CN102195284B - 应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是实现一种应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理。其利用超级电容器来管理变速驱动器的直流网络，以储存制动能量并将它返还给该系统的一个或多个临界载荷。通过这种方式，能降低存储元件的大小，并当存在故障时，能确保系统的故障安全运行。本发明提供一种应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理系统，包括：驱动车厢的n个第一电动机(M1)；驱动门的m个第二电动机(M2)，n和m为自然数；n个第一驱动器(411A)；m个第二驱动器(411B)；并联直流总线管理装置(412)，耦合或解耦n个第一和m个第二驱动器(411A、411B)、和采用超级电容器的直流不间断电源(415)；直流不间断电源(415)，通过并联直流总线管理装置(412)与驱动器连接，存储制动能量并为系统提供能量。

Description

应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理

技术领域

本发明涉及一种驱动系统的直流网络管理，更具体地说，涉及一种利用直流(DC)存储元件管理变速驱动器应用的直流网络管理系统。

背景技术

在运输系统中，电梯应用是利用多个变速驱动器的系统。最大的驱动器是用于向上或向下移动电梯车厢。

这个载荷可与高惯性载荷相较。在操作状态的功能中，电动机在制动阶段能够产生能量。通常，采用两种方案，第一，这个制动能量经由制动电阻器由电阻器耗散(图1)，或者，第二，经由有源前端整流器重新注入到AC馈电网(图2)。图1示出了现有的采用制动电阻器的变速驱动器。图2示出了现有的采用有源前端整流器的变速驱动器。

在第一方案中，因为驱动器利用二极管整流器，所以该第一方案是稳健的并且成本便宜。但是因为所有制动能量都被浪费掉了，所以相对而言，这种方案的使用也是非常昂贵的。对于一个电梯，这种能量能够达到驱动器所耗费能量的30％-40％。

该第二方案使用可逆的有源整流器。这种可逆性允许将制动能量重新注入到AC馈电网。然而，与二极管整流器相比，这种可逆有源整流器是昂贵的，且稳定性差，并且当交流网络关闭时它不能操作。

另一方案是将制动能量存储在超级电容装置中，该超级电容装置经由直流/直流转换器连接到驱动器的直流总线电压(图3)。图3示出了现有的采用超级电容装置的变速驱动器。

在这种情况下，超级电容器也确保了当网络关闭时的不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)功能。然而，这种方案也存在如下三个问题：

