專(zhuān)利名稱(chēng)：電梯系統(tǒng)以及蓄電池單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯系統(tǒng)以及蓄電池單元，尤其是涉及一種在混合動(dòng) 力汽車(chē)或電梯等包括驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中抑制并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電 池單元之間的充電量和放電量偏差的裝置。
10
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著用于以混合動(dòng)力汽車(chē)為代表的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的蓄電池技術(shù)的 發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了能量密度高，且可進(jìn)行快速充電的蓄電池單元。 例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)l中公開(kāi)了一種電梯系統(tǒng)，其在直流部分并聯(lián)連接有
15多個(gè)蓄電池單元，在發(fā)生停電等情況而導(dǎo)致交流電被斷開(kāi)時(shí)，將蓄電池的 電力變換為交流電，以驅(qū)動(dòng)電梯轎廂。
此外，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種低價(jià)的小型電源裝置，該電源
裝置具有消除串聯(lián)連接的蓄電池的電壓偏差的裝置。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本國(guó)發(fā)明專(zhuān)利特開(kāi)平07-157228號(hào)公報(bào)(第5、 6頁(yè)， 20 圖1 圖3)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本國(guó)發(fā)明專(zhuān)利特開(kāi)2003-164068號(hào)公報(bào)(第4~5頁(yè)， 圖1和圖2)
如專(zhuān)利文獻(xiàn)l所示，在直流部分并聯(lián)連接多個(gè)蓄電池單元時(shí)，也就是 將多個(gè)蓄電池并聯(lián)連接時(shí)，可能會(huì)因各個(gè)蓄電池的電力消耗量的偏差等而
25 使各個(gè)蓄電池之間出現(xiàn)電壓差，使電流從電壓高的蓄電池流向電壓低的蓄
電池，從而可能出現(xiàn)過(guò)充電而導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)2的用于消除串聯(lián)連接的蓄電池之間的電壓偏差的裝置在直 接應(yīng)用于并聯(lián)連接的蓄電池時(shí)，其效果小。
為了解決上述問(wèn)題，例如可以考慮采用優(yōu)先使用充電量大且電壓高的
30蓄電池，并在電壓變得相同后依序并聯(lián)連接電壓較低的蓄電池，向逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路供應(yīng)所需電力的方式。
但是，為了向逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路供應(yīng)所需的電力時(shí)，至少需要 并聯(lián)連接數(shù)個(gè)蓄電池，如果采用優(yōu)先使用電壓較高的蓄電池的方式，則需 要準(zhǔn)備在數(shù)量上具有相當(dāng)富裕量的蓄電池，而設(shè)置過(guò)多的蓄電池會(huì)造成浪 5費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電梯系統(tǒng)以及蓄電池單元，其具有對(duì)各個(gè) 蓄電池的剩余電量進(jìn)行監(jiān)視，根據(jù)并聯(lián)連接的蓄電池的數(shù)量正確地分配充
10電/放電電流，始終保持對(duì)所有蓄電池迸行充分利用的裝置。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種電梯系統(tǒng)，該電梯系統(tǒng)具有將 商用交流電變換為直流電的變換器、將變換器的直流電變換為電壓可變和 頻率可變的交流電并且對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器、以及對(duì)商用交流電 進(jìn)行整流后接受供電以對(duì)逆變器進(jìn)行控制的電梯驅(qū)動(dòng)電路，所述電梯系統(tǒng)
15進(jìn)一步設(shè)置有相互并聯(lián)連接，并由變換器的直流電進(jìn)行充電的多個(gè)蓄電 池單元；蓄電池充電/放電電路，其分別與蓄電池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置， 在接受交流電的供電時(shí)，對(duì)蓄電池單元進(jìn)行充電，而在交流電被斷開(kāi)時(shí)， 從蓄電池單元向逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電池控制模 塊，其分別與蓄電池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，具有用于檢測(cè)蓄電池單元的
