CN109896369B - 大楼后备电源设备、控制方法、装置以及电梯系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种大楼后备电源设备、控制方法、装置以及电梯系统，所述大楼后备电源设备包括电能适配模块、驱动切换模块、储能模块以及电梯系统控制模块；驱动切换模块分别连接电能适配模块、储能模块以及电梯系统控制模块；电能适配模块还用于连接大楼供电主回路；其中，电梯系统控制模块在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；驱动切换模块基于放电指令，从储能模块获取电能并传输给电能适配模块；电能适配模块将电能适配后传输给大楼供电主回路，从而本申请能够在预设启动后备电源事件发生的情况下通过驱动切换模块控制储能模块为大楼供电，并克服了传统技术响应不及时的问题，降低了大楼设置备用电源成本。

Description

大楼后备电源设备、控制方法、装置以及电梯系统

技术领域

本申请涉及电梯技术领域，特别是涉及一种大楼后备电源设备、控制方法、装置以及电梯系统。

背景技术

现代大楼的正常运行，需要稳定的供电系统做支持。为了能够保证现代大楼能够不间断的正常运行，不仅需要配备常用供电电源，还得配备备用电源。而目前，现代大楼大多数都采用发电机组作为备用电源，但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统现代大楼的备用电源的成本高，响应不及时。

发明内容

基于此，有必要针对传统现代大楼的备用电源的成本高，不够节能环保的问题，提供一种大楼后备电源设备、电梯系统、大楼后备电源控制以及装置。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种大楼后备电源设备，包括电能适配模块、驱动切换模块、储能模块以及电梯系统控制模块；

驱动切换模块分别连接电能适配模块、储能模块以及电梯系统控制模块；电能适配模块还用于连接大楼供电主回路；

其中，电梯系统控制模块在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；驱动切换模块基于放电指令，从储能模块获取电能并传输给电能适配模块；电能适配模块将电能适配后传输给大楼供电主回路。

在其中一个实施例中，预设启动后备电源事件包括大楼供电主回路出现供电故障；

电梯系统控制模块在监控到大楼供电主回路出现供电故障时，向驱动切换模块发送放电指令。

在其中一个实施例中，预设启动后备电源事件还包括用电高峰时段到来时；

电梯系统控制模块在监控到用电高峰时段到来时，向驱动切换模块发送放电指令。

在其中一个实施例中，电梯系统控制模块在监控到用电高峰时段结束时、且大楼供电主回路处于正常供电状态时，向驱动切换模块发送充电指令；

驱动切换模块基于充电指令，驱动电能适配模块获取大楼供电主回路上的电能；电能适配模块对电能进行适配，并通过驱动切换模块为储能模块充电。

在其中一个实施例中，还包括用于连接电梯曳引电机的通断开关；

通断开关分别连接驱动切换模块、电梯系统控制模块；

其中，电梯系统控制模块在监控到电梯曳引电机在第一类预设情景下转动时，向驱动切换模块发送第一闭合指令；驱动切换模块基于第一闭合指令闭合通断开关，从电梯曳引电机中取电、为储能模块充电；第一类预设场景包括电梯空载上行或满载下行；

电梯系统控制模块在监控到大楼供电主回路处于第二类预设情景时，向驱动切换模块发送第二闭合指令；驱动切换模块基于第二闭合指令闭合通断开关，从储能模块中取电，为电梯系统控制模块供电；第二类预设场景包括大楼供电主回路出现故障或处于供电高峰时段。

在其中一个实施例中，驱动切换模块包括驱动单元以及电能切换单元；

驱动单元分别连接电能适配模块、电梯系统控制模块和电能切换单元；

电能切换单元分别连接电能适配模块、储能模块和通断开关。

在其中一个实施例中，储能模块为以下电池组中的任意一种或者任意组合：用于替换电梯对重的对重电池组、设于电梯轿厢上的轿厢电池组和设于电梯井道的墙壁上的井道电池组。

另一方面，本申请实施例提供了一种基于上述大楼后备电源设备的大楼后备电源控制方法，包括以下步骤：

在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；放电指令用于指示驱动切换模块从储能模块获取电能，并通过电能适配模块传输给大楼供电主回路。

又一方面，本申请实施例提供了一种大楼后备电源控制装置，包括：

指令发送模块，用于在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；放电指令用于指示驱动切换模块从储能模块获取电能，并通过电能适配模块传输给大楼供电主回路。

