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大功率雙向DC-DC變換器原理與應用

1.?引言

隨著電力電子技術的發(fā)展，大功率雙向DC-DC變換器在電力傳輸、工業(yè)控制、交通信號等領域得到了廣泛應用。大功率雙向DC-DC變換器具有高效率、高功率密度、低噪音等優(yōu)點，成為電力電子領域的研究熱點。本文將詳細介紹大功率雙向DC-DC變換器的基本原理、設計方法、控制策略、可靠性分析以及應用場景等方面。

2.?dcdc 變換器的基本原理

DC-DC變換器是一種將直流電壓從一個水平轉換為另一個水平的電力電子裝置。它由一個或多個開關和磁性元件組成，通過控制開關的通斷，實現電壓的轉換。DC-DC變換器的基本原理是基于電感的電壓和電流的相互轉換關系，通過改變電感的電流有效值來實現電壓的調節(jié)。

3.?大功率雙向 dcdc 變換器的設計

大功率雙向DC-DC變換器的設計需要考慮電路拓撲結構、器件選擇、磁性元件設計、熱設計等方面。常見的電路拓撲結構包括Buck-Boost、?uk、Flyback等。器件選擇方面，需要選擇具有高功率密度、高效率、低成本的器件。磁性元件設計需要考慮磁性材料、線圈設計、磁芯選擇等方面，以保證變換器的性能和可靠性。熱設計是保證變換器長期穩(wěn)定運行的關鍵，需要合理分配熱源和散熱裝置，確保器件的工作溫度在安全范圍內。

4.?dcdc 變換器的控制策略

DC-DC變換器的控制策略包括閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制和開環(huán)控制等方式。閉環(huán)控制是通過反饋電壓和設定電壓的比較，調整開關的通斷時間來實現電壓的精確控制。半閉環(huán)控制是只對輸出電壓進行采樣，然后與設定電壓比較，調整開關的通斷時間。開環(huán)控制不使用反饋電路，根據電源特性和電路參數計算出所需的占空比，直接控制開關的通斷?？刂葡到y(tǒng)的設計需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抗干擾能力和動態(tài)響應速度等因素。

5.?dcdc 變換器的可靠性分析

DC-DC變換器的可靠性分析包括失效模式、故障類型、出現概率和影響因素等方面。常見的失效模式包括短路、斷路、過熱等。故障類型包括電源短路、輸出電壓過高或過低等。出現概率受到環(huán)境因素、器件老化、機械應力和電路設計等因素的影響?？煽啃苑治鲂枰C合考慮這些因素，評估變換器的可靠性和穩(wěn)定性，并采取相應的措施提高變換器的可靠性。

6.?dcdc 變換器的應用

DC-DC變換器廣泛應用于電力傳輸、工業(yè)控制、交通信號等領域。在電力傳輸方面，大功率雙向DC-DC變換器可以實現高壓直流電的傳輸和分配，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。在工業(yè)控制方面，DC-DC變換器可以為各種電子設備提供穩(wěn)定的電源，保證工業(yè)控制的精度和穩(wěn)定性。在交通信號方面，DC-DC變換器可以為交通信號燈提供穩(wěn)定的電源，保證交通信號的安全和可靠性。

7.?結論

大功率雙向DC-DC變換器在電力電子領域具有重要的作用。本文詳細介紹了DC-DC變換器的基本原理、設計方法、控制策略、可靠性分析以及應用場景等方面。通過研究和應用，可以提高DC-DC變換器的性能和可靠性，為電力電子技術的發(fā)展做出貢獻。

??燃料電池發(fā)電系統(tǒng)前端DCDC變換器的研究

?燃料電池是一種將化學能直接轉化為電能的裝置，是一種高效的綠色能源，具有功率密度大、高效潔凈、運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，日益受到人們的青睞，成為最有前景的能源技術之一。

?但燃料電池本機輸出電壓一般不高，輸出的直流電壓隨著負載的變化有很大的變動范圍，因此在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，具有升壓穩(wěn)壓功能的功率變換是其重要組成部分。燃料電池輸出的電壓必須經過具有升壓穩(wěn)壓功能的功率變換裝置，將不穩(wěn)定的直流電變換成符合要求的直流或交流電。

