KR101878216B1 - Elevator power control apparatus and elevator system having the same - Google Patents
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Abstract
엘리베이터 전력 제어 장치는 교류 전원과 연결된 전력 컨버터, 엘리베이터 모터와 연결된 전력 인버터, 상기 전력 컨버터 및 전력 인버터를 연결하는 DC 버스 및 상기 DC 버스에 병렬 연결된 평활 커패시터를 전기적으로 연결한 엘리베이터 드라이브 제어부, 복수의 직렬 연결 커패시터들을 포함하는 에너지 저장부, 및 상기 평활 커패시터의 양단과 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들의 양단을 병렬로 연결하여 상기 DC 버스 상의 전압과 동일한 전압을 유지하는 제1 노드 및 제2 노드를 포함한다. 따라서, 엘리베이터 전력 제어 장치는 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS)을 제어하는 별도의 ESS 제어회로 없이 에너지 저장 장치와 엘리베이터를 효율적으로 제어하고 계통 최대전력 크기의 축소와 이로 인한 계통 전력 설비 비용 절감 및 제품 가격 경쟁력을 강화시킬 수 있다.An elevator power control apparatus includes an electric power converter connected to an AC power source, a power inverter connected to an elevator motor, a DC bus connecting the power converter and the power inverter, and an elevator drive controller electrically connecting a smoothing capacitor connected in parallel to the DC bus, And a first node and a second node for connecting the opposite ends of the smoothing capacitor and both ends of the plurality of series-connected capacitors in parallel to maintain the same voltage as the voltage on the DC bus, including an energy storage unit including series connection capacitors do. Therefore, the elevator power control device efficiently controls the energy storage device and the elevator without a separate ESS control circuit that directly controls the DC voltage between the power converter and the power inverter to control the energy storage system (ESS) Thereby reducing the cost of grid power equipment and enhancing product price competitiveness.
Description
본 발명은 엘리베이터 전력 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)을 제어하는 별도의 ESS 제어회로 없이 에너지 저장 장치와 엘리베이터를 효율적으로 제어하고 계통 최대전력 크기의 축소와 이로 인한 계통 전력 설비 비용 절감 및 제품 가격 경쟁력을 강화시킬 수 있는 엘리베이터 전력 제어 장치 및 이를 포함하는 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an elevator power control technique, and more particularly, to an elevator power control technique, in which an ESS control circuit, which directly controls a DC voltage between a power converter and a power inverter to control an energy storage system (ESS) And an elevator system including the elevator power control device and the elevator power control device, which can efficiently control the elevator and reduce the maximum power size of the system, thereby reducing the cost of the grid electric power equipment and enhancing the product price competitiveness.
일반적으로, 엘리베이터는 고층건물에서 상하 방향으로 사람을 승차시켜 이동시키거나 화물을 적재하여 운송하는 역할을 한다. 엘리베이터는 그 고층건물에 형성된 승강로 내에서 구동장치인 권상기의 구동으로 상하 방향으로 이동함과 동시에 사람이 승차하거나 화물이 적재될 수 있는 소정의 공간을 갖는 엘리베이터가 상기 권상기에 연결되어 설치된다.Generally, an elevator serves to ride a person in a vertical direction in a high-rise building, or to carry and transport a cargo. The elevator is vertically moved by driving a hoisting machine, which is a driving device, in a hoistway formed in the high-rise building, and an elevator having a predetermined space in which a person can ride or load cargo can be connected to the hoisting machine.
또한, 일반적으로 직류 전동기를 대체하여 엘리베이터를 구동하기 위한 모터에 사용되는 3상 산업용 인버터는 벡터제어를 통해서 교류모터를 토크제어 할 수 있으며 엘리베이터, 크레인 및 와인더 등 여러 응용분야에 사용되고 있다.In addition, a three-phase industrial inverter, which is generally used for a motor for driving an elevator in place of a DC motor, can torque-control an AC motor through vector control and is used in various applications such as an elevator, a crane and a winder.
그러나, 종래의 엘리베이터 시스템은 에너지 저장장치 제어기와 엘리베이터 드라이브 제어기를 포함하며, 에너지 저장장치 제어기는 에너지 저장장치를 제어하기 위해 별도의 제어부를 필요로 한다. 여기에서, 에너지 저장장치 제어부는 전력 변환 소자 및 인덕터로 구성되는데 이는 전력 변환 효율을 감소시키는 원인이 되고 동작 소음을 발생시킬 뿐만 아니라, 엘리베이터 시스템의 복잡도를 증가시키고 에너지 저장장치의 제작 및 관리의 편의성을 감소시키는 문제점이 있다.However, a conventional elevator system includes an energy storage controller and an elevator drive controller, and the energy storage controller requires a separate controller to control the energy storage. Here, the energy storage device control unit is composed of a power conversion device and an inductor, which causes a reduction in the power conversion efficiency and not only generates operation noise, but also increases the complexity of the elevator system and facilitates the production and management of the energy storage device .
한국공개특허 제10-2008-0056190호는 엘리베이터 전력 시스템에 관한 것으로, 복수의 엘리베이터 승강 모터들을 구동하기 위한 전력 시스템에 대하여 개시한다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0056190 relates to an elevator power system, and discloses a power system for driving a plurality of elevator elevating motors.
한국등록특허 제10-0415747호는 엘리베이터의 제어장치에 관한 것으로, 충전에 의한 성에너지 절감효과를 손상시키지 않고, 저용량이고 값싼 2차전지를 사용한 성에너지효과 절감효과가 높은 엘리베이터의 제어장치를 제공하는 것에 대하여 개시한다.Korean Patent No. 10-0415747 relates to a control apparatus for an elevator, and provides a control apparatus for an elevator which is highly effective in reducing the energy-saving effect using a low-capacity and inexpensive secondary battery without impairing the effect of reducing the energy consumption due to charging .
본 발명의 일 실시예는 별도의 ESS 제어회로 없이 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 충방전량을 제어함으로써 계통 최대전력 크기의 축소와 이로 인한 계통 전력 설비 비용 절감 및 제품 가격 경쟁력을 강화시킬 수 있는 엘리베이터 전력 제어 장치를 제공하고자 한다.In one embodiment of the present invention, the DC voltage between the power converter and the power inverter is directly controlled without a separate ESS control circuit, thereby controlling the charge amount of the energy storage system (ESS) And to provide an elevator power control device capable of reducing the cost of the grid electric power facilities and enhancing the product price competitiveness.
본 발명의 일 실시예는 별도의 ESS 제어회로 없이 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 충방전량을 제어함으로써 별도의 ESS 제어회로 없이 엘리베이터의 전력을 효율적으로 제어할 수 있는 엘리베이터 전력 제어 장치를 제공하고자 한다.In one embodiment of the present invention, the DC voltage between the power converter and the power inverter is directly controlled without a separate ESS control circuit to control the charge amount of the energy storage system (ESS, Energy Storage System) The elevator power control apparatus can efficiently control the elevator power.
본 발명의 일 실시예는 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압과 이들 간에 연결된 에너지 저장 시스템의 DC 전압을 동일하게 제어하여 엘리베이터를 효율적으로 제어할 수 있는 엘리베이터 전력 제어 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an elevator power control apparatus capable of controlling the elevator efficiently by controlling the DC voltage between the power converter and the power inverter and the DC voltage of the energy storage system connected between them.
본 발명의 일 실시예는 ESS 제어회로 없이 에너지 저장 시스템에 포함된 복수의 커패시터들의 구성을 통해 엘리베이터를 효율적으로 제어할 수 있는 엘리베이터 전력 제어 장치를 제공하고자 한다. 예를 들어, 엘리베이터 전력 제어 장치는 복수의 커패시터들의 구성을 통해 에너지 저장 시스템의 일부가 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압과 전기적으로 끊기더라도 에너지 저장 시스템을 활용할 수 있다.An embodiment of the present invention is to provide an elevator power control apparatus capable of efficiently controlling an elevator through a configuration of a plurality of capacitors included in an energy storage system without an ESS control circuit. For example, the elevator power control apparatus can utilize the energy storage system even though a portion of the energy storage system is electrically disconnected from the DC voltage between the power converter and the power inverter through the configuration of the plurality of capacitors.
