BR112013020957B1

BR112013020957B1 - sistema e método de gerenciamento de energia para uma instalação de elevador acoplada a uma fonte de energia alternativa

Info

Publication number: BR112013020957B1
Application number: BR112013020957-7A
Authority: BR
Inventors: Eric Rossignol
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2020-12-22
Also published as: CO6811820A2; MX2013010534A; IL227223A; AU2012230560A1; AU2012230560B2; SG192570A1; PL2686263T3; PT2686263E; EP2686263A1; CN103582604A; CN106026363B; US9440819B2; EP2500309A1; WO2012126728A1; MX339368B; EP2686263B1; US20140008155A1; BR112013020957A2; CN106026363A; ES2544540T3

Abstract

SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA PARA INSTALAÇÃO DE ELEVADOR MOVIDA À ENERGIA SOLAR. A presente invenção refere-se a um sistema de gerenciamento de energia (1) para uma instalação de elevador (2) acoplada a uma fonte de energia alternativa (4) que integra vários modos operacionais com relação à otimização do uso de energia. O sistema de gerenciamento de energia (1) executa de maneira seletiva esses modos dependendo de pelo menos um parâmetro predeterminado de uma variedade de parâmetros. O sistema de gerenciamento de energia (1) tem um processador (22) e um módulo de comutação (24) acoplado ao processador (22) para receber um sinal de controle a partir do processador (22). Mediante o processamento de pelo menos um dos parâmetros, o processador (22) seleciona um de uma pluralidade de modos operacionais (F1-F6) da instalação de elevador (2) e gera o sinal de controle como uma função do modo de operação selecionado para fazer com que, através do módulo de comutação (24), uma energia flua a partir de uma das entradas do módulo de comutação (24) para a saída do módulo de comutação (24).

Description

Descrição

[0001] As várias modalidades da inovação aqui descritas se refe- rem, em geral, às instalações de elevador, em particular, às instala- ções que são acopladas a uma fonte alternativa de energia elétrica, como um sistema fotovoltaico. De maneira mais específica, essas mo- dalidades da inovação se referem a um sistema de gerenciamento de energia para tais instalações de elevador. Além disso, essas modali- dades se referem a um método para a operação de uma instalação de elevador que é acoplada a uma fonte alternativa de energia elétrica.

[0002] Na fase de planejamento de um edifício, o proprietário do edifício e o arquiteto precisam decidir se uma instalação de elevador deve ser instalada ou não no edifício. Durante esse processo, os pro- prietários do edifício e os arquitetos consideram, de modo crescente, os parâmetros, como o consumo de energia, se é ecoamigável e os custos operacionais gerais das instalações de elevador. Em certos pa- íses, a confiabilidade da rede elétrica pública é um parâmetro adicio- nal, uma vez que a falta de energia pode desligar uma instalação de elevador deixando-a indisponível durante uma queda de energia.

[0003] Várias abordagens que abordam algumas dessas conside- rações são conhecidas. Por exemplo, a JP 4-272073 descreve um sis- tema de elevador "limpo" que tem células solares que carregam uma bateria. A bateria fornece energia para acionar um motor do sistema de elevador. Além disso, a bateria absorve a energia regenerada pelo motor quando atua como um gerador de energia.

[0004] Além disso, a CN101544332 descreve um sistema de ele- vador acionado por uma fonte de alimentação comutável. O sistema de elevador tem uma fonte de alimentação comercial, uma interface de identificação de entrada de fonte de alimentação, um controlador de fonte de alimentação inteligente, uma interface de identificação de saí- da de fonte de alimentação, um controlador de acionamento de eleva- dor, um dispositivo de geração de energia solar e um armazenamento de energia. O dispositivo de geração de energia solar é conectado com a interface de identificação de entrada de fonte de alimentação e o armazenamento de energia; e o armazenamento de energia é co- nectado com a interface de identificação de entrada de fonte de ali- mentação e o controlador de acionamento de elevador. O elevador é alimentado por uma fonte de alimentação em modo de espera forneci- da pelo dispositivo de geração de energia solar, em que o armazena- mento de energia armazena a energia elétrica para garantir que o ele- vador funcione normalmente no caso de uma comercial fonte de ali- mentação falhar.

[0005] Mesmo que essas abordagens abordem alguns dos parâ- metros, os proprietários de edifícios e os arquitetos os consideram, cada vez mais, como abordagens individuais e fornecem pouca flexibi- lidade e capacidade de adaptação a várias circunstâncias. Portanto, há uma necessidade de uma abordagem alternativa com flexibilidade e capacidade de adaptação aprimoradas. Por conseguinte, as diversas modalidades de tal abordagem alternativa aqui descrita se referem a um sistema de gerenciamento de energia, no qual vários modos ope- racionais com relação à otimização da utilização de energia estão in- tegrados e executam, de maneira seletiva, esses modos, dependendo, pelo menos de um parâmetro predeterminado de uma variedade de parâmetros.

[0006] Um aspecto da invenção é um sistema de gerenciamento de energia para uma instalação de elevador acoplada a uma fonte de energia alternativa, em que o sistema de gerenciamento de energia inclui um processador e um módulo de comutação. O processador tem uma primeira entrada para acoplar a um dispositivo de armazenamen- to de energia elétrica para obter um parâmetro indicativo de um status de carga do dispositivo de armazenamento de energia elétrica, uma segunda entrada para acoplar à fonte de energia alternativa para obter um parâmetro indicativo da energia disponível a partir da fonte de energia alternativa, uma terceira entrada para acoplar a uma rede de energia elétrica para obter um parâmetro indicativo de um status da rede de energia, e uma quarta entrada para acoplar a um controlador da instalação de elevador para obter um parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador. O módulo de comutação é aco- plado ao processador para receber um sinal de controle a partir do processador, e tem uma primeira entrada para acoplar ao dispositivo de armazenamento de energia elétrica, uma segunda entrada para acoplar à fonte de energia alternativa, uma terceira entrada para aco- plar à rede de energia elétrica. O módulo de comutação tem uma saí- da para acoplar a um motor de acionamento da instalação de elevador a um do dispositivo de armazenamento de energia elétrica, da fonte de energia alternativa e da rede de energia elétrica. O processor é confi- gurado para processar pelo menos um dos parâmetros para selecionar um de uma pluralidade de modos operacionais da instalação de eleva- dor e para gerar o sinal de controle como uma função do modo de operação selecionado para fazer com que um fluxo de energia a partir de uma das entradas do módulo de comutação para a saída do módu- lo de comutação.

[0007] Outro aspecto da invenção é um sistema que inclui uma instalação de elevador que tem um motor de acionamento e um con- trolador de elevador, uma fonte de energia alternativa acoplada a um dispositivo de armazenamento de energia elétrica, e um sistema de gerenciamento de energia que tem um processador e um módulo de comutação acoplado ao processador para receber um sinal de controle a partir do processador. O processador tem uma primeira entrada para acoplar a um dispositivo de armazenamento de energia elétrica para obter um parâmetro indicativo de um status de carga do dispositivo de armazenamento de energia elétrica, uma segunda entrada para aco- plar à fonte de energia alternativa para obter um parâmetro indicativo da energia disponível a partir da fonte de energia alternativa, uma ter- ceira entrada para acoplar a uma rede de energia elétrica para obter um parâmetro indicativo de um status da rede de energia, e uma quar- ta entrada para acoplar a um controlador da instalação de elevador para obter um parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador. O módulo de comutação tem uma primeira entrada para acoplar ao dispositivo de armazenamento de energia elétrica, uma se- gunda entrada para acoplar à fonte de energia alternativa, uma tercei- ra entrada para acoplar à rede de energia elétrica e uma saída para acoplar a um motor de acionamento da instalação de elevador a um do dispositivo de armazenamento de energia elétrica, da fonte de energia alternativa e da rede de energia elétrica. O processor é configurado para processar pelo menos um dos parâmetros para selecionar um de uma pluralidade de modos operacionais da instalação de elevador e para gerar o sinal de controle como uma função do modo de operação selecionado para fazer com que um fluxo de energia a partir de uma das entradas do módulo de comutação para a saída do módulo de comutação.

[0008] Além disso, um aspecto da invenção é um método para o gerenciamento de energia para uma instalação de elevador. O método processa pelo menos um parâmetro de um grupo que compreende um parâmetro indicativo de um status de carga do dispositivo de armaze- namento de energia elétrica, um parâmetro indicativo da energia dis- ponível a partir da fonte de energia alternativa, um parâmetro indicati- vo de um status da rede de energia e um parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador. Em resposta ao processamento, o método seleciona um de uma pluralidade de modos operacionais da instalação de elevador, e gera um sinal de controle para um módulo de comutação como uma função do modo de operação selecionado para fazer com que uma energia flua a partir de uma das portas do módulo de comutação para outra porta do módulo de comutação.

