JP2001240325A - エレベータの制御装置 - Google Patents
エレベータの制御装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電による省エネ効果を損なわず、かつ、低
容量・安価な２次電池を用い、安定した回生電力制御を
行うエレベータの制御装置を得る。 【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２、直流電力を可変電圧可変周波数の交流電
力に変換してエレベータを運転するインバータ４、エレ
ベータの回生運転時に直流母線３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
する電力蓄積装置１１、電力蓄積装置の充放電を制御す
る充放電制御回路１５、直流母線間に設けられた、回生
電流制御用ゲート１６と回生抵抗１７との直列接続体、
回生電流制御用ゲートを制御する回生制御回路１９Ａ、
電力蓄積装置の充放電状態を計測する充放電状態計測装
置１４Ａを備え、回生制御手回路１９Ａは、充放電状態
の計測値に応じてデューティが異なる複数の制御モード
により回生電流制御用ゲート１６を制御する。
容量・安価な２次電池を用い、安定した回生電力制御を
行うエレベータの制御装置を得る。 【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２、直流電力を可変電圧可変周波数の交流電
力に変換してエレベータを運転するインバータ４、エレ
ベータの回生運転時に直流母線３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
する電力蓄積装置１１、電力蓄積装置の充放電を制御す
る充放電制御回路１５、直流母線間に設けられた、回生
電流制御用ゲート１６と回生抵抗１７との直列接続体、
回生電流制御用ゲートを制御する回生制御回路１９Ａ、
電力蓄積装置の充放電状態を計測する充放電状態計測装
置１４Ａを備え、回生制御手回路１９Ａは、充放電状態
の計測値に応じてデューティが異なる複数の制御モード
により回生電流制御用ゲート１６を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、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。
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８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８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８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装置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
測装置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装置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
測装置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９と図１０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９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。
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９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、充放電状態計測装置１４による２次電池１
２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、充放電状態計測装置１４による２次電池１
２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９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１０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。
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。
【００１６】すなわち、図１０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）。
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）。
【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。充電装置が故障等何らかの理由で
電力消費がされない場合には、バックアップとして、上
記回生制御回路１９を作動させ回生電力を抵抗消費させ
エレベータに適切な減速を行わせるようにする。エレベ