本文主要研究了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中的直流變換器。首先，本論文介紹了燃料電池的原理、特點和選題意義，并對質子交換膜燃料電池的輸出特性做了分析。其次，列舉并比較了常見的DC/DC變換器的拓撲結構和性能，借鑒國內外在燃料電池系統(tǒng)中直流變換器上的研究和創(chuàng)新成果，根據燃料電池的輸出特性及電動汽車的特點，選用Boost 型電路結構作為直流變換電路。再次，本課題的設計目標：將5 KW質子交換膜燃料電池組的輸出電壓，轉換成375V左右的電壓，為5KW輕型車輛提供主動力。根據對Boost電路原理的分析，推導并設置電路主要元件的參數，利用Multisim、Matlab/Simulink軟件進行建模和仿真，觀察并分析輸出電壓、紋波電壓、開關管電壓和電流等波形，分析該方案的可行性和不足之處。

燃料電池簡介

依據電解質的不同，燃料電池分為五大類，堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)及質子交換膜燃料電池(PEMFC)等，其特性見表1-1^[2]。

表1-1 主要燃料電池及其特性

????質子交換膜燃料電池工作溫度低、結構緊湊、質量輕、啟動速度快，且使用無毒性的固態(tài)電解質膜，可以做到真正的零排放，而且適宜于頻繁啟動場合、具有比其它類型的燃料電池更高的功率密度，在航天、航海以及電動汽車方面有著巨大的市場潛力，其發(fā)電技術的應用研究已在世界范圍內掀起高潮，成為當前國際上燃料電池研制開發(fā)的熱點。

超級電容器在電梯節(jié)能中的應用

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?? 一、概述

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近年來，由于我國房地產建設項目遍地開花，也給電梯生產企業(yè)帶來了不少的發(fā)展與利益，同時也因為頻繁的電梯事故，讓電梯離不開人們的視線。其原因主要集中于售后的維護不到位，管理方面過于松懈，檢修不及時等。本文從節(jié)能環(huán)保的角度進行討論，著重于傳統(tǒng)電梯與運用超級電容器在電梯中使用后的效果比較，從而分析如何通過這一器件的安裝來降低電梯的耗能。從現代社會發(fā)展與人類長遠謀化的角度來看，節(jié)能，在任何地方的節(jié)約與環(huán)保理念的應用，都將造福子孫后代。

二、電梯耗能分析

在電梯的運行過程中，為了克服曳引機產生的能量，傳統(tǒng)電梯都會采用制動電阻，將該能量轉化為熱量，并將其消耗掉。一般來講在大多數情況下，電梯所消耗的電能，其中有三分之一是被以此形式間接的浪費掉了。如果現在的電梯用量為250萬臺，那么將會有百分之九十多的再生能量通過散熱而耗散，如此算來每天的電量損耗會達到3600萬度，同時由于熱量的存在，也會給電梯正常運行帶來不安全的隱患，所以從各方面來看，都應該加以解決。從目前的技術來看，技術難題雖然存在于高次諧波污染電網方面和電磁干擾技術方面，然而由于研究的深入與理論的創(chuàng)新，在節(jié)能方面確實出現了一些較為有效的節(jié)能方案，例如本文將要進行具體分析的超級電容器的應用。

三、節(jié)能方案分析

在電梯節(jié)能技術方面，我國較為優(yōu)秀的創(chuàng)新與專利技術在于超級電容器在電梯節(jié)能中的應用，即應用這一新型儲能器件，利用超級電容回收、利用電梯制動電能。從運送總量分析，電梯在上與下時，差別不大，一般來講，在這一過程中驅動電動機經常在“拖動用電工況”、“制動發(fā)電工況”二者間進行循環(huán)工作，前者指上行滿載的情況，后者指下午滿載的情況。因而從中可以看出，其降耗的關鍵還依然在于對這一過程的研究之中。超級電容器的應用，主要是使交流電源通過變頻器，接入電動機，并與變頻器制動單元相連接（增加一個超級電容儲能模塊，經充放電控制單元接入）。

從作用方面分析，變頻器是節(jié)能電氣結構中發(fā)揮作用的主要方面，當電梯驅動電動機，制動發(fā)電時，會使制動電能反饋到變頻器，從而達到使超級電容儲能模塊充電的目的（利用充放電控制單元）。當拖動與制動兩種發(fā)電工況間適時交替工作時，其周期循環(huán)在一分鐘內，因此可以得到這一超級電容器儲能模塊內的容量范圍不大，通常相當于電動汽車蓄電池的百分之一容量。所以，超級電容器的應用成本較低。

