[发明专利]电梯节能装置及其控制方法

权利要求书

1.一种电梯节能装置，包括：

一储能装置，经一充放电电路跨接于直流母线两端，用于储存电梯电机再生运行时产生的再生能量，并在电梯电机电动运行时将所储能量释放至直流母线；

一储能装置状态检测器，用于检测所述储能装置工作状态；

一储能装置控制器，用于控制直流母线与所述储能装置间的能量流动；

一充放电电路，设置于直流母线与所述储能装置之间，用于实现二者之间的能量双向流动；其特征在于，

所述储能装置控制器根据所述储能装置的端电压与其最低工作电压之间的关系来切换所述储能装置的工作模式。

2.根据权利要求1所述的电梯节能装置，其特征在于：所述最低工作电压是指由储能装置自身特性与电梯节能装置系统参数共同决定的储能装置进行正常充放电时的最低工作电压。

3.根据权利要求2所述的电梯节能装置，其特征在于：所述电梯节能装置系统参数是指直流母线电压、所述储能装置控制器的结构、参数及其执行周期、充放电电路参数、储能装置电流波形的一种或多种参数的组合。

4.根据权利要求1所述的电梯节能装置，其特征在于，所述工作模式包含：

单一充电模式，即储能装置在其端电压低于所述最低工作电压时所处的、或连续或间断的、仅进行单一充电却不放电从而使其端电压尽快升至其最低工作电压的工作模式；

充放电模式，即储能装置在其端电压高于或等于所述最低工作电压时所处的、通过其充放电过程实现能量经充放电电路在直流母线与储能装置间流动的工作模式。

5.根据权利要求4所述的电梯节能装置，其特征在于：所述单一充电模式中的充电过程发生于储能装置端电压低于所述最低工作电压时，或者储能装置端电压低于所述最低工作电压且电梯电机处于再生运行状态时。

6.根据权利要求1所述的电梯节能装置，其特征在于，所述储能装置控制器为双闭环结构，包括如下3个子单元：

电流指令生成单元，根据电压控制模块、电梯运行所需功率计算模块和电机负载电流计算模块输出值的一个或多个组合来生成初级电流指令值；

限幅单元，对所述初级电流指令值进行限幅得到电流控制单元的电流指令值；

电流控制单元，根据限幅单元限幅后得到的电流指令值对所述储能装置的充放电电流进行控制，使其跟踪电流指令值。

7.根据权利要求6所述的电梯节能装置，其特征在于：所述储能装置控制器通过改变所述限幅单元的限幅幅值来实现对储能装置工作模式的切换。

8.根据权利要求6所述的电梯节能装置，其特征在于：所述储能装置控制器还包括一电流指令值预处理单元，通过插值和/或滤波对所述限幅单元限幅后得到的电流指令值进行平滑处理后再作为最终的电流指令值送入电流控制单元。

9.根据权利要求6所述的电梯节能装置，其特征在于：所述电压控制模块根据母线电压参考值对母线电压进行控制，实现母线电压对其参考值的跟踪。

10.根据权利要求6所述的电梯节能装置，其特征在于：所述电梯运行所需功率计算模块通过如下方式得到电梯运行所需功率：

方式1，通过计算电梯电机的力矩或力矩电流或力矩电流指令值与角速度之积，或交轴电流与交轴电压指令值的乘积加上直轴电流与直轴电压指令值的乘积所得到的和，或交轴电流指令值与交轴电压指令值的乘积加上直轴电流与直轴电压指令值的乘积所得到的和，或交轴电流与交轴电压指令值的乘积加上直轴电流指令值与直轴电压指令值的乘积所得到的和，或交轴电流指令值与交轴电压指令值的乘积加上直轴电流指令值与直轴电压指令值的乘积所得到的和得到电梯运行所需功率；

方式2，或根据轿厢负载称量装置输出的轿厢负载情况、电梯运行加速度以及电梯系统参数来计算电梯的实时力矩，结合电梯的运行速度计算出电梯的实时功率，最后再综合考虑系统损耗、效率对计算出的电梯实时功率进行适当调整后得到最终的电梯运行所需功率；

方式3，由直流母线电压及其参考值确定的母线电压误差功率与方式1或2中的所得到的计算结果之和。