Desconexión de carga bajo demanda en un ascensor.

Un procedimiento de funcionamiento de un sistema de ascensor, en el que el procedimiento comprende:



recibir una solicitud desde una compañía (12) eléctrica para reducir la demanda eléctrica de un edificio;

reducir la energía recibida por un sistema de ascensor desde un sistema (10) de distribución de energía para suministrar energía desde la compañía eléctrica;

conectar una fuente (40) de alimentación secundaria al sistema de ascensor para proporcionar energía al sistema de ascensor durante un período en el que la solicitud para reducir la demanda eléctrica del edificio continúa estando vigente; y

aumentar la energía recibida por el sistema de ascensor desde el sistema de distribución de energía cuando la solicitud para reducir la demanda eléctrica termina; en el que dicho procedimiento está caracterizado por que comprende además:

en respuesta a la recepción de la solicitud, estimar durante cuánto tiempo puede funcionar el sistema de ascensor de manera independiente de la energía desde el sistema de distribución de energía en base a un estado de la fuente de alimentación secundaria; y

determinar si se debe desconectar el sistema de ascensor desde el sistema de distribución en base a una estimación de cuánto tiempo puede funcionar el sistema de ascensor de una manera independiente de la energía desde el sistema de distribución de energía; e

interrumpir el funcionamiento del sistema de ascensor durante el periodo en el que la solicitud para reducir la demanda eléctrica del edificio continúa estando vigente si la energía disponible desde la fuente de alimentación secundaria cae por debajo de un límite.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/012873.

Solicitante: OTIS ELEVATOR COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 10 FARM SPRINGS FARMINGTON, CT 06032 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: VERONESI, WILLIAM A., OGGIANU,STELLA M.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B66B1/30 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B66 ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO.B66B ASCENSORES; ESCALERAS O PASILLOS MECANICOS (dispositivos salvavidas utilizados como alternativa a los medios de salida normales, p. ej. escaleras, durante el rescate, para hacer descender a las personas de los edificios u otras estructuras análogas, en jaulas, bolsas, o soportes similares A62B 1/02; equipamiento para la manipulación de cargars o para facilitar el embarque de pasajeros o similar B64D 9/00; dispositivos de frenado o de parada caracterizados por su aplicación a los mecanismos de elevación o izado B66D 5/00). › B66B 1/00 Sistemas de control de ascensores en general (dispositivos de seguridad B66B 5/00; control del funcionamiento de la puerta o barrera B66B 13/00). › que actúan sobre los órganos de accionamiento.
  • G05D3/12 SECCION G — FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05D SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES NO ELECTRICAS (para la colada continua de metales B22D 11/16; dispositivos obturadores en sí F16K; evaluación de variables no eléctricas, ver las subclases apropiadas de G01; para la regulación de variables eléctricas o magnéticas G05F). › G05D 3/00 Control de la posición o de la dirección (G05D 1/00 tiene prioridad; control de programa numérico G05B 19/18). › utilizando realimentación.
  • H02J3/14 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › H02J 3/00 Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente alterna. › por interrupción o puesta en circuito de las cargas de la red, p. ej. carga equilibrada progresivamente.

PDF original: ES-2549126_T3.pdf

 

Desconexión de carga bajo demanda en un ascensor.

Fragmento de la descripción:

Desconexión de carga bajo demanda en un ascensor La presente invención se refiere al funcionamiento de los sistemas de ascensor. En particular, la presente invención se refiere al funcionamiento de un sistema de ascensor durante un período de tiempo durante el que una demanda de energía eléctrica desde una compañía eléctrica excede la capacidad de generación.

Las compañías eléctricas generan energía eléctrica y distribuyen esa energía a través de una red de distribución de energía a los clientes. La energía es suministrada a edificios residenciales, comerciales, de oficinas, de fabricación y otros edificios de pequeño a gran tamaño.