四、實例分析

在我國，中國博覽會會展綜合體是上海最大的單體建筑，也是世界上最大的，當然對電梯的需求量也非常大，然而為了節(jié)省能量損耗，它安裝了超過二百部此類備有超級電容器的電梯，自2010年世博會以來，這些電梯發(fā)揮了非常大的作用，據相關的電梯技術項目負責人所說，這些垂直電梯都以超級電容器第VI代為主，不但散熱性能好，對能源的轉化能力更高，其利用效率更高，而且還做到了防水功能。當電梯下行時，會把其中的能量儲存起來，不但能夠做到沖抵日常耗電的目的，還可以將其轉化成電能，真正的將其作為儲存能量以備不時之需，從這一大規(guī)模的應用可以看出其集中起來的力量有多大，也可以理解到當其超過400多部時將帶來的真正的效益，例如可以以每一部裝有超級電容器的電梯為例，當其節(jié)能率達25%～30%時，若國博綜合體年度電達到一百萬度以上，就可以使一千二百戶居民的年用電量得到保證，從此可以推算出三至五年時間即可將成本收回，因此來看，超級電容器的使用，可以大大的降低成本，也可以真正達到節(jié)能的目的，可謂一舉兩得。最為主要的用途可以使節(jié)能電梯做到應急之用，也就是說，當遇到停電問題或者電梯故障時，節(jié)能電梯即可利用儲存的能量來解決這些問題，比如對于通風的維持、對于照明功能的維持，對于通信功能的維持等，也可以使里邊的人在平層安全撤出。

根據相關專家項目的評定，我國出現了這一超級電容節(jié)能電梯項目研究與應用，經過近幾年的試運行與真正的推廣應用，其效能良好，也在市場上得到了一定認可，不但從技術上**于國際同問題的水平，同時也在當前市場上取得了較好的口碑與評價，因而可以說其應用前景十分可觀。

其技術核心被稱作電梯用變頻曳引設備節(jié)能系統(tǒng)，其原理是將上行與下行時的輕載和重載所產生的能量，利用超級電容器儲存起來，然后利用連接于其上的變頻器，將其導入直流母線，從而使電梯設備在供電容量方面得到降低，進而達到節(jié)能效果，從環(huán)保的角度講，它不會給電網帶來沖擊與污染問題。和傳統(tǒng)的電梯比較，其綜合節(jié)電率甚至可以達到百分之三十，據估計，若把我國的這一技術應用于全國的一半電梯之中，那么其節(jié)省電能即可相當于我國劉家峽水電站在平均一年正常情況下的發(fā)電量，可見其節(jié)能技術帶來的利益何其大。

另一方面，經過太倉特種設備學會組織的應用測試顯示，當節(jié)能電梯在連續(xù)性運行測試環(huán)境下，其平均節(jié)電率可達到百分之三十，與計算結果較為符合，因而其在推廣方面的價值較高。具體是這一組織通過對生產單位、電梯檢驗、計量測試、安裝、維修以及相關的監(jiān)管，選用專業(yè)人員對太倉檢測大樓內的三臺電梯的二十層站進行，其速度、額定載重量分別是二米每秒、一千千克，當把超級電容節(jié)能系統(tǒng)安裝于該電梯時，對其展相關測試，分別從空載、不同負載（為百分之二十五、五十、七十五等）情況下，經過每組分別運行十個循環(huán)，于此可以更好的從全方位對這一節(jié)能系統(tǒng)的應用展開測試，也可以使超級電容器的性能得到全面的應用研究與分析，其結果如上所述。

對超級電容器的應用，主要是其節(jié)能技術以核心的系統(tǒng)設置較為前衛(wèi)，在世界處于**地位，同時也可以看出，一項新型的節(jié)能技術的應用需要經過各方面的全面測試與試運行，才可以真正的達到理想效果，另外，真正的技術才是**生產力，要想使我國的節(jié)能環(huán)保事業(yè)達到繁榮，想通過技術達到可持續(xù)發(fā)展還有很多的路要走，還需要進行更多的研究與推廣應用試驗。

