专利名称：电梯回馈能量再利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能的回收再利用装置，尤其是指一种电梯回馈能量再利用装置。
背景技术：
随着房地产市场的快速发展，我国电梯的保有量也快速增加，至2011年底，全国在用电梯数量已突破160万台，居世界之首。电梯是建筑内的能耗大户，尤其是在一些公共 建筑上，电梯能耗所占比例更大。电梯采用曳引式驱动系统，曳引轮两侧分别悬挂有轿厢和对重，根据轿厢内的载重量不同，轿厢侧的重量可能大于、等于或小于对重侧的重量。当轿厢与对重的合力方向与曳引轮的旋转方向相反时，电梯处在电动状态，从电网吸收电能；当轿厢与对重的合力方向与曳引轮的旋转方向相同时，电梯处在发电状态，对外输出电能。当电梯处在发电状态时，需要有一个装置将此电能吸收掉，以免在电机线圈上产生过高的电压。目前，大部分电梯在发电状态所发的电能用一个制动电阻消耗掉。据统计，制动电阻消耗的电能占电梯用电量的25%左右，若将这一部分电能回收利用，将产生非常良好的节能效果。目前，对于这部分电能的回收利用均是采用回馈至电网或存储在蓄能装置中的方法，需要一个逆变器及其控制电路，所需成本较高，且回馈至电网时对电网均有一定程度的污染。“一种电梯能量回馈系统”(专利申请号201020541898. 0)公开了一种将电梯所发电能回馈至电网和回馈至负载相结合的电梯能量回馈系统，其能量回馈电路由斩波电路、降压变压器、整流器蓄电池依次串联而成，还包括第二逆变器和第三逆变器等。这样的一种能量回馈系统控制系统复杂，回馈电能对电网有一定程度污染，成本高，经济效益性差，难以推广。
实用新型内容为了克服现有能量回馈系统结构复杂、成本高的不足，本实用新型提供一种电梯回馈能量再利用装置，该装置结构简单、成本低廉。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是包括电能通路、开关、信号检测部分、控制器和负载，电能通路与电梯的直流母线连接，电能通路依次连接有开关和负载，开关再与控制器连接，开关被控制器控制，信号检测部分包括电能通路信号检测、电梯电机信号检测、负载信号检测，分别连接在电能通路、电梯电机和负载上，信号检测部分再与控制器连接。电能通路上还连接有直流母线接口端子、熔断器、电抗器、电能表。负载为电热水器，电热水器的加热管连接在电能通路的末端。负载上还有一个副加热管，副加热管与其开关串联后再与加热管并联后一起连接在电能通路的末端，副加热管的开关与控制器连接。[0011 ] 还有一个续流二极管跨接在熔断器与电抗器之间的两相导线上。电能通路信号检测、电梯电机信号检测，分别连接在电能通路、电梯电机，分别为电压检测、电流检测，所述电压检测是检测直流母线上的电压，所述电流检测是检测电机三相输入线的电流。负载信号检测是在负载上还有水温检测、水位检测，所述水温检测是检测热水箱内水的温度，所述水位检测是检测热水箱内的水位。水温检测、水位检测与控制器连接。控制器可以是单片机、PLC、信号比较电路或其组合，用于接受信号检测部分的信号，并输出控制开关通断状态的信号。负载包括接于热水箱内的加热管和副加热管，用于对热水箱内的水进行加热。电抗器在加热管开关导通瞬间起到电流的缓冲作用，以减小电能对负载的冲击。续流二极管在加热管开关关断瞬间起到续流作用，以释放所述电抗器上积累的电倉泛。电能通路上还可以连接一个电能表，用于计量回馈到负载上的电能量。开关可以是三极管、晶闸管、CMOS晶体管、IGBT、继电器、接触器等。本实用新型的具体的工作原理为当电梯有能量回馈到直流母线上时，直流母线电压升高，当电压检测的模块检测到电压超过一定值Ul0时，控制器置变量Ul=TRUE,当电压超过一定值U20时，置U2=TURE ;当电流检测的模块检测到电流方向为由电机向逆变单元流动时，控制器置变量I=TURE ;当水温检测的模块检测到热水箱内水的温度低于一定值Ttl时，控制器置变量T=TRUE ;当水位检测的模块检测到热水箱内的水位大于一定值H0时，控制器置变量H=TRUE ;最后由控制器判断电子开关I的状态K1=U1&I&T&H为TRUE时，则输出信号控制加热管的开关闭合，否则输出信号控制加热管的开关断开；同时判断副加热管开关的状态K2= U2&I&TM1为TRUE时，则输出信号控制副加热管的开关闭合，否则输出信号控制副加热管的开关断开。其中，电压U2PU1。。 本实用新型的有益效果是，可以将电梯在发电状态时回馈给直流母线的电能直接用于加热水，从而实现节能，且整个装置结构简单、成本较低，电能利用率高，具有良好的经济效益。
图I是本实用新型的电路框图；图2是本实用新型的控制器控制流程图。
具体实施方式
结合附图说明本实用新型的具体实施方式
