JP2003312952A - エレベータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、直列接続できるバッテリーの個数には
限界があり、十分な電力を充放電できないという課題が
あった。 【解決手段】 コンバータ２及びインバータ４の間を接
続する直流母線と、エレベータの起動、停止を決定し、
その位置、速度指令を作成するコントローラ２０と、電
流検出装置１９からの電流帰還、エンコーダ１８からの
速度帰還により、電動機５を回転駆動してエレベータの
位置、速度を制御するインバータ制御回路２１と、エレ
ベータの所要電力を演算する所要電力演算回路２５と、
直流母線間に並列に接続され、所要電力演算回路からの
信号に基づいて、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、前記エレベータの力行運転時に
蓄積された直流電力を直流母線へ供給する複数の電力蓄
積装置１３Ａ等を備えた。 【効果】 エレベータ容量に応じた個数の蓄電デバイス
を制限なく利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数台の電力蓄
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について図
面を参照しながら説明する。図４は、例えば特開２００
１−１３９２４３号公報に示された従来のエレベータの
制御装置の構成を示す図である。

【０００３】図４において、１は商用の交流電源、２は
ダイオード等で構成され、交流電源１から供給された交
流電力を直流電力に変換するコンバータ、３はコンデン
サ、４はトランジスタやＩＧＢＴで構成され、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、２３は抵抗、２４はＩＧＢＴなどのスイッチング手
段である。

【０００４】また、同図において、１３は電力蓄積装置
で、１０は例えばニッケル水素電池のようなバッテリ
ー、２７は昇圧用のリアクトル、２８、２９はトランジ
スタ、３０、３１はダイオード、３２は万一この電力蓄
積装置１３が故障した場合に切り離すための非常接点、
３３は停電時などの非常時にバッテリー１０からマイコ
ン等の制御電源として利用する非常電源である。このバ
ッテリー１０は、例えば８セルを１ユニットとしてエレ
ベータの容量に応じて所定のユニット数を選択する。

【０００５】交流電源１の電圧が２００Ｖであるとする
と、コンバータ２の出力電圧は通常２８０Ｖ程度になる
が、ここで電圧指令を３５０Ｖ程度に設定すれば、電力
蓄積装置１３の制御系は、インバータ４の入力電圧、す
なわちコンデンサ３の電圧を３５０Ｖに維持するように
電圧制御する。

【０００６】例えば、コンデンサ３の電圧が３５０Ｖよ
りも低くなった場合、トランジスタ２９のＯＮ、ＯＦＦ
制御を行い、バッテリー１０からの放電を行って指令電
圧を維持しようと電圧制御する。この時の放電電流の流
れは、トランジスタ２９がＯＮの時、バッテリー１０、
リアクトル２７、トランジスタ２９であり、バッテリー
１０からリアクトル２７にエネルギーが蓄えられる。ト
ランジスタ２９がＯＦＦの時、リアクトル２７に蓄えら
れたエネルギーはダイオード３０を通してコンデンサ３
へ流れ、コンデンサ３の電圧を上昇させる。このトラン
ジスタ２９のＯＮ、ＯＦＦの繰返しとそのＯＮ、ＯＦＦ
期間の割合により、バッテリー１０からの放電電流を制
御する。ここでのトランジスタ２９とダイオード３０の
回路構成は、その動作がバッテリー１０の電圧より高い
出力を得ているため、一般に昇圧チョッパと呼ばれてい
る。

【０００７】一方、コンデンサ３の電圧が３５０Ｖより
も高くなれば、トランジスタ２８のＯＮ、ＯＦＦ制御に
より、バッテリー１０への充電を行って、指令電圧を維
持しようと電圧制御する。この時の充電電流の流れは、
トランジスタ２８がＯＮの時、非常接点３２、トランジ
スタ２８、リアクトル２７、バッテリー１０であり、バ
ッテリー１０を充電すると共に、リアクトル２７にもエ
ネルギーが蓄えられる。トランジスタ２８がＯＦＦの
時、リアクトル２７の蓄積エネルギーによる循環電流が
バッテリー１０、ダイオード３１を通して流れ、バッテ
リー１０を充電する。このトランジスタ２８のＯＮ、Ｏ
ＦＦの繰返しとそのＯＮ、ＯＦＦ期間の割合により、バ
ッテリー１０への充電電流を制御する。ここでのトラン
ジスタ２８とダイオード３１の回路構成は、出力電圧を
０からコンデンサ３の電圧まで変化させるため、一般に
降圧チョッパと呼ばれている。