再一方面，本申请实施例提供了一种电梯系统，包括如权利要求1至7任一项的大楼后备电源设备。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请实施例所述的大楼后备电源设备包括电能适配模块、驱动切换模块、储能模块以及电梯系统控制模块，具体的，驱动切换模块分别连接电能适配模块、储能模块以及电梯系统控制模块；电能适配模块还用于连接大楼供电主回路，其中，电梯系统控制模块在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；驱动切换模块基于放电指令，从储能模块获取电能并传输给电能适配模块；电能适配模块将电能适配后传输给大楼供电主回路，通过电梯系统控制模块监控需要启动大楼后备电源设备的预设启动后备电源事件，在监控到预设启动后备电源事件时通过驱动切换模块控制储能模块为大楼供电，保证大楼正常运行，克服了传统技术利用发电机组作为备用电源响应不及时的问题，进一步的，本申请大楼后备电源设备是在电梯系统控制模块的基础上进行改进的，降低大楼后备电源设备的设计以及安装成本。

附图说明

图1为一个实施例中本申请大楼后备电源设备的结构示意图；

图2为一个实施例中电源适配模块的结构示意图；

图3为又一个实施例中本申请大楼后备电源设备的结构示意图；

图4为另一个实施例中本申请大楼后备电源设备的结构示意图；

图5为一个实施例中本申请电梯系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设置”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统现代大楼的备用电源的成本高，响应不及时的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种大楼后备电源设备，包括电能适配模块11、驱动切换模块13、储能模块15以及电梯系统控制模块17；

驱动切换模块13分别连接电能适配模块11、储能模块15以及电梯系统控制模块17；电能适配模块11还用于连接大楼供电主回路19；

其中，电梯系统控制模块17在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块13发送放电指令；驱动切换模块13基于放电指令，从储能模块15获取电能并传输给电能适配模块11；电能适配模块11将电能适配后传输给大楼供电主回路19。

需要说明的是，电能适配模块用于从大楼供电主回路上获取电能，并将获取到的大楼供电主回路的交流电转换成直流电并将电压降至合适的范围传输给驱动切换模块，还用于通过驱动切换模块获取储能模块释放的电能，并将获取的储能模块的直流电转换成与大楼供电主回路等电压的交流电，传输给大楼供电主回路。其中，大楼供电主回路用于给大楼中的用电负载供电，例如，给电梯系统、照明系统、冷气系统、监控系统等等用电负载供电。大楼供电主回路用于给用电负载供电的电能，直接来自市电，因此，市电的正常运行，直接影响大楼的正常运行。在一个示例中，如图2所示，电能适配模块11由六个开关管组成，具体的，开关管为MOS(metal-oxide-semiconductor，金属-氧化物-半导体)管。

驱动切换模块用于驱动电能适配模块，具体的，驱动切换模块驱动电能适配模块将大楼供电主回路的交流电转换成直流电输出，或者驱动电能适配模块将储能模块输出的直流电转换成交流电输出。驱动切换模块还用于对电能适配模块传输的电能进行电压变换和限流给储能模块充电，对储能模块输出的电能进行电压变换和限流传输给电能适配模块。

在一个具体的实施例中，如图3所示，驱动切换模块13包括驱动单元131以及电能切换单元133；驱动单元131分别连接电能适配模块11、电梯系统控制模块17和电能切换单元133；电能切换单元133分别连接电能适配模块11、储能模块15和通断开关31。需要说明的是，驱动单元用于驱动电能适配模块，电能切换单元用于对电能适配模块传输的电能进行电压变换和限流给储能模块充电，对储能模块输出的电能进行电压变换和限流传输给电能适配模块。

储能模块用于储备电能，以备在因市电出现故障因引起的大楼供电主回路出现供电故障时，为大楼供电主回路供电，保障大楼正常运行。为了节约储能模块安置空间以及安置成本，在一个具体的实施例中，储能模块为以下电池组中的任意一种或者任意组合：用于替换电梯对重的对重电池组、设于电梯轿厢上的轿厢电池组和设于电梯井道的墙壁上的井道电池组。利用传统技术中电梯系统的已有空间安置电池组，可节约电池组占据大楼监控，降低电池组安置成本。其中，将对重电池组用作于电梯对重，不仅节约电池组的安置成本，还节省了电梯对重的成本。在电梯井道的墙壁上安置井道电池组，使得能够充分利用井道空间，节约电池组占据大楼的空间。在轿厢上安置合适数量的轿厢电池组，也可节约电池组占据大楼的空间。以上电池组的组合以及数量，可根据大楼实际需求而定。

