电池供电的电梯系统中的电梯轿厢速度控制技术方案

一种电梯系统包括：电池；机器，其具有用于将运动赋予电梯轿厢的电动机；逆变器，其用于在电动模式下将来自所述电池的DC电力转换成用于所述机器的AC电力，且在再生模式下将来自所述机器的AC电力转换成用于所述电池的DC电力；以及控制器，用以控制所述逆变器，所述控制器实施以下步骤中的至少一个：在电动模式下检测所述电池处的过载，且响应于所述过载而降低轿厢速度；在再生模式下检测所述电池处的过充电，且响应于所述过充电而降低轿厢速度；在电动机场弱化模式下检测电动机直流，且响应于所述电动机直流而降低轿厢速度；以及检测轿厢负载，且响应于轿厢负载而调整轿厢速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】电池供电的电梯系统中的电梯轿厢速度控制专利
本文所公开的标的物大体上涉及电梯系统领域，且更明确地说，涉及电池供电的电梯系统中的电梯轿厢速度控制。背景电池供电的电梯系统使用电池作为电梯机器的电源，其将运动赋予所述电梯轿厢。含有逆变器的驱动单元通常连接在电池与所述机器之间。在电动模式下，所述逆变器将来自电池的DC电力转换成用于所述机器的AC驱动信号。在再生模式下，所述逆变器将来自所述机器的AC电力转换成用于为所述电池充电的DC电力。在电池供电的电梯系统中，当处于电动模式下时，电池可能经历过载，或在再生模式下经历过充电。过载不利地影响电池的充电状态/电池作为电压/电力来源的可用性。过充电不利地影响电池的健康。通常使用动态制动电阻器来控制过充电，且通常用轮廓修改来控制过载。简述根据示例性实施方案，一种电梯系统包括:电池；机器，其具有用于将运动赋予电梯轿厢的电动机；以及逆变器，其用于在电动模式下将来自电池的DC电力转换成用于机器的AC电力，且在再生模式下将来自所述机器的AC电力转换成用于所述电池的DC电力；以及控制器，用以控制所述逆变器，所述控制器实施以下步骤中的至少一个:在电动模式下检测电池处的过载，且响应于所述过载而降低轿厢速度；在再生模式下检测电池处的过充电，且响应于所述过充电而降低轿厢速度；在电动机场弱化模式下检测电动机直流，且响应于所述电动机直流而降低轿厢速度；以及检测轿厢负载，且响应于轿厢负载而调整轿厢速度。本专利技术的实施方案的其它方面、特征和技术将从结合图式进行的以下描述变得更明显。附图简述现在参看图式，其中相同元件在图中相同编号:图1是示例性实施方案的电梯系统的组件的框图；图2描绘示例性实施方案中的电梯系统的组件；图3描绘用于控制电池过载的示例性实施方案中的电池电压和电梯轿厢速度的曲线图；图4描绘用于控制电池过充电的示例性实施方案中的电池电压和电梯轿厢速度的曲线图；图5描绘用于在场弱化模式下控制电池电压不足的示例性实施方案中的电池电压、机器直流和电梯轿厢速度的曲线图；图6是用于响应于轿厢负载来控制轿厢速度的示例性实施方案中的轿厢负载对轿厢速度的曲线图；图7是用于响应于轿厢负载来控制轿厢速度的示例性实施方案中的轿厢负载对轿厢速度的曲线图；以及图8是示例性实施方案中的用于控制轿厢速度的过程的流程图。详述图1是示例性实施方案中的电梯系统10的组件的框图。电梯系统10包括AC电力12的来源，例如主电网(例如，230伏，单相)。将AC电力12提供到开关面板14，其可包括断路器、仪表等。从开关面板14，将AC电力提供到电池充电器16，电池充电器16将AC电力转换成DC电力，来为电池18充电。电池18可为铅酸电池或其它类型的电池。电池18为驱动单元20供电，驱动单元20将来自电池18的DC电力转化为AC驱动信号，其驱动机器22以将运动赋予电梯轿厢23。所述AC驱动信号可为用于机器22中的三相电动机的多相(例如，三相)驱动信号。注意，电池18是驱动单元20的唯一电源，且AC电力12不直接親合到驱动单元20。图2描绘示例性实施方案中的电梯系统10的组件。驱动单元20包括耦合到电池18的第一 DC链接30 (例如，正DC电压)，以及耦合到电池18的第二 DC链接32 (例如，负DC电压或接地)。一个或多个DC链接电容器34链接在第一 DC链接30与第二 DC链接32之间。逆变器部分使用开关40来产生用于机器22的电动机的驱动信号。开关40可为MOSFET晶体管，但应理解，可使用其它类型的开关。开关40布置在相脚中，每一相脚连接在第一 DC链接30与第二 DC链接32之间。在每一相脚中的开关40的结点(例如，源极-漏极结点)处提供AC端子42。