包括電容性能量存儲裝置的電梯驅動組件的製作方法

2023-06-03 03:12:56 1

專利名稱：包括電容性能量存儲裝置的電梯驅動組件的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及電梯領域。更特別地，本發明涉及具有功耗控制的電梯驅 動組件。
技術背景電梯系統包括驅動組件，該驅動組件用來提供電梯轎廂在例如建^:物各樓 梯平臺間的所希望的運動。大多數的驅動組件包括產生實現所希望的電梯轎廂 的運動所必需的力的電動機，和控制對電動機的供電的驅動器。例如，在牽引 式電梯的情況下，電動機為牽引輪提供旋轉，牽引輪移動用於懸掛電梯轎廂和對重的纜索(roping)。眾所周知，試圖通過提供電能存儲來降低電動機和電梯驅動組件的峰值功 耗。己被提出的，包括電池組或者傳統的電容器來作為電能存儲裝置。美國 專利US6742630公開了一種裝置，該裝置包括所謂的超級電容作為部分電能存 儲裝置。以前提出的類似的裝置有一些缺點。例如，電池組有一些與電池的充 放電時間周期相對較長、壽命周期相對較短、影響電池的性能的溫度依賴性相 關的缺點。超級電容器具有高的比功率，並且相比電池來講可在較短的時間充 放電。但是，超級電容器相比電池來講比制氏。此外放電的時候，與超級電容 器相關的電壓降低幅度較大，約10%-20%。以前試圖將電池和超級電容默艮好 的結^來用於電梯系統中的能量存儲，但沒有取得令人滿意的效果。本領域技術人員一直努力作出改進。例如，希望能為電梯驅動組件提供一 種能量存儲裝置，該能量存儲裝置具備電池和超級電容器的優點而沒有相關的 缺點。本發明提供了這樣一種解決方法。 發明內容一個示例的電梯驅動組件包括發動機和驅動器，該驅動器M:控制發動機 的操作來實現所希望的電梯系統運轉。電容性能量存儲裝置與驅動器或者發動 機電耦合，用來從發動機的運轉中接收電能或者提供電能用於運轉發動機。該 電容性能量存儲裝置包括至少一個雙層電化學電容器。在一個實施例中，該電容性能量存儲裝置包括至少一個納米門(nanogate)電容器。操作電梯驅動組件的示例方法包括選擇性地將驅動組件的發動機或者驅動 器電耦合包括至少一個雙層電化學電容器的電容性能量存儲裝置。在第一操作 條件期間由發動機的運轉產生電能時，該電能可以提供給電容性能量存儲裝置。 在發動機單獨的第二操作條件期間，來自電容性能量存儲裝置中的電能能夠被 提供以運轉發動機。通過接下來對一個當前tt^實施例的詳細描述，本發明的各種特徵和優點 對本領域技術人員來講就顯而易見了 。下面對配合詳細描述的附圖進行簡要說 明。