【０００８】以上のように、バッテリー１０の充放電を
制御する回路として、トランジスタ２９とダイオード３
０の組による昇圧チョッパと、トランジスタ２８とダイ
オード３１の組による降圧チョッパとを組み合わせて使
用しているため、バッテリー１０の電圧はコンデンサ３
の電圧よりも常に低いことがこの回路の動作条件であ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
レベータの制御装置では、バッテリー１０の充放電制御
回路として昇圧チョッパと降圧チョッパを組み合わせて
いるので、バッテリー１０の電圧はコンデンサ３の電圧
よりも低くなければならない。仮にバッテリー１０の電
圧がコンデンサ３の電圧よりも高くなった場合、ダイオ
ード３０が導通状態となるため、バッテリー１０からの
放電電流がリアクトル２７、ダイオード３０を通ってコ
ンデンサ３へと流れることになり、トランジスタ２８と
２９のＯＮ、ＯＦＦ制御では、バッテリー１０からの放
電電流を阻止することはできなくなる。

【００１０】例えば、１５ｋＷの電動機を駆動するよう
な大容量エレベータの場合、バッテリー１０の定格電流
を４０Ａとするとバッテリー１０に求められる出力電圧
は３７５Ｖとなる。これは一般的な２００Ｖの交流電源
１を整流して得られる電圧約２８０Ｖより高いため、コ
ンデンサ３の電圧が３７５Ｖになるまでバッテリー１０
から放電を続けることになる。

【００１１】以上のように、直列接続できるバッテリー
１０の個数には限界があり、より大容量の電動機を使用
するエレベータに、この制御装置を適用すると十分な電
力を充放電できないという問題点があった。

【００１２】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、大容量エレベータの回生運転時に
発生する回生電力を再利用して省エネを実現することが
できるとともに、電力需要ピーク時の電力消費量の削減
要求に応えることができ、電気料金をより安価にするこ
とで、運転電力費用を低減できるエレベータの制御装置
を得ることを目的とする。

【００１３】

【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、交流電力を整流して直流電力に変換す
るコンバータと、前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、前記コンバータ及び
前記インバータの間を接続する直流母線と、前記可変電
圧可変周波数の交流電力によりエレベータを駆動する電
動機と、前記エレベータの起動、停止を決定するととも
に、その位置指令、速度指令を作成するコントローラ
と、前記インバータの出力側の電流を検出する電流検出
装置と、前記電動機に駆動される巻上機の速度を検出す
るエンコーダと、前記コントローラからの位置指令、速
度指令に基づいて、前記電流検出装置からの電流帰還、
及び前記エンコーダからの速度帰還により、前記電動機
を回転駆動してエレベータの位置、及び速度を制御する
インバータ制御回路と、前記インバータの出力電圧、及
び周波数を制御するゲートドライブ回路と、前記エレベ
ータの所要電力を演算する所要電力演算回路と、前記直
流母線間に並列に接続され、前記所要電力演算回路から
の信号に基づいて、前記エレベータの回生運転時に前記
直流母線からの直流電力を蓄積し、前記エレベータの力
行運転時に蓄積された直流電力を前記直流母線へ供給す
る複数の電力蓄積装置とを備えたものである。

【００１４】また、この発明に係るエレベータの制御装
置は、前記電力蓄積装置が、前記直流母線からの直流電
力を蓄積する蓄電デバイスと、前記蓄電デバイスの充放
電を切替える充放電回路と、前記充放電回路の充放電を
制御する充放電制御回路とを有し、前記電力蓄積装置を
構成する前記蓄電デバイスは、どの電力蓄積装置におい
ても同数のユニットを直列接続するものである。

【００１５】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、各充放電制御回路が、各蓄積デバイスの充電状
態に応じて各蓄積デバイスの充放電電流値を変えるもの
である。

【００１６】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、各充放電制御回路が、各蓄積デバイスの温度状
態に応じて各蓄積デバイスの充放電電流値を変えるもの
である。

