CN113078868B - 一种节能控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明还提供一种节能控制系统和方法，采集能量协调板(1)各个端口电压，当U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs时，控制将电源接通耗能负载(4)的回路以及驱动器(3)的回路以采用市电为耗能负载(4)和电机供电；当U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_c时，控制接通电源和耗能负载(4)的回路以采用市电为负载供电，且控制能量协调板(1)接通储能模块(2)和驱动器(3)之间的回路以将电机产生的反电动势变为储能模块(2)的输入电压为储能模块(2)充电，实现能量回收。对耗能负载供电和电机能量吸收两条回路都做了冗余设计，能大幅提高设备不间断运行时间，提高工作效率，降低维护成本。

Description

一种节能控制系统和方法

技术领域

本发明涉及能量回收技术领域，尤其涉及节能控制系统和方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人口老龄化问题日趋严重，对医疗水平提高的需求也日益加剧，国内康复训练设备还处在高速发展阶段，对于将来大量的康复设备和在环境污染的大背景下，在康复设备中应用节能技术很有意义，现有的技术大多是将制动能量通过电阻等耗能设备消耗掉，浪费了一部分能源。现有的节能装置采用蓄电池回收能量，因为电池特性的原因不能快速充放电，而且寿命有限。另外蓄电池能量存在能量衰减需更换，电池回路故障时缺少了相应的冗余电源回路设计。

发明内容

本发明提供一种节能控制系统和方法，旨在解决现有技术中能量回收装置寿命短成本高等技术问题。

一种节能控制系统，包括：

能量协调板，能量协调板包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一端口用于连接电源，第三端口用于连接一电机的驱动器，第四端口用于连接一耗能负载；

储能模块，储能模块连接能量协调板的第二端口；

能量协调板包括：

电压采集模块，用于于电源接通时采集第一端口的第一电压U_dc1、第二端口的第二电压U_c和第三端口的第三电压U_dc2；

处理模块，连接电压采集模块，处理模块包括：

参数配置单元，用于预先设置一最低放电电压U_cs和满电电压U_cm；

判断单元，连接参数预设单元，用于判断第一电压U_dc1、第二电压U_c和第三电压U_dc2之间的关系，并输出判断结果；

命令产生单元，连接判断单元，用于根据判断结果产生不同的控制指令；

驱动模块，连接处理模块，用于根据控制命令选择执行以下驱动动作中的一个：

接通电源与耗能负载的电路以及电源与驱动器的电路以采用电源为耗能负载和电机供电的第一驱动动作；或者，接通电源和耗能负载的电路以采用电源为耗能负载供电，同时接通储能模块和驱动器之间的电路以将电机产生的反电动势变为储能模块的输入电压为储能模块充电的第二驱动动作；接通储能模块与耗能负载的电路以及储能模块与驱动器的电路，以使用储能模块为耗能负载和电机供电的第三驱动动作。

进一步的，判断结果为U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs时，命令产生单元产生的控制指令用于控制驱动模块执行第一驱动动作；

当判断结果为U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_cs时，命令产生单元产生的控制指令用于控制驱动模块执行第二驱动动作；以及

当判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c<U_cm时，命令产生单元产生的控制指令用于控制驱动模块执行第三驱动动作。

进一步的，能量协调模块还包括第五端口，第五端口用于连接一泄放电阻；

命令产生单元还用于在判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c≥U_cm时，产生一控制命令，以控制驱动模块执行接通驱动器和泄放电阻之间的电路的第四驱动动作，以释放电机产生的能量。

进一步的，能量协调板还包括第一开关管(V1)、第二开关管(V2)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)、第五开关管(V5)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)；驱动模块分别连接第一开关管(V1)至第七开关管(V7)的基极；

第二开关管(V2)的集电极和第一开关管(V1)的集电极二者的连接端点通过第一端口连接电源；

第二开关管(V7)的集电极和第一开关管(V1)的发射极二者的连接端点通过第四端口连接耗能负载；

第二开关管(V2)的发射极与第三开关管(V3)的集电极、第四开关管(V4)的集电极连接；

第三开关管(V3)的发射极通过第三端口连接电机的驱动器；

第四开关管(V4)的发射极与第五开关管(V5)的集电极、第六开关管(V6)的集电极连接；

第五开关管(V5)的发射极和第七开关管(V7)的发射极二者的连接端点通过第二端口连接储能模块；

第六开关管(V6)的发射极通过第五端口连接泄放电阻；

第一驱动动作为驱动第一开关管(V1)至第三开关管(V3)，且第一开关管(V4)至第七开关管(V7)不导通；

第二驱动动作为驱动第三开关管(V3)至第五开关管(V5)、第七开关管(V7)导通，且第一开关管(V1)、第二开关管(V2)和第六开关管(V6)不导通；

第三驱动动作为驱动第一开关管(V1)、第三开关管(V3)至第五开关管(V5)导通，且第二开关管(V2)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)不导通；