-超级电容器的大小(以及由此导致的成本)是应用的函数。对于电梯应用，主要问题在于运行周期可能具有电动机和发电机相位之间的不平衡操作模式。

-UPS功能仅仅对于1个驱动器操作。

-当AC馈电网关闭时，除了具有它的直流不间断电源直流UPS的驱动器之外的所有系统关闭。另一UPS是必须的，以便为系统的其他功能供电并确保故障安全操作模式。

发明内容

本发明意图解决的问题如下：

●解决提供高惯性载荷的变速驱动器的制动能量的储能问题；

●改善系统的稳健性；

●在诸如电梯的复杂系统中的短路故障之后允许故障-安全操作模式；以及

●在AC馈电网短时间切断期间允许电梯系统的运行。

本发明的目的是确保实现如下几个方面的技术效果：

●由高惯性载荷的驱动器构成的电气系统的高能效率；

●系统的高稳健性；

●在电力电子系统中短路和接地故障之后的故障-安全工作；以及

●优化的系统成本。

本发明提供一种应用超级电容器(UC)的驱动系统的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统包括：n个第一电动机(M1)，用于驱动n个电梯车厢，其中n为自然数；m个第二电动机(M2)，用于驱动m个车厢门，其中m为自然数；n个第一驱动器(411A)，每个安装在AC馈电网和n个第一电动机(M1)之一之间，n个第一驱动器(411A)的每个包括与AC馈电网连接的第一二极管整流器(D1)、具有第一电容器(C1)的第一直流中间链路(4111)、和其输出端与第一电动机(M1)连接的第一逆变器(Inv1)，第一二极管整流器(D1)以及第一逆变器(Inv1)通过第一直流中间链路(4111)在它们的直流侧彼此电路连接；m个第二驱动器(411B)，每个安装在AC馈电网和m个第二电动机(M2)之一之间，n个第二驱动器(411B)的每个包括与AC馈电网连接的第二二极管整流器(D2)、具有第二电容器(C2)的第二直流中间链路(4112)、和其输出端与第二电动机(M2)连接的第二逆变器(Inv2)，第二二极管整流器(D1)以及第二逆变器(Inv2)通过第二直流中间链路(4112)在它们的直流侧彼此电路连接；并联直流总线管理装置(412)，用于耦合或解耦n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)、以及直流不间断电源(415)，以断开n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)、或直流不间断电源(415)并且利用该并联直流总线管理装置(412)对超级电容器(UC)放电；以及直流不间断电源(415)，通过并联直流总线管理装置(412)与n个第一驱动器(411A)和m个第二驱动器(411B)连接，用于存储来自n个第一电动机(M1)的制动能量并为整个直流网络管理系统提供能量。

本发明还提供一种应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统包括：n个第一电动机(M1)，用于驱动电梯车厢，n是自然数；m个第二电动机(M2)，用于驱动车厢门，m是自然数；n个第一驱动器(411A)，每个安装在AC馈电网和n个第一电动机(M1)之一之间，n个第一驱动器(411A)的每个包括与AC馈电网连接的第一二极管整流器(D1)、具有第一电容器(C1)的第一直流中间链路(4111)、和其输出端与第一电动机(M1)连接的第一逆变器(Inv1)，第一二极管整流器(D1)以及第一逆变器(Inv1)通过第一直流中间链路(4111)在它们的直流侧彼此电路连接；m个第二驱动器(411B)，每个安装在AC馈电网和m个第二电动机(M2)之一之间，n个第二驱动器(411B)的每个包括与AC馈电网连接的第二二极管整流器(D2)、具有第二电容器(C2)的第二直流中间链路(4112)、和其输出端与第二电动机(M2)连接的第二逆变器(Inv2)，第二二极管整流器(D1)以及第二逆变器(Inv2)通过第二直流中间链路(4112)在它们的直流侧彼此电路连接；以及直流不间断电源(415’)，与n个第一驱动器(411A)和m个第二驱动器(411B)并联连接，用于存储来自n个第一电动机(M1)的制动能量，并为整个直流网络管理系统提供能量。

本发明的另外方面和优点部分将在后面的描述中阐述，还有部分可从描述中明显地看出，或者可以在本发明的实践中得到。

附图说明

通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述和其他目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中相同的标号指定相同结构的单元，并且在其中：

图1示出了现有的采用制动电阻器的变速驱动器；

图2示出了现有的采用有源前端整流器的变速驱动器；

图3示出了现有的采用超级电容装置的变速驱动器；

图4是根据本发明第一实施例的应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理系统；以及

图5是根据本发明第二实施例的应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理系统。

具体实施方式

下面将参照示出本发明实施例的附图以电梯应用为例，对本发明进行说明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

下面，将参照电梯应用解释本发明的原理。本发明不是产品，而是结合多个创新点的系统。为了简洁，在下面的系统实施例中，仅示意性地示出了两个并联驱动器，但根据实际情况，可包括三个或更多的并联驱动器。

本发明的目的如下：

1.在不同任务概述的情况下最优化直流电容器组

2.直流网络管理系统包括

被划分包含以下部分

驱动器、直流UPS、PLC、AC保护装置、直流管理装置能够如选项般被分离以及被集成(工业利益)

冗余

直流UPS(用于馈电网故障之后的系统运行)

PLC(用于故障之后的拓扑结构)

3.在遇到如下情况之后的故障-安全工作

逆变器短路

整流器短路

接地故障

直流UPS短路

图4是根据本发明第一实施例的应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理系统。如图4所示，直流网络管理系统40包括：用于电梯车厢的驱动器411A、用于车厢门的驱动器411B、与驱动器411A连接用于提升电梯车厢的电动机M1、与驱动器411B连接用于驱动车厢门的电动机M2、与驱动器411A和411B并联的并联直流总线管理装置412、与驱动器411A和411B连接的AC保护装置413、与电动机M1和M2连接的系统传感器414、与并联直流总线管理装置412连接的超级电容器UPS 415、以及控制装置417。

