CN105692368A - 一种风光节能电梯控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风光节能电梯控制装置，包括轿厢；与三相交流电的线路相连的三相电源控制开关；三相整流滤波器；与三相整流滤波器输出端的直流母线相连的曳引电机驱动器；曳引电机；驱动控制器；电连接于直流母线上的第一单向导通器件；风光蓄能电瓶；直流逆变升压器；电连接于风光蓄能电瓶和直流逆变升压器之间，与驱动控制器的控制输出端相连的电瓶输入控制开关；电连接于直流逆变升压器与直流母线之间的第二单向导通器件；连接于直流母线，电流输出端分别与轿厢和驱动控制器相连，用于降压的DC/DC变换器，上述装置能够降低将绿色能源供电并入电梯控制装置中的成本，并实现在市电供电和绿色能源供电之间无扰动切换。

Description

一种风光节能电梯控制装置
技术领域
本发明涉及电梯设计技术领域，特别涉及一种风光节能电梯控制装置。
背景技术
民用电梯使用具有鲜明的时间特点，早晨上班和晚上下班时使用频率高，其它时段使用频率很低，其运行特点是高峰时段耗电量大，其它时段耗电量小，由于安装空间和发电效率的限制，风能和太阳能的输出功率不大，但可以较长时间地稳定输出，如将其储存并在耗电高峰时段使用，不仅可实现节能，而且在良好气象条件下甚至可以实现不消耗市电的绿色运行。
为使用绿色能源实现电梯的节能运行，一般情况下是使用风能或太阳能发电系统发电，并将电能储存在蓄能电瓶中作为绿色储能，其中绿色储能为直流电，然后通过三相逆变器将蓄能电瓶中的低压直流电能变换成与三相交流市电相容的交流电源，然后将其与市电组合使用，用于驱动电梯运行。然而，这种配置存在如下缺点：系统复杂、构建成本高、效率低，将直流电瓶储能变换为三相正弦交流电需要较多的大功率开关器件，控制系统比较复杂，为实现正弦输出需要体积庞大的滤波器件；另外，电瓶储能转换为三相正弦交流电效率低，不利于绿色能源的高效率使用。如果将逆变器输出与三相交流电配合使用，存在着两种不同能源之间无扰动切换问题，如切换时间间隔过大，容易造成电梯运行故障。
综上所述，如何将绿色能源供电融入电梯控制装置中，同时降低将绿色能源供电并入电梯控制装置中的成本，提高绿色能源利用率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种风光节能电梯控制装置，能够将绿色能源供电融入电梯控制装置中，同时降低将绿色能源供电并入电梯控制装置中的成本，提高绿色能源利用率。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种风光节能电梯控制装置，包括轿厢，与三相交流电的线路相连的三相电源控制开关、三相整流滤波器，与三相整流滤波器输出端的直流母线相连的曳引电机驱动器，与所述曳引电机驱动器相连的曳引电机，以及控制输出端与所述三相电源控制开关、曳引电机驱动器、轿厢的控制接口相连的驱动控制器，还包括：
电连接于所述三相整流滤波器输出端的直流母线上的第一单向导通器件；
用于存储风能或太阳能发电系统所产生的电能的风光蓄能电瓶；
设置于所述风光蓄能电瓶的输出端的直流逆变升压器；
电连接于所述风光蓄能电瓶和所述直流逆变升压器之间，与所述驱动控制器的控制输出端相连的电瓶输入控制开关；
输入端电连接于所述直流逆变升压器输出端，且输出端电连接于所述直流母线的第二单向导通器件；
连接于所述直流母线，电流输出端分别与所述轿厢和驱动控制器相连，用于降压的DC/DC变换器。
优选的，所述三相整流滤波器的输出电压高于所述直流逆变升压器的输出电压。
优选的，所述第一单向导通器件和第二单向导通器件均为半导体单向导通器件。