[0009] Em certas modalidades, o sistema acima ou o sistema de gerenciamento de energia pode não ter uma entrada para acoplar a uma rede de energia. Em tal modalidade, a instalação de elevador é exclusivamente fornecida com a energia da fonte de energia alternati- va ou o dispositivo de armazenamento de energia elétrica (sistema de bateria), ou ambos.

[00010] Uma vantagem é que o sistema de gerenciamento de ener- gia pode detectar através do parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador que um motor de acionamento da instalação de elevador está em um modo regenerativo e pode, em seguida, controlar o módulo de comutação para permitir que a energia flua a partir da sa- ída para uma da primeira entrada e da terceira entrada do módulo de comutação. No entanto, observa-se que tal modo regenerativo é opci- onal e pode não estar presente em todas as modalidades.

[00011] Outra vantagem é que o sistema de gerenciamento de energia pode detectar através de pelo menos o parâmetro indicativo da energia disponível a partir da fonte de energia alternativa que um excesso de energia alternativa está disponível e pode, em seguida, controlar o módulo de comutação para permitir que a energia flua a partir da segunda entrada para a terceira entrada do módulo de comu- tação de modo que a energia alternativa é alimentada de volta para a rede de energia. Isso também pode ser um recurso opcional e pode não estar presente em todas as modalidades.

[00012] Uma vantagem adicional é que o sistema de gerenciamento de energia pode detectar através do parâmetro indicativo de uma ope- ração da instalação de elevador que a instalação de elevador está em um modo de espera e, em seguida, pode controlar o módulo de comu- tação para fornecer energia a partir de uma da primeira entrada e da segunda entrada do módulo de comutação para o controlador de ele- vador.

[00013] Em uma modalidade, o sistema tem um conversor de ten- são acoplado entre o sistema de gerenciamento de energia e o dispo- sitivo de armazenamento de energia elétrica. O conversor de tensão é configurado para converter uma tensão predeterminada fornecida através de um link CC para uma tensão adaptada a uma tensão prede- terminada do dispositivo de armazenamento de energia elétrica, e/ou para converter a tensão predeterminada do dispositivo de armazena- mento de energia elétrica para a tensão predeterminada do link CC. De maneira vantajosa, a conversão de tensão pode ser unidirecional ou bidirecional.

[00014] De maneira vantajosa, a flexibilidade com relação ao tipo de rede de energia é fornecida por um dispositivo de carga (por exem- plo, um carregador de bateria). O dispositivo de carga é acoplado ao dispositivo de armazenamento de energia elétrica e à rede de energia para carregar o dispositivo de armazenamento de energia elétrica com a energia da rede de energia, em que a rede de energia é uma rede de energia monofásica ou a rede de energia trifásica.

[00015] Os novos recursos e as características de etapas de méto- do da invenção são definidos nas concretizações. No entanto, a pró- pria invenção, bem como outras características e vantagens da mes- ma, é melhor entendida a título de referência para a descrição deta- lhada a seguir, quando lida em conjunto com os desenhos anexos, em que: a Fig. 1 ilustra de maneira esquemática as interações e as funções de um sistema de gerenciamento de energia de exemplo de uma modalidade de uma instalação de elevador em um edifício; a Fig. 2 ilustra de maneira esquemática as interações do sistema de gerenciamento de energia com entidades periféricas com relação ao status e ao fluxo de energia; a Fig. 3 é uma vista geral esquemática de um sistema que usa a energia solar durante a operação em modo de espera; a Fig. 4 é uma vista geral esquemática de um sistema, com base em uma rede de energia, que usa a energia solar e permite a realimentação de uma energia regenerativa para um sistema de bate- ria; a Fig. 5 é uma vista geral esquemática do sistema, sem uma rede de energia, que usa a energia solar e permite a realimenta- ção de uma energia regenerativa para um sistema de bateria; a Fig. 6 é uma vista geral esquemática de um sistema que alimenta energia a partir de uma fonte de energia alternativa para a rede de energia; a Fig. 7 ilustra de maneira esquemática uma modalidade de um conversor CC/CC; a Fig. 8 ilustra de maneira esquemática uma modalidade de uma instalação de elevador em um edifício, com um sistema de bateria e um conversor CC/CC posicionado no topo de um edifício; e as Figuras 9a, 9b, 9c mostram vários exemplos de símbolos e pictogramas mostrados em um dispositivo de exibição.

[00016] A Fig. 1 ilustra de maneira esquemática as interações e as funções de um sistema de gerenciamento de energia 1 de uma insta- lação de elevador 2 instalada em um edifício 5. O sistema de gerenci- amento de energia 1 é acoplado a uma fonte de energia alternativa 4 e uma rede de energia 6, por exemplo, um sistema trifásico 400 volts (3 x 400 V). Brevemente, o sistema de gerenciamento de energia 1 é configurado para selecionar um de vários modos operacionais, que são definidos através das funções F1 - F6, como uma função de vá- rios parâmetros (por exemplo, status da fonte de energia alternativa 4, status da rede de energia 6, parâmetros operacionais da instalação de elevador, dia e hora, e rotinas predefinidas) para operar a instalação de elevador 2. Portanto, o sistema de gerenciamento de energia 1 permite uma configuração flexível e dinâmica de um modo operacio- nal, que resulta, por exemplo, no consumo de energia e custos opera- cionais gerais otimizados e disponibilidade aprimorada da instalação de elevador 2.

[00017] Para facilitar a ilustração, o sistema de gerenciamento de energia 1 é mostrado na Fig. 1, bem como nas figuras a seguir, como fazendo parte do e acoplado à instalação de elevador 2. No entanto, pode-se observar que o sistema de gerenciamento de energia 1 é, em geral, uma parte da instalação de elevador 2; isso pode ser uma parte integral (central) de um sistema de controle da instalação de elevador 2, ou pode ser uma parte decentralizada do sistema de controle. Além disso, certas funcionalidades podem ser compartilhadas com outros componentes de hardware ou de software da instalação de elevador 2, ou podem ser fornecidas por outros componentes de hardware ou de software, contanto que a funcionalidade geral do sistema de gerenci- amento de energia 1, isto é, para gerenciar a energia dentro da insta- lação de elevador 2, seja garantida.

[00018] A instalação de elevador 2 de exemplo da Fig. 1 serve (por exemplo, três) andares 10 do edifício 5 e inclui um carro 8, um sistema de controle 14, uma unidade que tem um motor de acionamento 12, os terminais de andar 16 e um terminal de carro 20. Pelo menos um meio de suspensão 18 liga o carro 8 à unidade. A unidade é configurada para acionar o meio de suspensão 18 para mover a cabine 8 para ci- ma e para baixo a partir de um poço ou alojamento. Em uma modali- dade, a instalação de elevador 1 é um elevador do tipo tração, isto é, uma roldana de acionamento acoplada ao motor de acionamento 12 atua sobre o meio de suspensão 18 por meio de tração entre a roldana de acionamento e o meio de suspensão 18. Em tal modalidade, o meio de suspensão 18 serve como um meio de suspensão e de tração.

[00019] Em uma modalidade, o meio de suspensão 4 tem uma con- figuração do tipo correia na qual várias cordas de material metálico são total ou parcialmente embutidas em um revestimento elastoméri- co. Tal configuração tem uma seção transversal que tem uma largura que é mais longa que a sua altura. A superfície de tal meio de suspen- são 18 pode ser plana ou ter sulcos longitudinais. Em outra modalida- de de um meio de suspensão 18 com tal seção transversal, as cordas de material não metálico, como as fibras aramidas, são total ou parci- almente embutidas em um material elastomérico. Em ainda outra mo- dalidade, o meio de suspensão 18 pode ter uma configuração redonda na qual as cordas de material metálico ou não metálico são torcidas em uma corda. Tal meio de suspensão redondo pode ser não revesti- do ou revestido por um material elastomérico.

[00020] Observa-se que o pedido do sistema de gerenciamento de energia 1 não se limita a um tipo específico de instalação de elevador 2 ou meio de suspensão 18. Por exemplo, o versado na técnica obser- vará que o sistema de gerenciamento de energia 1 aqui descrito pode ser usado não apenas com um elevador do tipo de tração, com meio de suspensão redondo ou plano 18, mas também pode ser usado com outros tipos de elevadores, por exemplo, elevadores hidráulicos.

