升降机及其电源控制系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及电力变换技术领域，公开了一种升降机及其电源控制系统与方法。系统包括：交流电反馈模块，包括电源连接端子以及，与电源连接端子相连的整流与逆变模块，整流与逆变模块包括两个有源前端整流单元(AFE)；变频器，与交流电反馈模块通过直流母线相连，并与升降机的驱动电机相连。通过上述电源控制系统，升降机下降时导致驱动电机反转产生的电能能够通过电源控制系统被收集利用，达到高效节能的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
升降机及其电源控制系统与方法


[0001]本专利技术涉及电力变换
，具体地涉及一种升降机及其电源控制系统与方法。

技术介绍

[0002]施工升降机是工地承载运输人员和货物的主要工具，在升降机下降过程中，势能通常通过电阻箱或制动电阻转换成热能白白消耗掉，造成了能量的浪费。现有的施工升降机大都配备了具备整流与逆变功能的变频装置以实现输入的工频电源的频率变化，但无法向电网进行能量的反馈。
[0003]故施工升降机需要有一套高效、清洁的新型升降机电源控制或处理系统来实现能量的回收与反馈。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有升降机下降过程中产生的能量无法被回收利用这一问题，提供了一种电源控制系统、方法以及升降机。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种电源控制系统，用于升降机，系统包括：
[0006]交流电反馈模块，包括电源连接端子以及，与电源连接端子相连的整流与逆变模块，电源连接端子用于与电网连接；
[0007]变频器，与交流电反馈模块通过直流母线相连，并与升降机的驱动电机相连，变频器用于向驱动电机输出交流电流以及，将驱动电机在升降机下降过程中产生的交流电流整流为直流电流并输出至交流电接受与反馈模块；
[0008]其中，直流母线上设置有电压检测装置，用于检测直流母线的母线电压；
[0009]整流与逆变模块包括两个有源前端整流单元，有源前端整流单元通过直流母线与变频器相连，每个有源前端整流单元均包括控制器与高速数字信号处理芯片，控制器与电压检测装置通信连接，用于根据母线电压控制有源前端整流单元的工作模式为整流模式或逆变模式，高速数字信号处理芯片用于在整流模式下，控制有源前端整流单元将电网输入的交流电流整流为直流电流输出至变频器以及，在逆变模式下，将变频器输出的直流电流逆变为与电网的交流电流同步同相位的交流电流并通过电源连接端子反馈至电网。
[0010]在本申请的一个实施例中，有源前端整流单元包括整流与逆变器以及直流储能电容，整流与逆变器与电源连接端子相连，整流与逆变器还通过直流母线与变频器相连，直流储能电容与整流与逆变器并联，整流与逆变器包括多个由高速数字信号处理芯片控制通断的绝缘栅双极型晶体管，每个绝缘栅双极型晶体管反并联一个二极管。
[0011]在本申请的一个实施例中，有源前端整流单元还包括LC滤波电路与PFC电感，LC滤波电路PFC电感依次连接于电源连接端子与整流与逆变器之间。
[0012]在本申请的一个实施例中，交流电反馈模块还包括电磁干扰滤波器，连接于整流
与逆变模块与电源连接端子之间。
[0013]在本申请的一个实施例中，交流电反馈模块还包括四象限电表，连接于电源连接端子与电磁干扰滤波器之间。
[0014]在本申请的一个实施例中，交流电反馈模块还包括交流极限开关，连接于四象限电表与电磁干扰滤波器之间。
[0015]在本申请的一个实施例中，两个有源前端整流单元之间通信连接，以使两个有源前端整流单元的输出功率、输出电压以及输出电流的相位保持一致。
[0016]在本申请的一个实施例中，系统还包括直流熔断器，连接于交流电接受与反馈模块与变频器之间。
[0017]在本申请的一个实施例中，交流电反馈模块集成于塑料绝缘体外壳中。
[0018]在本申请的一个实施例中，交流电反馈模块还包括：
[0019]塑壳断路器，连接于电源连接端子与整流与逆变模块之间。
[0020]本申请第二方面提供了一种升降机，包括上述的电源控制系统。
[0021]本申请第三方面提供了一种电源控制方法，应用于上述的电源控制系统，方法包括：
[0022]通过控制器获取母线电压；
[0023]在母线电压未达到第一电压阈值的情况下，通过控制器控制有源前端整流单元的工作模式为整流模式，并通过高速数字信号处理芯片控制有源前端整流单元将电网通过电源连接端子输入的交流电流整流为直流电流并输出至变频器；
