JP2001187676A - エレベータの制御装置 - Google Patents

エレベータの制御装置

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のエレベータの制御装置では、エレベー
タの運転と同期して電力が消費されるため、電力需要の
ピーク時に電力の消費量を削減することができなかっ
た。 【解決手段】 交流電力を整流して直流電力に変換する
コンバータと、上記直流電力を可変電圧可変周波数の交
流電力に変換するインバータと、上記可変電圧可変周波
数の交流電力により駆動し、エレベータを運転する電動
機とを有するエレベータの制御装置において、電力が充
電される電力蓄積装置と、上記電力蓄積装置に対する時
間毎の充電目標値に基づき、上記電力蓄積装置に対する
充放電を制御する充放電制御手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力蓄積装置を利
用したエレベータの制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のエレベータの制御装置を図5に示
す。この図5は、従来のエレベータの制御装置の構成を
示す構成図である。この図5において、1は商用の交流
電源(以下、商用電源とする)、2はインダクションモ
ータ等の電動機、3は巻上機、4はロープ、5はエレベ
ータのかご、6は釣合い錘である。この巻上機3を回転
駆動させることにより、ロープ4の両端に接続されたエ
レベータのかご5と釣合い錘6とを昇降させることがで
き、かご5内の乗客を所定の階に運ぶことができる。
【0003】8はコントローラであり、エレベータの起
動・停止を決定するとともに、その位置・速度指令を生
成する。11はコンバータであり、ダイオード等で構成
される。このコンバータ11は、商用電源1から供給さ
れた交流電力を整流して直流電力に変換する。15はイ
ンバータであり、トランジスタやIGBT等で構成され
る。このインバータ15は、コンバータ11で変換され
得られた直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変
換する。16は回生抵抗であり、コンバータ11とイン
バータ15との間の母線に接続される。17は回生抵抗
制御回路であり、回生抵抗16及び母線に接続される。
【0004】上述したエレベータの釣合い錘6は、かご
5に適度な人数が乗車している時に、釣合うように設定
されている。この適度な数としては、例えば、かご5の
定員の半分等が挙げられる。この適度な人数が乗車して
いるかご5全体の荷重と釣合錘6とが釣合っている場合
で、そのエレベータ(かご5)が走行する場合を考え
る。このエレベータが加速する時、エレベータは商用電
源1から供給される電力を消費しながら速度を上げる。
逆に減速時は、蓄積された運動エネルギーを電力に戻し
ながら減速する。この商用電源1から供給された電力を
消費しながら速度を上げる運転を力行運転といい、ま
た、運動エネルギーを電力に戻しながら減速する運転を
回生運転という。
【0005】この回生運転による生じる電力は、回生抵
抗16及び回生抵抗制御回路17により、熱エネルギー
に変換され消費される。7はエンコーダであり、巻上機
3に設けられる。12は電流検出装置であり、電動機2
とインバータ15との間に設けられる。13はインバー
タ制御回路であり、エンコーダ7、コントローラ8、及
び電流検出装置12に接続される。14はゲートドライ
ブ回路であり、インバータ制御回路13及びインバータ
15に接続される。
【0006】インバータ制御回路13は、コントローラ
8からの指令により、電流検出装置12からの電流帰還
と巻上機3に搭載されたエンコーダ7からの速度帰還と
に基づき、電動機2を回転駆動させ、エレベータの位置
・速度制御を実現する。また、インバータ制御回路13
は、ゲートドライブ回路14を介してインバータ15の
出力電力・周波数を制御する。従来のエレベータの制御
装置は、電力需要の大小に関係なく常に商用電源1から
の電力供給を受け、エレベータを運転していた。例え
ば、夏の暑い日の午後には電力の需要がピークとなり、
その時間帯の電力消費量を削減することが求められてい
るが、従来のエレベータ制御装置では電力ピーク時の電
力使用量を削減することが充分行えなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のエ
レベータの制御装置では、エレベータの運転と同期して
電力が消費されるため、電力需要のピーク時に電力の消
費量を削減することができなかった。本発明は、このよ
うな問題点を解決するためになされたものであり、例え
ば電力需要がピーク時において商用電源の電力消費量を
低減することができるエレベータの制御装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明におけるエレベー
タの制御装置は、交流電力を整流して直流電力に変換す
