專利名稱：節(jié)能電梯以及電梯節(jié)能方法
技術領域：
本發(fā)明涉及節(jié)能電梯以及電梯的節(jié)能方法，更具體地，涉及將電梯制動產生的再生電能供應給外部負載的節(jié)能電梯以及電梯節(jié)能方法。
背景技術：
眾所周知，電梯是一種垂直運輸工具。當電梯轎廂在運行過程中逐步減速直至停止以到達目標層時，電梯曳引機將釋放機械動能。此外，電梯轎廂還是一個位能性負載，由于電梯轎廂和對重的質量差，電梯轎廂在運行時還具有機械位能。當轎廂在運行過程中制動從而釋放包括位能和動能的多余機械能時，將使電梯電動機處于再生發(fā)電狀態(tài)，從而將負載的多余能量“再生”成為電能。所再生的電能將通過電梯的電動機和變頻器轉換成直流電能儲存在變頻器直流回路的電容中，如果不能將所儲存的電能及時釋放，就會發(fā)生故障，使電梯無法正常運行。為此，通常在變頻器直流回路中并聯電阻，通過由此形成的再生能耗電路使再生電能被電阻以熱能的形式消耗掉，從而防止因再生電能過大而引起設備故障。但是，在這種方式下，電阻產生大量熱量從而導致電梯房溫度過高，使其環(huán)境惡化。特別是乘客較多時，轎廂內空氣渾濁，溫度升高，舒適性降低。此外，這些能量被白白浪費掉，不利于節(jié)約能源。
目前，已經出現多種節(jié)能型電梯。在這些電梯中，用回饋型制動單元取代常規(guī)的電阻制動單元。這種稱為“能量回饋器”的回饋型制動單元可將由機械能再生成的電能回饋電網以供再次利用。但只有在電網電壓非常穩(wěn)定時才可采用這種回饋制動方式，并且在回饋時對電網有諧波污染，此外，這種回饋制動方式控制復雜，成本很高。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是在不影響電梯制動效果的前提下，以簡單且維護方便的結構合理地利用電梯制動所產生的多余再生電能，從而減少電能的浪費，節(jié)約能源。
為此，本發(fā)明提供了一種節(jié)能電梯，該電梯具有再生/回生能耗電路，該再生能耗電路上連接有外部負載，從而將電梯制動產生的再生電能供應給該外部負載。
根據本發(fā)明的一個方面，該再生能耗電路通過切換單元與外部負載相連，該切換單元的與外部負載相對的一端還連接到外部電源，從而當電梯制動產生足夠的再生電能時由再生電能向該外部負載供電，而當再生電能低于預定值時由外部電源向該外部負載供電。
根據本發(fā)明，所述切換單元包括檢測電路和切換開關，該檢測電路通過檢測外部負載與再生能耗電路的連接點處的電壓以確定是否已經產生足夠的再生電能，該切換開關根據檢測電路的檢測結果來選擇性地使所述外部負載與所述再生能耗電路導通或者與所述外部電源導通。
電梯的再生能耗電路由變頻器的能耗制動用端子和電阻相連而形成。
優(yōu)選地，該外部負載為空調裝置。
這樣，根據本發(fā)明的一個方面，當電梯制動產生足夠的再生電能時空調裝置就被驅動而工作。因為電梯的使用頻繁程度與制動次數大體成正比，空調裝置的運行次數與制動次數成正比，所以本系統(tǒng)可粗略地維持電梯轎廂內的溫度，提高舒適性。而且原本通過電阻消耗的再生電能被空調裝置利用，有效地提高了電能的利用率。
在空調裝置通過切換單元分別連接到電梯的再生能耗電路和外部電源的情況下，可在不影響制動效果和空調工作效果的基礎上，交替使用外部電源和電梯制動產生的再生電能向空調裝置供電，有效提高了電能的利用率，并且改善了空調裝置的工作效果。
可將該空調裝置用于電梯轎廂或者機房，從而，可將空調裝置的室內機部分設置在轎廂或機房內部，而將空調裝置的室外機部分相應地設置在轎頂或機房外。
為提高乘坐電梯的舒適度，可選擇帶有溫度控制單元的空調裝置。
此外，本發(fā)明還提供了一種電梯節(jié)能方法，該電梯具有再生能耗電路，根據該方法，在電梯的再生能耗電路上連接外部負載，從而將電梯制動產生的再生電能供應給該外部負載。
電梯的再生能耗電路由變頻器的能耗制動用端子和電阻相連而形成。
優(yōu)選地，該外部負載為空調裝置或者蓄能器。


圖1為根據本發(fā)明第一實施例的示意圖；圖2為根據本發(fā)明第二實施例的示意圖；圖3為根據本發(fā)明第二實施例的空調裝置供電時序圖。
具體實施例方式
下面將參照

本發(fā)明的實施例。
圖1示出本發(fā)明的第一實施例。
如現有技術中常見的，電梯具有由變頻器(未示出)的能耗制動用端子Q7C、P與電阻-在本實施例中為電阻11、12、13、14-相連而形成的再生能耗電路1，以便處理電梯制動過程中產生的再生電能并保證電梯運行平穩(wěn)。
