多電梯控制系統、電梯系統及電梯控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種多電梯控制系統、電梯系統及電梯控制方法，所述多電梯控制系統包括：母線電容、控制電源、多個控制回路和多個變頻器；所述控制電源一端連接外部電源，另一端連接各個控制回路，所述母線電容一端連接外部電源，另一端連接各個變頻器，各個控制回路和各個變頻器分別連接對應電梯的電動機，各個控制回路分別連接對應的變頻器；所述控制電源控制各個控制回路與外部電源之間的回路導通或斷開，所述控制回路確定對應電梯的位置，并控制各個變頻器的輸出頻率，所述母線電容對外部電源和各個變頻器輸出的電能進行存儲。
【專利說明】
多電梯控制系統、電梯系統及電梯控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及電梯技術領域，特別是涉及一種多電梯控制系統、電梯系統及電梯控制方法。
【背景技術】
[0002]電梯已經日益普及在城市的各個角落，特別是在高層建筑中，電梯更是不可缺少的一部分。為了保證電梯正常運行，現有的每臺電梯一般都配備一個電梯控制系統，每臺電梯的控制系統都集成在一個控柜里，不同電梯的電梯控制系統一般獨立運行。這樣就存在以下問題:
[0003](I)每臺電梯都有I個控柜，占用較多機房空間。
[0004](2)器件的利用率低，一定程度上存在浪費。
[0005](3)某些工況下電梯性能沒有得到優化，如兩臺梯分別處于發電及電動狀態時，電動時的電梯無法利用發電電梯所產生的能量。
[0006](4)參與工作的部件較多，節能效果一般。
[0007]綜上所述，現有的電梯控制系統對電梯的控制效果較差。
【發明內容】
[0008]基于此，有必要針對現有的電梯控制系統對電梯的控制效果較差的問題，提供一種多電梯控制系統、電梯系統及電梯控制方法。
[0009]—種多電梯控制系統，包括:
[0010]母線電容、控制電源、多個控制回路和多個變頻器；
[0011]所述控制電源一端連接外部電源，另一端連接各個控制回路，所述母線電容一端連接外部電源，另一端連接各個變頻器，各個控制回路和各個變頻器分別連接對應電梯的電動機，各個控制回路分別連接對應的變頻器；
[0012]所述控制電源控制各個控制回路與外部電源之間的回路導通或斷開，所述控制回路確定對應電梯的位置，并控制各個變頻器的輸出頻率，所述母線電容對外部電源和各個變頻器輸出的電能進行存儲。
[0013]—種電梯系統，包括:
[0014]多電梯控制系統以及多個電梯，各個電梯分別與所述多電梯控制系統中的一個控制回路和一個變頻器相連接。
[0015]上述多電梯控制系統及電梯系統，多個電梯共用母線電容和控制電源，減少了器件數量，提高了器件利用率和節能效果，減少了電梯控制系統占用的空間。
[0016]其中，所述變頻器用于在對應連接的電梯處于發電狀態時，將該電梯所產生的交流電能轉換為直流電，并傳輸到所述母線電容進行存儲；以及，在對應連接的電梯處于電動狀態時，將所述母線電容的電能轉換為交流電，對所連接的電梯進行供電。通過這種方式，能夠將發電狀態的電梯產生的電能提供給電動狀態的電梯使用，優化了電梯性能，提高了能量利用率。
[0017]一種電梯控制方法，包括以下步驟:
[0018]檢測電梯的運行狀態對應的參數;其中，所述參數包括變頻器對應的參數和控制回路對應的參數；
[0019]若檢測到變頻器對應的參數發生異常，且多電梯控制系統中存在未連接電梯的冗余變頻器，斷開發生異常的變頻器與對應電梯之間的連接，將對應電梯的電源線連接到冗余變頻器;其中，所述冗余變頻器是未連接電梯的變頻器；
[0020]若檢測到控制回路對應的參數發生異常，且多電梯控制系統中存在未連接電梯的冗余控制回路，斷開發生異常的控制回路與對應電梯之間的連接，將對應電梯的信號線連接到所述冗余控制回路;其中，所述冗余控制回路是未連接電梯的控制回路。