本申请中的电梯系统控制模块不仅具备监控调度电梯系统的功能，用于实现电梯的调度和电梯运行状态的监控，还具备监控预设启动后备电源事件的功能，具体的，在电梯系统控制模块监控到预设启动后备电源事件时，发送放电指令驱动切换模块。需要说明的是，预设启动后备电源事件为大楼供电主回路需要大楼后备电源设备中的储能模块作为补充电源或者电能来源的事件。例如，预设启动后备电源事件为大楼供电主回路从市电获得的电能不稳定或者不充足时，或者，预设启动后备电源事件为高电价时段到来时。

在一个具体的实施例中，预设启动后备电源事件包括大楼供电主回路出现供电故障；电梯系统控制模块在监控到大楼供电主回路出现供电故障时，向驱动切换模块发送放电指令。电梯系统控制模块监控大楼供电主回路，并在大楼供电主回路出现供电故障，例如，大楼供电主回路失电、供电不稳定等故障，电梯系统控制模块向驱动切换模块发出放电指令，以使驱动切换模块根据放电指令从储能模块获取电能并传输给电能适配模块。

在另一个具体的实施例中，预设启动后备电源事件还包括用电高峰时段到来时；电梯系统控制模块在监控到用电高峰时段到来时，向驱动切换模块发送放电指令，具体的，根据供电局统计的用电高峰，在电梯系统控制模块内预先设置用电高峰时段，在电梯系统控制模块监控到用电高峰时段到来时，电梯系统控制模块向驱动切换模块发送放电指令，以使驱动切换模块基于放电指令从储能模块获取电能并传输给电能适配模块。将用电高峰时段设定为预设启动后备电源事件，利用储能模块放出的电能补充大楼供电主回路的供电不足，降低电网的供电压力。

需要说明的是，电梯系统控制模块处理大楼供电主回路出现供电故障的优先级高于电梯系统控制模块处理用电高峰时段到来时的优先级，即无论在什么状态下，只要电梯系统控制模块监控大楼供电主回路出现供电故障，优先处理。

本申请大楼后备电源设备的各实施例中，包括电能适配模块、驱动切换模块、储能模块以及电梯系统控制模块，具体的，驱动切换模块分别连接电能适配模块、储能模块以及电梯系统控制模块；电能适配模块还用于连接大楼供电主回路，其中，电梯系统控制模块在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；驱动切换模块基于放电指令，从储能模块获取电能并传输给电能适配模块；电能适配模块将电能适配后传输给大楼供电主回路，通过电梯系统控制模块监控需要启动大楼后备电源设备的预设启动后备电源事件，在监控到预设启动后备电源事件时通过驱动切换模块控制储能模块为大楼供电，保证大楼正常运行，克服了传统技术利用发电机组作为备用电源响应不及时的问题，进一步的，本申请大楼后备电源设备是在电梯系统控制模块的基础上进行改进的，降低大楼后备电源设备的设计以及安装成本。

在一个具体的实施例中，电梯系统控制模块在监控到用电高峰时段结束时、且大楼供电主回路处于正常供电状态时，向驱动切换模块发送充电指令；

驱动切换模块基于充电指令，驱动电能适配模块获取大楼供电主回路上的电能；电能适配模块对电能进行适配，并通过驱动切换模块为储能模块充电。

需要说明的是，为了保证储能模块能够保持充足的电能，以备使用，电梯系统控制模块在用电高峰时段结束时、且大楼供电主回路处于正常供电状态时，电梯系统控制模块向驱动切换模块发送充电指令，以使驱动切换模块根据充电指令驱动电能适配模块获取大楼供电主回路上的电能，为储能模块充电。

本申请大楼后备电源设备的各实施例中，在电梯系统控制模块中增设通过预设时段来控制储能模块充放电，使得本申请大楼后备电源设备不仅可应对大楼出现供电故障的情况，还可在预先设定好的时段内对大楼进行供电，使得能够分时段合理地为大楼补充供电。

在一个实施例中，如图3所示，还包括用于连接电梯曳引电机33的通断开关31；

通断开关31分别连接驱动切换模块13、电梯系统控制模块17；

其中，电梯系统控制模块17在监控到电梯曳引电机33在第一类预设情景下转动时，向驱动切换模块13发送第一闭合指令；驱动切换模块13基于第一闭合指令闭合通断开关31，从电梯曳引电机33中取电、为储能模块充电；第一类预设场景包括电梯空载上行或满载下行；

