一種電梯停電應(yīng)急電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電梯停電應(yīng)急電源，包括逆變器、蓄電池、充電器及連接在逆變器和電梯之間的接觸器。充電器包括市電檢測(cè)部，其連接到逆變器并配置為根據(jù)檢測(cè)到有無(wú)市電供應(yīng)而向逆變器發(fā)送控制信號(hào)。逆變器還包括一開(kāi)關(guān)，且逆變器配置為：當(dāng)市電檢測(cè)部檢測(cè)到有市電供應(yīng)時(shí)，無(wú)論開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為斷開(kāi)或閉合，逆變器均不工作；當(dāng)市電檢測(cè)部檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)，且開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為斷開(kāi)時(shí)，逆變器不工作；當(dāng)市電檢測(cè)部檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)且開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為閉合時(shí)，逆變器啟動(dòng)并觸發(fā)接觸器導(dǎo)通以通過(guò)接觸器向電梯供電。本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源能夠減少不必要的工作時(shí)間，提高應(yīng)急電源的整體工作壽命，且獨(dú)立于電梯的控制系統(tǒng)，適用于任何型號(hào)的電梯。
【專利說(shuō)明】一種電梯停電應(yīng)急電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及供電裝置，特別涉及一種電梯停電應(yīng)急電源。
【背景技術(shù)】
[0002]電梯在正常運(yùn)行時(shí)使用市電作為電力源，并在市電因各種原因停止供應(yīng)時(shí)使用應(yīng)急電源作為電力源，從而將轎廂慢速運(yùn)行到平層位置并開(kāi)門，以保障乘員的安全。
[0003]圖1為專利文獻(xiàn)200810131979.0中的電梯供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0004]如圖1所示，該電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括整流器102、平滑電容器103、逆變器裝置104和電梯卷?yè)P(yáng)機(jī)105。其中，整流器102將交流電壓變換為直流電壓，平滑電容器103對(duì)整流器102的輸出電壓進(jìn)行平滑，逆變器裝置104把經(jīng)平滑電容器103平滑的直流電壓變換為交流電壓并提供給電梯的卷?yè)P(yáng)機(jī)105。
[0005]圖1中還圖示了電梯的控制系統(tǒng)，包括電源電路106和控制電源電路107-108，其中電源電路106將供給到控制系統(tǒng)的電力變換成所需電力并提供給控制電源電路107-108。
[0006]此外，圖1中的電力供給裝置109包括整流器110、逆變器裝置111、充電器112和蓄電池113。其中，在工業(yè)電源101正常供給交流電力時(shí)，整流器110將工業(yè)電源101供應(yīng)的交流電力進(jìn)行整流，逆變器裝置11將經(jīng)過(guò)整流器110整流后的正弦波電力變換為矩形波提供給電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，同時(shí)，充電器112利用工業(yè)電源101供給的電力對(duì)蓄電池113進(jìn)行充電。當(dāng)由于事故等原因?qū)е鹿I(yè)電源101停止供給交流電時(shí)，則在電力供給裝置109中切換為由蓄電池113進(jìn)行電力供給，S卩，逆變器裝置111將蓄電池113提供的直流電力變換為矩形波提供給電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
[0007]由此可見(jiàn)，圖1所示的電梯供電系統(tǒng)中，逆變器裝置111不論在工業(yè)電源101正常供電期間還是在由蓄電池113進(jìn)行供電的應(yīng)急期間都持續(xù)不斷地工作，因此存在逆變器裝置的使用壽命較短的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明一方面的目的在于提供一種能夠減少不必要的工作時(shí)間，提高整體工作壽命的電梯停電應(yīng)急電源。
[0009]本發(fā)明另一方面的目的在于提供一種獨(dú)立于電梯的控制系統(tǒng)，適用于任何型號(hào)的電梯的應(yīng)急電源。
[0010]為此，本發(fā)明提供了一種電梯停電應(yīng)急電源，包括逆變器、與所述逆變器的輸入端連接的蓄電池、和連接到市電以向所述蓄電池充電的充電器，其中:所述電梯停電應(yīng)急電源還包括接觸器，其連接在所述逆變器和所述電梯之間，并配置為在所述逆變器的觸發(fā)下導(dǎo)通；所述充電器包括市電檢測(cè)部，其連接到所述逆變器并配置為根據(jù)檢測(cè)到有無(wú)市電供應(yīng)而向所述逆變器發(fā)送控制信號(hào)；
[0011]所述逆變器還包括一開(kāi)關(guān)，且所述逆變器配置為:當(dāng)市電檢測(cè)部檢測(cè)到有市電供應(yīng)時(shí)，無(wú)論所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為斷開(kāi)或閉合，所述逆變器均不工作；當(dāng)市電檢測(cè)部檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)，且所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為斷開(kāi)時(shí)，所述逆變器不工作；當(dāng)市電檢測(cè)部檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)且所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為閉合時(shí)，所述逆變器啟動(dòng)并觸發(fā)所述接觸器導(dǎo)通以通過(guò)所述接觸器向所述電梯供電。