[00021] Nas várias modalidades descritas aqui, a fonte de energia alternativa 4 inclui um sistema fotovoltaico posicionado em um teto 5a do edifício 5. O sistema fotovoltaico tem um número predeterminado de células solares. Essas células solares estão disponíveis para a co- mercialização como painéis solares 4a, em que cada painel solar 4a é classificado para uma determinada tensão ou energia elétrica. Se uma energia elétrica mais elevada for desejada, vários painéis podem ser acoplados juntos. Os painéis solares são tipicamente dispostos no teto 5a de um edifício, mas podem ser posicionados em outros locais, co- mo nas paredes do edifício ou até mesmo remotos ao edifício. Obser- va-se que outras fontes alternativas de energia (elétrica) também po- dem ser usadas, como os geradores eólicos que geram a energia elé- trica quando o vento liga o seu rotor.

[00022] O número de painéis solares necessários é escolhido como uma função dos requisitos do operador ou arquiteto do edifício definido para a instalação do elevador 2, como um número máximo de viagens por hora, o número de paradas/andares e edifícios residenciais ou co- merciais que têm diferentes padrões de uso. A energia elétrica gerada pelos painéis solares é alimentada e armazenada em um sistema de bateria (sistema de bateria 26 na Fig. 2) de entre, por exemplo, cerca de 24 V e 48 V, de preferência, 24 V ou 48 V. Um sistema de bateria é um exemplo de um dispositivo de armazenamento de energia elétrica. O versado na técnica observará que outras tensões também são pos- síveis. O sistema de bateria pode incluir uma ou mais baterias indivi- duais acopladas em série de modo que a tensão total do sistema de bateria é a soma das tensões das baterias individuais. O sistema de gerenciamento de energia 1 é acoplado ao sistema de bateria, deter- mina a energia elétrica disponível, calcula a energia exigida para a próxima viagem e determina se o sistema de bateria pode fornecer a energia exigida para a próxima viagem. Caso a energia do sistema de bateria seja muito baixa, uma mensagem “recarga solar” é mostrada ou o modo normal, isto é, a energia da rede de energia 6 é armazena- da novamente.

[00023] Além disso, o número de painéis solares 4a também de- pende da localização geográfica do edifício 5. Observa-se que para cada localização geográfica, os dados meteorológicos estão disponí- veis ou podem ser determinados que forneçam, por exemplo, o núme- ro médio de dias de sol por mês e ano e a intensidade do sol mensal- mente. A localização geográfica determina, em combinação com os dados meteorológicos, o ângulo e a orientação na qual os painéis sola- res 4a devem ser posicionados no teto 5a. O ângulo e a orientação dos painéis solares 4a podem rastrear a posição do sol durante o dia ou o ano. Para a maioria das instalações, no entanto, provavelmente será suficiente e mais econômico posicionar os painéis solares 4a em um ângulo e em uma orientação fixa e adicionar um ou mais painéis solares adicionais 4a para assegurar que os painéis solares 4a forne- çam a energia suficiente ao longo de um ano.

[00024] A Fig. 2 ilustra de maneira esquemática as interações do sistema de gerenciamento de energia 1 com as entidades periféricas. As entidades periféricas incluem a rede de energia 6, o motor de acio- namento 12, a fonte de energia alternativa 4, o controlador de elevador 14 e uma bateria 26 (ou o sistema de bateria). As interações mostram de maneira esquemática na Fig. 2 incluindo várias trocas de dados com relação às informações de status S1 - S5 que se referem a essas entidades, e o roteamento da energia através das trajetórias de ener- gia E1 - E5.

[00025] O sistema de gerenciamento de energia 1 inclui um proces- sador 22 e um equipamento de comutador/conversor 24 (também chamado de módulo de comutação). O processador 22 é acoplado ao equipamento de comutador/conversor 24 por meio de uma linha de sinal CTRL para controlar o equipamento de comutador/conversor 24. O processador 22 obtém as informações de status S1 do controlador de elevador 14, as informações de status S2 da rede de energia 6, as informações de status S3 da bateria 26 e as informações de status ca- pital S4 da fonte de energia alternativa 4. Conforme indicado na Fig. 2, o controlador de elevador 14 interage com a unidade 12 para obter as informações de status S5 da unidade 12. O equipamento de comuta- dor/conversor 24 é acoplado à bateria 26 através de uma trajetória de energia E1, à rede de energia 6 através de uma trajetória de energia E2, à fonte de energia alternativa 4 através de uma trajetória de ener- gia E4 e à unidade 12 através de uma trajetória de energia E5. Uma trajetória de energia adicional E3 conecta a fonte de energia alternati- va 4 à bateria 26.

[00026] Com referência à Fig. 1 e à Fig. 2, as seguintes funções F1 - F6 são definidas e implementadas pelo sistema de gerenciamento de energia 1. Na função F1 ("em modo de espera"), o sistema de ge- renciamento de energia 1 determina que a instalação de elevador 2 está em um modo de espera, isto é, o carro 8 não está em movimento e esperando que um passageiro solicite uma viagem, por exemplo, durante os períodos de baixo tráfego ou à noite. O fato de que as in- formações são fornecidas através da linha de status S1 do controlador de elevador 14 como o modo de espera é um modo bem definido em uma instalação de elevador. Durante o modo de espera, o consumo de energia está em um mínimo, pois a energia somente é usada para funções básicas, como a alimentação do conjunto de circuitos eletrôni- cos ou a iluminação dos painéis de operação de aterrissagem, mas não para a alimentação da unidade 12.

[00027] Adicionalmente, o sistema de gerenciamento de energia 1 obtém as informações adicionais de status através das linhas de status S3 e/ou S4 indicativas da energia disponível junto ao sistema de bate- ria 26 e/ou a fonte de energia alternativa 4/ painel solar 4a. Se tal energia estiver disponível, o sistema de gerenciamento de energia 1 faz com que na função F1 a instalação de elevador 2 obtenha a ener- gia exigida no modo de espera a partir do sistema de bateria 26 atra- vés da trajetória de energia E1 ou diretamente a partir da fonte de energia alternativa 4 através da trajetória de energia E4. Durante o dia, por exemplo, a fonte de energia alternativa 4 supre completamente a instalação de elevador 2 no modo de espera com energia. Além disso, a fonte de energia alternativa 4 carrega, através da trajetória de ener- gia E3, a bateria 26 caso nem toda a energia gerada seja exigida para a operação da instalação de elevador 2.

[00028] Durante a noite, ou durante os períodos de pouco sol, o sis- tema de bateria 26 fornece à instalação de elevador 2 a energia atra- vés das trajetórias de energia E1 e E5. Conforme discutido, a fonte de energia alternativa 4 carrega o sistema de bateria 26 através dos pai- néis solares 4a durante o dia. Com o sistema de bateria 26 que forne- ce a energia, nenhuma energia a partir da rede de energia 6 é usada. Com o consumo de energia de 0 W a partir da rede de energia 6, a instalação de elevador 2 alcança uma classificação de consumo de energia de classe A, ou mais elevado A+++, no modo de espera. No sistema de classificação convencional de consumo de energia de clas- se A-G (consulte, por exemplo, EU Diretriz 2010/30/EU) usado para uma variedade de aparelhos de consumo de energia, uma classifica- ção de consumo de energia de classe A ou A+++ é a classificação mais elevada possível. Por exemplo, se um consumo de energia de cerca de 50 W alcança uma classificação de classe A, um consumo de energia de 0 W no modo de espera alcançaria uma classificação de classe A+++.

[00029] O sistema de gerenciamento de energia 1 seleciona a fun- ção F2 ("backup/energia de emergência") para operar a instalação de elevador 2 em uma situação de emergência. Por exemplo, no caso de falha de energia da rede de energia 6, as informações de status S2 da rede de energia 6 sofrem alterações para indicar tal falha de energia. O processador do sistema 22 detecta essa alteração, a interpreta co- mo uma falha de energia e ativa o equipamento de comuta- dor/conversor 24 para alterar a trajetória de energia a partir da trajetó- ria de energia E2 para a trajetória de energias E1 ou E4 para fornecer o motor de acionamento 12 com a energia através da trajetória de energia E5 para manter a instalação de elevador 2 em execução.

