專利名稱：電梯再生電能利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種再生電能利用系統(tǒng)，尤其涉及一種電梯再生 電能利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，我國在用電梯總量在100萬部以上，電梯年耗 電量達(dá)300億度以上，其中至少50%的電能是在電梯輕栽上行或重載 下行時，由于曳引電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，而發(fā)出的電能無法反饋回電 網(wǎng)，只能加裝耗能電阻，把電能轉(zhuǎn)換成熱能被白白浪費(fèi)掉。
發(fā)明人在實(shí)施本實(shí)用新型時，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題
現(xiàn)有電梯能量再生系統(tǒng)只能在自有品牌的電梯上使用，無兼容性；
現(xiàn)有電梯能量再生系統(tǒng)由于沒有再生電能存儲裝置，當(dāng)電網(wǎng)停電 時，電梯的發(fā)動機(jī)則無法運(yùn)行，致使發(fā)生電梯乘坐人員困在電梯內(nèi)的 現(xiàn)象。
現(xiàn)有電梯能量再生系統(tǒng)沒有信號發(fā)送裝置，無法將系統(tǒng)中的運(yùn)行 參數(shù)發(fā)送至監(jiān)控/管理端，尤其不能利用無線通信的方式將系統(tǒng)中的運(yùn) 行參數(shù)發(fā)送至遠(yuǎn)端的監(jiān)控/管理端，能量再生裝置的工作效率、發(fā)電情 況、發(fā)電量，甚至連能量再生裝置是否正常工作都得不到反應(yīng)，不利 于維護(hù)，可靠性不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有兼容性的電梯再生電能利用系 統(tǒng)，并且最大限度的利用電梯的再生電能，因此本實(shí)用新型提供一種
電梯再生電能利用系統(tǒng)，包括變頻器，所述再生系統(tǒng)還包括
監(jiān)測模塊，用于檢測所述變頻器直流端的電壓值，并將所迷電壓 值轉(zhuǎn)化為弱電信號輸出；
主控模塊，用于接收所述監(jiān)測模塊輸出的弱電信號，從而得到所 述變頻器直流端的電壓值，以及檢測電網(wǎng)電壓值及電網(wǎng)同步信號，當(dāng) 檢測到所述變頻器直流端的電壓值高于閾值時，發(fā)出逆變控制命令及 逆變參數(shù)，所述逆變參數(shù)包括電網(wǎng)電壓值與電網(wǎng)同步信號；
逆變模塊，用于接到所述主控模塊發(fā)出的逆變控制命令及逆變參 數(shù)后，根據(jù)所述逆變參數(shù)將所述曳引電動機(jī)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榉纤?述電網(wǎng)要求的電能后輸入所述電網(wǎng)。
本實(shí)用新型的有益效果在于，可以應(yīng)用于各種型號、品牌的電梯， 具有兼容性，并且可以最大限度的利用電梯的再生電能，延長電梯使 用壽命。


圖i為本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例的 示意圖2為本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的另一個實(shí)施例 的示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例中 監(jiān)測通信系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例的 示意圖。在本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例中，
如圖l所示，本實(shí)施例的電梯再生電能利用系統(tǒng)包括
變頻器l，當(dāng)電梯重載下行和輕載上行時，將曳引電動機(jī)5所產(chǎn)生 的電能也轉(zhuǎn)化成直流電能；
監(jiān)測模塊2，用于檢測所述變頻器1直流端的電壓值，并將所述電 壓值轉(zhuǎn)化為弱電信號輸出；
主控模塊3，用于接收所述監(jiān)測模塊2輸出的弱電信號，從而得到 所述變頻器1直流端的電壓值，以及檢測電網(wǎng)電壓值及電網(wǎng)同步信號， 當(dāng)檢測到所述變頻器1直流端的電壓值高于閾值時，發(fā)出逆變控制命 令及逆變參數(shù)，所述逆變參數(shù)包括電網(wǎng)電壓值與電網(wǎng)同步信號；
