JP2001240324A - エレベータの制御装置 - Google Patents
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
- B66B1/302—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor for energy saving
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
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- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B50/00—Energy efficient technologies in elevators, escalators and moving walkways, e.g. energy saving or recuperation technologies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Elevator Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力蓄積装置の実装を省スペース化すること
ができ、機械室を設けないエレベータに適用できるエレ
ベータの制御装置を得る。 【解決手段】 コンバータとインバータとの間の直流母
線間に設けられて、エレベータの回生運転時に直流母線
からの直流電力を蓄積し、力行運転時に直流母線に蓄積
された直流電力を供給する電力蓄積手段と、直流母線に
対する電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御手段
とを備え、電力蓄積手段を、２次電池と当該２次電池を
充放電制御するＤＣ−ＤＣコンバータとから構成し、２
次電池は、単電池を複数個直列接続して構成し、昇降路
内の四隅、レール近傍、または昇降路内のケーブル近傍
のいずれかに設置する。
ができ、機械室を設けないエレベータに適用できるエレ
ベータの制御装置を得る。 【解決手段】 コンバータとインバータとの間の直流母
線間に設けられて、エレベータの回生運転時に直流母線
からの直流電力を蓄積し、力行運転時に直流母線に蓄積
された直流電力を供給する電力蓄積手段と、直流母線に
対する電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御手段
とを備え、電力蓄積手段を、２次電池と当該２次電池を
充放電制御するＤＣ−ＤＣコンバータとから構成し、２
次電池は、単電池を複数個直列接続して構成し、昇降路
内の四隅、レール近傍、または昇降路内のケーブル近傍
のいずれかに設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ニッケル水素電
池、ニッカド電池、リチウムイオン電池等の２次電池を
応用した省エネルギー形のエレベータの制御装置に関す
るものである。
池、ニッカド電池、リチウムイオン電池等の２次電池を
応用した省エネルギー形の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】図４は、従来の２次電池を応用してエレ
ベータを制御する制御装置の基本構成図である。図４に
おいて、１は三相交流電源、２は三相交流電源１から出
力される交流電力を直流電力に変換するダイオード等で
構成されたコンバータを示し、コンバータ２で変換され
た直流電力は直流母線３に供給される。４はエレベータ
の速度位置制御を行う後述する速度制御装置により制御
されるインバータであり、直流母線３を介して供給され
る直流を所望の可変電圧可変周波数の交流に変換して交
流モータ５を供給することにより、交流モータ５に直結
されたエレベータの巻上機６を回転駆動させることで、
巻上機６に巻き掛けられたロープ７がその両端に接続さ
れたかご８及び釣り合い錘９を昇降制御してかご８内の
乗客を所定の階床に移動させるようになされている。
ベータを制御する制御装置の基本構成図である。図４に
おいて、１は三相交流電源、２は三相交流電源１から出
力される交流電力を直流電力に変換するダイオード等で
構成されたコンバータを示し、コンバータ２で変換され
た直流電力は直流母線３に供給される。４はエレベータ
の速度位置制御を行う後述する速度制御装置により制御
されるインバータであり、直流母線３を介して供給され
る直流を所望の可変電圧可変周波数の交流に変換して交
流モータ５を供給することにより、交流モータ５に直結
されたエレベータの巻上機６を回転駆動させることで、
巻上機６に巻き掛けられたロープ７がその両端に接続さ
れたかご８及び釣り合い錘９を昇降制御してかご８内の
乗客を所定の階床に移動させるようになされている。
【０００３】ここで、かご８と釣り合い錘９の重量は、
定員の半分の乗客がかご８内に乗車した時、ほぼ同じに
なるよう設計されている。すなわち、無負荷でかご８を
昇降させる場合に、かご８の下降時は力行運転、上昇時
は回生運転となる。逆に、定員乗車でかご８を下降させ
る場合に、かご８の下降時は回生運転、上昇時は力行運
転となる。
定員の半分の乗客がかご８内に乗車した時、ほぼ同じに
なるよう設計されている。すなわち、無負荷でかご８を
昇降させる場合に、かご８の下降時は力行運転、上昇時
は回生運転となる。逆に、定員乗車でかご８を下降させ
る場合に、かご８の下降時は回生運転、上昇時は力行運
転となる。
【０００４】１０はマイクロコンピュータ等で構成され
たエレベータ制御回路で、エレベータ全体の管理・制御
を行う。１１は、直流母線３間に設けられて、エレベー
タの回生運転時に電力を蓄積し、力行運転時にインバー
タ４にコンバータ２と共に蓄積された電力を供給する電
力蓄積装置を示し、２次電池１２と当該２次電池１２を
充放電制御するＤＣ−ＤＣコンバータ１３とから構成さ
れる。
たエレベータ制御回路で、エレベータ全体の管理・制御
を行う。１１は、直流母線３間に設けられて、エレベー
タの回生運転時に電力を蓄積し、力行運転時にインバー
タ４にコンバータ２と共に蓄積された電力を供給する電
力蓄積装置を示し、２次電池１２と当該２次電池１２を
充放電制御するＤＣ−ＤＣコンバータ１３とから構成さ
れる。
