CN201639365U - 利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置 - Google Patents

利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201639365U
CN201639365U CN2010201436918U CN201020143691U CN201639365U CN 201639365 U CN201639365 U CN 201639365U CN 2010201436918 U CN2010201436918 U CN 2010201436918U CN 201020143691 U CN201020143691 U CN 201020143691U CN 201639365 U CN201639365 U CN 201639365U
Authority
CN
China
Prior art keywords
bank
dsp chip
super capacitors
circuit
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2010201436918U
Other languages
English (en)
Inventor
郭健
陈庆伟
刘博宇
吴益飞
樊卫华
郭毓
胡维礼
王铭明
米运洪
秦建波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN2010201436918U priority Critical patent/CN201639365U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201639365U publication Critical patent/CN201639365U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/50—Energy storage in industry with an added climate change mitigation effect

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置。超级电容器组作为电梯***制动能量存储器件和运行电源，利用超级电容器组能量管理模块避免整体效能因单体失效而受到影响，信号采样电路采集外部信号并传输至核心DSP芯片，进而通过驱动控制电路控制DC/DC变换器，以实现对超级电容器组存、放电控制；显示模块实时显示外部交流电网、超级电容器组状态参数，核心DSP芯片通过总线与上位机相连，辅助电源电路为信号采样电路和核心DSP芯片供电。本装置可以充分发挥超级电容器功率密度大、使用寿命长等特点。本实用新型性能可靠、操作简单，采用显示模块便于观察，利用上位机进行操作易于控制。

