电池驱动电梯的功率控制系统技术方案

本发明专利技术所公开的主题涉及电池驱动电梯的功率控制系统(10)；所述功率控制系统(10)包括：DC电池(16)，所述DC电池用于为所述电梯系统的电机(24)提供电力；以及功率控制器(22)，所述功率控制器包括功率转换器(26)、功率逆变器(28)和在所述功率转换器(26)与所述功率逆变器(28)之间连接的DC中间电路(30)；其中所述DC电池(16)的输出连接到所述DC中间电路(30)。

【技术实现步骤摘要】
电池驱动电梯的功率控制系统本文所公开的主题一般涉及电梯系统领域，特定来说电池供电的电梯系统，且特定来说涉及电池供电的电梯系统的功率控制系统。电池供电电梯系统采用DC电池作为电梯驱动机的电机的电源，所述电机向电梯轿厢提供运动。包含逆变器和电机的驱动单元通常连接到DC电池。在驱动模式下，逆变器将来自电池的DC电源转换为电机的AC驱动信号。在再生模式下，逆变器将来自电机的AC电源转换为DC电源，用于给DC电池充电。在电池供电的电梯中，DC电池可能在驱动模式下会遭遇过载，或在再生模式下遭遇过充电。过载对DC电池作为电压源/电源的充电状态或可用性产生不良影响。过充电对DC电池的健康产生不良影响。过载通常是通过修改电梯轿厢的运动轮廓以例如限制所需的功率来控制。通常使用动态制动电阻来控制过充电。现有的功率控制系统采用制动电阻和制动继电器，以将制动电阻通过逆变器连接到电机，从而为驱动机提供制动。将有益的是，提供电池供电电梯的功率控制系统，以允许相对于在驱动模式和再生模式下运行电梯具有更多的灵活性。特定来说，将有益的是，在不增加电梯成本和复杂性的情况下，提供这种额外的灵活性。根据示例性实施方案，提供了一种电池驱动电梯的功率控制系统；所述功率控制系统包括DC电池，用于为所述电梯系统的电机提供电力；以及功率控制器，所述功率控制器包括功率转换器、功率逆变器和在所述功率转换器与所述功率逆变器之间连接的DC中间电路；其中所述电池的输出连接到所述DC中间电路。根据进一步的示例性实施方案，提供了一种电池驱动电梯，包括电机，用于在楼层之间驱动电梯轿厢；以及本文所述的功率控制系统。根据进一步的示例性实施方案，提供了一种组装电池驱动电梯的功率控制系统的方法，包括：提供DC电池，提供功率控制器，所述功率控制器包括功率转换器、功率逆变器和在所述功率转换器与所述功率逆变器之间连接的DC中间电路；和将所述DC电池连接至所述功率控制器的所述DC中间电路。进一步的示例性实施方案涉及一种包括功率转换器、功率逆变器和在所述功率转换器与所述功率逆变器之间连接的DC中间电路的功率控制器用于控制电池驱动电梯中的驱动功率的用途，其中DC电池连接到所述功率控制器的所述DC中间电路。特定来说，至少一个功率存储装置，特定来说超级电容器，连接到功率转换器的输入端。本文所述的实施方案允许扩展电池驱动电梯的功率控制系统的能力，以覆盖比使用常规功率控制系统的电池驱动电梯更高的使用率。在电池驱动电梯中，DC电池提供了驱动电梯轿厢的主要电能来源。本文公开的功率控制系统特别允许有效地回收和循环电梯在功率控制系统内消耗和再生的电能。因此，尽可能地减少了DC电池的充电和放电，从而改善DC电池的使用寿命。此外，如通常用于由AC电源(如AC电网)供电的功率控制系统中一般，商用″现有″功率控制器可用于根据本公开的电池驱动电梯的功率控制系统。本文公开主题的实施方案的其他方面、特征和技术将在结合附图进行的以下描述中变得更加明显。图1是一个示例性实施方案中的电池驱动电梯的功率控制系统组件的框图。参考电池驱动电梯描述了示例性实施方案，但应了解，同样的功率控制系统也可以应用于其他电池驱动的电机控制系统。如图1所示，功率控制系统10包括主电源12，如电气主线路。在示出的实施方案中，主电源12提供AC电源(如230伏、单相)。通常通过包括断路器、仪表等的开关面板(图1中未示出)将主电源提供到充电电路14，所述充电电路用于将主电源转换为DC电源以充电DC电池16。DC电池16可能是铅酸电池、锂离子电池，或其他类型的电池。DC电池16可包括一组串联和/或并联连接的DC电池。DC电池16为电池驱动电梯的驱动单元20供电。驱动单元20包括功率控制器22和电机24。电机24例如通过牵引驱动来沿着井道在楼层之间驱动电梯轿厢(未示出)，所述牵引驱动包括耦接到电机24的输出轴的牵引滑轮和耦接到牵引滑轮的受拉构件(如绳索或皮带).功率控制器22包括功率转换器26、功率逆变器28，以及在功率转换器26的输出与功率逆变器28的输入之间连接的DC中间电路30。DC中间电路30包括连接在DC中间电路30的正负极之间的一个或多个DC中间电路电容器32。功率转换器26的输出连接到DC中间电路30，并且通常将功率转换器26的整流输出信号提供到DC中间电路30。功率逆变器28的输入连接到DC中间电路30，并由DC中间电路30提供DC电源。设计DC中间电路电容器32，以平滑如功率逆变器28的功率切换所需的功率转换器26的输出所传递的整流DC电源。功率逆变器28使用功率切换来生成电机24的驱动信号。功率切换可能是MOSFET晶体管，但应了解，也可以使用其他类型的功率切换。每个功率切换的漏-源端子上通常包括反激二极管。功率切换布置在相脚中，其中每个相脚连接在DC中间电路30的正负极之间。AC端子在每个相脚中的功率切换的接点(例如，源-漏接点)处提供。AC端子提供功率逆变器28的各自相脚的输出。AC端子耦接到电机24的电机绕组。在一个示例性实施方案中，电机24是三相、永磁同步电机24。功率逆变器28可能是三相逆变器，电机24可能是三相电机，但实施方案不限于特定的相数。功率转换器26的配置可能对应于功率逆变器28的配置。特定来说，功率转换器26还包括布置在相脚中的功率切换，其中每个相脚连接在DC中间电路30的正负极之间。不同于功率逆变器28，DC中间电路30的正负极连接到功率转换器26的相脚的输出。在每个相脚的功率切换的接点(例如，源-漏接点)处提供的端子提供功率转换器26的相应相脚的输入。功率转换器26可使用功率切换将供应到其输入的DC电源或AC电源转换为供应到其输出的DC电压。功率切换可能是MOSFET晶体管，但应了解，可能使用其他类型的功率切换。每个功率切换的漏-源端子上通常包括反激二极管。功率转换器26将使用有源可控的功率切换，如MOSFET或其他半导体开关。因此，功率转换器26是有源控制的功率转换器26，其能够将来自DC中间电路30的功率再生到功率转换器26的输入侧(如果需要)。功率控制器22可能是商用″现有″功率控制器。通常情况下，如图1所示的功率控制系统中使用的功率控制器类型具有连接到主电源的输入，和连接到驱动器的电机24的输出，以向电机24提供驱动功率。此类功率控制器22的功率转换器26位于上游位置，并将其输入连接到主电源。功率转换器26具有连接到DC中间电路30的输出，从而将整流电源或DC电源传递到DC中间电路30。功率逆变器28位于功率控制器22的下游侧，并将其输入连接到DC中间电路30，而功率逆变器28的输出连接到电机24，特定来说连接到电机绕组，从而将AC电源传递给电机24，特定来说多个依赖于电机绕组数的AC电源信号。在本文所公开的实施方案中，功率控制器22以不同的方式连接，如下所详述。DC电池16的输出通过DC/DC转换器34连接到DC中间电路30的正负极。DC/DC转换器34是可选的，且可在DC电池16和DC中间电路30之间提供不同电压电平的转换。例如，DC电池16可提供48VDC电源，而中间电路30可为更高的电压电平设计。这样，DC电池16为功率逆变器28提供DC电源，功率逆变器28将来自DC电池16的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池驱动电梯的功率控制系统(10)；所述功率控制系统(10)包括：DC电池(16)，其用于为所述电梯系统的电机(24)提供电力；和功率控制器(22)，其包括功率转换器(26)、功率逆变器(28)和在所述功率转换器(26)与所述功率逆变器(28)之间连接的DC中间电路(30)；其中所述DC电池(16)的输出连接到所述DC中间电路(30)。