逆變模塊4，用于接到所述主控模塊3發(fā)出的逆變控制命令及逆變 參數(shù)后，根據(jù)所述逆變參數(shù)將所述曳引電動機(jī)5產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榉?合所述電網(wǎng)要求的電能后輸入所述電網(wǎng)。
本實(shí)施例中，當(dāng)在電梯重載下行或輕載上行時，曳引電機(jī)處于發(fā) 電狀態(tài)，所發(fā)生的電能傳到變頻器1。監(jiān)測模塊2檢測所述變頻器1直 流端的電壓值，并將所述電壓值轉(zhuǎn)化為弱電信號輸出，主控模塊3接 收所述監(jiān)測模塊2輸出的弱電信號，從而得到所述變頻器1直流端的 電壓值，并同時檢測電網(wǎng)電壓值及電網(wǎng)同步信號；當(dāng)主控模塊3檢測到所述變頻器1直流端的電壓值高于閾值時，發(fā)出逆變控制命令及逆 變參數(shù)，所述閾值可以根據(jù)不同變頻器進(jìn)行設(shè)置，例如根據(jù)不同變頻 器的電容進(jìn)行設(shè)置，以保護(hù)電容不被損壞從而保證變頻器不被損壞，
所述逆變參數(shù)包括電網(wǎng)電壓值與電網(wǎng)同步信號；逆變模塊4接到所述 主控模塊3發(fā)出的逆變控制命令及逆變參數(shù)后，根據(jù)所述逆變參數(shù)， 將所述曳引電動機(jī)5產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榉纤鲭娋W(wǎng)要求的電能后輸 入所述電網(wǎng)。
本實(shí)施例的電梯電能再生系統(tǒng)，可以利用電梯重載下行或輕載上 行時曳引電機(jī)產(chǎn)生的電能，即再生電能，尤其能夠?qū)⒊^變頻器闊值 之上的再生電能經(jīng)逆變模塊逆變?yōu)榕c交流電網(wǎng)同步的三相交流電，使 電梯制動時產(chǎn)生的由機(jī)械能轉(zhuǎn)來的電能得到最大限度的利用，同時由 于將再生電能反饋回電網(wǎng)，所以不需要耗能電阻，從而電梯房不會產(chǎn) 生大量熱能，因此延長電梯使用壽命，并且不用加裝空調(diào)，節(jié)約成本。 并且本實(shí)施例的電梯再生電能利用系統(tǒng)可以根據(jù)不同的變頻器的特 性，設(shè)置閾值，從而使本實(shí)施例的電梯再生電能利用系統(tǒng)具有兼容性。
圖2為本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的另一個實(shí)施例 的示意圖。在本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例 中，如圖2所示，本實(shí)施例中，上述電梯再生電能利用系統(tǒng)還可以包 括
存儲模塊6,用于存儲所述曳引電動機(jī)5產(chǎn)生的直流電能。
本實(shí)施例中，還包括存儲模塊6，當(dāng)存儲模塊6將其能級信息傳送 至主控模塊3，當(dāng)存儲模塊6的能級信息未達(dá)到閾值時，即，存儲模塊6中的電能未充滿時，當(dāng)主控模塊3檢測到所述變頻器1直流端的電壓 值高于閾值時，向存儲模塊發(fā)出存儲命令，控制存儲模塊6存儲電能， 直至能級信息達(dá)到閾值，即充滿電能。當(dāng)電網(wǎng)停電或不穩(wěn)定時，存儲 模塊6自動向電氣設(shè)備8比如電梯或其周邊直流用電設(shè)備供電，以便 應(yīng)急使用。
本實(shí)施例的電梯再生電能利用系統(tǒng)，由于增加了存儲模塊，當(dāng)電 網(wǎng)停電或不穩(wěn)定時，存儲模塊6自動向電梯或其周邊直流用電設(shè)備供 電，比如，當(dāng)電網(wǎng)停電時，存儲模塊6自動向電梯供電，使電梯繼續(xù) 運(yùn)行，乘坐電梯的人員可以安全離開電梯，確保人身安全，因此使電 梯再生電能利用系統(tǒng)可靠性更高，并且增加了應(yīng)急功能。
在本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例中，上 述存儲模塊6、監(jiān)測模塊2、主控模塊3及逆變模塊4由總線連接。
本實(shí)施例中，存儲模塊6、監(jiān)測模塊2、主控模塊3及逆變模塊4 由總線連接，從而使主控模塊3可以檢測存儲模塊6、監(jiān)測模塊2及逆 變模塊4的數(shù)據(jù)，易于管理與控制。