실시예들 중에서, 엘리베이터 전력 제어 장치는 교류 전원과 연결된 전력 컨버터, 엘리베이터 모터와 연결된 전력 인버터, 상기 전력 컨버터 및 전력 인버터를 연결하는 DC 버스 및 상기 DC 버스에 병렬 연결된 평활 커패시터를 전기적으로 연결한 엘리베이터 드라이브 제어부, 복수의 직렬 연결 커패시터들을 포함하는 에너지 저장부, 및 상기 평활 커패시터의 양단과 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들의 양단을 병렬로 연결하여 상기 DC 버스 상의 전압과 동일한 전압을 유지하는 제1 노드 및 제2 노드를 포함한다.Among the embodiments, the elevator power control apparatus includes a power converter connected to an AC power source, a power inverter connected to an elevator motor, a DC bus connecting the power converter and the power inverter, and an elevator electrically connecting a smoothing capacitor connected in parallel to the DC bus. A first node that connects the ends of the smoothing capacitor and both ends of the plurality of series-connected capacitors in parallel to maintain the same voltage as the voltage on the DC bus, And a second node.
일 실시예에서, 상기 엘리베이터 드라이브 제어부는 상기 엘리베이터 모터로부터 요청 전력이 발생되고 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제1 하한 임계치 이상이면 상기 전력 컨버터를 통해 변환된 전력과 상기 에너지 저장부의 충전 전력을 함께 상기 엘리베이터 모터에 제공할 수 있다.In one embodiment, the elevator drive control unit controls the power converted by the power converter and the charging power of the energy storage unit together with the request power from the elevator motor, and when the remaining charge amount of the energy storage unit is equal to or greater than the first lower limit threshold, Can be provided to an elevator motor.
상기 엘리베이터 드라이브 제어부는 상기 요청 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제2 하한 임계치 이상일 때까지 상기 전력 컨버터를 통해 변환된 전력과 상기 에너지 저장부의 충전 전력을 함께 상기 엘리베이터 모터에 제공할 수 있다.The elevator drive control unit may provide the elevator motor together with the power converted by the power converter and the charging power of the energy storage unit until the remaining charge amount of the energy storage unit is equal to or greater than the second lower limit threshold with respect to the requested power.
상기 엘리베이터 드라이브 제어부는 상기 요청 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제2 하한 임계치 미만이면 상기 에너지 저장부의 충전 전력 제공을 중단하고, 상기 엘리베이터 모터의 구동이 멈추거나 상기 엘리베이터 모터로부터 회생 전력이 수신되면 상기 회생 전력을 상기 에너지 저장부의 상기 제1 하한 임계치 이상으로 충전할 수 있다.The elevator drive control unit stops providing the charging power of the energy storage unit when the remaining charge amount of the energy storage unit is less than the second lower limit threshold with respect to the requested electric power and stops the driving of the elevator motor or the regenerative electric power from the elevator motor is received The regenerative power can be charged to the first lower limit threshold value of the energy storage unit.
상기 엘리베이터 드라이브 제어부는 상기 엘리베이터 모터로부터 회생 전력이 발생되고 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제1 상한 임계치 이하이면 상기 전력 컨버터를 통해 변환된 전력과 상기 엘리베이터 모터의 회생 전력을 함께 상기 에너지 저장부에 충전할 수 있다.The elevator drive control unit may charge the energy storage unit together with the electric power converted through the electric power converter and the regenerative electric power of the elevator motor when regenerative electric power is generated from the elevator motor and the remaining charge amount of the energy storage unit is below the first upper limit threshold, can do.
상기 엘리베이터 드라이브 제어부는 상기 회생 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제1 상한 임계치를 초과하면 상기 엘리베이터 모터의 회생 전력만을 상기 에너지 저장부에 충전할 수 있다.The elevator drive control unit can charge only the regenerative electric power of the elevator motor to the energy storage unit when the remaining charge amount of the energy storage unit exceeds the first upper limit threshold with respect to the regenerative electric power.
상기 엘리베이터 드라이브 제어부는 상기 회생 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제2 상한 임계치를 초과하면 상기 에너지 저장부의 전력 충전을 중단하고, 상기 회생 전력을 상기 전력 컨버터를 통해 교류 전원으로 제공할 수 있다.The elevator drive control unit may stop charging the power of the energy storage unit when the remaining charge amount of the energy storage unit exceeds the second upper limit threshold with respect to the regenerative power and provide the regenerated power as an AC power through the power converter .
일 실시예에서, 상기 에너지 저장부는 상기 엘리베이터 드라이브 제어부의 제어를 통해 상기 에너지 저장부의 충전잔량에 따라 상기 에너지 저장부의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the energy storage unit may further include a switch unit for switching the electrical connection of the energy storage unit according to the remaining charge amount of the energy storage unit through the control of the elevator drive control unit.
상기 스위치부는 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들의 양단에 연결되는 스위칭 소자들을 포함할 수 있다.The switch unit may include switching elements connected to both ends of the plurality of series-connected capacitors.
상기 스위치부는 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들을 그룹화하여 복수의 직렬 연결 커패시터 그룹들을 구성하고, 상기 복수의 직렬 연결 커패시터 그룹들 각각을 스위칭하는 공유 스위칭 소자들을 포함할 수 있다.The switch unit may include shared switching elements for grouping the plurality of series-connected capacitors to form a plurality of series-connected capacitor groups, and for switching each of the plurality of series-connected capacitor groups.
상기 스위치부는 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들을 그룹화하여 복수의 독립 커패시터 그룹들을 구성하고, 상기 복수의 독립 커패시터 그룹들 각각을 스위칭하는 비공유 스위칭 소자들을 포함할 수 있다.The switch unit may include non-shared switching elements for grouping the plurality of series-connected capacitors to form a plurality of independent capacitor groups, and for switching each of the plurality of independent capacitor groups.
상기 에너지 저장부는 상기 엘리베이터 드라이브 제어부의 제어를 통해 상기 에너지 저장부의 충방전을 제어하는 전자 차단기(MC, Magnetic Circuit breaker)를 포함할 수 있다.The energy storage unit may include a magnetic circuit breaker (MC) for controlling the charge and discharge of the energy storage unit through the control of the elevator drive control unit.
