【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于包括至少一个线性驱动器的无绳电梯系统的供能装置，所述供能装置具有至少一个电源整流器、针对所述至少一个线性驱动器设置的至少一个蓄能器以及与电源整流器和蓄能器连接的dc中间电路。此外，本专利技术还涉及一种操作这种无绳电梯系统的供能装置的方法，以及一种直接连接到这种无绳电梯系统的中间电路的蓄能器的应用。特别地，本专利技术涉及一种具有线性驱动器的无绳电梯系统的供能系统，所述供能系统包括直接连接到直流电压中间电路的至少一个双层电容器。
技术介绍
1、用于电梯系统的蓄能器目前通常借助控制单元(例如dc/dc转换器)连接到供能的dc中间电路，以便能够储存能量(例如在能量回收过程/通过能量回收过程回收的能量)和/或实现功率峰值平衡。然而，尤其是在具有线性驱动器的无绳电梯系统中，出现了特别高且短时间的功率波动，这些功率波动目前只能通过非常复杂的方式(特别是在连接技术方面)和使用非常多的那些已知的蓄能器和控制单元的组件来平衡。
2、具有线性驱动器的无绳电梯系统在其功率特性上与绳索连接的传统电梯系统有根本的区别；具体地，传统电梯系统具有特别高且短时间的功率波动，这主要是由于缺乏对重(缺乏质量补偿；在上行和下行时无法对要运输的负载进行质量平衡)引起的。
3、虽然在绳索连接的电梯系统中仅需要提供移动(可能负载的)轿厢与对重之间的质量差的功率，而在无绳电梯系统中必须随时提供移动(可能负载的)轿厢的整个负载的功率。这导致在上行时，在加速阶段中产生显著更高的正功率峰值，并且在匀速行驶和制动期间产生显著更高的正功率需
4、特别是在具有线性驱动器的电梯系统中，有时会在同一井道内同时运行多个轿厢。在同一井道内轿厢行驶的时间重叠会导致功率梯度显著更陡以及更高的绝对总能量需求。如果多个井道仅由一个供能系统提供能源，那么虽然一方面同时性作用可以在正功耗与负功耗之间实现平衡，但另一方面(在不利的行驶情况下)同时性作用会进一步不利地增大功率梯度的斜率和功率需求的绝对水平。
5、因此，这导致对无绳电梯系统的供能系统的要求非常高，特别是由于功率需求非常剧烈的波动。
6、由于蓄能器选择和连接的控制单元，特别是在功率提供方面，过去的有关电梯系统的供能系统设计的方法仅在有限范围内适用于此处讨论的应用，因此无法满足或只能不充分地满足在此关注的无绳系统的典型功能，如峰值负载平衡、能量回收和特别是不间断供电。
7、控制单元虽然具有将dc中间电路和蓄能器的电压电平分离从而可以利用存储器中存在的大部分能量的优点，但由于额外的电子装置和其自身的功率限制，控制单元限制了整体产品的可用性，也限制了功率供应；这对目前常见的存储器系统在不间断供电(usv)的要求方面的可用性产生了不利影响。然而，这种usv功能对于大多数电梯系统来说是必需的，例如，以便在电源故障时能够控制和规范地停止所有轿厢的运行。
8、迄今为止，这些优化措施是已知的，例如与控制特别是与应急电源或电源连接服务的方式相关的优化措施。作为示例可以提及以下出版物：ep 1765709b1、ep 1272418 b1、ep 1268335 b1，其中讨论了电梯设备或整个电梯系统的能源管理方式，或针对特定部分功能进行了讨论。由此特别要指出的是，可以借助预控制以有利的方式主动控制蓄能器中的功率流，特别是为了适配蓄能器与中间电路之间的直流电压电平。换句话说，蓄能单元以有利的方式连接在控制单元或功率流调节器上游。
9、基于此，人们对进一步优化供能系统感兴趣，该系统专门针对强烈的功率需求波动而设计。
技术实现思路
1、基于这种情况，本专利技术的任务是创建一种用于电梯系统的改善的供能系统或供能方法，从而以特别有利的方式实现诸如峰值负载平衡、能量回收和不间断供电的基本功能，尤其是对于诸如具有线性驱动器的无绳电梯系统的具有特别高功率要求的应用。该任务尤其可以包括提供这样的供能系统或供能方法使得以一种特别简洁且技术简单的方式来确保供能。最后但并非最不重要的一点是，该任务是以最简单的方式在此类系统中实现能源成本优化。
2、本专利技术的任务通过独立权利要求的特征得到解决。有利的实施方式在从属权利要求中给出。只要技术上是可行的，从属权利要求的教导可以与独立权利要求和从属权利要求的教导任意组合。
3、具体地，该任务通过用于包括至少一个线性驱动器的无绳电梯系统的供能装置来实现，所述供能装置具有至少一个电源整流器、针对至少一个线性驱动器设置的至少一个蓄能器以及特别是与电源整流器和蓄能器连接的dc中间电路；其中，蓄能器(直接)连接到dc中间电路，使得蓄能器的(瞬时)电压电平耦合到dc中间电路的(瞬时)电压电平，特别是在无控制/无调节的情况下指定在同一电平。这提供了具有良好稳健性的纤薄布置，由此可以确保下面进一步解释的优点。特别地，功率流可以以被动的方式实现，无需任何预控制(无需控制/调节技术的干预)。
4、根据本专利技术的布置，特别是直接连接的双层电容器的实施，可以改善关于usv功能/要求的适用性并降低供能系统的成本、空间要求和/或复杂性。