るコンバータと、直流電力を可変電圧可変周波数の交流
電力に変換するインバータと、可変電圧可変周波数の交
流電力により駆動し、エレベータを運転する電動機とを
有するエレベータの制御装置において、直流電力が充電
される電力蓄積装置と、電力蓄積装置に対する時間毎の
充電目標値に基づき、電力蓄積装置に対する充放電を制
御する充放電制御手段とを有するものである。
【0009】また、本発明におけるエレベータの制御装
置が有する充電目標値は、電力需要のピーク時間におけ
る商用電力使用量を低減できるようピーク時間の目標値
が低く設定されるものである。
【0010】さらに、本発明におけるエレベータの制御
装置が有する充電目標値は、緊急時にエレベータを動か
すことができる充電量を示すものであるものである。
【0011】また、本発明におけるエレベータの制御装
置は、電力蓄積装置の充電量が充電目標値よりも少ない
場合、電力蓄積装置からの放電を停止するものである。
【0012】さらに、本発明におけるエレベータの制御
装置が有する電力蓄積装置は、エレベータの停止時に商
用電源からの供給電力が充電されるものである。
【0013】また、本発明におけるエレベータの制御装
置は、商用電源から電力蓄積装置に充電する場合、商用
電源からの電流値が制限されるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.本発明によるエレ
ベータの制御装置の一実施形態を図1を用いて説明す
る。この図1は、本実施形態のエレベータの制御装置の
構成を示す構成図である。この図1において、20は充
電目標指示装置であり、一般的なマイクロプロセッサと
プログラムとで構成され、コントローラ8に接続され
る。この充電目標指示装置20では、充電目標値が設定
される。21は電力蓄積装置であり、バッテリー等で構
成される。22は充放電制御回路であり、DC/DCコ
ンバータ等で構成される。この充放電制御回路22は、
充電目標指示装置20、電力蓄積装置21、及びコンバ
ータ11とインバータ15との間の母線に接続される。
また、この充放電制御回路22には、充電目標指示装置
20から出力された充電目標値が入力される。
【0015】なお、インバータ15は、電動機2で生じ
た交流の回生電力を直流の回生電力に変換する動作も行
う。また、図1において、図5に示す従来例と同一又は
相当の部分には同一符号を付してその説明を省略し、図
5と相違する部分について説明した。
【0016】次に、充電目標指示装置20に設定される
充電目標値について、図2を用いて説明する。この図2
は、充電目標指示装置20に設定される電力蓄積装置2
1の時間毎の充電目標値を示す折れ線グラフである。こ
の図2に示す充電目標値の例では、夜間(例えば0:0
0−6:00)電力を利用して電力蓄積装置21に充電
し、昼間(例えば12:00−18:00)には次第に
蓄積した電力をエレベータの運行に用いて放電し、夕方
(例えば18:00−24:00)には比較的電力蓄積
装置21の充電量を少なくし、エレベータ運行の殆ど行
われない夜間での充電量を多くした電力蓄積装置21の
充電目標値を示す目標カーブである。このようにエレベ
ータの運転が殆ど行われない時間帯(夜間)に充電を行
い、しかも充電目標値を徐々に増加させるようにして、
充電のための瞬間的な必要電力量を抑えるようにしてい
るので充電のための電力使用料も低く抑えることができ
る。そして、本格的な運転が始まる時間の前(例えば午
前6:00)には充電目標値が最も大きくなるようにし
て本格的な運転に充分応じられるよう充電するようにし
ている。
【0017】なお、エレベータが運転される時間帯に、
電力蓄積装置21にフルに充電されてしまうことは、エ
レベータの回生運転により生じる回生電力が電力蓄積装
置21に蓄積されず無駄に発熱消費され、省エネルギー
・省電力という観点からすれば効率的な蓄電がなされて
いるとは言いがたい。このため、電力蓄積装置21には
回生電力が常に充電される余裕を設けつつ、商用電力な
どから蓄電することが望ましい。例えば、充電目標値と
して2種類設定、即ち蓄電を終了させる終了目標値(第
一の値)と、この終了目標値よりは低い値に設定され、
蓄電量が少なくなると商用電源からの蓄電動作を開始す
る充電開始指令値(第二の値)とを設定し、蓄電量が上
記二つの値の間にある時は回生電力による蓄電を行い、
充電開始指令値以下となった場合に商用電源と回生電力
とにより蓄電する様にすればよい。また、エレベータが
ほとんど停止する夜の時間帯で充電目標値が最低に設定
されている場合でも、停電等の緊急事態に備え、ある程
度の充電量を持たせることが必要である。このように、
ある程度の充電量を持たせることにより、地震や停電な
どの緊急事態が生じても、エレベータに閉じ込められる
等の二次災害の発生を防ぐことができる。
【0018】次に、本実施形態のエレベータの制御装置
によるエレベータの制御方法について説明する。なお、
説明を簡単にするため、商用電源1から電力蓄積装置2
1への充電は、エレベータの停止時に行われるものと