結束語

總而言之，筆者認為在電梯節(jié)能中，超級電容器只是近些年來才較為廣泛應用的新型電力儲能器件，其特征表明了自身優(yōu)勢，并且隨城市化建設不斷的推進與合理化，節(jié)能與環(huán)保理念的不斷付諸實踐，其應用市場與應用前景將指日可待，因此，應該加強對其研究探討，并對其技術進行自主創(chuàng)新研究。

（作者單位：江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院無錫分院）

燃料電池車載大功率DCDC變換器的設計與應用

1，前言

DC/DC變換器是燃料電池車動力系統(tǒng)中一個重要部分。主要功能是把不可調的直流電源變?yōu)榭烧{的直流電源。如何有效地控制變換器的各個參數，不僅關系到FCE（Fuel Cell Engineer）和BMU（Battery Management Unit）的正常運行，而且也關系到整個燃料電池轎車的動力性能、能源利用效率及其他控制系統(tǒng)可靠的運行[3]。燃料電池的輸出特性偏軟，難以直接與電動機驅動器匹配，其電流-電壓特性曲線如圖1所示。在燃料電池加負載的起始階段，電壓Ufc下降較快，隨著負載的增加，電流增大，電壓下降，下降的斜率比普通電池大得多，故燃料電池的輸出特性相對較軟；對于某特定負載，輸出功率的波動會導致燃料電池效率下降。

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圖1?? 燃料電池電流-電壓特性曲線????????????

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圖2? 燃料電池車能源驅動結構

與傳統(tǒng)汽車一樣，燃料電池汽車也必須具有很強的機動性，以便對不同的路況及時做出相應的反應，為滿足機動性的要求，燃料電池汽車驅動所需功率會有較大的波動，這與燃料電池的輸出特性偏軟是相矛盾的。另一方面，燃料電池的輸出功率若波動較大，其效率會大大下降，反面影響其機動性能。因此，若以燃料電池作為電源直接驅動，一方面輸出特性偏軟，另一方面燃料電池的輸出電壓較低，在燃料電池與汽車驅動之間加入DC/DC變換器，燃料電池和DC/DC變換器共同組成電源對外供電如圖2所示，從而轉換成穩(wěn)定、可控的直流電源。合理的DC/DC變換器的設計對燃料電池車顯的尤為重要。

2,DC/DC基本硬件電路及工作原理

DC/DC變換器按輸入與輸出間是否有電氣隔離可以分為沒有電氣隔離和有電器隔離的直流變化器兩類。按工作電路區(qū)分有降壓式（BUCK），升壓式（BOOST），升降壓式（BUCK/BOOST），庫克（CUK），瑞泰（ZETA），塞皮克（SEPIC）等六種[1]。設計采用沒有隔離的雙向Zeta-Sepic直流變換器電路，工作原理電路圖如圖3所示。

主電路由兩開關管Q1和Q2，兩二極管D1和D2構成。Q1和Q2為PWM工作方式，互補導通，有死區(qū)時間。變換器輸出與輸入電壓間的關系為V2／V1=Dy／(1-Dy),式中，Dy為???????????????????????????????????????????????

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圖3 雙向Zeta-Sepic直流變換器設計電路圖

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圖4? 能量從V1向V2流動?????

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圖5? 能量從V2向V1方向流動?????????

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圖6? 交替工作方式????????????????????????

Q2的占空比。圖4為能量從V1向V2方向流動時電感電流波形，因Dy＞0.5，故V2＞V1，I1＞I2，I1為電源電流平均值，I2為輸出電流平均值。并且IL1＞IL2，IL1和IL2為電感電流平均值。電容C1電壓VC1為VC1=VC2，不論能量流動方向如何，電容C1電壓極性總是左負右正。功率器件承受的電壓VQ=VD=V1+V2=V1／(1-Dy)，開關管Q1和二極管D2電流平均值IQ1和ID2關系為IQ1=IL1=I1，ID2=IL2=I2。能量傳輸方向相反時，電流波形如圖5所示，圖6是交替工作方式的一種情形，因Q1的占空比Dy＞0.5，V2＞V1，I1＞I2，故IL1＞IL2，iL1的瞬時值都大于零，iL2的瞬時值出現了正負交替變化，iQ1和iQ2的瞬時值也交替變化，4個器件輪流導通[2]。在t=0～t1期間D1續(xù)流，t1～ton期間Q1導通，ton～t3期間D2續(xù)流，t3～T期間Q2導通。由于Q1是在D1續(xù)流期間導通的，故Q1為零電壓開通，同理Q2亦為零電壓開通，由圖6知兩電感電流平均值IL1和IL2均大于零，故這種情況下平均能量是從V1向V2方向傳輸。?????????????????????????