【００１７】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、各充放電制御回路が、前記直流母線との間で行
う充放電電力に応じて、一部の電力蓄積装置を選択して
充放電制御を行うものである。

【００１８】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、各充放電制御回路が、電力蓄積装置１台あたり
の充放電電流値が充放電効率の良くなる所定の範囲とな
るように、一部の電力蓄積装置を選択して充放電制御を
行うものである。

【００１９】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、充放電制御回路が、電力蓄積装置の均等充電を
行う際に、定期的にすべての電力蓄積装置に対して、そ
の一部を順番に選択して実施するものである。

【００２０】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、各充放電制御回路が、電力蓄積装置の均等充電
を行う際に、一部の電力蓄積装置を定期的に順番に選択
して実施するものである。

【００２１】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、各充放電制御回路が、電力蓄積装置の均等充電
を行う際に、均等充電を必要とする一部の電力蓄積装置
に対してのみ実施するものである。

【００２２】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、充放電制御回路が同時に均等充電を行う電力蓄
積装置は、１台のみとするものである。

【００２３】またさらに、この発明に係るエレベータの
制御装置は、電力蓄積装置単位で蓄電デバイスの種類を
変えるものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係るエレベータの制御装置について図面を参照
しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に
係るエレベータの制御装置の全体構成を示す図である。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００２５】図１において、１は商用の交流電源、２は
ダイオード等で構成され、交流電源１から供給された交
流電力を直流電力に変換するコンバータ、３はコンデン
サ、４はトランジスタやＩＧＢＴで構成され、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、５はインダクションモータ等の電動機であって、巻
上機６を回転駆動することにより、ロープ９の両端に接
続されたエレベータのかご７および釣合い錘８を移動さ
せ、かご７内の乗客を所定の階に運ぶ。

【００２６】また、同図において、コントローラ２０
は、エレベータの起動、停止を決定するとともに、その
位置、速度指令を作成する。インバータ制御回路２１
は、コントローラ２０の指令に基づいて、電流検出装置
１９からの電流帰還と、巻上機６に搭載したエンコーダ
１８からの速度帰還により、電動機５を回転駆動して、
エレベータの位置、速度制御を実現する。この際、イン
バータ制御回路２１は、ゲートドライブ回路２２を介し
てインバータ４の出力電圧、周波数を制御する。

【００２７】また、同図において、２３は抵抗、２４は
ＩＧＢＴなどのスイッチング手段であり、コンデンサ３
にかかる電圧が所定値を越えた場合にスイッチング手段
２４をオンすることにより抵抗２３に電流を流し、コン
デンサ３に蓄えられた電力の一部を熱消費する。コンデ
ンサ３の電圧が所定値以下になるとスイッチング手段２
４をオフする。

【００２８】また、同図において、エレベータの釣合い
錘８は、かご７に適度の人間が乗車している時に釣合う
ように設定されている。例えば、釣合い状態でエレベー
タが走行する場合、加速時は電力を消費しながら速度を
上げ、逆に減速時は蓄積された速度エネルギーを電力に
戻すことが可能である。しかし、一般的なエレベータで
は、この電力は抵抗２３で熱エネルギーに変換して消費
される。

【００２９】また、同図において、２５はエレベータの
所要電力を演算する所要電力演算回路、２６は所要電力
演算回路２５で演算した所要電力信号を伝送するための
通信ケーブルである。

【００３０】また、同図において、１３Ａはコンバータ
２とインバータ４との間の直流母線間にコンデンサ３と
並列に複数台（図中では２台）設けられ、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、バッ
テリー等で構成された電力蓄積装置であり、所要電力演
算回路２５からの信号を受けてコンデンサ３との間で電
力の授受を行う。

【００３１】図２は、この発明の実施の形態１に係るエ
レベータの制御装置の電力蓄積装置の詳細構成を示す図
である。

【００３２】図２において、１０はバッテリー等で構成
された蓄電デバイス、１１はＤＣ／ＤＣコンバータ等で
構成され蓄電デバイス１０の充放電を切替える充放電回
路、１２は充放電回路１１の充放電を制御する充放電制
御回路、１４は電圧検出装置、１５は電流検出装置、１
７は電圧検出装置である。