图4中仅示意性地示出了两个驱动器411A和411B，根据实际情况，本领域技术人员通过本公开可以容易地将本实施例适用于多个驱动器的情况。

驱动器411A包括：二极管整流器D1，具有连接到AC保护装置413的输入端；具有电容器C1的直流中间链路4111；和逆变器Inv1，其输出端与电动机M1连接，二极管整流器D1以及逆变器Inv1通过直流中间链路4111在它们的直流侧彼此电路连接。

驱动器411B包括：二极管整流器D2，具有连接到AC保护装置413的输入端；具有电容器C2的直流中间链路4112；和逆变器Inv2，其输出端与电动机M2连接，二极管整流器D2以及逆变器Inv2通过直流中间链路4112在它们的直流侧彼此电路连接。

电机M2仅是电机模式并且不是发电机。

驱动器411A和411B中的各个部件可以采用现有技术中所公知的装置来实现，因此，在此将不再赘述。

控制装置417在图4中示出为PLC。但控制装置417并不限于此，其也可采用现有技术中公知的微机、DSP等构成。控制装置417主要完成变速驱动器系统的指令形成、以及电流、速度和位置的控制，能够即使在失去AC馈电网时控制整个系统。例如，图4示意性地示出了与控制装置417彼此通信的各个装置。例如，控制装置417能够产生相应控制信号以对驱动器411A和411B、附加系统、和直流不间断电源415等进行控制，并且能够对电梯进行故障诊断、检测以及逻辑管理和通信。系统传感器414能够检测电动机的速度以及位置。可以采用现有技术中所公知的装置来实现图4中的控制装置417和系统传感器414，因此，在此将不再赘述。

AC保护装置413包括电路保险装置(circuit cutoff)K1-K3以及用于AC保护的断路器Bm。电路保险装置K1-K3的第一端分别通过断路器Bm连接到AC馈电网，电路保险装置K1-K3的第二端分别连接到待切断的电路，例如，在本实施例中的驱动器411A、411B以及控制装置417。该电路保险装置K1-K3用于隔离处于故障的电路；而断路器Bm用于切断AC馈电网。AC保护装置413能够停止故障电路，从而提供对故障电路的保护。

当电路中短路故障发生时，AC保护装置413操作模式如下：

-第一步：耦合和解耦装置4121隔离故障电路。

-第二步：智能AC保护装置413通过Bm断开短路电流并将故障电路通过电路保险装置K1-K3与其他电路相隔离。

-第三步：AC保护装置413接通Bm以便为安全电路供电。

并联直流总线管理装置412将驱动器411A和411B与直流不间断电源415连接，用于耦合或解耦驱动器411A、驱动器411B、以及直流不间断电源415以断开驱动器或直流不间断电源415。

并联直流总线管理装置412包括：耦合和解耦装置4121，连接在直流中间链路4111和直流中间链路4112的正极与直流不间断电源415的正极之间，用于耦合或解耦第一驱动器411A、第二驱动器411B或直流不间断电源415；以及负极连接装置4122，连接直流中间链路4111、直流中间链路4112和直流不间断电源415的负极。

耦合和解耦装置4121包括：扼流线圈L1a和L1b和L2，L1a和L1b串联连接在直流中间链路4111的正极之间，L2的第一端连接在直流中间链路4112的正极；分别具有第一端和第二端的电力隔离开关K1和电力隔离开关K2，电力隔离开关K1的第一端与扼流线圈L1a和L1b之间的交点连接，以及电力隔离开关K2的第一端与扼流线圈L2的第二端连接；以及分别具有第一端和第二端的双向功率开关T1和T2，T1的第一端与K1的第二端相连，T2的第一端与K2的第二端相连。

