9A、9B的目的是降低变压器的电流梯度。使用LC滤波器可以改善bdSMPS效率。
[0037]由于MOSFET晶体管20A的操作会通过电感器9A导致电压纹波穿过第一逆变器级6A，附加电容器7A与第一逆变器级6A并联连接(使得电感器9A位于电容器7A和1A之间)。相应地，电容器7B与第二逆变器级6B并联连接以稳定当MOSFET晶体管20B操作时由电感器9B引起的电压纹波。
[0038]电容器7A通过选择开关3A与第一逆变器级6A并联连接，电容器7B通过选择开关3B与第二逆变器级6B并联连接。选择开关3A和3B可以是固态开关或机械开关，如继电器。
[0039]开关3A和3B的目的是将输出侧电容器7A、7B与bdSMPS主电路分离。这是因为否则，对变压器5的输出功率整流的整流器二极管19A、19B的输出将会与电容器7A、7B直接连接，从而导致浪涌电流。
[0040]bdSMPS串行通信输入端2通过控制器21与开关3A和3B的控制极耦接。控制器21从输入端2接收携带有关选择的bdSMPS I的供电方向的信息的串行通信消息，开关3A和3B基于选择的供电方向操作。输入端2也可以以其他方式与开关3A、3B的控制极耦接。在一些实施例中，控制信号通路直接从输入端2到开关3A、3B的控制极，使得它们的开关状态直接跟随输入端2中的选择信号的逻辑状态。这样可以加速供电方向的变化。
[0041]选择开关3A被配置为当选择的供电方向是从低压端8A到高压端SB (例如，从变压器的低压线圈5A到高压线圈5B)时导通，并且当选择的供电方向相反时不导通。相应地，选择开关3B被配置为当选择的供电方向是从高压端SB到低压端8A(例如，从变压器的高压线圈5B到低压线圈5A)时导通，并且当选择的供电方向相反时不导通。这具有位于电源输出侧的电容器7A、7B总是与bdSMPS主电路分离的效果，从而降低通过整流器二极管19A、19B的浪涌电流。而且，位于电源输入侧的电容器7A、7B总是与bdSMPS主电路连接，从而减少由操作逆变器级6A、6B引起的电压纹波。只要选择的供电方向保持相同，开关3A、3B的开关状态就不改变。
[0042]图2示出了包括图1的备用电源设备11的电梯电力系统。电梯电力系统包括曳引机14，其被适配为以本技术领域中已知的方式在停止楼层之间驱动电梯井中的电梯轿厢。电梯电力系统还包括变频器18，它与市电15连接。变频器18包括AC/DC整流器17和逆变器16，它们通过DC中间电路13连接在一起。变频器18根据工作情况通过从主电网15提供电能到曳引机以及反过来来控制曳引机14。当工作在驱动模式时，变频器18从主电网15提供电能到曳引机14，当工作在发电机模式时，对电梯轿厢的运动进行制动的曳引机14产生电，变频器18将产生的电提供回主电网15。为了操作变频器18，驱动控制器22产生用于变频器的IGBT晶体管的控制脉冲。
[0043]备用电源装置11的bdSMPS高压端8B与变频器18的DC中间电路13连接。驱动控制器22通过发送控制信号到bdSMPS I的输入端2来控制备用电源装置11的操作。控制信号包括开始/结束操作命令，以及供电方向的选择。
[0044]驱动控制器22与用于检测市电15的停电的监视电路23连接。当主电网15正常工作时，通过使用bdSMPS经由DC中间电路13从主电网15向备用电源设备11的电池12供电来对它们充电。当检测到主电网15中的停电时，通过使用bdSMPS I从电池12向DC中间电路13，并进一步向对移动电梯轿厢必要的设备(例如，向曳引机和/或制动器和/或选择的控制单元)供电来继续电梯操作。
[0045]当曳引机14以驱动模式工作时，bdSMPS I从电池12向DC中间电路13供电。在一些实施例中，当以发电机模式工作时，bdSMPS I从DC中间电路13向电池12提供回再产生的电能以对它们再充电。这样可以延长在停电期间电梯的工作范围和/或工作时间。
[0046]在一些实施例中，备用电源设备11被适配为还在正常的电梯工作期间向一个或多个电梯组件供电。这样可以降低从主电网15的电能消耗。
[0047]在上述实施例中，bdSMPS I被实现为电梯备用电源设备的一部分。然而，普通的技术人员应该理解的是，所公开的bdSMPS也可以在例如电梯电力系统、自动扶梯供电系统或自动人行道供电系统中有其他的实现方式。这些实现方式包括但不限于DC电机控制器、轿厢门电机控制器、提供变频器DC中间电路中的电流隔离等。
[0048]虽然已经结合多个示例性实施例和实施方式描述了本发明，但本发明不并不受此限制，而是涵盖落入所附权利要求范围内的各种修改和等价装置。
【主权项】