ータの容量等により異なるが、住宅用の一般的なエレベ
ータにおいて、回生電力は２ＫＶＡ程度であり、減速の
最大値で４ＫＶＡ程度の回生電力である。
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。充電装置が故障等何らかの理由で
電力消費がされない場合には、バックアップとして、上
記回生制御回路１９を作動させ回生電力を抵抗消費させ
エレベータに適切な減速を行わせるようにする。エレベ
ータの容量等により異なるが、住宅用の一般的なエレベ
ータにおいて、回生電力は２ＫＶＡ程度であり、減速の
最大値で４ＫＶＡ程度の回生電力である。
【００１８】回生制御回路１９では、直流母線３の電圧
を監視し、所定以上の電圧になれば、上記電力を回生抵
抗１７で放電すべく、回生制御回路１９により回生電流
制御用ゲート１６のＯＮパルス幅を制御することによ
り、回生電力を回生抵抗１７に流すものである。このパ
ルス幅制御は種々な方式があるが、簡単には、次式に従
う。今、回生電流制御用ゲート１６をＯＮし始める直流
母線３の電圧をＶＲとすると、回生抵抗１７の値は既知
のため、回路をＯＮ（閉成）すれば流れる電流ＩＲは簡
単に計算可能で、かつ流したい最大電力が既知のため、
その電力（ＶＡ）をＷＲとすれば、ＷＲ／（ＶＲ×Ｉ
Ｒ）のデューティのＯＮパルスを発生すればよく、これ
を、直流母線電圧を監視しながら行えばよい。しかし、
これはあくまで、回生電力を回生抵抗１７ですべて消費
することを目的としている。
を監視し、所定以上の電圧になれば、上記電力を回生抵
抗１７で放電すべく、回生制御回路１９により回生電流
制御用ゲート１６のＯＮパルス幅を制御することによ
り、回生電力を回生抵抗１７に流すものである。このパ
ルス幅制御は種々な方式があるが、簡単には、次式に従
う。今、回生電流制御用ゲート１６をＯＮし始める直流
母線３の電圧をＶＲとすると、回生抵抗１７の値は既知
のため、回路をＯＮ（閉成）すれば流れる電流ＩＲは簡
単に計算可能で、かつ流したい最大電力が既知のため、
その電力（ＶＡ）をＷＲとすれば、ＷＲ／（ＶＲ×Ｉ
Ｒ）のデューティのＯＮパルスを発生すればよく、これ
を、直流母線電圧を監視しながら行えばよい。しかし、
これはあくまで、回生電力を回生抵抗１７ですべて消費
することを目的としている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のエレベータの制御装置において、電力蓄積装置
１１は、電力蓄積装置１１の温度、充電度合い、つまり
電力蓄積装置１１のＦＵＬＬ充電状態を基準とし、充放
電電流と充放電電圧との積を容量で正規化し累積した値
であるＳＯＣ（：State Of Charge）等すべての条件
で、回生電力を充電可能な大容量の２次電池１２を積む
必要があった。このため、高価で、大きな電力蓄積装置
１１が必要であった。
た従来のエレベータの制御装置において、電力蓄積装置
１１は、電力蓄積装置１１の温度、充電度合い、つまり
電力蓄積装置１１のＦＵＬＬ充電状態を基準とし、充放
電電流と充放電電圧との積を容量で正規化し累積した値
であるＳＯＣ（：State Of Charge）等すべての条件
で、回生電力を充電可能な大容量の２次電池１２を積む
必要があった。このため、高価で、大きな電力蓄積装置
１１が必要であった。
【００２０】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、充電による省エネ効果を損なわ
ず、かつ、低容量・安価な２次電池を用い、安定した回
生電力制御を行うことが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、充電による省エネ効果を損なわ
ず、かつ、低容量・安価な２次電池を用い、安定した回
生電力制御を行うことができるエレベータの制御装置を
得ることを目的とする。
【００２１】
【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、上記直流母線間に設
けられた、回生電流制御用ゲートと当該回生電流制御用
ゲートを介して流入する回生電力を放電する回生抵抗と
の直列接続体と、上記回生電流制御用ゲートを制御する
回生制御手段と、上記電力蓄積装置の充放電状態を計測
する充放電状態計測手段とを備え、上記回生制御手段
は、上記充放電状態計測手段からの計測値に応じて回生
抵抗を流れる電流もしくは電力が異なる複数の制御モー
ドにより上記回生電流制御用ゲートを制御することを特
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、上記直流母線間に設
けられた、回生電流制御用ゲートと当該回生電流制御用
ゲートを介して流入する回生電力を放電する回生抵抗と
の直列接続体と、上記回生電流制御用ゲートを制御する
回生制御手段と、上記電力蓄積装置の充放電状態を計測
する充放電状態計測手段とを備え、上記回生制御手段
は、上記充放電状態計測手段からの計測値に応じて回生
抵抗を流れる電流もしくは電力が異なる複数の制御モー
ドにより上記回生電流制御用ゲートを制御することを特
徴とするものである。
【００２２】また、上記充放電状態計測手段は、上記直
流母線の母線電圧を計測する母線電圧計測手段を含み、
充放電状態の計測値として、母線電圧の計測値を出力
