управление мощностью от нескольких источников на основании модели использования лифта

Формула изобретения

1. Способ управления распределением мощности в лифтовой системе, содержащей лифтовый подъемный двигатель, основной источник питания и систему для аккумулирования энергии, включающий:

определение прогнозной модели использования, по меньшей мере, частично основанной на данных о потребляемой мощности подъемного электродвигателя,

задание целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании прогнозной модели использования и

управление обменом мощностью между подъемным электродвигателем, основным источником питания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного двигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на целевом уровне.

2. Способ по п.1, согласно которому определение прогнозной модели использования включает

сохранение данных о периодах действия лифта, содержащих время между этими периодами и потребляемую мощность в течение каждого периода действия, и

анализ данных о периодах действия лифта для определения модели использования.

3. Способ по п.1, согласно которому анализ данных о периодах действия лифта включает проведение последовательного анализа данных о периодах действия лифта.

4. Способ по п.1, согласно которому шаг управления включает

обеспечение потребляемой мощности подъемного электродвигателя посредством системы для аккумулирования энергии в пропорции, зависящей от близости уровня аккумулирования системы аккумулирования энергии к целевому уровню аккумулирования.

5. Способ по п.1, согласно которому, если потребляемая мощность подъемного двигателя является отрицательной, шаг управления включает:

подачу рекуперированной мощности от подъемного двигателя в систему для аккумулирования энергии, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии ниже целевого уровня аккумулирования, и

подачу рекуперированной мощности от подъемного двигателя в основной источник питания, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии находится на целевом уровне аккумулирования или превышает его.

6. Способ по п.1, согласно которому, если потребляемая мощность подъемного двигателя равна нулю, шаг управления включает

подачу мощности от основного источника питания в систему для аккумулирования энергии, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии ниже целевого уровня аккумулирования.

7. Способ по п.1, согласно которому, если потребляемая мощность подъемного двигателя является положительной, шаг управления включает

подачу мощности на подъемный двигатель, по меньшей мере, частично от системы для аккумулирования энергии, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии находится на целевом уровне аккумулирования или превышает его.

8. Способ по п.1, согласно которому прогнозная модель использования частично основана на прогнозном графике эксплуатации здания.

9. Способ обеспечения потребляемой мощности подъемного двигателя посредством основного источника питания и системы для аккумулирования энергии, включающий:

отслеживание характеристик использования, связанных с потребляемой мощностью подъемного двигателя,

сопоставление характеристик использования с сохраненной моделью использования, задание целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании характеристик использования и модели использования и

управление обменом мощностью между подъемным двигателем, основным источником питания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного двигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на целевом уровне аккумулирования.

10. Способ по п.9, согласно которому характеристики использования включают время между периодами действия подъемного двигателя и потребляемую мощность в течение каждого периода действия.

11. Способ по п.9, согласно которому шаг управления включает обеспечение потребляемой мощности подъемного двигателя посредством системы для аккумулирования энергии в пропорции, зависящей от близости уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии к целевому уровню аккумулирования.

12. Способ по п.9, согласно которому, если потребляемая мощность подъемного двигателя является отрицательной, шаг управления включает

подачу рекуперированной мощности от подъемного двигателя в систему для аккумулирования энергии, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии ниже целевого уровня аккумулирования, и

подачу рекуперированной мощности от подъемного двигателя в основной источник питания, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии находится на целевом уровне аккумулирования или превышает его.

13. Способ по п.9, согласно которому, если потребляемая мощность подъемного электродвигателя равна нулю, шаг управления включает

подачу мощности от основного источника питания в систему для аккумулирования энергии, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии ниже целевого уровня аккумулирования.

14. Способ по п.9, согласно которому, если потребляемая мощность подъемного двигателя является положительной, шаг управления включает

подачу мощности на подъемный двигатель, по меньшей мере, частично от системы для аккумулирования энергии, пока уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии находится на целевом уровне аккумулирования или превышает его.

15. Способ по п.9, дополнительно включающий

обновление модели использования после периода действия подъемного двигателя.