【０００５】ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、リ
アクトル１３ａ、このリアクトル１３ａに直列接続され
た充電電流制御用ゲート１３ｂ、後述する放電電流制御
用ゲート１３ｄに逆並列接続されたダイオード１３ｃで
なる降圧型チョッパ回路と、リアクトル１３ａ、このリ
アクトル１３ａに直列接続された放電電流制御用ゲート
１３ｄ、上記充電電流制御用ゲート１３ｂに逆並列接続
されたダイオード１３ｅでなる昇圧型チョッパ回路とを
備えてなり、充電電流制御用ゲート１３ｂと放電電流制
御用ゲート１３ｄは、電力蓄積装置１１の充放電状態を
計測する充放電状態計測器１４からの計測値及び電圧計
測器１８からの計測値に基づいて充放電制御回路１５に
より制御される。なお、この従来例での充放電状態計測
器１４としては、２次電池１２とＤＣ−ＤＣコンバータ
１３との間に設けられる電流計測器が用いられる。
アクトル１３ａ、このリアクトル１３ａに直列接続され
た充電電流制御用ゲート１３ｂ、後述する放電電流制御
用ゲート１３ｄに逆並列接続されたダイオード１３ｃで
なる降圧型チョッパ回路と、リアクトル１３ａ、このリ
アクトル１３ａに直列接続された放電電流制御用ゲート
１３ｄ、上記充電電流制御用ゲート１３ｂに逆並列接続
されたダイオード１３ｅでなる昇圧型チョッパ回路とを
備えてなり、充電電流制御用ゲート１３ｂと放電電流制
御用ゲート１３ｄは、電力蓄積装置１１の充放電状態を
計測する充放電状態計測器１４からの計測値及び電圧計
測器１８からの計測値に基づいて充放電制御回路１５に
より制御される。なお、この従来例での充放電状態計測
器１４としては、２次電池１２とＤＣ−ＤＣコンバータ
１３との間に設けられる電流計測器が用いられる。
【０００６】１６と１７は、直流母線３間に設けられた
回生電流制御用ゲートと回生抵抗、１８は、直流母線３
の電圧を計測する電圧計測器、１９は、後述する速度制
御回路からの回生制御指令に基づいて動作する回生制御
回路を示し、回生電流制御用ゲート１６は、回生運転時
に、電圧計測器１７による計測電圧が所定値以上の時に
回生制御回路１９の制御に基づいてＯＮパルス幅が制御
されるようになされ、回生電力は回生抵抗１７で放電さ
れて熱エネルギーに変換され消費される。
回生電流制御用ゲートと回生抵抗、１８は、直流母線３
の電圧を計測する電圧計測器、１９は、後述する速度制
御回路からの回生制御指令に基づいて動作する回生制御
回路を示し、回生電流制御用ゲート１６は、回生運転時
に、電圧計測器１７による計測電圧が所定値以上の時に
回生制御回路１９の制御に基づいてＯＮパルス幅が制御
されるようになされ、回生電力は回生抵抗１７で放電さ
れて熱エネルギーに変換され消費される。
【０００７】２０は巻上機６に直結されたエンコーダ、
２１はエレベータ制御回路１０からの指令に基づき速度
指令とエンコーダ２２からの速度帰還出力とに基づいて
インバータ４の出力電圧・出力周波数を制御することに
よりエレベータを位置・速度制御する速度制御回路を示
す。
２１はエレベータ制御回路１０からの指令に基づき速度
指令とエンコーダ２２からの速度帰還出力とに基づいて
インバータ４の出力電圧・出力周波数を制御することに
よりエレベータを位置・速度制御する速度制御回路を示
す。
【０００８】次に、上記構成に係る動作について説明す
る。エレベータの力行運転時は、三相交流電源１および
電力蓄積装置１１の両方からインバータ４に電力が供給
される。電力蓄積装置１１は、２次電池１２とＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１３で構成され、充放電制御回路１５によ
り制御される。一般的に、装置を小型、安価に構成する
ため、２次電池１２の個数は少なく押さえられ、２次電
池１２の出力電圧は直流母線３の電圧よりも低い。そし
て、直流母線３の電圧は、基本的に三相交流電源１を整
流した電圧近辺で制御される。従って、２次電池１２の
充電時は直流母線３の母線電圧を下降し、放電時は直流
母線３の母線電圧に昇降させる必要があり、この為、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１３が採用される。このＤＣ−ＤＣ
コンバータ１３の充電電流制御用ゲート１３ｂ、放電電
流制御用ゲート１３ｄの制御を充放電制御回路１５によ
り行う。
る。エレベータの力行運転時は、三相交流電源１および
電力蓄積装置１１の両方からインバータ４に電力が供給
される。電力蓄積装置１１は、２次電池１２とＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１３で構成され、充放電制御回路１５によ
り制御される。一般的に、装置を小型、安価に構成する
ため、２次電池１２の個数は少なく押さえられ、２次電
池１２の出力電圧は直流母線３の電圧よりも低い。そし
て、直流母線３の電圧は、基本的に三相交流電源１を整
流した電圧近辺で制御される。従って、２次電池１２の
充電時は直流母線３の母線電圧を下降し、放電時は直流
母線３の母線電圧に昇降させる必要があり、この為、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１３が採用される。このＤＣ−ＤＣ
コンバータ１３の充電電流制御用ゲート１３ｂ、放電電
流制御用ゲート１３ｄの制御を充放電制御回路１５によ
り行う。
【０００９】図５と図６は、充放電制御回路１５の放電
時と充電時の制御を示すフローチャートである。最初
に、図５に示す放電制御時について説明する。制御系と
して、電圧制御に電流制御マイナーループ等を構成し、
より安定性の高い制御をしてもよいが、ここでは、簡単
化のため、母線電圧で制御する方式で説明する。
時と充電時の制御を示すフローチャートである。最初
に、図５に示す放電制御時について説明する。制御系と
して、電圧制御に電流制御マイナーループ等を構成し、
より安定性の高い制御をしてもよいが、ここでは、簡単
化のため、母線電圧で制御する方式で説明する。
【００１０】まず、電圧計測器１７により直流母線３の
母線電圧が計測される（ステップＳ１１）。充放電制御
回路１５は、その計測電圧を所望の電圧設定値と比較
し、計測電圧が電圧設定値を超えているか否かを判定し
（ステップＳ１２）、計測電圧が設定値を超えていなけ
れば、次に、充放電状態計測器１４による２次電池１２
の放電電流の計測値が所定値を越えたか否かを判定する