し、上記回生制御手段は、母線電圧の計測値に応じて上
記回生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御することを
特徴とするものである。
流母線の母線電圧を計測する母線電圧計測手段を含み、
充放電状態の計測値として、母線電圧の計測値を出力
し、上記回生制御手段は、母線電圧の計測値に応じて上
記回生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御することを
特徴とするものである。
【００２３】また、上記充放電状態計測手段は、上記電
力蓄積手段の充電電圧を計測する充電電圧計測手段をさ
らに備え、上記回生制御手段は、母線電圧の計測値と充
電電圧の計測値とに応じて上記回生電流制御用ゲートの
ＯＮパルスを制御することを特徴とするものである。
力蓄積手段の充電電圧を計測する充電電圧計測手段をさ
らに備え、上記回生制御手段は、母線電圧の計測値と充
電電圧の計測値とに応じて上記回生電流制御用ゲートの
ＯＮパルスを制御することを特徴とするものである。
【００２４】また、上記充放電状態計測手段は、上記電
力蓄積手段の充放電電流、充放電電圧、温度の少なくと
も１つを計測する計測手段であり、上記回生制御手段
は、それら計測値に応じたデューティが設定されたテー
ブルを備え、当該テーブルに設定されたデューティに従
い上記回生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御するこ
とを特徴とするものである。
力蓄積手段の充放電電流、充放電電圧、温度の少なくと
も１つを計測する計測手段であり、上記回生制御手段
は、それら計測値に応じたデューティが設定されたテー
ブルを備え、当該テーブルに設定されたデューティに従
い上記回生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御するこ
とを特徴とするものである。
【００２５】また、上記回生制御手段は、充電電流と充
電電圧に応じてデューティが設定されたテーブルを備え
てなることを特徴とするものである。
電電圧に応じてデューティが設定されたテーブルを備え
てなることを特徴とするものである。
【００２６】また、上記回生制御手段は、温度に応じた
テーブルを複数備え、上記充放電状態計測手段からの計
測温度に応じたテーブルを選択し、充電電流と充電電圧
に応じたデューティに従い上記回生電流制御用ゲートの
ＯＮパルスを制御することを特徴とするものである。
テーブルを複数備え、上記充放電状態計測手段からの計
測温度に応じたテーブルを選択し、充電電流と充電電圧
に応じたデューティに従い上記回生電流制御用ゲートの
ＯＮパルスを制御することを特徴とするものである。
【００２７】また、上記回生制御手段は、充電電圧と充
電電圧の変化量とに応じてデューティが設定されたテー
ブルを備えてなることを特徴とするものである。
電電圧の変化量とに応じてデューティが設定されたテー
ブルを備えてなることを特徴とするものである。
【００２８】さらに、上記回生制御手段は、上記電力蓄
積手段のＦＵＬＬ充電状態を基準とし、充放電電流と充
放電電圧の積を容量で正規化し累積した値である充電度
合いに応じたテーブルを複数備え、上記充電度合いに応
じたテーブルを選択し、充電電圧と充電電圧の変化量と
に応じたデューティに従い上記回生電流制御用ゲートの
ＯＮパルスを制御することを特徴とするものである。
積手段のＦＵＬＬ充電状態を基準とし、充放電電流と充
放電電圧の積を容量で正規化し累積した値である充電度
合いに応じたテーブルを複数備え、上記充電度合いに応
じたテーブルを選択し、充電電圧と充電電圧の変化量と
に応じたデューティに従い上記回生電流制御用ゲートの
ＯＮパルスを制御することを特徴とするものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】この発明では、電力蓄積装置に用
いられる２次電池として、低容量・安価な２次電池を用
い、充電による省エネ効果を損なわず、安定した回生電
力制御を行うことができるように制御する。すなわち、
電力蓄積装置に用いられる２次電池の特性は、鉛電池、
ニッケル水素電池等の電池の種類により異なるが、一般
的には、電池内の溶剤の関係上、温度が通常より低い状
態および通常より高い状態では充電の受け入れは悪く、
充電度合いが高い（ＦＵＬＬ充電に近くなる）と充電の
受入れは当然悪くなる。これらの充電の受入れの悪い状
態で、大きな電流を充電しようとすると、内部抵抗が増
大つまり電池の発熱と充電電圧の上昇が起こるのみでな
く、その後の充電性能を劣化させてしまう。このため、
過充電は極力避けるように制御する必要がある。
いられる２次電池として、低容量・安価な２次電池を用
い、充電による省エネ効果を損なわず、安定した回生電
力制御を行うことができるように制御する。すなわち、
電力蓄積装置に用いられる２次電池の特性は、鉛電池、
ニッケル水素電池等の電池の種類により異なるが、一般
的には、電池内の溶剤の関係上、温度が通常より低い状
態および通常より高い状態では充電の受け入れは悪く、
充電度合いが高い（ＦＵＬＬ充電に近くなる）と充電の
受入れは当然悪くなる。これらの充電の受入れの悪い状
