【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电梯节能，具体涉及一种电梯能量回收系统及回收方法。
技术介绍
1、电梯是一种运输设备，用于在建筑物内快速、安全地运输乘客和货物。它由一个或多个轿厢、驱动系统、控制系统、安全装置和井道等部分组成。其由于具有安全性、便捷性、舒适性、可靠性和适应性等诸多优点，在目前的建筑物中被广泛应用。在电梯的运行过程中，其驱动系统的电机存在两种运行状态，即电动机状态和发电机状态。在某些电梯运行状态时，例如，电梯启动及加速时，电机需要克服一定静摩擦力和阻力以拉动电梯的轿厢，此时电机处于电动机状态；而在电梯下行或减速状态时，无需电机提供动力，此时的电机实际上处于发电机状态。当电机处于发电机状态时所产生的电能需要及时处理，不然会对电机造成严重危害(主要是电机所产生的电能通过变频器的三相igbt逆变桥反向回到变频的直流端，并存储在直流电容中，由于该直流电容的储量是有限的，将可能会使得直流母线的电压过高，进而对电机造成不可恢复的损害)。
2、目前，为了避免电机处于发电机状态所产生的电能影响电机的性能，所采用的方案一般是两种，第一，即是利用耗能电阻进行能耗制动，以将这部分电能转化为热能散发，但是，这也使得电梯相关设备中必须要增加一换热或散热设备，以保证机房内的温度维持在一定阈值以下，这样，也就增加了能源的浪费以及电梯的运行成本。第二，即是将这部分电能实时反馈至电网中，以实现能量的回收，但是，由于电梯的运行状态并不稳定，其发电功率和谐波均不稳定，这对电网的冲击较大，回收利用率十分低下。
3、因此，如何设计一种全新的电梯能量回收方
技术实现思路
1、为了解决相关技术中的技术问题，本申请提供了一种电梯能量回收系统及回收方法。
2、为了达到上述目的，本申请采用的技术方案包括：
3、根据本申请的第一方面，提供了一种电梯能量回收系统，包括电机、多级飞轮储能装置、变速机构、机械传动机构和控制单元；
4、所述电机通过所述变速机构用于与电梯的驱动轮连接，以使得所述电机的动能通过所述变速机构传输给所述驱动轮；
5、所述多级飞轮储能装置包括第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮；其中，所述第一飞轮的储能容量小于所述第二飞轮储能容量，所述第二飞轮的储能容量小于所述第三飞轮储能容量；所述多级飞轮储能装置通过所述机械传动机构和所述变速机构用于与所述驱动轮连接；
6、所述机械传动机构被配置为能够在第一联动状态、第二联动状态和第三联动状态之间切换；在所述第一联动状态，所述第一飞轮通过所述机械传动机构和所述变速机构用于与所述驱动轮连接，以使得所述第一飞轮能够用于存储所述驱动轮的机械能，或者，能够将其存储的能量转化为所述驱动轮的机械能；在所述第二联动状态，所述第二飞轮通过所述机械传动机构和所述变速机构用于与所述驱动轮连接，以使得所述第二飞轮能够存储所述驱动轮的机械能，或者，能够将其存储的能量转化为所述驱动轮的机械能；在所述第三联动状态，所述第三飞轮通过所述机械传动机构和所述变速机构用于与所述驱动轮连接，以使得所述第三飞轮能够存储所述驱动轮的机械能，或者，能够将其存储的能量转化为所述驱动轮的机械能；
7、所述控制单元分别与所述电机和所述机械传动机构电连接。
8、可选地，所述第一飞轮的储能容量为0.1kwh-1kwh，所述第二飞轮的储能容量为3kwh-7kwh，所述第三飞轮的储能容量为13kwh-17kwh。
9、可选地，所述机械传动机构设置为以下结构中的任一种：
10、三输出端的离合器组合结构、三输出端的差速器结构、电磁阀及三输出端的液压马达结构、三输出端的机械换向结构。
11、根据本申请的第二方面，提供了一种电梯能量回收方法，应用于本申请第一方面中任一项技术方案所述的电梯能量回收系统，所述电梯能量回收方法包括如下步骤：
12、步骤s1：控制单元获取电机的运行数据以识别电梯当前的运行状态，所述电梯当前的运行状态包括下行状态、减速状态、启动及加速状态、停止状态；
13、步骤s2：控制单元根据电梯当前的运行状态切换机械传动机构的联动状态；
14、其中，当电梯处于下行状态或减速状态时，控制单元根据第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮的能量存储状态切换机械传动机构的联动状态，以使得所述驱动轮的机械能能够被第一飞轮、第二飞轮或第三飞轮存储；
15、当电梯的运行状态为启动及加速状态时，控制单元将机械传动机构切换至第一联动状态，以使得所述第一飞轮能够将其存储的能量转化为所述驱动轮的机械能；
16、当电梯的运行状态为停止状态时，控制单元将机械传动机构切换至第二联动状态或第三联动状态，以使得所述第二飞轮或所述第三飞轮能够将其存储的能量转化为所述驱动轮的机械能。
17、可选地，在所述步骤s2中，当电梯处于下行状态或减速状态时，且电梯处于运行低峰时段时，其中，所述运行低峰时段为该电梯在预设时间间隔内的运行次数小于所设定的运行次数阈值；
18、所述控制单元先将所述机械传动机构切换至第一联动状态，以使得所述第一飞轮能够用于存储所述驱动轮的机械能；
