JP2005089096A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 異なる特性を有する備蓄装置を組合せ、回生エネルギーを最適、かつ有効に活用することにある。
【解決手段】 電動機５の回転軸系に巻き掛けたロープ７の両端に吊下げられた乗りかご８と釣合いおもり９とが当該かごの所定の積載重量のもとに釣合うように構成され、回生運転時のエネルギーを備蓄し、力行運転時及び停電時に備蓄エネルギーを放電し利用するエレベータ制御装置であって、エレベータの主回路母線間に接続された充放電回路３３と、この充放電回路の出力側に切替手段３４ａ，３４ｂを介して並列的に接続され、短時間の大電流充放電が可能な大容量コンデンサで構成される第１の備蓄装置３５ａ及び長時間の充放電が可能な２次電池で構成された第２の備蓄装置３５ｂと、エレベータの運転状態に応じて充放電回路及び切替手段を介して第１の備蓄装置及び第２の備蓄装置の充放電制御を行うエネルギー備蓄制御部３１とを設けたエレベータ制御装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エレベータの回生運転時に発生するエネルギーを有効に利用するエレベータ制御装置に関する。

一般に、低中層向けエレベータでは、電動機の回転軸に接続される巻上機にロープが巻き掛けられ、そのロープ一端側に乗りかご、ロープ他端側に釣合いおもりが吊り下げられ、駆動電力供給系から供給される電力により電動機が回転し、乗りかご及び釣合いおもりを互いに相反する方向に昇降させる構成となっている。

ところで、巻上機に巻き掛けられたロープ両端部の乗りかごと釣合いおもりは、乗りかご内に適宜な数の人間が乗車したとき、つまり乗りかごが所要の積載重量になったときに釣合うように調整されている。従って、エレベータの運転制御は、乗りかごに所要の積載重量よりも多くの人間が乗車した状態で上昇する場合や少ない人間が乗車した状態で下降する場合には力行運転となり、その逆の場合には回生運転となる。このとき、回生運転時に発生する回生エネルギーは抵抗体によって熱消費させるのが一般的であり、エネルギーが無駄に消費される問題がある。

そこで、回生エネルギーを有効に利用するために、図４に示すようなエレベータ制御装置が提案されている（特許文献１）。

同図において、１は三相交流動力電源、２は三相交流動力電源１からの交流電力を所定電圧の直流電圧に変換して平滑コンデンサ３に蓄積するコンバータ、４はコンバータ２で変換された直流電圧を所定の交流電力に変換してエレベータに供給するインバータである。

このエレベータは、インバータ４から供給される電力によって動作する電動機５、この電動機５の回転軸に接続される巻上機６、この巻上機６に巻き掛けられたロープ７の両端に吊下げられた乗りかご８、釣合いおもり９等によって構成されている。

また、エレベータ制御装置には、インバータ４出力側の電流フィードバック信号を検出する電流検出器１１、この電流検出器１１で検出される電流フィードバック信号と巻上機側に取り付けられた速度検出器１２から得られる速度フィードバック信号とコントローラ１３から発生する速度指令とに基づき、ゲートドライブ回路１４を通じてインバータ４を制御するインバータ制御回路１５が設けられている。

さらに、エレベータ制御装置には電力備蓄系が設けられている。この電力備蓄系は、電力備蓄装置１６と、この電力備蓄装置１６の充電状態を管理するとともに、コントローラ１３からの運転情報に基づき、エレベータの停止期間中にはインバータ入力端側の直流電力を電力備蓄装置１６に充電させるための駆動信号を送出し、当該電力備蓄装置１６の備蓄電圧が予め設定された所定の電圧に達して充電を停止するときには停止信号を送出する充放電制御回路１７と、この制御回路１７からの駆動信号に従って電力備蓄装置１６への直流電力の充電を開始し、また停止信号に基づいて受電を停止する充放電回路１８とが設けられている。なお、インバータ制御回路１５には所要電力演算回路１９が設けられ、この所要電力演算回路１９は、停電検出時、最寄り階に着床させるための所要電力を放電電力指令として充放電制御回路１７に供給する機能をもっている。