16. Лифтовая система, содержащая:

лифтовый подъемный двигатель, выполненный с возможностью управления перемещением лифтовой кабины,

систему питания лифта, соединенную с лифтовым подъемным двигателем, выполненную с возможностью обеспечения потребляемой мощности лифтового подъемного двигателя, соединенную с основным источником питания для получения от него мощности и содержащую систему для аккумулирования энергии, и

контроллер, выполненный с возможностью задания целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании текущих характеристик использования и прогнозной модели использования лифтового подъемного двигателя и возможностью управления обменом мощностью между подъемным двигателем, основным источником питания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного электродвигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии на целевом уровне аккумулирования.

17. Система по п.16, в которой контроллер обеспечивает потребляемую мощность подъемного электродвигателя посредством системы для аккумулирования энергии в пропорции, зависящей от близости уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии к целевому уровню аккумулирования.

18. Система по п.16, в которой контроллер сохраняет данные о периодах действия лифта, включающие время между периодами действия подъемного двигателя и потребляемую мощность в течение каждого периода действия, и анализирует указанные данные для определения модели использования.

19. Система по п.16, в которой контроллер обновляет прогнозную модель использования после периода действия подъемного двигателя.

20. Система по п.16, в которой текущие характеристики использования включают время между периодами действия подъемного двигателя и потребляемую мощность в течение каждого периода действия.

Описание изобретения к патенту

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системам питания. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе для управления мощностью лифтовой системы, полученной от нескольких источников, на основании моделей использования лифта.

Потребляемые мощности при эксплуатации лифтов варьируются от положительных, когда используется мощность, выработанная внешним источником, например полученная из энергосистемы, до отрицательных, когда груз, находящийся в лифте, приводит в действие двигатель, который таким образом действует в качестве генератора и вырабатывает электроэнергию. Использование двигателя в качестве генератора для выработки электроэнергии обычно называют рекуперацией. Если в обычных системах не предусмотрена подача рекуперированной энергии к другому элементу лифтовой системы или ее возвращение в общую электросеть, энергия может быть рассеяна через резистор динамического торможения или другую нагрузку. В такой конфигурации вся потребляемая мощность ложится на общую электросеть, питающую лифтовую систему, даже в режиме пиковых нагрузок, например при одновременном запуске нескольких двигателей или в периоды высокого уровня потребления мощности. Таким образом, элементы лифтовой системы, которые поставляют мощность от электросети, должны иметь размер, достаточный для покрытия пиков нагрузки, в результате чего увеличивается их стоимость и требуется больше пространства для их размещения. Кроме того, рассеянную рекуперированную энергию не используют, снижая, таким образом, эффективность системы питания.

Кроме того, система привода лифта обычно сконструирована для работы в конкретном диапазоне входных напряжений от источника питания. Элементы привода имеют номинальные параметры тока и напряжения, обеспечивающие непрерывную работу привода, пока источник питания работает в пределах предусмотренного диапазона входных напряжений. В традиционных системах, если падение выходного напряжения электросети выходит за установленные пределы, лифтовая система отказывает. При прекращении подачи энергии от электросети или низком качестве электроэнергии в традиционных системах лифт может быть заблокирован между этажами в лифтовой шахте до тех пор, пока источник питания не возобновит нормальную подачу энергии или пока не приступит к работе механик.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к управлению энергией в лифтовой системе, содержащей лифтовый подъемный двигатель, основной источник питания и систему для аккумулирования энергии. На основании потребляемой мощности подъемного двигателя в прошлом в данной лифтовой системе или в лифтовых системах в схожих зданиях определяют прогнозную модель использования подъемного двигателя. Затем задают целевой уровень запасенной энергии (или уровень аккумулирования) системы для аккумулирования энергии на основании прогнозной модели использования. После этого управляют обменом энергией между подъемным двигателем, основным источником питания и системой для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности двигателя и поддержания уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии примерно на целевом уровне аккумулирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показана электрическая схема системы питания лифта, содержащей контроллер для управления мощностью, поступающей от нескольких источников.

На фиг.2 показана структурная схема контроллера привода для управления распределением мощности между компонентами лифтовой системы на основании целевого уровня аккумулирования системы для аккумулирования энергии.