20并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單 元的平均充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝置、以及按照在蓄電池充電/ 放電電路附近檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的已放電量/已充電量，根據(jù)平均 充電電流/上限放電電流修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電 電流的裝置，在交流電被斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)蓄電池充電/放電電路將蓄電池的
25直流電供應(yīng)給逆變器以及電梯控制電路。
此外，本發(fā)明還提出了一種蓄電池單元，其在具有將商用交流電變換 為直流電的變換器、將變換器的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流 電并且對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器以及對(duì)商用交流電進(jìn)行整流后接受 供電以對(duì)逆變器進(jìn)行控制的電梯控制電路的電梯系統(tǒng)中，相互并聯(lián)連接，
30由變換器的直流電進(jìn)行充電，在交流電被斷開(kāi)時(shí)，將直流電供應(yīng)給逆變器以及電梯控制電路，各個(gè)蓄電池單元具有蓄電池充電/放電電路，在接 受交流電的供電時(shí)，其對(duì)蓄電池單元進(jìn)行充電，而在交流電被斷開(kāi)時(shí)，從 蓄電池單元向逆變器以及電梯控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電池控制模
塊，其具有用于檢測(cè)蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到
5的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流/上限放電電流的 運(yùn)算裝置、以及按照在蓄電池充電/放電電路附近檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單 元的已放電量/已充電量，根據(jù)平均充電電流/上限放電電流修正并設(shè)定 各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝置。 發(fā)明效果
10 根據(jù)本發(fā)明，能夠通過(guò)蓄電池控制模塊監(jiān)視各個(gè)蓄電池的剩余電量，
并根據(jù)并聯(lián)連接的蓄電池的數(shù)量正確地分配充電/放電電流，始終保持對(duì) 所有蓄電池進(jìn)行充分利用的裝置。


15 圖1是表示本發(fā)明的并聯(lián)連接安裝有多個(gè)蓄電池單元的電梯系統(tǒng)的實(shí)
施例l的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖2是表示圖1的電梯系統(tǒng)中的蓄電池控制模塊27內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè) 例子的方塊圖。
圖3是表示圖1的電梯系統(tǒng)中的放電電流控制順序的流程圖。 20 圖4是表示圖1的電梯系統(tǒng)中的充電電流控制順序的流程圖。
圖5是對(duì)實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的蓄電池單元中的運(yùn)算和設(shè) 定功能等的分配情況作了比較的圖表。
圖中2 —切換開(kāi)關(guān)；2A —蓄電池監(jiān)視控制裝置；2B—電流限幅器； 25 2C—電流指令變換裝置；IO —商用交流電；12 —變換器；14 —平滑電容器; 16—逆變器；18 —馬達(dá)；20—主蓄電池單元；20n—第n個(gè)蓄電池單元； 21 —單元蓄電池；22—電容器；23 —直流電抗器；24—電流傳感器(霍爾 元件)；25 —斬波電路；26 —平滑電容器；27 —蓄電池控制模塊。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的蓄電池單元具有蓄電池充電/放電電路，其在接受交流電 的供電時(shí)，對(duì)蓄電池單元進(jìn)行充電，而在交流電被斷開(kāi)時(shí)，從蓄電池單元 向逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電池控制模塊，其具有用 5于檢測(cè)蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元 的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝置、以及 按照在所述蓄電池充電/放電電路附近檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的已放 電量/已充電量，根據(jù)所述平均充電電流/上限放電電流修正并設(shè)定各個(gè) 蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝置。 10 蓄電池控制模塊接收使電梯等裝置和設(shè)備工作而所需的指令，并且將