실시예들 중에서, 엘리베이터 시스템은 사용자의 요청에 따라 엘리베이터를 승강시키는 엘리베이터 모터, 교류 전원, 및 상기 교류 전원 및 상기 엘리베이터 모터와 전기적으로 연결된 엘리베이터 전력 제어 장치를 포함하고, 상기 엘리베이터 전력 제어 장치는 상기 교류 전원과 연결된 전력 컨버터, 상기 엘리베이터 모터와 연결된 전력 인버터, 상기 전력 컨버터 및 전력 인버터를 연결하는 DC 버스 및 상기 DC 버스에 병렬 연결된 평활 커패시터를 포함하는 엘리베이터 드라이브 제어부, 복수의 직렬 연결 커패시터들을 포함하는 에너지 저장부, 및 상기 평활 커패시터의 양단과 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들의 양단을 병렬로 연결하여 상기 DC 버스 상의 전압과 동일한 전압을 유지하는 제1 노드 및 제2 노드를 포함한다.In an embodiment, the elevator system includes an elevator motor for elevating the elevator according to a user's request, an ac power source, and an elevator power control device electrically connected to the ac power source and the elevator motor, An elevator drive control unit including a power converter connected to the AC power supply, a power inverter connected to the elevator motor, a DC bus connecting the power converter and the power inverter, and a smoothing capacitor connected in parallel to the DC bus, And an energy storage unit and a first node and a second node for connecting the both ends of the smoothing capacitor and both ends of the plurality of series-connected capacitors in parallel to maintain the same voltage as the voltage on the DC bus.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시 예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technique may have the following effects. It is to be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, as it is not meant to imply that a particular embodiment should include all of the following effects or only the following effects.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 전력 제어 장치는 별도의 ESS 제어회로 없이 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 충방전량을 제어함으로써 계통 최대전력 크기의 축소와 이로 인한 계통 전력 설비 비용 절감 및 제품 가격 경쟁력을 강화시킬 수 있다.The elevator power control apparatus according to an embodiment of the present invention can directly control the DC voltage between the power converter and the power inverter without a separate ESS control circuit to control the charge amount of the energy storage system (ESS) It is possible to reduce the size, thereby reducing the cost of grid power equipment and enhancing product price competitiveness.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 전력 제어 장치는 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)을 제어하는 별도의 ESS 제어회로 없이 에너지 저장 장치와 에너지 저장 시스템(ESS)을 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS)과 엘리베이터를 보다 효율적으로 운용할 수 있다.The elevator power control apparatus according to an embodiment of the present invention can directly control the DC voltage between the power converter and the power inverter to provide an energy storage device and an energy storage device without a separate ESS control circuit for controlling the energy storage system System (ESS) can be controlled to more efficiently operate energy storage system (ESS) and elevator.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 전력 제어 장치는 ESS 제어회로 없이 에너지 저장 시스템의 충방전을 제어할 수 있으므로 제품 가격 경쟁력을 강화시키고 제어 복잡도 감소, 제품의 신뢰성, 제작 및 관리의 편의성을 향상시킬 수 있다The elevator power control apparatus according to an embodiment of the present invention can control the charging and discharging of the energy storage system without the ESS control circuit, thereby enhancing the product price competitiveness, reducing the control complexity, improving the reliability of the product, Can
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 전력 제어 장치는 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압과 이들 간에 연결된 에너지 저장 시스템의 DC 전압을 동일하게 하면서 엘리베이터를 효율적으로 제어할 수 있다.The elevator power control apparatus according to an embodiment of the present invention can efficiently control the elevator while making the DC voltage between the power converter and the power inverter equal to the DC voltage of the energy storage system connected between them.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 전력 제어 장치는 ESS 제어회로 없이 에너지 저장 시스템에 포함된 복수의 커패시터들의 구성을 통해 엘리베이터를 효율적으로 제어할 수 있다.An elevator power control apparatus according to an embodiment of the present invention can efficiently control an elevator through a configuration of a plurality of capacitors included in an energy storage system without an ESS control circuit.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 전력 제어 장치는 복수의 커패시터들의 구성을 통해 에너지 저장 시스템의 일부가 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압과 전기적으로 끊기더라도 에너지 저장 시스템을 활용할 수 있다.The elevator power control apparatus according to an embodiment of the present invention can utilize the energy storage system even though a part of the energy storage system is electrically disconnected from the DC voltage between the power converter and the power inverter through the configuration of the plurality of capacitors.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 전력 제어 장치는 엘리베이터 드라이브 제어부에 의해 에너지 저장부와 연결된 스위치부를 조절하여 에너지 저장부의 충방전을 제어하고, 복수의 커패시터들과 연결된 전원 스위칭 소자 중 어느 하나에서 단선이 일어나도 다른 전원 스위칭 소자들을 통해 에너지 저장부의 충방전을 그대로 수행할 수 있어 복수의 커패시터들에 대한 관리 및 유지보수가 용이할 수 있다.The elevator power control apparatus according to an embodiment of the present invention controls the charging and discharging of the energy storage unit by controlling the switch unit connected to the energy storage unit by the elevator drive control unit and controls the charging and discharging of the power storage unit connected to the plurality of capacitors, The charge and discharge of the energy storage unit can be performed through the other power supply switching elements, so that the management and maintenance of the plurality of capacitors can be facilitated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 엘리베이터 전력 제어 장치를 설명하는 회로도이다.
