CN114123271A - 一种电梯控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电梯控制系统，包括：电源输入模块，与市电连接，为后续电路提供恒功率的电能；电源监视与智能储能模块，与所述电源输入模块连接，用于接收并存储所述电源输入模块传输的电能；电源输出模块，与所述电源监视与智能储能模块连接，所述电源监视与智能储能模块还用于判断电梯的供电模式，并根据供电模式为所述电源输出模块提供电能，所述电源输出模块用于对电能进行回收；主机，与所述电源输出模块连接，用于接收所述电源输出模块传输的电能，实现电梯的运行。通过本发明中的技术方案，可以实现对电梯的恒功率供电，实现器件精简，并且对电梯在重载下行和空载上行时浪费的电能进行高效率回收利用。

Description

一种电梯控制系统
技术领域
本发明属于电梯设备技术领域，具体涉及一种电梯控制系统。
背景技术
在现有技术中，电梯的供电方式为三相电源经主开关到控柜(如有停电自救功能则三相电源经主开关到停电柜再到控柜)，再经滤波、整流、逆变等回路来驱动电机。将AC220V 转成多级电压来作为控制回路电源，从而构成基本的电梯控制系统。正常情况下，电梯的电源全部来自380V市电，当电梯设有停电自救功能时，除了向电梯供给正常运行的所需电能，380V同时还给停电柜电池充电，当断电停电情况发生在电梯工作中时，停电柜电池经逆变提供电能给电梯进行平层自救，从而保证乘客的安全。
电梯重载下行或空载上行时，所产生的能量往往是直接消耗在制动电阻上或者返回到电网中，前者直接将电能转化为热能，造成能量的浪费，这种情况在高速大载重电梯中尤为突出；后者电能纯净度不高，没有相关回路对可能存在的较多谐波进行处理，返回电网时可能会污染电网，因此反馈的能量利用率低。
在现有技术中，电梯多是从电网或客户设备端取电，当电梯频繁启动加速时会对电网或客户设备端造成冲击，给电网或客户设备端上其余电气设备的运行带来影响；此外，对于不同规格的电梯，客户端设备选型不同，成本各异。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种电梯控制系统，能精简设备，提高电能回收利用率，实现恒功率供电。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现：
一种电梯控制系统，包括：
电源输入模块，与市电连接，为后续电路提供恒功率的电能；
电源监视与智能储能模块，与所述电源输入模块连接，用于接收并存储所述电源输入模块传输的电能；
电源输出模块，与所述电源监视与智能储能模块连接，所述电源监视与智能储能模块还用于判断电梯的供电模式，并根据供电模式为所述电源输出模块提供电能，所述电源输出模块用于对电能进行回收；
主机，与所述电源输出模块连接，用于接收所述电源输出模块传输的电能，实现电梯的运行。
进一步的，所述电源输入模块包括：
滤波电路，与市电连接，用于对市电进行滤波；
整流电路，与所述滤波电路连接，用于对市电进行整流；
第一逆变回路，与所述整流电路连接，用于对市电进行逆变；
恒功率输出控制器，与所述第一逆变回路以及所述电源监视与智能储能模块连接，用于向所述电源监视与智能储能模块输出恒功率电能。
进一步的，所述电源监视与智能储能模块包括：
电量检测与充电控制装置，与所述电源输入模块连接，用于根据所述电源输入模块判断当前电梯的供电模式；
超级电池，与所述电量检测与充电控制装置连接，当电梯处于耗能模式时，所述电量检测与充电控制装置通过所述电源输入模块对所述超级电池进行恒功率充电，同时根据电机的运行需求，控制所述超级电池为所述电源输出模块提供电能；当电梯处于停电模式时，断开所述电源输入模块与所述超级电池之间的连接，控制所述超级电池为所述电源输出模块提供电能；
第二逆变回路，连接在所述超级电池与所述电源输出模块之间，用于对电能进行逆变；当电梯处于能量反馈模式时，通过所述电源输出模块及所述第二逆变回路向所述超级电池进行充电。
进一步的，所述电源输出模块主要包括：
电能回收控制回路，与所述第二逆变回路连接，用于对电能进行回收；
