專利名稱：一種利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電梯，具體地說，是涉及一種利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的
電梯，屬于電梯技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
載人或載貨的電梯包括電梯供電電源、電梯電氣控制系統(tǒng)及電梯本體，電梯供電
電源將市電引入至電梯電氣控制系統(tǒng)中，為電梯本體運(yùn)行提供電源?，F(xiàn)有電梯供電電源大
部分只連接市電電網(wǎng)，在市電突然停電或斷電時(shí)，電梯停止運(yùn)行，被困于電梯中的人利用電
梯轎廂中的報(bào)警裝置向外面求救?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一部分電梯供電電源除連接市電電網(wǎng)之
外，還包含有備用電源，如蓄電池等。備用電源一般容量較小，其目的是在市電突然停電或
斷電時(shí)，為電梯提供電源，驅(qū)動(dòng)電梯轎廂平層并打開電梯轎廂門之后停止供電。 此夕卜，由于電梯負(fù)載為不平衡負(fù)載，當(dāng)電梯在輕載方向運(yùn)行時(shí)，電梯處于發(fā)電狀
態(tài)。例如，電梯空載運(yùn)行時(shí)，上升為發(fā)電狀態(tài)；電梯滿載運(yùn)行時(shí)，下降為發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)電梯處
于發(fā)電狀態(tài)時(shí)將產(chǎn)生部分發(fā)電電能，現(xiàn)有技術(shù)中的電梯為消耗掉該部分發(fā)電電能，通常的
做法是在電梯電氣控制系統(tǒng)中設(shè)置有制動(dòng)電阻，將發(fā)電電能輸入至制動(dòng)電阻中，利用制動(dòng)
電阻發(fā)熱將電能消耗掉。 現(xiàn)有技術(shù)中的電梯存在下述缺陷1、由于依靠市電供電，消耗市電電能較大，節(jié)能效果差，環(huán)保性能差；2、由于依靠市電供電運(yùn)行，在市電突然斷電或停電時(shí)，電梯將不能正常運(yùn)行工作，從而給人們生活造成極大的不便；3、由于電梯經(jīng)常處于發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，產(chǎn)生的發(fā)電電能相當(dāng)可觀，而將這部分電能利用電阻白白消耗掉，嚴(yán)重浪費(fèi)了電能資源；4、同時(shí)，制動(dòng)電阻發(fā)熱，導(dǎo)致電梯控制柜周圍溫度升高，影響電梯控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，縮短電梯的使用壽命；且為了降低高溫對(duì)電梯控制系統(tǒng)的影響，經(jīng)常需要在電梯機(jī)房安裝通風(fēng)或制冷設(shè)備，如空調(diào)、風(fēng)扇等來降溫，從而又增加了降溫設(shè)備的耗電量。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的電梯存在的上述不足，提供了一種利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯，通過在電梯供電電源中設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池及電能回收模塊，能夠充分利用風(fēng)能資源、太陽能資源及電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能為電梯運(yùn)行供電，提高電梯的節(jié)能、環(huán)保性能。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) —種利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯，包括電梯供電電源，所述電梯供電電源
具有市電輸入端子及電源輸出端子，其特征在于，所述電梯供電電源還設(shè)置有 蓄電池，用于存儲(chǔ)和輸出直流電； 風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能； 太陽能光伏電池，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能； 電能回收模塊，用于回收電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能；器的整流輸出端子連接所述蓄電池的充電端子； 所述太陽能光伏電池的輸出端子連接所述蓄電池的充電端子；所述電能回收模塊的輸出端子連接所述蓄電池的充電端子； 所述蓄電池的輸出端子連接有逆變器，進(jìn)而通過所述逆變器連接所述電源輸出端
子，所述蓄電池輸出的直流電經(jīng)所述逆變器逆變?yōu)榻涣麟姾笸ㄟ^所述電源輸出端子輸出。 根據(jù)本實(shí)用新型，所述電梯供電電源還設(shè)置有電源切換模塊，所述市電輸入端子
連接所述電源切換模塊的一個(gè)輸入端子，所述逆變器的輸出端子連接所述電源切換模塊的
另一個(gè)輸入端子，所述電源切換模塊的輸出端子與所述電源輸出端子相連接。所述電源切
換模塊在控制器的控制下，可以選擇性地導(dǎo)通/關(guān)斷市電供電通路或蓄電池供電通路。 根據(jù)本實(shí)用新型，所述電梯供電電源還設(shè)置有對(duì)充電電壓進(jìn)行選擇的電壓優(yōu)選模