[0012]通過(guò)使用本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源，能夠最大程度地提高該應(yīng)急電源的使用壽命，這也在一定程度上提高了電梯的安全系數(shù)。并且，本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源不需要介入電梯自身的控制系統(tǒng)，只是提供應(yīng)急電力，也就能夠適用于任何型號(hào)的電梯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的電梯供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]圖2為本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源包括:充電器1，其接收市電供應(yīng)，并利用市電對(duì)蓄電池2充電；蓄電池2，其在電梯以市電正常運(yùn)行時(shí)在充電器I的控制下進(jìn)行充電，并在市電停止供應(yīng)時(shí)向逆變器3提供直流電輸入；逆變器3，其通過(guò)接觸器4連接到電梯，在市電停止供應(yīng)時(shí)，逆變器3將蓄電池提供的直流電變換為交流電并通過(guò)接觸器4輸送到電梯；接觸器4，其僅在逆變器3啟動(dòng)以后由逆變器3觸發(fā)而接通，以將逆變器3輸出的交流電傳送到電梯，在本發(fā)明的應(yīng)急電源不工作期間，接觸器4處于斷開(kāi)狀態(tài)，使得供應(yīng)給電梯的市電與逆變器3之間保持隔離狀態(tài)。
[0017]充電器I還包括連接到逆變器3的市電檢測(cè)部5，逆變器3還包括開(kāi)關(guān)6，市電檢測(cè)部5和開(kāi)關(guān)6共同作用來(lái)控制逆變器3的啟動(dòng)。
[0018]具體為，市電檢測(cè)部5對(duì)是否有市電供應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)逆變器3發(fā)送控制信號(hào)，控制信號(hào)可以是在檢測(cè)到有市電供應(yīng)時(shí)向逆變器3發(fā)送的市電檢測(cè)有效信號(hào)和在檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)向逆變器3發(fā)送的市電檢測(cè)無(wú)效信號(hào)，也可以是在檢測(cè)到有市電供應(yīng)時(shí)不向逆變器3發(fā)送信號(hào)而在檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)向逆變器3發(fā)送的例如使能信號(hào)或啟動(dòng)允許信號(hào)。但逆變器3不只根據(jù)該控制信號(hào)啟動(dòng)，還需要根據(jù)開(kāi)關(guān)6是處于閉合狀態(tài)還是斷開(kāi)狀態(tài)。同時(shí)，也不單獨(dú)根據(jù)開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)來(lái)控制逆變器3的啟動(dòng)。也就是說(shuō)，當(dāng)市電檢測(cè)部5檢測(cè)到有市電時(shí)，無(wú)論開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)為斷開(kāi)或閉合，逆變器3均不工作，以保持零功耗狀態(tài)；當(dāng)市電檢測(cè)部5檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)，且開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)為斷開(kāi)時(shí)，逆變器3也不工作，同樣保持零功耗狀態(tài)；當(dāng)市電檢測(cè)部5檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)且開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)為閉合時(shí)，逆變器3才啟動(dòng)，逐漸升壓到設(shè)定的電壓(例如380v)時(shí)，觸發(fā)接觸器4導(dǎo)通以通過(guò)接觸器4向所述電梯供電，電梯接收到應(yīng)急供電后，慢速運(yùn)行到平層位置并開(kāi)門。電梯應(yīng)急運(yùn)行時(shí)，速度相當(dāng)于正常運(yùn)行速度的大約1/10，根據(jù)功率公式P=FV可知此時(shí)所需功率約為正常運(yùn)行時(shí)的1/10。電梯應(yīng)急運(yùn)行時(shí)的速度要求由電梯控制單元完成。
[0019]在該實(shí)施例中，通過(guò)市電檢測(cè)部5和開(kāi)關(guān)6來(lái)共同控制逆變器的啟動(dòng)，從而在市電正常供應(yīng)期間，逆變器3既不處于工作狀態(tài)也不處于待機(jī)狀態(tài)，而是完全處于零功耗狀態(tài)，從而極大地延長(zhǎng)了逆變器3的工作壽命。同時(shí)，即使出現(xiàn)異常情況導(dǎo)致市電停止供應(yīng)，如果開(kāi)關(guān)6處于斷開(kāi)狀態(tài)(例如夜間無(wú)人使用電梯期間可將開(kāi)關(guān)6設(shè)置為斷開(kāi))，逆變器3也處于完全不工作的零功耗狀態(tài)，從而減少不必要的工作時(shí)間，進(jìn)一步延長(zhǎng)了逆變器3的工作壽命。