従って、このエレベータ制御装置では、停電時の着床運転が可能な状態を保証し、またエレベータの回生運転時に発生する電力を有効利用することが可能である。
特開２００１−２４０３２２

従って、以上のようなエレベータ制御装置では、回生エネルギーを直流電力として備蓄する電力備蓄装置１６と、この電力備蓄装置１６の充放電状態を管理する機能を有する充放電制御回路１７及び充放電回路１８とが設けられている。この電力備蓄装置１６には、一般にニッケル水素電池などの２次電池又は電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサが用いられており、それぞれの特徴も既に知られている。

代表的な２次電池の１つであるニッケル水素電池は、価格的に安価であり、エネルギー密度が高いので２次電池として広く用いられているが、電池の寿命や破損等の観点から、充放電時の温度管理や電流・電圧等を詳細に管理する必要がある。一方、大容量コンデンサである電気二重層コンデは、基本的には充電電圧だけを管理すればよく、比較的大電流を充放電させても寿命に及ぼす影響が少ない。従って、２次電池及び大容量コンデンサにはそれぞれ一長一短があり、互いに長所を生かしつつ利用することが重要であると言える。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、異なる特性を有する備蓄装置を組合せ、エレベータの運転状態に合わせて各備蓄装置を有効に利用し、回生エネルギーを最適、かつ有効に利用するエレベータ制御装置を提供することを目的とする。

（１） 上記課題を解決するために、電動機の回転軸系に巻き掛けたロープの両端に吊下げられた乗りかごと釣合いおもりとが当該かごの所定の積載重量のもとに釣合うように構成され、エレベータの回生運転時に発生するエネルギーを備蓄し、前記エレベータの力行運転時及び停電などの異常発生時に前記備蓄エネルギーを放電し利用する本発明に係るエレベータ制御装置は、エレベータの主回路母線間に接続された充放電回路と、この充放電回路の出力側に切替手段を介して並列的に接続され、短時間の大電流充放電が可能な第１の備蓄装置及び長時間の充放電が可能な第２の備蓄装置と、前記エレベータの運転状態に応じて前記充放電回路及び前記切替手段を介して前記第１の備蓄装置及び前記第２の備蓄装置の充放電制御を行うエネルギー備蓄制御手段とを設けた構成である。

この発明は以上のような構成とすることにより、短時間の大電流充放電が可能な第１の備蓄装置及び長時間の充放電が可能な第２の備蓄装置を設けることにより、エネルギー備蓄制御手段がエレベータの運転状態に合せて第１の備蓄装置と第２の備蓄装置とを使い分けて充放電制御を実施できる。

例えばエネルギー備蓄制御手段は、エレベータの回生運転時、充放電回路及び切替手段を介して第１の備蓄装置の備蓄エネルギーのもとに当該第１の備蓄装置の充電制御を行い、この第１の備蓄装置の備蓄エネルギーが予め定める所定のエネルギー値以上に備蓄された場合、前記切替手段を介して前記第２の備蓄装置を充電制御することにより、エレベータの回生運転時に発生するエネルギーを有効に備蓄することが可能となる。

（２） エネルギー備蓄制御手段は、力行運転開始時に必要な急峻な力行運転エネルギーを第１の備蓄装置の備蓄エネルギーを短時間放電させて前記エレベータの主回路母線間に供給するように前記充放電回路及び前記切替手段を制御すれば、力行運転時にエレベータに与える電力ピークカットを行うことが可能となる。

また、前記（１）の構成要素に新たに、第２の備蓄装置の両端電圧を検出する電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の充電電流を検出する電流検出器と、放電による備蓄エネルギー減少量を記憶する記憶手段とを設ければ、エネルギー備蓄制御手段は、前記電圧検出器及び電流検出器の出力から充電状態を検出し、前記第２の備蓄装置の蓄電量の予め定める所定値％〜１００％の範囲で充電制御を繰り返す一方、回生運転時に前記記憶手段に記憶されている放電による備蓄エネルギー減少分に見合うエネルギーを充電すれば、２次電池である第２の備蓄装置の寿命や破損を抑制することが可能である。