圖1示意顯示了基於本發明的一個實施例的示例的電梯驅動組件。
具體實施方式
圖1示意顯示了提供電梯轎廂22的所希望的運動的電梯驅動組件20。在所 示的實施例中，該電梯系統是牽引式系統，其中電梯轎廂22與對重24fflil常 規的纜索26相關聯。電動機28為牽引輪30提供旋轉以使纜索26、電梯轎廂 22和對重24運動。驅動器32控制電源34供電給電動機28，電源34例如是公用電網，也可以 是原動機驅動的變頻交流電源。本例中，電動機28是交流感應電動機，在電源 34和電動機28之間設置整流器36 。 一個例子包括永磁體電動機。在這個例子中，驅動器32包括直流總線38，至少一個變換器IGBT40，合 適的門驅動電路部分42，以i^I變器控制部分44和速度控制電路46。驅動器 32的戰於部分以已知的方式工作。逆變 制部分44也接收指明提供給電 動機28的內容的反饋信號和來自速度傳感器48的信號，該皿傳感器48用來 提供鵬和其他感測信息的指示來導出比如提供給牽弓晚30的扭矩。圖示的實施例包括至少一個電容性能量存儲裝置50，其接收基於電動機28 以第一條件諸如再生運轉模式的條件下運轉產生的電能。電容性能量存儲^fi 50存儲這些電能。在選定的時間，在第二操作條件下存儲在能量存儲裝置50 中的能量ffl51公共的直流總線、變換器IGBT40用於操作電動機28並對放電控 制單元54充電。在一種ij子中，當電動機28 鵬或者慣性滑行時，電能可以M31直流總線與控制單元54給電容性能量存儲裝置50充電。例如，當電動機 28加速的時候，能量從電容性能量存M^g 50和控制單元54中抽取，以減少 來自電源34的功耗。示例的電容性能量存儲裝置50包括至少一個雙層電化學電容器52。這樣一 種電容器與傳統的電容器和所謂的超級電容器不同。在一個實施例中，電容器 52是納米門電容器。納米門電容器與以前的電容器相比具有改進的能量密度。 納米門電容器的能量密度在一些瞎況比鎳氫(M—MH)電池更高，在一些情況 下幾乎與大容量的鋰離子電池相當。同時，納米門電容器有電容器的獨特的優 點，比如可以在極短的時間內充放電，可以在很大的溫度範圍內工作。此外， 從循環壽命的角度看，納米門電容器壽命很長。因此，納米門電容器能夠作為 一種用在電梯驅動組件中的獨特的電容性能量存儲裝置，其具備電池和超級電 容器的所有優點而沒有它們的任何局限。示例的驅動器32包括控制電路56，該控制電路56串聯了逆變器控制電路 44以及速度控制電路46 —起用來操作控制單元54。圖示的實施例還包括電池60，該電池60可以用來存儲能量或者為電動機 28提供能量。在這個實施例中，驅動器32包括用來調節電池60充放電的電路 62，以及與逆變器控制電路44和速度控制電路46相串棘控制電路62的控制 電路64。相比其他裝置圖示實施例提供了一種增強能量效率。納米門電容器提供了 更好的充電和電能存儲能力。圖示實施例也節約了元件成本和節省了空間，部 分地，因為納米門電容器用更低的成本實現了更好的功能。用量更少的更加便 宜的元件比如IGBT等的使用，可以進一步P射氏成本。前邊的描述從本質上來講是描述性的而不是限制性的。對於所公開的實施 例的變型與修改對本領域技術人員來講是顯而易見的，這些變型與修改不一定 偏離本發明的實質。本發明的法律保護範圍僅可M研究接下來的權利要求書 來確定。
權利要求
1、一種電梯驅動組件，包括電機；驅動器，用來控制所述電機運轉以實現所希望的電梯系統運轉；以及包括至少一個雙層電化學電容器的電容性能量存儲裝置，其至少與所述驅動器電耦合，選擇性地從所述電機的運轉中接收電能或者提供電能用於運轉該電機。
2、 如權利要求l所述的電梯驅動組件，其中所述電容性能量存儲裝置包括 至少一個納米門電容器。
3、 如權利要求l所述的電梯驅動組件，其中當所述電機正在加速時，所述 驅動器控制從至少一個電容器供電用於運轉所述電機。
4、 如權禾腰求l所述的電梯驅動組件，其中在所述電機 期間，所述驅 動器控制由該至少一個電容器對能量進行接收。
5、 如權禾腰求l所述的電梯驅動組件，其中所述電機包括交流電動豐賊者 7乂磁體電動機至少之一。
6、 一種電梯驅動組件的操作方法，包括如下步驟選擇性地且電學地將電容性能量存儲裝置與驅動組件的電機或者驅動器電耦合，所述電容性能量存儲裝置包括至少一個雙層電化學電容器；在所述電動機的第一操作條件下提供所述電機運轉產生的電能給所述電容性能量存儲裝置；在所述電動機的第二操作條件下提供來自所述電容性能量存儲裝置的電能用於運轉所述電機。
7、 如權禾腰求6所述的方法，其中所述電容性能量存儲裝置包括至少一個 納米門電^t&。
8、 如t又利要求6所述的方法，其中所述電機的第一操作條件包括電機減速。
9、 如權利要求6所述的方法，其中所述電機的第二操作劍牛包括電機加速。
10、 如權利要求6所述的方法，所述電機包括交流電動機或7乂磁體電動機 至少之一。
全文摘要
一種電梯驅動組件(20)包括電動機(28)，驅動器(32)和電容性能量存儲裝置(50)。在一個公開的實施例中，電容性能量存儲裝置(50)包括至少一個納米門電容器(52)。公開的實施例具有由存在該至少一個納米門電容器提供的獨特的能量存儲能力。
文檔編號B66B1/06GK101336201SQ200680051946
公開日2008年12月31日 申請日期2006年1月30日 優先權日2006年1月30日
發明者M·S·湯普遜, S·V·維杜拉 申請人:奧蒂斯電梯公司