[0024]在母线电压已达到第一电压阈值的情况下，通过控制器控制有源前端整流单元的工作模式为逆变模式，并通过高速数字信号处理芯片控制有源前端整流单元将变频器的输出至整流与逆变模块的直流电流逆变为与电网的交流电流同步同相位的交流电流并通过电源连接端子反馈至电网。
[0025]通过上述技术方案，升降机下降时导致驱动电机反转产生的电能能够通过电源控制系统被收集利用，达到高效节能的效果。同时，电源控制系统包含的LC滤波电路以及PFC电感，可以大幅降低变频时产生的谐波；电源控制系统采用高速数字信号处理芯片控制电流的整流与逆变，使控制过程更精准，功率因数高，多余能量能最大限度地被回送至电网，节能降耗效果明显。
附图说明
[0026]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0027]图1示意性示出了根据本申请实施例的一种电源控制系统的电路拓扑图；
[0028]图2示意性示出了根据本申请实施例的一种有源前端整流单元的电路拓扑图；
[0029]图3示意性示出了根据本申请实施例的一种电源控制方法流程图。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
[0031]需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
[0033]图1示意性示出了根据本申请实施例的一种电源控制系统的电路拓扑图，如图1所示，在本申请的一个实施例中，提供了一种电源控制系统，用于升降机，该系统可以包括：
[0034]交流电反馈模块100，包括电源连接端子110以及，与电源连接端子110相连的整流与逆变模块120，电源连接端子110用于与电网连接；
[0035]变频器200，与交流电反馈模块100通过直流母线相连，并与升降机的驱动电机400相连，变频器200用于向驱动电机400输出交流电流以及，将驱动电机400在升降机下降过程中产生的交流电流整流为直流电流并输出至交流电接受与反馈模块。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源控制系统，其特征在于，用于升降机，所述系统包括：交流电反馈模块，包括电源连接端子以及，与所述电源连接端子相连的整流与逆变模块，所述电源连接端子用于与电网连接；变频器，与所述交流电反馈模块通过直流母线相连，并与所述升降机的驱动电机相连，所述变频器用于向所述驱动电机输出交流电流以及，将所述驱动电机在所述升降机下降过程中产生的交流电流整流为直流电流并输出至所述交流电接受与反馈模块；其中，所述直流母线上设置有电压检测装置，用于检测所述直流母线的母线电压；所述整流与逆变模块包括两个有源前端整流单元，所述有源前端整流单元通过所述直流母线与所述变频器相连，每个所述有源前端整流单元均包括控制器与高速数字信号处理芯片，所述控制器与所述电压检测装置通信连接，用于根据所述母线电压控制所述有源前端整流单元的工作模式为整流模式或逆变模式，所述高速数字信号处理芯片用于在所述整流模式下，控制所述有源前端整流单元将电网输入的交流电流整流为直流电流输出至所述变频器以及，在所述逆变模式下，将所述变频器输出的直流电流逆变为与所述电网的交流电流同步同相位的交流电流并通过所述电源连接端子反馈至所述电网。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述有源前端整流单元包括整流与逆变器以及直流储能电容，所述整流与逆变器与所述电源连接端子相连，所述整流与逆变器还通过所述直流母线与所述变频器相连，所述直流储能电容与所述整流与逆变器并联，所述整流与逆变器包括多个由所述高速数字信号处理芯片控制通断的绝缘栅双极型晶体管，每个所述绝缘栅双极型晶体管反并联一个二极管。3.据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述有源前端整流单元还包括LC滤波电路与PFC电感，所述LC滤波电路所述PFC电感依次连接于所述电源连接端子与所述整流与逆变器之间。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流电反馈模块还包括电磁干扰滤波器，连接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄威，胡宇智，侯志豪，
申请(专利权)人：中联重科建筑起重机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：