[00030] No caso de uma falha de energia, a instalação de elevador 2 é automaticamente alterada para “modo solar”, que ainda permite o uso da instalação de elevador 2. Para melhorar ainda mais a disponibi- lidade da instalação de elevador 2 (por exemplo, durante um período de tempo mais longo), seu desempenho pode ser reduzido de maneira seletiva, por exemplo, ao desligar os indicadores (de andar), ao reduzir a luz no carro 8, reduzir uma velocidade nominal na qual o carro 8 se movimenta dentro do poço, reduzir a carga útil máxima da instalação de elevador, reduzir o número de viagens por hora e/ou se a instala- ção de elevador 2 incluir um grupo de elevadores, operar apenas um elevador do grupo, ou operar para cada viagem apenas o elevador que fornece um consumo de energia otimizado do grupo. A função F2 pode ser aplicável, em particular, em países que têm interrupções frequen- tes de energia.

[00031] A disponibilidade ou o desempenho reduzido provavelmen- te é perceptível pelos passageiros. Para informar os passageiros sobre a razão da disponibilidade ou desempenho reduzidos, uma mensagem de áudio ou de vídeo opcional, visor ou indicador podem ser forneci- dos dentro do carro 8 ou em cada pouso indicando, por exemplo, "Execução com Energia Solar", ou "Recarga da bateria" ou similar, se a energia acumulada for baixa. Mais detalhes com relação às informa- ções de comunicação são descritos abaixo com referência à Fig. 8.

[00032] O sistema de gerenciamento de energia 1 seleciona a fun- ção F3 ("modo solar temporário") para operar a instalação de elevador 2 no modo solar (temporária), embora a energia da rede de energia 6 estivesse disponível. Nesse modo solar, a instalação de elevador 2 é exclusivamente alimentada pela energia solar. O modo solar é seleci- onado com os objetivos de conservar a energia elétrica, por exemplo, quando o tráfego é baixo, ou para reduzir os custos operacionais, por exemplo, durante períodos em que a eletricidade é mais cara, ou uma combinação desses objetivos.

[00033] O modo de energia solar pode ser selecionado manualmen- te, por exemplo, pelo operador edifício, ou automaticamente quando o tráfego é baixo ou durante os tempos em que a eletricidade é mais ca- ra. Em uma modalidade, a seleção do modo ocorre no controlador de elevador 14. Em conformidade, o sistema de gerenciamento de ener- gia 1 detecta qualquer seleção de modo através das informações de status S1 e altera a trajetória de energia de E2 a E1 ou E4 dependen- do das informações de status S3 e S4.

[00034] Quando a instalação de elevador 2 opera no modo solar, o controlador de elevador 14 pode ser configurado para modificar a ve- locidade de movimento e/ou a aceleração do carro do elevador 8. Por exemplo, a velocidade de movimento pode ser adaptada para a carga no carro 8 para otimizar o consumo de energia. Além disso, a carga máxima disponível pode ser reduzida quando a energia disponível for baixa; a redução de carga pode ser chamada de “sobrecarga de ener- gia solar” e indicada como tal para os passageiros, conforme descrito com referência à Fig. 8. Esse modo pode ser combinado com a recu- peração de energia quando executado no modo de gerador, vide as Figuras 5 e 6.

[00035] O sistema de gerenciamento de energia 1 pode ser aplica- do em uma instalação de elevador 2 que não está conectada à rede elétrica 6. Nesse caso, o sistema de gerenciamento de energia 1 sele- ciona a função F4 ("modo solar permanente") e opera a instalação do elevador 2 exclusivamente com a energia solar como a fonte de ener- gia principal. O princípio de operação relativa que avalia as informa- ções de status S1, S3 e S4 e a seleção das trajetórias de energia cor- respondentes E1, E3 e E4, é como descrito com referência às funções F1 - F3.

[00036] O sistema de gerenciamento de energia 1 pode ainda ser implementado em uma instalação de elevador 2 que alimenta a ener- gia gerada pelos painéis solares de volta para a rede elétrica 6. Assim, o sistema de gerenciamento de energia seleciona uma função F5 ("energia solar de volta à rede elétrica"), se for determinado que o con- sumo de energia da instalação do elevador é menor do que a energia realmente assegurada pelos painéis solares. Os painéis solares, por- tanto, geram um excedente de energia que pode ser alimentado de volta para a rede elétrica. Esta situação pode existir, por exemplo, quando a instalação do elevador 2 não é utilizada (modo de espera) ou o tráfego é baixo, como indicado através das informações de status S1.

[00037] A função F5 é particularmente interessante, em combina- ção com uma unidade de regeneração que tem um fator de potência (PF) de 1 (uma unidade é referida como a unidade de energia PF1), já que permite aproveitar ao máximo a energia PF1. A energia da unida- de PF1 é dimensionada para o pico de energia regenerativa da insta- lação do elevador 2 e é, em geral, utilizada nessa energia apenas por alguns minutos por dia. A exploração dessa energia PF1 permite que o usuário disponha de uma produção de energia solar a um custo muito baixo.

[00038] Em uma modalidade, o sistema de gerenciamento de ener- gia 1 pode operar a instalação de elevador 2, de acordo com uma fun- ção F6 ("energia da rede elétrica"). Esta função F6 pode ser um modo padrão, por exemplo, quando a fonte de energia alternativa 4 não está disponível ou não é desejada. A fonte de energia alternativa 4 pode não estar disponível, por exemplo, durante a reparação, a substituição ou serviço. Em uma modalidade, as informações de status S1, S3 e S4 indicam essa indisponibilidade. Em outra modalidade, a função F6 po- de ser configurada manualmente no sistema de gerenciamento de energia 1 para substituir ou ignorar qualquer informação de status S1, S3 e S4.

[00039] A Fig. 3 mostra uma visão esquemática de um sistema de exemplo que usa, de acordo com a função F1, a energia solar, durante a operação em espera da instalação do elevador 2. Na Fig. 3, o pro- cessador 22 e o controlador 14 são mostrados como sendo parte do sistema de gerenciamento de energia acoplado a um motor de acio- namento 12. Observa-se que, no entanto, não é relevante quando as funcionalidades "processador" ou "controlador" são implementadas fisicamente. O sistema de gerenciamento de energia 1 está conectado à rede de energia 6 e ao sistema de bateria 26, que está ainda conec- tado à fonte de energia alternativa 4. A rede de energia 6 é um sistema trifásico que fornece 3 x 400 V. O sistema de bateria 26 fornece uma voltagem de entre cerca de 24 V e cerca de 48 V. Em uma modalida- de, o sistema de bateria 26 fornece uma tensão de cerca de 24 V. Em outra modalidade, o sistema de bateria 26 fornece uma tensão de cer- ca de 48 V.

[00040] Como discutido anteriormente com relação à função F1, se o sistema de gerenciamento de energia 1 determinar por meio do con- trolador 14, que a instalação de elevador 2 está no modo de espera, o sistema de gerenciamento de energia 1 faz com que, através do pro- cessador 22, a instalação do elevador 2 obtenha a energia necessária a partir do sistema de bateria 26 através da trajetória de energia E1, como mostrado na Fig. 3, ou diretamente da fonte de energia alternati- va 4 através da trajetória de energia E4.

[00041] No caso de a fonte de energia alternativa 4 não ser sufici- ente para carregar o sistema de bateria 26, de modo a fornecer ener- gia suficiente para a instalação de elevador 2, por exemplo, durante os períodos de duração ou intensidade de luz limitada do sol (por exem- plo, no inverno), um carregador de bateria 28 opcional pode ser forne- cido. O carregador de bateria 28 é acoplado entre a rede de energia 6 e o sistema de bateria 26. Na Fig. 3, o fato de o sistema de bateria 26 ser opcional é indicado por meio de linhas tracejadas. O consumo de energia do carregador de bateria 28 pode ser limitado a um máximo de 50 W a manter a classificação Classe A de energia da instalação do elevador 2 em modo de espera.

[00042] Uma outra característica opcional é um conversor CC/CC (unidirecional) 30 (também mostrado por meio de linhas tracejadas na Fig. 3.) acoplado através de um link 32 para a tensão CC (a seguir re- ferido como link CC) entre o sistema de gerenciamento de energia 1 e o sistema de bateria 26. Essa característica pode ser aplicada quando a instalação do elevador 2, ou seja, a sua unidade de motor 12 realiza uma viagem regenerativa. Nesse caso, o link CC 32 alimenta uma ten- são de cerca de 560 V do conversor CC/CC 30. O conversor CC/CC 30 utiliza a tensão de entrada de cerca de 560 V para a saída de uma tensão de, por exemplo, cerca de 24 V a ser alimentada para o siste- ma de bateria 26.