Description

利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置
技术领域
本实用新型属于电梯节能领域，特别是一种用于电梯***的新型节能测控装置。
背景技术
随着现代科技的发展和人们生活水平的提高，电梯的使用越来越普及，尤其是在现代大城市，高层建筑成为主流，作为适用于高层建筑的电梯正飞速增长，给人们的生活带来巨大便利。与此同时，越来越多的人注意到电梯有一个重要负面影响——能耗。对于电梯运行过程中产生的制动能量，通常是在能量回馈电路上连接大电阻，将制动能量以热能的形式消耗掉，这样不仅造成巨大的浪费，同时由于耗能电阻发热使环境温度升高，还需要安装空调或其他降温设备散热。近些年来得到一定应用的方法是将制动能量反馈外部交流电网，但进行实时回馈时，难以保证回馈能量与交流电网保持一致的频率和相位，且回馈成分中的高频部分会对电网的稳定性产生较大的冲击，能量回馈的不连续性以及电网需要增加相应的附加设备等问题也是难以避免的。
近些年新兴起来的超级电容具有其他存储设备所不具备的优势：电容密度和功率密度大、能量密度高、充放电效率高、无污染、循环寿命长和适用温度范围广等，目前超级电容器已经在很多领域得到了广泛的应用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种将超级电容器组作为电梯制动时能量反馈存储并与外部交流电网切换供电的测控装置，在保证可观可控的条件下，达到电梯***运行节能的目的。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置，包括超级电容器组及均压装置、超级电容器组能量管理模块、上位机、信号采样电路、核心DSP芯片、驱动控制电路、DC/DC变换器、辅助电源电路和显示模块；核心DSP芯片分别与超级电容器组能量管理模块、上位机、信号采样电路、驱动控制电路、辅助电源电路和显示模块相连，驱动控制电路通过DC/DC变换器与超级电容器组及均压装置相连，超级电容器组能量管理模块还与超级电容器组及均压装置相连；超级电容器组及均压装置存储电梯***再生制动能量并为电梯***运行供电，信号采样电路采集外部交流电网的电压信号以及超级电容器组的电压和电流信号，并将采样信号结果输入核心DSP芯片，核心DSP芯片通过总线与上位机和显示模块进行数据传输，利用上位机对核心DSP芯片进行设定，核心DSP芯片根据信号采样电路的输入信号和上位机的输入信号，通过输出PWM信号利用驱动控制电路控制DC/DC变换器的开关器件，从而控制超级电容器组及均压装置的充放电过程；利用超级电容器组能量管理模块监测超级电容器组及均压装置，并将监测结果信号输出至核心DSP芯片；辅助电源电路将电能输出至信号采样电路和核心DSP芯片，为信号采样电路和核心DSP芯片供电。
配有均压装置的超级电容器组作为电梯***再生制动能量存储器件和电梯***运行电源，超级电容器组的能量管理模块可以避免单体超级电容失效时影响整体超级电容器组效能，装置中的信号采样电路利用电压传感器和电流传感器对外部交流电网的电压信号和超级电容器组的电压信号和电流信号进行采样，将采样结果输入核心DSP芯片，将采样结果与***初始化核心DSP芯片中设定的阈值进行比较，将比较结果作为核心DSP芯片利用驱动控制电路控制DC/DC变换器中开关器件的因素之一；DSP芯片通过CAN总线与上位机相连并进行数据传输，通过上位机对核心DSP芯片进行设定输入，也可利用上位机中存储部件存储采样结果，也可利用上位机上的人机界面和与核心DSP芯片相连的显示模块显示超级电容器组的实时运行参数(包括实时电压、实时电流、电压电流变化曲线等)和外部交流电网的实时电压、电流参数，超级电容器组与DC/DC变换器相连，利用核心DSP芯片中的程序通过核心DSP芯片输出PWM信号控制DC/DC变换器中开关器件的通断，进而利用DC/DC变换器来控制超级电容器组的充放电，超级电容器组能量管理模块包括信号采集与检测电路、故障判别电路、核心处理器和接口电路，信号采集与检测电路利用电压传感器、电流传感器和温度传感器对超级电容器组的单体超级电容的电压信号、电流信号以及温度信号进行采集检测，利用故障判别电路进行信号比较，判断单体超级电容是否出现故障，并将判断结果输入核心处理器，作为核心DSP芯片连接驱动控制电路控制DC/DC变换器中开关器件的又一因素。利用核心DSP芯片的PWM信号控制DC/DC变换器中开关器件的通断，从而实现在外部交流电网供电与超级电容器组供电之间选择。辅助电源电路在整个***运行过程中为信号采样电路和核心DSP芯片供电。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点：1、本实用新型可以充分利用超级电容器大电流放电、电容密度高、功率密度大、使用寿命长以及充放电时间短等特点，存储电梯***再生制动能量；2、通过DSP芯片控制，本装置采用核心DSP芯片采用TMS320LF2812型DSP，该DSP具有集成度高、功耗小和运算速度快的特点，实现在外部交流电网为电梯***供电和超级电容器组为电梯***供电之间的切换选择，提高节能效率；3、本发明中与核心DSP芯片相连的显示模块和上位机中的人机界面可以实时显示超级电容器组各种状态与参数，提高***运行过程的可视化程度，利用上位机便于操作和控制。
附图说明
图1为本实用新型利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置的结构示意图。
图2为本实用新型利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置的超级电容器组能量管理模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置，包括超级电容器组及均压装置1、超级电容器组能量管理模块2、上位机3、信号采样电路4、核心DSP芯片5、驱动控制电路6、DC/DC变换器7、辅助电源电路8和显示模块9；核心DSP芯片5分别与超级电容器组能量管理模块2、上位机3、信号采样电路4、驱动控制电路6、辅助电源电路8和显示模块9相连，驱动控制电路6通过DC/DC变换器7与超级电容器组及均压装置1相连，超级电容器组能量管理模块2还与超级电容器组及均压装置1相连；超级电容器组及均压装置1存储电梯***再生制动能量并为电梯***运行供电，信号采样电路4采集外部交流电网的电压信号以及超级电容器组的电压和电流信号，并将采样信号结果输入核心DSP芯片5，核心DSP芯片5通过总线与上位机3和显示模块9进行数据传输，利用上位机3对核心DSP芯片5进行设定，核心DSP芯片5根据信号采样电路4的输入信号和上位机3的输入信号，通过输出PWM信号利用驱动控制电路6控制DC/DC变换器7的开关器件，从而控制超级电容器组及均压装置1的充放电过程；利用超级电容器组能量管理模块2监测超级电容器组及均压装置1，并将监测结果信号输出至核心DSP芯片5；辅助电源电路8将电能输出至信号采样电路4和核心DSP芯片5，为信号采样电路4和核心DSP芯片5供电。
本实用新型利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置，核心DSP芯片5采用TMS320LF2812型DSP芯片，该DSP芯片采用哈佛总线机构，利用8级流水线操作，它具有12路PWM，SCI模块和SPI模块，16路12位A/D模块，信号采样电路4采集的外部电压信号以及超级电容器组的电压和电流信号输入核心DSP芯片5，核心DSP芯片5通过CAN总线模块将采样结果传输给上位机3。
本实用新型利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置，超级电容器组能量管理模块2包括信号采集与检测电路、故障判别电路、核心处理器和接口电路，信号采集与检测电路对超级电容器组的单体超级电容工作期间的电压信号、电流信号以及温度信号进行采集和检测，利用故障判别电路进行信号比较，判断单体超级电容是否出现故障，并将结果输入核心处理器，通过内部总线将结果提供给核心DSP芯片5。
参见图1，按照本实用新型的技术方案，配有超级电容器组及均压装置1，作为电梯***再生制动能量存储器件和运行电源，超级电容器组的能量管理模块2可以避免单体超级电容失效时影响整体超级电容器组效能，装置中的信号采样电路4利用电压传感器和电流传感器采集外部交流电网的电压信号和超级电容器组的电压和电流信号，信号采样电路4将采样结果输入核心DSP芯片5，将采样结果与***初始化核心DSP芯片5中设定的阈值进行比较，将比较结果输入核心DSP芯片5作为其利用驱动控制电路6控制DC/DC变换器7中开关器件的因素之一；核心DSP芯片5通过CAN总线与上位机3相连进行数据传输，通过上位机3对核心DSP芯片5进行设定输入，上位机3的输入作为核心DSP芯片5利用驱动控制电路6控制DC/DC变换器7的另外一个因素；也可利用上位机3的存储部件可存储采样结果，此外，可利用与核心DSP芯片5相连的显示模块9和上位机3的人机界面显示超级电容器组的实时参数，包括工作电压、工作电流、能量存储情况、电压变化曲线以及电流变化曲线。装置中的辅助电源电路8为信号采样电路4和核心DSP芯片5供电。
参见图2，按照本实用新型的技术方案，超级电容器组能量管理模块2由信号采集与检测电路、故障判别电路、核心处理器和接口电路组成，信号采集与检测电路利用电压传感器、电流传感器和温度传感器对超级电容器组的单体超级电容的电压信号、电流信号以及温度信号进行采集，将采集到的信号输入故障判别电路，并与***初始化核心DSP芯片5中设定的阈值进行比较，判断单体超级电容是否出现故障，并将判断结果输入核心处理器，此后再利用CAN总线将结果输入核心DSP芯片5作为其利用驱动控制电路控制DC/DC变换器中开关器件的又一因素。