5、换句话说，具体设计为，可以根据dc中间电路的电压电平调节蓄能器的电压电平，而不需要特定/具体方式的控制/调节。最后但并非最不重要的一点是，根据本专利技术的蓄能器与dc中间电路之间/来自蓄能器和dc中间电路的这种直接的无控制/无调节的电压/电势耦合还提供了非常稳健的、功能可靠的(功率电子)架构。
6、因此，本专利技术还基于将至少一个蓄能器元件，特别是至少一个超级电容器(或具有类似功能范围的一样的功率电子组件)直接连接至电梯设备的dc中间电路上的构思，目的是可以不需要这些部件之间的能量/功率相关的控制功能。
7、因此，本专利技术还涉及与蓄能器相关的构思，而不需要对功率流的主动控制(调节)进行预控制。换句话说：根据本专利技术的构思不需要对功率流进行任何主动控制；相反，功率流可以以被动方式进行或被平衡，特别是通过将电源整流器上的功率流设置到电压带。
8、本专利技术可以例如与连接到dc中间电路的多个电机相结合和/或与不具有对重的装置相结合来实现。
9、已经表明，基于根据本专利技术的构思，能够以相对简单且有效的方式单独地或彼此组合地实现具有以下优点的装置和/或工艺：瞬时峰值负载平衡(特别是关于瞬时操作状态)、中/长期峰值负载平衡(随时间变化的平均值)、能源备份、ups功能、恢复功能、提高效率、避免能量回收、能源成本优化、避免尺寸过大、节省资源。
10、线性驱动器可以包括一个或多个电机。线性驱动器可以驱动配备永磁体的轿厢，永磁体受到安装在电梯井道中的供应有三相电流的电磁体的变化磁场的作用，从而产生使电梯轿厢处于运动的磁场。线性驱动器还可以基于一种布置或者作用于一种布置，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于包括至少一个线性驱动器(2)的无绳电梯系统(1)的供能装置(10)，所述供能装置(10)具有至少一个电源整流器(11)、针对所述至少一个线性驱动器设置的至少一个蓄能器(13，13a)以及特别地与所述电源整流器(11)和所述蓄能器(13，13a)连接的DC中间电路(15)；
2.根据权利要求1所述的供能装置(10)，其中，所述蓄能器(13，13a)在没有控制单元的情况下连接到DC中间电路(15)；并且/或者所述蓄能器(13，13a)的磁极与所述DC中间电路(15)的电极端连接为使得所述蓄能器(13，13a)的电压电平在无控制/无调节的情况下耦合到所述DC中间电路(15)的电压电平；并且/或者其中，所述蓄能器(13，13a)的磁极与所述DC中间电路(15)的电极端连接为使得能量水平被动地跟随所述电源整流器(11)和所述电梯系统(1)的功率需求之间的功率差。
3.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述至少一个蓄能器(13)具有至少一个双层电容器(13a)；并且/或者其中，所述至少一个蓄能器(13)具有串联和/或并联互连的多个双层电
4.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述供能装置(10)被配置为基于以下组中至少一个参数进行供能，特别是基于它们的组合，基于对所述电源整流器(11)的功率的电压调节：所述DC中间电路(15)的电压电平的瞬时状态和变化；以及所述电源整流器(11)的瞬时功率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述供能装置(10)被配置为基于将中间电路电压调节至规定值进行供能；并且/或者其中，所述供能装置(10)被配置为基于将所述电源整流器(11)的功率和所述蓄能器(13，13a)的功率的总和调节至所述电梯系统(1)的瞬时功率需求的数值进行供能。
6.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述供能装置(10)通过被动的电源整流器(11)或主动的电源整流器(11)耦合到电源；并且/或者其中，所述供能装置(10)使用或具有再生电源整流器(11)。
7.一种无绳电梯系统(1)，具有至少一个线性驱动器(2)和根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)。
8.一种用于操作包括至少一个线性驱动器(2)的无绳电梯系统(1)的供能装置(10)的方法，所述供能装置(10)具有至少一个电源整流器(11)、针对所述至少一个线性驱动器(2)设置的至少一个蓄能器(13)以及特别是与所述电源整流器(11)和所述蓄能器(13)连接的至少一个DC中间电路(15)，所述至少一个蓄能器(13)特别包括至少一个双层电容器(13a)；
9.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，基于所述电源整流器的功率进行电压调节。