【００３３】蓄電デバイス１０は、エレベータの容量に
応じた個数を用いる。１台の電力蓄積装置１３Ａにおけ
る一組の蓄電デバイス１０の直列接続数は、通常、コン
バータ２が出力する電圧よりも低くなるようにあらかじ
め設定した所定の個数以下とし、必要な蓄電デバイス１
０の個数がこれを越える場合には、同様の電力蓄積装置
１３Ａを複数台用いる。なお、複数台の電力蓄積装置１
３Ａの各充放電制御回路１２は、図示しない信号線、あ
るいは所要電力演算回路２５を通じて、充放電の制御量
等の情報をやり取りしている。

【００３４】図３は、この発明の実施の形態１に係るエ
レベータの制御装置の電力蓄積装置の充放電回路の詳細
構成を示す図である。

【００３５】図３において、２７はリアクトル、２８、
２９はＩＧＢＴ等のスイッチング素子、３０、３１は逆
並列に接続されるダイオードである。

【００３６】蓄積デバイス１０への充電は、リアクトル
２７とスイッチング素子２８とダイオード３１の降圧チ
ョッパで行われる。また、蓄積デバイス１０からの放電
は、リアクトル２７とスイッチング素子２９とダイオー
ド３０の昇圧チョッパで行われる。

【００３７】前記のように構成されたエレベータの制御
装置においては、電力蓄積装置１３Ａを複数台使用する
ので、エレベータの容量に応じた個数の蓄電デバイス１
０を制限なく利用することができる。したがって、より
大容量のエレベータにおいて発生する回生電力を無駄に
することなくすべて充電し、力行運転時に再利用して高
い省エネ効果を実現することができる。

【００３８】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態２に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００３９】上記実施の形態１では、それぞれの電力蓄
積装置１３Ａを構成している蓄電デバイス１０の組の直
列接続数を所定の個数以下に制限しているだけであった
が、蓄電デバイス１０の各組の直列接続数を所定の個数
以下で同数としてもよい。

【００４０】これによれば、それぞれの電力蓄積装置１
３Ａがすべて同じ構成となるため、充放電制御は、同一
で簡単になり、また生産工程や管理を簡素化することが
できる。

【００４１】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態３に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００４２】上記実施の形態１または２では、複数台の
電力蓄積装置１３Ａに対して、各充放電制御回路１２
は、すべて同じ電流指令値に従って充放電制御を行って
いるが、電流検出装置１５、電圧検出装置１７からの検
出電流、検出電圧に基づいて、複数台の電力蓄積装置１
３Ａの間で充電状態に差が生じた場合は、各充放電制御
回路１２は、充放電電流値を変えてもよい。

【００４３】例えば、充電状態が他と比較して低い電力
蓄積装置１３Ａに対しては充電電流を多く、放電電流を
少なくまたは０とする。また、充電状態が比較的高い電
力蓄積装置１３Ａに対しては充電電流を少なくまたは０
とし、放電電流を多くする。

【００４４】これによれば、各電力蓄積装置１３Ａの間
で充電状態のばらつきを解消することができ、定格の充
放電を可能としながら蓄電デバイス１０の過充電、また
は過放電を防止して劣化を抑制、長寿命化を図ることが
できる。

【００４５】また、逆に停電時非常運転用に一部の電力
蓄積装置１３Ａに対しては充電状態を高く維持するよう
に、充放電制御を行ってもよく、これによれば停電時非
常運転サービスの向上も可能である。

【００４６】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態４に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００４７】上記実施の形態１または２では、複数台の
電力蓄積装置１３Ａに対してすべて同じ電流指令値に従
って充放電制御を行っているが、各蓄電デバイス１０の
傍に温度検出装置を設け、検出温度に基づいて、複数台
の電力蓄積装置１３Ａの蓄電デバイス１０間で温度に差
が生じた場合は、充放電電流値に差を持たせてもよい。

