1.本发明涉及电梯控制技术，特别是涉及一种电梯应急电源功率优化的方法。


背景技术：

2.随着社会的发展，电梯已成为人们日常出行的必要的垂直交通工具。电梯对电源的要求很高，一旦发生停电就可能会引起困人，降低了顾客的使用满意度。为此，电梯电源不稳定或经常停电的现场，业主或电梯公司为降低电梯停电的影响，一般会配置应急电源。这种配置一般有两种，一种是大楼本身有备用电源，备用电源供电时，可以允许其中一台或多台电梯运行；另一种是电梯本身配附应急电源，通过应急电源打开电梯主机的抱闸，让电梯运行到门区位置，释放乘客。
3.当选择由电梯本身配附应急电源时，目前的技术是使电梯按照预设的速度朝着轻载方向(电梯电机为发电)运行，以此来减少对应急电源功率的要求。但介于以下原因使目前市场的应急电源功率仍无法有效降低：控制系统的消耗功率及电梯电机本身的消耗功率未考虑；消耗的功率跟电流有关，也就是跟电梯运行当下的轿厢载荷有关；即使都是发电运行，电梯电机本身的功率损耗也跟轿厢载荷有关。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足而提供一种电梯应急电源功率优化的方法，以此来减少对应急电源功率的要求。
5.为了实现上述目的，本发明的一种电梯应急电源功率优化的方法，其在应急电源工作时，电梯控制系统根据实际工作情况控制电梯电机的运行速度，配合适当的优化控制方法，在满足使用需求的情况下，使电梯控制系统所需的应急电源功率最小。
6.在本发明的一个优选实施例中，所述电梯控制系统根据实际工作情况控制电梯电机的运行速度具体是指在应急电源工作时，若电梯轿厢不在门区位置，则需进行平层运行；此时，电梯控制系统监视应急电源的输出功率，通过控制电梯轿厢的运行速度和方向，使电梯控制系统在满足使用需求的情况下，所需应急电源的功率最小。
7.在本发明的一个优选实施例中，所述电梯控制系统监视应急电源的输出功率，通过控制电梯轿厢的运行速度和方向，使电梯控制系统在满足使用需求的情况下，所需应急电源的功率最小的具体步骤如下：
8.首先，电梯控制系统会根据轿厢负荷或运行转矩选择运行方向，尽量使电梯电机运行在发电状态；
9.其次，当电梯电机进行电动运行，则电梯控制系统控制电梯轿厢的速度，使电梯轿厢以一个较低速度运行，使电梯控制系统输入功率小于应急电源的额定功率；当电梯电机进行发电运行，则电梯控制系统控制电梯轿厢的速度，使电梯控制系统所需要的输入功率最小。
10.在本发明的一个优选实施例中，所述电梯控制系统输入功率采用直接量测方式或
者估算方式得到或者直接量测和估算组合方式得到。
11.在本发明的一个优选实施例中，所述估算方式是根据电梯控制系统各部件正常工作时的功率、电梯电机运行的实时功率进行估算。
12.在本发明的一个优选实施例中，所述电梯控制系统各部件正常工作时的功率获得方式是预先测试得到，存入电梯控制系统的存储单元中。
13.在本发明的一个优选实施例中，所述电梯控制系统各部件正常工作时的功率和电梯电机运行的实时功率通过建立模型计算获得。
14.在本发明的一个优选实施例中，所述电梯电机进行电动运行和所述电梯电机进行发电运行的判定方法如下：电梯开始运行时，电梯电机输入的功率为正值，随着电梯轿厢速度的增加，电梯电机的输入功率随着速度变化；当电梯轿厢速度加大时，若电梯电机的输入功率变大时，则说明电梯电机在进行电动运行；当电梯轿厢速度加大时，若电梯电机的输入功率不变、变小，乃至变为负值时，说明电梯电机在发电运行。
15.在本发明的一个优选实施例中，在控制电梯轿厢的运行速度时应当将电梯轿厢的运行速度被限制在一定的范围，避免速度过低导致效率低下，或速度过高可能引起风险。
16.在本发明的一个优选实施例中，所述配合适当的优化控制方法包括优化的驱动控制、合理控制辅助电源用电、适当放宽驱动相关故障的检测裕度、运行不畅时允许再启动、运行不畅时允许再启动向相反方向运行其中的一种或任意两种以上的组合。
17.在本发明的一个优选实施例中，所述的优化的驱动控制具体是根据电梯电机的输入功率选择合适的pwm调制方式。
18.在本发明的一个优选实施例中，所述的合理控制辅助电源用指停止外呼面板的显示、停止内呼面板的显示、降低外呼面板的显示亮度、降低内呼面板的显示亮度、停止或降低电梯轿厢的风扇转动速度、控制柜的风扇转动速度中的一种或者任意两种以上的组合。
19.在本发明的一个优选实施例中，所述适当放宽驱动相关故障的检测裕度是指适当放宽电压故障的检测裕度或者速度偏差故障的检测裕度。
20.在本发明的一个优选实施例中，所述运行不畅时允许再启动是指因应急电源输出功率太大或者电梯控制系统控制电梯运行异常时，应急电源或电梯控制系统会再次启动运行。
21.在本发明的一个优选实施例中，所述运行不畅时允许再启动向相反方向运行是指电梯控制系统若判断前次运行是电动运行，则在再次启动运行时，控制电梯电机反方向运转。
22.在本发明的一个优选实施例中，所述电梯控制系统在满足使用需求的情况是指满足应急电源情况下用户对电梯运行的品质需求，这些需求包括但不限于运行速度、舒适度。
23.本发明的电梯应急电源功率优化的方法的工作原理是：