3,DC/DC變換器控制單元和輔助單元電路設計

Zeta-Sepic電路是DC/DC變換器的核心組件，車載DC/DC變換器除此外還包括???????????

控制單元和輔助單元電路，其性能直接影響Zeta-Sepic電路的工作質量和整車控制器的準確運行。控制單元與輔助單元電路同Zeta-Sepic一同構成DC/DC變換器的總體硬件電路。其系統(tǒng)結構圖如圖7所示。????

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圖7??DC/DC變換器系統(tǒng)結構圖

3.1控制單元

控制單元選用單片機MC9S12D64，它延續(xù)了飛思卡爾半導體在車用微控制器領域的優(yōu)良傳統(tǒng)，是以速度更快的S12內核（Star Core）為核心的單片機MC9S12系列的成員，管腳兼容，存儲器可以得到升級。并且片內有多種外圍設備可供選擇。 MC9S12D64共有8種工作模式，模式的設定通過復位期間采集BKGD、MODB、MODA三個引腳的狀態(tài)來實現[5]。增強了應用的可選擇性?？刂茊卧ㄟ^CAN通訊網絡接受整車控制器的指令，按照協議翻譯指令對燃料電池電堆提取相應的功率，并將通過傳感器檢測到的DC/DC變換器的高低端的電流電壓值按照協議上傳CAN通訊網絡。同時讀取溫度傳感器的值，根據要求適時的啟動散熱風扇。

3.2CAN通訊硬件接口電路

做為燃料電池車的DC/DC變換模塊，須參與整車的通訊和控制，通過接受整車控制信號指令做出相應的動作，對燃料電池提取功率。

CAN通訊接口硬件設計如圖8所示，其中82C250是CAN控制器和物理總線間的接口[4]，它和CAN控制器之間采用光隔P113以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。???

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圖8? CAN通訊接口硬件電路設計

3.3 DC/DC變換器低端高端電壓電流測量

對DC/DC變換器的高端低端電壓電流進行采樣，作為控制DC/DC變換器功率的回饋參考數據，并上傳CAN網絡做為整車控制的重要參考數據。高端和低端的電流采樣用傳感器WBV151S07,為電壓隔離傳感器，輸入范圍為0～75mV,輸出為0～5V，供電為±12V。被測母線通過分流，將電流以比例衰減到電流傳感器的輸入范圍內，并通過車用微控制器MC9S12D64的AD采樣傳感器的輸出端。

高端和低端的電壓采樣用傳感器WBV151S01，當被測電壓低于500V時，將電壓傳感器直接掛接到被測母線上，通過控制器AD采樣接口讀取傳感器輸出端的值。

3.4溫度傳感器

車載DC/DC變換器為大功率器件，散熱是重要性能指標之一，因此為DC/DC變換器設置了溫度傳感器，來實時檢測溫度，當散熱器不能滿足其散熱要求時，根據溫度傳感器采集的溫度量來啟動散熱風扇，并以溫度為依據設定風扇的轉速大小。溫度檢測采用的是美DALLAS半導體公司生產的可組網數字式溫度傳感器DS18B20。它的測量范圍為﹣50℃到﹢125℃，精度可達0.1℃，不需要A/D轉換，直接將溫度值轉換為數字量。DS18B20嚴格的遵守單線串行通信協議，每一個DS18B20在出廠時都用激光進行調校，并具有唯一的64位序列號。這也是多個DS18B20可以采用一線進行通信的原因。

工作中控制單元對DS18B20的操作以ROM命令和存儲器命令形式出現。其中ROM操作指令分別為：讀ROM(33H) 、匹配ROM(55H) 、跳過ROM(CCH) 、搜索ROM(F0H)和告警搜索(ECH)命令。暫存器指令分別為：寫暫存存儲器(4EH)、讀暫存存儲器(BEH)、復制暫存存儲器(48H)、溫度轉換(44H)和讀電源供電方式(B4H)。