し、また、エレベータの運転は、基本的に電力蓄積装置
21からの電力供給によるものとする。充放電制御回路
22は、エレベータの運転時、インバータ15への出力
電圧を制御し、インバータ15への電力供給を行う。
【0019】なお、充放電制御回路22は、電力蓄積装
置21からの出力電力に対する電流値及び電圧値を計測
し制御しており、電力蓄積装置21における電力の蓄積
量及び使用量を常に把握している。また、充放電制御回
路22は、エレベータの回生運転により回生電力が生じ
た場合にも、つまり、電力蓄積装置21に回生電力を戻
し蓄える場合にも、その回生電力の電流値及び電圧値を
計測し制御しており、常に電力蓄積装置21の充電量が
把握される。
【0020】なお、電力蓄積装置21の充電量が、充電
目標指示装置20に設定された所定の充電目標値以下に
なった場合、エレベータが力行運転する時の電力蓄積装
置21からインバータ15への電力供給は一部制限さ
れ、商用電力1からの電力供給に代替される。なお、電
力蓄積装置21からの電力供給の制限は、一部でなく全
部にしてもよく、その時、インバータ15への電力供給
は全て商用電力1から行われるものとなる。また、電力
蓄積装置21の充電量が、充電目標指示装置20に設定
された所定の充電目標値以下になった場合、エレベータ
の停止時に商用電源1から電力蓄積装置21に充電し
て、所定の充電目標値を達成するようにしてもよい。
【0021】また、電力使用のピーク期間の直前におけ
る充電目標値を大きく設定して、ピーク期間の直前には
充分な量の電力を電力蓄積装置21に確保することがで
き、またピーク期間にはこの充電目標値を小さく設定す
ることにより、ピーク期間中にはその充分に蓄積された
電力を用いてエレベータを運行、制御することができる
ことから、ピーク期間における商用電力1の使用量を抑
えることが可能となる。また、ピーク期間における充電
目標値は時間とともに徐々に減少するようにした場合、
電力蓄積装置からの電力放出も徐々に行われることにな
り、ピーク期間の初期において一挙に電力放出してしま
う様なことを防止でき、安定的に電力供給できる。な
お、通常の場合、電力需要ピーク時間は12時以降、特
に13時−16時の間であり、例えば夏の暑い日の午後
等は特にその電力需要のピークが際立ったものになって
いる。
【0022】このように、本実施形態のエレベータの制
御装置は、電力蓄積装置21に電力を蓄積し、この蓄積
電力を用いてエレベータの運行を制御するようにしたこ
とにより、エレベータの運行、制御に要する電力消費量
を削減することができる。特に、電力需要ピーク時に商
用電源の電力消費量を削減することが出来る。また、本
実施形態のエレベータの制御装置は、電力蓄積装置21
に回生電力を蓄積することにより、電力エネルギーの消
費量削減を図ることができ、省エネ効果が得られる。さ
らに、本実施形態のエレベータの制御装置は、電力蓄積
装置に回生電力が充電されるよう充放電制御しており、
回生電力の有効利用を図ることが出来る。
【0023】また、本実施形態のエレベータの制御装置
は、充電目標指示装置20に設定された充電目標値に基
づく電力蓄積装置21への充電により、夏場の昼の電力
使用ピーク時における商用電力1の使用量を制限するこ
とができる。さらに、本実施形態のエレベータの制御装
置は、充電目標指示装置20に設定された充電目標値に
基づき、夜間電力を電力蓄積装置21に充電し、昼の電
力使用ピーク時に放電して商用電力1の使用量を制限す
ることができるため、電力使用ピーク時の商用電力の使
用量を低く抑えつつエレベータを運行、制御することが
できる。
【0024】近年、電力需要のピーク時に電力消費量を
削減することは、発電設備の肥大化を抑止し、地球環境
への負担を軽減することから、地球環境問題に関連して
社会的にも要求されているところであり、このため、電
力需要のピーク時の電力使用削減は重要な問題であり、
本発明によるエレベータ制御装置の持つ意味は大きい。
【0025】なお、夜間の電力料金が、昼間の電力料金
よりも安価に価格設定されていることから、電力蓄積装
置21の容量を充分に大きくし、1日のエレベータの消
費電力量をすべて電力蓄積装置21に蓄積された夜間電
力で賄うという方法も考えられる。しかしながら、その
ように電力蓄積装置21を大容量にすることは、現在の
ところその設備費が高価なものとなってしまい、あまり
現実的ではない。ゆえに、電力蓄積装置21の容量は、
エレベータを運行するために要する電力料金、つまり運
転費用と、電力蓄積装置21そのものの費用、つまり製
品費用の双方を勘案した上で、できるだけ安価になるも
のをエレベータの制御装置として設定しなければならな
い。
【0026】実施の形態2.本発明によるエレベータの
制御装置の他の実施形態について説明する。なお、本実
施形態のエレベータの制御装置の構成は、図1に示す実
施形態1のエレベータの制御装置の構成と同様であり、
その説明を省略する。次に、本実施形態のエレベータの
制御装置によるエレベータの制御方法について説明す