电梯系统控制模块17在监控到大楼供电主回路19处于第二类预设情景时，向驱动切换模块13发送第二闭合指令；驱动切换模块13基于第二闭合指令闭合通断开关31，从储能模块15中取电，为电梯系统控制模块17供电；第二类预设场景包括大楼供电主回路19出现故障或处于供电高峰时段。

需要说明的是，如图4所示，通断开关31通过电梯曳引电机33的供电回路35连接电梯曳引电机33，进一步的，供电回路35包括整流电路351、电容器353以及逆变电路355。

通断开关受电梯系统控制模块的控制，实现导通或断开驱动切换模块与电梯曳引电机的用电回路的连接，以及电能切换单元与电梯系统控制模块的连接。在一个具体的实施例中，如图4所示，通断开关31为接触器KM1；驱动切换模块根据闭合指令，为接触器KM1供电，控制接触器KM1闭合。

在正常情况下，电梯曳引电极的用电回路从大楼供电主回路获取电能，供给电梯曳引电机使用。第一类预设场景为电梯曳引电机因受外部机械力而转动，在一个示例中，第一类预设场景为电梯空载上行或满载下行。电梯曳引电机在第一类预设场景下运行不耗费电能，反而因电机的转动产生电能，为了能够将该部分电能收集起来，在电梯系统控制模块监控到电梯曳引电机在第一类预设场景下运行时，向驱动切换模块发送第一闭合指令，以使驱动切换模块根据第一闭合指令控制通断开关闭合，接收电梯曳引电机产生的电能为储能模块充电。

为了电梯能够时时处于工作状态，保证大楼后备电源设备能够安全可靠的运行，电梯系统控制模块在监控到大楼供电主回路出现第二类预设情景时，向驱动切换模块发送第二闭合指令，以闭合通断开关，使得储能模块为电梯系统控制模块充电，保证在大楼供电主回路处于第二类预设情景下时，电梯系统能够得到正常供电，其中，第二类预设场景包括大楼供电主回路出现故障或处于供电高峰时段。

本申请大楼后备电源设备的各实施例中，在第一类预设场景下，将电梯曳引电机作为发电机，将其产生的电能为储能模块充电，从而能够充分利用电梯曳引电机充分，不仅降低了大楼的用电成本，还使得本申请更加环保；在第二类预设场景下，电梯系统控制模块从储能模块获取电能保证自身运行，进而保证了大楼后备电源设备的正常运行，提高了大楼后备电源设备的可靠性。

在一个实施例中，还包括告警设备；

告警设备连接电梯系统控制模块；

其中，电梯系统控制模块在监控到大楼供电主回路出现供电故障时，控制告警设备发出告警。

需要说明的是，在电梯系统控制模块在监控到大楼供电主回路出现供电故障时，控制告警设备发出告警，从而通过相关技术人员对供电线路进行检修。在一个示例中，告警设备为声音告警设备或光告警设备。

本申请大楼后备电源设备的各实施例中，通过告警设备通知相关技术人员检修供电线路，提高故障检修的响应速度。

在一个实施例中，提供了一种电梯系统，包括如本申请大楼后备电源系统实施例所述的大楼后备电源系统。

需要说明的是，如图5所示，在一个示例中，电梯系统包括电能适配模块11、驱动切换模块13、储能模块15、电梯系统控制模块17、通断开关31以及电梯曳引电机的用电回路35；

驱动切换模块13分别连接电能适配模块11、储能模块15以及电梯系统控制模块17，并通过通断开关连接电梯曳引电机的用电回路33；电能适配模块11还用于连接大楼供电主回路19；大楼供电主回路19为电梯曳引电机的用电回路供电33；

其中，电梯系统控制模块17在监控到大楼供电主回路19出现供电故障时，向驱动切换模块13发送第一放电指令；

驱动切换模块13根据第一放电指令，从储能模块15获取电能并传输给电能适配模块11；

电能适配模块11将电能适配后传输给大楼供电主回路19。

进一步的，如图5所示，储能模块15为以下电池组中的一种或者任意组合：对重电池组、轿厢电池组或井道电池组；

对重电池组15用于替换电梯对重53；轿厢电池组15设置在电梯轿厢51上；井道电池组15设置在电梯井道的墙壁55上。

需要说明的是，本申请电梯系统中各技术特征与本申请大楼后备电源设备中对应的技术特征相同，各技术特征的相关描述请参照本申请大楼后备电源设备各实施例中描述，此处不再赘述。