，如图I所示，包括电能通路I、开关21、信号检测部分、控制器4和负载，电能通路I与电梯的直流母线10连接，电能通路I依次连接有开关21和负载，开关21再与控制器4连接，开关21被控制器4控制，信号检测部分包括电能通路信号检测、电梯电机信号检测、负载信号检测，分别连接在电能通路I、电梯电机和负载上，信号检测部分再与控制器4连接。电能通路I上还连接有直流母线接口端子、熔断器8、电抗器7、电能表9。负载为电热水器，电热水器的加热管51连接在电能通路I的末端。[0027]负载上还有一个副加热管52，副加热管52与其开关22串联后再与加热管51并联后一起连接在电能通路I的末端，副加热管51的开关22与控制器4连接。还有一个续流二极管6跨接在熔断器8与电抗器7之间的两相导线上。电能通路信号检测、电梯电机信号检测分别为电压检测31、电流检测32，所述电压检测31是检测直流母线10上的电压，所述电流检测32是检测电梯电机三相输入线的电流。在负载上还有负载信号检测，包括水温检测33、水位检测34，所述水温检测33是检测热水箱内水的温度，所述水位检测34是检测热水箱内的水位，水温检测33、水位检测34与控制器4连接。控制器4可以是单片机、PLC、信号比较电路或其组合，用于接受信号检测部分的 信号，并输出控制开关21、22通断态的信号。负载包括接于热水箱内的加热管51和副加热管52，用于对热水箱内的水进行加热。电抗器7在加热管51开关21导通瞬间起到电流的缓冲作用，以减小电能对负载的冲击。续流二极管6在加热管51开关21关断瞬间起到续流作用，以释放所述电抗器上积累的电能。电能通路I上还可以连接一个电能表9，用于计量回馈到负载上的电能量。如图2所示，电梯的直流母线10电压一般维持在530V左右，当电机处于发电状态时，电能经逆变器回流至直流母线，从而使其电压升高。当直流母线10电压升高到一定值Ultl时，说明直流母线10上有多余的回馈电能，控制器4置变量Ul=TRUE ;此时，控制器4再判断电流检测32模块的电流信号，当检测到的电流方向为从电机向逆变器流动时，说明电机正处于发电状态，控制器4置变量I=TURE ;然后，控制器4再判断水温检测33模块，当热水箱内的水温低于一定值Ttl时，说明水温还可以被加热，控制器4置变量T=TRUE ;最后，控制器4判断水位检测34模块，当热水箱内的水位高于一定值Htl时，说明热水箱内有足够的水要被加热，控制器4置变量H=TRUE。整个检测过程结束，控制器4综合电压检测31、电流检测31、水温检测33和水位检测34信号的状态，给出控制开关21通断状态的信号K1=U1&I&T&H，当Kl为TRUE时，控制器4输出信号控制开关21导通，否则使其断开。当开关21导通，电能通过加热管51放电时，可能出现发电功率大于加热管功率的情况，此时，直流母线10电压会继续升高，当电压检测31模块检测到直流母线10电压继续升高到一定值U20时，说明直流母线10上的电能无法被一个加热管完全消耗，则控制器4置变量U2=TRUE，再判断开关22通断状态的信号K2= U2&I&T&H，当K2为TRUE时，控制器4输出信号控制开关22导通，否则使其断开。当电机处在发电状态时，通过加热管51和副加热管52来将回馈电能消耗掉，同时使热水箱内的水得到加热，满足日常工作生活用，以此实现电能的回收利用。
权利要求1.一种电梯回馈能量再利用装置，其特征是包括电能通路、开关、信号检测部分、控制器和负载，电能通路与电梯的直流母线连接，电能通路依次连接有开关和负载，开关再与控制器连接，开关被控制器控制，信号检测部分包括电能通路信号检测、电梯电机信号检测、负载信号检测，分别连接在电能通路、电梯电机和负载上，信号检测部分再与控制器连接。
2.根据权利要求I所述的电梯回馈能量再利用装置，其特征是电能通路上还连接有直流母线接ロ端子、熔断器、电抗器、电能表。
3.根据权利要求I或2所述的电梯回馈能量再利用装置，其特征在于，所述的负载为电热水器，电热水器的加热管连接在电能通路的末端。
4.根据权利要求3所述的电梯回馈能量再利用装置，其特征在于，所述的负载上还有ー个副加热管，副加热管与其开关串联后再与加热管并联后一起连接在电能通路的末端，副加热管的开关与控制器连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电能的回收再利用装置，尤其是指一种电梯回馈能量再利用装置。包括电能通路、开关、信号检测部分、控制器和负载，电能通路与电梯的直流母线连接，电能通路依次连接有开关和负载，开关再与控制器连接，开关被控制器控制，信号检测部分包括电能通路信号检测、电梯电机信号检测、负载信号检测，分别连接在电能通路、电梯电机和负载上，信号检测部分再与控制器连接。该装置可以将电梯在发电状态时回馈给直流母线的电能直接用于加热水，从而实现节能，且整个装置结构简单、成本较低，电能利用率高，具有良好的经济效益。
文档编号B66B1/06GK202508705SQ201220171629
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者王燕萍, 马占彬, 马同飞 申请人:马同飞