る。本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベー
タの制御方法は、充電目標指示装置20に設定された充
電目標値により、電力蓄積装置21の充電量が制御され
るとともに電力蓄積装置の充電状態に応じて充放電が制
御されるものである。
【0027】まず、電力蓄積装置21に蓄積された充電
量が、所定の充電目標値以上である場合、充放電制御装
置22は、エレベータの力行運転時に必要な電力を電力
蓄積装置21から放電させて、エレベータを運行、制御
する。また、エレベータの回生運転時に発生する回生電
力を電力蓄積装置21に充電して、力行運転時に放電さ
れた電力を補充する。
【0028】また、電力蓄積装置21に蓄積された充電
量が、所定の充電目標値未満である場合、充放電制御装
置22は、エレベータの力行運転時に必要な電力を商用
電力1から供給させ、電力蓄積装置21からの電力供給
は停止する。そして、エレベータの回生運転時に発生す
る回生電力を電力蓄積装置21に充電するよう制御す
る。
【0029】なお、商用電力1を直接に電力蓄積装置2
1に充電し、その充電された電力をインバータ15に出
力するなどして使用することは、一般的に充放電効率の
関係により、若干のロスが生じる。しかしながら、本実
施形態におけるエレベータの制御装置では、従来は熱エ
ネルギーに変換され消費されていたエレベータの回生電
力を電力蓄積装置21に充電し利用しているものであ
り、省エネ効果を重視したものである。また、充電目標
値の設定を、ピーク時は低めに、またピーク時以外の一
般時は高めに設定し、一般時に回生電力を電力蓄積装置
21に充電し、ピーク時にはこの充電した回生電力を放
電することにより、ピーク時の商用電力1の使用量を低
減することが可能となる。
【0030】このように、エレベータの回生運転により
発生した回生電力を電力蓄積装置21に充電して、この
充電された回生電力をエレベータの力行運転に利用する
ため、商用電力1の使用量の削減効果が得られる。特
に、商用電力1の需要ピーク時における電力使用量を削
減することができる。なお、電力蓄積装置21に充電さ
れた回生電力は、エレベータの力行運転に要する電力を
一部補完しても全部補完してもよい。また、エレベータ
の力行運転に要する電力を一部補完するような電力蓄積
装置21を有するエレベータの制御装置は、エレベータ
の運行に要するすべての電力を供給する電力蓄積装置2
1を有するものよりも、電力蓄積装置21を安価に構成
することができる。
【0031】実施の形態3.本発明によるエレベータの
制御装置の他の実施形態について説明する。なお、本実
施形態のエレベータの制御装置の構成は、図1に示す実
施形態1のエレベータの制御装置の構成と同様であり、
その説明を省略する。次に、本実施形態のエレベータの
制御装置によるエレベータの制御方法について説明す
る。
【0032】まず、電力蓄積装置21に充電された充電
量が充電目標値以上の場合、充放電制御装置22は、エ
レベータの力行運転時に電力蓄積装置21から放電し、
エレベータに電力供給する。また、エレベータの回生運
転時に発生した回生電力は、電力蓄積装置21に充電さ
れる。また、電力蓄積装置21に充電された充電量が充
電目標値未満の場合、電力蓄積装置21は、実施形態2
に示されたエレベータの回生運転及び力行運転時の充放
電制御が行われる。それに加え、本実施形態の電力蓄積
装置21は、電力蓄積装置21に充電された充電量が充
電目標値未満の場合、エレベータが停止すると、充放電
制御装置22の制御に基づき、商用電源1から充電され
る。
【0033】なお、商用電源1による充電は、充電目標
値を満たすように実施される。また、この電力蓄積装置
21への充電については、以下のように制御される。ま
ず、商用電力1の使用ピーク期間の直前においては、電
力蓄積装置21の充電目標値を、ピーク期間に使用する
電力量よりも多く設定する。また、該使用ピーク期間に
は、該使用ピーク期間の直前における充電目標値よりも
低く設定する。そして、該使用ピーク期間は、主に電力
蓄積装置21からの電力供給により、エレベータは運転
される。
【0034】また、上述のように、ピーク期間の充電目
標値が低く設定されているため、エレベータの停止時に
商用電力1からの充電を受けることも少なく制御するこ
とができるので、電力蓄積装置21への充電をいつも適
度に制御することができると共に、ピーク期間における
商用電力1の使用量を低減することもできる。なお、電
力蓄積装置21は種々の改良が進み、それとともに価格
も下がってきてはいるが、昼間のエレベータの運行に要
するすべての電力を電力蓄積装置21から供給するほど
に大容量の電力蓄積装置21は、未だに高価なものであ
り、本実施形態のように、商用電力と電力蓄積装置との
併用が現実的である。
【0035】このように、本実施形態のエレベータの制
御装置は、所定の充電目標値に基づき充放電を行い、エ
レベータを運行することから、エレベータの制御装置に