4,DC/DC變換器的軟件設計

軟件設計的開發(fā)環(huán)境為Code Warrior for S12,它是面向以HC12和S12為CPU的單片機應用開發(fā)的軟件包。包括集成開發(fā)環(huán)境IDE、處理器專家?guī)?、全芯片仿真、可視化參數顯示工具、項目工程管理器、C交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調試器。其調試方式為BDM方式, BDM(Background Debug Mode)是Freescale公司的一種系統(tǒng)調試方式，具備基本的調試功能，包括資源訪問及運行控制，與指令掛牌及斷點邏輯配合就可以實現很多重要的開發(fā)功能。

4.1 DC/DC變換器工作模式

DC/DC變換器設計三種工作模式，使能工作模式，正常工作模式和故障模式。在使能工作模式下DC/DC處于未被啟動狀況，需要將其引出的兩使能腳短路使其使能成功，使能成功后即進入正常工作模式，在正常工作模式下可對DC/DC變換器進行提取功率操作。DC/DC的控制單元如果檢測到故障，將使DC/DC變換器進入故障模式，此時整車控制器指令對DC/DC變換器的操作無效。

4.2DC/DC變換器工作協議

作為燃料電池車的電壓變換器，需要根據工作方式制定協議，并規(guī)定每上傳比特位的意義，DC/DC變換器則根據相應的協議向整車CAN網上傳數據，整車控制器則從CAN網上采集相應的數據按協議翻譯并參與控制策略運算。DC/DC變換器的協議包括上傳數據協議和接受數據協議。

4.3流程圖

如圖9所示，為DC/DC變換器的工作主流程圖，此外，在CAN中斷處理程序中，按協議接受CAN網數據供主程序使用，并在定時中斷中定時上傳數據，每100ms上傳一幀數據,采用CAN2.0 通訊協議，29位ID，每幀8個字節(jié)數據量通訊方式。

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圖9? 主流程圖

5,結束語

本文作者創(chuàng)新點：以飛思卡爾單片機MC9S12D64做為控制單元設計成的燃料電池車載DC/DC變換器經上車實驗具有如下創(chuàng)新點：??????????

①DC/DC電路采用沒有隔離的雙向Zeta-Sepic?直流變換器電路，可靠穩(wěn)定，適應燃料電池車的工作要求。②采用車用微控制器MC9SD64為DC/DC變換器的控制單元，提高了現場的抗干擾能力，確保DC/DC變換器在電磁環(huán)境較為惡劣，電磁干擾因素居多環(huán)境下正常運行。③采用數字溫度傳感器DS18B20檢測散熱器溫度，使溫度檢測系統(tǒng)結構簡單，抗干擾能力強，精度高；④利用CAN總線與整車CAN網通訊，與整車通訊協議匹配，保證通信流暢，提高了DC/DC變換器的通信的抗干擾能力。

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關于電梯節(jié)能技術的探討

關鍵詞：電梯；節(jié)能技術；方法

我國改革開放以來，隨著經濟的飛速發(fā)展，基礎設施的完善，房地產業(yè)蓬勃發(fā)展，電梯的使用也隨之遍地開花。以我們七臺市為例，80年代以前，除了幾個企業(yè)的工業(yè)用電梯以外，幾乎沒有民用電梯的使用。經過20多年的發(fā)展，現在我們市在運行的電梯就有500多臺，而且還在以每年20%多的速度在增長。這應該是全國的縮影，試想在我們全國960萬平方公里的土地上，那么多的城市里會有多少電梯在上上下下的輸送著億萬的人們?？墒牵陔娞菀呀洺蔀樗究找姂T的設備，人民不可或缺的交通工具的情況下，有多少人想到過電梯節(jié)能的問題？有多少人想到如果全國每臺電梯節(jié)約10度電，那將是一個什么概念？

我們知道，象我們這樣的發(fā)展中的大國，雖然經過改革開放近30年的努力，各領域都有長足的進步，但是在能源的開發(fā)和消耗上和先進的國家比還有很大的差距。特別是在電梯領域我們還有很多的節(jié)能工作要做。如何去做，就是擺在我們面前的一個即關鍵又緊迫的任務。在實際工作中，我們摸索到幾個方面的問題和解決是方法，提出來和大家共議。