AC端子42耦合到机器22的电动机绕组。在示例性实施方案中，机器22包括三相、永磁体同步电动机。图2描绘三相逆变器和三相电动机，但实施例不限于特定数目的相。逆变器将来自电池18的DC电力转换成用于在电动模式下驱动机器22的AC电力。当在再生模式下操作时，逆变器还将来自机器22的AC电力转换成用于为电池18充电的DC电力。当空电梯轿厢正向上行进时，或当有负载的电梯轿厢正向下行进时，可发生再生模式。再生模式可包括提供AC电力的机器22的再生制动器。将AC端子42处接收到的AC电力转换成为电池18充电的DC电力。在电动模式期间，控制器50提供控制信号来接通和断开开关40，以在每一 AC端子42处产生AC驱动信号。AC驱动信号可为变频信号。在再生模式期间，控制器50提供控制信号来接通和断开开关40，以将来自机器22的AC电力转换成用于为电池18充电的DC电力。在每一 AC端子42处提供电流传感器44，以允许控制器50在电动模式和再生模式两者下，检测每一 AC端子42处的电流。在电池18处提供电压传感器51，以检测电池电压，并将感测到的电压提供给控制器50。可使用执行存储在存储媒介上的计算机程序以实施本文所述的操作的通用微处理器来实施控制器50。或者，可在硬件(例如，ASIC、FPGA)中或在硬件/软件的组合中实施控制器50。控制器50也可为电梯控制系统的部分。驱动单元20还包括动态制动电阻器60和动态制动开关62。动态制动开关62可为MOSFET晶体管，但应理解，可使用其它类型的开关。在再生模式下，如果机器22处所产生的电流过多，那么接通(例如，以某一工作周期来脉冲接通和脉冲关断)动态制动开关62，且电流流经动态制动电阻器60。过多的能量通过动态制动电阻器60来耗散。应理解，在驱动单元20中，可使用多个动态制动电阻器60以及动态制动开关62。在示例性实施方案中，控制器50响应于电梯系统的操作参数(包括电池电压、电动机直流、轿厢负载等)，来控制电梯轿厢23的速度。当机器22在电动模式下操作时，示例性实施方案保护电池18免于过载(S卩，透支电流)。如果机器22使电池18过载，那么电池电压将下降。控制器50监视来自电压传感器51的感测到的电池电压，并响应于感测到的电池电压来调整轿厢速度。在电动模式下，控制器50可将感测到的电池电压与阈值进行比较，且如果感测到的电池电压小于所述阈值(任选地，在某一周期内)，那么控制器50使轿厢速度降低某一预定量(例如，当前速度的设定m/sec或百分比)。另外，可使用多个阈值来提供对速度降低的更精细的控制。在其它实施方案中，基于使电池电压与轿厢速度相关的函数来得出轿厢速度，使得控制器50响应于感测到的电池电压来执行连续速度调整。所使用的阈值或使电池电压与轿厢速度相关的函数也可取决于电池的类型(例如，铅酸、锂呙子等)。图3描绘用于控制电池过载的示例性实施方案中的电池电压和电梯轿厢速度的曲线图。当感测到的电池电压下降到低于48V(作为实例阈值)时，控制器50将轿厢速度从第一速度(例如，630mm/s)调整到较低的第二速度(例如，580mm/s)。如果感测到的电池电压在某一周期时间(例如，t)内保持低于所述阈值，那么控制器50可再次降低轿厢速度。如上文所述，可使用多个电压阈值，或轿厢速度可通过函数与感测到的电池电压相关，以提供连续速度调整。在替代实施方案中，可使用感测到的电池电压的变化率来控制轿厢速度，使得如果感测到的电池电压已稳定(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯系统，其包括：电池；机器，其具有用于将运动赋予电梯轿厢的电动机；逆变器，其用于在电动模式下将来自所述电池的DC电力转换成用于所述机器的AC电力，且在再生模式下将来自所述机器的AC电力转换成用于所述电池的DC电力；以及控制器，其用以控制所述逆变器，所述控制器实施以下各项中的至少一个：在电动模式下检测所述电池处的过载，且响应于所述过载而降低轿厢速度；在再生模式下检测所述电池处的过充电，且响应于所述过充电而降低轿厢速度；在电动机场弱化模式下检测电动机直流，且响应于所述电动机直流而降低轿厢速度；以及检测轿厢负载，且响应于轿厢负载而调整轿厢速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：I阿吉尔曼，
申请(专利权)人：奥的斯电梯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US