[发明专利]一种HYBRID电梯控制柜及其控制方法

权利要求书

1.一种HYBRID电梯控制柜，包括整流器(1)、马达矢量变频器(2)、马达矢量变频控制电路(3)、电梯控制电路(4)、马达电动功率计算电路(5)、蓄电池(6)、蓄电池充放电电路(8)、蓄电池充放电控制电路(10)和主控制电路(12)，其特征在于：还包括超级电容组(7)、超级电容充放电电路(9)和超级电容充放电控制电路(11)，所述的整流器(1)一端与三相电网连接、另一端连接滤波电容后分别与蓄电池充放电电路(8)、超级电容充放电电路(9)和马达矢量变频器(2)连接，所述的马达矢量变频器(2)通过动力电缆与曳引机，还通过控制电缆依次与IGBT驱动电路、马达矢量变频控制电路(3)和电梯控制电路(4)连接，所述的蓄电池充放电电路(8)和超级电容充放电电路(9)的输入端分别通过动力电缆接入马达矢量变频器(2)的直流母线，所述的蓄电池充放电电路(8)的输出端与蓄电池(6)通过动力电缆相连接，所述的超级电容充放电电路(9)的输出端与超级电容组(7)通过动力电缆相连接，所述的蓄电池充放电控制电路(10)与蓄电池充放电电路(8)通过控制电缆相连接，所述的超级电容充放电控制电路(11)与超级电容充放电电路(9)通过控制电缆相连接，所述的主控制电路(12)的输出端分别通过控制电缆与蓄电池充放电控制电路(10)和超级电容充放电控制电路(11)相连、其输入端通过控制电缆依次与电机功率计算电路和电梯控制电路(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种HYBRID电梯控制柜，其特征在于：所述的超级电容组(7)采用不同容量的单个超级电容器通过串联、并联或串联并联组合的方式，构成一个合适额定电压及额定电容量的超级电容组。

3.根据权利要求1或2所述的一种HYBRID电梯控制柜，其特征在于：所述的超级电容组(7)采用128只韩国LS公司的超级电容器LSUC002R8L0350FEA串联，构成一个额定电压358V和额定电容量2.73F的超级电容组；所述的超级电容器LSUC002R8L0350FEA的额定电压为2.8V、额定容量为350F。

4.一种如权利要求1所述的HYBRID电梯控制柜的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、主控制电路(12)通过检测抱闸BKM信号，判断电梯是否正在移动；如果电梯正在移动通过检测马达矢量变频器(2)直流母线电压判断出电梯是在电动运行还是制动运行，大于590V即判断电梯正制动运行，小于590V即判断电梯正电动运行；

B、当主控制电路(12)判断出电梯制动运行时，主控制电路(12)发出充电指令分别给蓄电池充放电控制电路(10)和超级电容充放电控制电路(11)；蓄电池充放电控制电路(10)控制蓄电池充放电电路(8)动作，以恒压方式给蓄电池(6)充电，其充电电流较小；主控制电路(12)中设定的母线制动电压作为母线电压PI调节器的给定量，母线直流电压检测值作为母线电压PI调节器的反馈量，经过PI调节运算输出蓄电池(6)充电电压给定量信号，主控制电路(12)将该信号传递给蓄电池充放电控制电路(10)；蓄电池充放电控制电路(10)完成蓄电池(6)充电PI调节器运算及向蓄电池充放电电路(8)发出控制信号；同时超级电容充放电控制电路(11)控制超级电容充电电路动作，以恒流方式给超级电容组(7)充电，充电电流较大，吸收大部分回馈能量，维持马达矢量变频器(2)直流母线电压恒定；超级电容充放电控制电路(11)完成超级电容充电PI调节器运算及向超级电容充放电电路(9)发出控制信号；

C、当主控制电路(12)判断出电梯电动运行时，由功率计算电路计算出曳引机电机电动需要的功率，主控制电路(12)根据该功率和母线电压反馈值计算出变频器母线电流的给定值，首先发出放电指令给超级电容充放电控制电路(11)，并将曳引机电机电动时变频器直流母线所需要的电流给定值传递给超级电容充放电控制电路(11)，超级电容充放电控制电路(11)控制超级电容充放电电路(9)动作，向马达矢量变频器(2)直流母线放电，超级电容充放电控制电路(11)通过检测超级电容组的电压来判断其容量，当电压降低到额定电压的50％时，即放电结束，超级电容充放电控制电路(11)将放电结束状态反馈给主控制电路(12)；主控制电路(12)接到该状态反馈后，马上发出放电指令及曳引机电机电动时变频器直流母线所需要的电流给定值传递给蓄电池充放电控制电路(10)，蓄电池充放电控制电路(10)将控制蓄电池充放电电路(8)继续向变频器直流母线放电；

D、当主控制电路(12)判断出电梯静止不动时，主控制电路(12)发出向蓄电池(6)放电指令给超级电容充放电控制电路(11)，发出从超级电容组(7)充电指令给蓄电池充放电控制电路(10)；超级电容充放电控制电路(11)控制超级电容充放电电路(9)向蓄电池(6)放电，蓄电池充放电控制电路(10)控制蓄电池充放电电路(8)给蓄电池(6)充电。