恩智浦MCX系列MCU:破解电梯节能与安全控制的“双难题”

在城市化进程加速的今天,高层建筑如雨后春笋般拔地而起,电梯作为垂直交通的核心设备,其能耗问题日益凸显。据统计,电梯能耗约占高层建筑总能耗的5%-15%,在商业建筑中甚至可能高达20%。与此同时,电梯运行过程中产生的重力势能往往以热能形式白白浪费。电梯储能技术的出现,为解决这一能源浪费问题提供了创新思路,也为城市建筑的能源管理开辟了新路径。

随着中国城市化进程的迅速推进,高层建筑数量激增,电梯早已成为现代城市生活不可或缺的基础设施。截至2023年底,我国电梯保有量突破千万台,成为全球规模最大的电梯市场。然而,数量庞大的背后,是电梯系统所带来的巨额能耗负担。统计显示,电梯能耗在整个建筑用电中占比不容忽视,每年约占公共建筑总电耗的8-15%。与此同时,电梯故障问题也日益突出,仅2023年一年,全国范围内因电梯突发停电而导致乘客被困的事件高达数万起。

恩智浦半导体凭借在电机控制,电源转换,BMS系统,EMS电能管理系统领域的综合技术方案优势,助力电梯储能应用的快速构型。有效解决上述问题。

此外具有储能功能的电梯一体化控制单元,也能在一定程度上替代UPS。

电梯储能的基本原理

电梯储能技术主要基于能量回收原理,利用电梯运行中的势能变化进行能量存储与再利用。当电梯轿厢载重下行或空载上行时,电动机处于发电状态,产生的再生电能传统上通过电阻以发热形式消耗。而电梯储能系统则通过以下方式捕获这部分能量:

  • 电力回馈系统:

    将再生电能经逆变处理后回馈至电网

  • 电池储能系统:

    将电能存储于锂离子电池、超级电容等储能装置中飞轮储能系统:利用高速旋转的飞轮存储动能

  • 液压储能系统:

    通过液压装置将能量以势能形式存储

电梯储能的技术优势

与传统电梯系统相比,电梯储能技术具有多重优势:

  • 能源效率提升:

    可回收30%-50%的电梯运行能耗,整体节能效果达15%-30%

  • 电网压力缓解:

    减少电梯启停对建筑电网的冲击,提高供电质量

  • 运行成本降低:

    显著减少电费支出,投资回收期通常为3-5年

  • 应急电源功能:

    储能系统可在停电时提供紧急供电,增强安全性

  • 环保效益显著:

    减少碳排放,助力建筑实现碳中和目标

恩智浦半导体发布了全新MCX系列MCU,结合专用DSC芯片,对电机控制,电力电子变换器,电能管理,功能安全方向做了诸多细分:

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其中MCXA系列电机控制MCU,最高支持主频高达240Mhz,完美支持曳引机永磁同步电机控制。

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此外MCXE系列助力功能安全系列设计。有效保证电梯系统逻辑控制的安全性,MCXE也可用于BMS电池管理系统有效存储回馈能量;

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恩智浦DSC控制器/MCXA系列MCU也可支持双向DC-DC及双向AC/DC功能,其中双向AC/DC可在储能系统电量饱和的情况下,可向电网反馈能量。

的双向DCDC转换器,将回收的能量进行精细化调控,精准释放给电梯系统。这种精准高效的能量利用方案,兼容性极广,无需对原有电梯系统大规模改造,即可轻松实现安装与升级。这种兼容设计有效地降低了客户的安装成本与使用门槛,尤其适用于高层住宅、商业综合体、医院和绿色建筑等多种场景。

恩智浦参考设计解决方案为您提供了一个易于启动的平台,使您能够缩短开发周期,跟上行业趋势。本页将指导您完成设置和使用双向DC-DC参考平台的过程。同步整流功能。

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最后恩智浦I.MX 系列MPU,助力能源EMS电源管理系统。高效能量管理技术领跑行业。

电梯储能技术代表了建筑能源管理的新方向,将垂直交通系统从单纯的能源消费者转变为积极的能源参与者。随着城市化进程推进和碳中和目标落实,这项技术有望成为未来智能建筑的标准配置。通过持续创新和跨领域协作,电梯储能将为城市可持续发展贡献重要力量,重新定义高层建筑的能源未来!

来源:恩智浦

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