第四驱动动作为驱动第一开关管(V1)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)和第六开关管(V6)导通，且第二开关管(V2)、第五开关管(V5)和第七开关管(V7)不导通。

进一步的，第一开关管(V1)、第二开关管(V2)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)、第五开关管(V5)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)均为NPN型晶体管。

进一步的，储能模块为超级电容器。

进一步的，处理模块还包括故障检测单元，故障检测单元用于连接命令产生单元，并用于根据第二端口的第二电压U_c的大小和变化率判断储能模块是否出现故障；

命令产生单元用于在判断结果为U_dc1≤U_dc2、U_c<U_cm并且储能模块出现故障时产生的控制命令，以控制驱动模块执行第四驱动动作。

一种节能控制方法，使用前述的一种节能控制系统，包括如下步骤：

步骤A1，电源接通能量协调板的第一端口；

步骤A2，电压采集模块采集第一端口的第一电压U_dc1、第二端口的第二电压U_c和第三端口的第三电压U_dc2；

步骤A3，判断单元判断第一电压U_dc1、第二电压U_c和第三电压U_dc2之间的关系，并输出判断结果；

步骤A4，用于根据判断结果产生不同的控制指令；

步骤A5，驱动模块根据控制命令选择执行以下驱动动作中的一个：

接通电源与耗能负载的电路以及电源与驱动器的电路以采用电源为耗能负载和电机供电的第一驱动动作；或者，

接通电源和耗能负载的电路以采用电源为耗能负载供电，同时接通储能模块和驱动器之间的电路以将电机产生的反电动势变为储能模块的输入电压为储能模块充电的第二驱动动作；或者，

接通储能模块与耗能负载的电路以及储能模块与驱动器的电路，以使用储能模块为耗能负载和电机供电的第三驱动动作。

进一步的，在步骤A5中，当判断结果为U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs时，命令产生单元产生的控制指令用于控制驱动模块(13)执行第一驱动动作；

当判断结果为U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_cs时，命令产生单元产生的控制指令用于控制驱动模块执行第二驱动动作；以及

当判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c<U_cm时，命令产生单元产生的控制指令用于控制驱动模块执行第三驱动动作。

进一步的，能量协调模块还包括第五端口，第五端口用于连接一泄放电阻(8)；

在步骤A5中，命令产生单元用于在判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c≥U_cm时，产生控制命令，以控制驱动模块执行接通驱动器和泄放电阻之间的电路的第四驱动动作，以释放电机产生的能量。

本发明的有益技术效果是：通过本发明设计的一种节能控制系统和方法，对耗能负载供电和电机能量吸收两条回路都做了冗余设计，能大幅提高设备不间断运行时间，提高工作效率，降低维护成本。

附图说明

图1为本发明一种节能控制系统的其中一种回路导通方式；

图2为本发明一种节能控制系统的另一种回路导通方式；

图3为本发明一种节能控制系统的其中一种回路导通方式；

图4为本发明一种节能控制系统的其中一种回路导通方式；

图5为本发明一种节能控制系统的模块示意图；

图6为本发明一种节能控制系统的能量协调版的电路示意图；

图7为本发明一种节能控制系统的处理模块示意图；

图8为本发明一种节能控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参见图1-7，一种节能控制系统，其特征在于，包括：

能量协调板(1)，能量协调板包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一端口用于连接电源，第三端口用于连接一电机的驱动器(3)，第四端口用于连接一耗能负载(4)；