Claims (3)

1.一种利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置，其特征在于：包括超级电容器组及均压装置[1]、超级电容器组能量管理模块[2]、上位机[3]、信号采样电路[4]、核心DSP芯片[5]、驱动控制电路[6]、DC/DC变换器[7]、辅助电源电路[8]和显示模块[9]；核心DSP芯片[5]分别与超级电容器组能量管理模块[2]、上位机[3]、信号采样电路[4]、驱动控制电路[6]、辅助电源电路[8]和显示模块[9]相连，驱动控制电路[6]通过DC/DC变换器[7]与超级电容器组及均压装置[1]相连，超级电容器组能量管理模块[2]还与超级电容器组及均压装置[1]相连；超级电容器组及均压装置[1]存储电梯***再生制动能量并为电梯***运行供电，信号采样电路[4]采集外部交流电网的电压信号以及超级电容器组的电压和电流信号，并将采样信号结果输入核心DSP芯片[5]，核心DSP芯片[5]通过总线与上位机[3]和显示模块[9]进行数据传输，利用上位机[3]对核心DSP芯片[5]进行设定，核心DSP芯片[5]根据信号采样电路[4]的输入信号和上位机[3]的输入信号，通过输出PWM信号利用驱动控制电路[6]控制DC/DC变换器[7]的开关器件，从而控制超级电容器组及均压装置[1]的充放电过程；利用超级电容器组能量管理模块[2]监测超级电容器组及均压装置[1]，并将监测结果信号输出至核心DSP芯片[5]；辅助电源电路[8]将电能输出至信号采样电路[4]和核心DSP芯片[5]，为信号采样电路[4]和核心DSP芯片[5]供电。
2.根据权利要求1所述的利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置，其特征在于：核心DSP芯片[5]采用TMS320LF2812型DSP芯片，该DSP芯片采用哈佛总线机构，利用8级流水线操作，它具有12路PWM，SCI模块和SPI模块，16路12位A/D模块，信号采样电路[4]采集的外部电压信号以及超级电容器组的电压和电流信号输入核心DSP芯片[5]，核心DSP芯片[5]通过CAN总线模块将采样结果传输给上位机[3]。
3.根据权利要求1所述的利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置，其特征在于：超级电容器组能量管理模块[2]包括信号采集与检测电路、故障判别电路、核心处理器和接口电路，信号采集与检测电路对超级电容器组的单体超级电容工作期间的电压信号、电流信号以及温度信号进行采集和检测，利用故障判别电路进行信号比较，判断单体超级电容是否出现故障，并将结果输入核心处理器，通过内部总线将结果提供给核心DSP芯片[5]。
CN2010201436918U 2010-03-26 2010-03-26 利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置 Expired - Lifetime CN201639365U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201436918U CN201639365U (zh) 2010-03-26 2010-03-26 利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201436918U CN201639365U (zh) 2010-03-26 2010-03-26 利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201639365U true CN201639365U (zh) 2010-11-17