도 3은 도 2의 에너지 저장부의 실시예들을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an elevator system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a circuit diagram illustrating the elevator power control apparatus shown in Fig. 1. Fig.
3 is a view for explaining embodiments of the energy storage unit of FIG.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an elevator system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 엘리베이터 시스템(100)은 교류 전원(110), 엘리베이터 전력 제어 장치(120), 엘리베이터 모터(130), 엘리베이터(140), 엘리베이터 줄(150) 및 엘리베이터 평행추(160)를 포함한다.1, an
교류 전원(110)은 교류(AC) 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공하여 엘리베이터 모터(130)가 사용자의 요청에 따라 엘리베이터(140)를 제어할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 교류 전원(110)은 3상 교류 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있다.The
엘리베이터 전력 제어 장치(120)는 교류 전원(110)에 의해 제공된 교류 전력 및 엘리베이터 모터(130)에 의해 제공된 회생 전력을 제어하여 엘리베이터(140)를 원활하게 작동시킬 수 있다. 즉, 엘리베이터 전력 제어 장치(120)는 교류 전원으로부터 3상 교류 전력을 공급받거나 또는 단상 교류 전원을 공급받을 수 있다. 또한, 엘리베이터 전력 제어 장치(120)는 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력을 공급받을 수 있다.The elevator
엘리베이터 모터(130)는 엘리베이터(140)의 가동을 위해 교류 전원(110)으로부터 요청 전력을 입력 받아 엘리베이터(140)를 승강시킨다. 또한, 엘리베이터 모터(130)는 엘리베이터(140)의 가동 과정에서 회생 전력을 생산하여 엘리베이터 전력 제어 장치(120) 또는 교류 전원(100)에 회생 전력을 제공한다. 엘리베이터 모터(130)는 엘리베이터(140)와 엘리베이터 평행추(160) 사이의 이동 속도와 방향을 제어할 수 있다. 여기에서, 요청 전력은 엘리베이터(140)의 가동을 위해 엘리베이터 모터(130)에 의하여 요구되는 전력으로서, 엘리베이터(140) 차체 내의 부하뿐만 아니라 엘리베이터(140)의 이동 속도와 방향에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 엘리베이터(140)는 엘리베이터(140) 차체가 가속되거나 평행추(160)의 무게보다 더 큰 부하 (즉, 무거운 부하)와 함께 상승하면 엘리베이터 모터(140)를 구동하기 위한 요청 전력이 발생되고, 엘리베이터(140) 차체가 감속되거나 평행추(160)의 무게보다 더 적은 부하 (즉, 가벼운 부하)와 함께 상승하면 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력이 생산될 수 있다.The
엘리베이터(140)는 엘리베이터 모터(130)로부터 AC 전원을 공급받아 엘리베이터 줄(150) 및 엘리베이터 평행추(160)를 통해 승강된다.The
이하, 엘리베이터 전력 제어 장치(120)에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.Hereinafter, the elevator
도 1에서, 엘리베이터 전력 제어 장치(120)는 전력 컨버터(121a), 전력 인버터(121b), DC 버스(121c), 평활 커패시터(121d), 엘리베이터 드라이브 제어부(121), 에너지 저장부(122), 제1 노드(123) 및 제2 노드(124)와 전기적으로 연결된다.1, the elevator
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 전력 컨버터(121a), 전력 인버터(121b), DC 버스(121c) 및 평활 커패시터(121d)와 전기적으로 연결된다.The elevator
전력 컨버터(121a)는 교류 전원(110)과 연결되고, 교류 전원(110)으로부터 3상 AC 전력을 입력받아 DC 전력으로 변환하여 DC 버스(121c)의 DC 전압을 제어할 수 있다. The
전력 컨버터(121a)는 도 1에 도시된 바와 같이, 병렬 연결된 트랜지스터(T)들과 다이오드(D)들을 포함하는 복수의 전력 트랜지스터 회로들을 포함한다. 예를 들어, 트랜지스터(T)는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor)에 해당할 수 있다. 전력 컨버터(121a)는 다이오드 정류회로와 다이나믹 브레이커(DB, Dynamic Breaker)(미도시)를 포함할 수 있습니다. 여기에서, DB는 운전중 정지 또는 비상정지시 사고 및 기계의 파손을 막기 위하여 발진 에너지를 저항으로 소모시켜 모터를 급정지시키는 기능을 말한다. 즉, 전력 컨버터(121a)의 다이오드 정류회로와 DB는 교류 전원(110)으로부터 공급받은 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 때 엘리베이터(140) 차체를 효율적으로 제어할 수 있도록 엘리베이터 모터(130)로 공급되는 전력을 제어할 때 이용될 수 있다.The
트랜지스터(T)의 제어된 전극 즉, 게이트나 베이스는 엘리베이터 드라이브 제어부(121)에 연결되어 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 순방향 역할을 수행하거나, DC 전력을 AC 전력으로 변환하는 역방향 역할을 수행할 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 전력 인버터(121a)의 전력 트랜지스터 회로들을 제어하여 교류 전원(110)으로부터 입력받은 3상 AC 전력을 DC 전력으로 컨버터(변환)할 수 있다. 여기에서, 변환된 DC 전력은 전력 컨버터(121a)와 전력 인버터(121b) 간에 연결되는 DC 버스(121c) 상으로 제공될 수 있다.A controlled electrode of the transistor T, i.e., a gate or a base, is connected to the elevator
전력 컨버터(121a)의 전력 트랜지스터 회로들은 회생 전력이 에너지 저장부(122)에 의해 저장될 수 없는 경우에는 엘리베이터 모터(130)에서 회생 전력을 DC 버스(121c)를 통해 제공받고 DC 전력을 AC 전력으로 변환(invert)하여 교류 전원(110)에 AC 전력을 공급할 수 있다.The power transistor circuits of the
예를 들어, 전력 컨버터(121a)는 PWM 전력 컨버터로 구현될 수 있고, PWM 전력 컨버터는 주어진 지령 전압과 동일한 크기 및 주파수를 갖는 기본파 전압 발생을 위해 각 상의 스위치를 턴온/턴오프 하는 구동 펄스를 생성할 수 있다. 여기에서, PWM 전력 컨버터는 불필요한 고조파나 스위칭 손실 등을 최소화하기 위해 스위칭 패턴을 결정할 수 있다. PWM 전력 컨버터는 3상 AC 전력에 대한 역률 제어 및 출력 전압의 크기를 제어하여 제어된 전력을 교류 전원(110)에 제공하거나 제공 받을 수 있다. For example, the
전력 인버터(110b)는 엘리베이터 모터(130)와 연결되고, 엘리베이터 모터(130)의 요청 전력에 관해 DC 버스(121c)를 통해 DC 전력을 입력 받아 3상 AC 전력으로 변환할 수 있다. 또는 엘리베이터 모터(130)의 회생 전력을 변환하여 DC 버스(121c)에 공급할 수도 있다. 전력 인버터(121b)는 도 1에 도시된 바와 같이, 병렬 연결된 트랜지스터(T)들과 다이오드(D)들을 포함하는 복수의 전력 트랜지스터 회로들을 포함한다. The power inverter 110b is connected to the