本申请电梯系统的各实施例中，不仅具备传统电梯的功能，还可作为大楼的后备电源使用，从而避免了因需要额外为大楼设计备用电源而成本投入。

在一个实施例中，还提供了一种大楼后备电源控制方法，包括以下步骤：

步骤S61，在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；放电指令用于指示驱动切换模块从储能模块获取电能，并通过电能适配模块传输给大楼供电主回路。

需要说明的是，驱动切换模块接收第一放电指令；第一放电指令为电梯系统控制模块在监控到大楼供电主回路出现供电故障时发出的；

驱动切换模块根据第一放电指令，从储能模块获取电能，并通过电能适配模块传输给大楼供电主回路。详细地请参照本申请大楼后备电源设备各实施例中的描述，此处不在赘述。

在一个实施例中，还提供了一种大楼后备电源控制装置，包括：

指令发送模块，用于在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；放电指令用于指示驱动切换模块从储能模块获取电能，并通过电能适配模块传输给大楼供电主回路。

关于大楼后备电源控制装置的具体限定可以参见上文中对于大楼后备电源控制方法的限定，在此不再赘述。上述大楼后备电源控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种大楼后备电源设备，其特征在于，包括电能适配模块、驱动切换模块、储能模块、电梯系统控制模块以及用于连接电梯曳引电机的通断开关；

所述驱动切换模块分别连接所述电能适配模块、所述储能模块以及所述电梯系统控制模块；所述电能适配模块还用于连接大楼供电主回路；所述通断开关分别连接所述驱动切换模块、所述电梯系统控制模块；

其中，所述电梯系统控制模块在监控到预设启动后备电源事件时，向所述驱动切换模块发送放电指令；所述驱动切换模块基于所述放电指令，从所述储能模块获取电能并传输给所述电能适配模块；所述电能适配模块将电能适配后传输给所述大楼供电主回路；所述电梯系统控制模块在监控到所述电梯曳引电机在第一类预设情景下转动时，向所述驱动切换模块发送第一闭合指令；所述驱动切换模块基于所述第一闭合指令闭合所述通断开关，从所述电梯曳引电机中取电、为所述储能模块充电；所述第一类预设情 景包括电梯空载上行或满载下行；所述电梯系统控制模块在监控到所述大楼供电主回路处于第二类预设情景时，向所述驱动切换模块发送第二闭合指令；所述驱动切换模块基于所述第二闭合指令闭合所述通断开关，从所述储能模块中取电，为所述电梯系统控制模块供电；所述第二类预设情 景包括所述大楼供电主回路出现故障或处于供电高峰时段；

所述驱动切换模块包括驱动单元以及电能切换单元；所述驱动单元分别连接所述电能适配模块、所述电梯系统控制模块和所述电能切换单元；所述电能切换单元分别连接所述电能适配模块、所述储能模块和所述通断开关。

2.根据权利要求1所述的大楼后备电源设备，其特征在于，所述预设启动后备电源事件包括所述大楼供电主回路出现供电故障；

所述电梯系统控制模块在监控到所述大楼供电主回路出现供电故障时，向所述驱动切换模块发送所述放电指令。

3.根据权利要求1所述的大楼后备电源设备，其特征在于，所述预设启动后备电源事件还包括用电高峰时段到来时；

所述电梯系统控制模块在监控到所述用电高峰时段到来时，向所述驱动切换模块发送所述放电指令。

4.根据权利要求3所述的大楼后备电源设备，其特征在于，

所述电梯系统控制模块在监控到所述用电高峰时段结束时、且所述大楼供电主回路处于正常供电状态时，向所述驱动切换模块发送充电指令；

所述驱动切换模块基于所述充电指令，驱动所述电能适配模块获取所述大楼供电主回路上的电能；所述电能适配模块对电能进行适配，并通过所述驱动切换模块为所述储能模块充电。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的大楼后备电源设备，其特征在于，

所述储能模块为以下电池组中的任意一种或者任意组合：用于替换电梯对重的对重电池组、设于电梯轿厢上的轿厢电池组和设于电梯井道的墙壁上的井道电池组。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的大楼后备电源设备的大楼后备电源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；所述放电指令用于指示所述驱动切换模块从储能模块获取电能，并通过电能适配模块传输给大楼供电主回路。

7.一种基于权利要求1-5任一项所述的大楼后备电源设备的大楼后备电源控制装置，其特征在于，包括：

指令发送模块，用于在监控到预设启动后备电源事件时，向驱动切换模块发送放电指令；所述放电指令用于指示所述驱动切换模块从储能模块获取电能，并通过电能适配模块传输给大楼供电主回路。

8.一种电梯系统，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的大楼后备电源设备。

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