输出滤波电路，与所述电能回收控制电路以及所述主机连接，用于为所述主机提供经滤波的电能。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过电源输入模块和电源监视与智能储能模块实现恒功率供电，降低电梯频繁启动及快速运行时对电网或客户配电侧的影响，降低客户方电气器件选型的要求；电源监视与智能储能模块具有储能功能，因而同时兼备现有停电柜的功能，可以实现器件精简；电源输出模块对电梯在重载下行和空载上行时浪费的电能进行回收利用，无需额外增加电能回馈设备亦可获得纯净电能，实现高效率回收利用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1为实施例1所述的系统回路连接示意图；
图2为实施例1所述的电源输入模块连接示意图；
图3为实施例1所述的电源监视与智能储能模块连接示意图；
图4为实施例1所述的电源输出模块与主机连接示意图。
标记说明：
1、电源输入模块；11、滤波电路；12、整流电路；13、第一逆变回路；14、恒功率电源输出控制器；
2、电源监视与智能储能模块；21、电量检测与充电控制装置；22、超级电池；23、第二逆变回路；
3、电源输出模块；31、电能回收控制回路；32、输出滤波电路；
4、主机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种电梯控制系统，包括：电源输入模块1、电源监视与智能储能模块2、电源输出模块3及主机4；电源输入模块1与市电AC380V连接，为后续电路提供恒功率的电能；电源监视与智能储能模块2与电源输入模块1连接，用于接收并存储电源输入模块1传输的电能；电源输出模块3与电源监视与智能储能模块2连接，电源监视与智能储能模块2还用于判断电梯的供电模式，并根据供电模式为电源输出模块3提供电能，电源输出模块3用于对电能进行回收；主机4与电源输出模块3连接，用于接收电源输出模块3传输的电能，实现电梯的运行。
具体的，电源输入模块1包括：滤波电路11、整流电路12、第一逆变回路13与恒功率输出控制器14；滤波电路11与市电AC380V连接，用于对市电进行滤波；整流电路12与滤波电路11连接，用于对市电进行整流；第一逆变回路13与整流电路12连接，用于对市电进行逆变；恒功率输出控制器14与第一逆变回路13以及电源监视与智能储能模块2连接，用于向电源监视与智能储能模块2输出恒功率电能。
具体的，电源监视与智能储能模块2包括：电量检测与充电控制装置21、超级电池22 与第二逆变回路23；电量检测与充电控制装置21与电源输入模块1连接，用于根据电源输入模块1判断当前电梯的供电模式；超级电池22与电量检测与充电控制装置21连接，当电梯处于耗能模式时，电量检测与充电控制装置21控制电源输入模块1对超级电池22进行恒功率充电，同时根据电机的运行需求，控制超级电池22为电源输出模块3提供电能；当电梯处于停电模式时，断开电源输入模块1与超级电池22之间的连接，控制超级电池22为电源输出模块3提供电能；第二逆变回路23连接在超级电池22与电源输出模块3之间，用于对电能进行逆变；当电梯处于能量反馈模式时，通过电源输出模块3及第二逆变回路23向超级电池22进行充电。
电量检测与充电控制装置21的输入端与电源输入模块1的输出端连接，传输电能；电量检测与充电控制装置21的第一检测端与电源输入模块1的输出端连接，对电源输入模块1 的传输电能进行检测，判断电梯的供电情况，并控制电源输入模块1向超级电池22进行恒功率充电；电量检测与充电控制装置21的第二检测端与超级电池22连接，控制超级电池22 的充电模式，当电梯处于能量反馈模式时，通过电源输出模块3及第二逆变回路23向超级电池22进行充电；电量检测与充电控制装置21的输出端与超级电池22的输入端连接，向超级电池22传输电能；电量检测与充电控制装置21根据电机的运行需求，控制超级电池22为电源输出模块提供电能。
超级电池22采用特殊性能材料制备，可以在很短时间内快速充放电，能够比现有普通蓄电池存储更多能量，经过数十万次的充放电循环后仍能保持很高的性能，具有储存电荷能力强、充放电效率高、安全性好、寿命长等优点；电梯的运行和控制所需的电能来自超级电池存储的电能，可配置有不同容量的电池以应对各种规格电梯的需求。