（ステップＳ１３）。
母線電圧が計測される（ステップＳ１１）。充放電制御
回路１５は、その計測電圧を所望の電圧設定値と比較
し、計測電圧が電圧設定値を超えているか否かを判定し
（ステップＳ１２）、計測電圧が設定値を超えていなけ
れば、次に、充放電状態計測器１４による２次電池１２
の放電電流の計測値が所定値を越えたか否かを判定する
（ステップＳ１３）。
【００１１】これらの判定により、計測電圧が設定値を
超えた時、または計測電圧が設定値を超えない場合であ
っても２次電池１２の放電電流の計測値が所定値を越え
た時には、放電電流制御用ゲート１３ｄのＯＮパルス幅
を短くすべく、現在のＯＮ時間に対し調整時間ＤＴを減
算して新たなゲートＯＮ時間を求める（ステップＳ１
４）。
超えた時、または計測電圧が設定値を超えない場合であ
っても２次電池１２の放電電流の計測値が所定値を越え
た時には、放電電流制御用ゲート１３ｄのＯＮパルス幅
を短くすべく、現在のＯＮ時間に対し調整時間ＤＴを減
算して新たなゲートＯＮ時間を求める（ステップＳ１
４）。
【００１２】他方、上記ステップＳ１３において、電流
検出器１４による２次電池１２の放電電流の計測値が所
定値を越えていないと判定された場合には、放電電流制
御用ゲート１３ｄのＯＮパルス幅を長くすべく、現在の
ＯＮ時間に対し調整時間ＤＴを加算して新たなゲートＯ
Ｎ時間を求める（ステップＳ１５）。このようにして求
められたゲートＯＮ時間に基づいて放電電流制御用ゲー
ト１３ｄのＯＮ制御を行うと共に、求められたゲートＯ
Ｎ時間を現在のＯＮ時間として内蔵メモリに記憶する
（ステップＳ１６）。
検出器１４による２次電池１２の放電電流の計測値が所
定値を越えていないと判定された場合には、放電電流制
御用ゲート１３ｄのＯＮパルス幅を長くすべく、現在の
ＯＮ時間に対し調整時間ＤＴを加算して新たなゲートＯ
Ｎ時間を求める（ステップＳ１５）。このようにして求
められたゲートＯＮ時間に基づいて放電電流制御用ゲー
ト１３ｄのＯＮ制御を行うと共に、求められたゲートＯ
Ｎ時間を現在のＯＮ時間として内蔵メモリに記憶する
（ステップＳ１６）。
【００１３】このように、放電電流制御用ゲート１３ｄ
のＯＮパルス幅を長くすることにより、より多くの電流
を２次電池１２より流させ、その結果、供給電力を大き
くするとともに、電力供給により直流母線３の母線電圧
を上昇させる。力行時運転で考えると、エレベータは電
力供給を必要としており、この電力を上記２次電池１２
からの放電および三相交流電源１からの供給でまかな
う。母線電圧を三相交流電源１からの供給によるコンバ
ータ２の出力電圧よりも高く制御すると、すべての電力
は２次電池１２から供給される。しかし、安価な電力蓄
積装置１１を構成するため、すべての電力を２次電池１
２から供給せず、適切な割合で２次電池１２からの供給
と三相交流電源１からの供給を行うように設計されてい
る。
のＯＮパルス幅を長くすることにより、より多くの電流
を２次電池１２より流させ、その結果、供給電力を大き
くするとともに、電力供給により直流母線３の母線電圧
を上昇させる。力行時運転で考えると、エレベータは電
力供給を必要としており、この電力を上記２次電池１２
からの放電および三相交流電源１からの供給でまかな
う。母線電圧を三相交流電源１からの供給によるコンバ
ータ２の出力電圧よりも高く制御すると、すべての電力
は２次電池１２から供給される。しかし、安価な電力蓄
積装置１１を構成するため、すべての電力を２次電池１
２から供給せず、適切な割合で２次電池１２からの供給
と三相交流電源１からの供給を行うように設計されてい
る。
【００１４】すなわち、図５中において、放電電流の計
測値を供給分担相当電流（所定値）と比較し、所定値を
越えていれば放電電流制御用ゲート１３ｄのＯＮパルス
幅を長くし、さらに供給量を増大させるが、放電電流の
計測値が所定値を越えていなければ、放電電流制御用ゲ
ート１３ｄのＯＮパルス幅を短くし、電力供給をクリッ
プする。このようにすれば、インバータ４が必要とする
電力の内、２次電池１２から供給する分はクリップされ
るから、直流母線３の母線電圧は低くなり、結果的にコ
ンバータ２から供給が開始される。これらは、非常に短
い時間で行われるので、実際は、エレベータの必要な電
力を供給するために、適切な母線電圧に落ち着き、２次
電池１２と三相交流電源１から所望の比率で電力を供給
することが可能となる。
測値を供給分担相当電流（所定値）と比較し、所定値を
越えていれば放電電流制御用ゲート１３ｄのＯＮパルス
幅を長くし、さらに供給量を増大させるが、放電電流の
計測値が所定値を越えていなければ、放電電流制御用ゲ
ート１３ｄのＯＮパルス幅を短くし、電力供給をクリッ
プする。このようにすれば、インバータ４が必要とする
電力の内、２次電池１２から供給する分はクリップされ
るから、直流母線３の母線電圧は低くなり、結果的にコ
ンバータ２から供給が開始される。これらは、非常に短
い時間で行われるので、実際は、エレベータの必要な電
力を供給するために、適切な母線電圧に落ち着き、２次
電池１２と三相交流電源１から所望の比率で電力を供給
することが可能となる。
【００１５】次に、図６に示す充電制御時について説明
する。交流モータ５からの電力回生があった場合、直流
母線３の母線電圧はその回生電力により上昇する。この
電圧がコンバータ２の出力電圧よりも高くなった場合に
は三相交流電源１からの電力供給は停止する。電力蓄積
装置１１が無い場合にこの状態が続くと直流母線３の電
圧が上昇するため、直流母線３の母線電圧を検出する電
圧計測器１７の計測電圧値がある所定電圧まで達する
と、回生制御回路１９は作動し、回生電流制御用ゲート
１６を閉成させる。これにより、回生抵抗１７に電力が
流され、回生電力が消費されるとともに、電磁ブレーキ
効果によりエレベータが減速される。しかし、電力蓄積
装置１１がある場合には、所定電圧以下の電圧で、充放
電制御回路１５の制御により、その電力が電力蓄積装置
１１に充電される。
する。交流モータ５からの電力回生があった場合、直流
母線３の母線電圧はその回生電力により上昇する。この
電圧がコンバータ２の出力電圧よりも高くなった場合に
は三相交流電源１からの電力供給は停止する。電力蓄積
装置１１が無い場合にこの状態が続くと直流母線３の電
圧が上昇するため、直流母線３の母線電圧を検出する電
圧計測器１７の計測電圧値がある所定電圧まで達する