本发明所提供的风光节能电梯控制装置，将风能或太阳能发电系统产生的电能存储后接入电梯控制装置，可替代三相交流电驱动电梯系统运行，以节约电梯的用电费用，或作为应急电源在市电断电时供电梯运行使用，本装置以曳引电机驱动器的直流母线为目标，将绿色能源所产生的低压直流电变换为符合直流母线电压需求的高压直流电，通过第一单向导通器件和第二单向导通器件的作用，与三相交流电路中的电能在母线位置实现有效融合，供曳引电机驱动器使用，与现有技术相比省去了三相正弦交流逆变器，提高了绿色能源的利用率，同时降低了系统制造成本，且驱动控制器和轿厢所需的低压直流电源通过连接在母线的DC/DC变换器直接变换得到，无需外接其他低压供电线路，简化了线路结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的风光节能电梯控制装置原理框图；
图2为本发明所提供的风光节能电梯控制装置无扰切换状态图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种风光节能电梯控制装置，能够将绿色能源供电融入电梯控制装置中，同时降低将绿色能源供电并入电梯控制装置中的成本，提高绿色能源利用率。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
请结合图1和图2，图1为本发明所提供的风光节能电梯控制装置原理框图；图2为本发明所提供的风光节能电梯控制装置无扰切换状态图。
本发明所提供的风光节能电梯控制装置，包括轿厢，与三相交流电的线路相连的三相电源控制开关、三相整流滤波器，与三相整流滤波器输出端的直流母线相连的曳引电机驱动器，与曳引电机驱动器相连的曳引电机，以及控制输出端与三相电源控制开关、曳引电机驱动器、轿厢的控制接口相连的驱动控制器，电连接于三相整流滤波器输出端的直流母线上的第一单向导通器件；用于存储风能或太阳能发电系统所产生的电能的风光蓄能电瓶；设置于风光蓄能电瓶的输出端的直流逆变升压器；电连接于风光蓄能电瓶和直流逆变升压器之间，与驱动控制器的控制输出端相连的电瓶输入控制开关；输入端电连接于直流逆变升压器输出端，且输出端电连接于直流母线的第二单向导通器件；连接于直流母线，电流输出端分别与轿厢和驱动控制器相连，用于降压的DC/DC变换器。
本发明的具体实施例中，上述风光节能电梯控制装置，三相整流滤波器的输出电压高于直流逆变升压器的输出电压，优选的，第一单向导通器件和第二单向导通器件均为半导体单向导通器件，用于保证市电供电和绿色能源供电之间的无扰动(零切换时间)切换。
本发明以曳引电机驱动器直流母线为目标，将外部输入能源变换为符合直流母线电压要求的电能，以实现输入能源的有效融合，具体的，风光蓄能电瓶输出的电能，经过直流逆变升压器逆变升压后通过第二单向导通器件，与依次经过三相整流滤波器和第一单向导通器件后的电能高压连接于直流母线，三相整流滤波输出与直流逆变升压输出共用一条高压直流母线，该高压直流母线既是曳引电机驱动器的高压输入线又是DC/DC变换器的高压输入线，驱动控制器按轿厢的轿厢接口输入的控制命令控制曳引电机驱动器输出驱动曳引电机的命令，曳引电机驱动器在驱动控制器的控制下，经过大功率开关器件输出符合曳引电机要求的驱动电流，驱动控制器除了与曳引电机驱动器和轿厢控制连接同时与三相电源控制开关和电瓶输出控制开关控制连接。
第一单向导通器件和第二单向导通器件的应用，使得市电直流高压和风光电能高压哪个输出电压高哪个为直流母线供电，优选的，采用半导体单向导通器件，因为不存在机械转换部件，因此可以很好的追踪并导通较高电压的电源，可以实现两种能源供电方式的无扰(零切换时间)切换，通过人为设计风光蓄能电瓶逆变升压电压值，使其略低于三相交流电路中经过三相整流滤波后输出的电压值，在驱动控制器的控制作用下，能够实现以下四种工作状态：
