电梯系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电梯系统，在正常运行时，由控制电源转换器将交流市电转换为第一直流电压为电梯控制部供电；在交流市电断电时，通过第一电源转换器将超级电容上的直流电压转换为第二直流电压为电梯控制部供电，电梯仍能正常运行不发生急停，给乘客舒适的乘梯体验，也不会因为停电造成乘客心理上的紧张和不安，将超级电容作为唯一的储能元件，不再配置蓄电池以应急供电，提高了电梯的集成度和设备利用率，提高了在电梯中使用超级电容的性价比。

【技术实现步骤摘要】
电梯系统
本专利技术涉及电梯技术，特别涉及一种电梯系统。
技术介绍
超级电容，又名电化学电容，双电层电容器、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。使用超级电容收存并使用电梯在再生运行时的反馈电能，是降低电梯自身能耗的重要途径之一。因为超级电容是直流型储能设备，现有技术均是将其通过一个双向直流变换器与电梯的直流母线相连接的。直流变换器的最大特点就是可以实现两端功率的双向流动，即电梯处于再生(发电)运行时将直流母线上的再生电能转移到超级电容上；电梯处于电动(耗电)运行时将超级电容上的电能转移到直流母线上。也就是说，在超级电容电能充足的情况下，仅依靠超级电容的供电就可以驱动电梯运行。出于提高电梯安全性，避免停电困人的考虑，越来越多的电梯要求配置停电应急装置。停电应急装置也需要用到储能元件，但现有技术主要使用蓄电池，存在需要经常维护的缺点。另外，电梯的应急照明、通话装置等设备，也需要一个带储能元件的备用电源(一般为UPS电源)。因此，若电梯分别配置单独的超级电容节能装置、蓄电池停电应急装置和UPS应急电源，会造成其成本畸高，无法在市场中推广。如图1所示，中国专利申请201510484927.1将电梯的节能与停电自动解救功能整合在一起，但也仅仅是一种简单、机械地合并——只是省去蓄电池，并没有充分利用超级电容去实现停电时电源的无缝切换，确保电梯连续运行。现有停电应急技术，在电力中断后，后备电源会延迟一段时间才开始供电，运行中轿厢不可避免地出现急停，电梯制动器会立刻抱闸，曳引电机的动力也会立刻切断，从而造成轿厢急速停车，轿内照明和操纵箱上的显示也会消失，这会给乘客带来身体上的不舒适感和心理上的恐慌。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电梯系统，不会因为停电造成乘客心理上的紧张和不安，并将超级电容作为唯一的储能元件，不再配置蓄电池以应急供电，提高了电梯的集成度和设备利用率，提高了在电梯中使用超级电容的性价比。为解决上述技术问题，本专利技术提供的电梯系统，其包括整流器103、逆变器106、电梯控制部200、控制电源转换器201、第一直流电源转换器202、超级电容300及双向直流变换器303；所述整流器103将交流市电100整流输出基础直流电压到电梯主回路直流母线；所述逆变器106将电梯主回路直流母线的直流电逆变为交流电输出到曳引电机107；所述控制电源转换器201，其输入端接交流市电100，用于将交流市电转换为第一直流电压输出到所述电梯控制部200的电源输入端；所述第一直流电源转换器202，其输入端接超级电容300，用于将超级电容300上的直流电压转换为第二直流电压输出到所述电梯控制部200的电源输入端；所述双向直流变换器303，其低压端接所述超级电容300，其高压端接电梯主回路直流母线；所述第一直流电源转换器202，在交流市电100断电时，将超级电容300上的直流电压转换为第二直流电压并输出到所述电梯控制部200的电源输入端。较佳的，所述电梯系统还包括二极管204；所述第一直流电源转换器202的输出正端经接所述二极管204正端；所述二极管204负端接所述电梯控制部200的正电源输入端；第二直流电压低于第一直流电压。较佳的，第一直流电压为DC47.7V～48.3V,第二直流电压为DC46.7V～47.3V。较佳的，所述电梯系统还包括第一受控开关2071；所述二极管204及第一受控开关2071串接在所述第一直流电源转换器202的输出正端同所述电梯控制部200的正电源输入端之间；所述第一受控开关2071，在交流市电100通电时断开，在三相交流市电100断电时闭合。较佳的，所述第一直流电源转换器202设置有电压检测端，用于检测控制电源转换器201的输出的第一直流电压U1；所述第一直流电源转换器202，根据控制电源转换器201输出的第一直流电压U1输出第二直流电压U2，U2＝U1-U0，U0为设定电压差值。较佳的，U0＝1V；第一直流电源转换器202输出的第二直流电压U2是有限幅的，其值为46V～52V。若U1＞53V，U2＝52V；若U1<47V，U2＝46V。较佳的，控制电源转换器201中包括隔离变压器201.1和整流桥堆201.2；隔离变压器201.1的初级接接交流市电100，次级接整流桥堆201.2。较佳的，电梯系统还包括第三直流电源转换器、应急设备；所述第三直流电源转换器的电源输入端同所述电梯控制部200的电源输入端并接在一起，其电源输出端接应急设备；所述第三直流电源转换器，用于将输入的直流电压转换为第三直流电压。较佳的，第三直流电源转换器同所述电梯控制部200集成在一起。较佳的，第三直流电源转换器的电源输入端经第二受控开关2072接控制电源转换器201的输出及控制电源转换器201的输出；电梯控制部200的电源输入端经第三受控开关2073接控制电源转换器201的输出及控制电源转换器201的输出。较佳的，第三直流电压是11.5V～12.5V。较佳的，电梯系统还包括第二直流电源转换器203、受控切换开关208、应急设备；所述第二直流电源转换器203，其输入端接超级电容300，用于将超级电容300上的直流电压转换为第三直流电压输出；所述电梯控制部200还将其电源输入端的直流电压转换为第三直流电压输出；所述受控切换开关208，其一端接应急设备的电源正端，另一端用于受控接所述电梯控制部200输出电压正端或所述第二直流电源转换器203的输出电压正端。较佳的，所述应急设备包括通话装置205或应急照明装置206。较佳的，电梯系统还包括主电容104、输出电容304；所述主电容104、输出电容304并联接在两电梯主回路直流母线间。较佳的，输出电容304与主电容104相同。较佳的，输出电容304与主电容104都是电解电容。较佳的，当曳引电机处于电动状态时，所述双向直流变换器303是基于高压端稳压控制的，即确保电梯主回路直流母线上的电压维持在第四直流电压，将其低压端电压升压后输出到高压端，从而将超级电容300的电能释放至电梯主回路直流母线上，驱动曳引电机107；当曳引电机处于再生状态，并且超级电容300电能未满时，所述双向直流变换器303将其高压端电压降压后输出到低压端，从而将电梯主回路直流母线上的电能释放为超级电容300充电。较佳的，电梯系统还包括放电回路105；所述放电回路105包括一放电电阻及一放电开关；所述放电电阻及放电开关串接在两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电梯系统，其特征在于，其包括整流器(103)、逆变器(106)、电梯控制部(200)、控制电源转换器(201)、第一直流电源转换器(202)、超级电容(300)及双向直流变换器(303)；/n所述整流器(103)将交流市电(100)整流输出基础直流电压到电梯主回路直流母线；/n所述逆变器(106)将电梯主回路直流母线的直流电逆变为交流电输出到曳引电机107；/n所述控制电源转换器(201)，其输入端接交流市电(100)，用于将交流市电转换为第一直流电压输出到所述电梯控制部(200)的电源输入端；/n所述第一直流电源转换器(202)，其输入端接超级电容(300)，用于将超级电容(300)上的直流电压转换为第二直流电压输出到所述电梯控制部(200)的电源输入端；/n所述双向直流变换器(303)，其低压端接所述超级电容(300)，其高压端接电梯主回路直流母线；/n所述第一直流电源转换器(202)，在交流市电(100)断电时，将超级电容(300)上的直流电压转换为第二直流电压并输出到所述电梯控制部(200)的电源输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种电梯系统，其特征在于，其包括整流器(103)、逆变器(106)、电梯控制部(200)、控制电源转换器(201)、第一直流电源转换器(202)、超级电容(300)及双向直流变换器(303)；
所述整流器(103)将交流市电(100)整流输出基础直流电压到电梯主回路直流母线；
所述逆变器(106)将电梯主回路直流母线的直流电逆变为交流电输出到曳引电机107；
所述控制电源转换器(201)，其输入端接交流市电(100)，用于将交流市电转换为第一直流电压输出到所述电梯控制部(200)的电源输入端；
所述第一直流电源转换器(202)，其输入端接超级电容(300)，用于将超级电容(300)上的直流电压转换为第二直流电压输出到所述电梯控制部(200)的电源输入端；
所述双向直流变换器(303)，其低压端接所述超级电容(300)，其高压端接电梯主回路直流母线；
所述第一直流电源转换器(202)，在交流市电(100)断电时，将超级电容(300)上的直流电压转换为第二直流电压并输出到所述电梯控制部(200)的电源输入端。