と、回生制御回路１９は作動し、回生電流制御用ゲート
１６を閉成させる。これにより、回生抵抗１７に電力が
流され、回生電力が消費されるとともに、電磁ブレーキ
効果によりエレベータが減速される。しかし、電力蓄積
装置１１がある場合には、所定電圧以下の電圧で、充放
電制御回路１５の制御により、その電力が電力蓄積装置
１１に充電される。
【００１６】すなわち、図６に示すように、充放電制御
回路１５は、電圧計測器１７による直流母線３の母線電
圧の計測値が所定電圧を越えていれば、回生状態である
ことを検知し、充電電流制御用ゲート１３ｂのＯＮパル
ス幅を長くすることにより、２次電池１２への充電電流
を増大させる（ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３）。や
がて、エレベータからの回生電力が少なくなると、これ
に従って直流母線３の電圧も低下し、電圧計測器１７の
計測値が所定電圧を超えなくなるので、充電電流制御用
ゲート１３ｂのＯＮパルス幅を短く制御し、充電電力も
小さく制御される（ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２
４）。
回路１５は、電圧計測器１７による直流母線３の母線電
圧の計測値が所定電圧を越えていれば、回生状態である
ことを検知し、充電電流制御用ゲート１３ｂのＯＮパル
ス幅を長くすることにより、２次電池１２への充電電流
を増大させる（ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３）。や
がて、エレベータからの回生電力が少なくなると、これ
に従って直流母線３の電圧も低下し、電圧計測器１７の
計測値が所定電圧を超えなくなるので、充電電流制御用
ゲート１３ｂのＯＮパルス幅を短く制御し、充電電力も
小さく制御される（ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２
４）。
【００１７】このように、直流母線３の母線電圧を監視
し充電電力を制御することにより、母線電圧が適切な範
囲に制御され、充電が行われる。また、従来、回生電力
で消費していた電力を蓄積し、再利用することにより、
省エネが実現される。
し充電電力を制御することにより、母線電圧が適切な範
囲に制御され、充電が行われる。また、従来、回生電力
で消費していた電力を蓄積し、再利用することにより、
省エネが実現される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、機械
室を必要としないエレベータ、例えば、巻上機６および
制御盤を昇降路内に配設して機械室を設けないエレベー
タが普及してきており、上述した従来例に示す省エネル
ギー型のエレベータでは、多数の電力蓄積装置１１を必
要とするため、実装するためのスペースが課題であっ
た。
室を必要としないエレベータ、例えば、巻上機６および
制御盤を昇降路内に配設して機械室を設けないエレベー
タが普及してきており、上述した従来例に示す省エネル
ギー型のエレベータでは、多数の電力蓄積装置１１を必
要とするため、実装するためのスペースが課題であっ
た。
【００１９】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、電力蓄積装置の実装を省スペー
ス化することができ、機械室を設けないエレベータに適
用できるエレベータの制御装置を得ることを目的とす
る。
ためになされたもので、電力蓄積装置の実装を省スペー
ス化することができ、機械室を設けないエレベータに適
用できるエレベータの制御装置を得ることを目的とす
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエレベー
タの制御装置は、交流電源からの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して電動機を駆動しエレベー
タを運転するインバータと、上記コンバータと上記イン
バータとの間の直流母線間に設けられて、エレベータの
回生運転時に直流母線からの直流電力を蓄積し、力行運
転時に直流母線に蓄積された直流電力を供給する電力蓄
積手段と、上記直流母線に対する上記電力蓄積装置の充
放電を制御する充放電制御手段とを備え、上記電力蓄積
手段は、２次電池と当該２次電池を充放電制御するＤＣ
−ＤＣコンバータとから構成され、上記２次電池は、単
電池を複数個直列接続して構成したことを特徴とするも
のである。
タの制御装置は、交流電源からの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して電動機を駆動しエレベー
タを運転するインバータと、上記コンバータと上記イン
バータとの間の直流母線間に設けられて、エレベータの
回生運転時に直流母線からの直流電力を蓄積し、力行運
転時に直流母線に蓄積された直流電力を供給する電力蓄
積手段と、上記直流母線に対する上記電力蓄積装置の充
放電を制御する充放電制御手段とを備え、上記電力蓄積
手段は、２次電池と当該２次電池を充放電制御するＤＣ
−ＤＣコンバータとから構成され、上記２次電池は、単
電池を複数個直列接続して構成したことを特徴とするも
のである。
【００２１】また、上記電力蓄積装置の２次電池は、複
数個の単電池を棒状に直列接統し、昇降路内に垂直方向
に設置することを特徴とするものである。
数個の単電池を棒状に直列接統し、昇降路内に垂直方向
に設置することを特徴とするものである。
【００２２】また、上記電力蓄積装置の２次電池は、複
数個の単電池の端子部を接続固定して、両端にメネジの
端子を取り付けた組電池を１組として、それを複数組１
本の棒状に接続するものにおいて、接続は両ネジボルト
を用い、円筒のケースの中に複数組の組電池を収めたこ
とを特徴とするものである。
数個の単電池の端子部を接続固定して、両端にメネジの
端子を取り付けた組電池を１組として、それを複数組１
本の棒状に接続するものにおいて、接続は両ネジボルト
を用い、円筒のケースの中に複数組の組電池を収めたこ
とを特徴とするものである。
【００２３】また、上記電力蓄積装置の単電池は、圧力
安全弁のある方を上に配置することを特徴とするもので
ある。
安全弁のある方を上に配置することを特徴とするもので
ある。
【００２４】また、上記電力蓄積装置は、昇降路とかご
の隙間に設置することを特徴とするものである。
