WO2024023232A1 - Method for controlling an energy supply of a lift - Google Patents

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WO2024023232A1
WO2024023232A1 PCT/EP2023/070870 EP2023070870W WO2024023232A1 WO 2024023232 A1 WO2024023232 A1 WO 2024023232A1 EP 2023070870 W EP2023070870 W EP 2023070870W WO 2024023232 A1 WO2024023232 A1 WO 2024023232A1
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WO
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battery
elevator
charging
power
power module
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Application number
PCT/EP2023/070870
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French (fr)
Inventor
Valerio Villa
Juri ANZINI
Dominik SCHMITT
Original Assignee
Inventio Ag
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling a power supply to an elevator.
  • the invention further relates to an elevator and a power supply system for an elevator as well as a control unit, a computer program and a computer-readable medium for carrying out the method.
  • An elevator for transporting people and/or objects between different floors of a building can be switched to an energy-saving mode (stand-by) during periods of prolonged inactivity, in which the elevator consumes significantly less electrical energy than in a normal operating mode.
  • certain electrical components of the elevator can be temporarily deactivated, for example disconnected from the power supply.
  • the remaining, non-deactivated components of the elevator, such as control electronics, can then continue to be supplied with electrical energy via the power grid, for example.
  • a first aspect of the invention relates to a computer-implemented method for controlling a power supply to an elevator.
  • the elevator includes a power module configured to supply the elevator with electrical energy from a power grid and/or a battery and to charge the battery.
  • the power module can, for example, include a corresponding charger.
  • the procedure includes, if it is detected that the elevator is in an inactive state, in which less electrical energy is taken from the battery than in an active state of the elevator: adjusting at least one charging parameter for charging the battery to the inactive state, more precisely to the reduced state Energy extraction from the battery; Generating a control command for controlling the power module so that the battery is charged at least in phases according to the at least one charging parameter adapted to the inactive state.
  • the inactive state can be recognized, for example, when the elevator has not been used for a certain period of time.
  • the elevator can be operated in the inactive state in such a way that it consumes significantly less electrical energy compared to the active state, for example a normal operating mode.
  • the battery can be a rechargeable battery, for example a lithium ion or lithium iron phosphate battery.
  • the battery may comprise a plurality of galvanic cells, which may be connected in series and/or parallel with one another.
  • the battery can, for example, have an output voltage of at most 120 V, in particular at most 60 V, preferably 48 V. However, higher DC voltages than the output voltage are also possible.
  • the battery can, for example, have an output voltage of at least 12 V, in particular at least 24 V.
  • the capacity of the battery can be, for example, between 1 Ah and 10 Ah, in particular between 7 Ah and 8 Ah. In other words, the battery can have a capacity of more than 0.1 kWh, more than 0.2 kWh, more than 0.5 kWh or even more than 1 kWh. However, higher capacities are also possible.
  • the power network can be an alternating voltage and/or
  • the alternating voltage or alternating current can be or be multi-phase, especially three-phase.
  • the power network can, for example, be a low-voltage power network with a mains voltage between 200 V and 1000 V, in particular 230 V.
  • the power module can be configured to convert a mains voltage provided by the power grid, a battery voltage provided by the battery or a combination of both voltages into a supply voltage for one or more electrical consumers of the elevator.
  • the supply voltage can in particular be a direct voltage, particularly in the low-voltage range up to 120 volts (see below).
  • the power module can provide either the same supply voltage or different supply voltages for different consumers.
  • the power module can be equipped with an inverter, rectifier, converter, DC-DC converter, brake chopper or a combination of at least two of these examples.
  • the power module can be configured to charge the battery in a controlled manner and - optionally - to discharge it in a controlled manner.
  • the power module can include hardware and/or software modules for controlling the energy supply to the elevator.
  • different control modes for controlling the energy supply can be implemented by different hardware and/or software modules of the power module.
  • the charging parameter can be, for example, a charging power, a charging voltage, a charging current, a charging duration or a parameter dependent on at least one of these examples.
  • the expression “at least one charging parameter” can also be understood to mean a combination of several charging parameters in the form of a charging profile.
  • the method can be carried out automatically by a processor.
  • a second aspect of the invention relates to a control unit with a processor configured to carry out the method described above and below.
  • the control unit is preferably an elevator control unit with an interface for receiving elevator call data and preferably for sending switching commands for switching an electrical component of an elevator.
  • the control unit can include hardware and/or software modules.
  • the control unit can have a memory and wireless data communication interfaces and/or wired data communication with peripheral devices.
  • the control unit or elevator control unit can be electrically connected or connected to elevator components via the interface.
  • Elevator components that send elevator call data to the control unit or elevator control unit via the interface are, for example, floor panels or cabin panels (in English landing operating panels (LOP), car operating panels (COP)), destination call controls or mobile phones (for example via GSM or Bluetooth with the control unit or elevator control). connected) with the corresponding app.
  • Elevator components for switching are, for example, car and/or shaft lighting, an electric car drive for moving at least one car of the elevator, an electric door drive for moving at least one car and/or shaft door of the elevator, a sensor, for example a light barrier or a load or Distance measuring device.
  • a third aspect of the invention relates to a power supply system for an elevator.
  • the power supply system includes: a grid connection for connecting the power supply system to a power grid; a battery connection for connecting the power supply system to a battery; a power module configured to supply the elevator with electrical energy from the power grid and/or the battery and to charge the battery; the control unit described above and below.
  • a fourth aspect of the invention relates to an elevator.
  • the elevator includes: a car movable in a shaft between multiple floors of a building; an electric drive for driving the cabin; a battery; the energy supply system described above and below.
  • the elevator further comprises at least one electrical component from the list comprising car and/or shaft lighting, an electric car drive for moving at least one car of the elevator, an electric door drive for moving at least one car and/or shaft door of the elevator, a sensor , for example a light barrier or a load or distance measuring device.
  • the elevator is direct, i.e. H. without additional rectification and/or without additional DC voltage conversion, is supplied with a battery voltage that is present at the battery terminals.
  • the electric drive may include one, two or more than two electric motors for driving the cabin.
  • each electric motor can be coupled with its own counterweight.
  • Further aspects of the invention relate to a computer program and a computer-readable medium on which the computer program is stored.
  • the computer program includes commands that cause a control unit, as described above and below, to carry out the method steps of the method described above and below.
  • the computer-readable medium may be a volatile or non-volatile data storage device.
  • the computer-readable medium may be a hard drive, a USB storage device, a RAM, a ROM, an EPROM, a flash memory, or a combination of at least two of these examples.
  • the computer-readable medium can also be a data communication network that enables a download of program code, such as the Internet, or a cloud.
  • Embodiments of the invention may be considered based on the ideas and findings described below, without limiting the invention.
  • the at least one charging parameter can be adjusted using a first characteristic curve that describes a relationship between the at least one charging parameter and an efficiency when charging the battery.
  • the at least one charging parameter can be optimized taking into account a desired efficiency that is to be achieved when charging the battery.
  • Efficiency can mean an efficiency of a charger for charging the battery, an efficiency of the battery that is currently being charged, or an overall efficiency when charging the battery.
  • the at least one charging parameter can be adjusted using a second characteristic curve that describes a relationship between the at least one charging parameter and a service life of the battery.
  • the at least one charging parameter can be optimized taking into account a desired service life that the battery should achieve.
  • the first and/or second characteristic curve can be stored in a memory of the control unit, for example in the form of a look-up table and/or a mathematical function be. It is also possible to optimize the minimum charging parameter outside the control unit, ie offline. In this case, for example, differently optimized charging parameters or charging profs for charging the battery in different states of the elevator, including the active and the inactive state, can be stored in the memory.
  • the efficiency and the service life can be weighted differently when adjusting the at least one charging parameter.
  • the service life can be weighted more heavily than the efficiency.
  • the charging parameter can be optimized so that the battery is charged as gently as possible when inactive.
  • both criteria can be weighted equally.
  • the at least one charging parameter can be a charging power.
  • the battery can have a significantly lower, e.g. B. more than 10%, more than 30%, more than 50%, more than 70% or more than 90% lower (average) charging power than in the active state.
  • control command can be generated to control the power module so that the battery is alternately charged and discharged in several charging and discharging phases.
  • the elevator can be disconnected from the power grid during each discharging phase and supplied with electrical energy via the battery. Repeated charging and discharging can prevent the battery from being over-discharged when the elevator is inactive for a long time. This can have a positive effect on the lifespan of the battery.
  • the battery can be charged with electrical energy from the power grid in each charging phase.
  • the energy required to charge the battery can theoretically also be provided by an elevator drive motor operating as a generator.
  • the parameters defining the charging and discharging phases should be coordinated in such a way that a good compromise between energy efficiency and protection of the battery is achieved.
  • This makes it possible to avoid conversion losses, which can occur in designs in which the supply voltage in the inactive state is provided exclusively via the power network (usually an AC network).
  • Such losses are generally greater than those that occur when the supply voltage is provided via a battery, especially if the supply voltage is a (comparatively low) direct voltage.
  • an elevator when it is operated in a particularly energy-saving stand-by mode, only has a low power consumption of, for example, less than 100 W or less than 50 W and the provision of such low power via the power grid is often necessary significant losses, especially conversion losses.
  • the battery can be charged in advance and/or in between in short charging phases with high power, so that relatively low conversion losses occur.
  • the electrical energy stored in the battery during such efficient charging can then be used with high efficiency during discharging in order to supply the elevator with low power in standby.
  • the energy efficiency of the elevator can be improved.
  • the battery can be supplied with 10 to 100 times, in particular 10 to 50 times, more power in each charging phase than is drawn from the battery in each discharging phase. This enables an improvement in efficiency compared to versions with lower energy consumption in the charging phases.
  • the state of charge of the battery at the end of each charging phase can be between 65% and 100%, in particular between 70% and 90%. This has a positive effect on the lifespan of the battery.
  • the state of charge of the battery at the end of each discharging phase can be between 30% and 50%, in particular between 35% and 45%. This also has a positive effect on the lifespan of the battery. Furthermore, at the end of each discharging phase, the battery still has enough capacity to enable emergency operation of the elevator, especially if the elevator's supply via the power grid is disrupted. According to one embodiment, each discharging phase can last at least 20 times, in particular at least 50 times, longer than each charging phase. Such values have proven to be particularly favorable in tests.
  • each charging phase can last less than 15 minutes, in particular less than 10 minutes. In tests, charging phases of 6 minutes each proved to be particularly practical.
  • each discharging phase can last, for example, more than 1 hour, in particular more than 2 hours. In tests, discharging phases of 3 hours each proved to be particularly practical.
  • power between 30 W and 60 W can be supplied to the elevator in each discharging phase.