在本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例中，上 述逆變模塊4采用絕緣柵雙極型功率管將所述曳引電動機(jī)5產(chǎn)生的電 能轉(zhuǎn)變?yōu)榉纤鲭娋W(wǎng)要求的電能。
本實(shí)施例中，逆變模塊4采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型功率管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式電力電子器件，兼有
MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽 和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；MOSFET驅(qū)動功率很小， 開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件 的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。由于IGBT可以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動， 使IGBT的開通和關(guān)閉與輸入電抗器共同作用產(chǎn)生了與輸入電壓相位 一致的正弦電流波形，電壓畸變<5%，這樣就消減了電流諧波，功率 因數(shù)高達(dá)99%，由此消減了對電網(wǎng)的諧波污染，凈化了電網(wǎng)環(huán)境。
在本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的另 一個實(shí)施例中， 如圖2所示，上述電梯再生電能利用系統(tǒng)中，主控模塊3還用于檢測 并輸出所述變頻器1直流端的電壓值信號、所述存々者模塊6的儲能狀 態(tài)參數(shù)、曳引電動機(jī)5發(fā)電實(shí)時功率信號、曳引電動機(jī)5累計發(fā)電量 信號、電網(wǎng)電壓信號和/或電網(wǎng)同步信號，上述電梯再生電能利用系統(tǒng) 還包括
發(fā)送模塊7,用于發(fā)送所述主控模塊輸出的信號。
本實(shí)施例中，主控模塊3檢測并輸出所述變頻器1直流端的電壓 值信號、所述存儲模塊6的儲能狀態(tài)參數(shù)、曳引電動機(jī)5發(fā)電實(shí)時功 率信號、曳引電動機(jī)5累計發(fā)電量信號、電網(wǎng)電壓信號和/或電網(wǎng)同步 信號，然后由發(fā)送模塊7發(fā)送上述主控模塊3輸出的信號。
在本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的一個實(shí)施例中，上 述發(fā)送模塊包括GSM模塊，所述GSM模塊采用USSD、 SMS或GPRS 的方式進(jìn)行信號傳輸。本實(shí)施例的電梯再生電能利用系統(tǒng)的發(fā)送模塊3通過其GSM模 塊，將主控模塊3輸出的信號通過USSD、 SMS或GPRS的方式進(jìn)行 信號傳輸。例如，圖3為本實(shí)用新型提供的電梯再生電能利用系統(tǒng)的 一個實(shí)施例中監(jiān)測通信系統(tǒng)示意圖，如圖3所示，電梯再生電能利用 系統(tǒng)21利用其發(fā)送模塊7將主控模塊3輸出的信號發(fā)送至無線通信網(wǎng) 絡(luò)22, GSM數(shù)據(jù)平臺24通過專線以USSD/SMS/GPRS的傳輸方式連 接監(jiān)控平臺通訊服務(wù)器25,監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器26存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)， 監(jiān)控平臺WEB服務(wù)器27連接互聯(lián)網(wǎng)22，通過監(jiān)控終端28為客戶提 供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問，用于提供監(jiān)控人員與電梯再生電能利用系統(tǒng)21交互 數(shù)據(jù)的窗口，具有可以察看電梯再生電能利用系統(tǒng)21遠(yuǎn)行狀態(tài)、歷史 數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能。移動通信終端29可以在電梯再生電能利用系統(tǒng)21 發(fā)生故障時，收到故障報警的信息。以便維保人員及時維修，節(jié)省電 能。