负极连接装置4122包括电力隔离开关K3和K4。K3的第一端连接到直流中间链路4111的负极，并且K4的第一端连接到直流中间链路4112的负极。

其中，电力隔离开关K1、K2、K3和K4是可选的，用于电力隔离。且L1b是可选的。当整流器出现故障时，L1b能够降低短路电流。

并联直流总线管理装置412包括稳压二极管D3，其连接在K2第一端和K4的第一端之间，用于过压保护。

耦合和解耦装置4121中的双向功率开关T1采用两个绝缘栅双极型晶体管IGBT(即，第一IGBT和第二IGBT)并联形成，用于双向电力流，即正和负直流电流。第一IGBT的发射极端和第二IGBT的集电极端相连形成T1的第一端；第一IGBT的集电极端和第二IGBT的发射极端相连形成T1的第二端。T2由一个IGBT形成，其发射极端作为第一端，其集电极端作为第二端。T1和T2的栅极通过控制信号控制其通断。

在图4中示出采用IGBT(绝缘栅晶体管)作为开关器件，但本发明并不限于上述示例，能够实现上述功能的其他开关器件，诸如GTR(功率晶体管)、IGCT(集成门极环流晶闸管)等，也可用于本发明。

直流不间断电源415包括直流/直流转换器4151和超级电容器UC。并联直流总线管理装置412的负极连接装置4122中K3和K4的第二端共同连接到直流不间断电源415的直流/直流转换器4151的负极；以及并联直流总线管理装置412的耦合和解耦装置4121中T1和T2的第二端的共同连接到直流不间断电源415的直流/直流转换器4151的正极。超级电容器UC通过直流/直流转换器4151与直流总线管理装置412连接。

系统40还包括直流/直流转换器416，与超级电容器UC连接，用于将来自超级电容器UC的直流电压转换成适合其他负载(PLC(可编程逻辑控制器)、灯、传感器......)的直流电压。

在常规模式中，系统40操作如下：

接通T1并且截止T2。超级电容器被连接到驱动电梯车厢的驱动器的直流总线。当电动机M1需要更多的电力时，不管超级电容器UC电压是否足够(Vuc＞Vuc max/4)，能量能够通过超级电容器UC经由直流/直流转换器4151而被提供。

当电动机M1是用作发电机电动机时，制动能量被储存在超级电容器UC中。超级电容器值被固定以存储用于整个循环的所有能量(用于电梯：电梯车厢中的最大负载以及最大移动-例如，从底部到顶部)。在所有情况下，在整个循环的结束，超级电容器电压必须低于最大电压(例如，Vuc max＝400V)，以保证直流/直流转换器4151的安全。假定Vuc必须低于特定电平Vuc_th。

如果Vuc(超级电容器UC上的电压)超过Vuc_th，则接通T2以连接直流网络。通过这种方式，在用于车厢门的驱动器中，能够控制直流/直流转换器4151来对超级电容器UC放电。对C2和C1进行充电。公共直流总线电压高于AC馈电网的最大电压。通过这种方式，所有能量通过超级电容器UC来提供而不是通过网络来提供。

在常规模式中：

总是降低超级电容器UC的电压，然后减少用于整个循环的超级电容器UC的尺寸，本发明能够为整个系统提供能量(PLC、传感器、灯...)。通过这种方式，超级电容器UC确保对于所述系统的UPS功能。

当循环不频繁时，超级电容器UC的尺寸能够减小更多，利用该UPS功能，即使短期失去AC馈电网，系统也能够运行。

例如，如果利用超级电容器UC仅仅用于电动机M1，则如果没有传感器、PLC或不能打开电梯的门，则系统不能运行。

在异常模式中，系统40操作如下：

如果用于门的驱动器411B、第一直流/直流转换器4151、用于电梯的驱动器411A等存在故障，可以采用并联直流总线管理装置412来隔离故障，并确保在系统的其他安全部件的功能的故障-安全操作模式。本发明能够想像多种可能性。