  • a power of between 30 W and 60 W can be drawn from the battery in each discharging phase.
  • This power can, for example, correspond to the power that the elevator is allowed to consume at most in each discharging phase when inactive in order to meet certain energy efficiency standards. In particular, this power should not be higher than 50 W.
  • the battery can be supplied with a power of between 700 W and 1000 W in each charging phase.
  • a power of between 700 W and 1000 W in each charging phase can be drawn from the power grid in each charging phase.
  • each charging phase an energy of at least 70 Wh, in particular at least 90 Wh, e.g. B. 95 Wh can be implemented.
  • control command can also be generated in order to disconnect the battery and/or the power module from the power grid at least in phases.
  • the battery and/or the power module can be disconnected from the power grid in each discharging phase.
  • the method may further comprise, if it is detected that the elevator is in the inactive state: switching at least one electrical component of the elevator from a current state to an energy-saving state in which the at least one electrical component uses less electrical energy than in current state consumed.
  • the electrical component can be switched off at least temporarily, for example by being separated from an output of the power module.
  • the electrical component can remain switched on at least temporarily in the energy-saving state, with the power module supplying the electrical component with a lower input power than in the current state.
  • the at least one electrical component can, for example, be at least one of the following components: a car and/or shaft lighting, an electric car drive for moving at least one car of the elevator, an electric door drive for moving at least one car and/or shaft door of the elevator, a Sensor, for example a light barrier or a load or distance measuring device.
  • the method can further comprise, if it is detected that the elevator is in the active state again: adjusting the at least one charging parameter to the active state; Generating a further control command for controlling the power module, so that the battery is charged at least in phases according to the at least one charging parameter adapted to the active state.
  • the battery can be charged with a different charging mode when the elevator is active than when the elevator is inactive.
  • the at least one charging parameter adapted to the active state can have been optimized in contrast to the inactive state with a view to achieving the highest possible efficiency (see also above).
  • the active state can be recognized, for example, when a new destination call is registered and/or a car and/or shaft door of the elevator is to be opened.
  • the active state can, for example, correspond to a normal operating mode, i.e. H. correspond to (trouble-free) operation of the elevator. Load peaks can be better absorbed through the combined use of the power grid and battery.
  • the battery can also be used to provide emergency power to the elevator in the event of disruptions, such as a disruption in the (normal) power supply from the mains.
  • the power module may be configured to provide an output voltage of the battery as a supply voltage for supplying the elevator with electrical energy.
  • the supply voltage can for example, a direct voltage of at least 12 V and at most 120 V, in particular at most 60 V, preferably 48 V (see also above). Such supply voltages in the low-voltage range enable particularly energy-saving operation of the elevator.
  • the output voltage of the battery can be used as the supply voltage without additional conversion. This improves the efficiency of the elevator compared to designs in which the supply voltage is only provided by converting the battery voltage, for example by changing its voltage level, since this results in additional losses.
  • Fig. 1 shows an elevator according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows a sequence of charging and discharging phases for charging or discharging a battery of the elevator in a method according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3 shows a first characteristic curve for use in a method according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 4 shows a second characteristic curve for use in a method according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows an elevator 1 for transporting people and/or objects between several floors 3 of a building 5.
  • the elevator 1 comprises a cabin 7, which is movably arranged in a vertical shaft 9 of the building 5, and an electric drive 13 , which is designed to raise and lower the cabin 7.
  • the elevator 1 is supplied with electrical energy by one
  • Energy supply system 14 ensures that a power module 15, a
  • Battery connection 16, a power connection 17 and a control unit 18 includes.
  • the Power module 15 is connected on the input side via the mains connection 17 to a power network 19, for example a three-phase network, and via the battery connection 16 to a rechargeable battery 20 and on the output side to the electric drive 13 and other electrical consumers of the elevator 1 (not shown), for example to a Cabin or shaft lighting, an electric door drive for opening or closing cabin and/or shaft doors, light barriers in the door area of the cabin 7 and/or the floors 3 or a load measuring device for measuring a load on the cabin 7.
  • the power module 15 can be configured to supply certain electrical consumers of the elevator 1 with electrical energy from the power grid 19 or the battery 20 or from both energy sources at the same time.
  • the power module 15 can be configured to charge the battery 20 with electrical energy from the power grid 19. It is also possible to charge the battery 20 through recuperation, provided that the electric drive 13 is used to brake the cabin 7, i.e. as a generator.
  • the control unit 18 controls the power module 15.
  • the control unit 18 can be configured to control the power module 15 so that the electric drive 13 accelerates or brakes the cabin 7.
  • the control unit 18 can switch the elevator 1 from a current operating mode to an energy saving mode if it detects that the elevator 1 has not been used for a certain time. This can be the case, for example, when all outstanding destination calls have been processed and all doors of the cabin 7 and/or the shaft 9 are closed.
  • the entire elevator 1 can be deactivated with the exception of its control electronics (which can include the control unit 18 and the power module 15). The energy consumption of the elevator 1 can thus be drastically reduced.
  • the deactivated and/or non-deactivated consumers can then be powered via the battery 20.
  • the control unit 18 includes a memory 23 in which a computer program is stored and a processor 25 configured to execute the Computer program to carry out the method described below for controlling the energy supply of the elevator 1.
  • control unit 18 when the control unit 18 detects that the elevator 1 is to be operated in energy saving mode, it generates a control command 26 which causes the power module 15 to alternately charge and charge the battery 20 in a specific sequence of charging phases 27 and discharging phases 29 to be discharged (see also Fig. 2).
  • the battery 20 can be connected to the power grid 19 in the charging phases 27, whereby the remaining consumers of the elevator 1 can be separated from the power grid 19 and can be supplied with power via the battery 20.
  • the elevator 1 is supplied with power exclusively via the battery 20.
  • the power module 15 can be configured to supply the elevator 1 with the same supply voltage in the different charging phases 27 and discharging phases 29.
  • This can be a DC voltage in the low voltage range up to 120 V, for example 48 V.
  • an alternating voltage is also possible as a supply voltage.
  • the supply voltage can be equal to or essentially equal to a battery voltage present at the connection terminals of the battery 20. An additional voltage conversion can therefore be omitted, which further improves the energy efficiency of the elevator 1.
  • the charging phases 27 and the discharging phases 29 can be constant, for example characterized by a constant length and/or constant charging or discharging power (the ordinate of the diagram shown in Fig. 2 indicates that of the battery 20 absorbed or emitted power or energy). However, it is also possible for the charging and/or discharging phases to vary in their properties over time.
  • control unit 18 can also be configured to generate a deactivation command 30, which causes one or more of the above-mentioned electrical consumers of the elevator 1 to remain disconnected from the power network 19 and, in addition, from the battery 20 as long as the elevator 1 is operated in energy saving mode. It is possible for the control unit 18 to switch the elevator 1 back to normal operating mode as soon as a new destination call is received or a door of the car 7 and/or the shaft 9 is opened. For this purpose, the control unit 18 generates a further control command 31, which causes the power module 15 to supply the elevator 1 with electrical energy primarily via the power grid 19, optionally supported by the battery 20 in order to absorb load peaks.
  • the sequence of charging phases 27 and discharging phases 29 extends over a period of around 24 hours.
  • the elevator 1 absorbs a required power of 40 W in a discharging phase 29 of 3 hours
  • the battery 20 is taken from the battery 20 with energy of 120 Wh.
  • the battery 20 has a state of charge (SOC) of 30%.
  • SOC state of charge
  • the total power is 950 W, which corresponds to an energy consumption of 95 Wh.
  • the battery 20 may be charged and discharged according to the following sequence. “R” stands for a six-minute charging phase 27 and “D” for a one-hour discharging phase 29:
  • the battery 20 can be charged with one or more charging parameters specially adapted to the energy saving mode, here a charging power P.
  • the charging power P can be, for example, using a first characteristic curve 33 (see FIG. 3), which indicates a relationship between P and an efficiency q when charging, and a second characteristic curve 35 (see FIG. 4), which indicates a relationship between P and a service life L of the battery 20, can be optimized.
  • the efficiency p increases as the charging power P increases, whereas the service life L becomes shorter as the charging power P increases (the two characteristic curves 33, 35 are, so to speak, in opposite directions).
  • the further control command 31 can be generated in this case in order to further keep the battery 20 in the active state, i.e. H. in normal operating mode, with a set of charging parameters specifically adapted to this condition.

Abstract

The invention relates to a method for controlling an energy supply of a lift (1) comprising a power module (15) for supplying the lift (1) with electrical energy from a mains system (19) and/or a battery (20) and for charging the battery (2), wherein, when it is established that the lift is in an inactive state, in which less electrical energy is drawn from the battery (20) than in an active state of the lift (1), the method involves: adapting at least one charging parameter (P) for charging the battery (20) to the inactive state; generating a control command (26) for controlling the power module (15) such that the battery (20) is charged at least in some phases according to the at least one charging parameter (P) adapted to the inactive state.

Description

VERFAHREN ZUM STEUERN EINER ENERGIEVERSORGUNG EINES METHOD FOR CONTROLLING AN ENERGY SUPPLY OF A
AUFZUGS ELEVATOR
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Energieversorgung eines Aufzugs. Ferner betrifft die Erfindung einen Aufzug und ein Energieversorgungssystem für einen Aufzug sowie eine Steuereinheit, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zum Ausfuhren des Verfahrens. The present invention relates to a method for controlling a power supply to an elevator. The invention further relates to an elevator and a power supply system for an elevator as well as a control unit, a computer program and a computer-readable medium for carrying out the method.
Ein Aufzug zum Befördern von Personen und/oder Gegenständen zwischen verschiedenen Stockwerken eines Gebäudes kann in Zeiten längerer Inaktivität in einen Energiesparmodus (Stand-by) umgeschaltet werden, in dem der Aufzug deutlich weniger elektrische Energie als in einem normalen Betriebsmodus verbraucht. Hierzu können beispielsweise bestimmte elektrische Komponenten des Aufzugs vorübergehend deaktiviert, beispielsweise vom Stromnetz getrennt werden. Die übrigen, nicht deaktivierten Komponenten des Aufzugs, etwa eine Steuerelektronik, können dann beispielsweise weiterhin über das Stromnetz mit elektrischer Energie versorgt werden. Bei der Bereitstellung der zur Versorgung dieser Komponenten erforderlichen Versorgungsspannung aus dem Stromnetz (beispielsweise bei der Umwandlung einer Wechselspannung als Netzspannung in eine Gleichspannung als Versorgungsspannung) können aufgrund des im Vergleich zum normalen Betriebsmodus verringerten Energieverbrauchs des Aufzugs grössere Verluste auftreten, die die Energieeffizienz des Aufzugs im Energiesparmodus entsprechend schmälern. An elevator for transporting people and/or objects between different floors of a building can be switched to an energy-saving mode (stand-by) during periods of prolonged inactivity, in which the elevator consumes significantly less electrical energy than in a normal operating mode. For this purpose, for example, certain electrical components of the elevator can be temporarily deactivated, for example disconnected from the power supply. The remaining, non-deactivated components of the elevator, such as control electronics, can then continue to be supplied with electrical energy via the power grid, for example. When providing the supply voltage required to supply these components from the power network (for example when converting an alternating voltage as a mains voltage into a direct voltage as a supply voltage), larger losses can occur due to the reduced energy consumption of the elevator compared to the normal operating mode, which significantly reduces the energy efficiency of the elevator Reduce energy saving mode accordingly.
