一种抱闸电源、抱闸系统及电梯的制作方法

本发明涉及电梯设备领域，尤其涉及一种抱闸电源、抱闸系统及电梯。

背景技术：

抱闸制动器是当电梯轿厢处于静止且马达处于失电状态下防止电梯再移动的机电装置。

目前国内电梯厂家普遍采用可控硅将交流电源斩波成直流电流的方式和将交流电源整流成直流电源后，再使用buck电路变换成所需的直流电源。

目前市面上的电梯系统使用的主机(拽引电机)功率多种多样，与主机匹配的抱闸制动器更是种类繁多。多种多样的主机催生了多种多样的抱闸制动器，不同抱闸制动器又需使用不同的抱闸电源进行驱动。现有的抱闸电源无法适应市场上多种类型的抱闸制动器，且抱闸电源多样化增大了抱闸电源的生产和维护成本。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种抱闸电源、抱闸系统及电梯，能够自适应不同类型的抱闸制动器，降低抱闸电源的生产和维护成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种抱闸电源，包括：电压变换模块、第一控制模块、第二控制模块以及电流采样模块；

所述电压变换模块的输入端用于连接市电，所述电压变换模块的输出端用于向抱闸制动器输出驱动电压；

所述第一控制模块与所述电压变换模块的控制信号输入端连接；所述第一控制模块与所述抱闸制动器的输出端连接，用于接收抱闸制动器的参数信息，所述参数信息包括所述抱闸制动器的额定电流；

所述第二控制模块与所述第一控制模块连接，所述第一控制模块根据所述参数信息向所述第二控制模块发送设定信息，所述第二控制模块根据所述设定信息设定基准电流；

所述电流采样模块的输入端与所述电压变换模块的输出端连接，所述电流采样模块的输出端与所述第二控制模块连接。

可选的，所述抱闸电源还包括合路模块，所述电压变换模块包括至少两个输出电压相同的输出端；

所述电压变换模块的至少两个输出端与合路模块连接，所述合路模块用于控制所述电压变换模块的至少两个输出端的输出电压。

可选的，所述抱闸电源还包括均流模块，所述均流模块的输入端与所述合路模块的输出端连接，所述均流模块的输出端用于向所述抱闸制动器输出驱动电压。

可选的，所述抱闸电源还包括整流滤波模块和储能模块；

所述整流滤波模块的输入端用于连接市电，所述整流滤波模块的输出端与所述储能模块的输入端连接，储能模块的输出端与所述电压变换模块的输入端连接。

可选的，所述抱闸电源还包括电磁干扰滤除模块，所述电磁干扰滤除模块的输入端用于连接市电，所述电磁干扰滤除模块的输出端与所述整流滤波模块的输入端连接。

可选的，所述抱闸电源还包括至少两个采样电阻，所述采样电阻的第一端与所述电压变换模块对应的输出端连接，另一端与所述合路模块连接；

所述电流采样模块包括至少两个电流采样单元；

所述电流采样单元与对应的所述采样电阻并联连接；

所述电流采样单元的输出端与所述第二控制模块连接。

可选的，所述抱闸电源还包括隔离串行通信模块，所述隔离串行通信模块的第一端与所述第一控制模块连接，所述隔离串行通信模块的第二端与所述第二控制模块连接。

可选的，所述抱闸电源还包括市电信息采集模块，所述市电信息采集模块的第一端用于连接市电，所述市电信息采集模块的第二端与所述第一控制模块连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种抱闸系统，包括如本发明第一方面所述的抱闸电源，还包括抱闸制动器和电梯系统控制器；