储能模块(2)，储能模块(2)连接能量协调板的第二端口；

能量协调板(1)包括：

电压采集模块(11)，用于于电源接通时采集第一端口的第一电压U_dc1、第二端口的第二电压U_c和第三端口的第三电压U_dc2；

处理模块(12)，连接电压采集模块(11)，处理模块(12)包括：

参数配置单元(121)，用于预先设置一最低放电电压U_cs和满电电压U_cm；

判断单元(122)，连接参数配置单元(122)，用于判断第一电压U_dc1、第二电压U_c和第三电压U_dc2之间的关系，并输出判断结果；

命令产生单元(123)，连接判断单元(122)，用于根据判断结果产生不同的控制指令；

驱动模块(13)，连接处理模块(12)，用于根据控制命令选择执行以下驱动动作中的一个：

接通电源与耗能负载(4)的电路以及电源与驱动器(3)的电路以采用电源为耗能负载(4)和电机供电的第一驱动动作；或者，接通电源和耗能负载(4)的电路以采用电源为耗能负载(4)供电，同时接通储能模块(2)和驱动器(3)之间的电路以将电机产生的反电动势变为储能模块(2)的输入电压为储能模块(2)充电的第二驱动动作，第二驱动动作的执行实现能量回收；以及

接通储能模块(2)与耗能负载(4)的电路以及储能模块(2)与驱动器(3)的电路，以使用储能模块(2)为耗能负载(4)和电机供电的第三驱动动作。

进一步的，当判断结果为U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs时，命令产生单元(123)产生的控制指令用于控制驱动模块(13)执行第一驱动动作；

当判断结果为U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_cs时，命令产生单元(123)产生的控制指令用于控制驱动模块(13)执行第二驱动动作；以及

当判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c<U_cm时，命令产生单元(123)产生的控制指令用于控制驱动模块(13)执行第三驱动动作。

进一步的，能量协调模块还包括第五端口，第五端口用于连接一泄放电阻(8)；

命令产生单元(123)用于在判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c≥U_cm时，产生控制命令，以控制驱动模块(13)执行接通驱动器(3)和泄放电阻(8)之间的电路的第四驱动动作，以释放电机产生的能量。

进一步的，能量协调板(1)还包括第一开关管(V1)、第二开关管(V2)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)、第五开关管(V5)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)；驱动模块(13)分别连接第一开关管(V1)至第七开关管(V7)的基极；

第二开关管(V2)的集电极和第一开关管(V1)的集电极二者的连接端点通过第一端口连接电源；

第二开关管(V7)的集电极和第一开关管(V1)的发射极二者的连接端点通过第四端口连接耗能负载(4)；

第二开关管(V2)的发射极与第三开关管(V3)的集电极、第四开关管(V4)的集电极连接；

第三开关管(V3)的发射极通过第三端口连接电机的驱动器(3)；

第四开关管(V4)的发射极与第五开关管(V5)的集电极、第六开关管(V6)的集电极连接；

第五开关管(V5)的发射极和第七开关管(V7)的发射极二者的连接端点通过第二端口连接储能模块(2)；

第六开关管(V6)的发射极通过第五端口连接泄放电阻(8)；

第一驱动动作为驱动第一开关管(V1)至第三开关管(V3)，且第一开关管(V4)至第七开关管(V7)不导通；

第二驱动动作为驱动第三开关管(V3)至第五开关管(V5)、第七开关管(V7)导通，且第一开关管(V1)、第二开关管(V2)和第六开关管(V6)不导通；

第三驱动动作为驱动第一开关管(V1)、第三开关管(V3)至第五开关管(V5)导通，且第二开关管(V2)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)不导通；

第四驱动动作为驱动第一开关管(V1)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)和第六开关管(V6)导通，且第二开关管(V2)、第五开关管(V5)和第七开关管(V7)不导通。

进一步的，第一开关管(V1)、第二开关管(V2)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)、第五开关管(V5)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)均为NPN型晶体管。

进一步的，储能模块(2)为超级电容器。

进一步的，处理模块(12)还包括故障检测单元(124)，故障检测单元(9)用于连接命令产生单元(123)，并用于根据第二端口的第二电压U_c的大小和变化率判断储能模块(2)是否出现故障；

命令产生单元(123)用于在判断结果为U_dc1≤U_dc2、U_c<U_cm并且储能模块(2)出现故障时产生的控制命令，以控制驱动模块(13)执行第四驱动动作。

具体的，电源为市电，市电和能量协调板(1)之间设置有开关，当开关闭合时，市电为能量协调板(1)上电。

具体的，如图1所示，当U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs说明超级电容器的电压不足，不满足最低放电要求，此时直接采用市电为耗能负载例如康复机器人和及其电机提供电能。