態で、大きな電流を充電しようとすると、内部抵抗が増
大つまり電池の発熱と充電電圧の上昇が起こるのみでな
く、その後の充電性能を劣化させてしまう。このため、
過充電は極力避けるように制御する必要がある。
【００３０】図１は、この発明に係るエレベータの制御
装置の構成を示すブロック図である。図１において、図
８に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明
は省略する。新たな符号として、１４Ａと１９Ａは、本
発明に係る充放電状態計測装置と回生制御回路を示し、
回生制御回路１９Ａは、充放電状態計測装置１４Ａから
の計測値に応じて回生抵抗を流れる電流もしくは電力が
異なる複数の制御モードにより回生電流制御用ゲート１
６を制御するようになっている。以下、具体的な実施の
形態について説明する。
装置の構成を示すブロック図である。図１において、図
８に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明
は省略する。新たな符号として、１４Ａと１９Ａは、本
発明に係る充放電状態計測装置と回生制御回路を示し、
回生制御回路１９Ａは、充放電状態計測装置１４Ａから
の計測値に応じて回生抵抗を流れる電流もしくは電力が
異なる複数の制御モードにより回生電流制御用ゲート１
６を制御するようになっている。以下、具体的な実施の
形態について説明する。
【００３１】実施の形態１．この実施の形態１では、充
放電状態計測装置１４Ａは、図１では分離して示してい
るが、直流母線３の母線電圧を計測する電圧計測器１８
を含み、その母線電圧計測値を充放電状態計測値と見な
し回生制御回路１９Ａに出力するようになっており、回
生制御回路１９Ａは、母線電圧の計測値に応じて回生抵
抗を流れる電流もしくは電力が異なる複数の制御モード
により回生電流制御用ゲート１６を制御するようになっ
ている。
放電状態計測装置１４Ａは、図１では分離して示してい
るが、直流母線３の母線電圧を計測する電圧計測器１８
を含み、その母線電圧計測値を充放電状態計測値と見な
し回生制御回路１９Ａに出力するようになっており、回
生制御回路１９Ａは、母線電圧の計測値に応じて回生抵
抗を流れる電流もしくは電力が異なる複数の制御モード
により回生電流制御用ゲート１６を制御するようになっ
ている。
【００３２】次に、この発明の実施の形態１に係る回生
制御回路１９Ａの制御を、図２に示すフローチャートを
参照して説明する。回生制御回路１９Ａは、直流母線３
の母線電圧により、回生電流制御用ゲート１６のＯＮパ
ルス幅を決定するものであるが、まず、計測された母線
電圧が第２段電圧Ｖ２を越えたか否かを判定する（ステ
ップＳ１０１，Ｓ１０２）。ここで、第２段電圧Ｖ２と
は、充電時に異常があった場合等を想定し、全回生電力
を回生抵抗１７に流すために監視する電圧であり、この
電圧を越えれば、回生電流制御用ゲート１６のＯＮパル
スのデューティをＢに設定し、従来と同様に全電力を回
生抵抗１７に流せる状態にする（ステップＳ１０２→Ｓ
１０３）。
制御回路１９Ａの制御を、図２に示すフローチャートを
参照して説明する。回生制御回路１９Ａは、直流母線３
の母線電圧により、回生電流制御用ゲート１６のＯＮパ
ルス幅を決定するものであるが、まず、計測された母線
電圧が第２段電圧Ｖ２を越えたか否かを判定する（ステ
ップＳ１０１，Ｓ１０２）。ここで、第２段電圧Ｖ２と
は、充電時に異常があった場合等を想定し、全回生電力
を回生抵抗１７に流すために監視する電圧であり、この
電圧を越えれば、回生電流制御用ゲート１６のＯＮパル
スのデューティをＢに設定し、従来と同様に全電力を回
生抵抗１７に流せる状態にする（ステップＳ１０２→Ｓ
１０３）。
【００３３】計測された母線電圧が第２段電圧Ｖ２を越
えていなければ、次に、母線電圧が第１段電圧を超えて
いるか否かを判定する（ステップＳ１０２→Ｓ１０
４）。ここで、第１段電圧Ｖ１は、上記第２段電圧Ｖ２
よりも低く、電力蓄積装置１１の充電が開始される電圧
より高く、回生充電している状態の電圧であり、母線電
圧がこの電圧Ｖ１を越えていれば、デューティをＡに設
定する（ステップＳ１０４→Ｓ１０５）。ここで、Ａ
は、例えばＢの１／２から１／３にし、回生電力の１／
２から１／３の回生電力を回生抵抗１７に流すように設
定する。他方、母線電圧が電圧Ｖ１を越えていなけれ
ば、デューティを０に設定する（ステップＳ１０４→Ｓ
１０６）。このようにして設定されたデューティに従っ
て回生電流制御用ゲート１６のＯＮパルスをパルス幅制
御する（ステップＳ１０７）。
えていなければ、次に、母線電圧が第１段電圧を超えて
いるか否かを判定する（ステップＳ１０２→Ｓ１０
４）。ここで、第１段電圧Ｖ１は、上記第２段電圧Ｖ２
よりも低く、電力蓄積装置１１の充電が開始される電圧
より高く、回生充電している状態の電圧であり、母線電
圧がこの電圧Ｖ１を越えていれば、デューティをＡに設
定する（ステップＳ１０４→Ｓ１０５）。ここで、Ａ
は、例えばＢの１／２から１／３にし、回生電力の１／
２から１／３の回生電力を回生抵抗１７に流すように設
定する。他方、母線電圧が電圧Ｖ１を越えていなけれ
ば、デューティを０に設定する（ステップＳ１０４→Ｓ
１０６）。このようにして設定されたデューティに従っ