【技术特征摘要】
2017.02.22 EP 17157406.41.一种电池驱动电梯的功率控制系统(10)；所述功率控制系统(10)包括：DC电池(16)，其用于为所述电梯系统的电机(24)提供电力；和功率控制器(22)，其包括功率转换器(26)、功率逆变器(28)和在所述功率转换器(26)与所述功率逆变器(28)之间连接的DC中间电路(30)；其中所述DC电池(16)的输出连接到所述DC中间电路(30)。2.根据权利要求1所述的功率控制系统(10)，其中所述功率控制器(22)是再生功率控制器，所述再生功率控制器的所述功率转换器(26)由有源功率切换元件组成。3.根据权利要求1或2所述的功率控制系统(10)，其进一步包括连接到所述功率转换器(26)的输入的至少一个额外的功率存储装置(42、44)。4.根据权利要求3所述的功率控制系统(10)，其中所述额外的功率存储装置(42、44)包括超级电容器。5.根据权利要求3或4所述的功率控制系统(10)，其进一步包括连接到所述功率转换器(26)的输入的制动电阻(52)。6.根据权利要求5所述的功率控制系统(10)，其中所述制动电阻(52)与所述额外的功率存储装置(42、44)并联连接。7.根据权利要求1至6中任一项所述的功率控制系统(10)，其中所述功率转换器(26)被配置为DC/DC转换器。8.根据权利要求1至7中任一项所述的功率控制系统(10)，其中所述DC电池(16)通过充电电路(14)连接到电力供应(12)；和/或其中所述DC电池(16)通过DC/DC转换器(34)连接到所述DC中间电路(30)。9.一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：I阿吉尔曼，M德姆洛夫，B菲舍尔，C梅扎德里，
申请(专利权)人：奥的斯电梯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US