具体的，如图2所示，当U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_cs时，此时电机降速过程中或者阻抗过程中产生反电动势，即电机产生电能，将电机产生的电能直接为超级电容器充电，进行能量回收，达到节约电能的目的。

具体的，如图4所示，当U_dc1≤U_dc2且U_c<U_cm时，超级电容器达到放电要求，切换电路使得超级电容器为耗能负载例如康复机器人提供电能，还为电机的运行提供电能，进一步节省电能，使回收的电能得到利用。

具体的，如图3所示，U_dc1≤U_dc2且U_c≥U_cm，由于超级电容器已经达到满电电压，由于电机降速过程中或者阻抗过程中产生反电动势，即电机产生电能，无法进行能回收，通过泄放电阻(8)将能量释放掉。

具体的，在超级电容器损坏时，电机产生电能也直接通过泄放电阻(8)将能量释放掉，继续由市电为耗能负载进行供电。

本发明通过能量回收方式吸收电机发电状态下产生的能量，考虑到采用电池本身特性(寿命和充放电电流等)参数的限制，本发明采用超级电容器作为储能装置。超级电容储存的能量优先提供给耗能设备使用，待超级电容器能量耗尽或故障时可自动切换到正常市电供电回路。同时为了防止超级电容回路的故障，依然保留泄放电阻回路。本专利对耗能负载供电和电机能量吸收两条回路都做了冗余设计，能大幅提高设备不间断运行时间，储能回路采用超级电容器极大的增加设备的使用寿命和减小了维护成本。

具体的，处理模块(12)为中央处理器。

具体的，电压采集模块(11)包括第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器以及AD采样芯片(111)，第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端和第三运算放大器输出端均与AD采样芯片(14)连接，AD采样芯片(111)的输出端与处理模块(12)连接。

第一运算放大器的一输入端连接第一端口，另一输入端连接第一运算放大器的输出端形成反馈电路，采集第一端口的第一电压U_dc1。

第二运算放大器的一输入端连接第二端口，另一输入端连接第二运算放大器的输出端形成反馈电路，采集第二端口的第二电压U_c。

第三运算放大器的一输入端连接第三端口，另一输入端连接第三运算放大器的输出端形成反馈电路，采集第三端口的第三电压U_dc2。

AD采样芯片(111)将获取的电压模拟信号转换成数字信号传输给处理模块(12)。

参见图8，本发明还提供一种节能控制方法，使用前述的一种节能控制系统，包括如下步骤：

步骤A1，电源接通能量协调板(1)的第一端口；

步骤A2，电压采集模块(11)采集第一端口的第一电压U_dc1、第二端口的第二电压U_c和第三端口的第三电压U_dc2；

步骤A3，判断单元(122)判断第一电压U_dc1、第二电压U_c和第三电压U_dc2之间的关系，并输出判断结果；

步骤A4，用于根据判断结果产生不同的控制指令；

步骤A5，驱动模块(13)根据控制命令选择执行以下驱动动作中的一个：

接通电源与耗能负载(4)的电路以及电源与驱动器(3)的电路以采用电源为耗能负载(4)和电机供电的第一驱动动作；

或者，根据第二控制命令接通电源和耗能负载(4)的电路以采用电源为耗能负载(4)供电，同时接通储能模块(2)和驱动器(3)之间的电路以将电机产生的反电动势变为储能模块(2)的输入电压为储能模块(2)充电的第二驱动动作，以实现能量回收；

或者，接通储能模块(2)与耗能负载(4)的电路以及储能模块(2)与驱动器(3)的电路，以使用储能模块(2)为耗能负载(4)和电机供电的第三驱动动作。

进一步的在步骤A5中，当判断结果为U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs时，命令产生单元(123)产生的控制指令用于控制驱动模块(13)执行第一驱动动作；

当判断结果为U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_cs时，命令产生单元(123)产生的控制指令用于控制驱动模块(13)执行第二驱动动作；以及

当判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c<U_cm时，命令产生单元(123)产生的控制指令用于控制驱动模块(13)执行第三驱动动作。

进一步的，能量协调模块还包括第五端口，第五端口用于连接一泄放电阻(8)；

在步骤A5中，命令产生单元(123)用于在判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c≥U_cm时，产生控制命令，以控制驱动模块执行接通驱动器(3)和泄放电阻(8)之间的电路的第四驱动动作，以释放电机产生的能量。