所述抱闸制动器的输入端与电压变换模块的输出端连接；

所述抱闸制动器的输出端与电梯系统控制器连接，所述电梯系统控制器与所述第一控制模块连接。

第三方面，本发明实施例提供了一种电梯，包括如本发明第二方面所述的抱闸系统。

本发明实施例提供的抱闸电源，包括电压变换模块、第一控制模块、第二控制模块以及电流采样模块，能够根据电梯厂家已经设定好的固定的抱闸制动器类型进行自身参数设定，使电压变换模块的输出电流满足抱闸制动器的额定电流；也可以根据电梯系统主机(拽引电机)的功率匹配内建的抱闸制动器参数进行自学习，自动适配非电梯厂家设定好的抱闸制动器类型，使电压变换模块的输出电流满足抱闸制动器的额定电流；能够自适应不同类型的抱闸制动器，降低抱闸电源的生产和维护成本。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种抱闸电源的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种抱闸电源的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了一种抱闸电源，该抱闸电源应用于控制电梯抱闸制动器，图1为本发明实施例提供的一种抱闸电源的结构示意图，如图1所示，本实施例中的抱闸电源100包括电压变换模块110、第一控制模块120、第二控制模块130以及电流采样模块140；

电压变换模块110的输入端用于连接市电，电压变换模块110的输出端用于向抱闸制动器200输出驱动电压，以驱动抱闸制动器200工作。

第一控制模块120与电压变换模块110的控制信号输入端连接，第一控制模块120用于输出控制信号，以控制电压变换模块110的输出电流。第一控制模块120与抱闸制动器200的输出端连接，用于接收抱闸制动器200的参数信息，参数信息包括抱闸制动器200的额定电流。可选的，第一控制模块120与抱闸制动器200可以直接连接，也可以间接连接，在本发明实施例中，抱闸制动器200的输出端与电梯系统控制器300连接，电梯系统控制器300与第一控制模块120连接。

第二控制模块120与第一控制模块120连接，第一控制模块120根据参数信息向第二控制模块130发送设定信息，第二控制模块130根据设定信息设定基准电流。

电流采样模块140的输入端与电压变换模块110的输出端连接，电流采样模块140的输出端与第二控制模块130连接。电流采样模块140用于采集电压变换模块110的输出电流信息，并发送给第二控制模块130。

示例性的，本实施例中的抱闸电源可以包括指令性自适应模式和自学习自适应工作模式，其中，指令性自适应模式是指抱闸电源根据电梯厂家已经设定好的固定的抱闸制动器类型进行自身参数设定，使电压变换模块110的输出电流满足抱闸制动器200的额定电流。自学习自适应模式是指抱闸电源自动适配非电梯厂家设定好的抱闸制动器类型，抱闸电源可以根据电梯系统主机(拽引电机)的功率匹配内建的抱闸制动器200参数进行自学习，使电压变换模块110的输出电流满足抱闸制动器200的额定电流。

指令性自适应模式：在系统首次上电时，电梯系统控制器300获取抱闸制动器200的参数信息，并将抱闸制动器200的参数信息发送给第一控制模块120，第一控制模块120向第二控制模块130发送设定信息，第二控制模块130根据设定信息将抱闸制动器200的额定电流设定为基准电流；电梯系统控制器300发送ready信号，表示抱闸电源100已处于准备状态，电梯系统控制器300根据该ready信号发送开启抱闸指令，电压变换模块110向抱闸制动器200输出驱动电压；电流采集单元140采集电压变换模块110的输出电流信息，并发送给第二控制模块130，第二控制模块130对电压变换模块110的输出电流信息进行解析，得到输出电流，并与基准电流对比，若输出电流大于基准电流，则降低控制信号的占空比，并按照降低后的占空比生成控制信号，减少电压变换模块110的通电时间，进而减小其输出电流，使其满足基准电流；若输出电流小于基准电流，则增大控制信号的占空比，并按增大后的占空比生成控制信号，增加电压变换模块110的通电时间，进而增大其输出电流，使其满足基准电流。电梯系统控制器300接收抱闸制动器200回传的状态信息(是否正常开闸)，并发送给第一控制模块120，在第一控制模块120接收到电梯系统控制300回传的确认信息为正常，且电压变换模块110的输出电流满足基准电流时，把此组配置(该额定电流及控制信号的占空比)固化在自身的eeprom里。下次重新启动抱闸后就根据存储的此组配置运行。如果跟换抱闸制动器，则需更改此组配置，需获取跟换后的抱闸制动器200的参数信息，并重复上述步骤。

