CN105633499B - 一种电梯应急装置中后备电源加热处理的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电梯应急装置中后备电源加热处理的方法及装置，其方法包括：基于温度传感器监测电池箱体内的第一环境温度；在判断所述第一环境温度低于预设的温度阈值时，基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热；在加热的过程中，基于温度传感器监测电池箱体内的第二环境温度；判断所述第二环境温度是否超过预设的第二温度阈值；在判断所述第二环境温度超过预设的第二温度阈值时，则停止对电池箱体内进行加热。在本发明实施例中，通过电池箱体内的传感器监测电池箱体内的环境温度，实现对整个电池箱体内的加温控制很好的控制电池箱体内的温度，可以实现整个后备电池组在低温环境下的工作稳定。

Description

一种电梯应急装置中后备电源加热处理的方法及装置

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种电梯应急装置中后备电源加热处理的方法及装置。

背景技术

中国当前大力推进城镇一体化建设推动高层建设发展，从而大动了电梯行业的蓬勃成长，电梯给人们的生活带来高效便捷的服务，因此电梯已成为重要公共交通的一部分，它对高层楼宇发挥着高效运输功能。随着我国社会经济的快速发展，还将持续稳步发展，截至2015年止，中国电梯拥有量已经超过400万台，并且电梯的每年呈20％的增长态势，世界上的75％基本上是中国制造，因此，电梯产业因其本身是根据具体需求而量身定制的特点，因而不出现产能过剩，这也是它稳步增长另一重要要素。但是，电梯是一种机电类的特种设备，发挥高效便捷功能的同时，它的安全与质量也是首要考虑的因素，电梯一旦发生故障或意外时候；如供电故障而引起困住乘客时，引起被困人员的焦燥不安甚至影响人身安全。因此如何保证乘客的安全，并得到及时救援是必须急待解决的问题。

解决因供电系统故障而导致电梯困人问题最直接的方式是增加电梯应急救援装置，因为我国目前由于电力紧张，特别是高峰拉闸限电频繁，或者电力负荷过大都会影响电梯的正常运行。现有状况就是增加电梯应急救援操作来代替人工救援。

电梯应急救援操作装置是当电梯发生供电系统故障时，能自动转换、检测并确认电梯在安全状态下，慢速驱动电梯向最近或预定楼层停靠，平层后开门释放乘客的一种装置，在供电恢复之前，该装置可使电梯退出正常服务。

然而由于电梯应急救援装置的工作环境基本是电子元器件的工作环境限制，如在严寒地区会导致发生供电系统故障需要启用电梯应急救援装置，为保证低温下电梯应急救援装置后备电源能投入工作，就需要对其后备电源进行技术设计，本发明就是针对电梯应急装置中的后备电源加热处理的方法及装置，为适应用工况环境而进行创新，填补现有电梯后备电源加热处理技术的空缺水平。对于解决电梯应急装置后备电源在超出常规低温工况下投入工作起到关键作用。

图1示出了现有的电梯应急装置结构原理图，整个电梯应急装置包括电源监测模块、控制模块、电池组模块、逆变单元等等，整个后备电源的工作原理：外电正常时电源监测模块监控电网状态给后备电源中的电池组模块进行充电，当电网故障后启动电梯应急装置中的后备电源供电，电梯应急装置断开市电与负载间连接，由电梯应急装置中的电池组模块提供能量，通过逆变单元将后备电源的电源逆变为设备负载所需要的交流电，达到后备使用的目的。