て回生電流制御用ゲート１６のＯＮパルスをパルス幅制
御する（ステップＳ１０７）。
【００３４】すなわち、回生運転が開始されると、母線
電圧が上昇し、これを充放電制御回路１５が検出し、充
電を開始する。充電電流等に制限があり、全電力を充電
できなくなれば、徐々に母線電圧３が上昇し出し、第１
段電圧Ｖ１に到達する。この時点から、回生電力は、上
記充電と回生抵抗放電に分割される。この結果、充電回
路等に異常の無い限り、第２段電圧Ｖ２まで達すること
なく回生運転は終了する。
電圧が上昇し、これを充放電制御回路１５が検出し、充
電を開始する。充電電流等に制限があり、全電力を充電
できなくなれば、徐々に母線電圧３が上昇し出し、第１
段電圧Ｖ１に到達する。この時点から、回生電力は、上
記充電と回生抵抗放電に分割される。この結果、充電回
路等に異常の無い限り、第２段電圧Ｖ２まで達すること
なく回生運転は終了する。
【００３５】従って、このように構成されたエレベータ
の制御装置においては、回生電力による電力蓄積装置１
１への充電の際、２次電池１２に過度な負担を掛けるこ
と無いため、省エネ効率の高い安価な電力蓄積装置を用
いることができることになり、充電による省エネ効果を
損なわず、かつ、低容量・安価な２次電池を用い、安定
した回生電力制御を行う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。
の制御装置においては、回生電力による電力蓄積装置１
１への充電の際、２次電池１２に過度な負担を掛けるこ
と無いため、省エネ効率の高い安価な電力蓄積装置を用
いることができることになり、充電による省エネ効果を
損なわず、かつ、低容量・安価な２次電池を用い、安定
した回生電力制御を行う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。
【００３６】実施の形態２．この実施の形態２におい
て、図１に示す充放電状態計測装置１４Ａは、実施の形
態１に対し、電力蓄積装置１１の２次電池１２の充電電
圧を計測する充電電圧計測器をさらに含んでいて、充放
電状態の計測値として、母線電圧の計測値と充電電圧の
計測値を回生制御回路１９Ａに出力するようになされ、
回生制御回路１９Ａは、母線電圧の計測値と充電電圧の
計測値に応じて回生電流制御用ゲート器１６のＯＮパル
ス幅を制御する。
て、図１に示す充放電状態計測装置１４Ａは、実施の形
態１に対し、電力蓄積装置１１の２次電池１２の充電電
圧を計測する充電電圧計測器をさらに含んでいて、充放
電状態の計測値として、母線電圧の計測値と充電電圧の
計測値を回生制御回路１９Ａに出力するようになされ、
回生制御回路１９Ａは、母線電圧の計測値と充電電圧の
計測値に応じて回生電流制御用ゲート器１６のＯＮパル
ス幅を制御する。
【００３７】すなわち、２次電池１２への充電時の電圧
は、同じ電流で充電しても、現在のＳＯＣ状態、周囲温
度等により異なり、また、一概に充電時の電圧のみで充
電の制限を行えばいいものではないが、充電の制御にお
いては、この充電電圧を監視し、充電量（電力、電流）
を制限する必要がある。この実施の形態２は、このよう
な点に鑑みた制御を行う。
は、同じ電流で充電しても、現在のＳＯＣ状態、周囲温
度等により異なり、また、一概に充電時の電圧のみで充
電の制限を行えばいいものではないが、充電の制御にお
いては、この充電電圧を監視し、充電量（電力、電流）
を制限する必要がある。この実施の形態２は、このよう
な点に鑑みた制御を行う。
【００３８】次に、この発明の実施の形態２に係る回生
制御回路１９Ａの制御を、図３に示すフローチャートを
参照して説明する。回生制御回路１９Ａは、実施の形態
１と同様に、まず、計測された母線電圧が第２段電圧Ｖ
２を越えたか否かを判定し、第２段電圧Ｖ２を越えた場
合には、回生電流制御用ゲート１６のＯＮパルスのデュ
ーティをＢに設定し、従来と同様に全電力を回生抵抗１
７に流せる状態にする（ステップＳ２０１〜Ｓ２０
３）。
制御回路１９Ａの制御を、図３に示すフローチャートを
参照して説明する。回生制御回路１９Ａは、実施の形態
１と同様に、まず、計測された母線電圧が第２段電圧Ｖ
２を越えたか否かを判定し、第２段電圧Ｖ２を越えた場
合には、回生電流制御用ゲート１６のＯＮパルスのデュ
ーティをＢに設定し、従来と同様に全電力を回生抵抗１
７に流せる状態にする（ステップＳ２０１〜Ｓ２０
３）。
【００３９】計測された母線電圧が第２段電圧Ｖ２を越
えていなければ、次に、２次電池１２の充電電圧が所定
値を越えたか否かを判定し、充電電圧が所定値を越えて
いれば、実施の形態１と同様なデューティ＝Ａを設定し
（ステップＳ２０４→Ｓ２０５）、回生電力の１／２か
ら１／３の回生電力を回生抵抗１７に流すように設定す
る。他方、充電電圧が所定値を越えていなければ、デュ
ーティを０に設定する（ステップＳ２０４→Ｓ２０
６）。このようにして設定されたデューティに従って回
生電流制御用ゲート１６のＯＮパルスをパルス幅制御す
る（ステップＳ２０７）。
えていなければ、次に、２次電池１２の充電電圧が所定
値を越えたか否かを判定し、充電電圧が所定値を越えて
いれば、実施の形態１と同様なデューティ＝Ａを設定し
（ステップＳ２０４→Ｓ２０５）、回生電力の１／２か
ら１／３の回生電力を回生抵抗１７に流すように設定す
