本发明专利技术公开了一种单车位停车设备的蓄电池切换驱动装置，采用变频技术、蓄电池切换驱动，主要由专用变频器、应急照明系统33以及人机界面35、设备检测系统32组成；其中，专用变频器包括蓄电池42、直流升压供电模块43、直流降压充电模块41以及变频驱动装置，变频驱动装置充分利用变频驱动的特点，在保持小功率通用型变频器主电路基本不变的基础上作出适应性的改进，蓄电池42、直流升压供电模块43、直流降压充电模块41技术成熟、模块化，结构简单、合理，低成本、高可靠性地实现对三相电机的变频驱动以及在市电断电情况下的设备正常运行，对单车位停车设备的推广应用起到促进作用。
【技术实现步骤摘要】
一种单车位停车设备的蓄电池切换驱动装置
专利技术涉及机械式停车设备领域，具体涉及在单个地面车位设置的停车设备使用的采用变频技术、由蓄电池切换供电形式的驱动装置。
技术介绍
随着汽车保有量的增加，停车场地不足的问题日趋明显，机械式停车设备已得到广泛应用。机械式停车设备其中有一类是单个地面车位设置的上下两层形式，包括单升降（只有单一的上层台板升降功能）、俯仰式升降（只有单一的上层台板俯仰升降功能）、下台板前移旋转横移（地面层台板前移、旋转、横移、上层台板升降）、上台板前移旋转（上层台板前移、旋转、升降）以及纵列路边横移升降（上层台板横移、升降）等形式，其主要特点是每套停车设备只占用一个地面车位，上下两层，由一个升降电机驱动或者由一个升降电机以及一个或多个移动电机分别、分时驱动，结构简单、控制简单、状态检测简单、运行过程简单，特别适合家庭或多用户共享使用，在停车设备市场上占有不可替代的地位；上述单个地面车位设置的停车设备以下一并简称为“单车位停车设备”。目前的单车位停车设备没有采用变频驱动这一先进的三相电机驱动方式，且在停电时即处于停止运行状态、不能进行存取车操作，这些问题对客户使用单车位停车设备产生了困扰。当然，单车位停车设备的电机功率最大也就是3千瓦左右，可以在原设备的强电单元之上简单地增加安装小功率通用型变频器，通过手动操作的方式获得变频驱动；但这种做法投入相对大，且与原系统不匹配，操作不方便；为解决市电停电问题，也可以采用增加安装大功率UPS供电电源或者大功率EPS供电电源作为设备的前级电源，但这样做不但投资大幅增加，且运行功耗增加，后期维护成本也高。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，设计出一种基于直流电源转换为变频电源的技术、应用于单车位停车设备、在停电时切换至蓄电池供电的驱动装置，一举解决实现变频驱动以及应对市电停电这两大问题。为实现上述目的，本专利技术一种单车位停车设备的蓄电池切换驱动装置，其技术方案的特征在于：所述装置包括专用变频器、应急照明系统33，还包括人机界面35以及设备检测系统32。所述专用变频器包括蓄电池42、直流升压供电模块43、直流降压充电模块41以及变频驱动装置。所述蓄电池42为可充电的直流供电电源；蓄电池42的充电输入端连接所述直流降压充电模块41的输出端；蓄电池42的电源输出端连接所述变频驱动装置的控制电源模块10的输入端，连接所述应急照明系统33的电源的输入端，还连接所述直流升压供电模块43的输入端。本专利技术所述技术方案所使用的蓄电池不限类型，只要是可充电以及电容量、工作电流等关键指标满足具体需求即可。所述直流升压供电模块43的输入端接入所述蓄电池42的输出端，输出端接入所述变频驱动装置的切换开关06的其中一组输入接口。本专利技术所述技术方案当市电断电的时候，变频驱动装置的直流母线由蓄电池供电，而蓄电池的输出电压通常达不到变频驱动装置的直流母线所需的直流高压，因此需要通过直流升压供电模块进行直流电压的升压转换。当前直流升压有多种成熟技术，而且有模块化的商业产品；本专利技术所述技术方案所使用的直流升压供电模块不限类型，只要是输入电压、输出电压以及工作电流等关键指标满足具体需求即可。所述直流降压充电模块41的输入端接入所述变频驱动装置的滤波储能单元03的输出端，输出端接入所述蓄电池42的充电输入端。本专利技术所述技术方案当变频驱动装置处于工作状态时对蓄电池进行充电。由于变频驱动装置的滤波储能单元输出的直流电电压通常远高于蓄电池的允许充电电压，因此需要通过直流降压充电模块进行直流电压的降压转换。