Es kann daher Bedarf an einem verbesserten Verfahren zum Steuern einer Energieversorgung eines Aufzugs im inaktiven Zustand bestehen. Zudem kann Bedarf an einer entsprechenden Steuereinheit, einem entsprechenden Computerprogramm, einem entsprechenden computerlesbaren Medium, einem entsprechenden Energieversorgungssystem und einem entsprechenden Aufzugs bestehen. There may therefore be a need for an improved method of controlling power supply to an elevator in an inactive state. There may also be a need for a corresponding control unit, a corresponding computer program, a corresponding computer-readable medium, a corresponding power supply system and a corresponding elevator.
Diesen Bedürfnissen kann mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren dargelegt. These needs can be met with the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are set out in the dependent claims, the following description and the attached figures.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Steuern einer Energieversorgung eines Aufzugs. Der Aufzug umfasst ein Leistungsmodul, das konfiguriert ist, um den Aufzug mit elektrischer Energie aus einem Stromnetz und/oder einer Batterie zu versorgen und die Batterie zu laden. Hierzu kann das Leistungsmodul beispielsweise ein entsprechendes Ladegerät umfassen. Das Verfahren umfasst, wenn erkannt wird, dass sich der Aufzug in einem inaktiven Zustand befindet, in dem der Batterie weniger elektrische Energie als in einem aktiven Zustand des Aufzugs entnommen wird: Anpassen mindestens eines Ladeparameters zum Laden der Batterie an den inaktiven Zustand, genauer an die verringerte Energieentnahme aus der Batterie; Generieren eines Steuerbefehls zum Ansteuem des Leistungsmoduls, sodass die Batterie zumindest phasenweise entsprechend dem mindestens einen an den inaktiven Zustand angepassten Ladeparameter geladen wird. A first aspect of the invention relates to a computer-implemented method for controlling a power supply to an elevator. The elevator includes a power module configured to supply the elevator with electrical energy from a power grid and/or a battery and to charge the battery. For this purpose, the power module can, for example, include a corresponding charger. The procedure includes, if it is detected that the elevator is in an inactive state, in which less electrical energy is taken from the battery than in an active state of the elevator: adjusting at least one charging parameter for charging the battery to the inactive state, more precisely to the reduced state Energy extraction from the battery; Generating a control command for controlling the power module so that the battery is charged at least in phases according to the at least one charging parameter adapted to the inactive state.
Im aktiven Zustand des Aufzugs, beispielsweise wenn gerade eine oder mehrere Kabinen des Aufzugs verfahren werden, wird der Batterie in der Regel eine deutlich höhere Leistung als im inaktiven Zustand entnommen, insbesondere um Leistungsspitzen abzufangen, die durch das Stromnetz allein nicht abgefangen werden könnten. Das Laden der Batterie kann hier gewissen Einschränkungen unterworfen sein, die den Ladewirkungsgrad und/oder die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen können. Deshalb wird vorgeschlagen, die Batterie im inaktiven Zustand des Aufzugs, beispielsweise wenn der Aufzug für längere Zeit stillsteht, in einem optimierten Lademodus, der speziell an diesen Zustand angepasst ist, zu laden. Dies ermöglicht eine besonders effiziente und/oder besonders schonende Ladung der Batterie. In the active state of the elevator, for example when one or more elevator cars are being moved, a significantly higher power is usually drawn from the battery than in the inactive state, in particular in order to absorb power peaks that could not be absorbed by the power grid alone. Charging the battery may be subject to certain restrictions that may affect the charging efficiency and/or the service life of the battery. It is therefore proposed to charge the battery in an optimized charging mode that is specifically adapted to this condition when the elevator is inactive, for example when the elevator is stationary for a long period of time. This enables particularly efficient and/or particularly gentle charging of the battery.
Wie eingangs erwähnt, kann der inaktive Zustand beispielsweise dann erkannt werden, wenn der Aufzug für eine bestimmte Zeit nicht mehr benutzt worden ist. Prinzipiell kann der Aufzug im inaktiven Zustand so betrieben werden, dass er im Vergleich zum aktiven Zustand, beispielsweise einem normalen Betriebsmodus, deutlicher weniger elektrische Energie verbraucht. As mentioned at the beginning, the inactive state can be recognized, for example, when the elevator has not been used for a certain period of time. In principle, the elevator can be operated in the inactive state in such a way that it consumes significantly less electrical energy compared to the active state, for example a normal operating mode.
Die Batterie kann eine wiederaufladbare Batterie, beispielsweise in Bonn eines Lithium- Ionen- oder Lithium-Eisenphosphat-Akkumulators, sein. Die Batterie kann eine Mehrzahl galvanischer Zellen umfassen, die miteinander in Reihe und/oder parallel geschaltet sein können. Die Batterie kann beispielsweise eine Ausgangsspannung von höchstens 120 V, insbesondere von höchstens 60 V, bevorzugt von 48 V, haben. Möglich sind aber auch höhere Gleichspannungen als Ausgangsspannung. Die Batterie kann beispielsweise eine Ausgangsspannung von mindestens 12 V, insbesondere mindestens 24 V, haben. Die Kapazität der Batterie kann beispielsweise zwischen 1 Ah und 10 Ah, insbesondere zwischen 7 Ah und 8 Ah, betragen. Anders ausgedrückt kann die Batterie eine Kapazität von mehr als 0,1 kWh, mehr als 0,2 kWh, mehr als 0,5 kWh oder sogar mehr als 1 kWh haben. Möglich sind aber auch höhere Kapazitäten. The battery can be a rechargeable battery, for example a lithium ion or lithium iron phosphate battery. The battery may comprise a plurality of galvanic cells, which may be connected in series and/or parallel with one another. The battery can, for example, have an output voltage of at most 120 V, in particular at most 60 V, preferably 48 V. However, higher DC voltages than the output voltage are also possible. The battery can, for example, have an output voltage of at least 12 V, in particular at least 24 V. The capacity of the battery can be, for example, between 1 Ah and 10 Ah, in particular between 7 Ah and 8 Ah. In other words, the battery can have a capacity of more than 0.1 kWh, more than 0.2 kWh, more than 0.5 kWh or even more than 1 kWh. However, higher capacities are also possible.
Bei dem Stromnetz kann es sich um eine Wechselspannungs- und/oderThe power network can be an alternating voltage and/or
Wechselstromquelle handeln. Die Wechselspannung bzw. der Wechselstrom kann ein- oder mehrphasig, insbesondere dreiphasig, sein. Das Stromnetz kann beispielsweise ein Niederspannungsstromnetz mit einer Netzspannung zwischen 200 V und 1000 V, insbesondere von 230 V, sein. Act as an AC power source. The alternating voltage or alternating current can be or be multi-phase, especially three-phase. The power network can, for example, be a low-voltage power network with a mains voltage between 200 V and 1000 V, in particular 230 V.
Das Leistungsmodul kann konfiguriert sein, um eine vom Stromnetz bereitgestellte Netzspannung, eine von der Batterie bereitgestellte Batterie Spannung oder eine Kombination aus beiden Spannungen in eine Versorgungsspannung für einen oder mehrere elektrische Verbraucher des Aufzugs umzuwandeln. Die Versorgungsspannung kann insbesondere eine Gleichspannung, insbesondere im Kleinspannungsbereich bis 120 Volt, sein (siehe weiter unten). Dabei kann das Leistungsmodul für unterschiedliche Verbraucher entweder die gleiche Versorgungsspannung oder unterschiedliche Versorgungsspannungen bereitstellen. The power module can be configured to convert a mains voltage provided by the power grid, a battery voltage provided by the battery or a combination of both voltages into a supply voltage for one or more electrical consumers of the elevator. The supply voltage can in particular be a direct voltage, particularly in the low-voltage range up to 120 volts (see below). The power module can provide either the same supply voltage or different supply voltages for different consumers.
Hierzu kann das Leistungsmodul mit einem Wechselrichter, Gleichrichter, Umrichter, Gleichspannungswandler, Brems-Chopper oder einer Kombination aus mindestens zwei dieser Beispiele ausgestattet sein. For this purpose, the power module can be equipped with an inverter, rectifier, converter, DC-DC converter, brake chopper or a combination of at least two of these examples.
Ferner kann das Leistungsmodul konfiguriert sein, um die Batterie kontrolliert zu laden und - optional - kontrolliert zu entladen. Furthermore, the power module can be configured to charge the battery in a controlled manner and - optionally - to discharge it in a controlled manner.
Das Leistungsmodul kann Hard- und/oder Softwaremodule zur Steuerung der Energieversorgung des Aufzugs umfassen. Beispielsweise können verschiedene Steuermodi zur Steuerung der Energieversorgung durch verschiedene Hard- und/oder Softwaremodule des Leistungsmoduls implementiert sein. The power module can include hardware and/or software modules for controlling the energy supply to the elevator. For example, different control modes for controlling the energy supply can be implemented by different hardware and/or software modules of the power module.
Der Ladeparameter kann beispielsweise eine Ladeleistung, eine Ladespannung, ein Ladestrom, eine Ladedauer oder ein von mindestens einem dieser Beispiele abhängiger Parameter sein. Unter dem Ausdruck «mindestens ein Ladeparameter» kann auch eine Kombination mehrerer Ladeparameter in Form eines Ladeprofils verstanden werden. The charging parameter can be, for example, a charging power, a charging voltage, a charging current, a charging duration or a parameter dependent on at least one of these examples. The expression “at least one charging parameter” can also be understood to mean a combination of several charging parameters in the form of a charging profile.