На фиг.3 показана блок-схема процесса управления обменом мощности между подъемным двигателем, основным источником питания и системой для аккумулирования энергии на основании целевого уровня аккумулирования.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 показана схема системы 10 питания, содержащая основной источник 20 питания, силовой преобразователь 22, силовую шину 24, сглаживающий конденсатор 26, инвертирующий усилитель 28 мощности, регулятор 30 напряжения, систему 32 для аккумулирования электрической или механической энергии, контроллер 34 системы для аккумулирования энергии и контроллер 36 привода. Силовой преобразователь 22, шина 24 постоянного тока, сглаживающий конденсатор 26 и инвертирующий усилитель 28 мощности входят в состав рекуперативного привода 29. В качестве основного источника 20 питания может быть использована энергосистема энергораспределительной сети. Система 32 для аккумулирования энергии содержит по меньшей мере одно устройство, выполненное с возможностью аккумулирования электрической или механической энергии. Лифт 14 снабжен кабиной 40 и противовесом 42, которые соединены с подъемным электродвигателем 12 посредством троса 44. Лифт 14 также содержит датчик 46 нагрузки, соединенный с контроллером 36 привода, для измерения веса нагрузки в кабине 40.

Как описано ниже, система 10 питания выполнена с возможностью управления обменом мощностью между подъемным двигателем 12, основным источником 20 питания и/или системой 32 для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности подъемного двигателя 12 и поддержания уровня аккумулирования энергии системы 32 для аккумулирования энергии примерно на целевом уровне. Целевой уровень аккумулирования энергии задают исходя из моделей использования подъемного электродвигателя 12, а также других факторов, например технических требований к минимальному и максимальному использованию сети. Модели использования могут быть сформированы на основе данных о потребляемой мощности подъемного двигателя во время предыдущего использования системы 10 питания, данных о потребляемой мощности подъемных двигателей в лифтовых системах в схожих зданиях или на основании комбинации тех и других данных. Например, если потребляемая мощность подъемного двигателя 12 является положительной, то система 10 питает его от основного источника 20 питания и системы 32 для аккумулирования энергии в соотношении, при котором уровень аккумулирования в системе 32 для аккумулирования энергии поддерживается примерно на целевом уровне. В другом примере, если потребляемая мощность подъемного двигателя 12 является отрицательной, то система 10 питания передает выработанную им энергию источнику 20 питания и системе 32 для аккумулирования энергии в соотношении, при котором уровень аккумулирования энергии в системе 32 для аккумулирования энергии увеличивается примерно до целевого уровня аккумулирования энергии. Соотношение мощности, полученной из системы 32 для аккумулирования энергии или возвращенной в систему 32, может зависеть от близости текущего уровня аккумулирования энергии системы 32 для аккумулирования энергии к целевому уровню. Система 10 питания также управляет распределением мощности между основным источником 20 питания и системой 32 для аккумулирования энергии, если потребляемая подъемным электродвигателем 12 мощность примерно равна нулю, и между системой 32 для аккумулирования энергии и подъемным двигателем 12 в случае неисправности основного источника 20 питания.

Силовой преобразователь 22 и инвертирующий усилитель 28 мощности соединены шиной 24 постоянного тока. Сглаживающий конденсатор 26 соединен с шиной 24 постоянного тока параллельно. Основной источник 20 питания обеспечивает подачу электрической мощности в силовой преобразователь 22. Силовой преобразователь 22 представляет собой трехфазный инвертирующий усилитель мощности, который выполнен с возможностью преобразования трехфазной мощности переменного тока, поданной от основного источника 20 питания, в мощность постоянного тока. В одном из вариантов реализации изобретения силовой преобразователь 22 содержит силовые транзисторные схемы, содержащие параллельно включенные транзисторы 50 и диоды 52. Каждый транзистор 50 может представлять собой, например, биполярный транзистор с изолированным затвором. Управляющий электрод (т.е. затвор или база) каждого транзистора 50 связан с контроллером 36 привода. Контроллер 36 привода управляет силовыми транзисторными схемами для преобразования мощности трехфазного переменного тока, поступающей от основного источника 20 питания, в выходную мощность постоянного тока. Силовой преобразователь 22 обеспечивает подачу выходной мощности постоянного тока на шину 24 постоянного тока. Сглаживающий конденсатор 26 сглаживает выпрямленную мощность, которую силовой преобразователь 22 подает на шину 24 постоянного тока. Следует отметить, что несмотря на то, что основной источник 20 питания изображен как трехфазный источник питания переменного тока, система 10 питания может быть выполнена с возможностью приема мощности от источника питания любого типа, включая однофазный источник питания переменного тока, источник питания постоянного тока и пр.