当前直流降压有多种成熟技术，而且有模块化的商业产品；本专利技术所述技术方案所使用的直流降压充电模块不限类型，只要是输入电压、输出电压以及工作电流等关键指标满足具体需求即可。所述变频驱动装置在小功率通用型变频器的基础上作出改进，能够实现蓄电池切换供电，满足单车位停车设备在市电供电以及市电断电情况下都能够实现对三相电机进行变频驱动。所述小功率通用型变频器的主电路包括整流单元01、上电缓冲单元02、滤波储能单元03、制动单元04、逆变单元05；所述整流单元01的主要元器件是整流二极管，能够把输入的工频交流电转变为带脉冲成分的直流电；所述上电缓冲单元02的主要元器件是限流二极管和接触器开关，使得上电瞬间整流单元01的输出经过延时缓冲、接触器开关自动上电闭合之后才向后续电路供电，起到保护作用；所述滤波储能单元03的元器件主要是滤波电容和均压二极管，使得整流单元01输出的带脉冲成分的直流电变为平缓的直流电，并向后续电路供电；所述制动单元04主要由单个IGBT管串接制动电阻的释放电路组成，该IGBT管的基极由控制电路的主控单元18根据电机制动的需要输出信号控制；所述逆变单元05主要由六个IGBT管以及辅助电路组成，这些逆变管的基极由控制电路的主控单元18根据电机运行的需要输出信号控制，某一时刻控制其中某三个IGBT导通，给电机绕组内部提供电流，产生磁场，使得电机运转，下一时刻同理不断切换，把直流电变成连续的交流电并使得电机持续运转。所述小功率通用型变频器的控制电路包括控制电源模块10、主控单元18、检测单元、输入单元、输出单元；其中，所述控制电源模块10向控制电路的元器件提供电源；所述主控单元18包括主控芯片和外围电路，所述主控芯片是ESP电机控制专用CPU或者MPU：所述外围电路包括ROM、RAM、输入隔离及放大电路、输出隔离及放大电路；所述检测单元的输出与所述主控单元18信号连接，包括检测主电路滤波储能单元03之后的电路电压的直流电压检测模块11、检测主电路逆变单元05前端的电路电流的直流电流检测模块12以及检测主电路逆变单元05输出的电路电压的交流电压检测模块14；所述输入单元的输出与所述主控单元18信号连接，包括接收电位器信号输出的速度信号输入模块17、接收人机界面输出的操作信号输入模块15；所述输出单元的输入与所述主控单元18信号连接，包括对主电路的各个IGBT管的基极输出控制信号的基极控制输出模块13以及外部控制输出模块19。所述变频驱动装置在小功率通用型变频器的基础上作出改进是指：原小功率通用型变频器的主电路的改进；原小功率通用型变频器的控制电路的改进；目前单车位停车设备的设备控制电路的改进与整合。其中，所述原小功率通用型变频器的主电路的改进是：第一，保留所述小功率通用型变频器主电路包括整流单元01、上电缓冲单元02、滤波储能单元03、制动单元04、逆变单元05；第二，断开滤波储能单元03与制动单元04之间的直流母线，断开的直流母线由所述切换开关06连接；第三，整流单元01的前端不直接接入工频交流电源，改为通过所述通断开关07连接；第四，相应地，增加一套联动开关；所述联动开关包括一个切换开关06、一个通断开关07；所述切换开关06的输出接口接入所述断开的直流母线靠近制动单元04输入一侧的接口，所述切换开关06的输入接口的其中一组分别连接所述直流升压供电模块43的直流电输出，另一组分别连接设置所述断开的直流母线靠近滤波储能单元03输出一侧的接口；当所述切换开关06接通直流升压供电模块43的直流电输出，即切断了滤波储能单元03的输出，使得后续的制动单元04、逆变单元05的直流母线通过直流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单车位停车设备的蓄电池切换驱动装置，其特征在于：所述装置包括专用变频器、应急照明系统（33），还包括人机界面（35）以及设备检测系统（32）；所述专用变频器包括蓄电池（42）、直流升压供电模块（43）、直流降压充电模块（41）以及变频驱动装置；所述蓄电池（42）为可充电的直流供电电源；蓄电池（42）的充电输入端连接所述直流降压充电模块（41）的输出端；蓄电池（42）的电源输出端连接所述变频驱动装置的控制