さらに、前記（１）の構成要素に新たに、第２の備蓄装置の両端電圧を検出する電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の充電電流を検出する電流検出器と、前記第２の備蓄装置の備蓄エネルギーを記憶する記憶手段とを設ければ、エネルギー備蓄制御手段は、停電などの異常発生時、充放電回路及び前記切替手段を介して第２の備蓄装置に備蓄されたエネルギーの放電制御を行うとともに、電圧検出器及び電流検出器の出力から得られる放電エネルギー量と前記記憶手段に記憶される第２の備蓄装置の備蓄エネルギー減少量とを比較し、エレベータが予め異常発生時に向かう目的階までの到達の有無を判断でき、かつ、到達不可の場合には到達不可通知をエレベータ制御部に送出すれば、救出運転のために最寄階のサービス階に着床することを促すことをできる。なお、エレベータ制御部は、救出運転のために最寄階のサービス階に着床することを促す通知を受けた場合、エレベータが力行運転か回生運転かを判断し、力行運転と判断した時、運転方向を回生運転に変更し、最寄階のサービス階に着床させる運転制御を行うことことにより、少ないエネルギーで最寄階のサービス階に着床させて乗客を降ろすことができる。

さらに、前記（１）の構成要素に新たに、第１の備蓄装置の両端電圧を検出する電圧検出器を設ければ、エネルギー備蓄制御手段は、エレベータの力行運転時、充放電回路及び切替手段を介して第１の備蓄装置に備蓄されたエネルギーの放電制御を行う一方、電圧検出器の出力から第１の備蓄装置の備蓄エネルギー値が予め定める所定のエネルギー値以下まで低下した場合、前記充放電回路及び前記切替手段を介して前記第２の備蓄装置を充電制御し、力行運転時の電力ピークカットを行うことができる。

（３） また前記（１）の構成要素に新たに、第１の備蓄装置の両端電圧を検出する第１の電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の両端電圧を検出する第２の電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の充電電流を検出する電流検出器とを設ければ、エネルギー備蓄制御手段は、第１の備蓄装置及び第２の備蓄装置の最大備蓄エネルギーを１００％とした場合、力行運転時又は異常発生時に前記第１の備蓄装置の備蓄エネルギーが７０％まで減少するように放電制御し、異常発生時の最寄階の救出運転に６９％から予め定める所定のエネルギー値％まで減少するように放電制御すれば、備蓄エネルギーを有効に利用することができる。

本発明は、異なる特性をもつ備蓄装置を組合せ、エレベータの運転状態と各備蓄装置の特性とを考慮しながら選択的に備蓄装置を利用することにより、回生エネルギーを最適に備蓄でき、かつ備蓄した電力を有効に利用できるエレベータ制御装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明に係るエレベータ制御装置の一実施の形態を示す構成図である。なお、同図において図３と同一又は等価な部分ないし機能には同一符号を付して説明する。

このエレベータ制御装置は、所要の交流電力を生成し出力する駆動電力供給系と、この駆動電力供給系からの駆動電力を受けて乗りかごの昇降運転を実行するエレベータと、乗場側のかご呼びボタンや乗りかご内の行先階操作ボタンの操作に基づいてエレベータの運転制御を実行するエレベータ制御部２０と、回生エネルギー備蓄装置３０とによって構成されている。なお、エレベータ制御部２０は、エレベータの運転制御を行う観点から、一般に狭義のエレベータ制御装置又はエレベータ制御盤と呼ばれている。

この駆動電力供給系は、図４で説明したように三相交流動力電源１、この三相動力電源１からの交流電力を所定電圧の直流電圧に変換するコンバータ２、このコンバータ２で変換された直流電圧を蓄積する平滑コンデンサ３、コンバータ２で変換された直流電圧を所定の交流電力に変換してエレベータの電動機５に供給するインバータ４等が設けられている。

このエレベータは、インバータ４から供給される電力によって回転動作する電動機５、この電動機５の回転軸に接続される巻上機６、この巻上機６に巻き掛けられたロープ７の両端に吊下げられた乗りかご８、釣合いおもり９等によって構成されている。