[00043] As diversas configurações de conversores CC/CC são, em geral, conhecidas na técnica de desenvolvimento de circuitos eletrôni- cos. Eles podem ser configurados como conversores unidirecionais ou como conversores bidirecionais, em que um conversor bidirecional po- de ser utilizado como um conversor unidirecional bom. Um exemplo de um conversor bidirecional CC/CC é um conversor de divisão que per- mite o fluxo de energia a partir de uma primeira porta (por exemplo, de entrada) até uma segunda porta (por exemplo, de saída) e, no sentido oposto, ou seja, a partir da segunda porta para a primeira porta. Este conversor usa comutadores controlados para armazenar a energia de forma cíclica em bobinas e capacitores para suavizar a tensão CC. Outra modalidade de um conversor CC/CC é descrita abaixo com refe- rência à Fig. 7.

[00044] A Fig. 4 é uma visão geral esquemática de um sistema de exemplo que pode utilizar a energia a partir da rede de alimentação 6 ou da fonte de energia alternativa 4, e permite o retorno da energia regenerativa para o sistema de bateria 26. Um circuito eletrônico 34, 38, que é aqui visto como parte do sistema de gerenciamento de ener- gia 1, é acoplado à rede elétrica 6, à unidade motor 12 e a um conver- sor bidirecional CC/CC 30a através do link DC 32. O conversor CC/CC 30a é ainda acoplado ao sistema de bateria 26 que é acoplado à fonte de energia alternativa 4. O processador ou controlador 22, 14 não são mostrados na Fig. 4, no entanto, observa-se que estes componentes estão ainda presentes na instalação do elevador 2 e realizam as suas respectivas funções, tal como descrito acima.

[00045] Tal como indicado na Fig. 4, em uma direção a partir do sis- tema de bateria 26 para o sistema de gerenciamento de energia 1, o conversor CC/CC 30a converte a tensão (24 V) fornecida pelo sistema de bateria 26 em uma tensão de cerca de 560 V de entrada para o sis- tema de gerenciamento de energia 1. Na direção oposta, o conversor CC/CC 30a converte a tensão (560 V) fornecida pelo sistema de ge- renciamento de energia com uma tensão de cerca de 24 V a ser ali- mentada para o sistema de bateria 26.

[00046] O motor de acionamento 12 é um componente de um sis- tema de acionamento de frequência variável, que inclui uma unida- de/circuito de controlador (34, 38). A unidade/circuito de controlador (34, 38) inclui os dispositivos de conversão de energia de eletrônicos de status sólido, tais como transistores bipolares de porta isolada (IGBT) com díodos antiparalelos, em que os transistores funcionam como comutadores. Para fins ilustrativos, a unidade/circuito de contro- lador (34, 38) está na Fig. 4 como parte do sistema de gerenciamento de energia 1; em uma ilustração alternativa, a unidade/circuito de con- trolador (34, 38) pode fazer parte da unidade de motor 12. O motor de acionamento 12 é um motor de indução trifásico e acoplado à unida- de/circuito de controlador, que emite um sinal de acionamento para o motor de acionamento 12. Como é conhecida na técnica da unidade de elevador, a velocidade de rotação do motor de acionamento 12 de- pende da frequência do sinal de excitação, uma mudança na frequên- cia do sinal de acionamento conduz a uma alteração da velocidade de rotação do motor.

[00047] A rede elétrica trifásica (3 x 400 V) 6 é acoplada a um con- junto de circuitos de retificador trifásico 38 da unidade/circuito de con- trolador. O conjunto de circuitos de retificador 38 é uma ponte de dio- dos de onda completa que gera para cada fase de um sinal CC pul- sante de uma tensão predeterminada. Estes sinais CC carregam um capacitor 40 e uma tensão CC de cerca de 560 V. A tensão CC para que o capacitor 40 seja carregado é, em geral, referida como "link CC". Um conjunto de circuitos de comutação de inversor 34 da unida- de/circuito de controlador é acoplado ao acionamento do motor 12 e converte os sinais CC para os sinais CA trifásicos quase sinusoidais que impulsionam o motor de acionamento 12.

[00048] Na modalidade da Fig. 4, o conjunto de circuitos de comu- tação de inversor 34 inclui um arranjo de três ramos, um para cada fase, que estão ligados em paralelo com o capacitor 40. Cada ramo tem um arranjo em série de dois comutadores 26, por exemplo, tran- sistores bipolares de porta isolada a seguir referidos como IGBTs 36, cada um tendo um díodo antiparalelo. Entre os dois IGBTs em série 36 de um ramo, uma conexão com o motor de acionamento 12 existe. Cada comutador/IGBT 36 é controlado por um controlador 36a fase (apenas dois são mostrados na Fig. 4) que controla a comutação do IGBT 36 com uma frequência predeterminada para gerar o sinal sinu- soidal trifásica para acionar o motor de acionamento 12.

[00049] A Fig. 5 é uma vista geral esquemática de um sistema de exemplo, que é configurado para usar principalmente a energia a partir da fonte de energia alternativa 4 para operar a instalação de elevador 2, e que permite energia de retorno regenerativo para o sistema de bateria 26. O sistema inclui a fonte de energia alternativa 4, o sistema de bateria 26 e o conversor bidirecional CC/CC 30a que estão conec- tados e funcionam como descrito com referência à Fig. 4. O sistema da Fig. 5 difere do sistema mostrado na Fig. 4 em que o sistema de gerenciamento de energia 1 não está diretamente ligado a uma rede elétrica. Por conseguinte, o sistema de gerenciamento de energia in- clui um inversor de comutação de circuitos 34 e o capacitor 40, mas não o circuito retificador 38 mostrado na Fig. 4.

[00050] Uma vez que, algumas vezes, a energia armazenada no sistema de bateria 26 não é suficiente para operar a instalação de ele- vador 2, o sistema de bateria 26 é acoplado a um carregador de bate- ria 28 opcional. O carregador de bateria 28 é acoplado a um de uma fase de 230 V da rede elétrica 6a e ao sistema de bateria 26. O carre- gador de bateria 28 opera como descrito em relação à Fig. 3. Observa- se que a tensão 230 é exemplar e que a rede elétrica pública (rede de potência) de um país em particular pode fornecer uma tensão diferen- te.

[00051] Com vantagem, o sistema mostrado na Fig. 5 não necessita de uma rede de energia de trifásica 400 V. Em vez disso, uma única fase de 230 V de energia da rede é suficiente para alimentar o carre- gador de bateria 28. Nos países industrializados, os edifícios residen- ciais e comerciais são normalmente conectados à rede elétrica públi- ca, que fornece um sistema desse tipo de 230 V, enquanto que o acesso a um sistema trifásico de 400 V nem sempre é habitualmente fornecido, não é possível, ou apenas com despesa adicional. O siste- ma da Fig. 5, no entanto, permite que a operação da instalação de elevador 2, mesmo através de uma rede de energia de 230 V de uma fase, ou seja, por meio do carregador de bateria 28, que carrega a ba- teria do sistema 26, que em seguida, alimenta a instalação de elevador 2. Mesmo que a fonte de energia alternativa 4 não esteja disponível, a instalação de elevador 2 pode ser alimentada por meio do sistema de bateria 26 e o carregador de bateria 28, uma vez mais através de uma fase de 230 V da rede elétrica 6a.

[00052] Além disso, é uma vantagem o fato de que o sistema coleta a energia durante os períodos de pico de consumo por parte do motor de acionamento 12 a partir do sistema de bateria 26, e não a partir da rede de energia. Esta é outra razão pela qual uma rede elétrica de uma fase de 230 V é suficiente. Os custos operacionais são, assim, ainda mais reduzidos uma vez que o acesso a uma rede elétrica trifá- sica de 400 V não deve ser fornecido.

[00053] A Fig. 6 é uma vista geral esquemática de um sistema de exemplo que é configurado para utilizar a energia a partir da fonte de energia alternativa 4 para operar a instalação de elevador 2, e que permite o retorno da energia gerada pela fonte de energia alternativa 4. O sistema inclui a fonte de energia alternativa 4, o sistema de bate- ria 26 e um conversor CC/CC unidirecional 30b. Tal como indicado na Fig. 6, o conversor CC/CC 30b converte o (24 V) a tensão fornecida pelo sistema de bateria 26 em uma tensão de cerca de 560 V de en- trada para o sistema de gerenciamento de energia por meio de um link CC 32. O sistema de gerenciamento de energia 1 é acoplado à rede de energia 6 e o motor de acionamento 12.