[0021]上述電梯控制系統，通過設置冗余變頻器和冗余控制回路，在原來接入的變頻器和控制回路發生故障時，能夠將電梯接入冗余變頻器和冗余控制回路，提高了系統的故障應對能力。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的多電梯控制系統的結構示意圖；
[0023]圖2為本發明的電梯控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明的多電梯控制系統、電梯系統及電梯控制方法的實施例進行說明。
[0025]圖1為本發明的多電梯控制系統的結構示意圖。如圖1所示，所述多電梯控制系統可包括:
[0026]母線電容110、控制電源120、多個控制回路130和多個變頻器140 ；
[0027]所述控制電源120—端連接外部電源150，另一端連接各個控制回路130，所述母線電容110—端連接外部電源150，另一端連接各個變頻器140，各個控制回路130和各個變頻器140分別連接對應電梯的電動機160，各個控制回路130分別連接對應的變頻器140;
[0028]所述控制電源120控制各個控制回路130與外部電源150之間的回路導通或斷開，所述控制回路130確定對應電梯的位置，并控制各個變頻器140的輸出頻率，所述母線電容110對外部電源150和各個變頻器140輸出的電能進行存儲。
[0029]在本發明中，所述電梯可以是扶梯，也可以是廂式電梯。本發明的母線電容110的容量及銅排組件應能滿足多臺電梯運行的需求。由于只是共用母線電容110前端的器件，因此多臺電梯可獨立運行，互不影響。所述母線電容110可起到儲存能量及其平波作用。控制電源120可分η個電源回路，每個電源回路可對各自電梯的控制回路130進行供電。控制回路130可包括電梯的主控板、信號采集板、逆變器的驅動板等器件。
[0030]所述多電梯控制系統還可包括濾波器170、電抗器180和整流器190;所述濾波器170—端連接到所述外部電源150，另一端通過電抗器180分別連接控制電源120和整流器190，所述整流器190連接母線電容110。多個電梯可共用所述濾波器170、電抗器180和整流器190。所述濾波器170可以是EMI濾波器，可對外部電源150起到過濾作用，保證電梯所用的電能質量穩定。所述電抗器180能吸收電源的高次諧波，同樣起到保證電源質量的效果。所述整流器190可將交流電轉化為直流電。
[0031]所述多電梯控制系統可以實現不同電梯之間的電能互用。具體地，所述變頻器140用于在對應連接的電梯處于發電狀態時，可將該電梯所產生的交流電能轉換為直流電，并傳輸到所述母線電容110進行存儲；以及，在對應連接的電梯處于電動狀態時，可將所述母線電容110的電能轉換為交流電，對所連接的電梯進行供電。在包括多個電梯的系統中，在很多情況下，電梯的運行狀態是不同的，例如，可能同時存在上行電梯和下行電梯。上行電梯克服重力做功，消耗電能，處于電動狀態，而下行電梯則產生電能，處于發電狀態。現有的電梯系統由于各個電梯之間相互獨立，發電狀態的電梯無法將電能提供給電動狀態的電梯使用，造成了電能的浪費。本發明通過上述設計，能夠解決現有技術中電能浪費的問題，提高了電能利用率，節能環保。
[0032]在一個實施例中，可以分別為每個控制回路130設置一個控制電源分開關130a，也可以分別為每臺變頻器140設置一個變頻器分開關140a。各個控制電源分開關130a可分別連接控制電源120和對應的控制回路130，各個變頻器分開關140a可分別連接母線電容110和對應的變頻器140;各個控制回路130的控制電源分開關130a可分別接收控制電源120的控制信號，并響應所述控制信號導通或斷開控制電源120與對應控制回路130之間的回路；各個變頻器分開關140a可分別接收開關信號，并響應所述開關信號導通或斷開母線電容110與對應變頻器140之間的回路。通過這種方式，每臺電梯都有對應的電源開關，因此在維保或處理故障時，不會影響到其它電梯。例如，如要單獨對某臺變頻器140進行維保或故障排查，可先斷開該變頻器140對應的開關。