る。他方、充電電圧が所定値を越えていなければ、デュ
ーティを０に設定する（ステップＳ２０４→Ｓ２０
６）。このようにして設定されたデューティに従って回
生電流制御用ゲート１６のＯＮパルスをパルス幅制御す
る（ステップＳ２０７）。
【００４０】ここで、充電電圧と比較される所定値は、
充電時に電池保護のために監視する値であり、充電電圧
が所定値を超えた場合には、回生電力の一部を回生抵抗
１７による放電で分担することにより、過剰充電を防止
することができ、かつ、可能なかぎり、回生電力が充電
され、全体として省エネ効率を確保しながらも２次電池
１２を保護することが可能となり、安価な電力蓄積装置
を構成できることになる。
充電時に電池保護のために監視する値であり、充電電圧
が所定値を超えた場合には、回生電力の一部を回生抵抗
１７による放電で分担することにより、過剰充電を防止
することができ、かつ、可能なかぎり、回生電力が充電
され、全体として省エネ効率を確保しながらも２次電池
１２を保護することが可能となり、安価な電力蓄積装置
を構成できることになる。
【００４１】次に、以下に示す各実施の形態において、
図１に示す充放電状態計測装置１４Ａとしては、電力蓄
積装置１１の充放電電流、充放電電圧、温度を計測する
各計測器を備えたものであり、回生制御回路１９Ａは、
充放電状態計測値として、それら計測値を入力し、計測
値に応じたデューティが設定されたテーブルを備えて、
テーブルに設定されたデューティに従い回生電流制御用
ゲート１６のＯＮパルス幅を制御するものに関する。
図１に示す充放電状態計測装置１４Ａとしては、電力蓄
積装置１１の充放電電流、充放電電圧、温度を計測する
各計測器を備えたものであり、回生制御回路１９Ａは、
充放電状態計測値として、それら計測値を入力し、計測
値に応じたデューティが設定されたテーブルを備えて、
テーブルに設定されたデューティに従い回生電流制御用
ゲート１６のＯＮパルス幅を制御するものに関する。
【００４２】一般的に、電力蓄積装置１１の充電電圧
は、同量の充電電流を流しつづけても、過剰充電になる
直前に急激に増加する傾向がある。従って、充電電圧の
変化を計測すれば、早い時点で充電を絞る、停止する等
の制御が可能となる。また、常温以外では、あまり大き
な充電をしない方が電池寿命などによい。充電電圧のみ
ならず、充電電圧の変化、ＳＯＣ、温度等木目細かく条
件により制御すれば、２次電池１２の寿命により好影響
があり、それらのテーブルを作成し、複数モードで回生
制御すればより効果が大きい。
は、同量の充電電流を流しつづけても、過剰充電になる
直前に急激に増加する傾向がある。従って、充電電圧の
変化を計測すれば、早い時点で充電を絞る、停止する等
の制御が可能となる。また、常温以外では、あまり大き
な充電をしない方が電池寿命などによい。充電電圧のみ
ならず、充電電圧の変化、ＳＯＣ、温度等木目細かく条
件により制御すれば、２次電池１２の寿命により好影響
があり、それらのテーブルを作成し、複数モードで回生
制御すればより効果が大きい。
【００４３】すなわち、充電による充電電圧の変化は、
あくまで充電の結果によるもので、温度、ＳＯＣによ
り、電流を制約するテーブルをもてば、さらに詳細に制
御できることは明らかであり、省エネ効果を確保するた
め、電力蓄積装置１１への充電は可能な限り回生電力を
受け入れるが、２次電池１２の充電能力の保護、電池寿
命の確保のため、過剰充電は行わないように制御する。
以下、テーブルを備え、テーブルに設定されたデューテ
ィに従い回生電流制御用ゲート１６のＯＮパルス幅を制
御する各実施の形態を列挙する。
あくまで充電の結果によるもので、温度、ＳＯＣによ
り、電流を制約するテーブルをもてば、さらに詳細に制
御できることは明らかであり、省エネ効果を確保するた
め、電力蓄積装置１１への充電は可能な限り回生電力を
受け入れるが、２次電池１２の充電能力の保護、電池寿
命の確保のため、過剰充電は行わないように制御する。
以下、テーブルを備え、テーブルに設定されたデューテ
ィに従い回生電流制御用ゲート１６のＯＮパルス幅を制
御する各実施の形態を列挙する。
【００４４】実施の形態３．回生制御回路１９Ａは、図
４に示す如く、充電電流と充電電圧に応じてデューティ
が設定されたテーブルＴ１を備え、テーブルＴ１から充
電電流と充電電圧の計測値に対応するデューティを求
め、そのデューティに従い回生電流制御用ゲート１６の
ＯＮパルス幅を制御する。
４に示す如く、充電電流と充電電圧に応じてデューティ
が設定されたテーブルＴ１を備え、テーブルＴ１から充
電電流と充電電圧の計測値に対応するデューティを求
め、そのデューティに従い回生電流制御用ゲート１６の
ＯＮパルス幅を制御する。
【００４５】実施の形態４．回生制御回路１９Ａは、図
５に示す如く、２次電池１２の温度に応じ、充電電流と
充電電圧に応じてデューティが設定された複数のテーブ
ルＴ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，・・・を備え、これらテー
ブルから計測温度に応じたテーブルを選択し、選択され
たテーブルに設定されたデューティに従い回生電流制御
用ゲート１６のＯＮパルス幅を制御する。
５に示す如く、２次電池１２の温度に応じ、充電電流と