[0020]在本發(fā)明一實(shí)施例中，可設(shè)置一預(yù)定的延遲時(shí)間t，例如10s、20s等，配置逆變器3為收到市電檢測(cè)部6在檢測(cè)到市電停止供應(yīng)時(shí)發(fā)送的控制信號(hào)的同時(shí)開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)為閉合時(shí)，延遲該預(yù)定時(shí)間t之后才啟動(dòng)，以避免在市電停止供應(yīng)后瞬間恢復(fù)供應(yīng)的情況下(例如誤關(guān)電閘等)啟動(dòng)逆變器3，從而進(jìn)一步保護(hù)逆變器3，延長(zhǎng)逆變器3的使用壽命。該延遲時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，例如也可設(shè)置為Os，即滿足上述啟動(dòng)條件后不需延遲而直接啟動(dòng)逆變器3。
[0021]在本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源工作期間，如果市電檢測(cè)部5檢測(cè)到市電恢復(fù)供應(yīng)，則逆變器3立即停止工作，電梯恢復(fù)正常市電供電?；蛘呷绻_(kāi)關(guān)6的狀態(tài)在應(yīng)急電源工作期間變?yōu)閿嚅_(kāi)(例如當(dāng)確定電梯中無(wú)乘員時(shí)可將開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi))，則逆變器3也立即停止工作。如此可確保逆變器3在不需要應(yīng)急的時(shí)候處于完全不工作的零功耗狀態(tài)。
[0022]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在應(yīng)急電源工作期間，如果市電檢測(cè)部5未檢測(cè)到市電恢復(fù)供應(yīng)，且開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)也沒(méi)有變成斷開(kāi)，但電梯可能已經(jīng)完成了平層開(kāi)門的動(dòng)作，這時(shí)也可以通過(guò)設(shè)置其他條件來(lái)使得逆變器3停止工作以減少其不必要的工作時(shí)間。例如設(shè)定一個(gè)預(yù)定工作時(shí)間，可以是I分鐘或2分鐘，在逆變器3當(dāng)次啟動(dòng)以來(lái)的持續(xù)工作時(shí)間達(dá)到該預(yù)定工作時(shí)間后就立即停止工作。再例如設(shè)定一個(gè)預(yù)定電流比值，在逆變器3啟動(dòng)后檢測(cè)并記錄逆變器3的電流值，當(dāng)檢測(cè)到逆變器3當(dāng)前的工作電流與其當(dāng)次啟動(dòng)以來(lái)所達(dá)到的最大電流值之間的比值達(dá)到該預(yù)定電流比值時(shí)，逆變器3立即停止工作。又例如，設(shè)定一個(gè)預(yù)定電流差值，在逆變器3啟動(dòng)后檢測(cè)并記錄逆變器3的電流值，當(dāng)檢測(cè)到逆變器3當(dāng)前的工作電流與其當(dāng)次啟動(dòng)以來(lái)所達(dá)到的最大電流值之間的差值達(dá)到該預(yù)定電流差值時(shí)，逆變器3立即停止工作?；蛘咭部稍O(shè)定其他的預(yù)定條件來(lái)使得逆變器3停止工作，從而能夠在電梯已完成應(yīng)急動(dòng)作時(shí)，即使市電未恢復(fù)供應(yīng)，開(kāi)關(guān)6的狀態(tài)也沒(méi)有變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，也能夠讓逆變器3立即停止工作，以進(jìn)一步延長(zhǎng)逆變器3的使用壽命。
[0023]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，為了使得逆變器3在停止工作時(shí)完全處于零功耗狀態(tài)，市電檢測(cè)部3和開(kāi)關(guān)6可通過(guò)控制逆變器3的輔助電源部對(duì)逆變器3的供電來(lái)控制逆變器3的啟停。當(dāng)控制逆變器3的輔助電源部不向逆變器3供電時(shí)，逆變器的待機(jī)功耗為零。
[0024]此外，為了簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)6可連接在逆變器3的輔助電源部和蓄電池2之間，用來(lái)控制蓄電池2對(duì)逆變器3的輔助電源部的供電，從而控制輔助電源部的啟停。當(dāng)然也可以為逆變器3的輔助電源部設(shè)置另外的電壓源。
[0025]在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，市電檢測(cè)部3也可以連接到電梯的控制單元，以便在檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)向電梯的控制單元發(fā)送應(yīng)急電源切換信號(hào)，從而告知電梯的控制單元，市電已停止供應(yīng)，應(yīng)急電源準(zhǔn)備向電梯供電，使得電梯的控制單元準(zhǔn)備接收應(yīng)急電源供電。通過(guò)向電梯的控制單元發(fā)送通知信號(hào)，可提高電梯應(yīng)急時(shí)的響應(yīng)速度，盡快完成電梯的平層開(kāi)門動(dòng)作，保障乘員的安全。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，市電檢測(cè)部5可使用充電器I中的輔助電源部來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，降低制造成本。
[0027]由于本發(fā)明的電梯停電應(yīng)急電源獨(dú)立于電梯控制系統(tǒng)，兩者之間可無(wú)任何控制信號(hào)往來(lái)，只有停電應(yīng)急時(shí)存在單向供電，因此可適用于任何型號(hào)的電梯。