還可在控制電源120與外部電源150之間設置一個控制電源總開關1100，通過關斷該控制電源總開關1100，可以將所有電梯控制回路130的電源切斷;還可在母線電容110與外部電源150之間設置一個母線電容總開關1110，通過關斷該母線電容總開關1110，可以將所有變頻器140回路的電源切斷。如圖1所示，控制電源總開關1100可以設置在控制電源120與電抗器180之間，母線電容總開關1110可以設置在整流器190與電抗器180之間。如圖1所示，外部電源150與濾波器之間還可設置一開關1120，用于控制各個器件與外部電源之間的通斷。
[0033]所述多電梯控制系統還可包括散熱器(圖中未示出)，與所述整流器190、母線電容110和各個變頻器140相連接，為所述整流器190、母線電容110和各個變頻器140散熱。由于在有限的空間內集成了多個電梯回路，其難點之一在于控柜的熱設計。因器件密集，發熱量大，傳統的風冷無法滿足要求，根據其回路布局，可以選用熱管散熱或水冷散熱。如有需要，可以在各個控制回路130之間設置信號隔離模塊。使用信號隔離模塊可以防止信號間發生耦合，提高各個控制回路130之間的隔離度。通過改善散熱條件及提高抗干擾的能力，多個電梯系統可以集成到一個控柜內。
[0034]在一個實施例中，為了提高電梯控制系統的故障應對能力，可以設置冗余控制回路130和冗余變頻器140;其中，所述冗余變頻器140是未連接電梯的變頻器140，所述冗余控制回路130是未連接電梯的控制回路130。所述冗余變頻器140可在電梯連接的變頻器140發生故障時接入該電梯的電源線，所述冗余控制回路130可在電梯連接的控制回路130發生故障時接入該電梯的信號線。
[0035]上述多電梯控制系統，可以通過增加控制電路板的方法來擴容，還可以采用設有多個1 口的電路板來適用多個回路。以采用具有多個1接口的控制板為例，所述控制板的輸入接口連接所述控制電源120，所述控制板的輸出接口分別連接各個控制回路130;其中，所述控制板的輸出接口的數量大于控制回路130的數量。通過擴容可以使該多電梯控制系統控制更多數量的電梯。例如，采用具有4個1 口的控制板可以接入4個控制回路130，從而控制4臺電梯。如果需要接入第5臺控制回路130，可以將控制板替換為具有5個1口的控制板，或者采用5個具有一個1 口的控制板。
[0036]與上述多電梯控制系統相應的，本發明還提供一種電梯系統，所述電梯系統可包括:
[0037]多電梯控制系統以及多個電梯，各個電梯分別與所述多電梯控制系統中的一個控制回路和一個變頻器相連接。
[0038]所述多電梯控制系統的實施例與上述多電梯系統相同，此處不再贅述。
[0039]與上述多電梯控制系統相應的，本發明還提供一種電梯控制方法，如圖2所示，所述電梯控制方法可包括以下步驟:
[0040]SI，檢測電梯的運行狀態對應的參數;其中，所述參數包括變頻器對應的參數和控制回路對應的參數；
[0041]S2，若檢測到變頻器對應的參數發生異常，且多電梯控制系統中存在未連接電梯的冗余變頻器，斷開發生異常的變頻器與對應電梯之間的連接，將對應電梯的電源線連接到冗余變頻器;其中，所述冗余變頻器是未連接電梯的變頻器；
[0042]S3，若檢測到控制回路對應的參數發生異常，且多電梯控制系統中存在未連接電梯的冗余控制回路，斷開發生異常的控制回路與對應電梯之間的連接，將對應電梯的信號線連接到所述冗余控制回路;其中，所述冗余控制回路是未連接電梯的控制回路。
[0043]上述方法中相應元件的實施例與上述多電梯控制系統相同，此處步驟贅述。
[0044]本發明具有以下優點:
[0045](I)多個電梯系統集成到一個控柜內，能有效節省空間。
[0046](2)部分器件能共用，因此能提高器件的利用率，有效節省成本。
[0047](3)共母線的結構，某些工況下電梯具有一定的節能效果。
[0048](4)可作冗余設計，能迅速應對電梯故障。