充電電圧に応じてデューティが設定された複数のテーブ
ルＴ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，・・・を備え、これらテー
ブルから計測温度に応じたテーブルを選択し、選択され
たテーブルに設定されたデューティに従い回生電流制御
用ゲート１６のＯＮパルス幅を制御する。
【００４６】実施の形態５．回生制御回路１９Ａは、図
６に示す如く、充電電圧と充電電圧の変化量とに応じて
デューティが設定されたテーブルＴ２を備え、充電電圧
と充電電圧の変化量とに基づいてテーブルＴ３に設定さ
れたデューティを求め、求めたデューティに従い回生電
流制御用ゲート１６のＯＮパルス幅を制御する。
６に示す如く、充電電圧と充電電圧の変化量とに応じて
デューティが設定されたテーブルＴ２を備え、充電電圧
と充電電圧の変化量とに基づいてテーブルＴ３に設定さ
れたデューティを求め、求めたデューティに従い回生電
流制御用ゲート１６のＯＮパルス幅を制御する。
【００４７】実施の形態６．回生制御回路１９Ａは、図
７に示す如く、充電度合いＳＯＣに応じ、充電電圧と充
電電圧の変化量とに応じてデューティが設定された複数
のテーブルＴ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃ，・・・を備え、上
記充電度合いＳＯＣに応じたテーブルを選択し、充電度
合いＳＯＣに応じたテーブルを選択し、充電電圧と充電
電圧の変化量とに基づいて選択されたテーブルに設定さ
れたデューティを求め、求めたデューティに従い上記回
生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御する。
７に示す如く、充電度合いＳＯＣに応じ、充電電圧と充
電電圧の変化量とに応じてデューティが設定された複数
のテーブルＴ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃ，・・・を備え、上
記充電度合いＳＯＣに応じたテーブルを選択し、充電度
合いＳＯＣに応じたテーブルを選択し、充電電圧と充電
電圧の変化量とに基づいて選択されたテーブルに設定さ
れたデューティを求め、求めたデューティに従い上記回
生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御する。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電力
蓄積装置の充電状態に応じて回生抵抗を流れる電流もし
くは電力が異なる複数の制御モードにより回生電流制御
用ゲートを制御することで、充電による省エネ効果を損
なわず、かつ、低容量・安価な２次電池を用い、安定し
た回生電力制御を行うことができる。
蓄積装置の充電状態に応じて回生抵抗を流れる電流もし
くは電力が異なる複数の制御モードにより回生電流制御
用ゲートを制御することで、充電による省エネ効果を損
なわず、かつ、低容量・安価な２次電池を用い、安定し
た回生電力制御を行うことができる。
【図１】 この発明に係るエレベータの制御装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る回生制御回路
１９Ａの制御内容を示すフローチャートである。
１９Ａの制御内容を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態２に係る回生制御回路
１９Ａの制御内容を示すフローチャートである。
１９Ａの制御内容を示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態３に係るもので、回生
制御回路１９Ａに備えられる、充電電流と充電電圧に応
じてデューティが設定されたテーブルの説明図である。
制御回路１９Ａに備えられる、充電電流と充電電圧に応
じてデューティが設定されたテーブルの説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態４に係るもので、回生
制御回路１９Ａに備えられる、温度に応じ、充電電流と
充電電圧に応じてデューティが設定された複数のテーブ
ルの説明図である。
制御回路１９Ａに備えられる、温度に応じ、充電電流と
充電電圧に応じてデューティが設定された複数のテーブ
ルの説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態５に係るもので、回生
制御回路１９Ａに備えられる、充電電圧と充電電圧の変
化量に応じてデューティが設定されたテーブルの説明図
である。
制御回路１９Ａに備えられる、充電電圧と充電電圧の変
化量に応じてデューティが設定されたテーブルの説明図
である。
【図７】 この発明の実施の形態６に係るもので、回生
制御回路１９Ａに備えられる、充電度合いＳＯＣに応
じ、充電電圧と充電電圧の変化量に応じてデューティが
設定された複数のテーブルの説明図である。
制御回路１９Ａに備えられる、充電度合いＳＯＣに応
じ、充電電圧と充電電圧の変化量に応じてデューティが
設定された複数のテーブルの説明図である。
