[发明专利]电梯能量回收利用保障系统

权利要求书

1.电梯能量回收利用保障系统，其特征在于：由电梯能量回馈子系统、储能子系统、管理子系统三部分组成；

所述电梯能量回馈子系统包括电梯牵引电动机、整流桥、逆变桥、单向DC/DC，电梯牵引电动机与逆变桥双向电连接，逆变桥与直流母线双向电连接，整流桥与直流母线电连接，直流母线通过开关K3与制动电阻电连接，直流母线通过开关K2与单向DC/DC电连接，整流桥通过开关K1与交流配电柜电连接，交流配电柜通过开关K0外接市电；电梯能量回馈子系统主要用于实现电梯的正常能量供应和电梯制动能量的回馈；

所述储能子系统包括电池堆和双向DC / AC，电池堆通过开关K4与双向DC / AC电连接，双向DC / AC通过开关K5与交流配电柜双向电连接；储能子系统储存电梯能量回馈子系统的电能量，通过双向DC/AC进一步馈送至市电电网利用，同时将一部分电能量作为后备，在市电发生故障不能供电情况下，释放出来给电梯应急供电；

所述管理子系统包括市电监测模块、BMS监测模块、阶梯电价数据库、工作模式决策模块，市电监测模块、BMS监测模块和阶梯电价数据库均与工作模式决策模块双向电连接，BMS监测模块与储能子系统双向电连接，市电监测模块与交流配电柜双向电连接；管理子系统实施对整个电梯能量回收系统的管理控制，指挥系统工作在不同的工作模式下，实现能量回收存储、应急供电、储能子系统管理、存储能量释放功能；

所述市电监测模块，主要监测市电的电压、电流、功率、功率因素电能质量相关信息；BMS监测模块，主要监测储能子系统的电压、电流、温度、充电状态、健康状态信息；阶梯电价数据库，存储当前的阶梯电价数据。

2.根据权利要求1所述的电梯能量回收利用保障系统，其特征在于：所述工作模式决策模块所决定的工作模式有：回收能量模式、释放能量模式、应急供电模式和紧急制动模式。

3.根据权利要求1或2所述的电梯能量回收利用保障系统，其特征在于：所述储能子系统的容量大于2倍电梯应急所需能量、小于10倍电梯应急所需能量；所述储能子系统的功率大于2倍电梯最大制动功率、小于5倍电梯最大制动功率。

4.根据权利要求1或2所述的电梯能量回收利用保障系统，其特征在于：当市电处于低价时段，储能子系统的充电状态处于高位状态运行，即充电状态控制在70%~90%；当市电处于高价时段，储能子系统的充电状态处于低位状态运行，即充电状态控制在20%~30%，此时最低状态下储能子系统带电量大于1.5倍电梯应急所需能量；储能子系统将回收的能量通过双向DC/AC释放电能到市电电网侧，储能子系统放电功率不小于双向DC/AC额定功率的50%。

5.根据权利要求2所述的电梯能量回收利用保障系统，其特征在于：所述回收能量模式下必须满足的条件有：（1）电梯工作制动馈能，即正常工作电压≤直流母线电压≤制动电阻工作电压，即满足单向DC/DC工作启动条件，又未达到制动电阻启动条件；（2）储能子系统正常即无过压、欠压、过温、低温、过流、绝缘故障、通讯超时现象；此工作模式下开关状态是：开关K3断开，开关K1、开关K2、开关K4、开关K5闭合，开关K0闭合或断开；单向DC/DC工作，双向DC/AC待机；

所述释放能量模式下必须满足的条件有：所述释放能量模式下必须满足的条件有：（1）储能子系统正常即无过压、欠压、过温、低温、过流、绝缘故障、通讯超时现象；（2）市电价格为高峰或平谷时段价格，或电梯处于启动或加速瞬间；此模式下开关状态是：开关K3断开，开关K1、开关K2、开关K4、开关K5闭合，开关K0闭合或断开；单向DC/DC工作或待机；双向DC/AC工作；

所述应急供电模式下必须满足的条件有：所述应急供电模式下必须满足的条件有：（1）市电不正常；（2）储能子系统正常即无过压、欠压、过温、低温、过流、绝缘故障、通讯超时现象；此模式下开关状态是：开关K3、开关K0断开，开关K1、开关K2、开关K4闭合；单向DC/DC工作或待机；双向DC/AC工作；

所述紧急制动模式下必须满足的条件是，当电梯工作馈能异常，即直流母线电压≥制动电阻工作电压，即满足制动电阻工作启动条件，制动电阻启动，将制动电能以热形式耗散，保障电梯的正常安全运行； 此模式下的开关状态是：开关K3闭合，开关K0、开关K1、开关K2、开关K4闭合或断开。