当短路故障发生时，短路电流由电流传感器检测。双向功率开关T1或T2断开以解耦其他电路与故障电路。

当存在短路时，截止T1或T2以隔离处于故障的电路。通过这种方式，能够确保所有无故障的驱动器的安全。然而，处于故障的驱动器或电路没有通过直流总线管理装置412而被保护，故障电路中的故障未被切断。短路电流可能流入到AC馈电网。断路器Bm切断AC馈电网。通过控制，断开电路保险装置K以隔离处于故障的驱动器或电路。当电路保险装置被断开时，控制接通断路器Bm。通过这种方式，能够向其他驱动器或电路提供能量，以确保无故障电路的正常操作并且保护了故障电路。本系统能够操作在故障-安全操作模式。

综上可知，本发明利用：

-多个电梯车厢驱动器，用于驱动具有制动杆的电梯车厢(高惯性载荷)；

-超级电容器UC，经由直流/直流转换器4151连接到驱动器的直流总线电压。超级电容器UC被设计以储存一个循环的载荷的全部制动能量。

-并联直流总线管理或者直流/直流电源4151或两者，用于对超级电容器UC放电。

-多个门驱动器，用于打开电梯的门。每个驱动器包括二极管整流器，但该整流器不是强制性的。如果每个逆变器共享相同的整流器，则并联直流管理装置不是必要的。故障之间的平均时间将更低。

-具有AC解耦和解耦功能的智能AC保护装置413。

-用于管理简单系统的驱动器内的控制器，或外部PLC以管理诸如电梯的复杂系统。

-系统的传感器，由具有来自直流不间断电源或PLC的能量的直流电压供电。

下面，我们将结合电梯应用的情况，说明本发明的使用方法。

当电梯车厢的驱动器处于制动阶段时，来自发电机的能量经由直流/直流转换器4151被储存在超级电容器UC中。

超级电容器UC将能量提供给如下装置，例如：

-可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、传感器、灯......

-当存储的能量非常重要时，也提供给车厢门的驱动器。在这种情况下，并联直流网络装置412并联多个驱动器，并且UPS被电流控制以增加公共直流总线电压。每个驱动器的二极管整流器不操作并且能量由超级电容器UC提供。

系统的直流消耗必须高于在一个制动周期循环提供的制动能量。

当驱动器存在接地故障时，驱动器检测故障(内含的功能)，并且利用逆变器中止故障。处于故障状态的驱动器由并联直流网络管理装置412和智能AC保护装置413隔离。该动作由PLC管理，该PLC重构该系统来确保最好的故障安全运行模式。

当存在短路故障时，处于故障状态的驱动器以与接地故障相同的方式被隔离。

控制装置417管理该保护并重构该系统。

控制装置417用作所有系统的控制中心：

-驱动器故障、UPS故障、PLC电源故障......，等等。

图5是根据本发明第二实施例的应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理系统。

图5与图4中相同的部件采用相同的附图标记。因此，为了简洁，对于相同的部件，将省略对其的详细描述。

如图5所示，在变速驱动器系统50中，没有采用图4中的并联直流网络管理装置412。变速驱动器系统50通过直流/直流转换器4151A和4151B将超级电容器UC与驱动器411A和411B并联连接。其操作模式与图4所述相同，故再次不赘述。

图5中示出驱动器的个数为两个。然而，对于本领域技术人员而言，显然驱动器的个数不限于两个，根据需要，本领域技术人员通过本公开可以将本实施例应用于多个驱动器的情况。图5中的虚线表明直流不间断电源415’中的直流/直流转换器4151的个数不限于2个，其与驱动器的个数相同。

除了以上举例说明的电梯应用之外，本发明还可以应用于利用多个驱动器的机床、以及需要故障安全运行模式的相同系统，等等。

尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域技术人员应当理解本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范畴之内包括的各种各样的修改和等价结构。

Claims (34)