电源模块（10）的输入端，连接所述应急照明系统（33）的电源的输入端，还连接所述直流升压供电模块（43）的输入端；所述直流升压供电模块（43）的输入端接入所述蓄电池（42）的输出端，输出端接入所述变频驱动装置的切换开关（06）的其中一组输入接口；所述直流降压充电模块（41）的输入端接入所述变频驱动装置的滤波储能单元（03）的输出端，输出端接入所述蓄电池（42）的充电输入端；所述变频驱动装置在小功率通用型变频器的基础上作出改进；所述小功率通用型变频器的主电路包括整流单元（01）、上电缓冲单元（02）、滤波储能单元（03）、制动单元（04）、逆变单元（05）；所述小功率通用型变频器的控制电路包括控制电源模块（10）、主控单元（18）、检测单元、输入单元、输出单元；其中，所述控制电源模块（10）向控制电路的元器件提供电源；所述主控单元（18）包括主控芯片和外围电路，所述主控芯片是ESP电机控制专用CPU或者MPU：所述外围电路包括ROM、RAM、输入隔离及放大电路、输出隔离及放大电路；所述检测单元的输出与所述主控单元（18）信号连接，包括检测主电路滤波储能单元（03）之后的电路电压的直流电压检测模块（11）、检测主电路逆变单元（05）前端的电路电流的直流电流检测模块（12）以及检测主电路逆变单元（05）输出的电路电压的交流电压检测模块（14）；所述输入单元的输出与所述主控单元（18）信号连接，包括接收电位器信号输出的速度信号输入模块（17）、接收人机界面输出的操作信号输入模块（15）；所述输出单元的输入与所述主控单元（18）信号连接，包括对主电路的各个IGBT管的基极输出控制信号的基极控制输出模块（13）以及外部控制输出模块（19）；所述变频驱动装置在小功率通用型变频器的基础上作出改进是指：原小功率通用型变频器的主电路的改进；原小功率通用型变频器的控制电路的改进；目前单车位停车设备的设备控制电路的改进与整合；其中，所述原小功率通用型变频器的主电路的改进是：第一，保留所述小功率通用型变频器主电路包括整流单元（01）、上电缓冲单元（02）、滤波储能单元（03）、制动单元（04）、逆变单元（05）；第二，断开滤波储能单元（03）与制动单元（04）之间的直流母线，断开的直流母线由所述切换开关（06）连接；第三，整流单元（01）的前端不直接接入工频交流电源，改为通过所述通断开关（07）连接；第四，相应地，增加一套联动开关；所述联动开关包括一个切换开关（06）、一个通断开关（07）；所述切换开关（06）的输出接口接入所述断开的直流母线靠近制动单元（04）输入一侧的接口，所述切换开关（06）的输入接口的其中一组分别连接所述直流升压供电模块（43）的直流电输出，另一组分别连接设置所述断开的直流母线靠近滤波储能单元（03）输出一侧的接口；当所述切换开关（06）接通直流升压供电模块（43）的直流电输出，即切断了滤波储能单元（03）的输出，使得后续的制动单元（04）、逆变单元（05）的直流母线通过直流升压供电模块（43）由蓄电池（42）供电；当所述切换开关（06）接通滤波储能单元（03）的直流电输出，即切断了直流升压供电模块（43）的输出，使得后续的制动单元（04）、逆变单元（05）的直流母线通过滤波储能单元（03）供电；所述通断开关（07）设置在整流单元（01）前端与输入工频交流电源之间，通过通断开关（07）实现工频交流电源输入的导通以及断开；所述联动开关的联动是指：当通断开关（07）处于工频交流电源输入的导通状态时，切换开关（06）处于接通滤波储能单元（03）的直流电输出的状态；当通断开关（07）处于切断工频交流电源输入的状态时，切换开关（06）处于接通直流升压供电模块（43）的直流电输出的状态；所述联动开关的动作采用以下方式的其中一种：方式一，所述变频驱动装置的主控单元（18）在检测到市电从正常供电状态转变为断电状态或者从断电状态转变为正常供电状态的时候，向工作人员发出相关提示，由工作人员操作进行联动开关的相关切换操作；方式二，所述变频驱动装置的主控单元（18）在检测到市电从正常供电状态转变为断电状态或者市电从断电状态转变为正常供电状态的时候，自动执行联动开关的相关切换操作；所述原小功率通用型变频器的主电路的改进是：第一，取消所述小功率通用型...