2.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，
所述电梯系统还包括二极管(204)；
所述第一直流电源转换器(202)的输出正端经接所述二极管(204)正端；
所述二极管(204)负端接所述电梯控制部(200)的正电源输入端；
第二直流电压低于第一直流电压。


3.根据权利要求2所述的电梯系统，其特征在于，
第一直流电压为DC47.7V～48.3V,第二直流电压为DC46.7V～47.3V。


4.根据权利要求2所述的电梯系统，其特征在于，
所述电梯系统还包括第一受控开关(2071)；
所述二极管(204)及第一受控开关(2071)串接在所述第一直流电源转换器(202)的输出正端同所述电梯控制部(200)的正电源输入端之间；
所述第一受控开关(2071)，在交流市电(100)通电时断开，在交流市电(100)断电时闭合。


5.根据权利要求2所述的电梯系统，其特征在于，
所述第一直流电源转换器(202)设置有电压检测端，用于检测控制电源转换器(201)的输出的第一直流电压U1；
所述第一直流电源转换器(202)，根据控制电源转换器(201)输出的第一直流电压U1输出第二直流电压U2，U2＝U1-U0，U0为设定电压差值。


6.根据权利要求5所述的电梯系统，其特征在于，
U0＝1V；
第一直流电源转换器(202)输出的第二直流电压U2是有限幅的，其值为46V～52V。若U1＞53V，U2＝52V；若U1<47V，U2＝46V。


7.根据权利要求5所述的电梯系统，其特征在于，
控制电源转换器(201)中包括隔离变压器(201.1)和整流桥堆(201.2)；
隔离变压器(201.1)的初级接接交流市电(100)，次级接整流桥堆(201.2)。


8.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，
电梯系统还包括第三直流电源转换器、应急设备；
所述第三直流电源转换器的电源输入端同所述电梯控制部(200)的电源输入端并接在一起，其电源输出端接应急设备；
所述第三直流电源转换器，用于将输入的直流电压转换为第三直流电压。


9.根据权利要求8所述的电梯系统，其特征在于，
第三直流电源转换器同所述电梯控制部(200)集成在一起。


10.根据权利要求8所述的电梯系统，其特征在于，
第三直流电源转换器的电源输入端经第二受控开关(2072)接控制电源转换器(201)的输出及控制电源转换器(201)的输出；
电梯控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文晋，张磊，刘涛，
申请(专利权)人：上海三菱电梯有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31