[发明专利]电梯节能装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用储能装置实现节能的电梯节能装置。本发明还涉及一种用于所述电梯节能装置的控制方法。

背景技术

近年来，通过适当控制，使增设于电梯驱动主回路中的储能装置在电梯电机再生运行时储存再生能量、在电梯电机电动运行时释放所储能量，从而为电机的电动运行提供电能，以此来解决电梯电机运行中产生的再生能量的处理问题、同时实现电梯节能效果，已经成为电梯行业的研究热点。如中国发明专利申请公布说明书CN 101381046A、CN 1845417A、CN 1946625A、CN101817471A，中国发明专利说明书CN 100593504C、CN 100450907C、CN1229275C和国际申请说明书WO2010/019122A1、WO2010/019123A1、WO2010/019126A1、WO2010/027346A1等。

在基于储能装置的电梯节能装置中，由于受到储能装置控制器结构及其执行周期、充放电电路开关元件的开关频率以及其它物理因素的限制，当直流母线电压与储能装置端电压之间的电压比高于某一上限值时(如系统上电时，储能装置端电压为零，则其电压比为无穷大)，一个很小的母线电压误差、电梯运行所需功率的变化量、电机负载电流的变化量中的一个或多个组合会因直流母线电压与储能装置端电压之间巨大的电压比而导致储能装置充放电电流指令值的一个巨大跳变。电流指令值的巨大跳变会对电梯节能装置的性能产生极为不利的影响：一方面可能会导致充放电电流在控制器的控制下无法跟踪电流指令值，甚至引起失控；另一方面，会导致储能装置的充放电电流波动剧烈。为此，可以为直流母线电压与储能装置端电压之间的电压比提前确定一个上限值，当直流母线电压与储能装置端电压之间的电压比高于该上限值时，仅仅对储能装置进行充电，使其端电压上升至或高于其上限值；当直流母线电压与储能装置端电压之间的电压比低于该上限值时，对储能装置进行正常的充放电。

大电压比(直流母线电压与储能装置端电压之比高于上述上限值)这一特殊情形时的控制方法显然与正常情形(即直流母线电压与储能装置端电压之比低于上述上限值)时不同。对于如何控制大电压比这一特殊情形时的基于储能装置的电梯节能装置，以及如何实现大电压比与正常情形时基于储能装置的电梯节能装置的平稳切换，现有的公开技术中尚未涉及。

因此，开发一种能够利用储能装置处理电梯运行过程中产生的再生能量并降低电梯能耗，且能保证大电压比情形时的基于储能装置的电梯节能装置的性能，以及大电压比情形时的基于储能装置的电梯节能装置的控制方法，大电压比与正常情形时基于储能装置的电梯节能装置的平稳切换就成为利用储能装置处理电梯再生能量并实现电梯节能的一个有待解决的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电梯节能装置，能够在大电压比时保证基于储能装置的电梯节能装置的性能，并且能够实现大电压比与正常情形时电梯节能装置的平稳切换；为此，本发明还要提供一种用于所述电梯节能装置的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的电梯节能装置包括：

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；其中，

所述储能装置控制器根据所述储能装置的端电压与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。

本发明的用于上述电梯节能装置的控制方法包括如下步骤：

步骤一、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生成初级电流指令值；

步骤二、根据储能装置状态检测器得到的储能装置端电压判断其与最低工作电压u_min的关系；

步骤三、根据储能装置端电压与最低工作电压u_min之间的关系改变限流幅值；

步骤四、利用改变后的限流幅值对所述初级电流指令值进行限幅；

步骤五、对限幅后的初级电流指令值进行平滑处理，得到最终的电流指令值并送入电流控制单元；

步骤六、根据最终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。

本发明可以达到的有益技术效果是：