輸入的指令值發(fā)送給PWM控制或反饋電路等以輸出穩(wěn)定的電力。
在無(wú)法通過(guò)單一蓄電池單元向電梯等裝置和設(shè)備供應(yīng)所需電力時(shí)，將 多個(gè)蓄電池單元并聯(lián)連接。
蓄電池控制模塊將連接在一起的多個(gè)蓄電池控制模塊中的一個(gè)蓄電
15池控制模塊設(shè)定為主蓄電池控制模塊。主蓄電池控制模塊從電梯控制裝置 等接收必要的電流指令值，將所接收到的電流指令值按照蓄電池控制模塊 的數(shù)量均勻分配，并將均勻分配的電流指令值作為各個(gè)蓄電池單元的電流 指令值。
主蓄電池控制模塊以外的蓄電池控制模塊通過(guò)反饋電路等來(lái)處理所 20接收到的電流指令值，并將其輸出到蓄電池充電/放電電路中。
在電梯系統(tǒng)等的直流部分將從各個(gè)蓄電池單元輸出的電流進(jìn)行疊加 后，向電梯等供應(yīng)必要的電力。
在本系統(tǒng)中，將蓄電池和蓄電池充電/放電電路以及蓄電池控制模塊 串聯(lián)連接，并將串聯(lián)而成的蓄電池單元進(jìn)行并聯(lián)連接，所以即使在各個(gè)蓄 25電池單元的剩余電量之間出現(xiàn)偏差，也不會(huì)給對(duì)他蓄電池單元造成不良影 響。
在蓄電池放電時(shí)，因蓄電池單元之間的消耗電力的偏差，而出現(xiàn)無(wú)法 輸出與從主蓄電池控制模塊發(fā)送到各個(gè)蓄電池控制模塊的電流指令值相 應(yīng)的電力時(shí)，能夠?qū)Ω鱾€(gè)蓄電池控制模塊的電流指令值進(jìn)行變更。從變更 30后的各個(gè)蓄電池控制裝置輸出的輸出電流的總和保持一定。在蓄電池充電時(shí)，各個(gè)蓄電池控制模塊能夠根據(jù)蓄電池的消耗電力和 各個(gè)蓄電池之間的消耗電力的偏差對(duì)電流限幅值進(jìn)行變更。各個(gè)蓄電池控 制模塊中設(shè)置有監(jiān)視蓄電池充電狀態(tài)的監(jiān)視裝置，可根據(jù)各個(gè)蓄電池控制 模塊的消耗量來(lái)改變蓄電池的充電限幅值。 5 通過(guò)控制，使得在充電量少的蓄電池單元中，提高蓄電池的限幅值，
而在具有充分的充電量的蓄電池單元中，降低蓄電池的充電電流限幅值， 以消除蓄電池單元之間的偏差。
在需要大容量的蓄電池時(shí)，只需增加并聯(lián)連接的蓄電池單元的數(shù)量便 可，所以不需要重新開(kāi)發(fā)大容量的蓄電池。
10 在各個(gè)蓄電池控制模塊中具有檢測(cè)蓄電池剩余電量的裝置以及蓄電 池的充放電限幅器，能夠根據(jù)各個(gè)蓄電池的剩余電量調(diào)節(jié)各個(gè)蓄電池控制 模塊的充電限幅值。因此，通過(guò)對(duì)剩余電量少的蓄電池積極進(jìn)行充電，能 夠有效地利用電梯等行駛時(shí)產(chǎn)生的電力。而且，由于優(yōu)先地對(duì)剩余電量少 的蓄電池單元進(jìn)行充電，所以能夠在最佳狀態(tài)下對(duì)蓄電池進(jìn)行管理。
15 以下參照?qǐng)D1至圖5對(duì)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)以及蓄電池單元的實(shí)施例進(jìn)
行說(shuō)明。
實(shí)施例1
圖1是表示本發(fā)明的并聯(lián)連接安裝有多個(gè)蓄電池單元的電梯系統(tǒng)的實(shí) 20施例1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方塊圖。
實(shí)施例1的電梯系統(tǒng)具有將商用交流電IO變換為直流電的變換器12、
平滑電容器14、將變換器12的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流 電并且對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器16、以及對(duì)商用交流電10進(jìn)行 整流后接受供電以對(duì)逆變器16進(jìn)行控制的未圖示的電梯控制電路，其中，
25相互并聯(lián)連接并由變換器12的直流電進(jìn)行充電的多個(gè)蓄電池單元20 20n 具有在接受交流電10的供電時(shí)，對(duì)蓄電池單元20 20n進(jìn)行充電，而在 交流電IO被斷開(kāi)時(shí)，從蓄電池單元20向逆變器以及電梯控制電路供應(yīng)直 流電的蓄電池充電/放電電路23 26;以及蓄電池控制模塊27，其包括用 于檢測(cè)蓄電池單元20~20n的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄
30電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元20~20n的平均充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝置、按照在蓄電池充電/放電電路23 26附近由霍爾元件24檢 測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元20的己放電量/己充電量，根據(jù)平均充電電流/ 上限放電電流來(lái)修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元20的充電電流/放電電流的 裝置。其中當(dāng)交流電IO被斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)蓄電池充電/放電電路23 26將