1.一种应用超级电容器(UC)的驱动系统的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统包括：

n个第一电动机(M1)，用于驱动n个电梯车厢，其中n为自然数；

m个第二电动机(M2)，用于驱动m个车厢门，其中m为自然数；

n个第一驱动器(411A)，每个安装在AC馈电网和n个第一电动机(M1)之一之间，n个第一驱动器(411A)的每个包括与AC馈电网连接的第一二极管整流器(D1)、具有第一电容器(C1)的第一直流中间链路(4111)、和其输出端与第一电动机(M1)连接的第一逆变器(Inv1)，第一二极管整流器(D1)以及第一逆变器(Inv1)通过第一直流中间链路(4111)在它们的直流侧彼此电路连接；

m个第二驱动器(411B)，每个安装在AC馈电网和m个第二电动机(M2)之一之间，n个第二驱动器(411B)的每个包括与AC馈电网连接的第二二极管整流器(D2)、具有第二电容器(C2)的第二直流中间链路(4112)、和其输出端与第二电动机(M2)连接的第二逆变器(Inv2)，第二二极管整流器(D1)以及第二逆变器(Inv2)通过第二直流中间链路(4112)在它们的直流侧彼此电路连接；

并联直流总线管理装置(412)，用于耦合或解耦n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)、以及直流不间断电源(415)，以断开n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)、或直流不间断电源(415)并且利用该并联直流总线管理装置(412)对超级电容器(UC)放电；以及

直流不间断电源(415)，通过并联直流总线管理装置(412)与n个第一驱动器(411A)和m个第二驱动器(411B)连接，用于存储来自n个第一电动机(M1)的制动能量并为整个直流网络管理系统提供能量，

其中所述并联直流总线管理装置(412)包括：

耦合和解耦装置(4121)，连接在n个第一直流中间链路(4111)和m个第二直流中间链路(4112)的正极以及直流/直流转换器(4151)的正极之间，以切断n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)以及直流/直流转换器(4151)的连接；和

负极连接装置(4122)，连接n个第一直流中间链路(4111)和m个第二直流中间链路(4112)的负极以及直流/直流转换器(4151)的负极。

2.如权利要求1所述的直流网络管理系统，其中所述直流不间断电源(415)包括：

直流/直流转换器(4151)；和

超级电容器(UC)，通过直流/直流转换器(4151)与并联直流总线管理装置(412)连接，用于通过控制直流/直流转换器(4151)而存储来自n个第一电动机(M1)的制动能量，并将其提供给整个直流网络管理系统。

3.如权利要求2所述的直流网络管理系统，其中所述耦合和解耦装置(4121)包括：

n个第一扼流线圈(L1a)，分别串联连接在n个第一直流中间链路(4111)的正极中，每个具有与第一二极管整流器(D1)的输出端连接的第一端和与第一逆变器(Inv1)的输入端连接的第二端；

n个第一双向功率开关(T1)，分别连接在n个第一扼流线圈(L1a)的第一端之一和直流/直流转换器(4151)的正极之间；

m个第二扼流线圈(L2)，每个具有与m个第二直流中间链路(4112)的正极之一连接的第一端和与直流/直流转换器(4151)的正极连接的第二端；以及

m个第二双向功率开关(T2)，分别连接在m个第二扼流线圈(L2)的第二端之一和直流/直流转换器(4151)的正极之间。

4.如权利要求3所述的直流网络管理系统，其中所述耦合和解耦装置(4121)还包括：

用于电力隔离的n个第一电力隔离开关(K1)，分别连接在n个第一扼流线圈(L1a)的第一端之一和n个第一双向功率开关(T1)之一之间；和

用于电力隔离的m个第二电力隔离开关(K2)，分别连接在m个第二扼流线圈(L2)的第二端之一和m个第二双向功率开关(T2)之一之间。

5.如权利要求4所述的直流网络管理系统，其中所述耦合和解耦装置(4121)还包括：n个第三扼流线圈(L1b)，分别串联连接在n个第一二极管整流器(D1)的输出端之一和n个第一扼流线圈(L1a)的第一端之一之间。

6.如权利要求5所述的直流网络管理系统，其中负极连接装置(4122)包括：

用于电力隔离的n个第一电力隔离开关(K3)，分别连接n个第一直流中间链路(4111)之一的负极以及直流/直流转换器(4151)的负极；以及

用于电力隔离的m个第二电力隔离开关(K4)，分别连接m个第二直流中间链路(4112)之一的负极以及直流/直流转换器(4151)的负极。

7.如权利要求6所述的直流网络管理系统，其中所述并联直流总线管理装置(412)还包括m个稳压二极管(D3)，每个连接在m个第二扼流线圈(L2)的第二端之一和m个第二直流中间链路(4112)的负极之一之间。