电梯应急装置中的后备电源依赖电池作为使用的能源，当设备处于室外或室内没有辅助加热设备时，在寒冷的环境中，普通的应急电源无法使用，或所释放出来的后备能量大幅降低达不到后备电源的使用目的。图2示出了电池容量与温度及放电电流关系示意图，图3示出了周围温度与放电容量的关系示意图，通过图中可以看出，温度越高，整个放电容量越大，放电电流越高，电池组在不同温度条件下的放电曲线：铅酸电池在低温条件下(-20℃)能释放的电池容量不足额定容量的40％，在大电流放电条件下3C(3倍额定电流)能够释放的电量不足额定容量的10％。锂电池在低温下能够释放电池的能量好于铅酸电池，但锂电池在低温条件下进行充电会影响电池的寿命，低温下充电也难以补充到额定容量，且环境温度越低，锂电池充电越慢，但很安全，但温度高充电快，电池发热，容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种电梯应急装置中后备电源加热处理的方法及装置，能够针对普通寒冷天气下的电梯应急装置的使用。

为了解决上述问题，本发明提出了一种电梯应急装置中后备电源加热处理的方法，包括如下步骤：

基于温度传感器监测电池箱体内的第一环境温度；

判断所述第一环境温度是否低于预设的第一温度阈值；

在判断所述第一环境温度低于预设的温度阈值时，基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热；

在加热的过程中，基于温度传感器监测电池箱体内的第二环境温度；

判断所述第二环境温度是否超过预设的第二温度阈值；

在判断所述第二环境温度超过预设的第二温度阈值时，则停止对电池箱体内进行加热。

所述第一温度阈值范围在-5℃至5℃之间，所述第二温度阈值范围在15℃至30℃之间。

所述电池箱体内设有保温层，所述保温层材料为硅酸铝纤维。

所述加热层由低压发热丝和硅橡胶组成，所述低压发热丝外由所述硅橡胶固定成型。

所述基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热中还包括：

基于电源检测模块检测市电状态，在判断所述市电状态为供电状态下时，基于市电供电模式对电池箱体内进行加热；在判断所述市电状态为非供电状态下时，基于电池箱体内的后备电源对电池箱体内进行加热。

相应的，本发明还提出了一种电梯应急装置，所述电梯应急装置包括后备电源电池箱，所述后备电源电池箱容纳有后备电源，所述后备电源电池箱包括：

温度传感器，用于监测电池箱体内的环境温度，所述环境温度包括第一环境温度和第二环境温度；

温度判断模块，用于判断环境温度与第一温度阈值或者第二温度阈值的关系，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值；

加热模块，用于在判断所述第一环境温度低于预设的温度阈值时，基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热；

加热关闭模块，用于在判断所述第二环境温度超过预设的第二温度阈值时，则停止对电池箱体内进行加热。

所述第一温度阈值范围在-5℃至5℃之间，所述第二温度阈值范围在15℃至30℃之间。

所述电池箱体内设有保温层，所述保温层材料为硅酸铝纤维。

所述加热层由低压发热丝和硅橡胶组成，所述低压发热丝外由所述硅橡胶固定成型。

所述电梯应急装置还包括电源检测模块，其中：

所述电源检测模块用于检测市电状态；

所述加热模块在电源检测模块判断所述市电状态为供电状态下时，基于市电供电模式对电池箱体内进行加热；在电源检测模块判断所述市电状态为非供电状态下时，基于电池箱体内的后备电源对电池箱体内进行加热。

在本发明实施例中，对电梯应急装置中的电池箱体构造一种保温层和加热层，整个电池箱体内具有一定的封闭空间性，可以实现对电池箱体内环境温度的保温，以及针对环境温度低于相关温度条件下时，实现对整个电池箱体内的加热。整个实现过程中，通过电池箱体内的传感器监测电池箱体内的环境温度，在低于预设的温度阈值条件时，实现对整个电池箱体内的加温控制，在高于整个温度阈值时，实现对加热功能的关闭，可以很好的控制电池箱体内的温度，可以实现整个后备电池组环境下的温度稳定，保障在应急条件发生时，实现整个后备电源放电电量的输出，也可以保障整个电池充点环境下的温度稳定。具体实施过程中，可以实现市电加热，也可以在应急情况下提供备用电池加热，保障环境温度的无缝可控性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有技术中的电梯应急装置结构示意图；