塊，所述電壓優(yōu)選模塊的第一個(gè)輸入端子連接所述太陽能光伏電池的輸出端子，所述電壓
優(yōu)選模塊的第二個(gè)輸入端子連接所述整流器的整流輸出端子，所述電壓優(yōu)選模塊的第三個(gè)
輸入端子連接所述電能回收模塊的輸出端子，所述電壓優(yōu)選模塊的輸出端子連接所述蓄電
池的充電端子。通過所述電壓優(yōu)選模塊，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池及電能回收模塊中
有多個(gè)電能輸出時(shí)，電梯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇其中充電電壓較高者為所述蓄電池充電。 根據(jù)本實(shí)用新型，在所述市電輸入端子和所述電源輸出端子之間還串聯(lián)有在所述
電梯供電電源正常時(shí)斷開、而在所述電梯供電電源出現(xiàn)故障時(shí)閉合的維修開關(guān)，以方便在
維修電梯供電電源內(nèi)部模塊時(shí)，不影響市電對(duì)電梯的正常供電。 根據(jù)本實(shí)用新型，所述電梯供電電源還設(shè)置有對(duì)電梯供電電源參數(shù)進(jìn)行顯示的顯示模塊，所述顯示模塊優(yōu)選為L(zhǎng)CD液晶顯示屏。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是所述利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯通過設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池及電能回收模塊，一方面可以將風(fēng)能及太陽能轉(zhuǎn)換成的電能儲(chǔ)存在蓄電池中為電梯運(yùn)行供電，能夠充分利用風(fēng)能資源及太陽能資源來代替部分市電電網(wǎng)能源；另一方面可以回收電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能，并將所述電能儲(chǔ)存在蓄電池中為電梯運(yùn)行供電，來代替部分市電電網(wǎng)能源，從而顯著提高了電梯的節(jié)能、環(huán)保性能。而且在市電斷電或停電時(shí)，可以利用蓄電池儲(chǔ)存的電能為電梯本體運(yùn)行供電，保證電梯正常運(yùn)行，提高了電梯的使用效率。

圖1是本實(shí)用新型利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1所示實(shí)施例的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)的說明。 請(qǐng)參閱圖1所示本實(shí)用新型利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述電梯包括電梯供電電源、電梯電氣控制系統(tǒng)及電梯本體。 一方面，所述電梯供電電源引入市電至所述電梯電氣控制系統(tǒng)中，為所述電梯本體運(yùn)行提供供電電壓；另一方面，所述電梯在發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生的發(fā)電電能從所述電梯電氣控制系統(tǒng)反饋至所述電梯供電電源中儲(chǔ)存。 圖2示出了上述實(shí)施例電梯的原理框圖。圖中，所述電梯供電電源具有市電輸入端子a及電源輸出端子b，所述市電輸入端子a用來連接市電電網(wǎng)，將市電引入至所述電梯供電電源中。所述電梯電氣控制系統(tǒng)中設(shè)置有電梯變頻器，所述電源輸出端子b連接所述電梯變頻器的輸入端子，所述電梯變頻器的輸出端子連接電梯主電機(jī)，從而形成為電梯本體運(yùn)行供電的市電供電通路，市電最終通過所述電梯電氣控制系統(tǒng)為所述電梯本體運(yùn)行提供供電電壓。 所述實(shí)施例為充分利用豐富的風(fēng)能資源、太陽能資源及電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能，在所述電梯供電電源中分別設(shè)置了存儲(chǔ)并輸出直流電的蓄電池、將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能光伏電池以及回收電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能的電能回收模塊。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)與所述太陽能光伏電池一般安裝在使用電梯的樓座的樓頂上。 所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端連接有整流器，所述整流器將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的交
流電整流為直流電；所述整流器的整流輸出端連接一電壓優(yōu)選模塊的第一個(gè)輸入端子。所
述太陽能光伏電池的輸出端子連接所述電壓優(yōu)選模塊的第二個(gè)輸入端子。 所述電能回收模塊的輸入端子連接所述電梯變頻器的直流母線電壓信號(hào)輸出端
子，而所述電能回收模塊的輸出端子連接所述電壓優(yōu)選模塊的第三個(gè)輸入端子。所述電能