5蓄電池20~20n的直流電供應(yīng)給逆變器16以及未圖示的電梯控制電路。
在本實(shí)施例1中，蓄電池單元20和蓄電池充電/放電電路23~26以 及蓄電池控制模塊27被作為一體化的蓄電池單元而形成，并以該形式進(jìn) 行交易買(mǎi)賣(mài)，在電梯系統(tǒng)中，根據(jù)交流電10被斷開(kāi)時(shí)所需的直流電力， 蓄電池單元相互并聯(lián)連接且并聯(lián)地安裝在變換器12和逆變器16之間。io 圖2是舉例表示圖1的電梯系統(tǒng)中的蓄電池控制模塊27內(nèi)部結(jié)構(gòu)的
方塊圖。
圖1的蓄電池控制模塊27包括開(kāi)關(guān)2、蓄電池監(jiān)視控制裝置2A、電 流限幅器2B、以及輸出IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制器PWM等，尤其 是具有將基本上根據(jù)并聯(lián)連接的蓄電池的數(shù)量n把蓄電池電流m分割成n 15份而得到的蓄電池充電/放電電流信號(hào)輸出到各個(gè)蓄電池單元的功能。
蓄電池控制模塊27以電壓控制環(huán)路為基礎(chǔ)，其中該電壓控制環(huán)路通 過(guò)控制使得從端子b輸入的中間段電壓V-與中間段電壓指令V相一致。 為了進(jìn)一步改進(jìn)控制響應(yīng)性，蓄電池控制模塊27還具有電流輔助環(huán)路。 蓄電池控制模塊27對(duì)開(kāi)關(guān)2進(jìn)行切換以決定主蓄電池控制模塊20。 20主蓄電池控制模塊20從外部接收電流指令值m，并將所接收到的電流指 令值m根據(jù)所連接的蓄電池控制模塊的數(shù)量n均等地分成n份。將均等分 割的指令值m / n作為蓄電池電流信號(hào)發(fā)送到其他的蓄電池控制模塊27。 該其他的蓄電池控制模塊201 20n輸出與所接收到的電流指令值相對(duì)應(yīng)的 電流。當(dāng)蓄電池之間出現(xiàn)偏差時(shí)，各個(gè)蓄電池控制模塊27的蓄電池監(jiān)視 25控制裝置2A將指令值變更為與該蓄電池的電壓和電流相對(duì)應(yīng)的指令值。 蓄電池控制模塊27通過(guò)IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)，根據(jù)電梯側(cè)的電流指令調(diào)節(jié) 斬波電路25。通過(guò)霍爾元件24等監(jiān)視并讀取輸出電流以及電壓值。輸出 電流輸出到電梯系統(tǒng)內(nèi)的相同的電纜中，來(lái)自多個(gè)蓄電池單元的電流重疊 后施加。
30 圖3是表示圖1的電梯系統(tǒng)中的放電電流控制順序的流程圖。即，圖3是表示蓄電池的充電量之間產(chǎn)生了偏差時(shí)的蓄電池監(jiān)視控制裝置1的控 制方法的流程圖。
蓄電池控制模塊27內(nèi)的蓄電池監(jiān)視控制裝置2A在步驟3中監(jiān)視蓄電 池之間的剩余電量差。如果蓄電池不存在剩余電量差，則在步驟3A中設(shè) 5定將全部電流指令值P按照臺(tái)數(shù)n等分后得到的電流指令值PXl /n。
當(dāng)存在剩余電量差時(shí)，蓄電池監(jiān)視控制裝置2A在步驟3B中解除電 流指令值PX1 /n。并在步驟3C中根據(jù)和全部蓄電池的容量與各個(gè)蓄電 池的剩余電量之間的比率相對(duì)應(yīng)的比率C二[(單個(gè)蓄電池剩余電量B) / (全部蓄電池容量A)]來(lái)決定各個(gè)蓄電池的輸出電流值PXC。 io 在步驟3E中，判斷全部輸出電力的和是否與指令值相一致，如果電
流指令值不足時(shí)，則返回步驟3C，以重新決定電流。
圖4是表示圖1的電梯系統(tǒng)中的充電電流控制順序的流程圖。gp，圖 4是表示蓄電池充電時(shí)在蓄電池的剩余電量之間產(chǎn)生了偏差時(shí)的充電限幅 器2B的限幅值的變更方法的流程圖。 15 蓄電池控制模塊27內(nèi)的蓄電池監(jiān)視控制裝置2A在步驟4中監(jiān)視蓄電
池的剩余電量，如果不存在剩余電量差，則在步驟4A中檢測(cè)全部蓄電池 的總剩余電量，并將與總剩余電量相應(yīng)的蓄電池充電限幅值設(shè)定為基準(zhǔn)限 幅值D。
在步驟4中，當(dāng)存在剩余電量差時(shí)，在步驟4B解除各個(gè)蓄電器均等 20的限幅值，檢測(cè)蓄電池的總剩余電量，并將與總剩余電量相應(yīng)的新的蓄電 池充電限幅值設(shè)定為基準(zhǔn)限幅值D。蓄電池基準(zhǔn)限幅值D的大小根據(jù)蓄電 器的剩余電量變更。
蓄電池監(jiān)視控制裝置2A在步驟4C中，根據(jù)全部蓄電池的剩余電量 與各個(gè)蓄電池的剩余電量之間的比率E=l —[(單個(gè)蓄電池剩余電量B) 25/ (全部蓄電池容量A)]來(lái)決定各個(gè)蓄電池的充電限幅值DXE。在步驟 4E中，如果蓄電池的剩余電量的基準(zhǔn)限幅值高于基準(zhǔn)限幅值D，則返回步 驟4B，提高充電效率。
實(shí)施例2
