一种双向直流转换装置及电梯控制系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于电力电子领域，公开了一种双向直流转换装置及电梯控制系统，包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电感、第二电感以及电容；第一电感的第一端和第二电感的第一端共同构成双向直流转换装置的第一正极输入输出端，第一电感的第二端与第四开关管的漏极和第一开关管的源极连接，第四开关管的源极为双向直流转换装置的第二正极输入输出端，第二电感的第二端与电容的第一端和第二开关管的源极连接，电容的第二端与第一开关管的漏极和第三开关管的漏极连接，第二开关管的漏极和第三开关管的源极共同构成双向直流转换装置的负极输入输出端；提高了电梯轿厢安全性并减小了控制难度和器件成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双向直流转换装置及电梯控制系统
本技术属于电力电子领域，尤其涉及一种双向直流转换装置及电梯控制系统。
技术介绍
电梯控制系统的电源通常使用交流电源。交流电源波动的会造成电梯控制系统不稳定。电梯系统停电后进入制动器刹车状态，轿厢以最大减速度滑行减速停止；应急电源在停电后延时启动，电梯控制系统获得应急电源后重新启动完成救援运行。然而，停电后延时启用备用电源会造成电梯轿厢先急停再启动，间隔时间长，急停过程容易给乘客造成恐慌，体验感和安全性差，严重时还可能造成财产损失和身体伤害。这是由于现有双向直流转换装置由充电状态切换到到放电状态(或由放电状态切换到充电状态)的过程中需要对控制方法同时进行切换，因而存在延迟，导致停电后响应速度较慢。且切换时会导致较大的电流和电压过冲，需要添加额外的吸收电路，增加了成本。而且储能装置侧电压一般较低，直流母线侧电压一般较高，导致电压变比较大，现有双向直流转换装置一般采用带变压器的隔离拓扑或非隔离多级Buck/Boost拓扑，这些拓扑降低了双向直流转换装置双向传递能量的对称性，增加了控制难度以及器件成本。故传统的双向直流转换装置存在控制方法的切换以及采用带变压器的拓扑，从而导致电梯轿厢先急停再启动、安全性差、控制难度大和器件成本高的缺陷。
技术实现思路
本技术提供了一种双向直流转换装置及电梯控制系统，旨在解决传统的双向直流转换装置存在的双向直流转换装置存在控制方法的切换以及采用带变压器的拓扑，从而导致电梯轿厢先急停再启动、安全性差、控制难度大和器件成本高的的问题。本技术提供了一种双向直流转换装置，所述双向直流转换装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电感、第二电感以及电容；所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端共同构成所述双向直流转换装置的第一正极输入输出端，所述第一电感的第二端与所述第四开关管的漏极和所述第一开关管的源极连接，所述第四开关管的源极为所述双向直流转换装置的第二正极输入输出端，所述第二电感的第二端与所述电容的第一端和所述第二开关管的源极连接，所述电容的第二端与所述第一开关管的漏极和所述第三开关管的漏极连接，所述第二开关管的漏极和所述第三开关管的源极共同构成所述双向直流转换装置的负极输入输出端。在其中一个实施例中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管为场效应管或者IGBT管。在其中一个实施例中，所述电容为电解电容。本技术还提供了一种电梯控制系统，所述电梯控制系统包括能量存储组件和如上述的双向直流转换装置；配置为根据所述充电电压进行充电，并输出电池电压的能量存储组件；与所述能量存储组件连接，配置为当电机输出的泵升电压小于供电电压时，根据所述电池电压生成所述供电电压以对电机进行供电，当电机输出的所述泵升电压大于所述供电电压时，根据所述泵升电压生成所述充电电压的所述双向直流转换装置。在其中一个实施例中，所述电梯控制系统还包括：与第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管连接，用于生成第一控制信号和第二控制信号的控制组件。在其中一个实施例中，所述电梯控制系统还包括：与所述双向直流转换装置和所述控制组件连接，用于根据所述供电电压或所述泵升电压生成辅助电压以对所述控制组件进行供电的辅助电源电路。本技术实施例采用了串联电容Buck/Boost拓扑，对比传统的双向直流转换装置有以下有益效果：1)对比带隔离变压器的隔离型拓扑，不需要使用变压器，节省了器件成本和空间，提升了功率密度，不存在变压器中产生的不可避免的损耗，提升了效率。2)对比传统的常用的多级Buck/Boost拓扑，多级Buck/Boost拓扑对控制系统要求较高，尤其是在升/降压比较高的场合下，可能需要三级以上Buck/Boost电路串联，对控制精度和响应速度都有极高的要求。并且当能量流动方向改变时，多级Buck/Boost拓扑中的开关器件的控制策略需要进行相应的更改，使控制更加复杂。