第一种，三相交流市电及风光蓄能电瓶接通，风光蓄电瓶充电，波谷运行：三相交流电和风光蓄能电瓶同时供电，因三相整理滤波输出电压高于直流逆变升压输出电压，固风光蓄能电瓶输出功率很小，仅为直流逆变升压空载功耗，电梯运行主要从三相交流电源吸收能量，风光蓄能电瓶处于备份状态，可以通过绿色能源对风光蓄电瓶进行充电作业，此状态可用作电梯白天空闲时段使用，即用电波谷时使用；
第二种，三相交流市电断开，风光蓄能电瓶接通，波峰及应急运行：将三相交流电断开，此时直流母线处与风光蓄能电瓶电路相连的一端电压较高，电路导通，此时使用绿色能源驱动电梯工作，可作为三相交流电停电时的应急供电，或者当风光蓄能电瓶蓄能充足，又处于用电高峰时段，可以人工主动控制断开三相交流电的输入，由风光蓄能电瓶驱动电梯系统运行，实现绿色能源经济效益和社会效益最大化；
第三种，三相交流市电接通，风光蓄能电瓶断开，风光蓄能电瓶维护或无绿色能源功能：使用三相交流电源为电梯系统供电，风光蓄能电瓶与电梯系统断开，风光蓄能电瓶可进行离线维护作业；
第四种，三相交流市电断开，风光蓄能电瓶断开，安全状态或维修：三相交流电路和风光蓄能电瓶电路均断开，以进行整个控制装置的维护作业。
本发明所提供的风光节能电梯控制装置，将风能或太阳能发电系统产生的电能存储后接入电梯控制装置，可替代三相交流电驱动电梯系统运行，以节约电梯的用电费用，或作为应急电源在市电断电时供电梯运行使用，本装置以曳引电机驱动器的直流母线为目标，将绿色能源所产生的低压直流电变换为符合直流母线电压需求的高压直流电，通过第一单向导通器件和第二单向导通器件的作用，与三相交流电路中的电能在母线位置实现有效融合，供曳引电机驱动器使用，与现有技术相比省去了三相正弦交流逆变器，提高了绿色能源的利用率，同时降低了系统制造成本，且驱动控制器和轿厢所需的低压直流电源通过连接在母线的DC/DC变换器直接变换得到，无需外接其他低压供电线路，简化了线路结构，可提高电梯控制装置的通用性，第一单向导通器件和第二单向导通器件均采用半导体单向导通器件，实现三相交流电路供电和风光蓄能电瓶供电的无扰动(零切换时间)切换。
以上对本发明所提供的一种风光节能电梯控制装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种风光节能电梯控制装置，包括轿厢，与三相交流电的线路相连的三相电源控制开关、三相整流滤波器，与三相整流滤波器输出端的直流母线相连的曳引电机驱动器，与所述曳引电机驱动器相连的曳引电机，以及控制输出端与所述三相电源控制开关、曳引电机驱动器、轿厢的控制接口相连的驱动控制器，其特征在于，还包括：
电连接于所述三相整流滤波器输出端的直流母线上的第一单向导通器件；
用于存储风能或太阳能发电系统所产生的电能的风光蓄能电瓶；
设置于所述风光蓄能电瓶的输出端的直流逆变升压器；
电连接于所述风光蓄能电瓶和所述直流逆变升压器之间，与所述驱动控制器的控制输出端相连的电瓶输入控制开关；
输入端电连接于所述直流逆变升压器输出端，且输出端电连接于所述直流母线的第二单向导通器件；
连接于所述直流母线，电流输出端分别与所述轿厢和驱动控制器相连，用于降压的DC/DC变换器。
2.如权利要求1所述的风光节能电梯控制装置，其特征在于，所述三相整流滤波器的输出电压高于所述直流逆变升压器的输出电压。
3.如权利要求1所述的风光节能电梯控制装置，其特征在于，所述第一单向导通器件和第二单向导通器件均为半导体单向导通器件。
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