[00054] O sistema de gerenciamento de energia 1 tem um circuito de comutação inversor 38a, que é acoplado à rede de alimentação 6, e um conjunto de circuitos de comutação de inversor 34a, que é acopla- do ao motor de acionamento 12. O conjunto de circuitos de link CC 40a é acoplado entre o conjunto de circuitos de comutação de inversor 38a e 34a. Na modalidade ilustrada, o conjunto de circuitos de link CC 40 inclui uma disposição em paralelo de dois capacitores em série e duas resistências em série. A operação destes circuitos é como se se- gue:

[00055] - Se o sistema de gerenciamento de energia 1 opera a ins- talação do elevador 2 no modo de energia solar (por exemplo, funções F2, F3 e F4), o conversor CC/CC 30b gera uma tensão CC de cerca de 560 V para o link CC 32, e o conjunto de circuitos de comutação de inversor 34a converte a tensão CC em um sinal do conversor trifásico para acionar o motor da unidade 12.

[00056] - Se o sistema de gerenciamento de energia 1 opera a ins- talação do elevador 2 em energia solar de volta à rede elétrica para o modo (função F5), o conversor CC/CC 30b gera uma tensão CC de cerca de 560 V para o link CC 32, e o conjunto de circuitos de comuta- ção de inversor 38a converte a tensão CC para uma tensão trifásica (3 x 400 V), que é alimentada de volta para a rede elétrica 6.

[00057] - Se o sistema de gerenciamento de energia 1 opera a ins- talação do elevador 2 no modo de potência da rede elétrica (função F6), o conjunto de circuitos de comutação de inversor 38a atua como um conjunto de circuitos de retificador (comparar o conjunto de circui- tos de retificador 38 na Fig. 4) que emite uma tensão CC, que é então convertida de volta para uma tensão CA pelo conjunto de circuitos de comutação de inversor 34, como descrito em relação à Fig. 4.

[00058] Os circuitos eletrônicos 34a, 38, 40a fazem parte de uma instalação do elevador que utiliza a energia regenerativa gerada pelo motor de acionamento 12 e alimenta a energia de volta para a rede elétrica 6. De maneira vantajosa, como uma instalação de elevador pode ser modificada, não só para alimentar a energia regenerativa de volta para a rede elétrica 6, mas também a energia gerada pela fonte de energia alternativa 4. Por exemplo, o proprietário de um prédio po- de querer usar a energia solar para fornecer a energia elétrica para a construção (por exemplo, para fins de aquecimento/arrefecimento ou elevador). Se um sistema de energia solar estiver instalado, um bene- fício adicional no custo mínimo adicional é a capacidade de alimentar a energia gerada pelo sistema solar de volta para a rede elétrica 6 se nem toda a energia solar gerada for utilizada na construção.

[00059] A Fig. 7 é uma visão geral esquemática mais detalhada do sistema de exemplo da Fig. 5, isto é, um sistema que é configurado para usar principalmente a energia da fonte de energia alternativa 4 para operar a instalação de elevador 2, e que permite a realimentação de energia regenerativa ao sistema de bateria 26. O sistema inclui a fonte de energia alternativa 4 (na Fig. 7 mostrada como PV para o sis- tema fotovoltaico (painel solar)), o sistema de bateria 26, o carregador de bateria 28, o conversor bidirecional CC/CC 30a, o link CC 32 e o sistema de gerenciamento de energia 1. Uma interface de painel solar 4a (na Fig. 7 mostrada como MPPT para o rastreador de ponto de energia máxima) é acoplada entre a fonte de energia alternativa 4 e o sistema de bateria 26. O uso da interface de painel solar 4a é preferí- vel; ela pode ser usada para otimizar a eficiência de geração de ener- gia do painel solar. A interface de painel solar 4a está disponível para a comercialização; ela é um circuito eletrônico que tem um conversor CC/CC que otimiza a correspondência entre a fonte de energia alter- nativa 4 e o sistema de bateria 26 ao converter a tensão CC ideal apli- cada à fonte de energia alternativa 4 em uma tensão CC mais baixa necessária para carregar o sistema de bateria 26.

[00060] A interface de painel solar 4a é acoplada ao sistema de controle 22a para receber um sinal a partir do sistema de controle 22a indicativo de se a energia máxima da fonte de energia alternativa 4 (painel solar) deve ser considerada ou não, ou se uma quantidade re- duzida, no caso do sistema de bateria 26, já está totalmente carrega- da. Em uma modalidade, a interface de painel solar 4a é integrada no sistema de gerenciamento de energia 1 para obter ainda um grau mais elevado de integração de todas as funções que se referem ao gerenci- amento de energia; isso resulta, por exemplo, em uma otimização com relação às exigências de espaço e quanto ao custo.

[00061] O sistema de gerenciamento de energia 1 controla o carre- gador de bateria 28, a interface de painel solar 4a (caso esteja presen- te), o conversor CC/CC 30a e recebe a entrada a partir do link CC 32 e do sistema de bateria 26. Para facilitar a ilustração, as funcionalidades de controle e da unidade do sistema de gerenciamento de energia 1 são ilustradas como blocos identificados como o sistema de controle 22a e a unidade de motor (inversor) 12a. O sistema de controle 22a corresponde à função do processador 22 mostrada na Fig. 3, e a uni- dade de motor (inversor) 12a corresponde à função do inversor 34, 34a mostrada nas figuras 5 e 6.

[00062] O conversor CC/CC 30a é acoplado entre o sistema de ba- teria 26 e o link CC 32, e recebe os sinais de controle a partir do sis- tema de controle 22a. Esses sinais de controle controlam (MOSFET) os comutadores 31a-31d, 35a-35d do conversor CC/CC 30a de acordo com uma sequência predeterminada para permitir a conversão de ten- são. Além disso, o conversor CC/CC 30a inclui um transformador 33b e uma indutância 33a, em que um primeiro grupo dos comutadores 31a-31d está em um lado do transformador 33b e um segundo grupo dos comutadores 35a-35d está no outro lado do transformador 33b. Em cada grupo, dois subgrupos de comutadores conectados em série são conectados em paralelo uns aos outros e às portas de terminal.

[00063] O conversor CC/CC 30a é configurado para cerca de 6 kW no caso de uma instalação de elevador residencial, ou cerca de 12 kW, ou mais, para as aplicações comerciais ou de instalação de ele- vador de média elevação. Brevemente, conforme visto a partir do sis- tema de bateria 26, os comutadores 31a-31d convertem a tensão de bateria CC (baixa) em uma tensão CA de uma frequência predetermi- nada (por exemplo, cerca de 100 kHz). O transformador 33b transfor- ma a tensão CA em uma tensão CA mais elevada da mesma frequên- cia predeterminada. Os comutadores MOSFET usados no conversor CC/CC 30a permitem a comutação mais rápida que, por exemplo, os comutadores IGBT, de modo que o tamanho do transformador 33b é menor que em frequências inferiores. Os comutadores 35a-35d con- vertem a tensão CA para uma tensão CC (por exemplo, 560 V) que carrega o capacitor 40 do link CC 32. Além disso, o transformador 33b isola completamente as tensões CC em cada lado do transformador 33b uma da outra.

[00064] O sistema de controle 22a mede as tensões CC em ambos os lados do conversor CC/CC 30a e controla os comutadores MOS- FET em conformidade para transferir a quantidade correta de energia. Portanto, a tensão do link CC 32 é mantida no valor nominal.

[00065] O carregador de bateria 28 inclui um retificador 28a que converte a tensão CA a partir da rede de energia 6 em uma tensão CC que carrega dois capacitores conectados de modo serial 28b. Os dois comutadores conectados de modo serial 28c (comutadores semicon- dutores) são conectados em paralelo aos capacitores conectados de modo serial 28b. Um terminal de um indutor 28d é conectado a uma linha que conecta os comutadores 28c, e o outro terminal é conectado ao sistema de bateria 28 e à interface de painel solar 4a. Uma linha de controle 4a é conectada a uma linha que conecta os dois capacitores 28b e à interface de painel solar 4a.

[00066] Além disso, o carregador de bateria 28 é desenvolvido para carregar várias baterias individuais conectadas em série. Durante esse processo, o carregador de bateria 28 controla um equilíbrio do carre- gamento de bateria, pois em um determinado momento, nem todas as baterias podem ter o mesmo status de carga. Em tal caso, o carrega- dor de bateria 28 interrompe a corrente de carga de uma bateria que tem um status de carga mais elevado que as outras.