の隙間に設置することを特徴とするものである。
【００２５】また、上記電力蓄積装置は、昇降路内の四
隅、レール近傍、または昇降路内のケーブル近傍のいず
れかに設置することを特徴とするものである。
隅、レール近傍、または昇降路内のケーブル近傍のいず
れかに設置することを特徴とするものである。
【００２６】また、上記電力蓄積装置の上方、下方、ま
たは上下方両方のいずれかに強制風冷のための冷却装置
を備えたことを特徴とするものである。
たは上下方両方のいずれかに強制風冷のための冷却装置
を備えたことを特徴とするものである。
【００２７】また、上記電力蓄積装置に垂直方向に風が
流れる空冷フィンを取り付けたことを特徴とするもので
ある。
流れる空冷フィンを取り付けたことを特徴とするもので
ある。
【００２８】また、上記電力蓄積装置の温度を測定する
温度測定装置と、上記温度測定装置による検出温度が所
定値以上のときに、上記冷却装置を動作させる制御装置
とをさらに備えたことを特徴とするものである。
温度測定装置と、上記温度測定装置による検出温度が所
定値以上のときに、上記冷却装置を動作させる制御装置
とをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２９】さらに、上記温度測定装置は、上記冷却装
置のない側の末端付近の単電池、または上記冷却装置が
両側にある場合は中心付近の単電池の側面の温度を測定
することを特徴とするものである。
置のない側の末端付近の単電池、または上記冷却装置が
両側にある場合は中心付近の単電池の側面の温度を測定
することを特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】この発明においては、従来例と同
様に図４に示す構成を備えて電力蓄積装置の２次電池の
充放電制御が行われる。ただし、この発明では、後述す
るように、巻上機は、昇降路内のピット部に配設される
と共に、その他の制御構成を有する制御盤は、昇降路内
壁に設けられ、昇降路頂部に機械室は設けない。この発
明では、電力蓄積装置の２次電池を、単電池を複数個直
列接続した構成として、電力蓄積装置の実装を省スペー
ス化し、機械室を設けないエレベータに適用するように
している。以下、具体的な実施の形態について詳述す
る。
様に図４に示す構成を備えて電力蓄積装置の２次電池の
充放電制御が行われる。ただし、この発明では、後述す
るように、巻上機は、昇降路内のピット部に配設される
と共に、その他の制御構成を有する制御盤は、昇降路内
壁に設けられ、昇降路頂部に機械室は設けない。この発
明では、電力蓄積装置の２次電池を、単電池を複数個直
列接続した構成として、電力蓄積装置の実装を省スペー
ス化し、機械室を設けないエレベータに適用するように
している。以下、具体的な実施の形態について詳述す
る。
【００３１】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１に係る電力蓄積装置の２次電池部の構成例を示す
図である。図１において、２２は、図４に示す電力蓄積
装置１１の２次電池１２に用いられる組電池を示し、こ
の組電池２２は、図２（ａ）に示すように、ニッケル水
素電池等の単電池２３を複数個直列に組み合わせて接続
した構造を有する。単電池２３には、電池内圧異常時に
減圧するための圧力安全弁２３ａが設けられている。
形態１に係る電力蓄積装置の２次電池部の構成例を示す
図である。図１において、２２は、図４に示す電力蓄積
装置１１の２次電池１２に用いられる組電池を示し、こ
の組電池２２は、図２（ａ）に示すように、ニッケル水
素電池等の単電池２３を複数個直列に組み合わせて接続
した構造を有する。単電池２３には、電池内圧異常時に
減圧するための圧力安全弁２３ａが設けられている。
【００３２】ここで、複数個の単電池２３の接続は、端
子間の接触抵抗を低減するため、溶接等が用いられる。
また、図２（ｂ）に示すように、組電池２２の両端には
溶接等で取り付けられたメネジ端子２５が設けられ、こ
れら組電池２２は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、
オネジでなる両ネジボルト端子２５によって連結され複
数組直列に接続される。すなわち、組電池２２は、必要
な容量もしくは電圧に応じて、図２（ｂ）に示すよう
に、所定の複数組を両ネジボルト端子２５によって直列
接続され、一本の更に長い棒状の組電池を構成してい
る。
子間の接触抵抗を低減するため、溶接等が用いられる。
また、図２（ｂ）に示すように、組電池２２の両端には
溶接等で取り付けられたメネジ端子２５が設けられ、こ
れら組電池２２は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、
オネジでなる両ネジボルト端子２５によって連結され複
数組直列に接続される。すなわち、組電池２２は、必要
な容量もしくは電圧に応じて、図２（ｂ）に示すよう
に、所定の複数組を両ネジボルト端子２５によって直列
接続され、一本の更に長い棒状の組電池を構成してい
る。
【００３３】図１に戻って、２６はアルミ等でなる円筒
の金属ケースで、この金属ケース２６内に、長い棒状の
組電池２２を熱伝導が損なわないようにして密着して封
入する。２７は冷却フィンであり、金属ケース２６に所
要の冷却能力に応じて必要枚数、垂直方向に風が流れる
ように取り付ける。２８は冷却ファンであり、組電池２
２の上方もしくは下方もしくは上下方両方に必要に応じ
て取り付ける。２９は風洞ダクトである。図中、風洞ダ
クト２９は直方体としたが、設置場所によっては円筒ダ
クトでもよい。強制風冷を行わない場合は、冷却ファン
２８、風洞ダクト２９は不要である。
の金属ケースで、この金属ケース２６内に、長い棒状の
組電池２２を熱伝導が損なわないようにして密着して封
入する。２７は冷却フィンであり、金属ケース２６に所
要の冷却能力に応じて必要枚数、垂直方向に風が流れる
ように取り付ける。２８は冷却ファンであり、組電池２
２の上方もしくは下方もしくは上下方両方に必要に応じ
て取り付ける。２９は風洞ダクトである。図中、風洞ダ
クト２９は直方体としたが、設置場所によっては円筒ダ
クトでもよい。強制風冷を行わない場合は、冷却ファン
２８、風洞ダクト２９は不要である。
【００３４】さらに、３０は温度検出センサであり、少
なくとも、冷却ファン２８のない側の末端付近の単電
