[发明专利]超级电容储能式电梯一体化驱动控制装置

权利要求书

1.一种超级电容储能式电梯一体化驱动控制装置，其特征在于所述的一体化驱动控制装置包括电梯运行控制子系统和电梯节能控制子系统；

电梯运行控制子系统主电路（Ⅰ）由第一接触器（KM1）、不可控整流器（1）、缓冲电路（2）、滤波电容（3）、直流母线（4）、制动单元（5）、逆变器（6）以及电梯曳引机（7）组成；电梯运行控制子系统首先通过第一接触器（KM1）连接到外部三相电网，三相交流电通过不可控整流器（1）进行整流处理后变为直流信号，该直流信号经过缓冲电路（2）及滤波电容（3）处理后，沿直流母线（4）传送至逆变器（6），经逆变器（6）逆变处理转换为电梯曳引机（7）所需要的交流信号，其中，缓冲电路（2）的输入端与不可控整流器（1）的交流侧连接，输出端通过直流母线（4）连接至滤波电容（3）的正极，制动单元（5）与滤波电容（3）均并联在直流母线（4）的正负电压两端上；

电梯节能控制子系统主电路（Ⅱ）由双向DC/DC变换器（8）、超级电容器（9）、第三接触器（KM3）、蓄电池管理电路（10）、第二接触器（KM2）以及蓄电池组（11）组成；其中，双向DC/DC变换器（8）并联在电梯运行控制子系统中的直流母线（4）的正负电压两端，另一侧并联超级电容器（9）；蓄电池管理电路（10）通过第三接触器（KM3）与超级电容器（9）并联，蓄电池管理电路（10）另一侧通过第二接触器（KM2）连接到外部交流电网的a相上，蓄电池管理电路（10）的输出连接蓄电池组（11），并控制蓄电池组（11）为电梯的照明、风扇提供交流电源信号以及为一体化驱动控制装置的控制电路（Ⅲ）提供弱电直流电源信号；

电梯运行控制子系统和电梯节能控制子系统共用控制电路（Ⅲ），该控制电路由电源电路（13）、DSP控制模块（14）、信号采样调理电路（15）、通信电路（16）、上位机（17）、显示及报警电路（18）和隔离驱动电路（19）组成；其中，电源电路（13）与电梯节能控制子系统主电路（Ⅱ）中的蓄电池组（11）连接，由蓄电池组11提供电能，用于产生3.3V、5V、±12V和±15V的弱电信号，以供给电梯一体化驱动控制装置的控制电路（Ⅲ）中相应单元，除此之外，蓄电池组（11）还与超级电容器（9）共同作为回馈能量的吸收储存单元，且在发生停电故障时作为应急电源，与超级电容器（9）共同作用为电梯提供电能；信号采样调理电路（15）用于对电梯节能控制子系统主电路（Ⅱ）中的超级电容器（9）的端电压及电流，以及电梯运行控制子系统主电路（Ⅰ）中的直流母线（4）的电压、电梯曳引机（7）的定子端电压参数进行采样调理，并发送至CPU控制模块进行分析处理，CPU控制模块采用DSP控制模块（14），DSP控制模块（14）与信号采样调理电路（15）连接，用于接收来自信号采样调理电路（15）的采样调理信号，进行分析后发出控制信号，经过隔离驱动电路（19）作用后控制整个一体化驱动控制装置，同时DSP控制模块（14）还通过通信电路（16）完成与上位机（17）的通信。

2.根据权利要求1所述的超级电容储能式电梯一体化驱动控制装置，其特征在于所述的缓冲电路（2）由电感（Ls）和开关（SB1）并联组成，用于在滤波电容（3）充放电时起缓冲作用。

3.根据权利要求1所述的超级电容储能式电梯一体化驱动控制装置，其特征在于所述的制动单元（5）由能耗电阻（Rs）和开关管（T1）串联组成，保留制动单元（5）的目的是作为超级电容储能式电梯一体化驱动控制器的一种安全模式状态。

4.根据权利要求1所述的超级电容储能式电梯一体化驱动控制装置，其特征在于所述的蓄电池管理电路（10）由蓄电池充电机和蓄电池状态信息监测电路组成。

5.根据权利要求1所述的超级电容储能式电梯一体化驱动控制装置，其特征在于所述的信号采样调理电路（15）包括电压传感器、电流传感器、编码器以及相应的信号调理电路，分别用于对电梯运行控制子系统主电路（Ⅰ）中的直流母线（4）电压(Udc)、超级电容器（9）端电压(Usc)、超级电容器（9）的电流(Isc)、电梯节能控制子系统主电路（Ⅱ）中的电机转轴角位移/线位移θ/S信号、电机定子端电压（Us）以及电机定子电流（Is）进行采样调理。

6.根据权利要求4所述的超级电容储能式电梯一体化驱动控制装置，其特征在于所述的蓄电池状态信息监测电路将蓄电池组（11）的状态信息经过调理后，输送至DSP控制模块（14）中进行处理。