图2是现有技术中的电池容量与温度及放电电流关系示意图；

图3是现有技术中的周围温度与放电容量的关系示意图；

图4是本发明实施例中的电梯应急装置中后备电源加热处理的方法流程图；

图5是本发明实施例中的电梯应急装置中后备电源加热处理的方法另一流程图；

图6是本发明实施例中的后备电源电池箱结构示意图；

图7是本发明实施例中的电梯应急装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施过程中，图4示出了电梯应急装置中后备电源加热处理的方法流程图，具体步骤如下：

开始；

本发明实施例中的电梯应急装置中的电池箱体内设有保温层，该保温层材料可以是硅酸铝纤维，这种硅酸铝纤维具有良好的保温效果，整个电池箱体是一个密封的箱体，其内部可以容置电池组，这些电池组可以是锂电池组，也可以是铅酸电池组，电池箱体具有保温层结构，在整个保温层上端留有出线孔，保证电线进出，在容置有铅酸电池组的电池箱体上还设有通气孔。

S401、基于温度传感器监测电池箱体内的第一环境温度；

由图2至图3可以看到整个环境温度对电池放电量的影响，整个第一环境温度一般设置在0℃左右的幅度范围，比如-5℃至5℃之间，在具体实施过程中，这里以0℃为第一温度阈值。

S402、判断第一环境温度是否低于预设的第一温度阈值；

通过温度传感器实时监测电池箱体内的环境温度，这个环境温度在初始状态下是否低于第一温度阈值0℃时，如果低于则需要进入到S403中，如果高于第一温度阈值0℃时，则继续在S401中。整个实施过程中，是没有存在加热条件下。

S403、基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热；

具体实施过程中，整个电池箱体内设置有加热层，该加热层可以是由低压发热丝和硅橡胶组成，该低压发热丝外由硅橡胶固定成型，该结构可以保障了在电池箱体内绝缘加热，不影响到整个电池箱体电路结构。

S404、在加热的过程中，基于温度传感器监测电池箱体内的第二环境温度；

由于在整个加热的过程中，整个电池箱体内的环境温度是一直升高的，需要考虑到合适的环境温度来达到控制处于应急状态下的电池组在应急情况下的最大化放电效率，该温度不能超过一定的温度值，需要对整个过程的温度加以控制。

S405、判断第二环境温度是否超过预设的第二温度阈值；

由图2至图3可以看到整个环境温度对电池放电量的影响，其温度过高也容易造成对电池放电容量的劳损，需要控制第二环境温度在15℃至30℃之间，在具体实施过程中，这里可以以20℃为第二温度阈值。

在具体实施过程中，如果第二环境温度超过第二温度阈值20℃时，可以进入到S406，如果第二环境温度没有超过第二温度阈值20℃时，则继续进行监测过程。

S406、停止对电池箱体内进行加热。

结束。

具体实施过程中，第一环境温度和第二环境温度的监测可以由同一个温度传感器完成，也可以由不同的温度传感器完成，比如由温度传感器组组成的第一温度传感器和第二温度传感器，由第一温度传感器来监测第一环境温度，促发加热控制过程，由第二温度传感器来监测第二环境温度，来触发停止加热过程。

在具体实施过程中，本发明是一个循环过程，由于步骤S406停止加热后，其通过电池箱体保温层进行保温处理，能达到一定时间程度上的保温效果，但热量还是会散发出去，导致电池箱体热量损失，电池箱体内的环境温度在没有加热条件存在时，会一直降低下去，在降低到低于第一温度阈值条件下时，又重新启动加热过程，本发明实施例中的温度传感器一直处于工作状态，实时对电池箱体内的环境温度进行监测，即在步骤S406之后并非是真正的结束，而是步骤S401的开启过程。