根據本發(fā)明，在再生能耗電路1上連接有外部負載以充分利用電梯制動產生的多余再生電能，在本實施例中該外部負載為空調裝置2。在以下的說明中，為清楚起見，將作為空調裝置2核心件的壓縮機說明為壓縮機部件22和用于驅動壓縮機部件的電動機部件21，應當理解，此處所述壓縮機部件22和電動機部件21可為分離的部件或者為一體的部件。
為使空調裝置2實現溫度調節(jié)功能，應當使該空調裝置2的壓縮機部件22運行，因此，對作為壓縮機部件21的驅動元件的電動機部件21供電。根據本實施例，將該電動機部件21的能量輸入端連接到變頻器的能耗制動用端子Q7C、P上，從而與再生能耗電路1并聯，以便由電梯制動所產生的再生電能供電。
可將空調裝置2用于電梯轎廂或機房，從而，可將空調裝置2的室內機部分安裝在電梯轎廂或機房5內，相應地將該空調裝置2的室外機部分安裝在轎頂或機房外6。
此外，本實施例的空調裝置可不帶有溫度控制單元，這種空調裝置結構簡單、維護方便。
該第一實施例的系統(tǒng)運行如下在電梯正常運行期間，由于不產生再生電能，空調裝置2處于停止狀態(tài)。當電梯制動從而產生足夠的再生電能時，電梯制動產生的再生電能將通過變頻器的能耗制動用端子Q7C、P供應到電動機部件21，從而驅動空調裝置2的壓縮機部件22以便實現溫度調節(jié)功能。當電梯制動過程結束且再生電能被消耗后，因不再對電動機部件21供電，空調裝置2將停止溫度調節(jié)工作。本實施例的電動機部件21與再生能耗電路1并聯，既保證了對空調電動機的供電，又不會影響正常的制動效果。
從上面的說明可知，本實施例的空調裝置是間歇工作的，這適合于對電梯溫度要求不高的中低檔電梯并具有較高的性價比。
圖2示出本發(fā)明的第二實施例。
與第一實施例類似，在第二實施例中，電梯的由變頻器(未示出)的能耗制動用端子Q7C、P與電阻11、12、13、14相連而形成的再生能耗電路1上連接有作為外部負載的空調裝置2。與第一實施例不同，在該第二實施例中，空調裝置2通過切換模塊4連接到再生能耗電路1。具體地說，空調裝置的電動機部件21的能量輸入端連接在切換模塊4的端子上，而該切換模塊4的與所述端子相對的其它端子分別連接到再生能耗電路1以及外部電源例如AC 220V或380V電源上，其中切換模塊4的端子通過與變頻器的能耗制動用端子Q7C、P相連而與再生能耗電路1相連、通過整流電路7而與外部電源相連。
該切換模塊4例如可包括檢測電路和切換開關，該檢測電路通過檢測空調裝置2的電動機部件21的能量輸入端與再生能耗電路1的連接點-即變頻器的能耗制動用端子Q7C、P-處的電壓來確定是否已經產生足夠的再生電能，該切換開關根據檢測電路的檢測結果來選擇性地使電動機部件21的能量輸入端與再生能耗電路1導通或者與外部電源導通。從而，當變頻器的能耗制動用端子Q7C、P處的電壓高于預定值-即電梯制動已經產生足夠的再生電能時，切換模塊4的切換開關將電動機部件21的能量輸入端與再生能耗電路1接通，此時再生電能供電為“開”狀態(tài)而外部電源供電為“關”狀態(tài)，空調裝置2的電動機部件21由電梯制動產生的再生電能供電；當變頻器的能耗制動用端子Q7C、P處的電壓低于預定值時-即已經不存在足以使電動機部件21運行的再生電能時，切換模塊4的切換開關將電動機部件21的能量輸入端與外部電源的整流電路7接通，此時再生電能供電為“關”狀態(tài)而外部電源供電為“開”狀態(tài)，空調裝置2的電動機部件21由外部電源供電，其時序如圖3所示。
同樣，可將空調裝置2用于電梯轎廂或機房，其中可將空調裝置2的室內機部分安裝在電梯轎廂或機房5內，相應地將該空調裝置2的室外機部分安裝在轎頂或機房外6。
在本實施例中，可選用帶有溫度控制單元的空調，從而實現最佳的溫度調節(jié)效果。
第二實施例的系統(tǒng)運行如下在電梯正常運行期間不存在足以驅動空調裝置2的電動機部件21的再生電能時，切換模塊4使該電動機部件21的能量輸入端與外部電源導通，從而通過外部電源向空調裝置2的電動機部件21供電以使空調裝置2進行溫度調節(jié)。當電梯制動并產生足夠的再生電能時，切換模塊4使電動機部件21的能量輸入端與電梯的再生能耗電路1導通，從而由電梯制動產生的再生電能向空調裝置2供電以使該空調裝置2進行溫度調節(jié)。這樣，在不影響電梯的正常制動效果的情況下，空調裝置一直保持運行，從而實現對電梯轎廂或機房的溫度調節(jié)。
