基于双能量存储模式的电梯节能装置及其控制运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于双能量存储模式的电梯节能装置及其控制运行方法。本发明专利技术采用双向直流变换器控制的由超级电容模组和蓄电池模组组成的双能量储存系统，分别用于存储和提供暂态能量和稳态能量，实现节能的目的。同时采用电压自动切换技术，实现电梯节能装置供电和电网供电两通道的无缝自动切换，使得节能装置的安装和使用不影响在用电梯使用的安全性和可靠性。理论分析和实验结果均证明所设计的基于双能量存储模式的电梯节能装置是可行和有效的。采用本发明专利技术的技术可为电梯节能 45%以上。

Elevator energy saving device based on dual energy storage mode and its control operation method

The invention provides an elevator energy saving device based on dual energy storage mode and its control operation method. The dual energy storage system consisting of a super capacitor module and a battery module is controlled by a bidirectional DC converter, which is used for storing and providing transient energy and steady-state energy, respectively, so as to achieve the purpose of energy saving. At the same time, the automatic switching technology is adopted to realize the seamless automatic switching between the two channels of the elevator energy-saving device and the power supply network, so that the installation and use of the energy-saving device does not affect the safety and reliability of the use of the elevator. Both theoretical analysis and experimental results show that the designed elevator energy saving device based on dual energy storage mode is feasible and effective. By adopting the technology of the invention can lift more than 45% such.

【技术实现步骤摘要】
基于双能量存储模式的电梯节能装置及其控制运行方法
本专利技术属于能源供电领域，具体涉及一种基于双能量存储模式的电梯节能装置及其控制运行方法。
技术介绍
电梯服务时轿厢沿固定轨道往返运行，是一种周期性运动。其运行过程不断将电能转化为电梯及其运输对象的机械能（电动状态）；或将机械能转化为电能（再生发电状态），能量的流动和变化趋势也带有周期倾向。采用类似傅立叶分析的方法，可以将电梯运行所引起的交换能量分解为暂态能量和稳定能量这两种能量模式。暂态能量对应电梯自身状态改变所引起的能量交换部分。一部空载电梯上下全程运行一次(运行一个来回)，考察电梯及其运输对象的首末状态，空载电梯还是在原先的位置，其状态未发生变化，所拥有的能量也没有变。空载电梯运行一周，电梯与外界交换能量的累积和为零，即电梯与外界没有发生能量转移。空载电梯运行一周时能量流动状况，上行时电梯工作在再生发电状态，对外释放出再生能量；下行时电梯工作在电动状态，对外吸收能量。理想情况下，空载电梯在发电状态发出的能量应该等于其在电动状态所消耗的能量，空载电梯运行一周，电梯与外界所交换能量的累积和为零，与电梯实际的能量状态一致。但空载电梯运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双能量存储模式的电梯节能装置，其特征在于：包括：电梯变频器，外部供电电网通过电梯变频器向电梯供电；双能量存储系统，所述双能量存储系统并联于电梯变频器直流母线的两端；所述双能量存储系统包括依次连接的第一双向直流变换器、超级电容模组、第二双向直流变换器、蓄电池模组；微处理系统，所述微处理系用于控制双能量存储系统；电梯状态检测电路，所述电梯状态检测电路用于检测电梯运行状态；所述电梯状态检测电路将检测结果传送至微处理系统；以及故障提示及处理电路；所述故障提示及处理电路由微处理系统控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于双能量存储模式的电梯节能装置，其特征在于：包括：电梯变频器，外部供电电网通过电梯变频器向电梯供电；双能量存储系统，所述双能量存储系统并联于电梯变频器直流母线的两端；所述双能量存储系统包括依次连接的第一双向直流变换器、超级电容模组、第二双向直流变换器、蓄电池模组；微处理系统，所述微处理系用于控制双能量存储系统；电梯状态检测电路，所述电梯状态检测电路用于检测电梯运行状态；所述电梯状态检测电路将检测结果传送至微处理系统；以及故障提示及处理电路；所述故障提示及处理电路由微处理系统控制。2.根据权利要求1所述的基于双能量存储模式的电梯节能装置，其特征在于：所述电梯变频器包括变频器整流电路、变频器直流母线、变频器逆变电路及制动电阻电路；所述变频器整流电路输入接外部供电电网；所述变频器整流电路输出经变频器直流母线接变频器逆变电路输入；变频器逆变电路输出接电梯曳引机；所述制动电阻电路与变频器直流母线连接。3.根据权利要求1所述的基于双能量存储模式的电梯节能装置，其特征在于：所述超级电容模组的个数计算包括以下步骤：电梯满载全程运行时与外接交换的能量最多，假设其为：，其中为电梯的平衡系数，M为电梯内载物质量，S为电梯提升高度；单个超级电容在一次充放电过程中电压变化为，单个超级电容存储的能量为：，C为单个电容的值；超级电容模组所需超级电容的个数为：，最终超级电容的个数为TC=tC+b；b为安全裕量。4.根据权利要求1所述的基于双能量存储模式的电梯节能装置，其特征在于：所述蓄电池模组的个数计算包括以下步骤：当所有人员都在楼内时，电梯所在大楼的稳态能量最大，为：，m为大楼内人员的质量；h为大楼内人员所在位置与大楼进出口处的高度差；单个蓄电池存储的能量为，其中U为单个蓄电池的额定电压，I为单个蓄电池的额定电流；t为单个蓄电池的放电时长；蓄电池模组的所需蓄电池个数，最终蓄电池的个数为TB=tB+c；c为安全裕量。5.根据权利要求4所述的基于双能量存储模式的电梯节能装置，其特征在于：所述蓄电池模组由两组蓄电池构成，两组蓄电池一组用于充电，另一组用于放电；每组蓄电池所需蓄电电池组个数为。6.根据权利要求1所述的基于双能量存储模式的电梯节能装置，其特征在于：所述第一双向直流变换器用于匹配超级电容组与电梯变频器的直流母线电压的电压差，第二双向直流变换器用于匹配蓄电池组与超级电容组的电压差；第一双向直流变换器包括2n个开关管S11…Sn1，和开关管S12…Sn2；S11…Sn1的一端均与直流母线电容一端连接；S11…Sn1的另一端分别与电感L1…Ln的一端连接；S12…Sn2的一端分别电感L1…Ln的一端连接；S12…Sn2的一端均与直流母线电容另一端连接；电感L1…Ln的另一端均一与超级电容模组一端连接；超级电容模组另一端与直流母线电容另一端连接；开关管S11…Sn1、S12…Sn2可控端与微处理系统连接；支路之间的控制采用交错控制的方法，以降低电压电流的纹波；所述第二双向直流变换器结构与第一双向直流变换器结构一致，功率不同。7.一种如权利要求1所述的基于双能量存储模式的电梯节能装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：当电梯工...

【专利技术属性】
技术研发人员：林清华，周碧清，康新，张琴，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：发明
国别省市：福建,35