具体的，市电上电后，控制系统还进行自检。具体的，控制系统还进行相关参数设置，例如设置最低电压放电U_cs、满电电压U_cm等参数。

具体的，当存在对耗能负载(4)执行停机的控制指令，控制模块(7)控制市电或超级电容器停止对耗能负载(4)和驱动器(2)供电。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能控制系统，其特征在于，包括：

能量协调板(1)，所述能量协调板包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口用于连接电源，所述第三端口用于连接一电机的驱动器(3)，所述第四端口用于连接一耗能负载(4)；

储能模块(2)，所述储能模块(2)连接所述能量协调板的第二端口；

所述能量协调板(1)包括：

电压采集模块(11)，用于所述电源接通时采集所述第一端口的第一电压U_dc1、所述第二端口的第二电压U_c和所述第三端口的第三电压U_dc2；

处理模块(12)，连接所述电压采集模块(11)，所述处理模块(12)包括：

参数配置单元(121)，用于预先设置一最低放电电压U_cs和满电电压U_cm；

判断单元(122)，连接所述参数配置单元(121)，用于判断所述第一电压U_dc1、所述第二电压U_c和所述第三电压U_dc2之间的关系，并输出判断结果；

命令产生单元(123)，连接所述判断单元(122)，用于根据所述判断结果产生不同的控制指令；

驱动模块(13)，连接所述处理模块(12)，用于根据所述控制指令选择执行以下驱动动作中的一个：

接通所述电源与所述耗能负载(4)的电路以及所述电源与所述驱动器(3)的电路以采用电源为所述耗能负载(4)和所述电机供电的第一驱动动作；或者，接通所述电源和所述耗能负载(4)的电路以采用所述电源为所述耗能负载(4)供电，同时接通所述储能模块(2)和所述驱动器(3)之间的电路以将所述电机产生的反电动势变为储能模块(2)的输入电压为所述储能模块(2)充电的第二驱动动作；接通所述储能模块(2)与所述耗能负载(4)的电路以及所述储能模块(2)与所述驱动器(3)的电路，以使用所述储能模块(2)为所述耗能负载(4)和所述电机供电的第三驱动动作。

2.如权利要求1所述的一种节能控制系统，其特征在于，当所述判断结果为U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs时，所述命令产生单元(123)产生的所述控制指令用于控制所述驱动模块(13)执行所述第一驱动动作；

当所述判断结果为U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_cs时，所述命令产生单元(123)产生的所述控制指令用于控制所述驱动模块(13)执行所述第二驱动动作；以及

当所述判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c<U_cm时，所述命令产生单元(123)产生的所述控制指令用于控制所述驱动模块(13)执行所述第三驱动动作。

3.如权利要求2所述的一种节能控制系统，其特征在于，所述能量协调模块还包括第五端口，所述第五端口用于连接一泄放电阻(8)；

所述命令产生单元(123)还用于在所述判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c≥U_cm时，产生一控制命令，以控制所述驱动模块(13)执行接通所述驱动器(3)和所述泄放电阻(8)之间的电路的第四驱动动作，以释放所述电机产生的能量。

4.如权利要求3所述的一种节能控制系统，其特征在于，所述能量协调板(1)还包括第一开关管(V1)、第二开关管(V2)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)、第五开关管(V5)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)；所述驱动模块(13)分别连接所述第一开关管(V1)至所述第七开关管(V7)的基极；

所述第二开关管(V2)的集电极和所述第一开关管(V1)的集电极二者的连接端点通过所述第一端口连接所述电源；

所述第二开关管(V2)的集电极和所述第一开关管(V1)的发射极二者的连接端点通过所述第四端口连接所述耗能负载(4)；

所述第二开关管(V2)的发射极与所述第三开关管(V3)的集电极、所述第四开关管(V4)的集电极连接；

所述第三开关管(V3)的发射极通过所述第三端口连接所述电机的所述驱动器(3)；

所述第四开关管(V4)的发射极与所述第五开关管(V5)的集电极、第六开关管(V6)的集电极连接；

所述第五开关管(V5)的发射极和所述第七开关管(V7)的发射极二者的连接端点通过所述第二端口连接所述储能模块(2)；

所述第六开关管(V6)的发射极通过第五端口连接所述泄放电阻(8)；

所述第一驱动动作为驱动所述第一开关管(V1)至所述第三开关管(V3)，且所述第一开关管(V1)至所述第七开关管(V7)不导通；

所述第二驱动动作为驱动所述第三开关管(V3)至所述第五开关管(V5)、所述第七开关管(V7)导通，且所述第一开关管(V1)、所述第二开关管(V2)和所述第六开关管(V6)不导通；

