[发明专利]应急电源供给装置以及用于供给应急电源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应急电源供给装置，以供给应急电源给一直流电压电路，其中，所述直流电压电路具有第一电位抽头以及第二电位抽头，包括一能量存储单元，其中，所述能量存储单元具有一正电极和一负电极，以及其中一个电极通过一第一连接件连接所述第一电位抽头，另一个电极通过一第二连接件连接所述第二电位抽头。

在此使用的术语“第一连接件”和“第二连接件”指的是导电连接件。通过这些连接件，存储在所述能量存储单元中的能量能够通过所述能量存储单元的电极接通且使得所述直流电压电路在所述电位抽头处为直流电压的形式。

本发明也涉及一种利用权利要求1至4所述的应急电源供给装置来供给应急电源给一直流电压电路的方法。

背景技术

在现有技术中，用于供给应急电源给一直流电压电路的应急电源供给装置被广泛使用。最频繁的应用实例是应急电源给一变流器的中间电路的供给。作为惯例，这种变流器由一外部电源网络供给三相交流电，且它们供给一消耗器，例如，一交流电或直流电的马达。当由所述外部电源网络提供的三相交流电变流时，首先，整流所述三相交流电。由所述整流产生的直流电，被应用于逆变器中的内部直流电路。所述直流电路被称为中间电路。在所述直流电路中呈现的直流电压能够通过一第一电位抽头以及一第二电位抽头接通。用于供给一消耗器的交流电由在所述中间电路中呈现的直流电压中产生，例如，借助于逆变。在安全相关的消耗器的情况中，即使所述外部电源网络失效，所述消耗器必须能够可持续操作至少一段时间。安全相关的消耗器的例子，尤其是用于载客电梯中的马达或风力涡轮机的螺距系统的马达。

如果发生外部电源网络失效，例如，外部电源网络失效会在建筑失火的情况下发生，电梯必须能够运行至下一层，并能够无需由外部电源网络供给电源而打开门，因此才能够保证电梯中人的安全。常规的用于电梯的驱动马达借助于变流器供给电源。在电源失效的情况下，为了让电梯能够执行上述应急程序，它们一般装备有应急电源供给装置，在紧急时，能够供给所述变流器电源。

现代的风力涡轮机通常装备有电螺距系统，所述系统具有一个马达以及一个为了每一个旋转叶片而给所述马达供给电源的变流器。由于旋转叶片绕其纵轴旋转，所以螺距系统调节所述旋转叶片相对风的位置，且其通常是唯一能使所述风力涡轮机的转子停顿的安全的方法。这完成于所述螺距系统旋转所述旋转叶片在所谓的顺桨位置，自从其不再由风驱动，使所述转子停顿。所述螺距系统通常有由电源网络供给电源，所述电源网络也由风力涡轮机所产生的电源供给。如果所述电源网络失效，会出现危险的状况，例如，如果所述风力涡轮机的转子的旋转速度超过允许的最大值，如果风力增加，作为结果，所述风力涡轮机会承受损害，或在附近的人会遭受伤害。

为了避免这样的危险的状况，即使所述电源网络失效，其必须能够移动所述旋转叶片至顺桨位置，即使当所述螺距系统没有由外部电源网络供给电源。为了这个目的，从现有技术中可知，给螺距系统装置一应急电源供给装置，在电源网络失效的情况下，确保给所述螺距系统的电源的供给和所述螺距系统的功能性，至少直到所述旋转叶片移动至安全的顺桨位置。在紧急情况下，具有直流马达的应急电源供给装置也能直接连接所述直流马达。

然而，当所述应急电源供给装置连接所述变流器的中间电路时，出现了一个安全问题。电池通常作为应急电源供给装置使用。由于所述中间电路具有一可变的电压，因此电压也可能会变得远高于由所述电池提供的电压，为了避免所述电池的过冲，所述电池通常不直接连接所述中间电路。为了阻止充电电流从所述中间电路流入所述电池中，一个或多个去耦元件安装于在所述电池的电极和所述中间电路的电位抽头之间的连接线上。因此，所述去耦元件的任务是阻止与电池的充电相同的电流，也就是说，充电电流，但与此同时，允许与电池的放电相同的电流通过，也就是说，放电电流。放电电流精确地与电池的适当的使用相同，即，在紧急情况下，所述应急电源对所述直流电路进行供给。作为惯例，二极管或串联二极管被用于去耦的目的，鉴于它们的功能作为去耦元件，它们也被称为去耦二极管。使用的二极管通常是所谓的功率二极管，尤其适用于有高电压和高电流发生的情况下。电池作为应急电源供给装置的利用的另一个变化是电容器的使用。然而，就像电池，电容也能被由中间电路提供的超高电压损坏。