[0049]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0050]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種多電梯控制系統，其特征在于，包括: 母線電容、控制電源、多個控制回路和多個變頻器； 所述控制電源一端連接外部電源，另一端連接各個控制回路，所述母線電容一端連接外部電源，另一端連接各個變頻器，各個控制回路和各個變頻器分別連接對應電梯的電動機，各個控制回路分別連接對應的變頻器； 所述控制電源控制各個控制回路與外部電源之間的回路導通或斷開，所述控制回路確定對應電梯的位置，并控制各個變頻器的輸出頻率，所述母線電容對外部電源和各個變頻器輸出的電能進行存儲。2.根據權利要求1所述的多電梯控制系統，其特征在于，所述變頻器用于在對應連接的電梯處于發電狀態時，將該電梯所產生的交流電能轉換為直流電，并傳輸到所述母線電容進行存儲；以及，在對應連接的電梯處于電動狀態時，將所述母線電容的電能轉換為交流電，對所連接的電梯進行供電。3.根據權利要求1所述的多電梯控制系統，其特征在于，還包括: 與各個控制回路對應的控制電源分開關，以及與各個變頻器對應的變頻器分開關； 各個控制電源分開關分別連接控制電源和對應的控制回路，各個變頻器分開關分別連接母線電容和對應的變頻器； 各個控制回路的控制電源分開關分別接收控制電源的控制信號，并響應所述控制信號導通或斷開控制電源與對應控制回路之間的回路； 各個變頻器分開關分別接收開關信號，并響應所述開關信號導通或斷開母線電容與對應變頻器之間的回路。4.根據權利要求1所述的多電梯控制系統，其特征在于，還包括: 濾波器、電抗器和整流器； 所述濾波器一端連接到所述外部電源，另一端通過電抗器分別連接控制電源和整流器，所述整流器連接母線電容。5.根據權利要求1所述的多電梯控制系統，其特征在于，還包括: 散熱器，與所述整流器、母線電容和各個變頻器相連接，為所述整流器、母線電容和各個變頻器散熱。6.根據權利要求5所述的多電梯控制系統，其特征在于，所述散熱器為熱管散熱器或水冷散熱器。7.根據權利要求1所述的多電梯控制系統，其特征在于，還包括: 冗余變頻器和冗余控制回路;其中，所述冗余變頻器是未連接電梯的變頻器，所述冗余控制回路是未連接電梯的控制回路； 所述冗余變頻器在電梯連接的變頻器發生故障時接入該電梯的電源線，所述冗余控制回路在電梯連接的控制回路發生故障時接入該電梯的信號線。8.根據權利要求1所述的多電梯控制系統，其特征在于，還包括: 具有多個1接口的控制板，所述控制板的輸入接口連接所述控制電源，所述控制板的輸出接口分別連接各個控制回路;其中，所述控制板的輸出接口的數量大于控制回路的數量。9.一種電梯系統，其特征在于，包括: 權利要求1至8任意一項所述的多電梯控制系統以及多個電梯，各個電梯分別與所述多電梯控制系統中的一個控制回路和一個變頻器相連接。10.—種基于權利要求1至8任意一項的多電梯控制系統的電梯控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 檢測電梯的運行狀態對應的參數;其中，所述參數包括變頻器對應的參數和控制回路對應的參數； 若檢測到變頻器對應的參數發生異常，且多電梯控制系統中存在未連接電梯的冗余變頻器，斷開發生異常的變頻器與對應電梯之間的連接，將對應電梯的電源線連接到冗余變頻器;其中，所述冗余變頻器是未連接電梯的變頻器； 若檢測到控制回路對應的參數發生異常，且多電梯控制系統中存在未連接電梯的冗余控制回路，斷開發生異常的控制回路與對應電梯之間的連接，將對應電梯的信號線連接到所述冗余控制回路;其中，所述冗余控制回路是未連接電梯的控制回路。
【文檔編號】B66B1/18GK105967009SQ201610412521
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】陳錦權, 張文俊, 杜永聰
【申請人】日立電梯（中國）有限公司