Das Verfahren kann automatisch durch einen Prozessor ausgeführt werden. The method can be carried out automatically by a processor.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinheit mit einem Prozessor, der konfiguriert ist, um das vor- und nachstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Die Steuereinheit ist bevorzugt eine Aufzugssteuereinheit mit einer Schnittstelle zum Empfangen von Aufzugsrufdaten und bevorzugt zum Senden von Umschaltbefehlen zum Umschalten einer elektrischen Komponente eines Aufzuges. Die Steuereinheit kann Hard- und/oder Softwaremodule umfassen. Zusätzlich zum Prozessor kann die Steuereinheit einen Speicher und Datenkommunikationsschnittstellen zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Datenkommunikation mit Peripheriegeräten umfassen. Die Steuereinheit beziehungsweise Aufzugssteuereinheit ist über die Schnittstelle elektrisch mit Aufzugskomponenten verbindbar beziehungsweise verbunden. Aufzugskomponenten, welche über die SchnittstelleAufzugsrufdaten an die Steuereinheit beziehungsweise Aufzugssteuereinheit senden sind beispielsweise Stockwerktableau oder Kabinentableau (in English landing operating panels (LOP), car operating panels (COP)), Zielrufsteuerungen oder Mobiltelefone (beispielsweise über GSM oder Bluethooth mit der Steuereinheit beziehungsweise der Aufzugssteuerung verbunden ) mit entsprechender App. Aufzugskomponenten zum Umschalten sind beispielsweise Kabinen- und/oder Schachtbeleuchtung, ein elektrischer Kabinenantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabine des Aufzugs, ein elektrischer Türantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabinen- und/oder Schachttür des Aufzugs, ein Sensor, beispielsweise eine Lichtschranke oder eine Last- oder Abstandsmesseinrichtung. A second aspect of the invention relates to a control unit with a processor configured to carry out the method described above and below. The control unit is preferably an elevator control unit with an interface for receiving elevator call data and preferably for sending switching commands for switching an electrical component of an elevator. The control unit can include hardware and/or software modules. In addition to the processor, the control unit can have a memory and wireless data communication interfaces and/or wired data communication with peripheral devices. The control unit or elevator control unit can be electrically connected or connected to elevator components via the interface. Elevator components that send elevator call data to the control unit or elevator control unit via the interface are, for example, floor panels or cabin panels (in English landing operating panels (LOP), car operating panels (COP)), destination call controls or mobile phones (for example via GSM or Bluetooth with the control unit or elevator control). connected) with the corresponding app. Elevator components for switching are, for example, car and/or shaft lighting, an electric car drive for moving at least one car of the elevator, an electric door drive for moving at least one car and/or shaft door of the elevator, a sensor, for example a light barrier or a load or Distance measuring device.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Energieversorgungssystem für einen Aufzug. Das Energieversorgungssystem umfasst: einen Netzanschluss zum Anschliessen des Energieversorgungssystems an ein Stromnetz; einen Batterieanschluss zum Anschliessen des Energieversorgungssystems an eine Batterie; ein Leistungsmodul, das konfiguriert ist, um den Aufzug mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz und/oder der Batterie zu versorgen und die Batterie zu laden; die vor- und nachstehend beschriebene Steuereinheit. A third aspect of the invention relates to a power supply system for an elevator. The power supply system includes: a grid connection for connecting the power supply system to a power grid; a battery connection for connecting the power supply system to a battery; a power module configured to supply the elevator with electrical energy from the power grid and/or the battery and to charge the battery; the control unit described above and below.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft einen Aufzug. Der Aufzug umfasst: eine Kabine, die in einem Schacht zwischen mehreren Stockwerken eines Gebäudes verfahrbar ist; einen elektrischen Antrieb zum Antreiben der Kabine; eine Batterie; das vor- und nachstehend beschriebene Energieversorgungssystem. Bevorzugt umfasst der Aufzug weiter wenigstens eine elektrische Komponente aus der Liste umfassend eine Kabinen- und/oder Schachtbeleuchtung, ein elektrischer Kabinenantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabine des Aufzugs, ein elektrischer Türantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabinen- und/oder Schachttür des Aufzugs, ein Sensor, beispielsweise eine Lichtschranke oder eine Last- oder Abstandsmesseinrichtung. A fourth aspect of the invention relates to an elevator. The elevator includes: a car movable in a shaft between multiple floors of a building; an electric drive for driving the cabin; a battery; the energy supply system described above and below. Preferably, the elevator further comprises at least one electrical component from the list comprising car and/or shaft lighting, an electric car drive for moving at least one car of the elevator, an electric door drive for moving at least one car and/or shaft door of the elevator, a sensor , for example a light barrier or a load or distance measuring device.
Es ist möglich, dass der Aufzug direkt, d. h. ohne zusätzliche Gleichrichtung und/oder ohne zusätzliche Gleichspannungswandlung, mit einer Batteriespannung, die an den Klemmen der Batterie anliegt, versorgt wird. It is possible that the elevator is direct, i.e. H. without additional rectification and/or without additional DC voltage conversion, is supplied with a battery voltage that is present at the battery terminals.
Der elektrische Antrieb kann einen, zwei oder mehr als zwei Elektromotoren zum Antreiben der Kabine umfassen. Beispielsweise kann jeder Elektromotor mit einem eigenen Gegengewicht gekoppelt sein. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. The electric drive may include one, two or more than two electric motors for driving the cabin. For example, each electric motor can be coupled with its own counterweight. Further aspects of the invention relate to a computer program and a computer-readable medium on which the computer program is stored.
Das Computerprogramm umfasst Befehle, die bewirken, dass eine Steuereinheit wie vorangehend und im Folgenden beschrieben, die Verfahrensschritte des vorangehend und im Folgenden beschriebenen Verfahrens ausfuhrt. The computer program includes commands that cause a control unit, as described above and below, to carry out the method steps of the method described above and below.
Das computerlesbare Medium kann ein flüchtiger oder nicht flüchtiger Datenspeicher sein. Beispielsweise kann das computerlesbare Medium eine Festplatte, ein USB- Speichergerät, ein RAM, ein ROM, ein EPROM, ein Flash-Speicher oder eine Kombination aus mindestens zwei dieser Beispiele sein. Das computerlesbare Medium kann auch ein einen Download eines Programmcodes ermöglichendes Datenkommunikationsnetzwerk, wie etwa das Internet, oder eine Cloud sein. The computer-readable medium may be a volatile or non-volatile data storage device. For example, the computer-readable medium may be a hard drive, a USB storage device, a RAM, a ROM, an EPROM, a flash memory, or a combination of at least two of these examples. The computer-readable medium can also be a data communication network that enables a download of program code, such as the Internet, or a cloud.
Merkmale des vor- und nachstehend beschriebenen Verfahrens können auch Merkmale der Steuereinheit, des Computerprogramms und/oder des computerlesbaren Mediums sein (und umgekehrt). Features of the method described above and below can also be features of the control unit, the computer program and/or the computer-readable medium (and vice versa).
Ausführungsformen der Erfindung können, ohne die Erfindung einzuschränken, als auf den nachstehend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Embodiments of the invention may be considered based on the ideas and findings described below, without limiting the invention.
Gemäss einer Ausführungsform kann der mindestens eine Ladeparameter unter Verwendung einer ersten Kennlinie, die einen Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Ladeparameter und einem Wirkungsgrad beim Laden der Batterie beschreibt, angepasst werden. Anders ausgedrückt kann der mindestens eine Ladeparameter unter Berücksichtigung eines gewünschten Wirkungsgrads, der beim Laden der Batterie erreicht werden soll, optimiert werden. Unter «Wirkungsgrad» kann ein Wirkungsgrad eines Ladegeräts zum Laden der Batterie, ein Wirkungsgrad der Batterie, die gerade geladen wird, oder ein Gesamtwirkungsgrad beim Laden der Batterie verstanden werden. According to one embodiment, the at least one charging parameter can be adjusted using a first characteristic curve that describes a relationship between the at least one charging parameter and an efficiency when charging the battery. In other words, the at least one charging parameter can be optimized taking into account a desired efficiency that is to be achieved when charging the battery. “Efficiency” can mean an efficiency of a charger for charging the battery, an efficiency of the battery that is currently being charged, or an overall efficiency when charging the battery.
Gemäss einer Ausführungsform kann der mindestens eine Ladeparameter unter Verwendung einer zweiten Kennlinie, die einen Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Ladeparameter und einer Lebensdauer der Batterie beschreibt, angepasst werden. Anders ausgedrückt kann der mindestens eine Ladeparameter unter Berücksichtigung einer gewünschten Lebensdauer, die die Batterie erreichen soll, optimiert werden. According to one embodiment, the at least one charging parameter can be adjusted using a second characteristic curve that describes a relationship between the at least one charging parameter and a service life of the battery. In other words, the at least one charging parameter can be optimized taking into account a desired service life that the battery should achieve.
Die erste und/oder zweite Kennlinie kann beispielsweise in Form einer Look-up-Tabelle und/oder einer mathematischen Funktion in einem Speicher der Steuereinheit hinterlegt sein. Möglich ist auch eine Optimierung des mindestens Ladeparameters ausserhalb der Steuereinheit, d. h. offline. In diesem Fall können beispielsweise im Speicher unterschiedlich optimierte Ladeparameter oder Ladeprofde zum Laden der Batterie in unterschiedlichen Zuständen des Aufzugs, darunter der aktive und der inaktive Zustand, hinterlegt sein. The first and/or second characteristic curve can be stored in a memory of the control unit, for example in the form of a look-up table and/or a mathematical function be. It is also possible to optimize the minimum charging parameter outside the control unit, ie offline. In this case, for example, differently optimized charging parameters or charging profs for charging the battery in different states of the elevator, including the active and the inactive state, can be stored in the memory.
Gemäss einer Ausführungsform können der Wirkungsgrad und die Lebensdauer beim Anpassen des mindestens einen Ladeparameters unterschiedlich gewichtet werden. Beispielsweise kann die Lebensdauer stärker als der Wirkungsgrad gewichtet werden. Auf diese Weise kann der Ladeparameter so optimiert werden, dass die Batterie im inaktiven Zustand so schonend wie möglich geladen wird. Denkbar ist aber auch der umgekehrte Fall. Alternativ können beide Kriterien gleich gewichtet werden. According to one embodiment, the efficiency and the service life can be weighted differently when adjusting the at least one charging parameter. For example, the service life can be weighted more heavily than the efficiency. In this way, the charging parameter can be optimized so that the battery is charged as gently as possible when inactive. However, the reverse case is also conceivable. Alternatively, both criteria can be weighted equally.
Gemäss einer Ausfuhrungsform kann der mindestens eine Ladeparameter eine Ladeleistung sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache Optimierung des Ladevorgangs. Beispielsweise kann die Batterie im inaktiven Zustand mit einer deutlich geringeren, z. B. mehr als 10 %, mehr als 30 %, mehr als 50 %, mehr als 70 % oder mehr als 90 % geringeren (durchschnittlichen) Ladeleistung als im aktiven Zustand geladen werden. According to one embodiment, the at least one charging parameter can be a charging power. This enables particularly easy optimization of the charging process. For example, the battery can have a significantly lower, e.g. B. more than 10%, more than 30%, more than 50%, more than 70% or more than 90% lower (average) charging power than in the active state.