[00067] Em uma modalidade, o sistema de bateria 26 é acoplado ao controlador de elevador 14 de modo que o controlador de elevador 14 é alimentado pelo sistema de bateria 26. Nessa modalidade, uma co- nexão a uma rede de energia de 230 V não é mais exigida.

[00068] A Fig. 8 ilustra de maneira esquemática uma modalidade de uma instalação de elevador 2 em um edifício 5, em que o sistema de bateria 26 e o conversor CC/CC 30 (30a, 30b) são posicionados no teto 5a do edifício 5. No entanto, observa-se que em outra modalidade, apenas um do sistema de bateria 26 e do conversor CC/CC 30 (30a, 30b) pode ser posicionado no teto 5a. Em uma modalidade, o sistema de bateria 26 ou o conversor CC/CC 30 (30a, 30b), ou ambos, são po- sicionados próximos, por exemplo, abaixo dos painéis solares. Em se- guida, o painel solar serve como uma tampa ou uma proteção para proteger os componentes do tempo ou das condições ambientais. Se uma proteção adicional ou melhor contra tais condições for desejada, uma estrutura separada (gabinete ou caixa) localizada próxima ao pai- nel solar no teto 5a pode ser fornecida para alojar o sistema de bateria 26 e/ou o conversor CC/CC 30 (30a, 30b).

[00069] Observa-se que o conceito de posicionar o sistema de bate- rias ou o conversor CC/CC 30 (30a, 30b) ou ambos no telhado 5a po- de ser aplicado a todos os sistemas que utilizam os painéis solares para as instalações de elevador de energia. Tais sistemas podem ou não usar um sistema de gerenciamento de energia conforme descrito na presente invenção.

[00070] De maneira vantajosa, o sistema de bateria 26 ou o conver- sor CC/CC 30 (30a, 30b) ou ambos não precisam ser posicionados no interior do edifício 5, por exemplo, no poço do elevador. Nenhum es- paço dentro do edifício 5 precisa ser reservado para o sistema de ba- teria 26 ou o conversor CC/CC 30 (30a, 30b). Isso fornece, por exem- plo, mais flexibilidade ao desenvolver a instalação de elevador 2 para um edifício específico 5, pois as exigências com relação ao espaço do sistema de bateria 26 e/ou o conversor CC/CC 30 (30a, 30b) não pre- cisam ser considerados. Dependendo de uma configuração específica da instalação do elevador 2 (por exemplo, a exigência de energia, o número de paradas/andares, edifício residencial ou comercial, etc.), o sistema de baterias 26 ou o conversor CC/CC 30 (30a, 30b) pode ser relativamente grande, mas o teto 5a, em geral, tem espaço suficiente para colocar todo o tamanho do sistema de bateria 26 e/ou do conver- sor CC/CC 30 (30a, 30b) próximo aos painéis solares.

[00071] Além disso, posicionamento do sistema de bateria 26 e/ou do conversor CC/CC 30 (30a, 30b) próximo da fonte de energia alter- nativa 4 (painel solar) minimiza o comprimento da trajetória de trans- missão (isto é, o comprimento do cabo) entre o painel solar e o siste- ma de bateria 26, e entre o sistema de bateria 26 e o conversor CC/CC 30 (30a, 30b). A perda de energia é, portanto, reduzida.

[00072] A instalação de elevador 2 pode ser configurada para co- municar as informações que se referem a um modo operacional geral ou atual, ou os parâmetros da instalação de elevador 2 a um operador ou proprietário do edifício, elevador de serviço e ao pessoal de manu- tenção, construtores ou visitantes, ou os usuários/passageiros do ele- vador, ou uma combinação desses grupos. Por exemplo, alguns ope- radores ou proprietários do edifício podem querer transmitir uma ima- gem "verde" ou ambiental mediante a comunicação de que a instala- ção do elevador 2 é alimentada por energia solar, por exemplo, em geral ou apenas temporariamente. O efeito do uso de energia solar na redução da área de CO2 no elevador do usuário pode ser também co- municado.

[00073] Comunicar o modo operacional ou os parâmetros pode ocorrer, por exemplo, através de indicadores iluminados liga- dos/desligados, monitores ou visores (de vídeo). Com referência às Figuras 1 e 8, a instalação de elevador 2 já tem terminais de andar 16 e terminais de carro 20. Além das suas funções convencionais, esses terminais 16, 20 podem ser configurados para comunicar o modo ope- racional ou os parâmetros. Em uma modalidade alternativa, indicado- res, monitores ou visores separados desses terminais 16, 20 podem ser fornecidos, por exemplo, em todos os andares ou apenas selecio- nados (por exemplo, na portaria) e/ou no interior dos carros 8. A Fig. 8 mostra uma modalidade que tem os dispositivos de exibição 42 sepa- rados dos terminais 16, 20, um sendo fornecido dentro do carro 8 e em um dos andares 10. No entanto, observa-se que os dispositivos de exibição 42 podem ser fornecidos em outros locais dentro da instala- ção de elevador 2 ou do edifício 5 também.

[00074] Os monitores ou visores (de vídeo), ou uma parte dos ter- minais 16, 20, ou como componentes separados, tais como os disposi- tivos de exibição 42, são vantajosos porque fornecem mais opções para a comunicação de informações com relação ao modo de funcio- namento, por exemplo, gráficos, os menus de vários níveis, em combi- nação com conteúdo multimídia, a informação meteorológica, etc. Os exemplos de tais informações são: a energia restante no sistema de bateria 26, por exemplo, expresso em número de viagens, percenta- gem real de potência fornecida pelo painel solar 4, a potência real ge- rada pelo painel solar (por exemplo, o nível de radiação), a potência real (regenerativa) gerada pela a unidade de motor 13, a "sobrecarga de energia solar" e/ou pensar por que, por exemplo, a velocidade do elevador é menor ou a luz do carro é diminuída.

[00075] As Figuras 9a, 9b e 9c mostram vários exemplos de símbo- los e pictogramas mostrados em um dispositivo de exibição 42. Na Fig. 9a, com um sol estilizado como plano de fundo, três pictogramas 44, 46 e 48 são mostrados, cada um representa um parâmetro da instala- ção de elevador 2 ou a fonte de energia alternativa 4. O pictograma 44 representa uma iluminação atual em percentual do painel solar, por exemplo, 99%. O pictograma 46 representa um número de viagens, por exemplo, 40, que são possíveis com a energia armazenada no sis- tema de bateria 26. O pictograma 48 representa uma proporção de uso de energia solar para uso da rede elétrica em porcentagem, por exemplo, a energia solar fornece 80% da energia e da rede de energia de 20%.

[00076] Conforme descrito acima, o sistema de gerenciamento de energia 1 pode operar a instalação de elevador em modo solar tempo- rária ou permanente (F3, F4). Nesses modos, um pictograma confor- me mostrado na Fig. 9b pode ser exibido para indicar que a instalação de elevador 2 está sendo executada apenas com energia solar. O pic- tograma mostrado na Fig. 9c pode ser exibido para indicar que a insta- lação de elevador 2 está funcionando em um modo híbrido.

[00077] Observa-se que os mais ou menos pictogramas, ou diferen- tes, podem ser mostrados no dispositivo de exibição 42. Além disso, em adição ou como uma alternativa a estes símbolos, o texto alfanu- mérico pode ser exibido também.

[00078] É evidente que se apresentou um sistema de gerenciamen- to de energia para uma instalação de elevador que satisfaz completa- mente os objetivos, os meios e as vantagens aqui definidos. Por exemplo, o sistema de gerenciamento de energia integra vários modos operacionais e executa de maneira seletiva esses modos dependendo dos parâmetros predeterminados. O sistema de gerenciamento de energia fornece a flexibilidade aprimorada que permite a operação e o uso da instalação de elevador sob uma variedade de diferentes condi- ções ambientais e econômicas. Por exemplo, isso permite que um ins- talador de instalações de elevador use o sistema de gerenciamento de energia em cada instalação de elevador de um determinado segmento (por exemplo, residências, média elevação), independente de um país específico ou suas condições climáticas. Em um país com um elevado número de dias de sol (por exemplo, na Índia), o sistema de gerencia- mento de energia pode operar uma instalação de elevador, por exem- plo, no modo de energia solar permanente, com ou sem acesso à rede elétrica e com ou sem realimentação de energia gerada (solar ou re- generativa). Por outro lado, em países do norte da Europa, o sistema de gerenciamento de energia pode operar uma instalação de elevador com energia solar somente durante os tempos de espera. Observa-se que o sistema de gerenciamento de energia é "inteligente", isto é, ele é programado para selecionar um modo adequado em vista das várias informações de status descritas acima.