[0028]對(duì)于中小功率電梯，可使用單相工頻逆變器或單相高頻逆變器作為逆變器3，對(duì)于中大功率電梯，可使用三相工頻逆變器作為逆變器3。單相工頻逆變器可選用型號(hào)為HT1156IA的芯片作為控制芯片，單相高頻逆變器可選用型號(hào)為HT1215的芯片作為控制芯片，三相工頻逆變器可選用型號(hào)為HT3156IA的芯片作為控制芯片，上述芯片均為泓芯泰業(yè)科技(北京)有限公司制造。
[0029]本發(fā)明不局限于上述特定實(shí)施例子，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)情況下，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)改變和變形，但這些相應(yīng)改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電梯停電應(yīng)急電源，包括逆變器、與所述逆變器的輸入端連接的蓄電池、和連接到市電以向所述蓄電池充電的充電器，其特征在于: 所述電梯停電應(yīng)急電源還包括接觸器，其連接在所述逆變器和所述電梯之間，并配置為在所述逆變器的觸發(fā)下導(dǎo)通； 所述充電器包括市電檢測(cè)部，其連接到所述逆變器并配置為根據(jù)檢測(cè)到有無(wú)市電供應(yīng)而向所述逆變器發(fā)送控制信號(hào)； 所述逆變器還包括一開(kāi)關(guān)，且所述逆變器配置為: 當(dāng)所述市電檢測(cè)部檢測(cè)到有市電供應(yīng)時(shí)，無(wú)論所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為斷開(kāi)或閉合，所述逆變器均不工作； 當(dāng)所述市電檢測(cè)部檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)，且所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為斷開(kāi)時(shí)，所述逆變器不工作； 當(dāng)所述市電檢測(cè)部檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)且所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為閉合時(shí)，所述逆變器啟動(dòng)并觸發(fā)所述接觸器導(dǎo)通以通過(guò)所述接觸器向所述電梯供電。
2.如權(quán)利要求1所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述逆變器配置為當(dāng)所述市電檢測(cè)部檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)且所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為閉合時(shí)，所述逆變器于延遲預(yù)定時(shí)間后啟動(dòng)并觸發(fā)所述接觸器導(dǎo)通以通過(guò)所述接觸器向所述電梯供電。
3.如權(quán)利要求1所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述逆變器配置為在其工作期間，當(dāng)所述市電檢測(cè)部檢測(cè)到市電恢復(fù)供應(yīng)或所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，立即停止工作。
4.如權(quán)利要求1所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述逆變器配置為在其工作期間，在所述市電檢測(cè)部檢測(cè)到市電恢復(fù)供應(yīng)之前且所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為閉合時(shí)，在以下任一情況下立即停止工作: 檢測(cè)到所述逆變器當(dāng)次啟動(dòng)以來(lái)的持續(xù)工作時(shí)間達(dá)到第一預(yù)定值； 檢測(cè)到所述逆變器的當(dāng)前工作電流值與所述逆變器當(dāng)次啟動(dòng)以來(lái)所達(dá)到的最大電流值之間的比值達(dá)到第二預(yù)定值； 檢測(cè)到所述逆變器的當(dāng)前工作電流值與所述逆變器當(dāng)次啟動(dòng)以來(lái)所達(dá)到的最大電流值之間的差值達(dá)到第三預(yù)定值。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述市電檢測(cè)部和所述開(kāi)關(guān)通過(guò)控制所述逆變器的輔助電源部的啟停來(lái)控制所述逆變器啟停。
6.如權(quán)利要求5所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)連接在所述逆變器的輔助電源部和所述蓄電池之間以控制所述輔助電源部的啟停。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述市電檢測(cè)部還連接到所述電梯的控制單元，并進(jìn)一步配置為當(dāng)檢測(cè)到無(wú)市電供應(yīng)時(shí)向所述電梯的控制單元發(fā)送應(yīng)急電源切換信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述市電檢測(cè)部由所述充電器的輔助電源部實(shí)現(xiàn)。
9.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電梯停電應(yīng)急電源，其特征在于，所述逆變器采用型號(hào)為HT1156IA、HT1215或HT3156IA的芯片作為控制芯片。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103560558SQ201310533174
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】張長(zhǎng)安, 盛晨媛 申請(qǐng)人:泓芯泰業(yè)科技(北京)有限公司, 張長(zhǎng)安