30 實(shí)施例2的電梯系統(tǒng)具有將商用交流電IO變換為直流電的變換器12、平滑電容器14、將變換器12的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流 電并且對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18進(jìn)行控制的逆變器16、以及對(duì)商用交流電10 進(jìn)行整流后接受供電，以對(duì)逆變器16進(jìn)行控制的未圖示的電梯控制電路, 其中，相互并聯(lián)連接并由變換器12的直流電進(jìn)行充電的多個(gè)蓄電池單元 5 20 20n具有在接受交流電10的供電時(shí)，對(duì)蓄電池單元20 20n進(jìn)行充電， 而在交流電10被斷開(kāi)時(shí)，從蓄電池單元20 20n向逆變器16以及未圖示 的電梯控制電路供應(yīng)直流電的蓄電池充電/放電電路23~26，未圖示的電 梯控制電路包括分別與蓄電池單元20~2n各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的蓄電池控制 模塊27，該蓄電池控制模塊27具有用于檢測(cè)蓄電池單元20~20n的并聯(lián)連
io接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元 20~20n的平均充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝置、以及按照在蓄電池充 電/放電電路附近通過(guò)霍爾元件檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元20~20n的已放 電量/已充電量，根據(jù)平均充電電流/上限放電電流修正并設(shè)定各個(gè)蓄電 池單元20的充電電流/放電電流的裝置，其中當(dāng)交流電IO被斷開(kāi)時(shí)，通
15 過(guò)蓄電池充電/放電電路23 26將蓄電池20的直流電供應(yīng)給逆變器16以 及未圖示的電梯控制電路。
在本實(shí)施例2中，將蓄電池充電/放電電路23~26安裝到各自的蓄電 池單元20中，并將蓄電池控制模塊27集中設(shè)置在電梯控制電路側(cè)，所以 與實(shí)施例l比較，能夠降低各個(gè)蓄電池單元20的制造成本。
20 并且，將實(shí)施例1的蓄電池單元的識(shí)別編號(hào)設(shè)定為主蓄電池單元20
以外的識(shí)別編號(hào)時(shí)，則也可以將實(shí)施例1的蓄電池單元作為本實(shí)施例2的 蓄電池單元來(lái)使用。
實(shí)施例3
25 實(shí)施例3的電梯系統(tǒng)具有將商用交流電IO變換為直流電的變換器12、
平滑電容器14、將變換器12的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流 電并且對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器16、以及對(duì)商用交流電10進(jìn)行 整流后接受供電，以對(duì)逆變器16進(jìn)行控制的未圖示的電梯控制電路，其 中，進(jìn)一步設(shè)置有相互并聯(lián)連接并由變換器12的直流電進(jìn)行充電的多個(gè)
30蓄電池單元20 20n，電梯控制電路具有蓄電池充電/放電電路23~26,其分別與蓄電池單元20各自相應(yīng)地設(shè)置，在接受交流電IO的供電時(shí)，對(duì) 蓄電池單元20~20n進(jìn)行充電，而在交流電10被斷開(kāi)時(shí)，從蓄電池單元 20~20n向逆變器16以及未圖示的電梯控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電池 控制模塊27，其分別與蓄電池單元20各自相應(yīng)地設(shè)置，包括用于檢測(cè)蓄 5電池單元20~20n的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元 的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元20~20n的平均充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝 置、以及按照在蓄電池充電/放電電路23~26附近由霍爾元件24檢測(cè)到 的各個(gè)蓄電池單元20~20n的己放電量/己充電量，根據(jù)平均充電電流/ 上限放電電流修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元20 20n的充電電流/放電電流
io的裝置，其中當(dāng)交流電10被斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)蓄電池充電/放電電路23~26 將蓄電池的直流電供應(yīng)給逆變器16以及未圖示的電梯控制電路。
在實(shí)施例3中，將數(shù)量與全部蓄電池單元20~20n的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的蓄 電池充電/放電電路23~26以及蓄電池控制模塊27集中設(shè)置在電梯控制 電路側(cè)，所以可以直接與現(xiàn)有的蓄電池單元20~20n連接，并且蓄電池單
15元的制造和維護(hù)費(fèi)用與以前相比沒(méi)有增加。
由于只需在電梯控制電路側(cè)對(duì)蓄電池充電/放電電路23~26以及蓄電 池控制模塊27進(jìn)行集中維護(hù)，所以這些設(shè)備可以與電梯控制電路一起管 理。