1.一种双向开关模式电源(1)，包括: 输入端(2)，用于选择双向开关模式电源(I)的供电方向； 开关(3A，3B)，具有与输入端(2)耦接的控制极； 其中开关(3A，3B)被适配为基于选择的供电方向改变双向开关模式电源(I)的主电路。2.根据权利要求1所述的双向开关模式电源，其中开关(3A，3B)被适配为通过基于选择的供电方向改变主电路来改变主电路阻抗。3.根据权利要求1或2所述的双向开关模式电源，其中开关(3A，3B)被配置为只要选择的供电方向保持相同，就维持主电路不变。4.根据前述权利要求任一项所述的双向开关模式电源，其中双向开关模式电源是DC/DC转换器，包括: 具有第一线圈(5A)和第二线圈(5B)的变压器(5); 与第一线圈(5A)耦接的第一逆变器级(6A); 与第二线圈(5B)耦接的第二逆变器级(6B)， 第一和第二逆变器级(6A，6B)被配置为通过变压器(5)在两个方向上传输电能； 第一电容器(7A)通过第一选择开关(3A)与第一逆变器级(6A)并联连接； 其中第一选择开关(3A)被配置为在选择的供电方向是从第一线圈(5A)到第二线圈(5B)时导通，并且在选择的供电方向是从第二线圈(5B)到第一线圈(5A)时不导通。5.根据权利要求4所述的双向开关模式电源，其中DC/DC转换器包括: 通过第二选择开关(3B)与第二逆变器级(6B)并联连接的第二电容器(7B); 并且其中第二选择开关(3B)被配置为在选择的供电方向是从第二线圈(5B)到第一线圈(5A)时导通，并且在选择的供电方向是从第一线圈(5A)到第二线圈(5B)时不导通。6.根据权利要求4或5所述的双向开关模式电源，其中DC/DC转换器包括第一DC端(M)以及连接在第一电容器(7A)和第一 DC端(8A)之间的电感器(9A)。7.根据权利要求4-6中任一项所述的双向开关模式电源，其中DC/DC转换器包括第二DC端(8B)以及连接在第二电容器(7B)和第二 DC端(8A)之间的电感器(9B)。8.根据权利要求7所述的双向开关模式电源，其中第一DC端(8A)是低压端，并且第二DC端(8B)是高压端。9.一种备用电源设备(11)，包括: 电能存储单元(12)； 其中所述备用电源设备(11)包括根据权利要求1-8任一项所述的双向开关模式电源⑴， 所述双向开关模式电源(I)与所述电能存储单元(12)连接， 并且所述双向开关模式电源⑴具有用于连接到负载电路(13)的端(SB)， 并且所述双向开关模式电源(I)被配置为当输入端(2)具有第一状态时从电能存储单元(12)提供电能到负载电路(13)，以及当输入端⑵具有第二状态时从负载电路(13)提供电能到电能存储单元(12)。10.根据权利要求9所述的备用电源设备，其中双向开关模式电源(I)的低压DC端(M)与电能存储单元(12)耦接，并且双向开关模式电源(I)的高压DC端(8B)被配置为与负载电路(13)耦接。11.一种包括用于在电梯装置中提供电能的供电电路(13)的电梯电力系统，其中该电梯电力系统包括根据权利要求9或10所述的备用电源设备(11)，负载电路是电梯电力系统的供电电路(13)，双向开关模式电源(I)与电梯电力系统的供电电路(13)连接。12.根据权利要求11所述的电梯电力系统，其中该电梯电力系统包括用于驱动电梯轿厢的曳引机(14)，以及用于控制曳引机(14)的变频器(18)， 并且其中双向开关模式电源(I)的高压端(8B)与变频器的DC中间电路(13)耦接。13.根据权利要求11或12所述的电梯电力系统，其中基于曳引机(14)的驱动状态选择双向开关模式电源(I)的供电方向。14.一种使用双向开关模式电源(I)供电的方法，所述方法包括: -选择双向开关模式电源(I)的供电方向， -基于选择的供电方向改变双向开关模式电源(I)的主电路。15.根据权利要求14所述的方法，包括: -通过基于选择的供电方向改变主电路来改变双向开关模式电源(I)的主电路阻抗。
【专利摘要】本发明涉及一种用于电梯电力系统的双向开关模式电源(1)。该双向开关模式电源包括用于选择双向开关模式电源(1)的供电方向的输入端(2)，以及具有与输入端(2)耦接的控制极的开关(3A，3B)。该开关(3A，3B)被适配为基于选择的供电方向改变双向开关模式电源(1)的主电路。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN104953844
【申请号】CN201510142068
【发明人】S.拉帕莱嫩, T.阿西凯嫩, P.拉西纳
【申请人】通力股份公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月27日
【公告号】EP2924863A1, US20150280583