专利名称：包括电容性能量存储装置的电梯驱动组件的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电梯领域。更特别地，本发明涉及具有功耗控制的电梯驱 动组件。
技术背景电梯系统包括驱动组件，该驱动组件用来提供电梯轿厢在例如建^:物各楼 梯平台间的所希望的运动。大多数的驱动组件包括产生实现所希望的电梯轿厢 的运动所必需的力的电动机，和控制对电动机的供电的驱动器。例如，在牵引 式电梯的情况下，电动机为牵引轮提供旋转，牵引轮移动用于悬挂电梯轿厢和对重的缆索(roping)。众所周知，试图通过提供电能存储来降低电动机和电梯驱动组件的峰值功 耗。己被提出的，包括电池组或者传统的电容器来作为电能存储装置。美国 专利US6742630公开了一种装置，该装置包括所谓的超级电容作为部分电能存 储装置。以前提出的类似的装置有一些缺点。例如，电池组有一些与电池的充 放电时间周期相对较长、寿命周期相对较短、影响电池的性能的温度依赖性相 关的缺点。超级电容器具有高的比功率，并且相比电池来讲可在较短的时间充 放电。但是，超级电容器相比电池来讲比制氏。此外放电的时候，与超级电容 器相关的电压降低幅度较大，约10%-20%。以前试图将电池和超级电容默艮好 的结^来用于电梯系统中的能量存储，但没有取得令人满意的效果。本领域技术人员一直努力作出改进。例如，希望能为电梯驱动组件提供一 种能量存储装置，该能量存储装置具备电池和超级电容器的优点而没有相关的 缺点。本发明提供了这样一种解决方法。 发明内容一个示例的电梯驱动组件包括发动机和驱动器，该驱动器M:控制发动机 的操作来实现所希望的电梯系统运转。电容性能量存储装置与驱动器或者发动 机电耦合，用来从发动机的运转中接收电能或者提供电能用于运转发动机。该 电容性能量存储装置包括至少一个双层电化学电容器。在一个实施例中，该电容性能量存储装置包括至少一个纳米门(nanogate)电容器。操作电梯驱动组件的示例方法包括选择性地将驱动组件的发动机或者驱动 器电耦合包括至少一个双层电化学电容器的电容性能量存储装置。在第一操作 条件期间由发动机的运转产生电能时，该电能可以提供给电容性能量存储装置。 在发动机单独的第二操作条件期间，来自电容性能量存储装置中的电能能够被 提供以运转发动机。通过接下来对一个当前tt^实施例的详细描述，本发明的各种特征和优点 对本领域技术人员来讲就显而易见了 。下面对配合详细描述的附图进行简要说 明。
图1示意显示了基于本发明的一个实施例的示例的电梯驱动组件。
具体实施方式
图1示意显示了提供电梯轿厢22的所希望的运动的电梯驱动组件20。在所 示的实施例中，该电梯系统是牵引式系统，其中电梯轿厢22与对重24fflil常 规的缆索26相关联。电动机28为牵引轮30提供旋转以使缆索26、电梯轿厢 22和对重24运动。驱动器32控制电源34供电给电动机28，电源34例如是公用电网，也可以 是原动机驱动的变频交流电源。本例中，电动机28是交流感应电动机，在电源 34和电动机28之间设置整流器36 。 一个例子包括永磁体电动机。在这个例子中，驱动器32包括直流总线38，至少一个变换器IGBT40，合 适的门驱动电路部分42，以i^I变器控制部分44和速度控制电路46。驱动器 32的战於部分以已知的方式工作。逆变 制部分44也接收指明提供给电 动机28的内容的反馈信号和来自速度传感器48的信号，该皿传感器48用来 提供鹏和其他感测信息的指示来导出比如提供给牵弓晚30的扭矩。图示的实施例包括至少一个电容性能量存储装置50，其接收基于电动机28 以第一条件诸如再生运转模式的条件下运转产生的电能。电容性能量存储^fi 50存储这些电能。在选定的时间，在第二操作条件下存储在能量存储装置50 中的能量ffl51公共的直流总线、变换器IGBT40用于操作电动机28并对放电控 制单元54充电。在一种ij子中，当电动机28 鹏或者惯性滑行时，电能可以M31直流总线与控制单元54给电容性能量存储装置50充电。