电梯备电管理与控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电梯备电管理与控制系统，包括连接电梯变频器、检测接入的市电并根据检测的结果向电梯主控板传输第一硬件信号的整流器，连接电梯变频器、为电梯系统电源备电并向电梯主控板传输第二硬件信号的超级电容器装置，连接电梯变频器、驱动紧急松闸电源和电梯门机的逆变器，连接逆变器、为紧急松闸电源供电的市电备用输入接口以及接收紧急松闸电源的控制信号执行紧急松闸动作的EPO人工松闸装置。本实用新型专利技术电梯采用超级电容新备电方案更加符合大功率秒级备电需求，对紧急松闸电源进行改造，使得改造后的紧急松闸电源可以受控于主控，平层更加精确，而且可以通过EPO人工松闸装置和市电备用输入接口实现人工松闸功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电梯系统备电方案及控制领域，特别是涉及一种电梯备电管理与控制系统。
技术介绍
目前市面上现有电梯备电方案主要是通过以下三个备电装置确保市电停电情况下电梯系统能紧急平层，开门放人后停梯或者部件异常实施紧急救援动作。(1)停电柜：停电柜是一个内置铅酸电池的备电装置。根据现有的备电架构分为在线式(如图1所示)和后备式(如图2所示)。市电正常的时候，停电柜内置电池充电器给电池充电，同时市电通过旁路开关(后备式停电柜)或者停电柜逆变器(在线式停电柜)输出电力给变频器供电。停电柜通过内部线路检测市电的健康度状况，如市电异常如电压过高、过低、市电缺相等，停电柜立即启动备电，同时通过信号或者通信告诉电梯主控，电梯主控接收停电柜请求后，执行电梯平层动作，同时输出信号让紧急松闸电源启动，实现平层，同时驱动门机，打开轿厢门，放出被困的乘客后实现停梯。(2)紧急松闸电源(如图3所示)：紧急松闸电源也是一个内置铅酸电池的备电装置。当市电正常的时候，紧急松闸电源通过内置的充电器给电池充电。当市电异常的时候，紧急松闸电源通过人工控制，使得电梯能运行达到人工预设的平层高度后抱闸。(3)无线遥监模块DTU(Data transfer unit数据传输器)：无线遥监模块也是一个内置(铅酸或者镍镉、镍氢电池、锂电池等)电池的备电装置。当市电正常的时候，DTU通过内置的充电器给电池充电。当市电异常的时候，DTU通过内置的电池实现正常的备电，达到长时间进行数据交互的目的(如图4所示)。现有电梯系统备电方案及控制系统介绍如下，如图5所示：可以把电梯系统电源分为动力电源和照明电源。动力电力源分别为变频器，主控开关电源、紧急松闸电源、抱闸电源、无线遥监模块等主要部件。照明电源分为电梯系统 插座、照明、视频监控等部件。目前电梯系统动力设备是电机，变频器是承载电机动力和富余能量消耗的装置。根据电机富余能量的处理方式不同，市面上的变频器分为两种：一种是能馈式的变频器，一种是能耗式的变频器。下面就这两种方式进行现有电梯备电系统方案及控制的具体阐述。现有能耗式变频动力的备电及控制方案：1)市电正常的时候，系统电源取电于停电柜输出电源，产生各种控制电源给电梯主控，主控开始初始化并检测各种外设，同时开启中断检测。2)市电经过停电柜旁路开关(后备式UPS：Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply不间断电源)或者停电柜逆变器(在线式UPS)输出电能供给变频器进行电机拖动。同时市电通过停电柜内置的充电器给停电柜内内置的电池进行充电，同时停电柜对整个停电柜的电气系统进行检测监控，将电池的备电能力、健康度等参数上报给电梯主控。当电梯处于制动状态时候，变频器通过自带母线的制动电阻消耗掉电机产生的富余能量。3)紧急松闸电源取电于停电柜输出电源，市电正常的时候，通过内置的充电器进行充电，并且自我检测和监控，上报健康度情况给电梯主控，并且处于待命状态，紧急松闸电源可以通过人工进行手动操作。4)无线遥监模块取电于市电，市电正常的时候，通过内置的充电器进行充电，并且自我检测和监控，上报健康度情况给电梯主控，并且处于热备份待命状态，无需电梯主控命令自动实现备电功能。5)当市电出现异常，此时停电柜会检测到如输入电压过高、过低、市电缺相等，停电柜立即启动备电功能，同时将市电异常上报电梯主控，电梯主控接收到来自停电柜市电异常指令后，实现电梯的就近平层，同时驱动门机打开轿厢门，释放被困的乘客后进行停梯动作。若停电柜或者其它装置异常，维护人员可以通过紧急松闸电源对被困人员实施救援动作。此时DTU模块利用自身的备用电池继续与后台进行数据交互。能馈式变频动力的备电及控制与能耗型变频动力方案基本一致。不同点列举如下：1)能馈式变频动力的备电及控制方案仅仅是在电梯制动情况下将电机的富 余能量反馈至电网，因此能馈式变频动力的备电及控制方案较能量消耗型的更节能。2)因为1)的原因，能馈式变频动力的备电及控制方案较能量消耗型，需将输入的整流器换成逆变器，成本也会高很多，同时并网的软件控制和算法也更加困难。