(一)電梯節(jié)能的關鍵是電機我們知道，電梯的運行是以電機的拖動為動力的，所以電梯的 電動機拖動負載的消耗電能占總耗電量的三成以上。如果把電梯運行的時候，電梯空載上升或者是滿載下降時產生的重力轉變成為電能，并且通過一定的設備收集起來輸送到蓄電池里，在停電模式下，就可以利用蓄電池給電機供應能量，達到節(jié)能的效果。這個技術就是能量的反饋技術。目前這個技術已經在實踐只得到運用，并且收到了一定的成效。同時，一些電梯的生產廠家也利用了這個能量反饋技術生產出來節(jié)能型電梯?？墒牵捎谶@樣的電梯的制造成本要高一些，所以有的單位在使用的時候往往從投入成本出發(fā)，不愿意買這樣的電梯。這就需要我們多做宣傳工作，和他們講清楚節(jié)能工作對于經濟的可持續(xù)發(fā)展的重要的現實意義，同時也應該和他們算細賬，通過節(jié)能完全可以沖消多投入的成本，如果做好了甚至可以有節(jié)余。

(二)電梯節(jié)能的重點是機房的建設在實踐中我們發(fā)現，無機房電梯要比有機房的電梯節(jié)能一半左右。這是基于電梯生產技術的進步，過去生產的電梯馬達體積大，需要一個專門的房間來安裝它，而且噪聲大，運行不平穩(wěn)?，F在生產的節(jié)能電梯馬達體積小，重量輕，可以安裝在電梯井道頂部的導軌外側。既節(jié)約了空間又節(jié)能，而且具有安全、舒適等特性。所以，宣傳節(jié)能電梯的好處就是我們必須認真去做的工作。其實，節(jié)能工作，特別是電梯的節(jié)能工作說難也不難，關鍵在于我們如何去引導和宣傳節(jié)能的現實意義，現在的節(jié)能電梯有很多的品種，我們應該引導企業(yè)把節(jié)能作為一個最重要的因素考慮在先，不能因為國家提倡使用節(jié)能電梯所以被動的去選擇，應該是我需要節(jié)能的電梯，所以去選擇。這樣就把安裝和使用節(jié)能電梯變成企業(yè)的自覺的行動。

?(三)電梯節(jié)能的突破口在于調壓調速實際工作中我們知道，電梯的能源的消耗的重要地方是控制系統(tǒng)形式、懸掛方式、安裝質量、驅動系統(tǒng)等，這些方面的重點是調壓和調速， 提高電動機或負載的運行效率，而調速就是以提高負載運行效率為目標的。 用變頻變壓調速取代傳統(tǒng)的交流雙速異步電動機來調壓調速的傳統(tǒng)辦法，就可以提高在相同的或者是比較低的能源消耗的情況下，達到電機工作效率的最大化，使電梯的使用效果更好，更快捷安全，同時達到節(jié)能的效果?，F在還有采用有源能量回饋器進行電梯的節(jié)能改造，效果也是不錯的，就是把電梯依靠自己的自然重力產生的能量轉化成為電能，然后再利用這些電能驅動電梯產生位能，完成電梯輸送人員的目的，其實，這就是電梯節(jié)能的過程。

?(四)利用光電傳感裝置是電梯節(jié)能的好方法在大型商場或者是人員稠密的地方都安裝有扶梯，象流水一樣天天運行，就是沒有人的時候電梯也是運行的，能源就這樣流失掉了。我們看到，有的電梯安裝了光電感應設備，人上來了就動，人下去了就停， 如乘客繼續(xù)進入扶梯，扶梯將一直以額定速度正常運行， 在預先設定的時間內也沒有檢測到有乘客進入自動扶梯，則自動扶梯將自動停止運行。我們市的國家電網公司的營業(yè)廳就是使用了這種扶梯，無人乘自動扶梯時能保證自動扶梯自動平穩(wěn)過渡到節(jié)能運行，以20%額定速度運行。此時電動機的實際運行功率只有原來的40%左右，用電就明顯降低。減少磨損了自動扶梯的機械系統(tǒng)當機械系統(tǒng)長時間高速運行時與慢速運行時，其磨損程度是不一樣的。由于轉速的下降，使機械部件的磨損明顯減少，相對延長了自動扶梯的使用壽命對于設備的折舊就有很大的保護空間；機械部件的磨損大大降低了。通過我們對我們市使用光電感應設備的電梯用戶的調查，普遍反映運行效果很好，而且節(jié)能效果也不錯。