由于交替使用再生電能和外部電源向空調裝置供電，本實施例的空調裝置在電梯運行期間一直保持運行。這種系統(tǒng)適合于對電梯舒適度要求高的高檔電梯并可有效節(jié)省電能。
除了空調裝置以外，還可將蓄能器例如蓄電池作為外部負載連接到電梯的再生能耗電路上，從而將電梯制動產生的再生電能充入蓄電池以便充分利用該再生電能，避免浪費。蓄能器連接到再生能耗電路1上的方式與上述結合空調裝置2所述的連接方式類似，因此不再具體說明。
此外，還可將應急燈等作為外部負載連接到電梯的再生能耗電路1上以充分利用電梯制動產生的再生電能。其連接和工作方式與上述類似，因此不再進行具體說明。
下面將對本發(fā)明的電梯節(jié)能方法進行說明。
如現有技術中常見的，電梯具有由變頻器(未示出)的能耗制動用端子Q7C、P與電阻-在本實施例中為電阻11、12、13、14-相連而形成的再生能耗電路1，以便處理電梯制動過程中產生的再生電能并保證電梯運行平穩(wěn)。
根據本發(fā)明，在再生能耗電路1上連接外部負載，從而將電梯制動產生的再生電能供應給該外部負載。
在外部負載為空調裝置2的情況下，可使再生能耗電路1中變頻器的能耗制動用端子Q7C、P與該空調裝置2的電動機部件21的能量輸入端相連，從而在電梯制動產生足夠的再生電能以后將該再生電能供應給該空調裝置2，以便充分利用電能，避免浪費。
此外，可將蓄能器例如蓄電池作為外部負載，使電梯的再生能耗電路1中的相應輸出端子與該蓄電池的能量輸入端相連，從而將電梯制動產生的再生電能存貯到該蓄電池中以充分利用該電能，實現節(jié)能的效果。
應該理解，上述實施例僅作為本發(fā)明的非限定性示例，本領域技術人員可在本發(fā)明的范圍內進行各種設計和變型。
權利要求
1.一種節(jié)能電梯，該電梯具有再生能耗電路，其特征在于，該再生能耗電路上連接有外部負載，從而將電梯制動產生的再生電能供應給該外部負載。
2.根據權利要求1所述的節(jié)能電梯，其特征在于，該再生能耗電路通過切換單元與外部負載相連，該切換單元的與外部負載相對的一端還連接到外部電源，從而當電梯制動產生足夠的再生電能時由再生電能向該外部負載供電，而當再生電能低于預定值時由外部電源向該外部負載供電。
3.根據權利要求2所述的節(jié)能電梯，其特征在于，所述切換單元包括檢測電路和切換開關，該檢測電路通過檢測外部負載與再生能耗電路的連接點處的電壓來確定是否已經產生足夠的再生電能，該切換開關根據檢測電路的檢測結果來選擇性地使所述外部負載與所述再生能耗電路導通或者與所述外部電源導通。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的節(jié)能電梯，其特征在于，所述外部負載為空調裝置。
5.根據權利要求4所述的節(jié)能電梯，其特征在于，所述空調裝置用于電梯轎廂或機房。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的節(jié)能電梯，其特征在于，所述再生能耗電路由變頻器的能耗制動用端子與電阻相連而形成。
7.一種電梯節(jié)能方法，該電梯具有再生能耗電路，其特征在于，在電梯的再生能耗電路上連接外部負載，從而將電梯制動產生的再生電能供應給該外部負載。
8.根據權利要求7所述的電梯節(jié)能方法，其特征在于，所述外部負載為空調裝置或者蓄能器。
9.根據權利要求7所述的電梯節(jié)能方法，其特征在于，所述再生能耗電路由變頻器的能耗制動用端子和電阻相連而形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)能電梯，該電梯具有再生能耗電路，該再生能耗電路上連接有外部負載，從而將電梯制動產生的再生電能供應給該外部負載。所述再生能耗電路由變頻器的能耗制動用端子和電阻相連而形成。優(yōu)選外部負載為空調裝置。本發(fā)明還公開了一種電梯節(jié)能方法，根據該方法，在電梯的再生能耗電路上連接外部負載，從而將電梯制動產生的再生電能供應給該外部負載。本發(fā)明通過簡單的結構合理利用電梯制動產生的多余再生電能，從而減少了電能的浪費，節(jié)約了能源。
文檔編號H02P3/22GK101079586SQ20061008091
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權日2006年5月22日
發(fā)明者劉世君, 姜華, 陳亞波, 菊池寬 申請人:東芝電梯株式會社