Силовые транзисторные схемы силового преобразователя 22 также обеспечивают возможность инвертирования мощности на шине 24 постоянного тока и подачи ее к основному источнику 20 питания. В одном из вариантов реализации изобретения контроллер 36 привода использует широтно-импульсную модуляцию для генерации пропускающих импульсов, которые периодически переключают транзисторы 50 силового преобразователя 22 для подачи мощности трехфазного переменного тока к основному источнику 20 питания. При наличии других нагрузок, подключенных к основному источнику 20 питания, указанная рекуперативная конфигурация снижает потребление от основного источника 20 питания.

Инвертирующий усилитель 28 мощности представляет собой трехфазный инвертор, который преобразует мощность постоянного тока шины 24 в мощность трехфазного переменного тока. Инвертирующий усилитель 28 мощности содержит силовые транзисторные схемы, содержащие параллельно включенные транзисторы 54 и диоды 56. Каждый транзистор 54 может быть, например, биполярным транзистором с изолированным затвором. Управляющий электрод (т.е. затвор или база) каждого транзистора 54 соединен с контроллером 36 привода, который управляет силовыми транзисторными схемами для преобразования мощности постоянного тока на шине 24 в выходную мощность трехфазного переменного тока. Мощность трехфазного переменного тока с выходов инвертирующего усилителя 28 мощности поступает на подъемный двигатель 12. В одном из вариантов реализации изобретения контроллер 36 привода использует широтно-импульсную модуляцию для генерации пропускающих импульсов, обеспечивающих периодическое переключение транзисторов 54 инвертора 28 для подачи мощности трехфазного переменного тока на двигатель 12. Контроллер 36 привода может изменять скорость и направление перемещения лифта 14 путем регулирования частоты и длительности пропускающих импульсов, поступающих на транзисторы 54.

Кроме того, силовые транзисторные схемы 54 инвертирующего усилителя мощности выполнены с возможностью выпрямления мощности, выработанной, когда лифт 14 приводит двигатель 12 в действие. Например, если двигатель 12 вырабатывает мощность, то контроллер 36 привода управляет транзисторами 54 в инверторе 28 для обеспечения возможности преобразования выработанной мощности и подачи ее на шину 24 постоянного тока. Сглаживающий конденсатор 26 сглаживает преобразованную мощность, поданную инвертором 28 на шину 24 постоянного тока. Рекуперированная мощность на шине 24 постоянного тока может быть использована для перезарядки аккумулирующих элементов в системе 32 для аккумулирования энергии, может быть возвращена в основной источник 20 питания, как описано выше, или может быть рассеяна в резисторе динамического торможения (не показан).

Подъемный двигатель 12 управляет скоростью и направлением перемещения лифтовой кабины 40 и противовеса 42. Мощность, необходимая для приведения двигателя 12 в действие, меняется в зависимости от ускорения и направления перемещения лифта 14, а также от нагрузки в лифтовой кабине 40. Например, если кабина 40 при ускорении поднимает вверх нагрузку, превышающую вес противовеса 42 (т.е. большую нагрузку), или спускается вниз с нагрузкой, которая меньше веса противовеса 42 (т.е. малой нагрузкой), то для приведения в действие двигателя 12 требуется максимальное количество мощности. В этом случае потребляемая мощность подъемного двигателя 12 является положительной. Если лифтовая кабина 40 спускается вниз с большим грузом или поднимается вверх с малым грузом, то лифтовая кабина 40 приводит в действие двигатель 12, обеспечивающий рекуперацию энергии. В этом случае, когда потребляемая мощность является отрицательной, двигатель 12 вырабатывает мощность трехфазного переменного тока, которая преобразуется в мощность постоянного тока посредством инвертора 28, которым управляет контроллер 36 привода. Как описано выше, преобразованная мощность постоянного тока может быть возвращена в основной источник 20 питания, использована для перезарядки системы 32 для аккумулирования энергии и/или рассеяна в резисторе динамического торможения, включенном параллельно с шиной 24. Если лифт 14 простаивает на этаже или движется с постоянной скоростью, перемещая сбалансированную нагрузку, то он использует минимальное количество мощности. Если двигатель 12 не потребляет и не вырабатывает мощность, т.е. находится в состоянии бездействия, его потребляемая мощность примерно равна нулю.