具体实施过程中，图5示出了电梯应急装置中后备电源加热处理的方法另一流程图，具体步骤如下：

开始；

本发明实施例中的电梯应急装置中的电池箱体内设有保温层，该保温层材料可以是硅酸铝纤维，这种硅酸铝纤维具有良好的保温效果，整个电池箱体是一个密封的箱体，其内部可以容置电池组，这些电池组可以是锂电池组，也可以是铅酸电池组，电池箱体具有保温层结构，在整个保温层上端留有出线孔，保证电线进出，在容置有铅酸电池组的电池箱体上还设有通气孔。

在图5具体过程中，第一温度阈值为0℃，第二温度阈值为15℃。

S501、基于温度传感器监测电池箱体内的第一环境温度；

S502、判断第一环境温度是否低于0℃，如果低于0℃则进入到S503步骤，如果不低于，则继续S501步骤；

S503、基于电源检测模块检测市电状态；

电梯应急装置主要实现电梯应急作用，在应急状态产生时，才会启动后备电源，一般正常情况下，都是由市电来对电梯应急装置供电。

S504、判断市电是否处于供电状态，如果存在供电状态则进入S505，否则进入S506；

S505、基于市电供电模式对电池箱体内进行加热；

S506、基于电池箱体内的后备电源对电池箱体内进行加热；

具体实施过程中，整个电池箱体内设置有加热层，该加热层可以是由低压发热丝和硅橡胶组成，该低压发热丝外由硅橡胶固定成型，该结构可以保障了在电池箱体内绝缘加热，不影响到整个电池箱体电路结构。步骤S506和步骤S505，只是接入供电模式的不同，其实质都是完成对电池箱体内的环境温度加热过程。

S507、在加热的过程中，基于温度传感器监测电池箱体内的第二环境温度；

由于在整个加热的过程中，整个电池箱体内的环境温度是一直升高的，需要考虑到合适的环境温度来达到控制处于应急状态下的电池组在应急情况下的最大化放电效率，该温度不能超过一定的温度值，需要对整个过程的温度加以控制。

S508、判断第二环境温度是否超过15℃，如果超过15℃则进入到S509.否则继续监测第二环境温度进行S507；

S509、停止对电池箱体内进行加热。

结束。

具体实施过程中，第一环境温度和第二环境温度的监测可以由同一个温度传感器完成，也可以由不同的温度传感器完成，比如由温度传感器组组成的第一温度传感器和第二温度传感器，由第一温度传感器来监测第一环境温度，促发加热控制过程，由第二温度传感器来监测第二环境温度，来触发停止加热过程。

在具体实施过程中，本发明是一个循环过程，由于步骤S509停止加热后，其通过电池箱体保温层进行保温处理，能达到一定时间程度上的保温效果，但热量还是会散发出去，导致电池箱体热量损失，电池箱体内的环境温度在没有加热条件存在时，会一直降低下去，在降低到低于0℃时，又重新启动加热过程，本发明实施例中的温度传感器一直处于工作状态，实时对电池箱体内的环境温度进行监测，即在步骤S509之后并非是真正的结束，而是步骤S501的开启过程。

图5仅仅是针对具体的温度阈值进行的实施例说明，在具体应用中，也可以采用第一温度阈值范围内，第二温度阈值范围内的其他值进行实施过程。

相应的，图6示出了本发明实施例中的后备电源电池箱结构示意图，后备电源电池箱位于电梯应急装置中，该后备电源电池箱容纳有后备电源，该电池箱体内设有保温层，该保温层材料可以是硅酸铝纤维，这种硅酸铝纤维具有良好的保温效果，整个电池箱体是一个密封的箱体，其内部可以容置电池组，这些电池组可以是锂电池组，也可以是铅酸电池组，电池箱体具有保温层结构，在整个保温层上端留有出线孔，保证电线进出，在容置有铅酸电池组的电池箱体上还设有通气孔。