大容量の高価な電力蓄積装置21を備える必要がなく、
安価に構成することができる。また、本実施形態のエレ
ベータの制御装置は、エレベータの回生運転により生じ
る回生電力を電力蓄積装置21に蓄電して利用すること
により、省エネ効果が得られる。特に、商用電力1の需
要ピーク期間における電力使用量を削減することがで
き、商用電力用発電設備の肥大化防止に貢献できる。
【0036】実施の形態4.次に、本発明によるエレベ
ータの制御装置の他の実施形態について説明する。な
お、本実施形態のエレベータの制御装置の構成は、図1
に示す実施形態1のエレベータの制御装置の構成と同様
であり、その説明を省略する。次に、本実施形態のエレ
ベータの制御装置によるエレベータの制御方法について
説明する。
【0037】まず、電力蓄積装置21に充電された充電
量が充電目標値以上である場合、充放電制御装置22
は、エレベータの力行運転時に、電力蓄積装置21から
の放電を行い、電力蓄積装置21に充電された電力を用
いてエレベータを運転する。また、この場合、充放電制
御装置22は、エレベータの回生運転で発生する回生電
力を電力蓄積装置21に充電する。また、電力蓄積装置
21に充電された充電量が充電目標値以下である場合、
電力蓄積装置21は、実施形態3に示されたエレベータ
の回生運転、力行運転時、及び停止時に対応する充放電
制御が充放電制御装置22によって行われる。
【0038】そして、電力蓄積装置21に充電された充
電量が所定の充電目標値以下で、しかもエレベータが停
止している時には、商用電源1から電力蓄積装置21に
充電が行われるが、この時、充放電制御装置22は、充
電する電力に対して制限をもって充電してもよい。つま
り、商用電源1から電力蓄積装置21への充電は、商用
電源1から供給される電力に対して、電流値や電圧値を
制限した電力制限値をもって、例えば1KW以内になる
ように制御して、電力蓄積装置21に充電する。
【0039】このような、供給電力に対する電力制限値
をもって電力蓄積装置21への充電を制御するのは、電
力料金の料金体系を考慮したものである。一般に、電力
料金の料金体系は、使用した電力量(KWh)にのみ比
例するものではなく、使用する最大電力(KW)にも比
例する料金体系を併用するものとなっている。従って、
電力の使用料を低減するためには、回生電力を蓄電し再
利用することによる商用電源1からの電力使用量(KW
h)を低減する省エネのみならず、商用電源1を使用す
る際の最大電力(KW)をも制限する必要がある。ゆえ
に、本実施形態のエレベータの制御装置のように、回生
電力を蓄電し再利用することのほかに、商用電源1から
供給される最大電力をも制限することにより、より安価
にエレベータを運転することができるエレベータの制御
装置を得ることができる。
【0040】実施の形態5.本発明によるエレベータの
制御装置の他の実施形態を図3を用いて説明する。この
図3は、本実施形態のエレベータの制御装置の構成を示
す構成図である。この図3において、30は充電目標入
力装置であり、パソコン等で形成されるものである。こ
の充電目標入力装置30は、本実施形態のエレベータの
制御装置における電力蓄積装置21又は充電目標指示装
置20に、充電目標値を入力する端末である。なお、本
実施形態における充電目標入力装置30には、充電目標
値が時間や曜日や週や月や季節や年やエレベータの運転
状況などと関連付けられ入力される。また、充電目標値
は、複数の項目が組み合わされ、設定されてもよい。
【0041】31は充電目標記憶手段であり、充電目標
入力装置30に接続される。この充電目標記憶手段31
には、充電目標入力装置30で入力された充電目標値が
記憶される。32は時計であり、現在時刻或いは現時点
の暦に関する情報を出力する。33は充電量設定値抽出
手段であり、充電目標記憶手段31と時計32とに接続
される。この充電量設定値抽出手段33は、時計32か
ら入力された時間や暦に関する情報をもとに、当該時間
や暦に基づく充電目標値QC を充電目標記憶手段31か
ら抽出する。
【0042】34は充放電電流検出器であり、いわゆる
電流検出器である。この充放電電流検出器34は、コン
バータ11−インバータ15間の母線から充放電制御回
路41に流入・流出する電流を検出する。35は充電量
演算手段であり、充放電電流検出器34に接続される。
この充電量演算手段35は、充放電電流検出器34で検
出された電流値をもとに、電力蓄積装置21に貯えられ
ている電力量Qを計算するものである。つまり、充電量
演算手段35は、電力蓄積装置21に流出入する電流値
を積算することで、電力蓄積装置21に貯えられている
電力量Qを求めるものである。なお、電力量Qを求める
方法は、電力蓄積装置21に流出入する電流値を積算す
るものに限るものではない。
【0043】36は充電量比較手段であり、充電量設定
値抽出手段33と充電量演算手段35とに接続される。
この充電量比較手段36により、充電目標値QC と電力
量Qとが比較される。37は秤であり、エレベータのか
