēng)扇進(jìn)行散熱，散熱快，成本低。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述電梯節(jié)能控制系統(tǒng)還包括故障報警模塊，所述故障報警模塊與所述檢測控制模塊相連。這樣，當(dāng)檢測控制模塊檢測到被監(jiān)控部件狀態(tài)異常時，發(fā)出指令，故障報警模塊啟動，面板故障指示燈紅燈亮，同時切斷設(shè)備與電梯變頻器母線的連接，應(yīng)急系統(tǒng)停止工作，確保不會對電梯設(shè)備造成任何影響。

本專利所述的電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，利用超級電容器儲能組件作為儲能模塊，經(jīng)DC/DC電能回收模塊、DC/DC電能釋放模塊接入變頻器，在電梯的驅(qū)動電動機(jī)處于制動發(fā)電工況時，制動電能反饋到變頻器，經(jīng)DC/DC電能回收模塊向超級電容器儲能模塊充電，將電梯的制動電能存儲起來；而當(dāng)電梯的驅(qū)動電動機(jī)處于電動工況時，把超級電容器儲能組件儲存的電能經(jīng)DC/DC電能釋放模塊變換后與市電并行供電，從而降低了對市電的供電需求。

本專利所述的超級電容器儲能組件在電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時反饋至變頻器直流母線并與市電一起供電，避免高次諧波對電網(wǎng)造成沖擊，既保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，又節(jié)約了電能消耗。相對于電能經(jīng)過DC/AC逆變直接回送到國家電網(wǎng)，本系統(tǒng)避免了電能在回送時因逆變造成的高次諧波對電網(wǎng)造成沖擊，同時因系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的直流電能給變頻器直流母線與市電并行供電，這樣能更好地改善電網(wǎng)的供電性能。

本專利采用超級電容器作為再生能量的儲存設(shè)備，但是在超級電容器的頻繁充放電過程中，超級電容器電壓隨著電容儲存能量的增減發(fā)生變化。因此所選用的雙向DC-DC變換器在充電時需要能快速地將機(jī)械能存儲到超級電容器，達(dá)到額定值后停止充電，根據(jù)超級電容器組件電壓和直流母線電壓的特征，本專利選擇零電流諧振式DC/DC轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換效率達(dá)到85％，節(jié)能效率為30.3％，節(jié)能效果較明顯，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。