[实用新型]一种智能化多功能供电系统、电梯及钢厂氧枪供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及能馈供电领域，具体的说，是涉及一种智能化多功能供电系统、电梯及钢厂氧枪供电系统。

背景技术

目前我国电梯用量巨大，与其工况相近的工业设备数量也不少，例如钢厂氧枪等。电梯以及同类设备的应急管理与节能问题也日渐突出。这类设备使用过程中有几个突出问题：一是市电有电，但是市电瞬变导致的停机保护问题；二是市电中断时的应急供电问题；三是电梯制动运行时的能量回收；四是有无技术措施进一步降低电梯的使用费用。

在阐述上述问题的解决方案之前，还首先需要明确电梯运行存在的两个状态：一是运行状态，二是制动状态。其中运行状态需要耗能。制动状态是当电梯内人员与配重块重量不等时，由于重力作用导致电梯处于发电状态。由于电梯电机前端均有变频器，若这些发出的能量直接回馈到变频器，则会导致变频器直流母线电压升高，直至击穿变频器的器件导致变频器损坏。因此必须有能量吸收装置。

针对目前问题的常规解决方案有以下几种：

1、对市电瞬间跌落导致的停机保护问题：目前采取的措施是配置UPS并且工作于在线模式。由于UPS在线运行模式时电池一直挂在直流母线上，电压出现瞬时跌落式电池的能量可以没有任何中断的补充上去，因此可靠性很高。但是带来的问题就是UPS在线运行的效率约为90％，因此有较大的损耗。同时因为配置UPS也会带来场地、人员维护等额外费用。

2、对于市电中断时的应急供电问题，目前一般采取两种措施。一是增加 UPS/EPS电源作为后备电源，而电池配置则根据电梯使用环境情况而定。此方案存在的问题是投资较大，且仅解决了应急供电问题，不能解决制动工作状态能量回收的问题。

第二种方法是使用应急平层装置。其工作的基本原理与UPS类似。只是由于应急供电只需要至平层，所以电池配置很小，一般为12AH8只。此方案虽然解决了应急平层问题，但是无法解决重要场合电梯仍需要运行的长时间供电问题以及制动工作状态能量回收的问题。

3、对于电梯的制动状态能量回收问题，目前也有两种解决方法。一是使用专用的变频器制动模块及配套的电阻来将能量消耗掉。二是直接将能量直接回馈到电网中去。此方案的问题在于若前端配置了UPS或者EPS电源，应急供电时，能量无法释放，还需要再增加制动电阻或者其他方式解决。而且由于将电能直接回馈至电网，需要快速跟踪市电，在设备本身故障时，易造成新的供电问题。

4、针对有无技术措施进一步降低电梯的使用费用，目前并无较好的解决方案。

因此对于现有的电梯运行的电源问题，上述解决方案都存在不足。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能化多功能供电系统、电梯及钢厂氧枪供电系统，通过设计一个主控电路和一个双向的DC/DC变换器，使得电梯电源具备多种不同的工作模式，较好的解决了电梯的市电瞬变、应急供电、制动时的能量回收、电能的合理利用等问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种智能化多功能供电系统，包括主控电路、双向DC/DC变换器和变频器，所述主控电路包括微控制单元，所述微控制单元分别与电源直流母线电压检测单元、电池电压检测单元以及电池充放电电流检测单元连接，所述电源直流母线电压检测单元与双向DC/DC变换器的输出端连接，所述电池电压检测单元和电池充放电电流检测单元与双向DC/DC变换器的电池组连接，所述双向DC/DC 变换器通过第一IGBT模块与变频器直流母线连接。

进一步的，所述微控制单元还与市电电压检测单元、变频器直流母线电压检测单元和IGBT驱动电路连接。

进一步的，所述市电电压检测单元与变频器的市电输入端连接。

进一步的，所述变频器直流母线电压检测单元与变频器直流母线连接。

进一步的，所述双向DC/DC变换器包括电池组、电感、第二IGBT模块、第三IGBT模块和电容，所述电感与电池组正极相连，所述第二IGBT模块的发射极、第三IGBT模块的集电极与电感相连，所述第二IGBT模块的集电极与第一IGBT模块相连，所述第三IGBT模块的发射极与电池组负极相连，所述电容一端与电池组负极相连，另一端与第一IGBT模块相连。

进一步的，所述IGBT驱动电路与第一IGBT模块、第二IGBT模块和第三 IGBT模块连接。

进一步的，所述微控制单元的型号为TMS320F2812。

进一步的，所述双向DC/DC变换器的电池组为铅酸蓄电池。