自学习自适应模式：首先系统首次上电，第一控制模块120从电梯系统控制器300中获取主机的功率，并且根据主机的功率，从内嵌的组合表格中，找出通用的配置(该主机功率及其对应的通用的工作电流和控制信号的占空比)，并向第二控制器130发射设定信息，将该主机通用的工作电流设定为基准电流；第一控制模块120上报自学习状态ready信号给电梯系统控制器300，电梯系统控制器300下达开启抱闸指令，电压变换模块110向抱闸制动器200输出驱动电压；电流采集单元140采集电压变换模块110的输出电流信息，并发送给第二控制模块130，第二控制模块130对电压变换模块110的输出电流信息进行解析，得到输出电流，并与基准电流对比，若输出电流大于基准电流，则降低控制信号的占空比，并按照降低后的占空比生成控制信号，减少电压变换模块110的通电时间，进而减小其输出电流，使其满足基准电流；若输出电流小于基准电流，则增大控制信号的占空比，并按增大后的占空比生成控制信号，增加电压变换模块110的通电时间，进而增大其输出电流，使其满足基准电流。电梯系统控制器300接收抱闸制动器200回传的状态信息，并发送给第一控制模块120，在第一控制模块120接收到电梯系统控制300回传的确认信息为正常，且电压变换模块110的输出电流满足基准电流时，把此配置固化在自身的eeprom里，下次重新启动时就根据这次的配置进行运行；在第一控制模块120接收到电梯系统控制300回传的确认信息为不正常时，重新向第二控制器130发送设定信息，重新设定基准电流，再次上报ready信号给给电梯系统控制器300，再次学习一次，不断根据电梯系统回传的确认信息，直到得到电梯系统回传的确认信息为正常，且电压变换模块110的输出电流满足基准电流时为止，并把此配置固化在自身的eeprom里，下次重新启动抱闸后就根据这次的设定进行运行。

本发明实施例提供的抱闸电源，包括电压变换模块、第一控制模块、第二控制模块以及电流采样模块，能够根据电梯厂家已经设定好的固定的抱闸制动器类型进行自身参数设定，使电压变换模块的输出电流满足抱闸制动器的额定电流；也可以根据电梯系统主机(拽引电机)的功率匹配内建的抱闸制动器参数进行自学习，自动适配非电梯厂家设定好的抱闸制动器类型，使电压变换模块的输出电流满足抱闸制动器的额定电流；能够自适应不同类型的抱闸制动器，降低抱闸电源的生产和维护成本。

在抱闸制动器工作过程中，由于抱闸电源内部器件误差、使用环境偏差和系统供电电压偏差等因素的影响，可能会导致抱闸电源的输出电流出现较大的波动，例如，抱闸线圈的温度会影响抱闸制动器的工作电流，例如温度升高导致抱闸线圈电阻变大，使得抱闸制动器的工作电流减小，可能导致抱闸制动器报错或无法正常工作，影响电梯运行。

针对上述问题，本发明实施例提供的抱闸电源的工作过程如下：

在抱闸制动器200工作过程中，电流采样模块140采集电压变换模块110的输出电流信息，并将该输出电流信息发送给第二控制器130，第二控制器130对输出电流信息进行解析，得到输出电流值，并将该输出电流与基准电流比较，若输出电流小于基准电流，则提高控制信号的占空比，并按照提高后的占空比生成控制信号，增加电压变换模块110的通电时间，进而增大电压变换模块110的输出电流，使其满足预设基准电流；若输出电流大于基准电流，则降低控制信号的占空比，并按照降低后的占空比生成控制信号，减少电压变换模块110的通电时间，进而减小电压变换模块110的输出电流，使其满足基准电流。

上述调节过程可以采用经典的比例-积分-微分(proportion-integral-differential，pid)控制调节方式。

目前市面上的电梯系统使用的主机功率多种多样，与主机匹配的抱闸制动器更是种类繁多。多种多样的主机催生了多种多样的抱闸制动器，不同抱闸制动器又需使用不同的抱闸电源进行驱动。目前市面上的抱闸制动器的驱动电压分为55v或者110v两档，现有的电梯抱闸电源无法适应两种驱动电压的抱闸制动器。