【００４８】例えば、温度が他と比較して高い蓄電デバ
イス１０に対しては充放電電流値を少なくまたは０とす
る。

【００４９】これによれば、充放電電流による蓄電デバ
イス１０の温度の上昇を抑制することができ、蓄電デバ
イス１０の劣化を抑制し、長寿命化を図ることができ
る。

【００５０】実施の形態５．この発明の実施の形態５に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態５に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００５１】上記実施の形態１または２では、すべての
電力蓄積装置１３Ａに対して、各充放電制御回路１２
は、同様の充放電制御を行っているが、回生電力または
力行電力が定格に対して比較的小さくて充放電電流の合
計が小さい場合には、一部の電力蓄積装置１３Ａを選択
して充放電制御を行ってもよい。

【００５２】これによれば、少ない機器で充放電を行う
ので充放電に伴う電力損失発生箇所が減少し、省エネ効
果を向上することができる。

【００５３】また、１台あたりの充放電電流値が充放電
効率の良くなる所定の範囲となるように電力蓄積装置１
３Ａの台数を選択すれば、より省エネ効果が向上する。

【００５４】実施の形態６．この発明の実施の形態６に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態６に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００５５】蓄電デバイス１０としてニッケル水素電池
などの蓄電池を採用した場合の従来のエレベータの制御
装置は、回生電力を充電する余裕分確保のために通常は
蓄電池の充電状態を１００％（満充電状態）とすること
がない。

【００５６】こうした使用を続けると蓄電池内部に不活
性物質が生成され、蓄電池の見かけ上の充電容量が低下
し、蓄電池の寿命が短くなるという問題があるので、こ
れを解消するために満充電状態まで充電する均等充電を
必要に応じて行うのが一般的である。

【００５７】均等充電にはいくつかの方法があるが、基
本的には一定の低電流で満充電まで継続して充電を行う
ので、ある程度の時間が必要である。

【００５８】従来のエレベータ制御装置では、電力蓄積
装置１３は１台であるので、均等充電を実施中にエレベ
ータが動作を始めると均等充電を中止しなければなら
ず、結果として蓄電池の短寿命化を招き、省エネ効果が
低下する。

【００５９】あるいは、均等充電を優先して継続させた
場合には、均等充電中に発生した回生電力をほとんど充
電できず無駄にすることになり、また、均等充電終了直
後は満充電状態であるため、回生電力を充電する余裕が
ほとんどなく、省エネ効果を発揮することができないと
いう問題がある。

【００６０】上記実施の形態１または２では、各充放電
制御回路１２は、定期的に行う均等充電を一部の電力蓄
積装置１３Ａを順番に選択して実施する。

【００６１】これによれば、一部の電力蓄積装置１３Ａ
が均等充電中にエレベータの動作が発生しても、残りの
電力蓄積装置１３Ａの充放電制御回路１２によって回生
電力または力行電力の充放電制御を行うため、省エネ効
果の低下を防止することができる。

【００６２】また、同時にすべての電力蓄積装置１３Ａ
に対して均等充電を行わないので、商用交流電源１の容
量を低減することができる。

【００６３】さらに、均等充電を行う電力蓄積装置１３
Ａは同時に１台だけとすれば、残りの電力蓄積装置１３
Ａでほとんどの回生電力または力行電力の充放電に対応
できることになり、省エネ効果の低下を最小限に防止す
ることができる。

【００６４】実施の形態７．この発明の実施の形態７に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態７に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００６５】上記実施の形態６では、各充放電制御回路
１２は、定期的にすべての電力蓄積装置１３Ａに対して
順番に均等充電を行っているが、１回の均等充電におい
て対象とする電力蓄積装置１３Ａは一部または１台だけ
として定期的に順番をまわしてもよい。

【００６６】これによれば、上記実施の形態６と同様の
効果が得られるほかに、均等充電１回あたりの実施時間
が短縮化されるので、エレベータの起動頻度が低い時間
帯を選んで実施することができ、省エネ効果が低下する
機会を減少させることができる。

【００６７】実施の形態８．この発明の実施の形態８に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態８に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００６８】上記実施の形態６または７では、均等充電
を最終的にはすべての電力蓄積装置１３Ａに対して定期
的に一通り実施するが、この実施の形態８では、該当充
放電制御回路１２は、均等充電を必要とする一部の電力
蓄積装置１３Ａに対してのみ、または同時にはそのうち
の１台だけを順番に、均等充電を実施する。

