[实用新型]太阳能光伏电梯控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种，由太阳能光伏发电供电的电梯传动控制系统，尤其涉及具有太阳能光伏发电和电梯能量回馈的电梯控制系统。

背景技术

在采用变频技术驱动的垂直载客电梯运行过程中，存在两个特殊的工作状：轻载上行和重载下行。在这两个特殊工况下，电梯的电机实际处于制动发电状态，会产生一定量的再生电能。因为变频器限制了能量的单相流动，故这部分再生电能不能回馈入电网。出于对器件的保护等目的，在实际应用中，这部分电能通常采用投入能耗制动电阻发热而消耗掉。直接采用电阻发热的方式，虽然技术简单，造价便宜，但是电阻发热不仅恶化了电梯机房的工作环境，而且浪费能量。此外，为维持机房的工作环境，而设置的空调系统，还将额外消耗电能。因而，电梯再生能量回收利用技术，成为目前电梯节能领域的主要技术。由于电梯再生的能量为高压直流电能，需要经过转化才能为其他电器使用。目前主要方法是将该电能逆变为通用电能，馈入电网或供给其他用电电器或给蓄电池充电存储。随着新能源的广泛使用，目前已出现使用太阳能光伏发电或风力发电的电能作为电梯的驱动能源，但是各种能源的合理转换，目前还没有合理的技术方案。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种太阳能光伏电梯控制系统，实现了再生能量的回馈、存储，同时充分利用了太阳能光伏发电的能量，合理转换各种能源。

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种太阳能光伏电梯控制系统，包括执行装置和控制装置，所述的执行装置包括永磁同步电动机、双PWM变流器、光伏组件、蓄电池、光伏控制器和双向DC/DC变换器，双PWM变流器包括通过直流母线连接的电机侧PWM变流器和电网侧PWM变流器，光伏组件和光伏控制器组成的支路与蓄电池并联后连接到双向DC/DC控制器的一端，双向DC/DC控制器的另一端连接到双PWM变流器的直流母线。采用永磁同步电动机直接驱动，无需采用齿轮传动装置，减少了机械成本，具有双向功率流动的双PWM变流器可以实现电梯电动和发电状态的转换，将发电状态的多余能量回馈至电网，双向DC/DC控制器实现了对电梯的供电和光伏组件输出功率不足的电网对蓄电池的充电，这样电网断电时实现电梯的短时间运行，实现发电状态向电网的功率传送，取消了直流回路的耗能电阻；在电动状态可由电网向电动机的功率传送，或由蓄电池向电动机的功率传送；当蓄电池能量不足时，由电网向蓄电池充电。

所述的控制装置包括TMS320F28335浮点DSP芯片、用于驱动双向DC/DC控制器和双PWM变流器的PWM驱动电路、以太网控制器、以太网RJ45接口、JTAG调试接口电路、电源和复位电路，TMS320F28335浮点DSP芯片通过PWM驱动电路分别连接双向DC/DC控制器和双PWM变流器，以太网RJ45接口通过以太网控制器连接到TMS320F28335浮点DSP芯片，JTAG调试接口电路、电源和复位电路连接到TMS320F28335浮点DSP芯片。

所述的双PWM变流器功率器件采用PM50CLA120IPM模块。

所述的双向DC/DC变换器采用电流双象限电路，功率器件采用CM100DY-24NFIGBT模块。

所述以太网控制器采用CP2200芯片，内嵌TCP/IP协议。实现了与上位机Socket通讯，为电梯群控提供基础。

双PWM变流器中用可控的IGBT功率模块取代了常规的变频器的整流二极管，使电网和永磁同步电动机之间具有双向功率流动能力，这样当电梯重载上升时，电机工作在电动状态，功率从电网流向电动机，电机侧PWM变流器工作在整流状态，电机侧PWM变流器工作在逆变状态。当电梯重载下降时，电机处在回馈制动状态，功率从电动机流向电网，电机侧PWM变流器工作在逆变状态，电机侧PWM变流器工作在整流状态。当蓄电池能量充足时或市电失电时，通过双向DC/DC控制器，由蓄电池通过双PWM变流器直流侧向电机供电，电网侧PWM变流器停止工作。当蓄电池能量不足且光伏组件发电能力不足时，为保证蓄电池在市电失电时仍有短时的供电能力，在电梯停止工作时，电网侧PWM变流器工作在整流状态，通过双向DC/DC控制器向蓄电池充电，电机侧PWM变流器停止工作。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

1、轻载上行和重载下行产生的电能实现了能量的回馈；

2、充分利用太阳能光伏发电的能量；

3、本实用新型针对采用永磁同步电动机的直接驱动的电梯系统，无需采用齿轮传动装置，减少了机械成本；