圖5對(duì)實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的蓄電池單元中的運(yùn)算和設(shè)定 20功能等的分配情況作了比較。
在實(shí)施例1的蓄電池單元中，蓄電池控制模塊27和包括電容器22、 直流電抗器23、電路傳感器(霍爾元件)24、斬波電路25、平滑電容器 26的蓄電池充電/放電電路以及單元蓄電池21被作為一個(gè)單元形成一體 化。
25 在實(shí)施例2的蓄電池單元中，蓄電池控制模塊27設(shè)置在本體側(cè)，也
就是未圖示的電梯控制電路側(cè)。所以，蓄電池充電/放電電路和單元蓄電 池21被作為一個(gè)單元形成一體化。
在實(shí)施樹(shù)3的蓄電池單元中，蓄電池控制模塊27和蓄電池充電/放 電電路設(shè)置在本體側(cè)，也就是未圖示的電梯控制電路側(cè)。所以，只有單元
30蓄電池21被作為一個(gè)單元形成一體化。由于實(shí)施例3的蓄電池單元是現(xiàn)有的蓄電池單元，所以可以采用現(xiàn)有的方法使用現(xiàn)有的蓄電池單元，可以
選擇的機(jī)種豐富。此外，蓄電池控制模塊27和蓄電池充電/放電電路設(shè) 置在本體側(cè)，這些設(shè)備可以與電梯控制電路一起進(jìn)行維護(hù)。
本蓄電池控制模塊在供給電力時(shí)與各個(gè)蓄電池的充電量無(wú)關(guān)，蓄電池 的偏差等對(duì)性能的影響小，在外形上各個(gè)蓄電池單元可以作為單純的二次 電池使用，所以可以應(yīng)用在所有需要使用電池的領(lǐng)域中。在此，對(duì)適用于 電梯系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明也可以適用于混合動(dòng)力汽車(chē)等包 括驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有將商用交流電變換為直流電的變換器、將所述變換器的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流電并且對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器、以及對(duì)所述商用交流電進(jìn)行整流后接受供電而對(duì)所述逆變器進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)置有多個(gè)蓄電池單元，其被相互并聯(lián)連接，并由所述變換器的直流電進(jìn)行充電；蓄電池充電/放電電路，其分別與所述蓄電池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，在接受所述交流電的供電時(shí)，對(duì)所述蓄電池單元進(jìn)行充電，而在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，從所述蓄電池單元向所述逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電池控制模塊，其分別與所述蓄電池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，具有用于檢測(cè)蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝置、以及對(duì)應(yīng)于在所述蓄電池充電/放電電路附近檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的已放電量/已充電量，根據(jù)所述平均充電電流/上限放電電流來(lái)修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝置，在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述蓄電池充電/放電電路將所述蓄電池的直流電供應(yīng)給所述逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路。
2. —種電梯系統(tǒng)，具有將商用交流電變換為直流電的變換器、將所述變換器的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流電并且對(duì)電梯驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器、以及對(duì)所述商用交流電進(jìn)行整流后接受供電而對(duì)所述逆變器進(jìn)行控制的電梯控制電路，其特征在于，相互并聯(lián)連接，并由所述變換器的直流電進(jìn)行充電的多個(gè)蓄電池單元 具有蓄電池充電/放電電路，其在接受所述交流電的供電時(shí)，對(duì)所述蓄 電池單元進(jìn)行充電，而在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，從所述蓄電池單元向所述逆變器以及電梯控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電池控制模塊，其具有用于檢測(cè)所述蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝置、以 及對(duì)應(yīng)于在所述蓄電池充電/放電電路附近檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的 己放電量/己充電量，根據(jù)所述平均充電電流/上限放電電流來(lái)修正并設(shè) 定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝置， 5 在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述蓄電池充電/放電電路將所述蓄電池的直流電供應(yīng)給所述逆變器以及電梯控制電路。