ご5内の負荷、即ち乗客数を検出する。この秤37によ
る検出結果を、検出直後のエレベータの運転が、力行運
転であるか回生運転であるか判断するための情報の一つ
として用いる。38はエレベータ制御情報抽出手段であ
り、秤37に接続される。このエレベータ制御情報抽出
手段38は、秤37による検出結果であるかご5内の乗
客数やエレベータの運転モード等のエレベータの制御情
報を抽出する。なお、エレベータの運転モードとは、力
行運転モード即ち電力蓄積装置21からの放電が行われ
る運転モードか、回生運転モード即ち電力蓄積装置21
への充電が行われる運転モードか、エレベータが停止中
であるかどうか、等を示すものである。
【0044】39は充放電指令手段であり、充電量比較
手段36とエレベータ制御情報抽出手段38とに接続さ
れる。この充放電指令手段39は、充電目標値QCと電
力量Qとの比較結果やエレベータの制御情報に基づき、
電力蓄積装置21に充電するか、電力蓄積装置21から
放電するかを判断、指令するものである。なお、エレベ
ータの制御情報に基づく充放電とは、かご5内の負荷及
びかご5の運転方向に基づき充放電を制御するものであ
り、負荷が軽い状態での上昇運転若しくは負荷が重い状
態での下降運転は回生運転であり、電力蓄積装置21が
充電される充電モードとなる。また、負荷が重い状態で
の上昇運転若しくは負荷が軽い状態での下降運転は力行
運転であり、電力蓄積装置21が放電する放電モードと
なる。
【0045】40は入出力部電圧検出器であり、充放電
指令手段39に接続されるものである。この入出力部電
圧検出器40は、充放電制御回路22のコンバータ11
−インバータ15側電圧値Vを検出する。この検出結果
に基づき、電力蓄積装置21への充電か、電力蓄積装置
21からの放電かを切り替えてもよい。
【0046】41は充放電制御回路であり、充放電制御
手段に相当する。この充放電制御回路41は、充放電指
令手段39と入出力部電圧検出器40とに接続される。
また、この充放電制御回路41は、充放電指令手段39
若しくは入出力部電圧検出器40からの指令に基づき、
コンバータ11−インバータ15間の直流主回路の電力
を電力蓄積装置21に充電したり、電力蓄積装置21の
電力を該直流主回路に放電したりするものである。な
お、充放電制御回路41は、入出力部電圧検出器40で
検出された電圧値Vを用いて、充電モード若しくは放電
モードが適正であるか判断するようにしてもよい。この
充放電制御回路41によって行われる電圧値Vに基づく
判断は、入出力部電圧検出器40で検出される電圧値V
と、所定の電圧値VP との大小関係に基づくものであ
る。しかしながら、充放電指令手段39から出力された
指令と、入出力部電圧検出器40で検出された電圧値V
に基づく判断とが一致しない場合には、充放電指令手段
39から出力された指令を優先してもよい。
【0047】なお、基本的な充放電モードの内訳として
は以下のようになる。まず、充電モードは、電力量Qに
拘わらない回生運転時や、電圧値Vが電圧値VPを上回
る場合や、電力量Qが充電目標値QC以下の場合でエレ
ベータの停止時である。また、放電モードは、電力量Q
に拘わらない力行運転時や、電圧値Vが電圧値VPを下
回る場合である。なお、電力量Qが充電目標値QCを下
回る場合で力行運転時や、電力量Qと充電目標値QC
が一緒の場合でエレベータの停止時には、充放電を行わ
なくてもよい。上述のように、電力蓄積装置21を用い
た充電モードを実施して、この電力蓄積装置21に充電
された電力を用いて、エレベータを運行することによ
り、商用電源側から見たピーク電力の上昇を抑えること
が可能となり、電力消費を抑制することができるように
なる。
【0048】次に、本実施形態のエレベータの制御装置
によるエレベータの制御方法について、図4を用いて説
明する。この図4は、本実施形態のエレベータの制御装
置によるエレベータの制御方法を示すフローチャートで
ある。図4において、ステップ(以下、Sと称する)0
1で充電量比較手段36は、充電量演算手段35で求め
られた電力蓄積装置21の電力量Qが、充電量設定値抽
出手段33で求められた充電目標値QC を上回っている
かどうか判断する。この電力量Qが充電目標値QC を上
回っていない場合はS02に、上回っている場合はS0
3に進む。
【0049】S02で充放電指令手段39は、充放電制
御回路41による放電モードの実行を不許可とする。こ
れは、電力蓄積装置21に蓄積された電力量Qが所定の
充電目標値QC 以下であるにもかかわらず、放電動作を
行うことにより更なる電力量Qの減少を防ぐものであ
り、このように放電モードの実施を不許可、即ち放電の
停止を命ずることにより、電力量Qが充電目標値QC
上回り易くするものである。なお、電力量Qが充電目標
値QC を上回っていない場合でも、例外的に放電するこ
とがある。このS02が終了するとS03へ進む。S0
3では、エレベータが停止中であるかが確認される。エ
レベータが停止中である場合はS04に、停止中でない
場合はS05に進む。