예를 들어, 트랜지스터(T)는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) 일 수 있다. 트랜지스터(T)의 제어된 전극 즉, 게이트나 베이스는 엘리베이터 드라이브 제어부(121)에 연결되어 DC 전력을 AC 전력으로 변환하는 순방향 역할을 수행하거나, AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 역방향 역할을 수행할 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 전력 인버터(121b)의 전력 트랜지스터 회로들을 제어하여 DC 버스(121c)를 통해 입력받은 DC 전력을 3상 AC 전력으로 변환할 수 있다. 3상 AC 전력은 전력 인버터(121a)를 통해 엘리베이터 모터(130)에 제공될 수 있다.For example, the transistor T may be an insulated gate bipolar transistor (IGBT). A controlled electrode of the transistor T, i.e., a gate or a base, is connected to the elevator
전력 인버터(110b)의 전력 트랜지스터 회로들은 엘리베이터 모터(130)가 구동할 때 발전되는 전력을 정류할 수 있다. 예를 들어, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)가 회생 전력을 생산하면 전력 인버터(121b) 내의 트랜지스터(T)들을 제어하여 엘리베이터 모터(130)에서 생산된 회생 전력을 DC 버스(121c) 상으로 제공하도록 한다. 이때, 평활 커패시터(121d)는 DC 버스(121c) 상에서 전력 인버터(121b)에 의해 제공된 변환 전력 즉, DC 전력을 평활화한다. DC 버스(121c) 상에 입력된 변환 전력 (즉, DC 전력)은 엘리베이터 드라이브 제어부(121)가 측정한 에너지 저장부(122)의 충전잔량에 따라 에너지 저장부(122)에 충전되거나 교류 전원(110)에 제공될 수 있다.The power transistor circuits of the power inverter 110b can rectify the electric power generated when the
평활 커패시터(121d)는 DC 버스(121c) 상을 가로 질러 연결된다. 평활 커패시터(121d)는 DC 버스(121c) 상에서 전력 컨버터(121a)에 의해 제공된 DC 전력(즉, 정류 전력)을 평활화(smoothing)할 수 있다. The smoothing
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력(즉, 3상 AC 전력)을 공급받아 교류 전원(110)에 전력을 제공하기 위해 전력 컨버터(121a)의 트랜지스터(T)들을 주기적으로 스위치하도록 게이팅 펄스들(gating pulses)을 생성하기 위해 펄스폭 변조(PWM, Pulse With Modulation) 방식을 이용할 수 있다. 여기에서, PWM은 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력이 공급되면 회생 전력에 대한 출력 전압의 기본파 크기를 제어하고, 출력 전압의 기본파 주파수를 제어하며, 고조파 성분을 저감시켜 교류 전원(110)에 제공할 수 있다.The elevator
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 3상 AC 전력 신호를 엘리베이터 모터(130)에 제공하기 위해 전력 인버터(121b)의 트랜지스터(T)들을 주기적으로 스위치하도록 게이팅 펄스들(gating pulses)을 생성하기 위해 펄스폭 변조(PWM, Pulse With Modulation) 방식을 이용할 수 있다. 여기에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 트랜지스터(T)들에 대한 게이팅 펄스들의 주파수와 크기를 조절하여 엘리베이터(140)의 이동 속도와 이동 방향을 제어할 수 있다.The
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량을 측정하고 측정된 충전잔량에 따라 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력 또는 엘리베이터 모터(130)에서 생산된 회생 전력을 충전하거나 충전잔량을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있도록 제어할 수 있다.The elevator
도 1에서, 에너지 저장부(122)는 직렬 연결 커패시터(122a)들을 포함할 수 있다. 에너지 저장부(122)는 복수의 병렬 연결 커패시터들을 포함할 수도 있다. 에너지 저장부(122)는 적어도 하나의 슈퍼 커패시터, 적어도 하나의 이차 전지 또는 충전지를 포함할 수 있다. 여기에서, 이차전지는 니켈-카드뮴(NiCd, nickel-cadmium) 전지, 납축전지(lead acid), 니켈 수소 축전지(NiMH, nickel-metal hydride), 리튬 이온(Li-ion) 전지, 리튬 이온 폴리머(Li-ion Polymer) 전지, 금속 전극(metal electrode) 전지, 니켈-아연(nickel-zinc) 전지, 이산화 아연/알카라인/망간(zinc/alkaline/manganese dioxide) 전지, 브롬화 아연 흐름(zinc bromine flow) 전지, 바나듐 흐름(vanadium flow) 전지 및 황화 나트륨(sodium-sulfur) 전지 중 어느 하나에 해당할 수 있다. 에너지 저장부(122)는 에너지 저장 장치로서 비교적 가격이 저렴한 복수의 커패시터(122a)들을 배치하기 때문에 작업자의 유지 및 보수가 용이할 뿐만 아니라 유지 및 보수에 대한 비용을 절감시킬 수 있다.In FIG. 1, the
도 1에 도시되지 않았지만, 에너지 저장부는 엘리베이터 드라이브 제어부의 제어를 통해 상기 에너지 저장부의 충방전을 제어하는 전자 차단기(MC, Magnetic Circuit breaker)(미도시)를 배치할 수 있다. 여기에서, 전자 차단기는 주회로가 특정 정격 절연전압 이하, 특정 주파수의 회로에 사용되어 모터의 시동, 정지 및 먼 곳에서의 제어를 할 수 있는 전기 기기 장치로서, 모두 수평 동작형으로 MOLD부분과 금속부분이 합리적으로 조합되어 있어 전자석의 원리를 이용하여 주접점을 개로 및 폐로 함으로서 모터의 시동, 정지 및 각종 시퀀스 구성을 위한 제어장치에 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 전자 차단기는 에너지 저장부(122)의 복수의 커패시터들(122a) 양단에 배치될 수 있다. 전자 차단기는 엘리베이터 드라이브 제어부(121)의 제어에 의해 주접점을 개로 및 폐로하여 전력 컨버터(121a)에 의해 변환된 전력 또는 엘리베이터 모터(130)에서 공급되는 회생 전력을 에너지 저장부(122)의 복수의 커패시터들(122a)에 충전할거나 에너지 저장부(122)에 충전된 충전 전력을 엘리베이터 모터(130)로 공급할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the energy storage unit may include a magnetic circuit breaker (MC) for controlling charge and discharge of the energy storage unit through the control of the elevator drive control unit. Here, the electric circuit breaker is an electric device in which the main circuit is used for a circuit of a specific frequency or lower, under a specific rated insulation voltage, and can start, stop and control the motor at a remote place. Metal parts are rationally combined and the main contacts are opened and closed by using the principle of the electromagnet, so that the present invention can be applied to a control device for starting and stopping motors and configuring various sequences. Therefore, in the present invention, the electronic circuit breaker may be disposed at both ends of the plurality of
제1 노드(123) 및 제2 노드(124)는 평활 커패시터(121d)의 양단과 복수의 직렬 연결 커패시터(122a)들의 양단을 병렬로 연결하여 DC 버스(121c) 상의 전압과 동일한 전압을 유지할 수 있다. 제1 노드(123) 및 제2 노드(124)는 엘리베이터 드라이브 제어부(121)에 의해 교류 전원(110)에서 제공되는 전력을 에너지 저장부(122)에 충전하거나 엘리베이터 모터(130)에서 생산되는 회생 전력을 에너지 저장부(122)에 충전하거나 에너지 저장부(122)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공하기 위해서 제1 노드(123) 및 제2 노드(124)와 DC 버스(121c) 상의 전압을 동일하게 유지하도록 제어할 수 있다.The
이하, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)를 통해 에너지 저장부(122)의 충방전에 대한 상세한 설명은 도 2에서 설명한다.Hereinafter, the charging / discharging of the
도 2는 도 1에 있는 엘리베이터 전력 제어 장치를 설명하는 회로도이다.Fig. 2 is a circuit diagram illustrating the elevator power control apparatus shown in Fig. 1. Fig.