3. —種電梯系統(tǒng)，具有將商用交流電變換為直流電的變換器、將所述變換器的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流電并且對(duì)電梯驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器、以及對(duì)所述商用交流電進(jìn)行整流后接受供電而對(duì) 所述逆變器進(jìn)行控制的電梯控制電路，其特征在于，相互并聯(lián)連接，并由所述變換器的直流電進(jìn)行充電的多個(gè)蓄電池單元 具有蓄電池充電/放電電路，其在接受所述交流電的供電時(shí)，對(duì)所述蓄電 池單元進(jìn)行充電，而在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，從所述蓄電池單元向所述逆 變器以及電梯控制電路供應(yīng)直流電， 所述電梯控制電路具有蓄電池控制模塊，該蓄電池控制模塊分別與所述蓄電池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，并具有用于檢測(cè)蓄電池單元的并聯(lián)連接 數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均 充電電流/上限放電電流的運(yùn)算裝置、以及對(duì)應(yīng)于在所述蓄電池充電/放 電電路附近檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的己放電量/己充電量，根據(jù)所述平 均充電電流/上限放電電流來(lái)修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/ 放電電流的裝置，在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述蓄電池充電/放電電路將所述蓄電 池的直流電供應(yīng)給所述逆變器以及電梯控制電路。
4. 一種電梯系統(tǒng)，具有將商用交流電變換為直流電的變換器、將所 25述變換器的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流電并且對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器、以及對(duì)所述商用交流電進(jìn)行整流后接受供電而對(duì) 所述逆變器進(jìn)行控制的電梯控制電路，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)置有相互并聯(lián)連接并由所述變換器的直流電進(jìn)行充電的多 個(gè)蓄電池單元， 所述電梯控制電路具有蓄電池充電/放電電路，其分別與所述蓄電池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，在接受所述交流電的供電時(shí)，對(duì)所述蓄電池單 元進(jìn)行充電，而在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，從所述蓄電池單元向所述逆變器以及電梯控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電池控制模塊，其分別與所述蓄電 池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，具有用于檢測(cè)蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的檢 5測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流 /上限放電電流的運(yùn)算裝置、對(duì)應(yīng)于在所述蓄電池充電/放電電路附近檢 測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的已放電量/已充電量，根據(jù)所述平均充電電流/ 上限放電電流來(lái)修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝 置， 在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述蓄電池充電/放電電路將所述蓄電池的直流電供應(yīng)給所述逆變器以及電梯控制電路。