【0050】S04では、エレベータの停止中に電力蓄
積装置21に充電されるその充電電流が、所定値IL
下に制限される。このエレベータの停止中の電力蓄積装
置21への充電は、エレベータの回生運転による回生電
力ではなく、商用電源1の電力が用いられる。しかし、
エレベータの停止中にも拘わらず、常時充分な電力を供
給する商用電源1を用いることは、多くの商用電力を消
費することと共に、商用電源1のピーク電力の削減にも
反することとなる。また、エレベータの停止中の商用電
源1による充電は、電力蓄積装置21の充電目標値QC
に足りない分だけ充電すれば良く、緊急性も少ないこと
から、消費電力がむやみに増えないように、充電電流値
を制限するものである。ゆえに、エレベータの停止中
は、電力蓄積装置21に充電されるその充電電流の電流
値を制限し、商用電源1の消費電力量を抑え、しかも商
用電源1のピーク電力の削減も図りながら、電力蓄積装
置21の充電も進めることができる。このS04が終了
するとS10へ進む。
【0051】S05では、コンバータ11−インバータ
15間の母線電圧の電圧値Vが、所定の電圧値VCを上
回るかどうか判断される。つまり、電圧値Vが電圧値V
Cよりも大きい場合、回生電力などにより母線電圧が高
まった状態にあるため、電力蓄積装置21に充電ができ
るように、充電モードが設定される。また、電圧値Vが
電圧値VCよりも小さい場合、エレベータの駆動に要す
る電力が不足している状態にあるため、電力蓄積装置2
1から直流主回路へ電力供給を行う。なお、電圧値Vと
電圧値VCとが一致する場合、充電モードも放電モード
も指定されない、停止モードになるものとする。電圧値
Vが、電圧値VCを上回る場合はS06へ、そうでない
場合はS07へ進む。S06では、充電モードが設定さ
れる。つまり、充放電制御回路41が充電モードで作動
できるように指示するものである。このS06が終了す
るとS10へ進む。
【0052】S07では、放電モードが許可されている
か判断する。この判断により、充電目標値QC まで充電
されていない時に放電モードを実行してしまい、電力蓄
積装置21に充電された電力量Qがさらに減少させてし
まうことを防ぐものである。したがって、放電モード
は、その許可がある時のみしか放電できないようにする
ものである。放電モードが許可されている場合はS08
へ進み、放電モードが許可されていない場合はS09へ
進む。S08では、放電モードが設定される。つまり、
充放電制御回路41が放電モードで作動できるように指
示するものである。このS08が終了するとS10へ進
む。
【0053】S09では、停止モードを設定される。つ
まり、充放電制御回路41が充電モード或いは放電モー
ドで動作しないことを指示するものである。このS09
が終了するとS10へ進む。S10では、充放電制御回
路41が設定されたモードで作動する。つまり、充放電
制御回路41が設定されたモードで動作することを許可
するものであり、充放電制御回路41において、充電或
いは放電の実行が可能となった時に、各々設定された運
転モードで運転されるものである。
【0054】なお、充放電制御回路41は、直流主回路
或いは電力蓄積装置21の電圧を監視し、これらの各構
成要素から充電若しくは放電することが可能かどうかチ
ェックする。また、本実施形態におけるコンバータ11
に対する制御は、特に説明していない。これは該コンバ
ータ11がダイオードブリッジで形成されていることを
想定したためであり、該コンバータ11をトランジスタ
などのスイッチング素子で形成されたと想定すれば、該
コンバータ11は制御可能に形成することができる。こ
のように、コンバータ11が制御可能な場合には、コン
バータ11の出力側、即ち直流主回路の電圧値Vをコン
バータ11の制御によって上下させることにより、電力
蓄積装置21への充放電を実行することもできる。
【0055】
【発明の効果】このように、本発明におけるエレベータ
の制御装置は、交流電力を整流して直流電力に変換する
コンバータと、直流電力を可変電圧可変周波数の交流電
力に変換するインバータと、可変電圧可変周波数の交流
電力により駆動し、エレベータを運転する電動機とを有
するエレベータの制御装置において、直流電力が充電さ
れる電力蓄積装置と、電力蓄積装置に対する時間毎の充
電目標値に基づき、電力蓄積装置に対する充放電を制御
する充放電制御手段とを有するものであり、時間毎の充
電目標値に基づき、電力蓄積装置に蓄積された電力が利
用されるため、商用電源の電力消費量を低減させること
ができる。
【0056】また、本発明におけるエレベータの制御装
置が有する充電目標値は、緊急時にエレベータを動かす
ことができる充電量を示すものであるものであり、この
充電目標値に基づき電力蓄積装置に充電されることによ
り、緊急事態が生じてもエレベータに閉じ込められる等
の二次災害の発生を防ぐことができる。
【0057】さらに、本発明におけるエレベータの制御
装置が有する電力蓄積装置は、エレベータの停止時に商
用電源から充電されるものであり、エレベータの運行の