8.如权利要求7所述的直流网络管理系统，其中n个第一双向功率开关(T1)的每个由两个绝缘栅双极型晶体管IGBT并联构成，

其中第一IGBT的发射极和第二IGBT的集电极相连形成第一双向功率开关(T1)的第一端；第一IGBT的集电极和第二IGBT的发射极相连形成第一双向功率开关(T1)的第二端。

9.如权利要求8所述的直流网络管理系统，其中m个第二双向功率开关(T2)的每个由一个IGBT形成。

10.如权利要求9所述的直流网络管理系统，其中n个第一双向功率开关(T1)和m个第二双向功率开关(T2)的栅极由控制信号控制以导通或截止n个第一双向功率开关(T1)和m个第二双向功率开关(T2)。

11.如权利要求10所述的直流网络管理系统，其中n个第一双向功率开关(T1)和m个第二双向功率开关(T2)包含功率晶体管GTR或集成门极环流晶闸管IGCT。

12.如权利要求11所述的直流网络管理系统，还包括控制装置(417)，用于执行所述直流网络管理系统的总体控制，由超级电容器(UC)通过第二直流/直流转换器(416)或由AC馈电网为控制装置(417)供电。

13.如权利要求12所述的直流网络管理系统，其中所述控制装置(417)包含微机、数字信号处理器DSP或可编程逻辑控制器PLC。

14.如权利要求13所述的直流网络管理系统，还包括AC保护装置(413)，连接在AC馈电网与n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)和控制装置(417)之间，用于停止出现短路故障的n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)或控制装置(417)。

15.如权利要求14所述的直流网络管理系统，其中所述AC保护装置(413)包括：

断路器(Bm)，用于切断AC馈电网；以及

分别具有第一端和第二端的第一至第n+m+1个电路保险装置，第一端都通过断路器(Bm)连接到AC馈电网，第二端分别连接到n个第一驱动器(411A)的n个第一二极管整流器(D1)、m个第二驱动器(411B)的m个第二二极管整流器(D2)和控制装置(417)之一，所述第一至第n+m+1个电路保险装置用于隔离出现短路故障的n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)或控制装置(417)。

16.如权利要求15所述的直流网络管理系统，其中在常规模式中，控制接通n个第一双向功率开关(T1)并且截止m个第二双向功率开关(T2)，当n个第一电动机(M1)需要电力时，能量能够通过超级电容器(UC)经由直流/直流转换器(4151)被提供给n个第一电动机(M1)。

17.如权利要求16所述的直流网络管理系统，其中所述超级电容器(UC)的电容值被固定以存储用于所述直流网络管理系统整个循环的所有能量。

18.如权利要求17所述的直流网络管理系统，其中所述超级电容器(UC)的电压低于预定电压。

19.如权利要求18所述的直流网络管理系统，其中当所述超级电容器(UC)的电压高于所述预定电压时，接通m个第二双向功率开关(T2)，通过控制直流/直流转换器(4151)来对超级电容器(UC)放电以对m个第二电容器(C2)和n个第一电容器(C1)进行充电。

20.如权利要求19所述的直流网络管理系统，利用m个第二电容器(C2)和n个第一电容器(C1)为m个第二驱动器(411B)和n个第一驱动器(411A)供电。

21.如权利要求20所述的驱动器，其中在异常操作模式中，采用并联直流总线管理装置(412)来隔离故障网络。

22.如权利要求21所述的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统还包括附加装置，该附加装置包括：空调、灯、传感器，超级电容器(UC)通过第二直流/直流转换器(416)对所述附加装置供电。

23.如权利要求22所述的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统还包括系统传感器(414)，连接到n个第一电动机(M1)和m个第二电动机(M2)，用于检测所述电动机的速度和位置。