도 2에서, 엘리베이터 전력 제어 장치(120)에 있는 에너지 저장부(122)는 복수의 커패시터들(122a)과 스위치부(122b)를 포함하고, 나머지 구성요소들은 도 1에 있는 구성요소들과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명을 생략한다. 이하, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)에 의한 에너지 저장부(122)의 제어 방식을 설명한다.2, the
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)로부터 소비전력에 대한 요청 전력이 발생되고 에너지 저장부(121)의 충전잔량이 제1 하한 임계치 이상이면, 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력과 에너지 저장부(122)의 충전 전력을 함께 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있다. The elevator
여기에서, 요청 전력은 전력센서를 통해 측정되거나 또는 추정될 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량을 충전센서를 통해 측정할 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 기 설정된 제1 하한 임계치, 제2 하한 임계치, 제1 상한 임계치 및 제2 상한 임계치를 기준으로 에너지 저장부(122)의 충전잔량을 측정할 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제1 하한 임계치와 제1 상한 임계치 사이에 존재하면 에너지 저장부(122)에 충방전을 모두 수행할 수 있다. 제1 하한 임계치는 에너지 저장부(122)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공(방전)할 수 있는 여부를 판단하는 기준 임계치를 의미한다.Here, the requested power can be measured or estimated through the power sensor. The elevator
예를 들어, 엘리베이터 모터(130)에서 요청 전력이 80kw이고, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)가 교류 전원(110)으로부터 최대 50kw 전력을 제공을 받을 수 있다고 가정할 때, 에너지 저장부(122)이 충전잔량이 제1 하한 임계치 이상이면, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 교류 전원(110)으로부터 제공받은 50kw 와 에너지 저장부(122)의 충전 전력 중 30kw를 엘리베이터 모터(130)에 함께 제공할 수 있도록 제어할 수 있다. 여기에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부의 충전잔량이 제1 하한 임계치 이상일 때 엘리베이터 모터(130)로부터 요청 전력을 수신하였기 때문에 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치에 도달할 때까지 계속하여 에너지 저장부(122)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있다.Assuming, for example, that the requested power in the
일 실시예에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 요청 전력에 관해 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치 이상일 때까지 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력과 에너지 저장부(122)의 충전 전력을 함께 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있다. 여기에서, 제2 하한 임계치는 엘리베이터 모터(130)가 제1 하한 임계치 이상에서 요청 전력을 요구한 경우에 에너지 저장부(122)에 충전된 전력이 제1 하한 임계치 미만으로 떨어지더라도 엘리베이터 모터(130)에 지속적으로 전력을 제공할 수 있는 한계 값을 의미한다.In one embodiment, the elevator
예를 들어, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)에서 소비되는 전력이 80kw이고, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)가 교류 전원(110)으로부터 50kw 전력을 제공을 받았다고 가정할 때, 에너지 저장부(122)의 전력 방전이 제1 하한 임계치 이상에서 시작되어 현재 충전잔량이 제2 하한 임계치 이상이면, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 교류 전원(110)으로부터 제공받은 50kW 와 에너지 저장부(122)의 충전 전력 30kW의 전력을 엘리베이터 모터(230)에 함께 제공할 수 있도록 제어할 수 있다. 여기에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 전력 방전이 제1 하한 임계치 이상에서 시작되어 현재 충전잔량이 제2 하한 임계치 이상 상황에서 엘리베이터 모터(130)로부터 요청 전력을 수신하였기 때문에 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치 도달할 때까지 지속적으로 에너지 저장부(122)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있다.For example, when the elevator
하지만, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 현재 충전잔량이 제1 하한 임계치와 제2 하한 임계치 사이에 존재할 때 엘리베이터 모터(130)로부터 요청 전력을 수신하면 에너지 저장부(122)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 없다. 이는 에너지 저장부(122)에 최소한의 전력량만 충전되어 있기 때문에 이를 엘리베이터 모터(130)에 제공하기 어렵기 때문이다.The elevator
일 실시예에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 요청 전력에 관해 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치 미만이면 에너지 저장부(122)의 충전 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공하는 것을 중단할 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 측정된 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치 미만이면 에너지 저장부(122)에 충전된 전력이 소량 남고 전력이 곧 방전됨에 따라 에너지 저장부(122)의 충전 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공하는 것을 중단하도록 제어할 수 있다.In one embodiment, the elevator
따라서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치 미만이면 에너지 저장부(122)의 충전 전력을 엘리베이터 모터(130)로 제공하는 것을 중단하고 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력 일부를 에너지 저장부(122)에 충전할 수 있다. 엘리베이터 모터(130)는 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력만을 제공받아 엘리베이터(140)를 승강시킬 수 있다.The elevator
예를 들어, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치 미만이고 엘리베이터 모터(130)에 비상상황 즉, 전력 공급 중단이 발생하면 에너지 저장부(122)의 충전잔량 유무와 관계없이 에너지 저장부(122)의 현재 충전잔량 모두를 엘리베이터 모터(130)에 공급하거나 엘리베이터 모터(130)를 구동할 수 있는 최소한의 전력을 공급함으로써 엘리베이터(140)를 이용하는 사용자가 비상상황에 대처할 수 있도록 할 수 있다.For example, the elevator
일 실시예에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)의 구동이 멈추거나 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력이 수신되면 회생 전력을 에너지 저장부(122)의 제1 하한 임계치 이상으로 충전할 수 있다. 여기에서, 제1 하한 임계치는 에너지 저장부(122)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있는 시점 즉, 최소한의 전력 제공 한계 값으로 제1 하한 임계치 이상 전력이 충전되어 있어야만 엘리베이터 모터(130)에 전력을 공급할 수 있다.The elevator
또한, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)의 회생 전력이 부족하면 교류 전원(110)으로부터 제공받은 전력 즉, 전력 컨버터(121a)를 통해 변화된 전력을 에너지 저장부(122)의 제1 하한 임계치 이상으로 충전할 수 있다.If the regenerative power of the
일 실시예에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력이 발생되고 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제1 상한 임계치 이하이면 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력과 엘리베이터 모터(130)의 회생 전력을 함께 에너지 저장부(122)에 충전할 수 있다. 여기에서, 제1 상한 임계치는 에너지 저장부(122)에 전력을 충전할 수 있는 여부를 판단하는 기준 임계치를 의미한다.In one embodiment, the
예를 들어, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제1 하한 임계치 이하일 때 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력과 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력을 공급받으면 전력 컨버터(121a)에서 변환된 전력과 회생 전력을 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 상한 임계치에 도달할 때까지 지속적으로 충전할 수 있다.For example, if the elevator
일 실시예에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 회생 전력에 관해 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제1 상한 임계치를 초과하면 엘리베이터 모터(130)의 회생 전력만을 에너지 저장부(122)에 충전할 수 있다. 여기에서, 제1 상한 임계치는 교류 전원(110)으로부터 전력을 공급받아 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력과 엘리베이터 모터(130)의 회생 전력이 함께 충전될 수 있는 한계 값을 의미한다.The
예를 들어, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 전력 충전이 제1 상한 임계치 이하에서 시작되어 현재 충전잔량이 제1 하한 임계치를 초과한 상황에서 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력을 공급받았기 때문에 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 상한 임계치 도달할 때까지 계속하여 에너지 저장부(122)에 전력을 충전할 수 있다.For example, the elevator
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 전력 충전이 제1 상한 임계치 이하에서 시작되어 현재 충전잔량이 제1 하한 임계치를 초과한 상황에서 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력과 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력을 공급받으면 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 엘리베이터 모터(130)의 회생 전력만을 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 하한 임계치에 도달할 때까지 계속하여 충전할 수 있다.The elevator
하지만, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 현재 충전잔량이 제1 상한 임계치를 초과한 상태에서 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력과 엘리베이터 모터(130)로부터 회생 전력이 공급되면 에너지 저장부(122)에 전력을 충전할 수 없다. 이는 에너지 저장부(122)에 현재 최대한의 전력량이 충전되어 있고 에너지 저장부(122)의 커패시터를 보호하기 위해 에너지 저장부(122)에 전력을 충전할 수 없다.However, the elevator
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제1 상한 임계치를 초과하면 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력은 에너지 저장부(122)에 충전되지 않도록 제어하고, 엘리베이터 모터(130)로부터 공급되는 회생 전력만을 에너지 저장부(122)에 충전할 수 있도록 제어할 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력을 저장부(122)에 충전하지 않고 전력 컨버터(121a)를 통해 교류 전원(110)으로 방출되도록 전력 컨버터(121a)를 제어할 수 있다.The elevator
일 실시예에서, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 회생 전력에 관해 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 상한 임계치를 초과하면 에너지 저장부(122)의 전력 충전을 중단하고, 회생 전력을 전력 컨버터(121a)를 통해 교류 전원(110)으로 제공할 수 있다. 여기에서, 제2 상한 임계치는 엘리베이터 모터(130)가 제1 상한 임계치 이상에서 회생 전력을 공급한 경우에 에너지 저장부(122)에 충전된 전력이 제1 상한 임계치 이상으로 상승하더라도 에너지 저장부(122)에 지속적으로 전력을 충전할 수 있는 한계 값을 의미한다.In one embodiment, the elevator
엘리베이터 드라이브 제어부(121)는 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 상한 임계치를 초과하면 회생 전력이 더 이상 에너지 저장부(122)에 충전되지 않도록 전력 컨버터(121a)를 통해 교류 전원(110)으로 방출하도록 제어할 수 있다. 에너지 저장부(122)의 충전잔량이 제2 상한 임계치를 초과하면 에너지 저장부(122)의 복수의 커패시터(122a)들은 과전압으로 그 동작을 멈출 수 있다. 따라서, 엘리베이터 드라이브 제어부(221)는 복수의 커패시터(122a)들이 과전압 보호 장치에 의해 그 동작이 정지되는 것을 막기 위하여 엘리베이터 모터(130)의 회생 전력을 전력 컨버터(121a)를 통해 교류 전원(110)으로만 방출하도록 제어할 수 있다.The elevator
일 실시예에서, 에너지 저장부(122)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 직렬 연결 커패시터(122a)들과 스위치부(122b)를 포함한다.In one embodiment, the
스위치부(122b)는 도 2에 도시된 바와 같이, 에너지 저장부(122)와 연결되어 엘리베이터 드라이브 제어부(121)의 제어를 통해 에너지 저장부(122)의 충전잔량에 따라 에너지 저장부(122)의 복수의 커패시터(122a)들과 전기적 연결을 스위칭할 수 있다. 여기에서, 스위치부(122b)는 전력 컨버터(121a)와 전력 인버터(121b) 즉, 두 개의 전압원을 결선 시킬 때 필요한 초기 충전 저항(미도시)이 각각의 스위칭 소자에 연결될 수 있다.2, the
예를 들어, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)가 스위치부(122b)를 턴온시키면 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력을 에너지 저장부(122)에 충전하거나, 엘리베이터 모터(130)에서 생산된 회생 전력을 에너지 저장부(122)에 충전할 수 있다. 반대로, 엘리베이터 드라이브 제어부(121)가 스위치부(122b)를 턴오프시키면 복수의 커패시터(122a)들과의 전기적 연결이 끊어져 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력을 에너지 저장부(122)에 충전할 수 없거나, 엘리베이터 모터(130)에서 생산된 회생 전력을 에너지 저장부(122)에 충전할 수 없도록 제어할 수 있다.For example, when the elevator
스위치부(121b)는 릴레이 스위칭 소자를 포함한 다양한 스위칭 소자를 사용할 수 있다. 이하, 스위치부(121b)에 대한 상세한 설명은 도 3에서 설명한다. The
도 3은 도 2의 에너지 저장부의 실시예들을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining embodiments of the energy storage unit of FIG.
