Gestión de potencia de múltiples fuentes en un sistema de potencia de ascensor.

Un método para gestionar la potencia en un sistema de ascensor que incluye un motor de elevación del ascensor,

una fuente de alimentación primaria, y un sistema de almacenamiento de energía eléctrica (EES), el método que comprende:

suministrar potencia al motor de elevación a partir de la fuente de alimentación primaria y del sistema de EES cuando una demanda de potencia del motor de elevación es positiva, en donde una relación de la potencia suministrada a partir de la fuente de alimentación primaria y del sistema de EES es función de una magnitud de la demanda de potencia del motor de elevación y un estado de carga SOC del sistema de EES;

caracterizado porque el método además comprende:

distribuir la energía generada por el motor de elevación del ascensor entre la fuente de alimentación primaria y el sistema de EES cuando la demanda de potencia del motor de elevación es negativa, en donde la energía se distribuye en una relación que es función de la demanda de potencia del motor de elevación y el SOC del sistema de EES,

y que el paso de distribución comprende:

almacenar toda la energía generada por el motor de elevación del ascensor en el sistema de EES si el SOC del sistema de EES está por debajo de un umbral mínimo del SOC; y

proporcionar toda la energía generada por el motor de elevación del ascensor a la fuente de alimentación primaria, si el SOC del sistema de EES está por encima de un umbral máximo del SOC.

Gestión de potencia de múltiples fuentes en un sistema de potencia de ascensor Antecedentes La presente invención se refiere a sistemas de potencia. Más específicamente, la presente invención se refiere a un sistema para gestionar la potencia de múltiples fuentes para hacer frente a la demanda de potencia en un sistema de ascensor.

Las demandas de potencia para el funcionamiento de ascensores oscilan de positivas, en el que se usa la potencia generada externamente (tal como de una compañía eléctrica) , a negativas, en el que la carga en el ascensor acciona el motor de modo que produce electricidad como un generador. El uso del motor para producir electricidad como un generador se llama comúnmente regeneración. En sistemas convencionales, si la energía regenerada no se proporciona a otro componente del sistema de ascensor o se devuelve a la red de suministro eléctrico, se disipa a través de una resistencia de frenado dinámico o de otra carga. En esta configuración, toda la demanda se mantiene en la compañía eléctrica para suministrar potencia al sistema de ascensor, incluso en condiciones de potencia pico (por ejemplo, cuando más de un motor arranca simultáneamente o durante los períodos de alta demanda) . Por lo tanto, los componentes del sistema de ascensor que proporcionan potencia desde la compañía eléctrica necesitan ser dimensionados para dar cabida a la demanda de potencia pico, lo que puede ser más costoso y requerir más espacio. También, la energía regenerada que se disipa no se usa, disminuyendo por ello la eficiencia del sistema de potencia.

Además, un sistema de accionamiento de ascensor está típicamente diseñado para operar sobre un intervalo específico de voltaje de entrada a partir de una fuente de alimentación. Los componentes de la unidad tienen clasificaciones de voltaje y de corriente que permiten que la unidad funcione continuamente mientras que la fuente de alimentación permanece dentro del intervalo de voltaje de entrada designado. En los sistemas convencionales, cuando cae el voltaje de servicio, el sistema de ascensor falla. En los sistemas convencionales, cuando ocurre un fallo en la potencia de servicio o bajo condiciones de calidad de potencia escasa, el ascensor puede llegar a detenerse entre pisos en el hueco del ascensor hasta que la fuente de alimentación vuelva a su operación normal.