该后备电源电池箱包括：

温度传感器，用于监测电池箱体内的环境温度，该环境温度包括第一环境温度和第二环境温度；

温度判断模块，用于判断环境温度与第一温度阈值或者第二温度阈值的关系，该第一温度阈值小于所述第二温度阈值；

加热模块，用于在判断第一环境温度低于预设的温度阈值时，基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热；

加热关闭模块，用于在判断所述第二环境温度超过预设的第二温度阈值，如果超过第二温度阈值时，则停止对电池箱体内进行加热。

具体实施过程中，第一温度阈值范围在-5℃至5℃之间，第二温度阈值范围在15℃至30℃之间。

整个加热模块在电池箱具体体现为加热层，该加热层由低压发热丝和硅橡胶组成，该低压发热丝外由所述硅橡胶固定成型。

具体实施过程中，该温度传感器可以实时监测到电池箱体内的环境温度，这个环境温度不管是第一温度阈值，还是高于第二温度阈值时，都会触发工作电路，在温度传感器监测电池箱体内的环境温度低于第一温度阈值时，则触发加热模块进行加热，在加热的过程中，温度传感器又实时监测环境温度，当监测到电池箱体内的环境温度高于第二温度阈值时，触发加热关闭模块关闭供电，停止加热过程。

相应的，图7示出了本发明实施例中的电梯应急装置结构示意图，该电梯应急装置包括后备电源电池箱和电源检测模块，其中：

该后备电源电池箱容纳有后备电源，该电池箱体内设有保温层，该保温层材料可以是硅酸铝纤维，这种硅酸铝纤维具有良好的保温效果，整个电池箱体是一个密封的箱体，其内部可以容置电池组，这些电池组可以是锂电池组，也可以是铅酸电池组，电池箱体具有保温层结构，在整个保温层上端留有出线孔，保证电线进出，在容置有铅酸电池组的电池箱体上还设有通气孔。

该后备电源电池箱包括：

温度传感器，用于监测电池箱体内的环境温度，该环境温度包括第一环境温度和第二环境温度；

温度判断模块，用于判断环境温度与第一温度阈值或者第二温度阈值的关系，该第一温度阈值小于所述第二温度阈值；

加热模块，用于在判断第一环境温度低于预设的温度阈值时，基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热；

加热关闭模块，用于在判断所述第二环境温度超过预设的第二温度阈值，如果超过第二温度阈值时，则停止对电池箱体内进行加热；

后备电源电池组，用于在应急条件下的供电模式。

具体实施过程中，该电源检测模块用于检测市电状态；加热模块在电源检测模块判断市电状态为供电状态下时，基于市电供电模式对电池箱体内进行加热；在电源检测模块判断市电状态为非供电状态下时，基于电池箱体内的后备电源(即后备电源电池组)对电池箱体内进行加热。

具体实施过程中，第一温度阈值范围在-5℃至5℃之间，第二温度阈值范围在15℃至30℃之间。

整个加热模块在电池箱具体体现为加热层，该加热层由低压发热丝和硅橡胶组成，该低压发热丝外由所述硅橡胶固定成型。

具体实施过程中，该温度传感器可以实时监测到电池箱体内的环境温度，这个环境温度不管是第一温度阈值，还是高于第二温度阈值时，都会触发工作电路，在温度传感器监测电池箱体内的环境温度低于第一温度阈值时，则触发加热模块进行加热，在加热的过程中，温度传感器又实时监测环境温度，当监测到电池箱体内的环境温度高于第二温度阈值时，触发加热关闭模块关闭供电，停止加热过程。