Family

ID=43083872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010201436918U Expired - Lifetime CN201639365U (zh) 2010-03-26 2010-03-26 利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201639365U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102842963A (zh) * 2012-09-21 2012-12-26 中国科学院广州能源研究所 一种二次电池与超级电容混合储能管理***
CN102882418A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 天津东方海陆集装箱码头有限公司 轮胎式龙门起重机可控直流交换器
CN104300685A (zh) * 2013-07-15 2015-01-21 同济大学 一种大规模超级电容储能模块监控***
CN106385102A (zh) * 2016-10-12 2017-02-08 东北大学 一种超级电容储能的电源电压暂降保护器及其控制方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102842963A (zh) * 2012-09-21 2012-12-26 中国科学院广州能源研究所 一种二次电池与超级电容混合储能管理***
CN102882418A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 天津东方海陆集装箱码头有限公司 轮胎式龙门起重机可控直流交换器
CN104300685A (zh) * 2013-07-15 2015-01-21 同济大学 一种大规模超级电容储能模块监控***
CN104300685B (zh) * 2013-07-15 2016-08-03 同济大学 一种大规模超级电容储能模块监控***
CN106385102A (zh) * 2016-10-12 2017-02-08 东北大学 一种超级电容储能的电源电压暂降保护器及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101807821B (zh) 电梯节能***
CN102280912B (zh) 一种电池组充放电路均衡电路
CN109842191B (zh) 一种复合电源***及其功率分配方法
CN103066679B (zh) 一种通用型通信基站太阳能风能集中供电***及其控制方法
CN105356825A (zh) 混合***储能装置
CN201639365U (zh) 利用超级电容器组存储利用电梯制动能量的测控装置
CN210478445U (zh) 适用v2g的电动汽车能量管理***
CN104267350B (zh) 一种蓄电池自动充放电检测装置
CN204462257U (zh) 超级电容器容量和直流内阻检测装置
CN101976833B (zh) 电梯群的电能监测管理***及方法
CN105137200A (zh) Ccm升降压变换器输出电容的监测装置及方法
CN106972580A (zh) 一种用于电动汽车单体动力电池的主动均衡***
CN103427729A (zh) 基于直流母线的抽油机井群控***
CN203482141U (zh) 一种抽油机井集控专用逆变控制装置
CN117477613A (zh) 一种城市轨道交通车载储能***用控制方法及***
CN203275927U (zh) 用于电气火灾监控设备上的多功能控制装置
CN205941845U (zh) 一种基于stm32的ups电池在线监测***
CN208209602U (zh) 一种新能源智能充电***
CN203481901U (zh) 空载低损耗电池充电电路
CN103078369B (zh) 锂电池亏电激活装置
CN206922510U (zh) 混合储能控制装置
CN201846075U (zh) 电梯群的电能监测管理***
CN206254814U (zh) 基于单片机的电动汽车电池智能充电***
CN205960736U (zh) 一种立体车库的交流充电桩控制***
CN104158246B (zh) 一种风电储能运行控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20101117