도 3(a)는 스위치부(322b)가 복수의 직렬 연결 커패시터(322a)들의 양단을 연결한다고 가정하였다. 보다 구체적으로, 스위치부(322b)는 복수의 직렬 연결 커패시터들의 양단에 연결되는 스위칭 소자를 포함할 수 있다.3 (a) assumes that the
스위치부(322b)는 엘리베이터 드라이브 제어부(321)에 의해 스위칭 소자를 턴온/턴오프 시킬 수 있다.The
스위치부(322b)는 엘리베이터 드라이브 제어부(321)에 의해 에너지 저장부(322)의 충전잔량에 따라 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력 또는 엘리베이터 모터(130)에서 제공된 회생 전력을 에너지 저장부(322)에 충전하거나 에너지 저장부(322)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공하기 위해 스위칭 소자를 턴온 시킬 수 있다.The
스위치부(322b)는 엘리베이터 드라이브 제어부(321)에 의해 에너지 저장부의 충전잔량에 따라 에너지 저장부(322)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공하는 것을 중단하기 위해 스위칭 소자를 턴오프 시킬 수 있다.The
도 3(b)는 스위치부(322b)가 그룹화된 복수의 직렬 연결 커패시터(322a)들을 각각 연결한다고 가정하였다. 보다 구체적으로, 스위치부(322b)는 복수의 직렬 연결 커패시터(322a)들을 그룹화하여 복수의 직렬 연결 커패시터(322a) 그룹들을 구성하고, 복수의 직렬 연결 커패시터(322a) 그룹들 각각을 스위칭하는 공유 스위칭 소자(A)들을 포함할 수 있다. 여기에서, 공유 스위치 소자(A)는 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 커패시터 그룹들 간에 공통으로 사용되는 스위치 소자를 의미한다.3 (b) assumes that the
일 실시예에서, 스위치부(322b)는 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 직렬 연결 커패시터(322a)들을 그룹화하여 복수의 독립 커패시터(322a) 그룹들을 구성하고, 복수의 독립 커패시터 그룹들 각각을 스위칭하는 비공유 스위칭 소자(B)들을 포함할 수 있다. 여기에서, 비공유 스위칭 소자(B)들은 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 커패시터 그룹들 간에 공유하지 않고 복수의 독립 커패시터 그룹들 각각을 스위칭하는 스위치를 의미한다.In one embodiment, the
도 3(b)의 스위치부(322b)는 복수의 직렬 연결 커패시터(322a)들을 그룹화하여 독립 커패시터 그룹들(322a) 각각을 스위칭하는 공유(A) 및 비공유(B) 스위칭 소자들이 연결되어 있어 독립 커패시터 그룹(322a)들 중 어느 하나의 커패시터 그룹이 고장나거나 어느 스위칭 소자가 단선되어도 다른 스위칭 소자들을 통해 회생 전력 또는 전력 컨버터를 통해 변환된 전력을 에너지 저장부(322)의 커패시터(322a)에 충전하거나 에너지 저장부(322)의 커패시터(322a)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있다. 또한, 에너지 저장부(322)는 스위치부(322b)와 연결된 복수의 커패시터(322a)들에 대한 관리 및 유지보수가 용이할 수 있다.The
도 3(c)는 스위치부(322b)가 복수의 독립 커패시터(322a)들을 각각 연결한다고 가정하였다. 보다 구체적으로, 스위치부(322b)는 복수의 독립 커패시터(322a)들 각각의 양단에 배치되는 스위칭 소자를 포함할 수 있다.3 (c) assumes that the
스위치부(322b)는 엘리베이터 드라이브 제어부(321)에 의해 에너지 저장부(322)의 충전잔량에 따라 전력 컨버터(121a)를 통해 변환된 전력 또는 엘리베이터 모터(130)에서 제공된 회생 전력을 에너지 저장부(322)에 충전하거나 에너지 저장부(322)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공하기 위해 스위칭 소자를 턴온 시킬 수 있다.The
도 3(c)의 스위치부(322b)는 복수의 병렬 연결 커패시터(322a)들 각각의 양단에 스위칭 소자가 연결되어 있어, 복수의 커패시터들 중 어느 하나의 커패시터가 고장나거나 어느 스위칭 소자가 단선되어도 다른 스위칭 소자들을 통해 회생 전력 또는 전력 컨버터를 통해 변환된 전력을 에너지 저장부(322)의 커패시터(322a)에 충전하거나 에너지 저장부(322)의 커패시터(322a)에 충전된 전력을 엘리베이터 모터(130)에 제공할 수 있다. 또한, 에너지 저장부(322)는 스위치부(322b)와 연결된 복수의 커패시터(322a)들에 대한 관리 및 유지보수가 용이할 수 있다.In the
따라서, 엘리베이터 전력 제어 장치는 별도의 ESS 제어회로 없이 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 충방전량을 제어함으로써 계통 최대전력 크기의 축소와 이로 인한 계통 전력 설비 비용 절감 및 제품 가격 경쟁력을 강화시킬 수 있다. 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압을 직접 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)을 제어하는 별도의 ESS 제어회로 없이 에너지 저장 장치와 에너지 저장 시스템(ESS)을 제어하여 에너지 저장 시스템(ESS)과 엘리베이터를 보다 효율적으로 운용할 수 있다.Therefore, the elevator power control device can directly control the DC voltage between the power converter and the power inverter without a separate ESS control circuit, thereby controlling the charge amount of the energy storage system (ESS, Energy Storage System) It can reduce the cost of grid power equipment and strengthen the price competitiveness of the product. (ESS) by directly controlling the DC voltage between the power converter and the power inverter and controlling the energy storage device and the energy storage system (ESS) without a separate ESS control circuit for controlling the energy storage system (ESS) And the elevator can be operated more efficiently.
ESS 제어회로 없이 에너지 저장 시스템의 충방전을 제어할 수 있으므로 제품 가격 경쟁력을 강화시키고 제어 복잡도 감소, 제품의 신뢰성, 제작 및 관리의 편의성을 향상시킬 수 있다. 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압과 이들 간에 연결된 에너지 저장 시스템의 DC 전압을 동일하게 제어하여 엘리베이터를 효율적으로 제어할 수 있다. ESS 제어회로 없이 에너지 저장 시스템에 포함된 복수의 커패시터들의 구성을 통해 엘리베이터를 효율적으로 제어할 수 있다. 복수의 커패시터들의 구성을 통해 에너지 저장 시스템의 일부가 전력 컨버터와 전력 인버터 간의 DC 전압과 전기적으로 끊기더라도 에너지 저장 시스템을 활용할 수 있다. 엘리베이터 드라이브 제어부에 의해 에너지 저장부와 연결된 스위치부를 조절하여 에너지 저장부의 충방전을 제어하고, 복수의 커패시터들과 연결된 전원 스위칭 소자 중 어느 하나에서 단선이 일어나도 다른 전원 스위칭 소자들을 통해 에너지 저장부의 충방전을 그대로 수행할 수 있어 복수의 커패시터들에 대한 관리 및 유지보수가 용이할 수 있다.By controlling the charging and discharging of the energy storage system without ESS control circuit, it can strengthen the product price competitiveness, reduce the control complexity, improve the reliability of the product, and improve the convenience of manufacture and management. The elevator can be efficiently controlled by controlling the DC voltage between the power converter and the power inverter and the DC voltage of the energy storage system connected between them equally. Without the ESS control circuit, the elevator can be efficiently controlled through the configuration of a plurality of capacitors included in the energy storage system. The configuration of the plurality of capacitors may utilize an energy storage system even though a portion of the energy storage system is electrically disconnected from the DC voltage between the power converter and the power inverter. The elevator drive control unit controls the switch unit connected to the energy storage unit to control charging and discharging of the energy storage unit, and even if a disconnection occurs in any one of the power supply switching devices connected to the plurality of capacitors, It is possible to perform the management and maintenance of a plurality of capacitors.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
100 : 엘리베이터 전력 제어 시스템
110 : 교류 전원
120,320 : 엘리베이터 전력 제어 장치
121,321 : 엘리베이터 드라이브 제어부
121a : 전력 컨버터
121b : 전력 인버터
121c : DC 버스
121d : 평활 커패시터
122,322 : 에너지 저장부
122a,322a : 커패시터
130 : 엘리베이터 모터
140 : 엘리베이터
150 : 엘리베이터 줄
160 : 엘리베이터 평행추
222b,322b : 스위치부
T : 트랜지스터
D : 다이오드
A : 공유 스위칭 소자
B : 비공유 스위칭 소자100: Elevator power control system
110: AC power source
120, 320: elevator power control device
121, 321: elevator drive control section
121a: Power converter
121b: Power inverter
121c: DC bus
121d: smoothing capacitor
122,322: Energy storage unit
122a and 322a:
130: Elevator motor
140: Elevator
150: Elevator line
160: Elevator Parallel Weights
222b and 322b:
T: transistor
D: Diode
A: Shared switching element
B: Non-shared switching element
Claims (13)
(a) 복수의 직렬 연결 커패시터들을 그룹화하여 구성된 복수의 직렬 연결 커패시터 그룹들 및 (b) 상기 복수의 직렬 연결 커패시터 그룹들 중 적어도 일부에 공유되는 공유 스위칭 소자와 공유되지 않는 비공유 스위칭 소자를 포함하는 에너지 저장부; 및
상기 평활 커패시터의 양단과 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들의 양단을 병렬로 연결하여 상기 DC 버스 상의 전압과 동일한 전압을 유지하는 제1 노드 및 제2 노드를 포함하고,
상기 엘리베이터 드라이브 제어부는
전력 센서를 통해 측정된 상기 에너지 저장부의 충전잔량에 따라 상기 양방향 스위칭 소자의 순방향 스위칭과 상기 공유 스위칭 소자와 비공유 스위칭 소자의 온오프를 제어하여 상기 에너지 저장부의 충방전을 제어하며,
상기 엘리베이터 모터로부터 제공되는 회생 전력이 상기 에너지 저장부에 저장될 수 없는 경우에는 상기 양방향 스위칭 소자의 역방향 스위칭과 상기 공유 스위칭 소자와 비공유 스위칭 소자의 온오프를 제어하여 해당 회생 전력을 상기 교류 전원에 제공하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
A power converter connected to the AC power source and connected in parallel as a bidirectional switching element and including diode pairs, a power inverter connected to an elevator motor, a DC bus connecting the power converter and the power inverter, and a smoothing capacitor connected in parallel to the DC bus, An elevator drive control unit connected to the elevator drive control unit;
(a) a plurality of series-connected capacitor groups configured by grouping a plurality of series-connected capacitors and (b) a shared-switch element shared with at least a part of the plurality of series-connected capacitor groups and a non-shared- Energy storage; And
And a first node and a second node for connecting the both ends of the smoothing capacitor and both ends of the plurality of series-connected capacitors in parallel to maintain the same voltage as the voltage on the DC bus,
The elevator drive control unit
Controlling forward and backward switching of the bidirectional switching element and on / off of the shared switching element and the non-shared switching element according to the remaining charge amount of the energy storage part measured through the power sensor to control charge and discharge of the energy storage part,
Wherein when the regenerative electric power supplied from the elevator motor can not be stored in the energy storage unit, the bidirectional switching element is controlled to be inversely switched and the shared switching element and the non- The elevator power control device comprising:
상기 엘리베이터 모터로부터 요청 전력이 발생되고 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제1 하한 임계치 이상이면 상기 전력 컨버터를 통해 변환된 전력과 상기 에너지 저장부의 충전 전력을 함께 상기 엘리베이터 모터에 제공하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
2. The elevator system as claimed in claim 1, wherein the elevator drive control unit
And the elevator motor supplies the power converted by the power converter and the charging power of the energy storage unit together to the elevator motor when the requested electric power is generated from the elevator motor and the remaining charge amount of the energy storage unit is equal to or greater than the first lower limit threshold. Power control device.
