一种节能电梯的双向DC/DC变换器制造技术

本发明专利技术提供了一种节能电梯的双向DC/DC变换器，包括多个MOS管链路、多个MOS管二，所述多个MOS管链路包括串联一起的MOS管一和电感，所述多个MOS管链路与多个MOS管二的数量相同，所述多个MOS管链路并联后连接到直流母线电容和超级电容，所述直流母线电容经一导线与超级电容连接；所述多个MOS管二中的第一个MOS管二的漏极D连接到第一个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第一个MOS管二的源极S与导线连接；依次类推，所述多个MOS管二中的第n个MOS管二的漏极D连接到第n个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第n个MOS管二的源极S与导线连接；本发明专利技术能实现电梯的节能。

A Bidirectional DC/DC Converter for Energy-saving Elevator

【技术实现步骤摘要】
一种节能电梯的双向DC/DC变换器
本专利技术涉及特种设备
，特别是一种节能电梯的双向DC/DC变换器。
技术介绍
为解决现有节能技术存在的不足和问题，减少电梯对公共电网的依赖，尽可能地利用电梯可再生能源和新绿色能源，研究基于混合能源的电梯集成控制节能系统，节能系统的关键在于解决太阳能、电梯再生能量、存储能量、电梯需求能量之间合理流动如何控制问题，从而达到合理自动调配和综合利用。因此现有技术提出了一种基于电网、太阳能、蓄电池、超级电容和回馈能量等混合能源管理的电梯集成控制节能系统模型和控制策略，解决混合能源之间能量的合理调配控制问题。该系统模型和控制策略是在现有电梯控制系统的基础上，根据整个大楼电梯日常所能回馈的总能量以及电梯本身每趟所能回馈的最高能量，分析电梯载荷流变化情况，以及电网、太阳能、蓄电池、超级电容和回馈能量等各种能量的存储状态，运用基于混沌系统的模糊神经网络预测控制策略，对混合能源管理系统中电网、太阳能、蓄电池、超级电容器和回馈能量间的DC/DC控制模块开关变量参数进行预测控制，对电网、太阳能、蓄电池、超级电容和回馈能量等混合能量之间的能量调配进行控制，实现混合能量之间的合理自动调配和综合利用，从而实现电梯最大程度的节能。电梯节能系统中储能系统采用蓄电池组和超级电容组混合组合而成，一方面用于储存太阳能光伏系统所发出的电能以及吸收电梯在发电状态下所回馈的能量，另一方面在蓄电池组和超级电容组间也要进行能量的交换，其中超级电容组主要用于储存电梯的暂态能量，蓄电池组用于储存电梯的稳态能量。由于蓄电池模组、超级电容模组以及电梯变频器直流母线电压三者之间的电压差很大，因此需要设计两个双向变换器来连接蓄电池组、超级电容组以及电梯变频器的直流母线。现有技术的DC/DC变换器并不能满足电梯节能系统中能量储存的需要。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术的目的是提供一种节能电梯的双向DC/DC变换器，实现电梯中能量储存的需要，为电梯进行节能。本专利技术采用以下方案实现：一种节能电梯的双向DC/DC变换器，包括多个MOS管链路、多个MOS管二，所述多个MOS管链路包括串联一起的MOS管一和电感，所述多个MOS管链路与多个MOS管二的数量相同，所述多个MOS管链路并联后连接到直流母线电容和超级电容，所述直流母线电容经一导线与超级电容连接；所述多个MOS管二中的第一个MOS管二的漏极D连接到第一个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第一个MOS管二的源极S与导线连接；所述多个MOS管二中的第二个MOS管二的漏极D连接到第二个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，依次类推，所述多个MOS管二中的第n个MOS管二的漏极D连接到第n个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第n个MOS管二的源极S与导线连接；当电梯工作再生发电时，能量由电梯逆变器的反向整流桥整流后储存在电梯变频器的直流回路的电容中，电容电压升高；此时，所述双向DC/DC变换器工作在降压模式；当电梯工作在电动状态时，能量从超级电容流向电梯，此时所述双向DC/DC变换器工作在升压模式。进一步的，所述双向DC/DC变换器工作在降压模式，具体为：设定n为2，则双向DC/DC变换器包括2个MOS管链路，2个MOS管二；则降压模式分为六个工作模式分别为：t1~t2时刻工作模式：MOS管一S11导通，MOS管二S12断开，直流母线能量电容电压高于超级电容电压，电感L1充电，电感L1电流上升；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2通过MOS管二S22的反并联二极管向超级电容放电，电流下降；当电感L2的电流下降到零后，电路进入t2~t3时刻工作模式；t2~t3时刻工作模式：MOS管一S11导通，MOS管二S12断开，电感L1继续充电；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2电流保持为零；t3~t4时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1电流通过MOS管二S12的反并联二极管续流，向超级电容放电，电流下降；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2电流保持为零；t4~t5时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1继续向超级电容放电，电流继续下降；MOS管一S21导通，MOS管二S22断开，直流母线能量电容电压高于超级电容电压，直流母线能量向电感L2充电，电感L2电流上升；当电感L1的电流下降到零后，电路进入t5~t6时刻工作模式；t5~t6时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1电流保持为零；MOS管一S21导通，MOS管二S22断开，电感L2电流继续上升；t6~t7时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1电流保持为零；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2通过MOS管二S22的反并联二极管向超级电容放电，电感L2电流下降；t7时刻后工作模式：MOS管一S11导通，MOS管二S12断开，MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电路又重新进入t1~t2时刻，电路如此循环工作，将能量从直流母线储存至超级电容器中，超级电容吸收电梯释放出来的能力。进一步的，所述双向DC/DC变换器工作在升压模式，具体为：设定n为2，则双向DC/DC变换器包括2个MOS管链路，2个MOS管二；则升压模式分为六个工作模式分别为：t10~t20时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1通过MOS管一S11反并联二极管，向直流母线放电，电感L1电流下降；MOS管一S21断开，MOS管二S22导通，超级电容向电感L2充电，电感L2电流上升；当电感L1的电流下降到零后，电路进入t20~t30时刻工作模式；t20~t30时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1电流保持为零；MOS管一S21断开，MOS管二S22闭合，电感L2继续充电,，电感L2电流继续上升；t30~t40时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1的电流继续为零；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2电流通过MOS管一S21的反并联二极管续流，电感L2向直流母线放电，电感L2电流下降；t40~t50时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12导通，超级电容向电感L1充电，电感L1电流上升；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2向直流母线继续放电，电感L2电流下降；当电感L2的电流下降到零后，电路进入t50~t60时刻工作模式；t50~t60时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12导通，电感L1继续充电，电流继续上升；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2电流继续为零；t60~t70时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1向直流母线放电，电感L1电流下降；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2电流继续为零；t70时刻后工作模式：MOS管一S11导通，MOS管二S12断开，MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电路又重新进入t10~t20时刻，电路如此循环工作，将能量从超级电容器输送至直流母线中，超级电容释放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能电梯的双向DC/DC变换器，其特征在于：包括多个MOS管链路、多个MOS管二，所述多个MOS管链路包括串联一起的MOS管一和电感，所述多个MOS管链路与多个MOS管二的数量相同，所述多个MOS管链路并联后连接到直流母线电容和超级电容，所述直流母线电容经一导线与超级电容连接；所述多个MOS管二中的第一个MOS管二的漏极D连接到第一个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第一个MOS管二的源极S与导线连接；所述多个MOS管二中的第二个MOS管二的漏极D连接到第二个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，依次类推，所述多个MOS管二中的第n个MOS管二的漏极D连接到第n个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第n个MOS管二的源极S与导线连接；当电梯工作再生发电时，能量由电梯逆变器的反向整流桥整流后储存在电梯变频器的直流回路的电容中，电容电压升高；此时，所述双向DC/DC变换器工作在降压模式；当电梯工作在电动状态时，能量从超级电容流向电梯，此时所述双向DC/DC变换器工作在升压模式。