前記エレベータ制御部２０は、少なくとも例えば図４に示すコントローラ１３、ゲートドライブ回路１４、インバータ制御回路１５を含み、さらにエレベータの運転制御上必要な各種の機能の他、従来と同様に力行運転及び回生運転を判断し、その判断結果を回生エネルギー備蓄装置３０に送出する機能をもっている。さらに、図４と同様に電流検出器１１で検出される電流フィードバック信号や巻上機側のエンコーダ１２から得られる速度フィードバック信号を取り込んでインバータ制御回路に供給されている。

前記回生エネルギー備蓄装置３０は、エレベータの回生・力行運転に伴って電力の備蓄制御を実行する回生エネルギー備蓄制御部３１が設けられ、また主回路の母線間には備蓄切替部３２及び充放電回路３３の直列回路が設けられ、エレベータの回生・力行運転時、回生エネルギー備蓄制御部３１からの制御指示に従って備蓄切替部３２がオンする。この充放電回路３３の出力側には第１備蓄用切替部３４ａ及び第２備蓄用切替部４３ｂがそれぞれ接続され、これら切替部３４ａ，３４ｂにはそれぞれ個別に電流調整抵抗を介して第１の備蓄装置３５ａ，第２の備蓄装置３５ｂが接続されている。

第１の備蓄装置３５ａには例えば電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサが用いられ、第２の備蓄装置３５ｂには例えばニッケル水素電池などの２次電池が用いられている。電気二重層コンデンサは、特性的には、短時間の大電流の充放電に適しており、大きな力を出すときに有効であり、しかもエネルギー密度が小さいので、長い時間のエレベータの運転には利用できない。従って、例えばエレベータの力行運転時の電力ピークカットに有効に利用することが可能となる。寿命的には反永久的に使用可能であると言える。

一方、ニッケル水素電池などの２次電池は、蓄電量が大きく、長時間の運転に適しているが、電池の寿命・破損等の問題があるので、例えば７０％ないし１００％の蓄電量を保持するように細かく充放電制御を繰り返すことにより、例えば停電時、故障時などに最寄階或いは安全階まで運転させることが可能な特性をもっている。

従って、回生エネルギー備蓄装置３０は、以上のように異なる特性を有する第１の備蓄装置３５ａ及び第２の備蓄装置３５ｂを設け、これら第１の備蓄装置３５ａ及び第２の備蓄装置３５ｂの特性を有効に生かしつつ利用することにある。

さらに、回生エネルギー備蓄装置３０には、第１の備蓄装置３５ａに備蓄されているエネルギーである電圧を検出する電圧検出器３６、第２の備蓄装置３５ｂに備蓄されているエネルギーである電圧を検出する電圧検出器３７及び第２の備蓄装置３５ｂに流れる充電電流を検出する電流検出器３８が設けられ、これら検出器３６〜３８で検出された電圧、電流は回生エネルギー備蓄制御部３１に入力されている。

また、主回路の母線間にはエネルギー消費用スイッチング素子４０及びエネルギー消費抵抗４１の直列回路が接続され、図示されていないがエレベータ制御部２０からオン制御信号を受けるようになっている。

次に、以上のようなエレベータ制御装置の動作について説明する。

（１） エレベータの回生運転時における充電制御について。

今、エレベータの回生運転時、電動機５からインバータ４に戻ってくる電力である回生エネルギーによって主回路の母線間電圧が増加するので、エレベータ制御部２０又は回生エネルギー備蓄制御部３１は当該母線間電圧が予め定める所定の電圧以上になった時、エレベータ制御部２０から回生運転信号を受け、或いは自身が回生運転と判断し、回生エネルギー備蓄制御部３１からオン制御信号を出力し、切替部３２及び第１備蓄用切替部３４ａをオンし、主回路の母線間に発生される回生エネルギーを回生エネルギー備蓄装置３０に取り込む。

このとき、回生エネルギー備蓄制御部３１は、電圧検出器３５から入力される第１の備蓄装置３５ａ両端の電圧値をもとに充放電回路３３の充電電圧を制御し、第１の備蓄装置３５ａへの充電制御を行う。

