[實用新型]電梯群的電能監測管理系統

無效

• 申請號: 201020585582.1
• 申請日: 2010-10-31
• 公開（公告）號: CN201846075U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 王孝洪;陳英杰;田聯房
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J1/12;H02J15/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊;蔡茂略

技術領域

本實用新型屬于電梯應用和節能技術領域，特別涉及一種電梯群的電能監測管理系統，通過采用共直流母線技術、超級電容儲能技術、電能回饋技術在電梯群運行時對電能進行管理，包括供電控制、儲能控制和回饋電網。

背景技術

隨著我國GDP的增長，高層建筑成為主流，除了大型公共建筑安裝電梯外，民用住宅樓房安裝電梯數量也猛增。電梯給人們生活帶來便利，同時電梯的使用也帶來一個重要負面影響，那就是能耗問題。無論電梯運行于上升狀態或下降狀態，在其制動過程中電梯系統都會產生制動能量，通常是經由電阻以熱能的形式消耗掉，并產生大量的廢熱，需要安裝相當容量的空調或其他降溫設備，這又增加了能量的浪費和成本。

近些年比較普遍的電梯節能的方法是將制動能量反饋電網，即電動機將電梯的制動能量轉變為電能送往直流母線，再使用能量回饋裝置，將這個部分電能送回電網。但是其缺點是只有在不易發生故障的穩定電網電壓下(電網電壓波動不大于10％)，才可以采用這種能量反饋方式。因此，能量回饋的質量難以保證，更加實用的措施還是需要減少能量回饋的次數。

申請號為“200420110175.X”的中國實用新型專利“多臺電梯共用直流母線的節能裝置”，其特點是：將多臺電梯控制系統中直流側分別用一接觸器連接到共用直流母線上，使連接在直流母線上的任何一臺電梯發電運行時所產生的能量都通過各自的逆變器反饋到直流母線上，連接在直流母線上的其他電梯就可以充分利用本來被制動電阻消耗掉的這部分能量，減少從電網系統吸收能量，達到節能的目的。

申請號為“201010118542.0”的中國實用新型專利“電梯節能系統”，該系統共采用超級電容組作為電梯子系統再生制動能量儲存器件和電梯子系統運行的供電電源，在電梯子系統運行的制動過程中儲存能量，通過系統控制器對電源切換控制電路進行控制，實現超級電容器組與外部交流電網之間切換為電梯子系統運行供電，以達到節能目的。

超級電容器兼具蓄電池能量密度大和普通電容器功率密度大的優點，充放電速度快，充放電效率高，循環壽命長，工作溫度寬。同時，超級電容器的材料幾乎沒有毒性，環境友好，而且在使用中無需維護。近些年來，隨著超級電容技術的不斷發展和應用領域的不斷拓寬，超級電容受到越來越廣泛的關注。目前世界各國都對超級電容器進行了研制，并取得了顯著的成果，超級電容的性能不斷提升，應用范圍擴展到航天、汽車、軍事、電力系統等領域。

目前已有采用共用直流母線技術的電梯系統，節能方式單一，如果電梯群工作于耗電狀態，多余的能量只能通過傳統的制動電阻消耗掉或是通過能量回饋裝置回饋電網，能量回饋提高了對電網的要求，原則上還是應減少回饋次數，減少故障，這樣節能的效果并不明顯。

因此，現有普遍的電梯節能技術采用能饋裝置將電梯制動時產生能量回饋電網，或是采用共用直流母線技術，但采用這種技術，能饋裝置需要經常運行，對電網質量和器件要求高。

實用新型內容

本實用新型的首要目的在于克服上述現有技術的缺點與不足，提供一種結構簡單、合理的電梯群的電能監測管理系統，通過采用共直流母線技術、超級電容儲能技術、電能回饋技術在電梯群運行時對電能進行管理，包括供電控制、儲能控制和回饋電網。

為達上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：

電梯群的電能監測管理系統，包括PWM整流器、濾波電容、電梯群監測模塊、超級電容器監測模塊、系統控制器、雙向DC/DC變換器和超級電容器，所述PWM整流器的輸入端外接電網，其輸出端與濾波電容的兩端連接，所述濾波電容的兩端引出直流母線，被監測的電梯群掛接在直流母線上；所述電梯群監測模塊、超級電容器監測模塊、雙向DC/DC變換器、PWM整流器分別與系統控制器連接，所述超級電容器分別與超級電容器監測模塊、雙向DC/DC變換器連接，所述電梯群監測模塊外接電梯群。

所述雙向DC/DC變換器為直流可逆斬波電路，可以實現電能的雙向流動。

所述電梯群監測模塊包括依次連接的電梯運行狀態檢測模塊、監測處理器和監測數據接口單元，所述電梯運行狀態檢測模塊外接電梯群，監測數據接口單元與系統控制器連接。監測處理器為MSP430處理單元，可對電梯運行狀態信息進行處理，將產生的能耗信息通過監測數據接口單元發往系統控制器。