Gemäss einer Ausfuhrungsform kann der Steuerbefehl generiert werden, um das Leistungsmodul so anzusteuem, dass die Batterie in mehreren Lade- und Entladephasen abwechselnd geladen und entladen wird. According to one embodiment, the control command can be generated to control the power module so that the battery is alternately charged and discharged in several charging and discharging phases.
Beispielsweise kann der Aufzug in jeder Entladephase vom Stromnetz getrennt und über die Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden. Durch das wiederholte Laden und Entladen kann verhindert werden, dass die Batterie zu stark entladen wird, wenn sich der Aufzug für längere Zeit im inaktiven Zustand befindet. Dies kann sich günstig auf die Lebensdauer der Batterie auswirken. For example, the elevator can be disconnected from the power grid during each discharging phase and supplied with electrical energy via the battery. Repeated charging and discharging can prevent the battery from being over-discharged when the elevator is inactive for a long time. This can have a positive effect on the lifespan of the battery.
Die Batterie kann beispielsweise in jeder Ladephase mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz geladen werden. Die zum Laden der Batterie erforderliche Energie kann theoretisch auch von einem als Generator betriebenen Antriebsmotor des Aufzugs bereitgestellt werden. For example, the battery can be charged with electrical energy from the power grid in each charging phase. The energy required to charge the battery can theoretically also be provided by an elevator drive motor operating as a generator.
Prinzipiell sollten die die Lade- und Entladephasen definierenden Parameter so aufeinander abgestimmt sein, dass ein guter Kompromiss zwischen Energieeffizienz und Schonung der Batterie erreicht wird. Dadurch können Umwandlungsverluste vermieden werden, wie sie bei Ausführungen auftreten können, bei denen die Versorgungsspannung im inaktiven Zustand ausschliesslich über das Stromnetz (in der Regel ein Wechselstromnetz) bereitgestellt wird. Solche Verluste sind in der Regel grösser als diejenigen, die beim Bereitstellen der Versorgungsspannung über eine Batterie auftreten, insbesondere dann, wenn es sich bei der Versorgungsspannung um eine (vergleichsweise niedrige) Gleichspannung handelt. Anders ausgedrückt wurde erkannt, dass ein Aufzug, wenn er in einem besonders energiesparenden Stand-by-Modus betrieben wird, nur eine geringe Leistungsaufnahme von beispielsweise weniger als 100 W oder weniger als 50 W aufweist und die Bereitstellung derart geringer Leistungen über das Stromnetz oft mit erheblichen Verlusten, insbesondere Umwandlungsverlusten, einhergeht. Daher wird vorgeschlagen, den Aufzug mit einer Batterie auszustatten und die Batterie unter anderem dafür zu nutzen, den Aufzug zumindest zeitweise während der Stand-by-Phasen mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Batterie kann vorab und/oder zwischendurch in kurzen Ladephasen mit hoher Leistung geladen werden, sodass dabei verhältnismässig geringe Umwandlungsverluste auftreten. Die bei einem solchen effizienten Laden in der Batterie gespeicherte elektrische Energie kann anschliessend mit hoher Effizienz beim Entladen genutzt werden, um den Aufzug im Stand-by mit geringen Leistungen zu versorgen. Somit kann die Energieeffizienz des Aufzugs verbessert werden. In principle, the parameters defining the charging and discharging phases should be coordinated in such a way that a good compromise between energy efficiency and protection of the battery is achieved. This makes it possible to avoid conversion losses, which can occur in designs in which the supply voltage in the inactive state is provided exclusively via the power network (usually an AC network). Such losses are generally greater than those that occur when the supply voltage is provided via a battery, especially if the supply voltage is a (comparatively low) direct voltage. In other words, it was recognized that an elevator, when it is operated in a particularly energy-saving stand-by mode, only has a low power consumption of, for example, less than 100 W or less than 50 W and the provision of such low power via the power grid is often necessary significant losses, especially conversion losses. It is therefore proposed to equip the elevator with a battery and to use the battery, among other things, to supply the elevator with electrical energy at least temporarily during the standby phases. The battery can be charged in advance and/or in between in short charging phases with high power, so that relatively low conversion losses occur. The electrical energy stored in the battery during such efficient charging can then be used with high efficiency during discharging in order to supply the elevator with low power in standby. Thus, the energy efficiency of the elevator can be improved.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Batterie in jeder Ladephase eine 10- bis 100-mal, insbesondere 10- bis 50-mal, grössere Leistung zugeführt werden, als der Batterie in jeder Entladephase entnommen wird. Dies ermöglicht eine Verbesserung des Wirkungsgrads gegenüber Ausführungen mit geringerem Energieumsatz in den Ladephasen. According to one embodiment, the battery can be supplied with 10 to 100 times, in particular 10 to 50 times, more power in each charging phase than is drawn from the battery in each discharging phase. This enables an improvement in efficiency compared to versions with lower energy consumption in the charging phases.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Ladezustand der Batterie am Ende jeder Ladephase zwischen 65 % und 100 %, insbesondere zwischen 70 % und 90 %, betragen. Dies wirkt sich günstig auf die Lebensdauer der Batterie aus. According to one embodiment, the state of charge of the battery at the end of each charging phase can be between 65% and 100%, in particular between 70% and 90%. This has a positive effect on the lifespan of the battery.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Ladezustand der Batterie am Ende jeder Entladephase zwischen 30 % und 50 %, insbesondere zwischen 35 % und 45 %, betragen. Dies wirkt sich ebenfalls günstig auf die Lebensdauer der Batterie aus. Des Weiteren hat die Batterie somit am Ende jeder Entladephase noch genug Kapazität, um einen Notbetrieb des Aufzugs zu ermöglichen, insbesondere wenn die Versorgung des Aufzugs über das Stromnetz gestört ist. Gemäss einer Ausführungsform kann jede Entladephase mindestens 20-mal, insbesondere mindestens 50-mal, länger als jede Ladephase dauern. Solche Werte haben sich in Versuchen als besonders günstig erwiesen. According to one embodiment, the state of charge of the battery at the end of each discharging phase can be between 30% and 50%, in particular between 35% and 45%. This also has a positive effect on the lifespan of the battery. Furthermore, at the end of each discharging phase, the battery still has enough capacity to enable emergency operation of the elevator, especially if the elevator's supply via the power grid is disrupted. According to one embodiment, each discharging phase can last at least 20 times, in particular at least 50 times, longer than each charging phase. Such values have proven to be particularly favorable in tests.
Beispielsweise kann jede Ladephase weniger als 15 Minuten, insbesondere weniger als 10 Minuten, dauern. In Versuchen erwiesen sich Ladephasen von jeweils 6 Minuten als besonders praxistauglich. Hingegen kann jede Entladephase beispielsweise mehr als 1 Stunde, insbesondere mehr als 2 Stunden, dauern. In Versuchen erwiesen sich Entladephasen von jeweils 3 Stunden als besonders praxistauglich. For example, each charging phase can last less than 15 minutes, in particular less than 10 minutes. In tests, charging phases of 6 minutes each proved to be particularly practical. On the other hand, each discharging phase can last, for example, more than 1 hour, in particular more than 2 hours. In tests, discharging phases of 3 hours each proved to be particularly practical.
Gemäss einer Ausfuhrungsform kann dem Aufzug in jeder Entladephase eine Leistung zwischen 30 W und 60 W zugeführt werden. Mit anderen Worten kann der Batterie in jeder Entladephase eine Leistung zwischen 30 W und 60 W entnommen werden. Diese Leistung kann beispielsweise deijenigen Leistung entsprechen, die der Aufzug im inaktiven Zustand in jeder Entladephase höchstens aufhehmen darf, um bestimmte Normen zur Energieeffizienz zu erfüllen. Insbesondere sollte diese Leistung nicht höher als 50 W sein. According to one embodiment, power between 30 W and 60 W can be supplied to the elevator in each discharging phase. In other words, a power of between 30 W and 60 W can be drawn from the battery in each discharging phase. This power can, for example, correspond to the power that the elevator is allowed to consume at most in each discharging phase when inactive in order to meet certain energy efficiency standards. In particular, this power should not be higher than 50 W.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Batterie in jeder Ladephase eine Leistung zwischen 700 W und 1000 W zugeführt werden. Mit anderen Worten kann dem Stromnetz in jeder Ladephase eine Leistung zwischen 700 W und 1000 W entnommen werden. According to one embodiment, the battery can be supplied with a power of between 700 W and 1000 W in each charging phase. In other words, between 700 W and 1000 W of power can be drawn from the power grid in each charging phase.
Beispielsweise kann in jeder Ladephase eine Energie von mindestens 70 Wh, insbesondere mindestens 90 Wh, z. B. 95 Wh, umgesetzt werden. For example, in each charging phase an energy of at least 70 Wh, in particular at least 90 Wh, e.g. B. 95 Wh can be implemented.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Steuerbefehl ferner generiert werden, um die Batterie und/oder das Leistungsmodul zumindest phasenweise vom Stromnetz zu trennen. Beispielsweise kann die Trennung der Batterie und/oder des Leistungsmoduls vom Stromnetz in jeder Entladephase erfolgen. According to one embodiment, the control command can also be generated in order to disconnect the battery and/or the power module from the power grid at least in phases. For example, the battery and/or the power module can be disconnected from the power grid in each discharging phase.
Gemäss einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner umfassen, wenn erkannt wird, dass sich der Aufzug im inaktiven Zustand befindet: Umschalten mindestens einer elektrischen Komponente des Aufzugs von einem aktuellen Zustand in einen energiesparenden Zustand, in dem die mindestens eine elektrische Komponente weniger elektrische Energie als im aktuellen Zustand verbraucht. According to one embodiment, the method may further comprise, if it is detected that the elevator is in the inactive state: switching at least one electrical component of the elevator from a current state to an energy-saving state in which the at least one electrical component uses less electrical energy than in current state consumed.
Dazu kann die elektrische Komponente zumindest zeitweise ausgeschaltet werden, etwa indem sie von einem Ausgang des Leistungsmoduls getrennt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Komponente im energiesparenden Zustand zumindest zeitweise eingeschaltet bleiben, wobei das Leistungsmodul die elektrische Komponente mit einer geringeren Eingangsleistung als im aktuellen Zustand versorgt. For this purpose, the electrical component can be switched off at least temporarily, for example by being separated from an output of the power module. Alternatively or In addition, the electrical component can remain switched on at least temporarily in the energy-saving state, with the power module supplying the electrical component with a lower input power than in the current state.