Claims

1. Sistema de gerenciamento de energia (1) para uma ins- talação de elevador (2) acoplada a uma fonte de energia alternativa (4), caracterizado pelo fato de que compreende: um processador (22) que tem uma primeira entrada para acoplar a um dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26) para obter um parâmetro indicativo de um status de carga do dispositi- vo de armazenamento de energia elétrica (26), uma segunda entrada para acoplar à fonte de energia alternativa (4) para obter um parâme- tro indicativo da energia disponível a partir da fonte de energia alterna- tiva (4), uma terceira entrada para acoplar a uma rede de energia elé- trica (6) para obter um parâmetro indicativo de um status da rede de energia (6), e uma quarta entrada para acoplar a um controlador (14) da instalação de elevador (2) para obter um parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador (2), e um módulo de comutação (24) acoplado ao processador (22) para receber um sinal de controle a partir do processador (22), o módulo de comutação (24) tendo uma primeira porta para acoplar ao dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26), uma segunda porta para acoplar à fonte de energia alternativa (4), uma terceira porta para acoplar à rede de energia elétrica (6) e uma quarta porta para acoplar a um motor de acionamento (12) da instalação de elevador (2) a um do dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26), da fonte de energia alternativa (4) e da rede de energia elétrica (6), sendo que o processador (22) é configurado para processar pelo menos um dos parâmetros para selecionar um de uma pluralida- de de modos operacionais (F1-F6) da instalação de elevador (2) e pa- ra gerar o sinal de controle como uma função do modo de operação selecionado para fazer com que uma energia flua a partir de uma das portas do módulo de comutação (24) para outra porta do módulo de comutação (24).

2. Sistema de gerenciamento de energia (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador (22) é configurado ainda para detectar através do parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador (2), que um motor de acio- namento (12) da instalação de elevador (2) está em um modo regene- rativo, e para controlar o módulo de comutação (24) para permitir que energia flua a partir da quarta porta para uma da primeira porta e da terceira porta do módulo de comutação (24).

3. Sistema de gerenciamento de energia (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o processador (22) é configurado ainda para detectar através de pelo menos o parâ- metro indicativo da energia disponível a partir da fonte de energia al- ternativa (4) que um excesso de energia alternativa está disponível, e para controlar o módulo de comutação (24) para permitir que energia flua a partir da segunda porta para a terceira porta do módulo de co- mutação (24) de modo que energia alternativa é alimentada de volta para a rede de energia (6).

4. Sistema de gerenciamento de energia (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o processador (22) é configurado ainda para detectar através do parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador (2), que a instalação de elevador (2) está em um modo de espera, e para controlar o módulo de comutação (24) para fornecer energia a partir de uma da primeira porta e da segunda porta do módulo de comutação (24) para o controlador de elevador (14).

5. Sistema, que compreende: uma instalação de elevador (2) que tem um motor de acio- namento (12) e um controlador de elevador (14); uma fonte de energia alternativa (4) acoplada a um disposi- tivo de armazenamento de energia elétrica (26); e um sistema de gerenciamento de energia (1), caracterizado pelo fato de que o sistema de gerenciamento de energia (1) compre- ende um processador (22) e um módulo de comutação (24) acoplado ao processador (22) para receber um sinal de controle a partir do pro- cessador (22); sendo que o processador (22) tem uma primeira entrada para acoplar a um dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26) para obter um parâmetro indicativo de um status de carga do dis- positivo de armazenamento de energia elétrica (26), uma segunda en- trada para acoplar à fonte de energia alternativa (4) para obter um pa- râmetro indicativo da energia disponível a partir da fonte de energia alternativa (4), uma terceira entrada para acoplar a uma rede de ener- gia elétrica (6) para obter um parâmetro indicativo de um status da re- de de energia (6), e uma quarta entrada para acoplar a um controlador (14) da instalação de elevador (2) para obter um parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador (2), sendo que o módulo de comutação (24) tem uma primeira porta para acoplar ao dispositivo de armazenamento de energia elétri- ca (26), uma segunda porta para acoplar à fonte de energia alternativa (4), uma terceira porta para acoplar à rede de energia elétrica (6) e uma quarta porta para acoplar a um motor de acionamento (12) da ins- talação de elevador (2) a um do dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26), da fonte de energia alternativa (4) e da rede de energia elétrica (6), e sendo que o processador (22) é configurado para processar pelo menos um dos parâmetros para selecionar um de uma pluralida- de de modos operacionais (F1-F6) da instalação de elevador (2) e pa- ra gerar o sinal de controle como uma função do modo de operação selecionado para fazer com que uma energia flua a partir de uma das portas do módulo de comutação (24) para outra porta do módulo de comutação (24).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um conversor de tensão (30, 30a) acoplado entre o sistema de gerenciamento de energia (1) e o disposi- tivo de armazenamento de energia elétrica (26), sendo que o conver- sor de tensão (30, 30a) é configurado para converter uma tensão pre- determinada fornecida através de um link CC (32) para uma tensão adaptada a uma tensão predeterminada do dispositivo de armazena- mento de energia elétrica (26), e/ou para converter a tensão predeter- minada do dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26) para a tensão predeterminada do link CC (32).

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracte- rizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de carga (28) acoplado ao dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26) e a rede de energia (6, 6a) para carregar o dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26) com energia da rede de energia (6a, 6a), sen- do que a rede de energia é uma rede de energia monofásica (6a) ou uma rede de energia trifásica (6).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a fonte de energia alternativa (4), o conversor de ten- são (30, 30a) e o dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26) são posicionados em um teto (5a) de um edifício (5).

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o conversor de tensão (30, 30a) e o dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26) são posicionados próximos da fonte de energia alternativa (4).

10. Método de gerenciamento de energia para uma instala- ção de elevador (2), que compreende: processamento de pelo menos um parâmetro de um grupo que compreende um parâmetro indicativo de um status de carga de um dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26), um parâ- metro indicativo da energia disponível a partir de uma fonte de energia alternativa (4), um parâmetro indicativo de um status de uma rede de energia (6), e um parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador (2), caracterizado pelo fato de que o processamento é rea- lizado por um processador (22) que tem uma primeira entrada para acoplar ao dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26), uma segunda entrada para acoplar à fonte de energia alternativa (4), uma terceira entrada para acoplar à rede elétrica de energia (6), e uma quarta entrada para acoplar a um controlador (14) da instalação de elevador (2) para obter o parâmetro indicativo da operação da instala- ção de elevador (2); selecionar em resposta ao processamento de um de uma pluralidade de modos operacionais (F1-F6) da instalação de elevador (2); e gerar um sinal de controle para um módulo de comutação (24) como uma função do modo de operação selecionado, sendo que o módulo de comutação (24) tem uma primeira porta para acoplar ao dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26), uma segunda porta para acoplar à fonte de energia alternativa (4), uma terceira porta para acoplar à rede elétrica de energia (6), e uma quarta porta para acoplar a um motor de acionamento (12) da instalação de elevador (2) a um do dispositivo de armazenamento de energia elétrica (26), da fonte de energia alternativa (4) e da rede elétrica de energia (6), e sendo que o sinal de controle faz com que uma energia flua a partir de uma das portas do módulo de comutação (24) para outra porta do mó- dulo de comutação (24).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracteriza- do pelo fato de que compreende ainda detectar através do parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador (2) que um mo- tor de acionamento (12) da instalação de elevador (2) está em um mo- do regenerativo, e controlar o módulo de comutação (24) para permitir que energia flua a partir da quarta porta para uma da primeira porta e da terceira porta do módulo de comutação (24).

12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, carac- terizado pelo fato de que compreende ainda detectar através de pelo menos um parâmetro indicativo de energia disponível a partir da fonte de energia alternativa (4) que um excesso de energia alternativa está disponível, e controlar o módulo de comutação (24) para permitir que energia flua a partir da segunda porta para a terceira porta do módulo de comutação (24) de modo que energia alternativa é alimentada de volta para a rede de energia (6).

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 10 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda detec- tar através do parâmetro indicativo de uma operação da instalação de elevador (2) que a instalação de elevador (2) está em um modo de es- pera, e controlar o módulo de comutação (24) para fornecer energia a partir de uma da primeira porta e da segunda porta do módulo de co- mutação (24) para o controlador de elevador (14).