Следует отметить, что несмотря на то, что на чертеже показан одиночный подъемный двигатель 12, соединенный с системой 10 питания, указанная система 10 питания может быть модифицирована для питания нескольких двигателей 12. Например, для подачи мощности к нескольким двигателям 12 с шиной 24 постоянного тока могут быть включены параллельно несколько инверторов 28. Кроме того, несмотря на то, что система 32 для аккумулирования энергии показана соединенной с шиной 24 постоянного тока, в другом варианте реализации изобретения указанная система 32 может быть соединена с одной из фаз трехфазного входа силового преобразователя 22.

Система 32 для аккумулирования энергии может содержать одно или более устройств, которые выполнены с возможностью аккумулирования электрической энергии и которые могут быть включены последовательно или параллельно. Когда система 32 для аккумулирования энергии аккумулирует электрическую энергию, то состояние аккумулирования может характеризоваться уровнем зарядки. В некоторых вариантах реализации изобретения система 32 для аккумулирования энергии содержит по меньшей мере один ионистор, который может содержать симметричные или асимметричные ионисторы. В других вариантах реализации изобретения система 32 для аккумулирования энергии содержит по меньшей мере одну батарею вторичных элементов или аккумулятор, который может содержать любые батареи из таких батарей, как никель-кадмиевые (NiCd), свинцово-кислотные, никель-металл-гидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), полимерные литий-ионные (Li-Poly), с железным электродом, никель-цинковые, цинк-алкалин-диоксид-марганцевые, цинк-бромные, ванадиевые и натрий-серные.

В других вариантах реализации изобретения система 32 для аккумулирования энергии является механической системой для аккумулирования энергии. Например, для аккумулирования кинетической энергии могут использоваться механические устройства, например маховики.

На фиг.2 показана структурная схема контроллера 36 привода, который соединен с рекуперативным приводом 29 и контроллером 34 системы для аккумулирования энергии. Контроллер 36 привода содержит процессор 60, блок 62 для хранения данных и блок 64 управления подъемным электродвигателем. Контроллер 36 привода также может содержать другие компоненты, не показанные в частности на фиг.2. Блок 64 управления электродвигателем генерирует входной сигнал блока 62 для хранения данных, который формирует входной сигнал процессора 60. На основе входного сигнала, сформированного блоком 62 для хранения данных, процессор 60 генерирует сигналы, управляющие работой рекуперативного привода 29 и контроллера 34 системы для аккумулирования энергии.

На фиг.3 показана блок-схема процесса управления обменом энергией между подъемным двигателем 12, основным источником 20 питания и системой 32 для аккумулирования энергии на основании целевого уровня аккумулирования. В показанном примере система 32 для аккумулирования энергии аккумулирует электрическую энергию, а уровень аккумулирования характеризуется уровнем зарядки. В первую очередь на шаге 70 определяют прогнозную модель использования на основании прогнозируемой потребляемой мощности подъемного двигателя, причем указанный прогноз может содержать данные о предыдущем или прогнозном потреблении или их комбинацию. Блок 64 управления электродвигателем отслеживает характеристики использования подъемного двигателя 12 и сохраняет данные, связанные с этими характеристиками использования, в блоке 62 для хранения данных. В некоторых вариантах реализации изобретения характеристики использования включают время между периодами действия двигателя 12 и потребляемую мощность в течение каждого из этих периодов. Характеристики использования также могут содержать такую информацию, как количество пассажиров, перевезенных за каждый период действия, вес груза в лифтовой кабине 40 (согласно измерениям датчика 46 нагрузки) в течение каждого периода действия и длительность каждого периода действия. Графики эксплуатации здания также может быть использованы для построения прогнозной модели использования. Данные из блока 62 для хранения данных поступают в процессор 60, который анализирует характеристики использования, чтобы определить модель использования. В некоторых вариантах реализации изобретения процессор 60 использует последовательное исследование данных, при котором данные, связанные с моделями, анализируют в том порядке, в котором они были сохранены в блоке 62 для хранения данных. Процессор 60 может обновлять прогнозную модель использования после каждого периода действия лифта для получения модели, основанной на максимально возможном количестве данных.