Ocasionalmente, la demanda de energía eléctrica por parte de los clientes supera la capacidad de generación de las empresas eléctricas en la red. Un ejemplo puede ocurrir en pleno verano, durante períodos de calor relativamente alto, cuando se produce un alto consumo de energía eléctrica debido al funcionamiento de los equipos de aire acondicionado. Bajo dichas condiciones, las empresas eléctricas que distribuyen energía a través de la red tienen pocas opciones atractivas. Una compañía eléctrica puede disminuir la tensión en la red en un intento de reducir el consumo de energía, pero esto tiene varios problemas. En primer lugar, la reducción de la tensión puede dañar los equipos conectados a la red. En segundo lugar, para algunos dispositivos eléctricos antiguos y para muchos dispositivos eléctricos nuevos conectados a la red, la tensión es compensada automáticamente, de manera que la demanda de energía real no se reduce.

Otra opción es cortar el suministro a secciones de la red de distribución de energía. Sin embargo, esta acción corta la energía a equipos de energía tanto esenciales como no esenciales en aquellas secciones de red a las que se corta el suministro de energía. El resultado es lo que se denomina "corte por zonas".

Una solución más deseable es la de eliminar selectivamente equipos de la red sin causar grandes trastornos a los clientes que consumen energía de la red. La eliminación selectiva (o desconexión de carga) puede ser realizada mediante anuncios públicos que solicitan a los clientes apagar las cargas no esenciales durante los períodos de alta demanda eléctrica. Ese enfoque depende de que el mensaje sea recibido por los clientes, y de que los clientes cumplan con la solicitud.

Es deseable que una compañía eléctrica tenga la capacidad de desconectar, de manera remota, ciertas cargas no esenciales. Esta característica está disponible para algunos de sistemas de climatización/de calefacción, ventilación y de aire acondicionado (Heating Ventilation and Air Conditioning, HVAC) . Las empresas eléctricas pueden cambiar de manera selectiva y remota las configuraciones de los termostatos en los edificios de clientes seleccionados con el propósito de reducir o eliminar los sistemas HVAC o ciertas cargas internas de los edificios. Típicamente, esos clientes se benefician de tarifas de servicio reducidas, o algún otro incentivo de la compañía eléctrica.

Los ascensores pueden representar una fracción significativa de la demanda de energía de un edificio. A diferencia de un sistema HVAC, el sistema de ascensor típico no puede ser desconectado simplemente de la red eléctrica de suministro eléctrico sin afectar negativamente al funcionamiento del edificio. Si la compañía eléctrica pudiera apagar el sistema de ascensor sin previo aviso, las cabinas de ascensor podrían pararse entre dos pisos, y los pasajeros quedarían atrapados en el interior de esas cabinas hasta que se restableciera la energía. La capacidad de una compañía eléctrica de eliminar cargas de ascensor sin afectar al funcionamiento de un edificio no ha estado disponible.

El documento EP0762598 muestra un sistema de ascensor según el estado de la técnica.

Sumario Un sistema de ascensor con un dispositivo de almacenamiento de energía secundario es capaz de conmutar automáticamente entre la energía de la red de suministro eléctrico, una combinación de energía de la red de suministro eléctrico y energía secundaria (independiente de la red) , y energía secundaria sólo tras una solicitud de una compañía eléctrica. Cuando se recibe una solicitud para reducir la demanda eléctrica de un edificio, se reduce la energía suministrada al sistema de ascensor desde un sistema de distribución de energía que suministra energía desde la compañía eléctrica, y el dispositivo de almacenamiento de energía secundario es conectado al sistema de ascensor. Durante el tiempo en el que es efectiva la solicitud para reducir la demanda eléctrica del edificio, el sistema de ascensor funciona usando la energía desde el dispositivo de almacenamiento de energía secundario solo o en conjunción con una cantidad reducida de energía de la red eléctrica. Cuando termina la solicitud para reducir la carga eléctrica, el sistema de ascensor recibe una mayor cantidad de energía desde la compañía eléctrica.