10.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个蓄能器(13)具有串联和/或并联互连的多个双层电容器(13a)，其中，所述多个双层电容器直接连接到所述DC中间电路(15)。
11.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，所述供能基于以下组中的至少一个参数进行供能，特别是基于它们的组合，基于对所述电源整流器(11)的功率的电压调节：所述中间电路(15)的电压电平的瞬时状态和变化；以及所述电源整流器(11)的瞬时功率；并且/或者其中，基于将中间电路电压调节至规定值进行供能；并且/或者其中，基于将所述电源整流器(11)的功率和所述蓄能器(13)的功率的总和调节至所述电梯系统(1)的瞬时功率需求的数值进行供能。
12.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，通过被动的电源整流器(11)或主动的电源整流器(11)从供能电源(5)进行供能；并且/或者其中，利用再生电源整流器(11)进行供能；并且/或者其中根据所述电梯系统(1)的操作状态，借助所述电源整流器(11)向供能电源(5)输入能量。
13.一种用于操作具有至少一个线性驱动器(2)的无绳电梯系统(1)的方法，其中，基于根据前述方法权利要求中任一项所述的用于操作所述供能装置(10)的方法供能。
14.一种包括指令的计算机程序产品，当在计算机上执行所述计算机程序产品时，使得在所述计算机上执行或借助所述计算机来控制根据前述方法权利要求中任一项所述的方法。
15.一种蓄能器(13)的应用，所述蓄能器(13)直接连接到包括至少一个线性驱动器(2)的无绳电梯系统(1)的DC中间电路(15)，使得所述蓄能器(13)的瞬时电压电平在无控制/无调...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于包括至少一个线性驱动器(2)的无绳电梯系统(1)的供能装置(10)，所述供能装置(10)具有至少一个电源整流器(11)、针对所述至少一个线性驱动器设置的至少一个蓄能器(13，13a)以及特别地与所述电源整流器(11)和所述蓄能器(13，13a)连接的dc中间电路(15)；
2.根据权利要求1所述的供能装置(10)，其中，所述蓄能器(13，13a)在没有控制单元的情况下连接到dc中间电路(15)；并且/或者所述蓄能器(13，13a)的磁极与所述dc中间电路(15)的电极端连接为使得所述蓄能器(13，13a)的电压电平在无控制/无调节的情况下耦合到所述dc中间电路(15)的电压电平；并且/或者其中，所述蓄能器(13，13a)的磁极与所述dc中间电路(15)的电极端连接为使得能量水平被动地跟随所述电源整流器(11)和所述电梯系统(1)的功率需求之间的功率差。
3.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述至少一个蓄能器(13)具有至少一个双层电容器(13a)；并且/或者其中，所述至少一个蓄能器(13)具有串联和/或并联互连的多个双层电容器(13a)，所述多个双层电容器(13a)直接连接到所述dc中间电路(15)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述供能装置(10)被配置为基于以下组中至少一个参数进行供能，特别是基于它们的组合，基于对所述电源整流器(11)的功率的电压调节：所述dc中间电路(15)的电压电平的瞬时状态和变化；以及所述电源整流器(11)的瞬时功率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述供能装置(10)被配置为基于将中间电路电压调节至规定值进行供能；并且/或者其中，所述供能装置(10)被配置为基于将所述电源整流器(11)的功率和所述蓄能器(13，13a)的功率的总和调节至所述电梯系统(1)的瞬时功率需求的数值进行供能。
6.根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)，其中，所述供能装置(10)通过被动的电源整流器(11)或主动的电源整流器(11)耦合到电源；并且/或者其中，所述供能装置(10)使用或具有再生电源整流器(11)。
7.一种无绳电梯系统(1)，具有至少一个线性驱动器(2)和根据前述权利要求中任一项所述的供能装置(10)。
8.一种用于操作包括至少一个线性驱动器(2)的无绳电梯系统(1)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤里·迈鲍姆，杰诺斯·郑，尤尔根·法兰茨海尔德，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯电梯创新与运营有限公司，
类型：发明
国别省市：
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