【図８】 従来例に係るエレベータの制御装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図９】 図８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１０】 図８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。
制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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (8)
- 【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、 上記直流母線間に設けられた、回生電流制御用ゲートと
当該回生電流制御用ゲートを介して流入する回生電力を
放電する回生抵抗との直列接続体と、 上記回生電流制御用ゲートを制御する回生制御手段と、 上記電力蓄積装置の充放電状態を計測する充放電状態計
測手段とを備え、 上記回生制御手段は、上記充放電状態計測手段からの計
測値に応じて回生抵抗を流れる電流もしくは電力が異な
る複数の制御モードにより上記回生電流制御用ゲートを
制御する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、 上記充放電状態計測手段は、上記直流母線の母線電圧を
計測する母線電圧計測手段を含み、充放電状態の計測値
として、母線電圧の計測値を出力し、上記回生制御手段
は、母線電圧の計測値に応じて上記回生電流制御用ゲー
トのＯＮパルスを制御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２に記載のエレベータの制御装置
において、 上記充放電状態計測手段は、上記電力蓄積手段の充電電
圧を計測する充電電圧計測手段をさらに備え、上記回生
制御手段は、母線電圧の計測値と充電電圧の計測値とに
応じて上記回生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御す
る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に記載のエレベータの制御装置
において、 上記充放電状態計測手段は、上記電力蓄積手段の充放電
電流、充放電電圧、温度の少なくとも１つを計測する計
測手段であり、上記回生制御手段は、それら計測値に応
じたデューティが設定されたテーブルを備え、当該テー
ブルに設定されたデューティに従い上記回生電流制御用
ゲートのＯＮパルスを制御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４に記載のエレベータの制御装置
において、 上記回生制御手段は、充電電流と充電電圧に応じてデュ
ーティが設定されたテーブルを備えてなることを特徴と
するエレベータの制御装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載のエレベータの制御装置
において、 上記回生制御手段は、温度に応じたテーブルを複数備
え、上記充放電状態計測手段からの計測温度に応じたテ
ーブルを選択し、充電電流と充電電圧に応じたデューテ
ィに従い上記回生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御
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４に記載のエレベータの制御装置
において、 上記回生制御手段は、充電電圧と充電電圧の変化量とに
応じてデューティが設定されたテーブルを備えてなるこ
とを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載のエレベータの制御装置
において、 上記回生制御手段は、上記電力蓄積手段のＦＵＬＬ充電
状態を基準とし、充放電電流と充放電電圧の積を容量で
正規化し累積した値である充電度合いに応じたテーブル
を複数備え、上記充電度合いに応じたテーブルを選択
し、充電電圧と充電電圧の変化量とに応じたデューティ
に従い上記回生電流制御用ゲートのＯＮパルスを制御す
ることを特徴とするエレベータの制御装置。
Priority Applications (5)
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| JP2000052343A JP2001240325A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | エレベータの制御装置 |
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| US09/778,876 US6439348B2 (en) | 2000-02-28 | 2001-02-08 | Elevator controller controlling charging of a battery power source with regenerative power |
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|---|---|---|---|
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