【００６９】これによれば、上記実施の形態７と同様の
効果が得られるほかに、エレベータの制御装置全体とし
て常に装置導入初期の充放電能力を持つのとほとんど変
わらない状態を維持することができ、初期とほぼ同等の
省エネ効果を発揮することができる。また、均等充電が
必要ない電力蓄積装置１３Ａについては実施頻度が低下
するので、省エネ効果の低減機会を減少させることがで
きる。

【００７０】実施の形態９．この発明の実施の形態９に
係るエレベータの制御装置について説明する。なお、こ
の実施の形態９に係るエレベータの制御装置の構成は、
以下で説明する部分を除き、上記実施の形態１と同様で
ある。

【００７１】上記実施の形態１では、それぞれの電力蓄
積装置１３Ａを構成している蓄電デバイス１０はすべて
同一種類のデバイスを使用しているが、電力蓄積装置１
３Ａ単位で蓄電デバイス１０の種類を変えてもよい。

【００７２】例えば、比較的小電流の充放電しかできな
いが大容量の蓄電デバイス１０と、大電流の充放電が可
能だが小容量である蓄電デバイス１０の組合せを考える
と、エレベータの１回の走行時間で大部分を占める一定
速度走行時に発生する比較的小さい回生電力または力行
電力に対しては、小電流大容量の蓄電デバイス１０で構
成した電力蓄積装置１３Ａで主に充放電制御を行い、回
生運転の減速時や力行運転の加速時など短時間で比較的
大きい電力が発生した場合には、大電流小容量の蓄電デ
バイス１０で構成した電力蓄積装置１３Ａによる充放電
制御をさらに加えて行うことによって、要求される電力
の充放電のすべてに対応する。

【００７３】電力蓄積装置１３Ａを１種類の蓄電デバイ
ス１０で構成していれば、蓄電デバイス１０の種類の違
いによる充放電制御の条件の相違は電力蓄積装置１３Ａ
ごとに設定管理すればよいので、複数の電力蓄積装置１
３Ａを容易に並列接続することが可能である。

【００７４】これによれば、エレベータの制御装置にお
ける充放電電力の要求仕様やコスト等を考慮に入れなが
ら蓄電デバイス１０を自由に選んで適用することができ
るので、安価で省エネ効果の高いエレベータの制御装置
を構成することができる。

【００７５】

【発明の効果】この発明に係るエレベータの制御装置
は、以上説明したとおり、交流電力を整流して直流電力
に変換するコンバータと、前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、前記コンバ
ータ及び前記インバータの間を接続する直流母線と、前
記可変電圧可変周波数の交流電力によりエレベータを駆
動する電動機と、前記エレベータの起動、停止を決定す
るとともに、その位置指令、速度指令を作成するコント
ローラと、前記インバータの出力側の電流を検出する電
流検出装置と、前記電動機に駆動される巻上機の速度を
検出するエンコーダと、前記コントローラからの位置指
令、速度指令に基づいて、前記電流検出装置からの電流
帰還、及び前記エンコーダからの速度帰還により、前記
電動機を回転駆動してエレベータの位置、及び速度を制
御するインバータ制御回路と、前記インバータの出力電
圧、及び周波数を制御するゲートドライブ回路と、前記
エレベータの所要電力を演算する所要電力演算回路と、
前記直流母線間に並列に接続され、前記所要電力演算回
路からの信号に基づいて、前記エレベータの回生運転時
に前記直流母線からの直流電力を蓄積し、前記エレベー
タの力行運転時に蓄積された直流電力を前記直流母線へ
供給する複数の電力蓄積装置とを備えたので、エレベー
タ容量に応じた個数の蓄電デバイスを制限なく利用する
ことができ、より大容量のエレベータにおいて発生する
回生電力を無駄にすることなくすべて充電し、力行運転
時に再利用して高い省エネ効果を実現するとともに、電
力需要ピーク時の電力消費量の削減要求に応えることが
でき、電気料金をより安価にすることで、運転電力費用
を低減できるという効果を奏する。