池、もしくは、冷却ファン２８が両側にある場合は中心
付近の単電池の側面を測定する。３１は、冷却ファン駆
動制御装置であり、温度検出センサ３０により測定した
温度が所定値以上であれば、冷却装置を動作させる。
なくとも、冷却ファン２８のない側の末端付近の単電
池、もしくは、冷却ファン２８が両側にある場合は中心
付近の単電池の側面を測定する。３１は、冷却ファン駆
動制御装置であり、温度検出センサ３０により測定した
温度が所定値以上であれば、冷却装置を動作させる。
【００３５】次に、図３は、上記の如く構成でなる電力
蓄積装置１１の２次電池１２のエレベータ昇降路内にお
ける実装例を示す図である。図３において、３２は図４
に示すエレベータのかご８、釣り合い錘９等のガイドレ
ール、３３は昇降路、３４は昇降路３３内の電線であ
り、昇降路３３のピット部に図４に示す巻上機６が配設
され、図４に示す制御構成を有する制御盤３６は、昇降
路３３内壁に設けられ、昇降路頂部に機械室を設けない
構造となっている。
蓄積装置１１の２次電池１２のエレベータ昇降路内にお
ける実装例を示す図である。図３において、３２は図４
に示すエレベータのかご８、釣り合い錘９等のガイドレ
ール、３３は昇降路、３４は昇降路３３内の電線であ
り、昇降路３３のピット部に図４に示す巻上機６が配設
され、図４に示す制御構成を有する制御盤３６は、昇降
路３３内壁に設けられ、昇降路頂部に機械室を設けない
構造となっている。
【００３６】ここで、２次電池１２として用いられる組
電池２２は、圧力安全弁２３ａがある方を上に昇降路３
３内に垂直方向に設置する。設置場所は、昇降路３３と
かごの隙間で、昇降路３３の四隅、もしくは、レール近
傍、もしくは昇降路３３に設置したケーブル近傍に設置
する。これは、昇降路３３のデッドスペースである四隅
であるとか、昇降路３３内に垂直方向に設置されるガイ
ドレール３２、電線３４の側に設置した方が、取付けを
共用化できるとか、スペースの有効利用になるためであ
る。
電池２２は、圧力安全弁２３ａがある方を上に昇降路３
３内に垂直方向に設置する。設置場所は、昇降路３３と
かごの隙間で、昇降路３３の四隅、もしくは、レール近
傍、もしくは昇降路３３に設置したケーブル近傍に設置
する。これは、昇降路３３のデッドスペースである四隅
であるとか、昇降路３３内に垂直方向に設置されるガイ
ドレール３２、電線３４の側に設置した方が、取付けを
共用化できるとか、スペースの有効利用になるためであ
る。
【００３７】従って、上述した如く、エレベータの制御
装置においては、次のような効果を奏する。電力蓄積装
置１１の２次電池１２として、単電池２３を複数個直列
接続して棒状に構成したので、昇降路３３内に垂直方向
に設置有効スペースを備える、機械室を備えないタイプ
のエレベータの場合、非常に省スペースである。また、
圧力安全弁２３ａを備える単電池２３の場合、圧力安全
弁２３ａを上向きに設置するので、安全弁の機能を阻害
しない。
装置においては、次のような効果を奏する。電力蓄積装
置１１の２次電池１２として、単電池２３を複数個直列
接続して棒状に構成したので、昇降路３３内に垂直方向
に設置有効スペースを備える、機械室を備えないタイプ
のエレベータの場合、非常に省スペースである。また、
圧力安全弁２３ａを備える単電池２３の場合、圧力安全
弁２３ａを上向きに設置するので、安全弁の機能を阻害
しない。
【００３８】また、昇降路３３のデッドスペースである
四隅に設置すると、スペースの有効利用になる。また、
昇降路３３内に垂直方向に設置されるガイドレール３
２、昇降路内電線３４の側に設置すると、取付けを共用
化できるとか、スペースの有効利用になる。また、過度
な温度上昇に対して、充放電特性が悪化、更には、電池
故障に至る可能性がある二次電池に対して、冷却フィン
２７、冷却ファン２８を用いることにより、効率的にか
つ省スペースで冷却効果をもたらすことができる。
四隅に設置すると、スペースの有効利用になる。また、
昇降路３３内に垂直方向に設置されるガイドレール３
２、昇降路内電線３４の側に設置すると、取付けを共用
化できるとか、スペースの有効利用になる。また、過度
な温度上昇に対して、充放電特性が悪化、更には、電池
故障に至る可能性がある二次電池に対して、冷却フィン
２７、冷却ファン２８を用いることにより、効率的にか
つ省スペースで冷却効果をもたらすことができる。
【００３９】また、冷却フィン２７だけの空冷の場合、
昇降路３３の垂直方向に風が流れるように冷却フィン２
７を配置したので、エレベータの走行で発生する垂直方
向の風で効率的に冷却が可能であり、冷却ファン２８が
不要になり、更に省スペースを実現できる。また、組電
池２２の最大温度を想定した位置に温度センサ３０を配
置したため、温度センサ３０を最小限に少なくすること
ができる。さらに、温度センサ３０と、冷却ファン駆動
制御装置３３により、温度が所定以上になったときだ
け、すなわち、必要時のみ冷却することとしたので、省
エネにも貢献する。
昇降路３３の垂直方向に風が流れるように冷却フィン２
７を配置したので、エレベータの走行で発生する垂直方
向の風で効率的に冷却が可能であり、冷却ファン２８が
不要になり、更に省スペースを実現できる。また、組電
池２２の最大温度を想定した位置に温度センサ３０を配
置したため、温度センサ３０を最小限に少なくすること
ができる。さらに、温度センサ３０と、冷却ファン駆動
制御装置３３により、温度が所定以上になったときだ
け、すなわち、必要時のみ冷却することとしたので、省
エネにも貢献する。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電力
蓄積装置の２次電池として、単電池を複数個直列接続し
て構成したので、電力蓄積装置の実装を省スペース化す
ることができ、機械室を設けないエレベータに適用でき
る。
蓄積装置の２次電池として、単電池を複数個直列接続し
て構成したので、電力蓄積装置の実装を省スペース化す
ることができ、機械室を設けないエレベータに適用でき
る。
【図１】 この発明に係る電力蓄積装置の２次電池部の
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図２】 図１の長い棒状の組電池２２の接続構成を示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】 電力蓄積装置１１の２次電池１２のエレベー