そして、回生エネルギー備蓄制御部３１は、第１の備蓄装置３５ａ両端の電圧値が予め定める所定の電圧値以上まで充電されたにも拘らず、回生運転が継続されている場合には、第１備蓄用切替部３４ａをオフする一方、第２備蓄用切替部３４ｂをオンし、第２の備蓄装置３５ｂ側への充電制御を開始する。この充電制御は、電圧検出器３７及び電流検出器３８から第２の備蓄装置３５ｂの両端電圧及び第２の備蓄装置３５ｂへの充電電流を取り込み、これら電圧値及び電流値をもとに充放電回路３３の充電電圧及び充電電流を制御し、回生エネルギーを第２の備蓄装置３５ｂに充電する。

なお、エレベータの回生運転時における第２の備蓄装置３５ｂに対する充電制御は、第２の備蓄装置３５ｂに２次電池が使用されているので、電圧検出器３７及び電流検出器３８からの第２の備蓄装置３５ｂの両端電圧及び第２の備蓄装置３５ｂへの充電電流，つまり充電状態を検出し、第２の備蓄装置３５ｂの例えば電池蓄電量の７０％から１００％の範囲で所定の周期ごとに充電を繰り返すことにより、電池の寿命を延ばすような充電制御を実施する。第２の備蓄装置３５ｂに対し、電池蓄電量の７０％から１００％の範囲で充電するか否かは電池の本数や電池の種類などで決定する。

なお、エレベータの回生運転時、図２（ａ）の上段に示すような速度パターンのもとにエレベータを回生運転するが、そのためには同図（ａ）の下段で示すような回生エネルギーが発生する。つまり、回生エネルギーは、回生運転開始時に速度パターンの増加とともに徐々に増加し、所定のエネルギーレベルで一定となり、最後にピークエネルギーを発生させた後に減少する。従って、回生エネルギー備蓄制御部３１としては、出来れば所定のエネルギーレベルを保持している図２（ａ）下段の斜線に相当するエネルギーを第１の備蓄装置３５ａ両端の検出電圧値のもとに大きな充電電流で充電し、予め定める所定の電圧値以上まで充電する。そして、例えば回生運転終了のピークエネルギーに相当するエネルギーを２次電池である第２の備蓄装置３５ｂに充電する。

さらに、回生エネルギー備蓄制御部３１は、第１の備蓄装置３５ａと第２の備蓄装置３５ｂの両方が満充電状態であると判断したとき、第２備蓄用切替部３４ｂをオフする。

しかし、未だ回生運転状態を続けている場合、エレベータ制御部２０は、母線間電圧が増加していることを検出し、エネルギー消費用スイッチング素子４０をオン制御し、回生エネルギーをエネルギー消費抵抗４１で消費させる。

従って、以上のような実施の形態によれば、エレベータの回生運転時に発生する回生エネルギーを第１の備蓄装置３５ａ及び第２の備蓄装置３５ｂの充電状態を見ながら選択的に充電制御し、後記するごとくエレベータの運転状態のとき、これら第１の備蓄装置３５ａ及び第２の備蓄装置３５ｂの特性を考慮しつつ、力行運転開始時に第１の備蓄装置３５ａの蓄積エネルギーを放電し、また停電時等のときには第２の備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーを放電し、回生エネルギーの有効利用を図るものである。

（２） エレベータの力行運転時の放電制御について。

通常の力行運転時、図２（ｂ）の上段に示すような速度パターンのもとにエレベータを力行運転するが、そのためには同図（ｂ）の下段で示すように力行運転開始時に急峻なピークを有する力行運転エネルギーを必要とし、その後、ピークエネルギーよりも十分低い所定の力行エネルギーを供給すれば、理想的な速度パターンでエレベータの力行運転を行うことができる。

そこで、回生エネルギー備蓄制御部３１としては、駆動電力供給系から図２（ｂ）下段の斜線に相当するエネルギーを電動機５側に供給する一方、力行運転開始時、オン制御信号を出力し、切替部３２及び第１備蓄用切替部３４ａをオンするとともに、充放電回路３３を放電制御し、図２（ｂ）下段のピーク相当エネルギー（ロ）を補うように第１の備蓄装置３５ａに備蓄されているエネルギーを短時間放出し、主回路母線間に直流の駆動電力を供給する。第１の備蓄装置３５ａは、電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサが用いられているので、もともと短時間による大電流の充放電が可能であるので、最適な条件で力行運転開始時のバックアップに利用できる。その結果、三相交流動力電源１からの供給電力の低減が可能となり、電源設備容量の低減や省エネルギー化を実現できる。