在上述实施例中，电量检测与充电控制装置21的第一检测端与电源输入模块1的输出端连接，对电源输入模块1的传输电能进行检测，判断电梯的供电情况，当检测到电梯正常运行时，即电梯处于耗能模式，电量检测与充电控制装置21控制电源输入模块1对超级电池22进行恒功率充电，同时根据电机的运行需求，控制超级电池22为电源输出模块3提供电能；当检测到电梯变为停电状态时，断开电源输入模块1与超级电池22之间的连接，控制超级电池22为电源输出模块3提供电能，发挥停电柜的功能并保证电梯运行一小段时间直至恢复供电。
具体的，电源输出模块3主要包括：电能回收控制回路31与输出滤波电路32；电能回收控制回路31与第二逆变回路23连接，用于对电能进行回收；输出滤波电路32与电能回收控制电路31以及主机4连接，用于向主机4提供经滤波的电能；电能回收控制回路31将电梯重载下行或空载上行时产生的多余电能进行回收，反馈给超级电池22，实现所回收电能的电压相位、电流相位与电网保持一致。
在上述实施例中，电能回收控制回路代替原用于消耗多余电能的制动电阻，实现电能的回收利用；在电梯重载下行及空载上行时，电能回收控制电路通过对超级电池进行充电，实现能量全回收，具有功率因数高、利用率高的特点。
在上述实施例中，电梯在超高速运行过程中所需电能来自于超级电池，电梯的超高速运行无需从电网即时获得大量电能，不会对电网上其余电气设备的运行带来影响；在超高速运行中重载下行或空载上行时，回馈给超级电池的电能频率与电网供给的一样，且其电压、电流波形接近于正弦波，达到能量的高效率回收利用。
以上仅为本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改，但对本发明的一些修改、变更、等同替换等也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电梯控制系统，其特征在于，包括：
电源输入模块，与市电连接，为后续电路提供恒功率的电能；
电源监视与智能储能模块，与所述电源输入模块连接，用于接收并存储所述电源输入模块传输的电能；
电源输出模块，与所述电源监视与智能储能模块连接，所述电源监视与智能储能模块还用于判断电梯的供电模式，并根据供电模式为所述电源输出模块提供电能，所述电源输出模块用于对电能进行回收；
主机，与所述电源输出模块连接，用于接收所述电源输出模块传输的电能，实现电梯的运行。
2.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，所述电源输入模块包括：
滤波电路，与市电连接，用于对市电进行滤波；
整流电路，与所述滤波电路连接，用于对市电进行整流；
第一逆变回路，与所述整流电路连接，用于对市电进行逆变；
恒功率输出控制器，与所述第一逆变回路以及所述电源监视与智能储能模块连接，用于向所述电源监视与智能储能模块输出恒功率电能。
3.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，所述电源监视与智能储能模块包括：
电量检测与充电控制装置，与所述电源输入模块连接，用于根据所述电源输入模块判断当前电梯的供电模式；
超级电池，与所述电量检测与充电控制装置连接，当电梯处于耗能模式时，所述电量检测与充电控制装置通过所述电源输入模块对所述超级电池进行恒功率充电，同时根据电机的运行需求，控制所述超级电池为所述电源输出模块提供电能；当电梯处于停电模式时，断开所述电源输入模块与所述超级电池之间的连接，控制所述超级电池为所述电源输出模块提供电能；
第二逆变回路，连接在所述超级电池与所述电源输出模块之间，用于对电能进行逆变；当电梯处于能量反馈模式时，通过所述电源输出模块及所述第二逆变回路向所述超级电池进行充电。
4.根据权利要求3所述的电梯控制系统，其特征在于，所述电源输出模块主要包括：
电能回收控制回路，与所述第二逆变回路连接，用于对电能进行回收；
输出滤波电路，与所述电能回收控制电路以及所述主机连接，用于为所述主机提供经滤波的电能。
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