タ昇降路内における実装例を示す説明図である。
タ昇降路内における実装例を示す説明図である。
【図４】 エレベータの制御装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図５】 図４に示す充放電制御回路１５の放電時の制
御を示すフローチャートである。
御を示すフローチャートである。
【図６】 図４に示す充放電制御回路１５の充電時の制
御を示すフローチャートである。
御を示すフローチャートである。
１ 三相交流電源、２ コンバータ、３ 直流母線、４
インバータ、５ 交流モータ、６ 巻上機、７ ロー
プ、８ かご、９ 釣り合い錘、１０ エレベータ制御
回路、１１ 電力蓄積装置、１２ ２次電池、１３ Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ、１４，１４Ａ 充放電状態計測装
置、１５ 充放電制御回路、１６ 回生電流制御用ゲー
ト、１７ 回生抵抗、１８ 電圧計測器、１９，１９Ａ
回生制御回路、２０ エンコーダ、２１ 速度制御回
路、２２ 組電池、２３ 単電池、２３ａ 圧力安全
弁、２４ メネジ端子、２５ 両ネジボルト端子、２６
金属ケース、２７ 冷却フィン、２８ 冷却ファン、
２９ 風洞ダクト、３０ 温度検出センサ、３１ 冷却
ファン駆動制御装置、３２ ガイドレール、３３ 昇降
路、３４ 昇降路内電線。
インバータ、５ 交流モータ、６ 巻上機、７ ロー
プ、８ かご、９ 釣り合い錘、１０ エレベータ制御
回路、１１ 電力蓄積装置、１２ ２次電池、１３ Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ、１４，１４Ａ 充放電状態計測装
置、１５ 充放電制御回路、１６ 回生電流制御用ゲー
ト、１７ 回生抵抗、１８ 電圧計測器、１９，１９Ａ
回生制御回路、２０ エンコーダ、２１ 速度制御回
路、２２ 組電池、２３ 単電池、２３ａ 圧力安全
弁、２４ メネジ端子、２５ 両ネジボルト端子、２６
金属ケース、２７ 冷却フィン、２８ 冷却ファン、
２９ 風洞ダクト、３０ 温度検出センサ、３１ 冷却
ファン駆動制御装置、３２ ガイドレール、３３ 昇降
路、３４ 昇降路内電線。
フロントページの続き (72)発明者 田島 仁 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 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 Ｆターム(参考） 3F002 EA08 EA09 GA03 GA07
Claims (10)
- 【請求項１】 交流電源からの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して電
動機を駆動しエレベータを運転するインバータと、 上記コンバータと上記インバータとの間の直流母線間に
設けられて、エレベータの回生運転時に直流母線からの
直流電力を蓄積し、力行運転時に直流母線に蓄積された
直流電力を供給する電力蓄積手段と、 上記直流母線に対する上記電力蓄積装置の充放電を制御
する充放電制御手段とを備え、 上記電力蓄積手段は、２次電池と当該２次電池を充放電
制御するＤＣ−ＤＣコンバータとから構成され、上記２
次電池は、単電池を複数個直列接続して構成したことを
特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のエレベータの制御装置
において、 上記電力蓄積装置の２次電池は、複数個の単電池を棒状
に直列接統し、昇降路内に垂直方向に設置することを特
徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のエレベータの
制御装置において、 上記電力蓄積装置の２次電池は、複数個の単電池の端子
部を接続固定して、両端にメネジの端子を取り付けた組
電池を１組として、それを複数組１本の棒状に接続する
ものにおいて、接続は両ネジボルトを用い、円筒のケー
スの中に複数組の組電池を収めたことを特徴とするエレ
ベータの制御装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のエ
レベータの制御装置において、 上記電力蓄積装置の単電池は、圧力安全弁のある方を上
に配置することを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のエ
レベータの制御装置において、 上記電力蓄積装置は、昇降路とかごの隙間に設置するこ
とを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載のエ
レベータの制御装置において、 上記電力蓄積装置は、昇降路内の四隅、レール近傍、ま
たは昇降路内のケーブル近傍のいずれかに設置すること
を特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載のエ
レベータの制御装置において、 上記電力蓄積装置の上方、下方、または上下方両方のい
ずれかに強制風冷のための冷却装置を備えたことを特徴
とするエレベータの制御装置。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載のエ
レベータの制御装置において、 上記電力蓄積装置に垂直方向に風が流れる空冷フィンを
取り付けたことを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項９】 請求項７または８に記載のエレベータの
制御装置において、 上記電力蓄積装置の温度を測定する温度測定装置と、 上記温度測定装置による検出温度が所定値以上のとき
に、上記冷却装置を動作させる制御装置とをさらに備え
たことを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のエレベータの制御装
置において、 上記温度測定装置は、上記冷却装置のない側の末端付近
の単電池、または上記冷却装置が両側にある場合は中心
付近の単電池の側面の温度を測定することを特徴とする
エレベータの制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000051945A JP4261010B2 (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | エレベータの制御装置 |