Los sistemas de accionamiento de ascensor pueden incorporar una fuente de alimentación secundaria que se controla para proporcionar potencia suplementaria al motor de elevación del ascensor durante períodos de demanda de potencia positiva, y almacenar potencia de la compañía eléctrica y/o motor de elevación del ascensor durante períodos de demanda de potencia cero o negativa. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 6.431.323, de Tajima et al., describe un sistema de accionamiento de ascensor que incluye un aparato de almacenamiento de potencia y un controlador para controlar las operaciones de carga y descarga del aparato de almacenamiento de potencia en base a un valor objetivo de carga (por ejemplo, un valor de carga en base a la hora del día) . Sin embargo, este tipo de control no proporciona un método directo para medir demandas energéticas futuras del sistema de accionamiento del ascensor, y no controla los límites de carga superior e inferior del aparato de almacenamiento de potencia.

Sumario El documento US2001/017238 publicado con anterioridad describe un controlador de ascensor que controla la carga de una fuente de potencia de batería con una potencia regenerativa.

El documento no publicado no anterior WO 2010/012859 A1 describe un método para gestionar potencia en un sistema de ascensor que incluye un motor de elevación del ascensor, una fuente de alimentación primaria, y un sistema de almacenamiento de energía eléctrica (EES) , el método que comprende: suministrar potencia al motor de elevación desde la fuente de alimentación primaria y el sistema de EES cuando una demanda de potencia del motor de elevación es positiva, en el que una relación de la potencia suministrada a partir de la fuente de alimentación primaria y el sistema de EES es una función de una magnitud de la demanda de potencia del motor de elevación y de un estado de carga SOC del sistema de EES; y distribuir la energía generada por el motor de elevación del ascensor entre la fuente de alimentación primaria y el sistema de EES cuando la demanda de potencia del motor de elevación es negativa, en el que la energía se distribuye en una relación que es una función de la demanda de potencia del motor de elevación y del SOC del sistema de EES.

La presente invención se caracteriza por que el paso de distribución comprende: almacenar toda la energía generada por el motor de elevación del ascensor en el sistema de EES si el SOC del sistema de EES está por debajo de un umbral mínimo de SOC; y proporcionar toda la energía generada por el motor de elevación del ascensor a la fuente de alimentación primaria si el SOC del sistema de EES está por encima de un umbral máximo de SOC.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es una vista esquemática de un sistema de potencia del ascensor que incluye un controlador para gestionar la potencia de múltiples fuentes.

La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un controlador del sistema de almacenamiento de energía eléctrica (EES) para controlar la cuota de la demanda del motor de elevación del ascensor abordada por una fuente de alimentación primaria y el sistema de EES.

La FIG. 3 es un diagrama de flujo de un proceso para gestionar la potencia intercambiada entre el motor de elevación del ascensor, la fuente de alimentación primaria, y el sistema de almacenamiento de energía eléctrica (EES) .

La Figura 4 es un gráfico de la proporción de la demanda de potencia abordada por el sistema de EES como una función del estado de carga (SOC) del sistema de EES.

Descripción detallada La FIG. 1 es una vista esquemática del sistema de potencia 10 que incluye una fuente de alimentación primaria 20, un convertidor de potencia 22, un canal principal de potencia 24, un condensador de filtrado 26, un inversor de potencia 28, un regulador de voltaje 30, un sistema de almacenamiento de energía eléctrica (EES) 32, un controlador del sistema de EES 34, y un controlador de la unidad 36. El convertidor de potencia 22, el canal principal de potencia 24, el condensador de filtrado 26, y el inversor de potencia 28 están incluidos en la unidad de regeneración 29. La fuente de alimentación primaria 20 puede ser una compañía eléctrica, tal como una fuente de potencia comercial. El sistema de EES 30 incluye un dispositivo o una pluralidad de dispositivos capaces de almacenar energía eléctrica. El ascensor 14 incluye una cabina de ascensor 40 y un contrapeso 42 que están conectados a través de cables 44 al motor de elevación 12. El ascensor 14 incluye también un sensor de carga 46, conectado al controlador de la unidad 36, para medir el peso de la carga en la cabina de ascensor 40.