Die mindestens eine elektrische Komponente kann beispielsweise mindestens eine der folgenden Komponenten sein: eine Kabinen- und/oder Schachtbeleuchtung, ein elektrischer Kabinenantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabine des Aufzugs, ein elektrischer Türantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabinen- und/oder Schachttür des Aufzugs, ein Sensor, beispielsweise eine Lichtschranke oder eine Last- oder Abstandsmesseinrichtung. The at least one electrical component can, for example, be at least one of the following components: a car and/or shaft lighting, an electric car drive for moving at least one car of the elevator, an electric door drive for moving at least one car and/or shaft door of the elevator, a Sensor, for example a light barrier or a load or distance measuring device.
Somit kann der Energieverbrauch des Aufzugs im inaktiven Zustand weiter verringert werden. Ausserdem wirkt sich ein derartiger Stand-by-Betrieb günstig auf die Lebensdauer der Batterie aus, da der Batterie dann weniger elektrische Energie entnommen wird. This means that the energy consumption of the elevator when inactive can be further reduced. Such standby operation also has a positive effect on the lifespan of the battery, as less electrical energy is then drawn from the battery.
Gemäss einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner umfassen, wenn erkannt wird, dass sich der Aufzug wieder im aktiven Zustand befindet: Anpassen des mindestens einen Ladeparameters an den aktiven Zustand; Generieren eines weiteren Steuerbefehls zum Ansteuem des Leistungsmoduls, sodass die Batterie zumindest phasenweise entsprechend dem mindestens einen an den aktiven Zustand angepassten Ladeparameter geladen wird. Anders ausgedrückt kann die Batterie im aktiven Zustand des Aufzugs mit einem anderen Lademodus als im inaktiven Zustand des Aufzugs geladen werden. Beispielsweise kann der mindestens eine an den aktiven Zustand angepasste Ladeparameter im Gegensatz zum inaktiven Zustand im Hinblick auf einen möglichst hohen Wirkungsgrad optimiert worden sein (siehe auch weiter oben). According to one embodiment, the method can further comprise, if it is detected that the elevator is in the active state again: adjusting the at least one charging parameter to the active state; Generating a further control command for controlling the power module, so that the battery is charged at least in phases according to the at least one charging parameter adapted to the active state. In other words, the battery can be charged with a different charging mode when the elevator is active than when the elevator is inactive. For example, the at least one charging parameter adapted to the active state can have been optimized in contrast to the inactive state with a view to achieving the highest possible efficiency (see also above).
Der aktive Zustand kann beispielsweise dann erkannt werden, wenn ein neuer Zielruf registriert wird und/oder eine Kabinen- und/oder Schachttür des Aufzugs geöffnet werden soll. Der aktive Zustand kann beispielsweise einem normalen Betriebsmodus, d. h. einem (störungsfreien) Eahrbetrieb des Aufzugs entsprechen. Dabei können durch die kombinierte Verwendung von Stromnetz und Batterie Lastspitzen besser abgefangen werden. Die Batterie kann auch zur Notstromversorgung des Aufzugs bei Störungen verwendet werden, etwa bei einer Störung der (normalen) Stromversorgung über das Stromnetz. The active state can be recognized, for example, when a new destination call is registered and/or a car and/or shaft door of the elevator is to be opened. The active state can, for example, correspond to a normal operating mode, i.e. H. correspond to (trouble-free) operation of the elevator. Load peaks can be better absorbed through the combined use of the power grid and battery. The battery can also be used to provide emergency power to the elevator in the event of disruptions, such as a disruption in the (normal) power supply from the mains.
Gemäss einer Ausführungsform kann das Leistungsmodul konfiguriert sein, um eine Ausgangsspannung der Batterie als eine Versorgungsspannung zum Versorgen des Aufzugs mit elektrischer Energie bereitzustellen. Die Versorgungsspannung kann beispielsweise eine Gleichspannung von mindestens 12 V und höchstens 120 V, insbesondere höchstens 60 V, bevorzugt von 48 V, sein (siehe auch weiter oben). Derartige Versorgungsspannungen im Kleinspannungsbereich ermöglichen einen besonders energiesparenden Betrieb des Aufzugs. According to one embodiment, the power module may be configured to provide an output voltage of the battery as a supply voltage for supplying the elevator with electrical energy. The supply voltage can for example, a direct voltage of at least 12 V and at most 120 V, in particular at most 60 V, preferably 48 V (see also above). Such supply voltages in the low-voltage range enable particularly energy-saving operation of the elevator.
Anders ausgedrückt kann die Ausgangsspannung der Batterie ohne zusätzliche Umwandlung als die Versorgungsspannung verwendet werden. Dies verbessert den Wirkungsgrad des Aufzugs gegenüber Ausführungen, bei denen die Versorgungsspannung erst durch Umwandlung der Batteriespannung, beispielsweise durch Änderung deren Spannungsniveaus, bereitgestellt wird, da hierbei zusätzliche Verluste entstehen. In other words, the output voltage of the battery can be used as the supply voltage without additional conversion. This improves the efficiency of the elevator compared to designs in which the supply voltage is only provided by converting the battery voltage, for example by changing its voltage level, since this results in additional losses.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Weder die Beschreibung noch die Zeichnungen sind als die Erfindung einschränkend auszulegen. Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. Neither the description nor the drawings are to be construed as limiting the invention.
Fig. 1 zeigt einen Aufzug gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 shows an elevator according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 zeigt eine Sequenz von Lade- und Entladephasen zum Laden bzw. Entladen einer Batterie des Aufzugs in einem Verfahren gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 shows a sequence of charging and discharging phases for charging or discharging a battery of the elevator in a method according to an embodiment of the invention.
Fig. 3 zeigt eine erste Kennlinie zur Verwendung in einem Verfahren gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 shows a first characteristic curve for use in a method according to an embodiment of the invention.
Fig. 4 zeigt eine zweite Kennlinie zur Verwendung in einem Verfahren gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 4 shows a second characteristic curve for use in a method according to an embodiment of the invention.
Die Zeichnungen sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Merkmale. The drawings are only schematic and not to scale. The same reference numbers in different drawings indicate the same or identical features.
Fig. 1 zeigt einen Aufzug 1 zum Befördern von Personen und/oder Gegenständen zwischen mehreren Stockwerken 3 eines Gebäudes 5. Hierzu umfasst der Aufzug 1 eine Kabine 7, die in einem vertikalen Schacht 9 des Gebäudes 5 verfahrbar angeordnet ist, und einen elektrischen Antrieb 13, der ausgebildet ist, um die Kabine 7 zu heben und zu senken. Fig. 1 shows an elevator 1 for transporting people and/or objects between several floors 3 of a building 5. For this purpose, the elevator 1 comprises a cabin 7, which is movably arranged in a vertical shaft 9 of the building 5, and an electric drive 13 , which is designed to raise and lower the cabin 7.
Die Versorgung des Aufzugs 1 mit elektrischer Energie wird von einemThe elevator 1 is supplied with electrical energy by one
Energieversorgungssystem 14 gewährleistet, das ein Leistungsmodul 15, einenEnergy supply system 14 ensures that a power module 15, a
Batterieanschluss 16, einen Netzanschluss 17 und eine Steuereinheit 18 umfasst. Das Leistungsmodul 15 ist eingangsseitig über den Netzanschluss 17 an ein Stromnetz 19, beispielsweise ein Drehstromnetz, und über den Batterieanschluss 16 an eine wiederaufladbare Batterie 20 und ausgangsseitig an den elektrischen Antrieb 13 und sonstige elektrische Verbraucher des Aufzugs 1 (nicht gezeigt) angeschlossen, beispielsweise an eine Kabinen- oder Schachtbeleuchtung, einen elektrischen Türantrieb zum Öffnen oder Schliessen von Kabinen- und/oder Schachttüren, Lichtschranken im Türbereich der Kabine 7 und/oder der Stockwerke 3 oder eine Lastmesseinrichtung zum Messen einer Beladung der Kabine 7. Battery connection 16, a power connection 17 and a control unit 18 includes. The Power module 15 is connected on the input side via the mains connection 17 to a power network 19, for example a three-phase network, and via the battery connection 16 to a rechargeable battery 20 and on the output side to the electric drive 13 and other electrical consumers of the elevator 1 (not shown), for example to a Cabin or shaft lighting, an electric door drive for opening or closing cabin and/or shaft doors, light barriers in the door area of the cabin 7 and/or the floors 3 or a load measuring device for measuring a load on the cabin 7.
Das Leistungsmodul 15 kann konfiguriert sein, um bestimmte elektrische Verbraucher des Aufzugs 1 wahlweise mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz 19 oder der Batterie 20 oder gleichzeitig aus beiden Energiequellen zu versorgen. Zudem kann das Leistungsmodul 15 konfiguriert sein, um die Batterie 20 mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz 19 zu laden. Möglich ist auch eine Aufladung der Batterie 20 durch Rekuperation, sofern der elektrische Antrieb 13 zum Abbremsen der Kabine 7, also als Generator, verwendet wird. The power module 15 can be configured to supply certain electrical consumers of the elevator 1 with electrical energy from the power grid 19 or the battery 20 or from both energy sources at the same time. In addition, the power module 15 can be configured to charge the battery 20 with electrical energy from the power grid 19. It is also possible to charge the battery 20 through recuperation, provided that the electric drive 13 is used to brake the cabin 7, i.e. as a generator.
Die Steuereinheit 18 steuert das Leistungsmodul 15 an. Beispielsweise kann die Steuereinheit 18 konfiguriert sein, um das Leistungsmodul 15 so anzusteuem, dass der elektrische Antrieb 13 die Kabine 7 beschleunigt oder abbremst. The control unit 18 controls the power module 15. For example, the control unit 18 can be configured to control the power module 15 so that the electric drive 13 accelerates or brakes the cabin 7.
Die Steuereinheit 18 kann den Aufzug 1 von einem aktuellen Betriebsmodus in einen Energiesparmodus umschalten, sofern sie erkennt, dass der Aufzug 1 für eine bestimmte Zeit nicht mehr benutzt worden ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn alle ausstehenden Zielrufe abgearbeitet worden sind und alle Türen der Kabine 7 und/oder des Schachts 9 geschlossen sind. The control unit 18 can switch the elevator 1 from a current operating mode to an energy saving mode if it detects that the elevator 1 has not been used for a certain time. This can be the case, for example, when all outstanding destination calls have been processed and all doors of the cabin 7 and/or the shaft 9 are closed.