【００７６】また、この発明に係るエレベータの制御装
置は、以上説明したとおり、前記電力蓄積装置が、前記
直流母線からの直流電力を蓄積する蓄電デバイスと、前
記蓄電デバイスの充放電を切替える充放電回路と、前記
充放電回路の充放電を制御する充放電制御回路とを有
し、前記電力蓄積装置を構成する前記蓄電デバイスは、
どの電力蓄積装置においても同数のユニットを直列接続
するので、充放電制御は同一で簡単になり、また生産工
程や管理を簡素化することができるという効果を奏す
る。

【００７７】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、各充放電制御回路が、各
蓄積デバイスの充電状態に応じて各蓄積デバイスの充放
電電流値を変えるので、電力蓄積装置の間で充電状態の
ばらつきを解消することができ、蓄電デバイスの過充
電、過放電を防止して劣化を抑制、長寿命化を図ること
ができるという効果を奏する。

【００７８】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、各充放電制御回路が、各
蓄積デバイスの温度状態に応じて各蓄積デバイスの充放
電電流値を変えるので、充放電電流による温度上昇を抑
制することができ、蓄電デバイスの劣化を抑制、長寿命
化を図ることができるという効果を奏する。

【００７９】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、各充放電制御回路が、前
記直流母線との間で行う充放電電力に応じて、一部の電
力蓄積装置を選択して充放電制御を行うので、充放電に
伴う電力損失発生箇所が減少し、省エネ効果が向上する
という効果を奏する。

【００８０】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、各充放電制御回路が、電
力蓄積装置１台あたりの充放電電流値が充放電効率の良
くなる所定の範囲となるように、一部の電力蓄積装置を
選択して充放電制御を行うので、より省エネ効果を向上
することができるという効果を奏する。

【００８１】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、充放電制御回路が、電力
蓄積装置の均等充電を行う際に、定期的にすべての電力
蓄積装置に対して、その一部を順番に選択して実施する
ので、残りの電力蓄積装置によって回生電力や力行電力
の充放電ができ、省エネ効果の低下を防止することがで
きるという効果を奏する。

【００８２】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、各充放電制御回路が、電
力蓄積装置の均等充電を行う際に、一部の電力蓄積装置
を定期的に順番に選択して実施するので、均等充電の実
施時間が短縮化され、省エネ効果の低下を防止するとと
もに省エネ効果が低下する機会を減少させることができ
るという効果を奏する。

【００８３】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、各充放電制御回路が、電
力蓄積装置の均等充電を行う際に、均等充電を必要とす
る一部の電力蓄積装置に対してのみ実施するので、均等
充電の実施時間短縮と実施頻度低下により、省エネ効果
の低下防止と低下機会減少が可能になるとともに、装置
導入初期とほぼ同等の性能を維持し、ほぼ同等の省エネ
効果を発揮することができるという効果を奏する。

【００８４】さらに、この発明に係るエレベータの制御
装置は、以上説明したとおり、充放電制御回路が同時に
均等充電を行う電力蓄積装置は、１台のみとするので、
残りの電力蓄積装置でほとんどの回生電力または力行電
力の充放電に対応でき、省エネ効果の低下を最小限に防
止することができるという効果を奏する。

【００８５】またさらに、この発明に係るエレベータの
制御装置は、以上説明したとおり、電力蓄積装置単位で
蓄電デバイスの種類を変えるので、エレベータの制御装
置における充放電電力の要求仕様やコスト等を考慮に入
れながら蓄電デバイスを自由に選んで適用することがで
き、安価で省エネ効果の高いエレベータの制御装置を構
成することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るエレベータの
制御装置の全体構成を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係るエレベータの
制御装置の電力蓄積装置の詳細構成を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係るエレベータの
制御装置の電力蓄積装置の充放電回路の詳細構成を示す
図である。

【図４】 従来のエレベータの制御装置の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ 交流電源、２ コンバータ、３ コンデンサ、４
インバータ、５ 電動機、６ 巻上機、７ かご、８
釣合い錘、９ ロープ、１０ 蓄電デバイス、１１ 充
放電回路、１２ 充放電制御回路、１３Ａ 電力蓄積装
置、１４ 電圧検出装置、１５ 電流検出装置、１７
電圧検出装置、１８ エンコーダ、１９電流検出装置、
２０ コントローラ、２１ インバータ制御回路、２２
ゲートドライブ回路、２３ 抵抗、２４ スイッチン
グ手段、２５ 所要電力演算回路、２６ 通信ケーブ
ル、２７ リアクトル、２８ トランジスタ、２９ ト
ランジスタ、３０ ダイオード、３１ ダイオード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂野 裕一 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 Ｆターム(参考） 3F002 CA04 CA06 EA05 EA08 GA03 GA07 5H576 AA07 BB02 BB06 CC05 DD02 DD04 EE10 FF02 FF04 GG02 GG04 HA04 HB02 LL07 LL24