针对上述问题，本发明实施例中，抱闸电源还包括合路模块，电压变换模块包括至少两个输出电压相同的输出端；

电压变换模块的至少两个输出端与合路模块连接，合路模块用于控制电压变换模块的至少两个输出端的输出电压。

图2为本发明实施例提供的另一种抱闸电源的结构示意图，如图2所示，在该实施例中，电压变换模块110包括初级线圈和两个次级线圈，两个次级线圈的输出电压都为55v。抱闸电源100还包括合路模块150，合路模块可以实现两个次级线圈的合路形式为串联或并联形式，串联时输出电压为110v，并联时输出电压为55v。

可选的，抱闸电源还包括均流模块160，均流模块160的输入端与合路模块150的输出端连接，均流模块160的输出端用于向抱闸制动器200输出驱动电压。

具体的，合路模块150的控制端和均流模块160的控制端均与第二控制模块130连接，第一控制模块120通过电梯系统控制器300获取到抱闸制动器200的参数信息后，从参数信息中筛选出抱闸制动器200的额定电压(例如为55v或110v)，并向第二控制模块130发送设定信息，第二控制模块130根据设定信息控制合路模块150的合路形式，控制电压变换模块110的输出电压满足抱闸制动器200的额定电压。需要说明的是，当合路模块150的合路形式为并联时，第二控制模块130同时控制均流模块160启动，以保证系统稳定性。

可选的，抱闸电源100还包括整流滤波模块170和储能模块180。

整流滤波模块170的输入端用于连接市电，整流滤波模块170的输出端与储能模块180的输入端连接，储能模块180的输出端与电压变换模块110的输入端连接。整流滤波模块170将市电转换为电压变换模块110所需的直流电，储能模块180用于存储电能。

可选的，抱闸电源100还包括电磁干扰滤除模块190，电磁干扰滤除模块190的输入端用于连接市电，电磁干扰滤除模块190的输出端与整流滤波模块170的输入端连接。电磁干扰滤除模块700用于滤除来自电网的干扰和防止电梯抱闸电源内部的干扰污染电网。

可选的，如图2所示，抱闸电源100还包括两个采样电阻r1和r2，两个采样电阻的一端与电压变换模块110对应的输出端连接，另一端与合路模块150连接。

电流采样模块140包括两个电流采样单元141和142，分别与对应的采样电阻并联连接，两个电流采样单元的输出端与第二控制模块130连接，分别用于采集对应的采样电阻的电流信息，并将电流信息发送给第二控制模块130。

可选的，抱闸电源100还包括隔离串行通信模块101，隔离串行通信模块101的第一端与第一控制模块120连接，隔离串行通信模块101的第二端与第二控制模块130连接。第一控制模块120和第二控制模块130通过隔离串行通信模块101实现隔离串行通信，通过隔离串行通信模块101内部电路的电气隔离，可有效避免地线回路电压、浪涌、感应雷击、静电、热插拔、电磁干扰等因素造成的设备损坏，同时避免通讯过程中产生干扰信号，影响通讯准确性。

可选的，抱闸电源100还包括市电信息采集模块102，市电信息采集模块102的第一端用于连接市电，市电信息采集模块102的第二端与第一控制模块120连接。市电信息采集模块102用于采集市电的波动信息，以便第一控制模块120生成准确的控制信号，提高电压变换模块110输出电流的准确性。

本发明实施例还提供了一种抱闸系统，包括如本发明上述实施例提供的抱闸电源，还包括抱闸制动器和电梯系统控制器；

抱闸制动器的输入端与电压变换模块的输出端连接；

抱闸制动器的输出端与电梯系统控制器连接，电梯系统控制器与第一控制模块连接。

抱闸系统的结构示意图可以参考本发明图1和图2，具体的工作过程在上述实施例中已有详细记载，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种电梯，包括如本发明上述实施例提供的抱闸系统。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。