24.电梯控制系统监视应急电源工作时电能的流动，根据实际工作情况控制电梯电机的运行速度，搭配其他的优化控制，使整个电梯系统在满足使用需求的情况下，所需的应急电源功率最小。由于电梯轿厢的载荷和电梯电机运行的速度决定了电梯电机运行时的功率，当发电运行时，这个功率为负值；当电动运行时，这个功率为正值。本发明的主要发明点就是通过控制电梯运行的速度，从而控制电梯电机运行的功率，以此达到所需应急电源功率最小的目的。具体内容如下：应急电源工作时，若电梯轿厢不在门区位置，则需进行平层
运行。此时，电梯控制系统监视应急电源的输出功率，并以此值最小作为控制目标。通过控制电梯的运行速度和方向，使整个电梯系统在满足使用需求的情况下，所需应急电源的功率最小。首先，电梯控制系统会根据轿厢负荷或运行转矩选择运行方向，尽量使电梯电机运行在发电状态。电梯电机的两端分别悬挂了轿厢和对重，当轿厢及其负荷的质量与对重质量比较接近时，由于摩擦力的存在，可能存在这样一种情况，电梯电机向两个方向运行都处于电动运行状态。需要从应急电源吸收功率，但由于质量偏差不大，所以所需的功率不大。当两侧的载荷偏差超过摩擦力的影响时，电梯控制系统会选择向轻载方向运行，此时电梯电机就处于发电状态。其次，当电梯电机进行电动运行，需要从电源吸收功率，理论上，在满足使用需求的情况下，电梯电机运行的速度越低，所需要的功率就越低。此时电梯控制系统控制电梯的速度，使电梯以一个较低速度运行，使电梯控制系统输入功率小于应急电源的额定功率；当电梯电机进行发电运行，由于控制系统本身、电梯电机绕组等，需要消耗一部分功率。当轿厢速度运行较慢时，电梯电机发的电还不足以满足自身消耗，所以还是需要从应急电源吸收功率，随着轿厢运行速度的加大，电梯电机发电会增加，此时从应急电源吸收的功率会减少。控制系统通过控制轿厢运行的速度，使控制系统所需要的输入功率最小，即应急电源功率最小。本发明还包括配套的优化控制方法，包括优化变频驱动的控制，根据电梯电机的输入功率选择合适的pwm调制方式，使变频器的功率损耗最小；合理控制辅助电源用电，如停止外呼或内呼面板的显示，或降低其显示亮度，停止或降低电梯轿厢、控柜的风扇转动等；在应急电源运行模式下，适当放宽驱动相关故障的检测裕度，使控制系统对速度偏差等不敏感，在不影响安全的情况，完成应急电源的运行；电源输出功率太大或者电梯控制系统控制电梯运行异常时，应急电源或电梯控制系统会再次启动运行；电梯控制系统若判断前次运行是电动运行，则在再次启动运行时，控制电梯电机反方向运转，能进行多次尝试。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明的结构示意图；图中：1为应急电源，2为电梯控制系统，3为电梯电机，4为电梯轿厢。
具体实施方式
27.下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.如图1所示，通过控制电梯轿厢4运行的速度，从而控制电梯电机3运行的功率，以此达到所需应急电源1功率最小的目的。具体内容如下：应急电源1工作时，若电梯轿厢4不在门区位置，则需进行平层运行。此时，电梯控制系统2监视应急电源1的输出功率，并以此值最小作为控制目标。通过控制电梯的运行速度和方向，使整个电梯系统在满足使用需求
的情况下，所需应急电源1的功率最小。首先，电梯控制系统2会根据轿厢负荷或运行转矩选择运行方向，尽量使电梯电机3运行在发电状态。电梯电机3的两端分别悬挂了轿厢和对重，当轿厢及其负荷的质量与对重质量比较接近时，由于摩擦力的存在，可能存在这样一种情况，电梯电机3向两个方向运行都处于电动运行状态。需要从应急电源1吸收功率，但由于质量偏差不大，所以所需的功率不大。当两侧的载荷偏差超过摩擦力的影响时，电梯控制系统2会选择向轻载方向运行，此时电梯电机3就处于发电状态。其次，当电梯电机3进行电动运行，需要从电源吸收功率，理论上，在满足使用需求的情况下，电梯电机3运行的速度越低，所需要的功率就越低。此时电梯控制系统2控制电梯的速度，使电梯以一个较低速度运行，使电梯控制系统2输入功率小于应急电源1的额定功率；当电梯电机3进行发电运行，由于控制系统本身、电梯电机3的绕组等，需要消耗一部分功率。当轿厢速度运行较慢时，电梯电机3发的电还不足以满足自身消耗，所以还是需要从应急电源1吸收功率，随着轿厢运行速度的加大，电梯电机3发电会增加，此时从应急电源1吸收的功率会减少。控制系统通过控制轿厢运行的速度，使控制系统所需要的输入功率最小，即应急电源1功率最小。本发明还包括配套的优化控制方法，包括优化变频驱动的控制，根据电梯电机3的输入功率选择合适的pwm调制方式，使变频器的功率损耗最小；合理控制辅助电源用电，如停止外呼或内呼面板的显示，或降低其显示亮度，停止或降低电梯轿厢、控柜的风扇转动等；在应急电源1运行模式下，适当放宽驱动相关故障的检测裕度，使控制系统对速度偏差等不敏感，在不影响安全的情况，完成应急电源1的运行；电源输出功率太大或者电梯控制系统2控制电梯运行异常时，应急电源1或电梯控制系统2会再次启动运行；电梯控制系统2若判断前次运行是电动运行，则在再次启动运行时，控制电梯电机3反方向运转，能进行多次尝试。
29.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。