合間を利用して消費電力量が瞬間的に大きくなることを
抑えながら充電でき、電力需要ピーク時の電力使用を抑
制することが出来る。
【0058】また、本発明におけるエレベータの制御装
置は、商用電源から電力蓄積装置に充電する場合、商用
電源の電流値が制限されるため、使用する最大電力に比
例する料金体系に基づく安価なエレベータ運転を実現す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1のエレベータの制御装置
の構成を示す構成図である。
【図2】 充電目標指示装置20に設定される電力蓄積
装置21の時間毎の充電目標値を示す折れ線グラフであ
る。
【図3】 本発明の実施形態5のエレベータの制御装置
の構成を示す構成図である。
【図4】 本発明の実施形態5のエレベータの制御装置
によるエレベータの制御方法を示すフローチャートであ
る。
【図5】 従来のエレベータの制御装置の構成を示す構
成図である。
【符号の説明】
1 商用電源、2 電動機、3 巻上機、4 ロープ、
5 エレベータのかご、6 釣合い錘、7 エンコー
ダ、8 コントローラ、11 コンバータ、12電流検
出装置、13 インバータ制御回路、14 ゲートドラ
イブ回路、15インバータ、16 回生抵抗、17 回
生抵抗制御回路、20 充電目標指示装置、21 電力
蓄積装置、22 充放電制御回路、30 充電目標入力
装置、31 充電目標記憶手段、32 時計、33 充
電量設定値抽出手段、34 充放電電流検出器、35
充電量演算手段、36 充電量比較手段、37 秤、3
8エレベータ制御情報抽出手段、39 充放電指令手
段、40 入出力部電圧検出器、41 充放電制御回
路。
フロントページの続き (72)発明者 荒木 博司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 菅 郁朗 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小林 和幸 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東 京電力株式会社内 Fターム(参考) 3F002 CA06 EA08 GA03 GA07

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電力を整流して直流電力に変換する
    コンバータと、 上記直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換す
    るインバータと、 上記可変電圧可変周波数の交流電力により駆動し、エレ
    ベータを運転する電動機とを有するエレベータの制御装
    置において、 電力が充電される電力蓄積装置と、 上記電力蓄積装置に対する時間毎の充電目標値に基づ
    き、上記電力蓄積装置に対する充放電を制御する充放電
    制御手段とを有することを特徴とするエレベータの制御
    装置。
  2. 【請求項2】 充電目標値は、電力需要がピークとなる
    時間には低く設定され、それ以外の時間には高く設定さ
    れており、充放電制御手段はこの充電目標値に従って電
    力蓄積装置の充放電を制御することを特徴とする請求項
    1に記載のエレベータの制御装置。
  3. 【請求項3】 充電目標値は、電力需要がピークとなる
    時間の直前の所定の期間は最も大きく設定され、ピーク
    となる時間には徐々に低く変化するよう設定されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータの制御装
    置。
  4. 【請求項4】 充電目標値は、エレベータの運行が少な
    い時間帯において徐々に増加し、エレベータの運行が本
    格的に開始される時間の前に最も大きくなるように設定
    されていることを特徴とする請求項1に記載のエレベー
    タの制御装置。
  5. 【請求項5】 充電目標値は、少なくとも緊急時にエレ
    ベータを動かすことができる充電量であることを特徴と
    する請求項1に記載のエレベータの制御装置。
  6. 【請求項6】 電力蓄積装置の充電量が充電目標値より
    も少ない場合には、上記電力蓄積装置からの放電を停止
    することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
    エレベータの制御装置。
  7. 【請求項7】 電力蓄積装置は、エレベータの停止時に
    商用電源からの供給電力が充電されることを特徴とする
    請求項6に記載のエレベータの制御装置。
  8. 【請求項8】 商用電源から電力蓄積装置に充電する場
    合には、上記商用電源の電流値が制限されることを特徴
    とする請求項1に記載のエレベータの制御装置。
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