在实现过程中，专利技术人发现传统技术至少存在如下问题：首先普通电池无法满足电梯系统备电功率大、时间短的特点。其次电梯系统对运行的实时性要求很高，可靠性要求更高，当市电处于异常情况，由于电池充电需要较长的时间，短的可能持续几个小时，长的可能持续数十个小时，此期间电梯系统实际运行上是不可靠的，市电异常时可能会出现停梯困人的风险。由于电池寿命受温度影响较大，同时由于电池存储的能量较多，且电池能量输出具有不可控的性质，可能会起火引起火灾，因此对于电梯系统的安全可靠性有重大影响。另外电池属于易损件，是整个电梯部件的短板，维护起来十分麻烦。传统技术需要两套抱闸电源(紧急松闸电源和抱闸电源)，易造成资源和成本浪费。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统电梯运行系统中备电方案安全可靠性差且成本高的问题，提供一种电梯备电管理与控制系统。为了实现上述目的，本技术技术方案的实施例为：提供了一种电梯备电管理与控制系统，包括连接电梯变频器、检测接入的市电并根据检测的结果向电梯主控板传输第一硬件信号的整流器，连接电梯变频器、为电梯系统电源备电并向电梯主控板传输第二硬件信号的超级电容器装置，连接电梯变频器、驱动紧急松闸电源和电梯门机的逆变器，连接逆变器、为紧急松闸电源供电的市电备用输入接口以及接收紧急松闸电源的控制信号执行紧急松闸动作的EPO人工松闸装置。上述技术方案具有如下有益效果：本技术电梯备电管理与控制系统，采用超级电容新备电方案更加符合 现有电梯的备电特点：大功率秒级备电需求。超级电容备电方案充电时间优于电池千百倍，系统时刻运行于高效可靠模式。超级电容器重放电次数可以达到10万次以上，维护操作较原先电池有明显的优势，且没有任何环境污染和回收问题。本技术将抱闸电源和紧急松闸电源功能合并，对紧急松闸电源进行改造，使得改造后的紧急松闸电源可以受控于主控，平层更加精确，而且可以通过EPO人工松闸装置和市电备用输入接口实现人工松闸功能。附图说明通过附图中所示的本技术的优选实施例的更具体说明，本技术的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。图1为传统技术中后备式停电柜供电系统示意图；图2为传统技术中在线式停电柜供电系统示意图；图3为传统技术中紧急松闸电源工作示意图；图4为传统技术中DTU工作示意图；图5为传统电梯备电方案及控制系统示意图；图6为本技术电梯备电管理与控制系统实施例1的结构示意图；图7为本技术电梯备电管理与控制系统实施例1中超级电容器装置的结构示意图；图8为本技术电梯备电管理与控制系统实施例1中紧急松闸电源的工作示意图；图9为本技术电梯备电管理与控制系统一具体实施例的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯备电管理与控制系统，其特征在于，包括连接电梯变频器、检测接入的市电并根据所述检测的结果向电梯主控板传输第一硬件信号的整流器，连接所述电梯变频器、为电梯系统电源备电并向所述电梯主控板传输第二硬件信号的超级电容器装置，连接所述电梯变频器、驱动紧急松闸电源和电梯门机的逆变器，连接所述逆变器、为所述紧急松闸电源供电的市电备用输入接口，以及接收所述紧急松闸电源的控制信号执行紧急松闸动作的EPO人工松闸装置。

【技术特征摘要】
1.一种电梯备电管理与控制系统，其特征在于，包括连接电梯变频器、检测接入的市电并根据所述检测的结果向电梯主控板传输第一硬件信号的整流器，连接所述电梯变频器、为电梯系统电源备电并向所述电梯主控板传输第二硬件信号的超级电容器装置，连接所述电梯变频器、驱动紧急松闸电源和电梯门机的逆变器，连接所述逆变器、为所述紧急松闸电源供电的市电备用输入接口，以及接收所述紧急松闸电源的控制信号执行紧急松闸动作的EPO人工松闸装置。2.根据权利要求1所述的电梯备电管理与控制系统，其特征在于，所述超级电容器装置包括超级电容器组、连接所述超级电容器组的DC-DC变换器、连接所述DC-DC变换器的合路装置、将监控到的所述超级电容器装置的状态及保护信息同步到所述电梯主控板的超级电容组控制器，以及纠正所述超级电容器组之间压差的均压装置。3.根据权利要求2所述的电梯备电管理与控制系统，其特征在于，所述DC-DC变换器包括：连接所述电梯变频器、在电梯处于制动状态时给所述超级电容器组充电的DC-DC降压变换器，以及连接所述合路装置、在电梯处于加速状态时通过所述合路装置补充所述电梯变频器的母线电容能量的DC-DC升压变换器。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮建彬，黄立明，
申请(专利权)人：广州日滨科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44