例如，当电动机 28加速的时候，能量从电容性能量存M^g 50和控制单元54中抽取，以减少 来自电源34的功耗。示例的电容性能量存储装置50包括至少一个双层电化学电容器52。这样一 种电容器与传统的电容器和所谓的超级电容器不同。在一个实施例中，电容器 52是纳米门电容器。纳米门电容器与以前的电容器相比具有改进的能量密度。 纳米门电容器的能量密度在一些瞎况比镍氢(M—MH)电池更高，在一些情况 下几乎与大容量的锂离子电池相当。同时，纳米门电容器有电容器的独特的优 点，比如可以在极短的时间内充放电，可以在很大的温度范围内工作。此外， 从循环寿命的角度看，纳米门电容器寿命很长。因此，纳米门电容器能够作为 一种用在电梯驱动组件中的独特的电容性能量存储装置，其具备电池和超级电 容器的所有优点而没有它们的任何局限。示例的驱动器32包括控制电路56，该控制电路56串联了逆变器控制电路 44以及速度控制电路46 —起用来操作控制单元54。图示的实施例还包括电池60，该电池60可以用来存储能量或者为电动机 28提供能量。在这个实施例中，驱动器32包括用来调节电池60充放电的电路 62，以及与逆变器控制电路44和速度控制电路46相串棘控制电路62的控制 电路64。相比其他装置图示实施例提供了一种增强能量效率。纳米门电容器提供了 更好的充电和电能存储能力。图示实施例也节约了元件成本和节省了空间，部 分地，因为纳米门电容器用更低的成本实现了更好的功能。用量更少的更加便 宜的元件比如IGBT等的使用，可以进一步P射氏成本。前边的描述从本质上来讲是描述性的而不是限制性的。对于所公开的实施 例的变型与修改对本领域技术人员来讲是显而易见的，这些变型与修改不一定 偏离本发明的实质。本发明的法律保护范围仅可M研究接下来的权利要求书 来确定。
权利要求
1、一种电梯驱动组件，包括电机；驱动器，用来控制所述电机运转以实现所希望的电梯系统运转；以及包括至少一个双层电化学电容器的电容性能量存储装置，其至少与所述驱动器电耦合，选择性地从所述电机的运转中接收电能或者提供电能用于运转该电机。
2、 如权利要求l所述的电梯驱动组件，其中所述电容性能量存储装置包括 至少一个纳米门电容器。
3、 如权利要求l所述的电梯驱动组件，其中当所述电机正在加速时，所述 驱动器控制从至少一个电容器供电用于运转所述电机。
4、 如权禾腰求l所述的电梯驱动组件，其中在所述电机 期间，所述驱 动器控制由该至少一个电容器对能量进行接收。
5、 如权禾腰求l所述的电梯驱动组件，其中所述电机包括交流电动丰贼者 7乂磁体电动机至少之一。
6、 一种电梯驱动组件的操作方法，包括如下步骤选择性地且电学地将电容性能量存储装置与驱动组件的电机或者驱动器电耦合，所述电容性能量存储装置包括至少一个双层电化学电容器；在所述电动机的第一操作条件下提供所述电机运转产生的电能给所述电容性能量存储装置；在所述电动机的第二操作条件下提供来自所述电容性能量存储装置的电能用于运转所述电机。
7、 如权禾腰求6所述的方法，其中所述电容性能量存储装置包括至少一个 纳米门电^t&。
8、 如t又利要求6所述的方法，其中所述电机的第一操作条件包括电机减速。
9、 如权利要求6所述的方法，其中所述电机的第二操作劍牛包括电机加速。
10、 如权利要求6所述的方法，所述电机包括交流电动机或7乂磁体电动机 至少之一。
全文摘要
一种电梯驱动组件(20)包括电动机(28)，驱动器(32)和电容性能量存储装置(50)。在一个公开的实施例中，电容性能量存储装置(50)包括至少一个纳米门电容器(52)。公开的实施例具有由存在该至少一个纳米门电容器提供的独特的能量存储能力。
文档编号B66B1/06GK101336201SQ200680051946
公开日2008年12月31日 申请日期2006年1月30日 优先权日2006年1月30日
发明者M·S·汤普逊, S·V·维杜拉 申请人:奥蒂斯电梯公司