Claims (11)

【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、 前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、 前記コンバータ及び前記インバータの間を接続する直流
   母線と、 前記可変電圧可変周波数の交流電力によりエレベータを
   駆動する電動機と、 前記エレベータの起動、停止を決定するとともに、その
   位置指令、速度指令を作成するコントローラと、 前記インバータの出力側の電流を検出する電流検出装置
   と、 前記電動機に駆動される巻上機の速度を検出するエンコ
   ーダと、 前記コントローラからの位置指令、速度指令に基づい
   て、前記電流検出装置からの電流帰還、及び前記エンコ
   ーダからの速度帰還により、前記電動機を回転駆動して
   エレベータの位置、及び速度を制御するインバータ制御
   回路と、 前記インバータの出力電圧、及び周波数を制御するゲー
   トドライブ回路と、 前記エレベータの所要電力を演算する所要電力演算回路
   と、 前記直流母線間に並列に接続され、前記所要電力演算回
   路からの信号に基づいて、前記エレベータの回生運転時
   に前記直流母線からの直流電力を蓄積し、前記エレベー
   タの力行運転時に蓄積された直流電力を前記直流母線へ
   供給する複数の電力蓄積装置とを備えたことを特徴とす
   るエレベータの制御装置。
2. 【請求項２】 前記電力蓄積装置は、 前記直流母線からの直流電力を蓄積する蓄電デバイス
   と、 前記蓄電デバイスの充放電を切替える充放電回路と、 前記充放電回路の充放電を制御する充放電制御回路とを
   有し、 前記電力蓄積装置を構成する前記蓄電デバイスは、どの
   電力蓄積装置においても同数のユニットを直列接続する
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの制御装
   置。
3. 【請求項３】 各充放電制御回路は、各蓄積デバイスの
   充電状態に応じて各蓄積デバイスの充放電電流値を変え
   ることを特徴とする請求項２記載のエレベータの制御装
   置。
4. 【請求項４】 各充放電制御回路は、各蓄積デバイスの
   温度状態に応じて各蓄積デバイスの充放電電流値を変え
   ることを特徴とする請求項２記載のエレベータの制御装
   置。
5. 【請求項５】 各充放電制御回路は、前記直流母線との
   間で行う充放電電力に応じて、一部の電力蓄積装置を選
   択して充放電制御を行うことを特徴とする請求項２記載
   のエレベータの制御装置。
6. 【請求項６】 各充放電制御回路は、電力蓄積装置１台
   あたりの充放電電流値が充放電効率の良くなる所定の範
   囲となるように、一部の電力蓄積装置を選択して充放電
   制御を行うことを特徴とする請求項５記載のエレベータ
   の制御装置。
7. 【請求項７】 各充放電制御回路は、電力蓄積装置の均
   等充電を行う際に、定期的にすべての電力蓄積装置に対
   して、その一部を順番に選択して実施することを特徴と
   する請求項２記載のエレベータの制御装置。
8. 【請求項８】 各充放電制御回路は、電力蓄積装置の均
   等充電を行う際に、一部の電力蓄積装置を定期的に順番
   に選択して実施することを特徴とする請求項２記載のエ
   レベータの制御装置。
9. 【請求項９】 各充放電制御回路は、電力蓄積装置の均
   等充電を行う際に、均等充電を必要とする一部の電力蓄
   積装置に対してのみ実施することを特徴とする請求項２
   記載のエレベータの制御装置。
10. 【請求項１０】 充放電制御回路が同時に均等充電を行
    う電力蓄積装置は、１台のみとすることを特徴とする請
    求項７、８又は９記載のエレベータの制御装置。
11. 【請求項１１】 電力蓄積装置単位で蓄電デバイスの種
    類を変えることを特徴とする請求項２記載のエレベータ
    の制御装置。