使用本专利技术中提出的串联电容Buck/Boost拓扑可以统一双向能量流动时电流的控制策略，简化控制，避免多级Buck/Boost电路串联产生的额外损耗，并且可以节省多级Buck/Boost电路每一级所需的额外辅助电路元件。3)由于采用对称拓扑，使充放电过程可以由一套统一的控制策略进行控制，在充放电状态之间进行切换时，只需改变控制器的给定量，就可以完成能量传递方向的改变，避免了传统控制策略下在充电和放电控制策略之间的切换过程，可以实现充放电的零延迟切换，同时由于没有控制策略之间的切换过程，充放电切换过程平滑，降低了切换过程中的电压电流过冲，减少了器件应力，可以相应的减少吸收电路，选择电压电流等级较低的开关器件，降低了成本，提高了安全性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术技术，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的双向直流转换装置的一种示例电路图；图2为本技术实施例提供的双向直流转换装置的一种电流流向示意图；图3为本技术实施例提供的双向直流转换装置的另一种电流流向示意图；图4为本技术实施例提供的双向直流转换装置的另一种电流流向示意图；图5为本技术实施例提供的双向直流转换装置的另一种电流流向示意图；图6为本技术实施例提供的电梯控制系统的模块原理图；图7为本技术实施例提供的电梯控制系统的另一种模块原理图；图8为本技术实施例提供的电梯控制系统的另一种模块原理图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。图1示出了本技术实施例提供的双向直流转换装置的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分，详述如下：上述双向直流转换装置包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一电感L1、第二电感L2以及电容C。第一电感L1的第一端和第二电感L2的第一端共同构成双向直流转换装置的第一正极输入输出端，第一电感L1的第二端与第四开关管S4的漏极和第一开关管S1的源极连接，第四开关管S4的源极为双向直流转换装置的第二正极输入输出端，第二电感L2的第二端与电容C的第一端和第二开关管S2的源极连接，电容C的第二端与第一开关管S1的漏极和第三开关管S3的漏极连接，第二开关管S2的漏极和第三开关管S3的源极共同构成双向直流转换装置的负极输入输出端。双向直流转换装置采用串联电容Buck/Boost拓扑。该拓扑可实现双向能量的对称交换，同时在不使用变压器或采用多级Buck/Boost拓扑增加器件成本、体积以及控制难度的情况下满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向直流转换装置，其特征在于，所述双向直流转换装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电感、第二电感以及电容；/n所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端共同构成所述双向直流转换装置的第一正极输入输出端，所述第一电感的第二端与所述第四开关管的漏极和所述第一开关管的源极连接，所述第四开关管的源极为所述双向直流转换装置的第二正极输入输出端，所述第二电感的第二端与所述电容的第一端和所述第二开关管的源极连接，所述电容的第二端与所述第一开关管的漏极和所述第三开关管的漏极连接，所述第二开关管的漏极和所述第三开关管的源极共同构成所述双向直流转换装置的负极输入输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向直流转换装置，其特征在于，所述双向直流转换装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电感、第二电感以及电容；
所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端共同构成所述双向直流转换装置的第一正极输入输出端，所述第一电感的第二端与所述第四开关管的漏极和所述第一开关管的源极连接，所述第四开关管的源极为所述双向直流转换装置的第二正极输入输出端，所述第二电感的第二端与所述电容的第一端和所述第二开关管的源极连接，所述电容的第二端与所述第一开关管的漏极和所述第三开关管的漏极连接，所述第二开关管的漏极和所述第三开关管的源极共同构成所述双向直流转换装置的负极输入输出端。


2.如权利要求1所述的双向直流转换装置，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管为场效应管或者IGBT管。


3.如权利要求1所述的双向直流转换装置，其特征在于，所述电容为电解电容。

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀成，于洋，傅颖，杨惠坤，安燕，姜仲文，
申请(专利权)人：深圳市蓝海华腾技术股份有限公司，深圳市永联科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44