Breve descripción de los dibujos

La Figura es un diagrama de bloques que ilustra un edificio que recibe energía eléctrica desde una compañía eléctrica, y que tiene un sistema de ascensor que es capaz de conmutar a una fuente de energía eléctrica independiente de la red tras una solicitud de la compañía eléctrica.

Descripción detallada La Figura es un diagrama de bloques de un sistema 10 de distribución de energía, que incluye una compañía 12 eléctrica, un sistema de distribución de energía o red 14, y un edificio 16, que representa uno de entre muchos clientes de la compañía 12 eléctrica que reciben energía eléctrica desde la red 14 de distribución de energía. El edificio 16 incluye un sistema 18 de gestión de energía, cargas 20 eléctricas diferentes a ascensores, y un sistema 22 de ascensor (que incluye un convertidor 24, un bus 26 CC de energía, un inversor 28, un motor 30 de elevación, una cabina 32 de ascensor, un contrapeso 34, un cableado 36, un controlador 38, y una fuente 40 de alimentación independiente de la red) .

El edificio 16 reciba su energía eléctrica principal desde la red 14 de distribución de energía. Las cargas 20 diferentes a ascensores incluyen diversos sistemas eléctricos y sistemas accionados eléctricamente en el interior del edificio 16. Las cargas 20 pueden incluir, por ejemplo, sistemas HVAC, sistemas de iluminación, equipos electrónicos tales como ordenadores y otros equipos de oficina y de negocios, equipos de fabricación y otras cargas eléctricas dependiendo de la naturaleza del uso del edificio 16. Por ejemplo, en una planta de fabricación, las cargas 20 incluirán típicamente motores y otros equipos accionados eléctricamente usados en los procesos de fabricación.

Un convertidor 24 de energía y un inversor 28 de energía están conectados por un bus 26 de energía para formar un accionamiento de ascensor regenerativo. La red 14 de distribución de energía proporciona energía eléctrica al convertidor 24 de energía en condiciones normales de funcionamiento. El convertidor 24 de energía es un inversor de energía de tres fases que puede hacerse funcionar para convertir la energía trifásica de CA de la red 14 en energía de CC. En una realización, el convertidor 24 de energía comprende una pluralidad de circuitos de energía que están conectados al controlador 38 para recibir impulsos de activación/desactivación de puerta de modulación por ancho de impulsos (Pulse Width Modulation, PWM) . El controlador 38 controla los circuitos de energía para convertir la energía trifásica de CA desde la red 14 a la energía de salida de CC. La energía de salida de CC es proporcionada por el convertidor 24 de energía en el bus 26 de energía. Es importante señalar que aunque se ha descrito que la red 14 suministra energía trifásica de CA, en algunos casos la energía disponible desde red 14 puede ser una energía de CA de una sola fase o incluso energía de CC.

Los circuitos de energía del convertidor 24 de energía permiten también que la energía de CC en el bus 26 de energía sea invertida y proporcionada a la red 14. En una realización, el controlador 38 emplea modulación por ancho de impulsos (PWM) para producir impulsos de activación/desactivación de puerta para conmutar periódicamente los transistores del convertidor 24 de energía para proporcionar una señal de energía trifásica de CA a la red 14. Esta configuración regenerativa reduce la demanda de energía del edificio 16 en la red 14.

El inversor 28 de energía es un inversor de energía trifásico que puede hacerse funcionar para invertir la energía de CC desde el bus 26 de energía a energía trifásica de CA. El inversor 28 de energía comprende una pluralidad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de funcionamiento de un sistema de ascensor, en el que el procedimiento comprende:

recibir una solicitud desde una compañía (12) eléctrica para reducir la demanda eléctrica de un edificio;

reducir la energía recibida por un sistema de ascensor desde un sistema (10) de distribución de energía para suministrar energía desde la compañía eléctrica;

conectar una fuente (40) de alimentación secundaria al sistema de ascensor para proporcionar energía al sistema de ascensor durante un período en el que la solicitud para reducir la demanda eléctrica del edificio continúa estando vigente; y aumentar la energía recibida por el sistema de ascensor desde el sistema de distribución de energía cuando la solicitud para reducir la demanda eléctrica termina; en el que dicho procedimiento está caracterizado por que comprende además:

en respuesta a la recepción de la solicitud, estimar durante cuánto tiempo puede funcionar el sistema de ascensor de manera independiente de la energía desde el sistema de distribución de energía en base a un estado de la fuente de alimentación secundaria; y determinar si se debe desconectar el sistema de ascensor desde el sistema de distribución en base a una estimación de cuánto tiempo puede funcionar el sistema de ascensor de una manera independiente de la energía desde el sistema de distribución de energía; e interrumpir el funcionamiento del sistema de ascensor durante el periodo en el que la solicitud para reducir la demanda eléctrica del edificio continúa estando vigente si la energía disponible desde la fuente de alimentación secundaria cae por debajo de un límite.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la fuente de alimentación secundaria comprende un sistema de almacenamiento de energía.

3. Procedimiento según la reivindicación 2 y que comprende además:

hacer funcionar el sistema de ascensor como una función del estado de carga del sistema de almacenamiento de energía.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que el sistema de ascensor incluye un accionamiento de ascensor regenerativo.

5. Procedimiento según la reivindicación 4 y que comprende además:

cargar el sistema de almacenamiento de energía con energía eléctrica regenerada por el accionamiento de ascensor regenerativo.

6. Procedimiento según la reivindicación 2 y que comprende además:

recargar el sistema de almacenamiento de energía con energía desde el sistema de distribución de energía una vez terminada la solicitud de reducir la demanda eléctrica.

7. Procedimiento según la reivindicación 1 y que comprende además:

volver a conectar el sistema de ascensor al sistema de distribución de energía después de interrumpir el funcionamiento cuando la energía disponible desde la fuente de alimentación secundaria cae por debajo de un límite.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la fuente de alimentación secundaria comprende un generador.

9. Un sistema que comprende:

un sistema (18) de gestión de energía para recibir una solicitud desde una compañía (12) eléctrica para reducir la demanda eléctrica de un edificio (16) en un sistema (14) de distribución de energía; una fuente (40) de energía secundaria; y un sistema (22) de ascensor que está configurado, en respuesta a la solicitud recibida por el sistema de gestión de energía, para funcionar usando energía desde la fuente de alimentación secundaria solo o en 6

conjunción con una menor energía desde el sistema de distribución de energía; y caracterizado por que dicho sistema de ascensor está configurado además para estimar, en respuesta a la solicitud, durante cuánto tiempo puede funcionar el sistema de ascensor de manera independiente de la energía desde el sistema de distribución de energía en base a un estado de la fuente de alimentación secundaria; y para determinar si 5 debe desconectar el sistema de ascensor desde el sistema de distribución de energía en base a una estimación de cuánto tiempo puede funcionar el sistema de ascensor de una manera independiente de la energía desde el sistema de distribución de energía; y para interrumpir el funcionamiento del sistema de ascensor durante el periodo en el que la solicitud para reducir la demanda eléctrica del edificio continúa estando vigente si la energía disponible desde la fuente de alimentación secundaria cae por debajo de un límite.

10. Sistema según la reivindicación 9 y que comprende además:

cargas (20) diferentes a ascensores controladas por el sistema de gestión de energía en base a la solicitud recibida desde la compañía eléctrica.

11. Sistema según la reivindicación 9, en el que la fuente de alimentación secundaria comprende un sistema de

almacenamiento de energía, y en el que el sistema de ascensor incluye un controlador (38) para hacer funcionar el sistema de ascensor como una función del estado de carga del sistema de almacenamiento de energía.

12. Sistema según la reivindicación 11, en el que el sistema de ascensor incluye un accionamiento de ascensor regenerativo.

13. Sistema según la reivindicación 12, en el que el controlador causa que el sistema de almacenamiento de 20 energía se cargue con energía eléctrica regenerada por el accionamiento de ascensor regenerativo.

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