Como se describirá en la presente memoria, el sistema de potencia 10 está configurado para controlar la potencia intercambiada entre el motor de elevación del ascensor 12, la fuente de alimentación primaria 20, y/o el sistema de EES 32 en función de la demanda de potencia (positiva o negativa) del motor de elevación del ascensor 12 y el estado de carga del sistema de EES 32, y las especificaciones para el uso de la red. Por ejemplo, cuando la demanda de potencia del motor de elevación del ascensor 12 es positiva, el sistema de potencia 10 acciona el motor de elevación 12 a partir de la fuente de alimentación primaria 20 y del sistema de EES 32 en una relación que es una función de la magnitud de la demanda y del estado de carga del sistema de EES 32. Como otro ejemplo, cuando la demanda de potencia del motor de elevación del ascensor 12 es negativa, el sistema de potencia 10 proporciona la potencia generada por el motor de elevación del ascensor 12 a la fuente de alimentación 20 y al sistema de EES 32 en una relación que es una función del estado de carga del sistema de EES 32. El sistema de potencia 10 controla también la distribución de potencia entre la fuente de alimentación primaria 20 y el sistema de EES 32, cuando la demanda de potencia del motor de elevación del ascensor 12 es aproximadamente cero, y entre el sistema de EES 32 y motor de elevación del ascensor 12 en el caso de fallo de la fuente de alimentación primaria 20.

El convertidor de potencia 22 y el inversor de potencia 28 están conectados por el canal principal de potencia 24. El condensador de filtrado 26 está conectado a través del canal principal de potencia 24. La fuente de alimentación primaria 20 proporciona potencia eléctrica al convertidor... [Seguir leyendo]

1. Un método para gestionar la potencia en un sistema de ascensor que incluye un motor de elevación del ascensor, una fuente de alimentación primaria, y un sistema de almacenamiento de energía eléctrica (EES) , el método que comprende:

suministrar potencia al motor de elevación a partir de la fuente de alimentación primaria y del sistema de EES cuando una demanda de potencia del motor de elevación es positiva, en donde una relación de la potencia suministrada a partir de la fuente de alimentación primaria y del sistema de EES es función de una magnitud de la demanda de potencia del motor de elevación y un estado de carga SOC del sistema de EES;

caracterizado porque el método además comprende:

distribuir la energía generada por el motor de elevación del ascensor entre la fuente de alimentación primaria y el sistema de EES cuando la demanda de potencia del motor de elevación es negativa, en donde la energía se distribuye en una relación que es función de la demanda de potencia del motor de elevación y el SOC del sistema de EES, y que el paso de distribución comprende:

almacenar toda la energía generada por el motor de elevación del ascensor en el sistema de EES si el SOC del sistema de EES está por debajo de un umbral mínimo del SOC; y proporcionar toda la energía generada por el motor de elevación del ascensor a la fuente de alimentación primaria, si el SOC del sistema de EES está por encima de un umbral máximo del SOC.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el paso de suministrar comprende:

suministrar potencia al motor de elevación completamente desde la fuente de alimentación primaria si la demanda de potencia es menor o igual que una demanda de potencia umbral mínima.

3. El método de la reivindicación 1, y que además comprende:

almacenar la energía de la fuente de alimentación primaria al sistema de EES cuando la demanda de potencia del motor de elevación es aproximadamente cero y mientras que el SOC del sistema de EES está por debajo de un umbral máximo del SOC.

4. El método de la reivindicación 1, en donde, si se falla la fuente de alimentación primaria, el método además comprende:

accionar el motor de elevación con el sistema de EES cuando la demanda de potencia es positiva y el SOC del sistema de EES está por encima de un umbral mínimo del SOC; y almacenar potencia en el sistema de EES desde el motor de elevación del ascensor cuando la demanda de potencia es negativa y el SOC del sistema de EES está por debajo de un umbral máximo del SOC.

5. El método de la reivindicación 1, en donde el SOC del sistema de EES se determina como una función de al menos uno de una corriente, un voltaje, y una temperatura del sistema de EES.