回收模塊讀取所述電梯變頻器的直流母線電壓信號(hào)，在電梯處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，回收電梯發(fā)
電運(yùn)行產(chǎn)生的電能。 所述電壓優(yōu)選模塊的輸出端子連接蓄電池的充電端子。所述電壓優(yōu)選模塊從所述整流器輸出、太陽能光伏電池及所述電能回收模塊中選擇電壓較高者作為蓄電池的充電電源為蓄電池充電，將電能存儲(chǔ)在所述蓄電池中。 所述蓄電池的輸出端子連接有逆變器，所述逆變器在控制器的控制下，將所述蓄電池輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，為電梯本體運(yùn)行提供供電電壓，從而形成為電梯本體運(yùn)行供電的蓄電池供電通路。 在所述實(shí)施例的電梯中，所述電梯供電電源還設(shè)置有電源切換模塊，所述市電輸入端子a通過輸入開關(guān)Kl連接所述電源切換模塊的一個(gè)輸入端子，所述逆變器的輸出端子連接所述電源切換模塊的另一個(gè)輸入端子，所述電源切換模塊的輸出端子通過所述輸出開關(guān)K2與所述電源輸出端子b相連接。所述電源切換模塊在控制器的控制下，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)在所述市電供電通路與所述蓄電池供電通路之間的相互切換，即在市電供電時(shí)，導(dǎo)通所述市電供電通路、關(guān)斷所述蓄電池供電通路；而在蓄電池供電時(shí)，導(dǎo)通所述蓄電池供電通路、關(guān)斷所述市電供電通路。 在所述電梯供電電源的任何一部分出現(xiàn)故障需要維修時(shí)，為不影響市電正常供電，所述實(shí)施例的電能回收電梯在所述輸入開關(guān)kl和所述輸出開關(guān)k2之間還串聯(lián)有維修開關(guān)k3，所述維修開關(guān)K3支路與所述電源切換模塊支路相并聯(lián)。所述維修開關(guān)k3在所述電梯供電電源各部分均正常時(shí)斷開、而在所述電梯供電電源任一部分出現(xiàn)故障時(shí)閉合，市電通過所述維修開關(guān)k3所在的支路為電梯本體提供供電電壓。 此外，所述實(shí)施例的電梯供電電源還包括有LCD液晶顯示屏(圖中未示出)，用來顯示輸入電壓、輸出電壓等參數(shù)，便于實(shí)時(shí)、方便地了解電梯供電電源的運(yùn)行狀態(tài)。
由于所述電能回收模塊處理速度所限，有時(shí)不能及時(shí)回收電梯發(fā)電的電能。為能
及時(shí)處理所述電能回收模塊未能回收的部分電梯發(fā)電電能，在所述電梯電氣控制系統(tǒng)中還
設(shè)置有與所述電梯變頻器的直流母線電壓信號(hào)輸出端子相連接的電梯制動(dòng)單元，所述電梯
制動(dòng)單元的輸出端子連接有制動(dòng)電阻，所述電能回收模塊不能及時(shí)回收的電梯發(fā)電電能通
過所述制動(dòng)電阻發(fā)熱消耗掉。
上述實(shí)施例的電梯的工作原理如下 在市電有電、所述蓄電池儲(chǔ)能不足時(shí)，所述控制器控制所述電源切換模塊導(dǎo)通所
述市電供電通路、關(guān)斷所述蓄電池供電通路，市電通過所述輸入開關(guān)Kl 、電源切換模塊及輸
出開關(guān)K2 ，從所述電源輸出端子b輸出，為電梯本體運(yùn)行提供供電電壓。 在有風(fēng)能時(shí)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)所述整流器整流為直流電，然后通
過所述電壓優(yōu)選模塊為所述蓄電池充電，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成的電能存儲(chǔ)在蓄電池中備用。 在有太陽能時(shí)，所述太陽能光伏電池通過所述電壓優(yōu)選模塊為所述蓄電池充電，
將太陽能轉(zhuǎn)換成的電能存儲(chǔ)在蓄電池中備用。 在電梯變頻器的直流母線電壓大于其靜壓時(shí)，表明電梯處于發(fā)電狀態(tài)，所述電能回收模塊回收電梯發(fā)電運(yùn)行的電能，并通過所述電壓優(yōu)選模塊為所述蓄電池充電，將電梯發(fā)電電能存儲(chǔ)在蓄電池中備用。 當(dāng)所述蓄電池電能儲(chǔ)滿時(shí)，所述控制器控制所述逆變器打開，并控制所述電源切換裝置導(dǎo)通所述蓄電池供電通路。所述蓄電池中的直流電經(jīng)所述逆變器逆變?yōu)榻涣麟姾?，通過所述電源切換模塊及輸出開關(guān)K2從所述電源輸出端子b輸出，為電梯本體運(yùn)行提供供電電壓。當(dāng)所述蓄電池的電能釋放60%左右時(shí)，所述控制器控制所述電源切換模塊關(guān)閉所述蓄電池供電通路、導(dǎo)通所述市電供電通路，由市電對(duì)電梯本體提供供電電壓；而蓄電池中留存40%左右的電能，以備市電突然停電或斷電時(shí)使用。 本實(shí)用新型所述的利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池及電能回收模塊三者相結(jié)合的方式為蓄電池充電，在太陽能充足時(shí)，可將太陽能轉(zhuǎn)換的電能存儲(chǔ)在蓄電池中形成電梯的自備電源；而在天氣不好，太陽能減少或不能供電時(shí)，可將風(fēng)能轉(zhuǎn)換的電能及電能回收模塊回收的電能儲(chǔ)存至蓄電池中形成電梯的自備電源。