[发明专利]一种电梯能量回馈电路、装置及电梯控制器

说明书

技术领域

本发明属于电力电子领域，尤其涉及一种能量回馈电路、装置及电梯控制器。

背景技术

随着现代工业的发展，高层建筑的大量建设，使其各种电梯的使用以爆炸式增长，进而引起各种非线性和时变性电力电子装置(如整流器、逆变器及各种开关电源等)的广泛应用。这些电力电子装置的开关动作向电网中注入了大量的谐波和次谐波分量，导致了交流电网中电压和电流波形的严重失真，降低了电网的功率因数，严重影响了电网的供电质量。

对于高层建筑电梯行业的特殊应用和发展，要求其有更高的安全性和可靠性，特别是对其设备的供电质量，提出了更高的要求。传统电梯控制系统的正常启动、运行和制动，是配有能耗制动单元，系统在制动过程中，能量以热的形式通过制动单元由制动电阻消耗掉，电能利用率很低。随着技术的发展和节能减排政策的实施，能量回馈装置在电梯行业中正逐步替代传统的能耗制动单元，实现电梯运行制动过程中产生的电能送回电网，供给周边其他设备使用，提高电能利用率。

但是能量回馈装置本身也会对电网有谐波污染，加之电梯控制器本身(整流器、逆变器及各种开关电源等)对电网已经具有的谐波污染，电网污染进一步加重，严重影响电梯运行的可靠性和稳定性，因此，在电梯控制器应用系统中，就会使用一套独立的有源滤波器来治理现场实际电网的供电质量，提高电梯的安全可靠运行，这样，就必须有两种功能不同的设备配套使用，一个能量回馈装置，另一个有源滤波器，导致设备投入成本很高，增大了现场占地面积，维护难度加大等。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电梯能量回馈电路，旨在解决现有电梯控制器为实现电能利用率高和供电质量好，同时采用能量回馈装置和有源滤波器，导致设备投入成本高，占地面积大，维护难度加大的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电梯能量回馈电路，连接于电网与电梯制动单元之间，所述电路包括：

无源滤波单元，用于抑制能量回馈时产生的谐波和外部引入谐波，所述无源滤波单元的输入端与所述电网连接；

逆变单元，用于根据驱动信号将直流电能转换为交流电能反馈给电网实现能量回馈，所述逆变单元的输入端与所述无源滤波单元的输出端连接；

隔离单元，用于保持电流从所述逆变单元向所述电梯制动单元的单向流动性，所述隔离单元的输入端与所述逆变单元的输出端连接，所述隔离单元的输出端与所述电梯制动单元的逆变直流端连接；

动态补偿单元，用于根据所述逆变单元直流侧电参数、交流侧电参数和非线性负载电流中的谐波分量生成所述驱动信号，实现动态补偿和能量反馈控制，所述动态补偿单元的多个输入端分别与所述电网、所述无源滤波单元的输出端、所述逆变单元的输出端和非线性负载的谐波电流输出端连接，所述动态补偿单元的输出端与所述逆变单元的驱动端连接；

充电单元，用于在能量反馈时作为所述逆变单元的能量限值缓冲，防止所述逆变单元过流损坏，所述充电单元的输入端与所述电网连接，所述充电单元的输出端与所述逆变单元的充电输入端连接。

本发明实施例的另一目的在于，提供一种包括上述电梯能量回馈电路的电梯能量回馈装置。

本发明实施例的另一目的在于，提供一种包括上述电梯能量回馈装置的电梯控制器。

本发明实施例通过逆变单元实现能量回馈，通过动态补偿单元实现有源滤波及动态补偿，并通过无源滤波单元抑制谐波，使电梯能量回馈装置具有有源滤波功能，在提高电能利用率和供电质量的同时，降低了设备投入成本，减小了占地面积，便于维修。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电梯能量回馈电路的结构图；

图2为本发明实施例提供的电梯能量回馈电路中隔离单元的示例电路图；

图3为本发明实施例提供的电梯能量回馈电路的优选结构图；

图4为本发明实施例提供的电梯能量回馈电路中控制模块的示例电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施例通过逆变单元实现能量回馈，通过动态补偿单元实现有源滤波及动态补偿，并通过无源滤波单元抑制谐波，使电梯能量回馈装置具有有源滤波功能，在提高电能利用率和供电质量的同时，降低了设备投入成本，减小了占地面积，便于维修。