使用時，管理人員或監(jiān)測人員通過客戶監(jiān)控終端28登錄電梯再生 電能利用系統(tǒng)21,可以通過互聯(lián)網(wǎng)22進(jìn)行數(shù)據(jù)請求，監(jiān)控平臺WEB 服務(wù)器27把所述請求通過監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器26和監(jiān)控平臺通訊 服務(wù)器25發(fā)送至GSM數(shù)據(jù)平臺24, GSM數(shù)據(jù)平臺24在把所述請求 發(fā)送到電梯再生電能利用系統(tǒng)21，電梯再生電能利用系統(tǒng)21響應(yīng)這個 請求把請求的數(shù)據(jù)回傳。通過這種方式用戶可以察看實(shí)時的電梯再生 電能利用系統(tǒng)21的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)電梯再生電能利用系統(tǒng)21發(fā)生故障 時，電梯再生電能利用系統(tǒng)21將故障信息，通過GSM模塊把數(shù)據(jù)傳 輸?shù)紾SM數(shù)據(jù)平臺24，GSM數(shù)據(jù)平臺24再把故障數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控平 臺通訊服務(wù)器25、監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器26，并且把所述故障數(shù)據(jù)通 過監(jiān)控平臺WEB服務(wù)器27發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)22,在管理人員的客戶監(jiān)控終端28上給出報警信息，同時監(jiān)控平臺WEB服務(wù)器27還要把所述故 障數(shù)據(jù)通過GSM數(shù)據(jù)平臺24以短信的方式發(fā)送到維修人員的移動通 訊終端29上。
本實(shí)施例的電梯再生電能利用系統(tǒng)，可以將所檢測的數(shù)據(jù)通過發(fā)送模 塊7發(fā)送至遠(yuǎn)端的監(jiān)控平臺服務(wù)器，平臺服務(wù)器可以采用B/S (Browser/Server,瀏覽器/服務(wù)器)軟件結(jié)構(gòu)，用戶可以在Internet互 聯(lián)網(wǎng)上對電梯再生能量的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及分析；直接在互聯(lián)網(wǎng)上 獲得電梯能量再生裝置的運(yùn)行情況及歷史記錄等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對電梯能 量再生裝置的監(jiān)控及管理，不受現(xiàn)場配線、電梯空間位置的限制，現(xiàn) 場配置簡單、成本低，而且所述監(jiān)控平臺可以采用B/S軟件體系構(gòu)架， 解決監(jiān)控終端需要安裝、調(diào)試監(jiān)控軟件的缺點(diǎn)，本實(shí)施例的電梯再生 能量利用系統(tǒng)的監(jiān)控終端連接互聯(lián)網(wǎng)的Web瀏覽器，維修人員可以隨 時隨地得知電梯能量再生系統(tǒng)的工作狀態(tài)，及時對發(fā)生故障的系統(tǒng)進(jìn) 行處理，由于采用無線GSM網(wǎng)絡(luò)、USSD/GPRS/SMS技術(shù)遠(yuǎn)程傳輸數(shù) 據(jù)，相對于有線數(shù)據(jù)傳輸具有費(fèi)用低廉、現(xiàn)場安裝配置簡單的優(yōu)勢， 相對于短消息遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)具有實(shí)時性高、運(yùn)營費(fèi)用低的優(yōu)勢。在交 互式應(yīng)用中，因只需建立一次連接，減少了多次建立信令連接的時延， 故響應(yīng)時間短，速度快。用戶無需進(jìn)行逐級菜單選擇，而是直接輸入 USSD命令字串，使用方便，支持漫游。USSD可在目前所有的GSM 模塊上運(yùn)行，現(xiàn)有移動基站全部支持USSD功能，因此比有線Intemet、 電話網(wǎng)方式服務(wù)運(yùn)行費(fèi)用低，并且USSD無線安全數(shù)據(jù)終端采用了先 進(jìn)的NAT穿越隧道技術(shù)，解決了雙向數(shù)據(jù)通信問題。