5 . —種蓄電池單元，其在具有將商用交流電變換為直流電的變換器、 將所述變換器的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流電并且對(duì)驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器以及對(duì)所述商用交流電進(jìn)行整流后接受供電而對(duì)所述逆變器進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制電路的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，相互并聯(lián)連接，由所 述變換器的直流電進(jìn)行充電，在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，將直流電供應(yīng)給所 述逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路，該蓄電池單元的特征在于，各個(gè)所述蓄電池單元具有蓄電池充電/放電電路，其在接受所述交 流電的供電時(shí)，對(duì)所述蓄電池單元進(jìn)行充電，而在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)， 從所述蓄電池單元向所述逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路供應(yīng)直流電；以及蓄電 池控制模塊，其具有用于檢測(cè)所述蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝 置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流/上 限放電電流的運(yùn)算裝置、以及對(duì)應(yīng)于在所述蓄電池充電/放電電路附近檢 測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的己放電量/已充電量，根據(jù)所述平均充電電流/ 上限放電電流修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝置。
6 . —種蓄電池單元，其在具有將商用交流電變換為直流電的變換器、 將所述變換器的直流電變換為電壓可變和頻率可變的交流電并且對(duì)驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)進(jìn)行控制的逆變器以及對(duì)所述商用交流電進(jìn)行整流后接受供電而對(duì) 所述逆變器進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制電路的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，相互并聯(lián)連接，由所述變換器的直流電進(jìn)行充電，在所述交流電被斷開(kāi)時(shí)，將直流電供應(yīng)給所述逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路，該蓄電池單元的特征在于，各個(gè)所述蓄電池單元具有蓄電池充電/放電電路，該蓄電池充電/放 電電路在接受所述交流電的供電時(shí)，對(duì)所述蓄電池單元進(jìn)行充電，而在所 述交流電被斷開(kāi)時(shí)，從所述蓄電池單元向所述逆變器以及驅(qū)動(dòng)控制電路供 5 應(yīng)直流電，各個(gè)所述蓄電池單元連接在具有蓄電池控制模塊的所述驅(qū)動(dòng)控制電 路上使用，其中該蓄電池控制模塊分別與所述蓄電池單元各自相對(duì)應(yīng)地設(shè) 置，并具有用于檢測(cè)蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)到 的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流/上限放電電流的 10運(yùn)算裝置、以及對(duì)應(yīng)于在所述蓄電池充電/放電電路附近檢測(cè)到的各個(gè)蓄 電池單元的已放電量/己充電量，根據(jù)所述平均充電電流/上限放電電流 修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝置。
全文摘要
提供一種電梯系統(tǒng)，具有對(duì)各個(gè)蓄電池的剩余電量監(jiān)視，根據(jù)并聯(lián)連接的蓄電池的數(shù)量正確分配充電/放電電流，始終保持對(duì)所有蓄電池充分利用的裝置。本發(fā)明的電梯系統(tǒng)具有由變換器的直流電充電的多個(gè)蓄電池單元、在交流電供電時(shí)對(duì)蓄電池單元充電而在交流電斷開(kāi)時(shí)從蓄電池單元向逆變器和電梯控制電路供應(yīng)直流電的蓄電池充電/放電電路、和蓄電池控制模塊，其具有檢測(cè)蓄電池單元的并聯(lián)連接數(shù)量的裝置、根據(jù)檢測(cè)到的蓄電池單元的數(shù)量計(jì)算蓄電池單元的平均充電電流/上限放電電流的裝置、和按照在蓄電池充電/放電電路檢測(cè)到的各個(gè)蓄電池單元的已放電量/已充電量，根據(jù)平均充電電流/上限放電電流修正并設(shè)定各個(gè)蓄電池單元的充電電流/放電電流的裝置。
文檔編號(hào)H01M10/44GK101409526SQ200710180110
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者三根俊介, 中田孝則, 保刈定夫, 杉山洋平, 鳥(niǎo)谷部潤(rùn) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所;日立水戶工程技術(shù)股份有限公司