Затем на шаге 72 процессор 60 задает целевой уровень зарядки для системы 32 для аккумулирования энергии на основании прогнозной модели использования. В частности, для каждой точки прогнозной модели использования устанавливают заданный уровень зарядки, который максимизирует количество энергии, аккумулированной в системе 32 для аккумулирования энергии, предохраняя при этом основной источник 20 питания от превышения пределов по току и напряжению и удерживая систему 32 для аккумулирования энергии в пределах зарядной энергоемкости. Для задания в установленный срок целевого уровня зарядки для системы 32 для аккумулирования энергии процессор 60 отслеживает текущие характеристики использования лифта 14 и сопоставляет эти характеристики использования с прогнозной моделью использования. Когда определено текущее состояние использования относительно прогнозной модели использования задают целевой уровень зарядки для текущего состояния использования. Путем определения текущего состояния использования лифта 14 относительно прогнозной модели использования процессор 60 может прогнозировать будущее энергопотребление и соответственным образом регулировать целевой уровень зарядки системы 32 для аккумулирования энергии.

Если не допускать выхода за пределы, установленные для основного источника 20 питания, то может быть снижено общее потребление мощности от основного источника 20 питания, в результате чего может быть уменьшен размер элементов, посредством которых подают мощность от основного источника 20 питания в систему 10 питания. Кроме того, если уровень зарядки системы 32 для аккумулирования энергии поддерживают примерно на целевом уровне зарядки, срок службы системы 32 для аккумулирования энергии может быть увеличен посредством управления пределами колебаний зарядки системы 32. Несмотря на то, что в описанном варианте реализации изобретения определение моделей использования и задание целевого уровня зарядки выполняют с использованием процессора 60 контроллера 36 привода, указанные функции также могут быть выполнены процессором, который осуществляет диспетчерское управление лифтом 14, или отдельным специализированным процессором, соединенным с контроллером 36 привода.

Например, прогнозная модель использования может показывать, что в течение утренних часов с понедельника по пятницу большое количество пассажиров поднимаются в лифтах в офисном здании на свои этажи и затем лифты спускаются вниз, как правило, пустые. Во время указанного периода ожидается, что потребляемая мощность лифтового двигателя будет положительна, а рекуперация энергии относительно низкая (положительное потребление). В такие периоды времени целевой уровень зарядки может быть выше, так чтобы мощность, полученная от рекуперации и из энергосистемы во время простоя, использовалась для зарядки системы 32 для аккумулирования энергии. Путем подсчета количества поднимающихся пассажиров и сравнения с прогнозным количеством пассажиров может быть осуществлено более точное задание целевого уровня зарядки, чем только на основании времени суток. Если токи, соответствующие целевому уровню зарядки, выше прогнозных пределов, то диспетчер может регулировать время нахождения лифта в неподвижном положении для снижения величины токов в соответствии с требованиями уровня зарядки.

В этом примере в конце дня с понедельника по пятницу большинство пассажиров спускается вниз, и относительно немного людей поднимается вверх. Таким образом, ожидается рекуперация энергии (отрицательное потребление) большая, чем положительное потребление. Во время указанного периода времени целевой уровень зарядки может быть уменьшен, поскольку в периоды бездействия уменьшена потребность в зарядке системы 32 для аккумулирования энергии. Большая часть энергии для зарядки может быть обеспечена рекуперацией.

На шаге 74 контроллер 36 привода управляет обменом мощностью между подъемным двигателем 12, основным источником 20 питания и системой 32 для аккумулирования энергии для обеспечения потребляемой мощности двигателя 12 и поддержания уровня зарядки системы 32 для аккумулирования энергии примерно на целевом уровне зарядки. Регулятор 30 напряжения (фиг.1) определяет потребляемую мощность двигателя 12 и передает сигнал об указанной мощности на контроллер 36 привода. Если потребляемая мощность двигателя 12 является положительной, мощность подается на двигатель 12 по меньшей мере частично из системы 32 для аккумулирования энергии до тех пор, пока уровень зарядки системы для аккумулирования энергии находится на целевом уровне зарядки или превышает его. Пропорция, в которой система 32 для аккумулирования энергии обеспечивает подачу мощности, также может быть функцией близости уровня зарядки к целевому уровню зарядки. Более конкретно, если уровень зарядки системы 32 для аккумулирования достигает целевого уровня зарядки, то система 32 для аккумулирования энергии направляет на двигатель 12 меньшее количество мощности. Контроллер 36 привода управляет рекуперативным приводом 29 и контроллером 34 системы для аккумулирования энергии для подачи мощности на двигатель 12 в соответствующем соотношении.