本发明的装置实施例中各功能模块的功能可参见本发明方法实施例中的处理流程，这里不再赘述。

在本发明实施例中，对电梯应急装置中的电池箱体构造一种保温层和加热层，整个电池箱体内具有一定的封闭空间性，可以实现对电池箱体内环境温度的保温，以及针对环境温度低于相关温度条件下时，实现对整个电池箱体内的加热。整个实现过程中，通过电池箱体内的传感器监测电池箱体内的环境温度，在低于预设的温度阈值条件时，实现对整个电池箱体内的加温控制，在高于整个温度阈值时，实现对加热功能的关闭，可以很好的控制电池箱体内的温度，可以实现整个后备电池组环境下的温度稳定，保障在应急条件发生时，实现整个后备电源放电电量的输出，也可以保障整个电池充点环境下的温度稳定。具体实施过程中，可以实现市电加热，也可以在应急情况下提供备用电池加热，保障环境温度的无缝可控性。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的电梯应急装置中后备电源加热处理的方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种电梯应急装置中后备电源加热处理的方法，其特征在于，所述电梯应急装置包括电源监测模块、控制模块、逆变单元、后备电源电池箱，后备电源的工作原理为：外电正常时电源监测模块监控电网状态给后备电源中的电池组模块进行充电，当电网故障后启动电梯应急装置中的后备电源供电，电梯应急装置断开市电与负载间连接，由电梯应急装置中的电池组模块提供能量，通过逆变单元将后备电源的电源逆变为设备负载所需要的交流电；包括如下步骤：

基于温度传感器监测电池箱体内的第一环境温度；

判断所述第一环境温度是否低于预设的第一温度阈值；

在判断所述第一环境温度低于预设的温度阈值时，基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热，基于电源检测模块检测市电状态，在判断所述市电状态为供电状态下时，基于市电供电模式对电池箱体内进行加热；在判断所述市电状态为非供电状态下时，基于电池箱体内的后备电源对电池箱体内进行加热；所述电池箱体是一个密封的箱体，所述电池箱体内设有保温层，所述保温层材料为硅酸铝纤维，所述加热层由低压发热丝和硅橡胶组成，所述低压发热丝外由所述硅橡胶固定成型；

在加热的过程中，基于温度传感器监测电池箱体内的第二环境温度；

判断所述第二环境温度是否超过预设的第二温度阈值；

在判断所述第二环境温度超过预设的第二温度阈值时，则停止对电池箱体内进行加热。

2.如权利要求1所述的电梯应急装置中后备电源加热处理的方法，其特征在于，所述第一温度阈值范围在-5℃至5℃之间，所述第二温度阈值范围在15℃至30℃之间。

3.一种电梯应急装置，其特征在于，所述电梯应急装置包括电源监测模块、控制模块、逆变单元、后备电源电池箱，所述后备电源电池箱容纳有后备电源，后备电源的工作原理为：外电正常时电源监测模块监控电网状态给后备电源中的电池组模块进行充电，当电网故障后启动电梯应急装置中的后备电源供电，电梯应急装置断开市电与负载间连接，由电梯应急装置中的电池组模块提供能量，通过逆变单元将后备电源的电源逆变为设备负载所需要的交流电；所述后备电源电池箱包括：

温度传感器，用于监测电池箱体内的环境温度，所述环境温度包括第一环境温度和第二环境温度；

温度判断模块，用于判断环境温度与第一温度阈值或者第二温度阈值的关系，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值；

加热模块，用于在判断所述第一环境温度低于预设的温度阈值时，基于电池箱体内的加热层对电池箱体内进行加热，在电源检测模块判断所述市电状态为供电状态下时，基于市电供电模式对电池箱体内进行加热；在电源检测模块判断所述市电状态为非供电状态下时，基于电池箱体内的后备电源对电池箱体内进行加热；所述电池箱体内设有保温层，所述保温层材料为硅酸铝纤维，所述加热层由低压发热丝和硅橡胶组成，所述低压发热丝外由所述硅橡胶固定成型；

加热关闭模块，用于在判断所述第二环境温度超过预设的第二温度阈值时，则停止对电池箱体内进行加热；

所述电源检测模块用于检测市电状态。

4.如权利要求3所述的电梯应急装置，其特征在于，所述第一温度阈值范围在-5℃至5℃之间，所述第二温度阈值范围在15℃至30℃之间。