【技术特征摘要】
1.一种单车位停车设备的蓄电池切换驱动装置，其特征在于：所述装置包括专用变频器、应急照明系统（33），还包括人机界面（35）以及设备检测系统（32）；所述专用变频器包括蓄电池（42）、直流升压供电模块（43）、直流降压充电模块（41）以及变频驱动装置；所述蓄电池（42）为可充电的直流供电电源；蓄电池（42）的充电输入端连接所述直流降压充电模块（41）的输出端；蓄电池（42）的电源输出端连接所述变频驱动装置的控制电源模块（10）的输入端，连接所述应急照明系统（33）的电源的输入端，还连接所述直流升压供电模块（43）的输入端；所述直流升压供电模块（43）的输入端接入所述蓄电池（42）的输出端，输出端接入所述变频驱动装置的切换开关（06）的其中一组输入接口；所述直流降压充电模块（41）的输入端接入所述变频驱动装置的滤波储能单元（03）的输出端，输出端接入所述蓄电池（42）的充电输入端；所述变频驱动装置在小功率通用型变频器的基础上作出改进；所述小功率通用型变频器的主电路包括整流单元（01）、上电缓冲单元（02）、滤波储能单元（03）、制动单元（04）、逆变单元（05）；所述小功率通用型变频器的控制电路包括控制电源模块（10）、主控单元（18）、检测单元、输入单元、输出单元；其中，所述控制电源模块（10）向控制电路的元器件提供电源；所述主控单元（18）包括主控芯片和外围电路，所述主控芯片是ESP电机控制专用CPU或者MPU：所述外围电路包括ROM、RAM、输入隔离及放大电路、输出隔离及放大电路；所述检测单元的输出与所述主控单元（18）信号连接，包括检测主电路滤波储能单元（03）之后的电路电压的直流电压检测模块（11）、检测主电路逆变单元（05）前端的电路电流的直流电流检测模块（12）以及检测主电路逆变单元（05）输出的电路电压的交流电压检测模块（14）；所述输入单元的输出与所述主控单元（18）信号连接，包括接收电位器信号输出的速度信号输入模块（17）、接收人机界面输出的操作信号输入模块（15）；所述输出单元的输入与所述主控单元（18）信号连接，包括对主电路的各个IGBT管的基极输出控制信号的基极控制输出模块（13）以及外部控制输出模块（19）；所述变频驱动装置在小功率通用型变频器的基础上作出改进是指：原小功率通用型变频器的主电路的改进；原小功率通用型变频器的控制电路的改进；目前单车位停车设备的设备控制电路的改进与整合；其中，所述原小功率通用型变频器的主电路的改进是：第一，保留所述小功率通用型变频器主电路包括整流单元（01）、上电缓冲单元（02）、滤波储能单元（03）、制动单元（04）、逆变单元（05）；第二，断开滤波储能单元（03）与制动单元（04）之间的直流母线，断开的直流母线由所述切换开关（06）连接；第三，整流单元（01）的前端不直接接入工频交流电源，改为通过所述通断开关（07）连接；第四，相应地，增加一套联动开关；所述联动开关包括一个切换开关（06）、一个通断开关（07）；所述切换开关（06）的输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁迅，梁崇彦，
申请(专利权)人：佛山市诺行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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