24.一种应用超级电容器的驱动系统的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统包括：

n个第一电动机(M1)，用于驱动电梯车厢，n是自然数；

m个第二电动机(M2)，用于驱动车厢门，m是自然数；

n个第一驱动器(411A)，每个安装在AC馈电网和n个第一电动机(M1)之一之间，n个第一驱动器(411A)的每个包括与AC馈电网连接的第一二极管整流器(D1)、具有第一电容器(C1)的第一直流中间链路(4111)、和其输出端与第一电动机(M1)连接的第一逆变器(Inv1)，第一二极管整流器(D1)以及第一逆变器(Inv1)通过第一直流中间链路(4111)在它们的直流侧彼此电路连接；

m个第二驱动器(411B)，每个安装在AC馈电网和m个第二电动机(M2)之一之间，n个第二驱动器(411B)的每个包括与AC馈电网连接的第二二极管整流器(D2)、具有第二电容器(C2)的第二直流中间链路(4112)、和其输出端与第二电动机(M2)连接的第二逆变器(Inv2)，第二二极管整流器(D1)以及第二逆变器(Inv2)通过第二直流中间链路(4112)在它们的直流侧彼此电路连接；

直流不间断电源(415’)，与n个第一驱动器(411A)和m个第二驱动器(411B)并联连接，用于存储来自n个第一电动机(M1)的制动能量，并为整个直流网络管理系统提供能量；以及

控制装置(417)，用于执行所述直流网络管理系统的总体控制，由超级电容器(UC)通过第二直流/直流转换器(416)或由AC馈电网为控制装置(417)供电。

25.如权利要求24所述的直流网络管理系统，其中所述直流不间断电源(415’)包括：

n+m个直流/直流转换器；和

超级电容器(UC)，通过n+m个直流/直流转换器分别与n个第一驱动器(411A)和m个第二驱动器(411B)并联连接，用于通过控制直流/直流转换器而将来自多个第一电动机(M1)的制动能量提供给整个直流网络管理系统。

26.如权利要求25所述的直流网络管理系统，其中所述控制装置(417)包含微机、数字信号处理器DSP或可编程逻辑控制器PLC。

27.如权利要求26所述的直流网络管理系统，还包括AC保护装置(413)，连接在AC馈电网与n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)和控制装置(417)之间，用于停止出现短路故障的n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)或控制装置(417)。

28.如权利要求27所述的直流网络管理系统，其中所述AC保护装置(413)包括：

断路器(Bm)，用于切断AC馈电网；以及

分别具有第一端和第二端的第一至第n+m+1电路保险装置，第一端都通过断路器(Bm)连接到AC馈电网，第二端分别连接到n个第一驱动器(411A)的第一二极管整流器(D1)、m个第二驱动器(411B)的第二二极管整流器(D2)和控制装置(417)之一，所述第一至第n+m+1电路保险装置用于隔离出现短路故障的n个第一驱动器(411A)、m个第二驱动器(411B)或控制装置(417)。

29.如权利要求28所述的直流网络管理系统，其中所述超级电容器(UC)的电容值被固定以存储用于所述直流网络管理系统整个循环的所有能量。

30.如权利要求29所述的直流网络管理系统，其中所述超级电容器(UC)的电压低于预定电压。

31.如权利要求30所述的直流网络管理系统，其中当所述超级电容器(UC)的电压高于所述预定电压时，通过控制n+m个直流/直流转换器来对超级电容器(UC)放电以对m个第二电容器(C2)和n个第一电容器(C1)进行充电。

32.如权利要求31所述的直流网络管理系统，利用m个第二电容器(C2)和n个第一电容器(C1)分别为m个第二驱动器(411B)和n个第一驱动器(411A)供电。

33.如权利要求32所述的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统还包括附加装置，该附加装置包括：空调、灯、传感器，超级电容器(UC)通过第二直流/直流转换器(416)对所述附加装置供电。

34.如权利要求33所述的直流网络管理系统，所述直流网络管理系统还包括系统传感器(414)，连接到n个第一电动机(M1)和m个第二电动机(M2)，用于检测电动机的速度和位置。