Im Energiesparmodus können elektrische Verbraucher, die besonders viel Strom verbrauchen, wie etwa der elektrische Antrieb 13, vorübergehend deaktiviert, d. h. vom Ausgang des Leistungsmoduls 15 getrennt oder mit verringerter Eingangsleistung betrieben werden. Insbesondere kann der komplette Aufzug 1 mit Ausnahme seiner Steuerelektronik (die die Steuereinheit 18 und das Leistungsmodul 15 umfassen kann) deaktiviert werden. Somit kann der Energieverbrauch des Aufzugs 1 drastisch gesenkt werden. Die Stromversorgung der deaktivierten und/oder nicht deaktivierten Verbraucher kann dann über die Batterie 20 erfolgen. In energy saving mode, electrical consumers that consume a particularly large amount of power, such as the electric drive 13, can be temporarily deactivated, i.e. switched off. H. separated from the output of the power module 15 or operated with reduced input power. In particular, the entire elevator 1 can be deactivated with the exception of its control electronics (which can include the control unit 18 and the power module 15). The energy consumption of the elevator 1 can thus be drastically reduced. The deactivated and/or non-deactivated consumers can then be powered via the battery 20.
Die Steuereinheit 18 umfasst einen Speicher 23, in dem ein Computerprogramm gespeichert ist, und einen Prozessor 25, der konfiguriert ist, um durch Ausführen des Computerprogramms das nachstehend beschriebene Verfahren zum Steuern der Energieversorgung des Aufzugs 1 auszuführen. The control unit 18 includes a memory 23 in which a computer program is stored and a processor 25 configured to execute the Computer program to carry out the method described below for controlling the energy supply of the elevator 1.
In diesem Beispiel erzeugt die Steuereinheit 18, wenn sie erkennt, dass der Aufzug 1 im Energie sparmodus betrieben werden soll, einen Steuerbefehl 26, der das Leistungsmodul 15 veranlasst, die Batterie 20 in einer bestimmten Sequenz von Ladephasen 27 und Entladephasen 29 abwechselnd zu laden und zu entladen (siehe auch Fig. 2). In this example, when the control unit 18 detects that the elevator 1 is to be operated in energy saving mode, it generates a control command 26 which causes the power module 15 to alternately charge and charge the battery 20 in a specific sequence of charging phases 27 and discharging phases 29 to be discharged (see also Fig. 2).
Beispielsweise kann die Batterie 20 in den Ladephasen 27 mit dem Stromnetz 19 verbunden werden, wobei die übrigen Verbraucher des Aufzugs 1 vom Stromnetz 19 getrennt sein und über die Batterie 20 mit Strom versorgt werden können. In den Entladephasen 29 wird der Aufzug 1 hingegen ausschliesslich über die Batterie 20 mit Strom versorgt. For example, the battery 20 can be connected to the power grid 19 in the charging phases 27, whereby the remaining consumers of the elevator 1 can be separated from the power grid 19 and can be supplied with power via the battery 20. In the discharging phases 29, however, the elevator 1 is supplied with power exclusively via the battery 20.
Das Leistungsmodul 15 kann konfiguriert sein, um den Aufzug 1 in den unterschiedlichen Ladephasen 27 und Entladephasen 29 mit der gleichen Versorgungsspannung zu versorgen. Dabei kann es sich um eine Gleichspannung im Kleinspannungsbereich bis 120 V, beispielsweise 48 V, handeln. Möglich ist aber auch eine Wechselspannung als Versorgungsspannung . The power module 15 can be configured to supply the elevator 1 with the same supply voltage in the different charging phases 27 and discharging phases 29. This can be a DC voltage in the low voltage range up to 120 V, for example 48 V. However, an alternating voltage is also possible as a supply voltage.
Die Versorgungsspannung kann gleich bzw. im Wesentlichen gleich einer an den Anschlussklemmen der Batterie 20 anliegenden Batteriespannung sein. Somit kann eine zusätzliche Spannungswandlung entfallen, was die Energieeffizienz des Aufzugs 1 weiter verbessert. The supply voltage can be equal to or essentially equal to a battery voltage present at the connection terminals of the battery 20. An additional voltage conversion can therefore be omitted, which further improves the energy efficiency of the elevator 1.
Wie in Fig. 2 zu sehen, können die Ladephasen 27 und die Entladephasen 29 konstant sein, beispielsweise durch eine konstante Länge und/oder konstante Lade- bzw. Entladeleistung charakterisiert sein (die Ordinate des in Fig. 2 gezeigten Diagramms gibt die von der Batterie 20 aufgenommene bzw. abgegebene Leistung oder Energie an). Es ist jedoch auch möglich, dass die Lade- und/oder Entladephasen in ihren Eigenschaften zeitlich variieren. As can be seen in Fig. 2, the charging phases 27 and the discharging phases 29 can be constant, for example characterized by a constant length and/or constant charging or discharging power (the ordinate of the diagram shown in Fig. 2 indicates that of the battery 20 absorbed or emitted power or energy). However, it is also possible for the charging and/or discharging phases to vary in their properties over time.
Wie weiter oben erwähnt, kann die Steuereinheit 18 zudem konfiguriert sein, um einen Deaktivierungsbefehl 30 zu erzeugen, der bewirkt, dass einer oder mehrere der oben genannten elektrischen Verbraucher des Aufzugs 1 vom Stromnetz 19 und, zusätzlich, von der Batterie 20 getrennt bleiben, solange der Aufzug 1 im Energiesparmodus betrieben wird. Es ist möglich, dass die Steuereinheit 18 den Aufzug 1 zurück in den normalen Betriebsmodus umschaltet, sobald ein neuer Zielruf eingeht oder eine Tür der Kabine 7 und/oder des Schachts 9 geöffnet wird. Dazu erzeugt die Steuereinheit 18 einen weiteren Steuerbefehl 31, der das Leistungsmodul 15 veranlasst, den Aufzug 1 hauptsächlich über das Stromnetz 19 mit elektrischer Energie zu versorgen, gegebenenfalls unterstützt durch die Batterie 20, um Lastspitzen abzufangen. As mentioned above, the control unit 18 can also be configured to generate a deactivation command 30, which causes one or more of the above-mentioned electrical consumers of the elevator 1 to remain disconnected from the power network 19 and, in addition, from the battery 20 as long as the elevator 1 is operated in energy saving mode. It is possible for the control unit 18 to switch the elevator 1 back to normal operating mode as soon as a new destination call is received or a door of the car 7 and/or the shaft 9 is opened. For this purpose, the control unit 18 generates a further control command 31, which causes the power module 15 to supply the elevator 1 with electrical energy primarily via the power grid 19, optionally supported by the battery 20 in order to absorb load peaks.
Im Folgenden wird der Energieverbrauch des Aufzugs 1 im Energiesparmodus beispielhaft berechnet. Die Sequenz aus Ladephasen 27 und Entladephasen 29 erstreckt sich hier über einen Zeitraum von rund 24 Stunden. Below, the energy consumption of the elevator 1 in energy saving mode is calculated as an example. The sequence of charging phases 27 and discharging phases 29 extends over a period of around 24 hours.
Nimmt der Aufzug 1 in einer Entladephase 29 von 3 Stunden eine erforderliche Leistung von 40 W auf, so wird der Batterie 20 eine Energie von 120 Wh entnommen. Am Ende der Entladephase 29 hat die Batterie 20 einen Ladezustand (SOC) von 30 %. In einer anschliessenden Ladephase 27 von 6 Minuten wird die Batterie 20 mit einer Ladeleistung von 15 A x 48 V = 720 W bis zum Erreichen eines Ladezustands von 90 % aufgeladen. Zuzüglich der erforderlichen Leistung von 40 W ergibt sich bei einem Wirkungsgrad von 80 % eine Gesamtleistung von 950 W, was einem Eneigieverbrauch von 95 Wh entspricht. If the elevator 1 absorbs a required power of 40 W in a discharging phase 29 of 3 hours, the battery 20 is taken from the battery 20 with energy of 120 Wh. At the end of the discharging phase 29, the battery 20 has a state of charge (SOC) of 30%. In a subsequent charging phase 27 of 6 minutes, the battery 20 is charged with a charging power of 15 A x 48 V = 720 W until a charge level of 90% is reached. In addition to the required power of 40 W, with an efficiency of 80%, the total power is 950 W, which corresponds to an energy consumption of 95 Wh.
Beispielsweise kann die Batterie 20 entsprechend der folgenden Sequenz geladen und entladen werden. Dabei steht «R» für eine sechsminütige Ladephase 27 und «D» für eine einstündige Entladephase 29: For example, the battery 20 may be charged and discharged according to the following sequence. “R” stands for a six-minute charging phase 27 and “D” for a one-hour discharging phase 29:
R D D D R D D D R D D D R D D D R D D D R D D D R D D D R D D R R D D D R D D D R D D D R D D D R D D D R D D D R D D D R D D R
Der Gesamtenergieverbrauch des Aufzugs 1 in den Ladephasen beträgt somit 95 Wh x 9 = 855 Wh. The total energy consumption of elevator 1 in the charging phases is therefore 95 Wh x 9 = 855 Wh.
Der Gesamtenergieverbrauch des Aufzugs 1 in den Entladephasen beträgt somit 40 W x 23 h = 920 Wh. The total energy consumption of elevator 1 in the discharging phases is therefore 40 W x 23 h = 920 Wh.
In den Ladephasen 27 kann die Batterie 20 mit einem oder mehreren speziell an den Energiesparmodus angepassten Ladeparametem geladen werden, hier einer Ladeleistung P. In the charging phases 27, the battery 20 can be charged with one or more charging parameters specially adapted to the energy saving mode, here a charging power P.
Die Ladeleistung P kann beispielsweise mithilfe einer ersten Kennlinie 33 (siehe Fig. 3), die einen Zusammenhang zwischen P und einem Wirkungsgrad q beim Laden angibt, und einer zweiten Kennlinie 35 (siehe Fig. 4), die einen Zusammenhang zwischen P und einer Lebensdauer L der Batterie 20 angibt, optimiert werden. The charging power P can be, for example, using a first characteristic curve 33 (see FIG. 3), which indicates a relationship between P and an efficiency q when charging, and a second characteristic curve 35 (see FIG. 4), which indicates a relationship between P and a service life L of the battery 20, can be optimized.
In diesem Beispiel wird der Wirkungsgrad p mit zunehmender Ladeleistung P grösser, wohingegen die Lebensdauer L mit zunehmender Ladeleistung P kürzer wird (die beiden Kennlinien 33, 35 sind also gewissermassen gegenläufig). In this example, the efficiency p increases as the charging power P increases, whereas the service life L becomes shorter as the charging power P increases (the two characteristic curves 33, 35 are, so to speak, in opposite directions).
Bei der Optimierung von P können die beiden Kriterien Wirkungsgrad und Lebensdauer gleich oder unterschiedlich gewichtet werden. When optimizing P, the two criteria efficiency and service life can be weighted equally or differently.