權(quán)利要求1、一種電梯再生電能利用系統(tǒng)，包括變頻器，其特征在于，所述再生系統(tǒng)還包括監(jiān)測模塊，用于檢測所述變頻器直流端的電壓值，并將所述電壓值轉(zhuǎn)化為弱電信號輸出；主控模塊，用于接收所述監(jiān)測模塊輸出的弱電信號，從而得到所述變頻器直流端的電壓值，以及檢測電網(wǎng)電壓值及電網(wǎng)同步信號，當(dāng)檢測到所述變頻器直流端的電壓值高于閾值時，發(fā)出逆變控制命令及逆變參數(shù)，所述逆變參數(shù)包括電網(wǎng)電壓值與電網(wǎng)同步信號；逆變模塊，用于接到所述主控模塊發(fā)出的逆變控制命令及逆變參數(shù)后，根據(jù)所述逆變參數(shù)將所述曳引電動機(jī)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榉纤鲭娋W(wǎng)要求的電能后輸入所述電網(wǎng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的電梯再生電能利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲模塊，用于存儲所述曳引電動機(jī)產(chǎn)生的直流電能。
3、 如權(quán)利要求2所述的電梯再生電能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲模塊、監(jiān)測模塊、主控模塊及逆變模塊由總線連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的電梯再生電能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還用于檢測并輸出所述變頻器直流端的電壓值信號、所述存儲模塊的儲能狀態(tài)參數(shù)、曳引電動機(jī)發(fā)電實(shí)時功率信號、曳引電動機(jī)累計發(fā)電量信號、電網(wǎng)電壓信號和/或電網(wǎng)同步信號，所述再生系統(tǒng)還包括發(fā)送^t塊，用于發(fā)送所述主控模塊輸出的信號。
5、 如權(quán)利要求1所述的電梯再生電能利用系統(tǒng)，其特征在于，所 述逆變模塊采用絕緣柵雙極型功率管將所述曳引電動機(jī)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn) 變?yōu)榉纤鲭娋W(wǎng)要求的電能。
6、 如權(quán)利要求4所述的電梯再生電能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送模塊包括GSM模塊，所述GSM模塊采用USSD、 SMS或GPRS的方式進(jìn)行信號傳輸。
專利摘要一種電梯再生電能利用系統(tǒng)，包括變頻器，監(jiān)測模塊，用于檢測變頻器直流端的電壓值，并將電壓值轉(zhuǎn)化為弱電信號輸出；主控模塊，用于接收監(jiān)測模塊輸出的弱電信號，從而得到變頻器直流端的電壓值，以及檢測電網(wǎng)電壓值及電網(wǎng)同步信號，當(dāng)檢測到變頻器直流端的電壓值高于閾值時，發(fā)出逆變控制命令及逆變參數(shù)，逆變參數(shù)包括電網(wǎng)電壓值與電網(wǎng)同步信號；逆變模塊，用于接到主控模塊發(fā)出的逆變控制命令及逆變參數(shù)后，根據(jù)逆變參數(shù)將曳引電動機(jī)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榉纤鲭娋W(wǎng)要求的電能后輸入所述電網(wǎng)。根據(jù)本實(shí)用新型的電梯再生電能利用系統(tǒng)，可以應(yīng)用與各種型號、品牌的電梯，具有兼容性，并且可以最大限度的利用電梯的再生電能，延長電梯使用壽命。
文檔編號H02P3/18GK201385975SQ20082012457
公開日2010年1月20日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者寧 于, 劉慶珠, 張克海, 旺 恩, 鄭海南, 峰 韋, 魯云飛 申請人:中國建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院