19、当第一飞轮达到最大储能状态时，所述控制单元再将所述机械传动机构切换至第二联动状态，以使所述第二飞轮能够用于存储所述驱动轮的机械能；
20、当所述第二飞轮达到最大储能状态时，所述控制单元再将所述机械传动机构切换至第三联动状态，以使所述第三飞轮能够用于存储所述驱动轮的机械能。
21、可选地，当电梯处于下行状态或减速状态时，且电梯处于运行高峰时段时，其中，所述运行高峰时段为该电梯在预设时间间隔内的运行次数大于或等于所设定的运行次数阈值；
22、所述控制单元先将所述机械传动结构切换至第二联动状态或第三联动状态，以使得所述第二飞轮或所述第三飞轮能够用于存储所述驱动轮的机械能；
23、并且，在电梯从下行状态或减速状态经过停止状态切换至启动及加速状态的过程中，控制单元先将机械传动机构切换且第二联动状态或第三联动状态，以使得所述第二飞轮或所述第三飞轮所存储的能量能够转化为驱动轮的机械能。
24、可选地，在所述步骤s2中，当电梯处于启动及加速状态时，获取第一飞轮当前存储能量的情况；
25、若第一飞轮当前存储能量满足：时，其中，a为比例系数，为第一飞轮的最大储能容量，控制单元将机械传动机构切换至第一联动状态，以使得所述第一飞轮能够将其存储的能量转化为所述驱动轮的机械能；
26、若第一飞轮当前存储能量满足：时，控制单元将机械传动机构切换至第二联动状态或第三联动状态，以使得所述第二飞轮或所述第三飞轮能够将其存储的能量转化为所述驱动轮的机械能。
27、可选地，当电梯处于启动及加速状态时，且第一飞轮当前存储能量满足：时，获取第二飞轮当前储存能量的情况；
【技术保护点】
1.一种电梯能量回收系统，其特征在于，包括电机(1)、多级飞轮储能装置(2)、变速机构(3)、机械传动机构(4)和控制单元；
2.根据权利要求1所述的电梯能量回收系统，其特征在于，所述第一飞轮(21)的储能容量为0.1kWh-1kWh，所述第二飞轮(22)的储能容量为3kWh-7kWh，所述第三飞轮(23)的储能容量为13kWh-17kWh。
3.根据权利要求1所述的电梯能量回收系统，其特征在于，所述机械传动机构(4)设置为以下结构中的任一种：
4.一种电梯能量回收方法，其特征在于，应用于根据权利要求1-3中任一项所述的电梯能量回收系统，所述电梯能量回收方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的电梯能量回收方法，其特征在于，在所述步骤S2中，当电梯处于下行状态或减速状态时，且电梯处于运行低峰时段时，其中，所述运行低峰时段为该电梯在预设时间间隔内的运行次数小于所设定的运行次数阈值；
6.根据权利要求4所述的电梯能量回收方法，其特征在于，当电梯处于下行状态或减速状态时，且电梯处于运行高峰时段时，其中，所述运行高峰时段为该电
7.根据权利要求4所述的电梯能量回收方法，其特征在于，在所述步骤S2中，当电梯处于启动及加速状态时，获取第一飞轮当前存储能量的情况；
8.根据权利要求7所述的电梯能量回收方法，其特征在于，当电梯处于启动及加速状态时，且第一飞轮当前存储能量满足：时，获取第二飞轮当前储存能量的情况；
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时能够实现权利要求4-8中任一项所述的电梯能量回收方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时能够实现权利要求4-8中任一项所述的电梯能量回收方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电梯能量回收系统，其特征在于，包括电机(1)、多级飞轮储能装置(2)、变速机构(3)、机械传动机构(4)和控制单元；
2.根据权利要求1所述的电梯能量回收系统，其特征在于，所述第一飞轮(21)的储能容量为0.1kwh-1kwh，所述第二飞轮(22)的储能容量为3kwh-7kwh，所述第三飞轮(23)的储能容量为13kwh-17kwh。
3.根据权利要求1所述的电梯能量回收系统，其特征在于，所述机械传动机构(4)设置为以下结构中的任一种：
4.一种电梯能量回收方法，其特征在于，应用于根据权利要求1-3中任一项所述的电梯能量回收系统，所述电梯能量回收方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的电梯能量回收方法，其特征在于，在所述步骤s2中，当电梯处于下行状态或减速状态时，且电梯处于运行低峰时段时，其中，所述运行低峰时段为该电梯在预设时间间隔内的运行次数小于所设定的运行次数阈值；
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣盛，杨训，施良益，蔡小兵，
申请(专利权)人：浙江元畅安能物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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