Es ist möglich, dass unterschiedliche Sätze von Ladeparametem, d. h. unterschiedliche Ladeprofile oder -modi, für den aktiven und den inaktiven Zustand des Aufzugs 1 bestimmt werden. Beispielsweise kann der weitere Steuerbefehl 31 in diesem Fall generiert werden, um ferner die Batterie 20 im aktiven Zustand, d. h. im normalen Betriebsmodus, mit einem speziell an diesen Zustand angepassten Satz von Ladeparametem zu laden. It is possible that different sets of loading parameters, i.e. H. different charging profiles or modes can be determined for the active and inactive state of the elevator 1. For example, the further control command 31 can be generated in this case in order to further keep the battery 20 in the active state, i.e. H. in normal operating mode, with a set of charging parameters specifically adapted to this condition.
Abschliessend wird darauf hingewiesen, dass Begriffe wie «aufweisend», «umfassend», «mit» usw. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und unbestimmte Artikel wie «ein» oder «eine» keine Vielzahl ausschliessen. Ferner wird darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eine der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben werden, auch in Kombination mit Merkmalen oder Schritten, die mit Verweis auf andere der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben werden, verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Finally, it should be noted that terms such as “comprising”, “comprising”, “with”, etc. do not exclude other elements or steps and indefinite articles such as “a” or “an” do not exclude a plurality. It is further noted that features or steps described with reference to one of the above embodiments may also be used in combination with features or steps described with reference to other of the above embodiments. Reference symbols in the claims are not to be viewed as a limitation.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Computerimplementiertes Verfahren zum Steuern einer Energieversorgung eines Aufzugs (1), wobei der Aufzug (1) ein Leistungsmodul (15) zum Versorgen des Aufzugs (1) mit elektrischer Energie aus einem Stromnetz (19) und/oder einer Batterie (20) umfasst, wobei das Leistungsmodul (15) ferner konfiguriert ist, um die Batterie (20) zu laden, wobei das Verfahren umfasst: wenn erkannt wird, dass sich der Aufzug (1) in einem inaktiven Zustand befindet, in dem der Batterie (20) weniger elektrische Energie als in einem aktiven Zustand des Aufzugs (1) entnommen wird: 1. Computer-implemented method for controlling a power supply to an elevator (1), wherein the elevator (1) comprises a power module (15) for supplying the elevator (1) with electrical energy from a power grid (19) and/or a battery (20). , wherein the power module (15) is further configured to charge the battery (20), the method comprising: when it is detected that the elevator (1) is in an inactive state in which the battery (20) is less electrical energy is taken as in an active state of the elevator (1):
Anpassen mindestens eines Ladeparameters (P) zum Laden der Batterie (20) an den inaktiven Zustand; Adjusting at least one charging parameter (P) for charging the battery (20) to the inactive state;
Generieren eines Steuerbefehls (26) zum Ansteuem des Leistungsmoduls (15), sodass die Batterie (20) zumindest phasenweise entsprechend dem mindestens einen an den inaktiven Zustand angepassten Ladeparameter (P) geladen wird. Generating a control command (26) for controlling the power module (15) so that the battery (20) is charged at least in phases according to the at least one charging parameter (P) adapted to the inactive state.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Ladeparameter (P) unter Verwendung einer ersten Kennlinie (33), die einen Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Ladeparameter (P) und einem Wirkungsgrad (r|) beim Laden der Batterie (20) beschreibt, und/oder unter Verwendung einer zweiten Kennlinie (35), die einen Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Ladeparameter (P) und einer Lebensdauer (L) der Batterie (20) beschreibt, angepasst wird. 2. The method according to claim 1, wherein the at least one charging parameter (P) using a first characteristic curve (33) which describes a relationship between the at least one charging parameter (P) and an efficiency (r|) when charging the battery (20). , and / or using a second characteristic curve (35), which describes a relationship between the at least one charging parameter (P) and a service life (L) of the battery (20).
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Wirkungsgrad (r|) und die Lebensdauer (L) beim Anpassen des mindestens einen Ladeparameters (P) unterschiedlich gewichtet werden. 3. The method according to claim 2, wherein the efficiency (r|) and the service life (L) are weighted differently when adjusting the at least one charging parameter (P).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Ladeparameter (P) eine Ladeleistung ist. 4. Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one charging parameter (P) is a charging power.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuerbefehl (26) generiert wird, um die Batterie (20) in mehreren Ladephasen (27) und Entladephasen (29) abwechselnd zu laden und zu entladen. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the control command (26) is generated in order to alternately charge and discharge the battery (20) in several charging phases (27) and discharging phases (29).
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Batterie (20) am Ende jeder Ladephase (27) einen Ladezustand zwischen 65 % und 100 %, insbesondere zwischen 70 % und 90 %, aufweist; und/oder wobei die Baterie (20) am Ende jeder Entladephase (29) einen Ladezustand zwischen 30 % und 50 %, insbesondere zwischen 35 % und 45 %, aufweist. 6. The method according to claim 5, wherein the battery (20) has a state of charge between 65% and 100%, in particular between 70% and 90%, at the end of each charging phase (27); and or wherein the battery (20) has a state of charge between 30% and 50%, in particular between 35% and 45%, at the end of each discharge phase (29).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuerbefehl (26) ferner generiert wird, um die Baterie (20) und/oder das Leistungsmodul (15) zumindest phasenweise vom Stromnetz (19) zu trennen. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the control command (26) is further generated in order to disconnect the battery (20) and / or the power module (15) from the power network (19) at least in phases.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend, wenn erkannt wird, dass sich der Aufzug (1) im inaktiven Zustand befindet: 8. The method according to any one of the preceding claims, further comprising, when it is detected that the elevator (1) is in the inactive state:
Umschalten mindestens einer elektrischen Komponente (13, 14, 15, 18, 23, 25) des Aufzugs (1) von einem aktuellen Zustand in einen energie sparenden Zustand, in dem die mindestens eine elektrische Komponente (13, 14, 15, 18, 23, 25) weniger elektrische Energie als im aktuellen Zustand verbraucht. Switching at least one electrical component (13, 14, 15, 18, 23, 25) of the elevator (1) from a current state to an energy-saving state, in which the at least one electrical component (13, 14, 15, 18, 23 , 25) consumes less electrical energy than in the current state.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend, wenn erkannt wird, dass sich der Aufzug (1) wieder im aktiven Zustand befindet: 9. The method according to any one of the preceding claims, further comprising, when it is detected that the elevator (1) is in the active state again:
Anpassen des mindestens einen Ladeparameters (P) an den aktiven Zustand; Generieren eines weiteren Steuerbefehls (31) zum Ansteuem des Leistungsmoduls (15), sodass die Baterie (20) zumindest phasenweise entsprechend dem mindestens einen an den aktiven Zustand angepassten Ladeparameter (P) geladen wird. Adapting the at least one charging parameter (P) to the active state; Generating a further control command (31) for controlling the power module (15), so that the battery (20) is charged at least in phases according to the at least one charging parameter (P) adapted to the active state.
10. Steuereinheit (18), bevorzugt Aufzugssteuereinheit (18), mit einer Schnitstelle zum Empfangen von Aufzugsrufdaten und bevorzugt zum Senden von Umschaltbefehlen zum Umschalten einer elektrischen Komponente eines Aufzuges umfassend einen Prozessor, der konfiguriert ist, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen. 10. Control unit (18), preferably elevator control unit (18), with an interface for receiving elevator call data and preferably for sending switching commands for switching an electrical component of an elevator, comprising a processor which is configured to carry out the method according to one of the preceding claims .
11. Energieversorgungssystem (14) für einen Aufzug (1), wobei das Energieversorgungssystem (14) umfasst: einen Netzanschluss (17) zum Anschliessen des Energieversorgungssystems (14) an ein Stromnetz (19); einen Baterieanschluss (16) zum Anschliessen des Energieversorgungssystems (14) an eine Baterie (20); ein Leistungsmodul (15) zum Versorgen des Aufzugs (1) mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz (19) und/oder der Baterie (20), wobei das Leistungsmodul (15) ferner konfiguriert ist, um die Baterie (20) zu laden; die Steuereinheit (18) nach Anspruch 10. 11. Energy supply system (14) for an elevator (1), the energy supply system (14) comprising: a network connection (17) for connecting the energy supply system (14) to a power network (19); a battery connection (16) for connecting the energy supply system (14) to a battery (20); a power module (15) for supplying the elevator (1) with electrical energy from the power grid (19) and/or the battery (20), the power module (15) being further configured to charge the battery (20); the control unit (18) according to claim 10.
12. Energieversorgungssystem (14) nach Anspruch 11 , wobei das Leistungsmodul (15) konfiguriert ist, um eine Ausgangsspannung der Batterie (20) als eine Versorgungsspannung zum Versorgen des Aufzugs (1) mit elektrischer Energie bereitzustellen. 12. Power supply system (14) according to claim 11, wherein the power module (15) is configured to provide an output voltage of the battery (20) as a supply voltage for supplying the elevator (1) with electrical energy.
13. Aufzug (1), umfassend: eine Kabine (7), die in einem Schacht (9) zwischen mehreren Stockwerken (3) eines Gebäudes (5) verfahrbar ist; einen elektrischen Antrieb (13) zum Antreiben der Kabine (7); eine Batterie (20); das Energieversorgungssystem (14) nach Anspruch 11 oder 12; und bevorzugt wenigstens eine elektrische Komponente aus der Liste umfassend eine Kabinen- und/oder Schachtbeleuchtung, ein elektrischer Kabinenantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabine des Aufzugs, ein elektrischer Türantrieb zum Bewegen mindestens einer Kabinen- und/oder Schachttür des Aufzugs, ein Sensor, beispielsweise eine Lichtschranke oder eine Last- oder Abstandsmesseinrichtung. 13. Elevator (1), comprising: a car (7) which can be moved in a shaft (9) between several floors (3) of a building (5); an electric drive (13) for driving the cabin (7); a battery (20); the power supply system (14) according to claim 11 or 12; and preferably at least one electrical component from the list comprising car and/or shaft lighting, an electric car drive for moving at least one car of the elevator, an electric door drive for moving at least one car and/or shaft door of the elevator, a sensor, for example a Light barrier or a load or distance measuring device.
14. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Steuereinheit (18) nach Anspruch 10, die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt. 14. Computer program comprising instructions which cause a control unit (18) according to claim 10 to carry out the method steps according to one of claims 1 to 9.
15. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist. 15. Computer-readable medium on which the computer program according to claim 14 is stored.
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JP2009067520A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Mitsubishi Electric Corp Control device for elevator

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