상기 요청 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제2 하한 임계치 이상일 때까지 상기 전력 컨버터를 통해 변환된 전력과 상기 에너지 저장부의 충전 전력을 함께 상기 엘리베이터 모터에 제공하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
3. The elevator system as claimed in claim 2, wherein the elevator drive control unit
And supplies the power converted by the power converter and the charging power of the energy storage unit together to the elevator motor until the remaining charge amount of the energy storage unit is equal to or greater than the second lower limit threshold with respect to the requested power. .
상기 요청 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제2 하한 임계치 미만이면 상기 에너지 저장부의 충전 전력 제공을 중단하고, 상기 엘리베이터 모터로부터 회생 전력이 수신되면 상기 회생 전력을 상기 에너지 저장부의 상기 제1 하한 임계치 이상으로 충전하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
4. The elevator system as claimed in claim 3, wherein the elevator drive control unit
When the remaining charge amount of the energy storage unit is less than the second lower limit threshold with respect to the requested power, stopping the charging power supply of the energy storage unit, and when the regenerative power is received from the elevator motor, Wherein the electric power is charged to a value equal to or greater than a threshold value.
상기 엘리베이터 모터로부터 회생 전력이 발생되고 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제1 상한 임계치 이하이면 상기 전력 컨버터를 통해 변환된 전력과 상기 엘리베이터 모터의 회생 전력을 함께 상기 에너지 저장부에 충전하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
2. The elevator system as claimed in claim 1, wherein the elevator drive control unit
And the energy storage unit is charged with the electric power converted through the power converter and the regenerative electric power of the elevator motor together when regenerative electric power is generated from the elevator motor and the remaining charge amount of the energy storage unit is below the first upper limit threshold value Elevator power control device.
상기 회생 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제1 상한 임계치를 초과하면 상기 엘리베이터 모터의 회생 전력만을 상기 에너지 저장부에 충전하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
6. The elevator system as claimed in claim 5, wherein the elevator drive control unit
Wherein the control unit charges only the regenerative electric power of the elevator motor into the energy storage unit when the remaining charge amount of the energy storage unit exceeds the first upper limit threshold with respect to the regenerative electric power.
상기 회생 전력에 관해 상기 에너지 저장부의 충전잔량이 제2 상한 임계치를 초과하면 상기 에너지 저장부의 전력 충전을 중단하고, 상기 회생 전력을 상기 전력 컨버터를 통해 교류 전원으로 제공하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
6. The elevator system as claimed in claim 5, wherein the elevator drive control unit
And stops the charging of the energy storage unit when the charge remaining amount of the energy storage unit exceeds the second upper limit threshold with respect to the regenerative power and provides the regenerative power as an AC power supply through the power converter Device.
상기 엘리베이터 드라이브 제어부의 제어를 통해 상기 에너지 저장부의 충방전을 제어하는 전자 차단기(MC, Magnetic Circuit breaker)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 전력 제어 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the energy storage unit
And an electric circuit breaker (MC) for controlling charge and discharge of the energy storage unit through the control of the elevator drive control unit.
교류 전원; 및
상기 교류 전원 및 상기 엘리베이터 모터와 전기적으로 연결된 엘리베이터 전력 제어 장치를 포함하고,
상기 엘리베이터 전력 제어 장치는
상기 교류 전원과 연결되며 양방향 스위칭 소자로서 병렬연결된 트랜지스터와 다이오드 쌍들을 포함하는 전력 컨버터, 상기 엘리베이터 모터와 연결된 전력 인버터, 상기 전력 컨버터 및 전력 인버터를 연결하는 DC 버스 및 상기 DC 버스에 병렬 연결된 평활 커패시터를 전기적으로 연결한 엘리베이터 드라이브 제어부;
(a) 복수의 직렬 연결 커패시터들을 그룹화하여 구성된 복수의 직렬 연결 커패시터 그룹들 및 (b) 상기 복수의 직렬 연결 커패시터 그룹들 중 적어도 일부에 공유되는 공유 스위칭 소자와 공유되지 않는 비공유 스위칭 소자를 포함하는 에너지 저장부; 및
상기 평활 커패시터의 양단과 상기 복수의 직렬 연결 커패시터들의 양단을 병렬로 연결하여 상기 DC 버스 상의 전압과 동일한 전압을 유지하는 제1 노드 및 제2 노드를 포함하고,
상기 엘리베이터 드라이브 제어부는
전력 센서를 통해 측정된 상기 에너지 저장부의 충전잔량에 따라 상기 양방향 스위칭 소자의 순방향 스위칭과 상기 공유 스위칭 소자와 비공유 스위칭 소자의 온오프를 제어하여 상기 에너지 저장부의 충방전을 제어하며,
상기 엘리베이터 모터로부터 제공되는 회생 전력이 상기 에너지 저장부에 저장될 수 없는 경우에는 상기 양방향 스위칭 소자의 역방향 스위칭과 상기 공유 스위칭 소자와 비공유 스위칭 소자의 온오프를 제어하여 해당 회생 전력을 상기 교류 전원에 제공하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.An elevator motor for elevating and lowering the elevator according to a user's request;
AC power supply; And
And an elevator power control device electrically connected to the ac power source and the elevator motor,
The elevator power control device
A power converter coupled to the AC power source and including transistors and diode pairs connected in parallel as bidirectional switching elements, a power inverter coupled to the elevator motor, a DC bus connecting the power converter and the power inverter, and a smoothing capacitor connected in parallel with the DC bus An elevator drive control unit electrically connected to the elevator drive control unit;
(a) a plurality of series-connected capacitor groups configured by grouping a plurality of series-connected capacitors and (b) a shared-switch element shared with at least a part of the plurality of series-connected capacitor groups and a non-shared- Energy storage; And
And a first node and a second node for connecting the both ends of the smoothing capacitor and both ends of the plurality of series-connected capacitors in parallel to maintain the same voltage as the voltage on the DC bus,
The elevator drive control unit
Controlling forward and backward switching of the bidirectional switching element and on / off of the shared switching element and the non-shared switching element according to the remaining charge amount of the energy storage part measured through the power sensor to control charge and discharge of the energy storage part,
Wherein when the regenerative electric power supplied from the elevator motor can not be stored in the energy storage unit, the bidirectional switching element is controlled to be inversely switched and the shared switching element and the non- And the elevator system.
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