所述第三驱动动作为驱动所述第一开关管(V1)、所述第三开关管(V3)至所述第五开关管(V5)导通，且所述第二开关管(V2)、所述第六开关管(V6)和所述第七开关管(V7)不导通；

所述第四驱动动作为驱动所述第一开关管(V1)、第三开关管(V3)、所述第四开关管(V4)和所述第六开关管(V6)导通，且所述第二开关管(V2)、所述第五开关管(V5)和所述第七开关管(V7)不导通。

5.如权利要求4所述的一种节能控制系统，其特征在于，所述第一开关管(V1)、第二开关管(V2)、第三开关管(V3)、第四开关管(V4)、第五开关管(V5)、第六开关管(V6)和第七开关管(V7)均为NPN型晶体管。

6.如权利要求1所述的一种节能控制系统，其特征在于，所述储能模块(2)为超级电容器。

7.如权利要求3所述的一种节能控制系统，其特征在于，所述处理模块(12)还包括故障检测单元(124)，所述故障检测单元(124)用于连接所述命令产生单元(123)，并用于根据所述第二端口的第二电压U_c的大小以及变化率判断所述储能模块(2)是否出现故障；

所述命令产生单元(123)用于在所述判断结果为U_dc1≤U_dc2、U_c<U_cm并且所述储能模块(2)出现故障时产生的所述控制命令，以控制所述驱动模块(13)执行所述第四驱动动作。

8.一种节能控制方法，其特征在于使用如权利要求1-7任意一项所述的一种节能控制系统，包括如下步骤：

步骤A1，所述电源接通所述能量协调板(1)的第一端口；

步骤A2，电压采集模块(11)采集所述第一端口的第一电压U_dc1、所述第二端口的第二电压U_c和所述第三端口的第三电压U_dc2；

步骤A3，判断单元(122)判断所述第一电压U_dc1、所述第二电压U_c和所述第三电压U_dc2之间的关系，并输出判断结果；

步骤A4，用于根据所述判断结果产生不同的控制指令；

步骤A5，驱动模块(13)根据所述控制命令选择执行以下驱动动作中的一个：

接通所述电源与所述耗能负载(4)的电路以及所述电源与所述驱动器(3)的电路以采用电源为所述耗能负载(4)和所述电机供电的第一驱动动作；或者，

接通所述电源和所述耗能负载(4)的电路以采用所述电源为所述耗能负载(4)供电，同时接通所述储能模块(2)和所述驱动器(3)之间的电路以将所述电机产生的反电动势变为储能模块(2)的输入电压为所述储能模块(2)充电的第二驱动动作；或者，

接通所述储能模块(2)与所述耗能负载(4)的电路以及所述储能模块(2)与所述驱动器(3)的电路，以使用所述储能模块(2)为所述耗能负载(4)和所述电机供电的第三驱动动作。

9.如权利要求8所述的一种节能控制方法，其特征在于，

在所述步骤A5中，当所述判断结果为U_dc1>U_dc2且U_c<U_cs时，所述命令产生单元(123)产生的所述控制指令用于控制所述驱动模块(13)执行所述第一驱动动作；

当所述判断结果为U_dc1>U_dc2且U_cm≥U_c≥U_cs时，所述命令产生单元(123)产生的所述控制指令用于控制所述驱动模块(13)执行所述第二驱动动作；以及

当所述判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c<U_cm时，所述命令产生单元(123)产生的所述控制指令用于控制所述驱动模块(13)执行所述第三驱动动作。

10.如权利要求9所述的一种节能控制方法，其特征在于，所述能量协调模块还包括第五端口，所述第五端口用于连接一泄放电阻(8)；

在所述步骤A5中，所述命令产生单元(123)用于在所述判断结果为U_dc1≤U_dc2且U_c≥U_cm时，产生所述控制命令，以控制所述驱动模块执行接通所述驱动器(3)和所述泄放电阻(8)之间的电路的第四驱动动作，以释放所述电机产生的能量。

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