【技术特征摘要】
1.一种节能电梯的双向DC/DC变换器，其特征在于：包括多个MOS管链路、多个MOS管二，所述多个MOS管链路包括串联一起的MOS管一和电感，所述多个MOS管链路与多个MOS管二的数量相同，所述多个MOS管链路并联后连接到直流母线电容和超级电容，所述直流母线电容经一导线与超级电容连接；所述多个MOS管二中的第一个MOS管二的漏极D连接到第一个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第一个MOS管二的源极S与导线连接；所述多个MOS管二中的第二个MOS管二的漏极D连接到第二个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，依次类推，所述多个MOS管二中的第n个MOS管二的漏极D连接到第n个MOS管链路中的MOS管一和电感之间，第n个MOS管二的源极S与导线连接；当电梯工作再生发电时，能量由电梯逆变器的反向整流桥整流后储存在电梯变频器的直流回路的电容中，电容电压升高；此时，所述双向DC/DC变换器工作在降压模式；当电梯工作在电动状态时，能量从超级电容流向电梯，此时所述双向DC/DC变换器工作在升压模式。2.根据权利要求1所述的一种节能电梯的双向DC/DC变换器，其特征在于：所述双向DC/DC变换器工作在降压模式，具体为：设定n为2，则双向DC/DC变换器包括2个MOS管链路，2个MOS管二；则降压模式分为六个工作模式分别为：t1~t2时刻工作模式：MOS管一S11导通，MOS管二S12断开，直流母线能量电容电压高于超级电容电压，电感L1充电，电感L1电流上升；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2通过MOS管二S22的反并联二极管向超级电容放电，电流下降；当电感L2的电流下降到零后，电路进入t2~t3时刻工作模式；t2~t3时刻工作模式：MOS管一S11导通，MOS管二S12断开，电感L1继续充电；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2电流保持为零；t3~t4时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1电流通过MOS管二S12的反并联二极管续流，向超级电容放电，电流下降；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2电流保持为零；t4~t5时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1继续向超级电容放电，电流继续下降；MOS管一S21导通，MOS管二S22断开，直流母线能量电容电压高于超级电容电压，直流母线能量向电感L2充电，电感L2电流上升；当电感L1的电流下降到零后，电路进入t5~t6时刻工作模式；t5~t6时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1电流保持为零；MOS管一S21导通，MOS管二S22断开，电感L2电流继续上升；t6~t7时刻工作模式：MOS管一S11断开，MOS管二S12断开，电感L1电流保持为零；MOS管一S21断开，MOS管二S22断开，电感L2通过MOS管二S22的反并联二极管向超级电容放电，电感L2电流下降；t7时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洁，林建新，许乾波，
申请(专利权)人：福建省特种设备检验研究院，
类型：发明
国别省市：福建,35