本實(shí)用新型所述電梯能夠充分利用大自然豐富、綠色的風(fēng)能資源與太陽能資源，以及電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電能，從而節(jié)約了較為貧乏的市電電網(wǎng)能源，提高了電梯的節(jié)能、環(huán)保性能，降低了電梯運(yùn)行成本。所述電梯運(yùn)行可靠、安裝簡(jiǎn)單、使用方便、壽命較長(zhǎng)，可廣泛應(yīng)用在居民樓、酒店、辦公樓等使用電梯的場(chǎng)所。 當(dāng)然，以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式而已，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯，包括電梯供電電源，所述電梯供電電源具有市電輸入端子及電源輸出端子，其特征在于，所述電梯供電電源設(shè)置有蓄電池，用于存儲(chǔ)和輸出直流電；風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能；太陽能光伏電池，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；電能回收模塊，用于回收電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端連接有整流器，所述整流器的整流輸出端子連接所述蓄電池的充電端子；所述太陽能光伏電池的輸出端子連接所述蓄電池的充電端子；所述電能回收模塊的輸出端子連接所述蓄電池的充電端子；所述蓄電池的輸出端子連接有逆變器，進(jìn)而通過所述逆變器連接所述電源輸出端子，所述蓄電池輸出的直流電經(jīng)所述逆變器逆變?yōu)榻涣麟姾笸ㄟ^所述電源輸出端子輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯，其特征在于，所述電梯供電電源還設(shè)置有電源切換模塊，所述市電輸入端子連接所述電源切換模塊的一個(gè)輸入端子，所述逆變器的輸出端子連接所述電源切換模塊的另一個(gè)輸入端子，所述電源切換模塊的輸出端子與所述電源輸出端子相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電梯，其特征在于，所述電梯供電電源還設(shè)置有對(duì)充電電壓進(jìn)行選擇的電壓優(yōu)選模塊，所述電壓優(yōu)選模塊的第一個(gè)輸入端子連接所述太陽能光伏電池的輸出端子，所述電壓優(yōu)選模塊的第二個(gè)輸入端子連接所述整流器的整流輸出端子，所述電壓優(yōu)選模塊的第三個(gè)輸入端子連接所述電能回收模塊的輸出端子，所述電壓優(yōu)選模塊的輸出端子連接所述蓄電池的充電端子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電梯，其特征在于，所述電梯電氣控制系統(tǒng)中設(shè)置有電梯變頻器，所述電能回收模塊的輸入端子連接所述電梯變頻器的直流母線電壓信號(hào)輸出端子，所述電能回收模塊讀取所述電梯變頻器的直流母線電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能的回收。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電梯，其特征在于，在所述電梯電氣控制系統(tǒng)中還設(shè)置有與所述電梯變頻器的直流母線電壓信號(hào)輸出端子相連接的電梯制動(dòng)單元，所述電梯制動(dòng)單元的輸出端子連接有制動(dòng)電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電梯，其特征在于，在所述市電輸入端子和所述電源輸出端子之間還串聯(lián)有在所述電梯供電電源正常時(shí)斷開、而在所述電梯供電電源出現(xiàn)故障時(shí)閉合的維修開關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電梯，其特征在于，所述電梯供電電源還設(shè)置有顯示模塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電梯，其特征在于，所述顯示模塊為L(zhǎng)CD液晶顯示屏。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用風(fēng)能、太陽能及電能回收的電梯，包括電梯供電電源，所述電梯供電電源具有市電輸入端子及電源輸出端子；所述電梯供電電源設(shè)置有蓄電池，以及為所述蓄電池充電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池及電能回收模塊；所述蓄電池的輸出端子連接有逆變器，進(jìn)而通過所述逆變器連接所述電源輸出端子，所述蓄電池輸出的直流電經(jīng)所述逆變器逆變?yōu)榻涣麟姾笸ㄟ^所述電源輸出端子輸出。本實(shí)用新型所述電梯利用風(fēng)能、太陽能轉(zhuǎn)化成的電能以及電梯發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生的電能作為電梯的供電電源，能夠代替部分市電能源，提高了電梯的節(jié)能、環(huán)保性能。
文檔編號(hào)F03D9/00GK201458456SQ20092002908
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者于濤, 張金偉, 楊鳳桂, 王澤和 申請(qǐng)人:富士工業(yè)(青島)電梯制造有限公司