| US09/788,447 US6415892B2 (en) | 2000-02-28 | 2001-02-21 | Power control including a secondary battery for powering an elevator |
| TW090104337A TW546247B (en) | 2000-02-28 | 2001-02-26 | Controller of elevator |
| CNB011088753A CN1178842C (zh) | 2000-02-28 | 2001-02-26 | 电梯控制装置 |
| KR10-2001-0010343A KR100407634B1 (ko) | 2000-02-28 | 2001-02-28 | 엘리베이터의 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000051945A JP4261010B2 (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | エレベータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001240324A true JP2001240324A (ja) | 2001-09-04 |
| JP4261010B2 JP4261010B2 (ja) | 2009-04-30 |
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ID=18573532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000051945A Expired - Fee Related JP4261010B2 (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | エレベータの制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP4261010B2 (ja) |
| KR (1) | KR100407634B1 (ja) |
| CN (1) | CN1178842C (ja) |
| TW (1) | TW546247B (ja) |
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| JP2014043354A (ja) * | 2006-10-25 | 2014-03-13 | Yaskawa Electric Corp | クレーン装置及びその制御方法 |
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| WO2008085169A1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Otis Elevator Company | Thermoelectric thermal management for drive circuitry and hoist motors in an elevator system |
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| CA2714974C (en) * | 2008-02-21 | 2016-07-19 | J.S. Redpath Limited | Battery powered mechanized raise climbing system |
| JP2010006569A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータの制御装置 |
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| JP2011195205A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータの安全回路 |
| US9296589B2 (en) | 2010-07-30 | 2016-03-29 | Otis Elevator Company | Elevator regenerative drive control referenced to DC bus |
| JP2012115081A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータのファン異常検出装置 |
| JP2013129471A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Hitachi Ltd | エレベータ装置の駆動装置 |
| US9815665B2 (en) | 2012-01-06 | 2017-11-14 | Otis Elevator Company | Battery mounting in elevator hoistway |
| CN104285355A (zh) * | 2012-05-15 | 2015-01-14 | 奥的斯电梯公司 | 电梯备份电源 |
| US9914617B2 (en) * | 2012-07-18 | 2018-03-13 | Otis Elevator Company | Elevator power management to augment maximum power line power |
| DE102013009823A1 (de) | 2013-06-11 | 2014-12-11 | Liebherr-Components Biberach Gmbh | Elektrisches Antriebssystem sowie Engergiespeichervorrichtung hierfür |
| EP3640175B1 (en) | 2018-10-19 | 2023-01-04 | Otis Elevator Company | Decentralized power management in an elevator system |
Family Cites Families (15)
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