Если потребляемая мощность подъемного двигателя 12 является отрицательной, то рекуперированная мощность может направляться от него в систему 32 для аккумулирования энергии до тех пор, пока уровень зарядки системы 32 для аккумулирования находится ниже целевого уровня зарядки. Если текущий уровень зарядки системы 32 для аккумулирования энергии находится на целевом уровне зарядки или превышает его во время периодов, когда потребляемая мощность подъемного двигателя отрицательна, то рекуперированная мощность от электродвигателя 12 может быть направлена на основной источник 20 питания. Пропорция, в которой мощность направляется от электродвигателя 12 в систему 32 для аккумулирования энергии во время периодов, когда потребляемая мощность отрицательна, также может быть функцией близости уровня зарядки к целевому уровню зарядки и служить для конструкции системы компромиссом между ресурсом работы системы и энергетической эффективностью. Контроллер 36 привода управляет рекуперативным приводом 29 и контроллером 34 системы для аккумулирования энергии для подачи мощности от электродвигателя 12 на источник 20 питания и в систему 32 для аккумулирования энергии в соответствующем соотношении.

Если потребляемая мощность двигателя 12 примерно равна нулю, то процессор 60 может управлять рекуперативным приводом 29 и контроллером 34 системы для аккумулирования энергии для подачи мощности от основного источника 20 питания в систему 32 для аккумулирования до тех пор, пока уровень зарядки системы 32 для аккумулирования энергии находится ниже целевого уровня зарядки. При этом система 32 для аккумулирования заряжается примерно до целевого уровня зарядки, который гарантирует, что ожидаемая потребляемая мощность двигателя 12, основанная на прогнозной модели использования, будет подаваться эффективно.

При поддержании уровня зарядки системы 32 для аккумулирования энергии примерно на целевом уровне зарядки указанная система 32 также может обеспечивать потребляемую мощность двигателя 12 в случае аварии основного источника 20 питания. Целевой уровень зарядки задан таким образом, что рекуперированная двигателем 12 мощность может быть подана в систему 32 для аккумулирования энергии без необходимости рассеяния какой-либо энергии. Кроме того, целевой уровень зарядки является достаточно высоким и обеспечивает работу подъемного двигателя 12, который продолжительное время потребляет положительную мощность после аварии основного источника 20 питания.

В случае аварии основного источника 20 питания система 32 для аккумулирования энергии обеспечивает подачу потребляемой мощности двигателя 12. Таким образом, если потребляемая мощность двигателя 12 является положительной, то система 32 для аккумулирования энергии удовлетворяет эту потребность, а если потребляемая мощность двигателя 12 является отрицательной, то система 32 аккумулирует мощность, рекуперированную электродвигателем 12. Системой 32 для аккумулирования энергии можно управлять для обеспечения потребляемой мощности двигателя в зависимости от уровня зарядки системы 32 и только до тех пор, пока уровень зарядки системы 32 остается в пределах определенного диапазона.

Таким образом, настоящее изобретение относится к управлению мощностью в лифтовой системе, содержащей лифтовый подъемный двигатель, основной источник питания и систему для аккумулирования электрической энергии. На основании предшествующей потребляемой мощности двигателя определяют прогнозную модель использования двигателя. Затем задают целевой уровень аккумулирования (например, уровень зарядки) системы для аккумулирования энергии на основании прогнозной модели использования. Для обеспечения потребляемой мощности двигателя и поддержания состояния аккумулирования системы для аккумулирования энергии примерно на целевом уровне аккумулирования осуществляют управление обменом мощности между двигателем, основным источником питания и системой для аккумулирования энергии. Путем управления уровнем аккумулирования системы для аккумулирования энергии на основании предшествующих нагрузок и моделей потребления энергия, аккумулированная в системе для аккумулирования энергии, может быть максимизирована, при этом основной источник питания остается в пределах своей пиковой мощности, а система для аккумулирования энергии остается в пределах аккумулирования. Также может быть минимизирована необходимость рассеяния рекуперированной мощности. Кроме того, если уровень аккумулирования системы для аккумулирования энергии поддерживается примерно на целевом уровне аккумулирования, то срок службы системы для аккумулирования энергии может быть увеличен путем управления пределами колебаний зарядки системы для аккумулирования энергии.

Несмотря на то что описание настоящего изобретения приведено со ссылками на предпочтительные варианты его реализации, для специалиста очевидно, что могут быть внесены изменения, касающиеся формы и деталей, без выхода за пределы сущности и объема изобретения.