なお、通常の力行運転時、２次電池で構成される第２の備蓄装置３５ｂからの放電は行われない。

（３） 第２の備蓄装置３５ｂの寿命を考慮した有効利用について。

第２の備蓄装置３５ｂを構成する２次電池は、電池本数や電池の種類によって多少異なるが、電池の寿命や破損等を考慮した時、所定の蓄電量で使用することが望ましい。従って、一般的には２次電池の蓄電量の６０％ないし１００％の範囲で充放電を繰り返すのが理想的と言える。このことは、第２の備蓄装置３５ｂの状態を適切に把握する必要がある。

そこで、このエレベータ制御装置においては、図３に示すように第２の備蓄装置３５ｂの温度を検出する温度センサ４６及び少なくとも第２の備蓄装置３５ｂを冷却する例えばファンなどの冷却手段を設け、回生エネルギー備蓄制御部３１は、温度センサ４６からの温度検出信号に基づいて冷却手段を制御し、第２の備蓄装置３５ｂが適切な温度となるように管理する。

また、回生エネルギー備蓄制御部３１には、前述するように電圧検出器３７及び電流検出器３８からの第２の備蓄装置３５ｂの両端電圧及び第２の備蓄装置３５ｂへの充電電流，つまり充電状態を検出し、例えば蓄電量の７０％ないし１００％の範囲を維持するようにこまめに充放電制御するが、そのためには第２の備蓄装置３５ｂの放電量を的確に把握する必要がある。

そこで、回生エネルギー備蓄制御部３１に充電量や放電量を記憶する記憶装置４７を設け、所定周期ごとに備蓄エネルギー，ひいては放電量による備蓄エネルギー減少分を記憶し、回生運転時に当該エネルギー減少分に見合うエネルギーを充電することにより、常時所定の充電状態を保持し、停電時等に備えるようにする。

すなわち、エレベータ制御部２０が停電を検出すると、回生エネルギー備蓄制御部３１に停電状態にあることを通知する。回生エネルギー備蓄制御部３１は、切替部３２及び第２備蓄用切替部３４ｂにオン制御信号を送出してオンするとともに、充放電回路３３を放電制御し、第２の備蓄装置３５ｂに備蓄されているエネルギーを放電し、エレベータの動力用電源及びエレベータ制御部２０の制御電源として放出する。

エレベータの動力用電源としては、乗りかごが階間を走行中の場合、低速の救出速度で救出運転するために利用する。一方、エレベータ制御部２０の制御電源としては、例えば乗りかごがある階に停止中の場合、一定時間戸開放し、またかご内の乗客に降車を促すメッセージを報知するために利用する。

なお、前述するように回生エネルギー備蓄制御部３１に記憶装置４７が接続されている場合、救出速度による救出走行中、第２の備蓄装置３５ｂの放電開始時の記憶装置４７での備蓄エネルギーと、電圧検出器３７及び電流検出器３８から第２の備蓄装置３５ｂの電圧、電流から得られる放電エネルギーとを比較する。そして、停電発生前に予め停電時に向かうために登録されている目的階がある場合、その目的階までの到達時間と距離とを演算し、救出運転時間が所定時間以上必要となる場合や第２の備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーが例えば６０％以下となって第２の備蓄装置３５ｂの寿命を劣化させ、かつ、破損の危険があることから目的階まで到達できないと判断した時、最寄階への救出運転に変更する指令をエレベータ制御部２０に送出する。つまり、予め登録された目的階までの到達時間が第２の備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーの６０％以下となる所定時間以上必要とする場合、目的階到着不可と判断し、エレベータ制御部２０に通知する。このエレベータ制御部２０は、救出運転による低速運転で乗客を長時間乗りかご内に拘束しないように最寄のサービス階に着床し、戸開し、乗客を降ろす。この際、かご内の乗客には降車を促すメッセージを報知する。

さらに、第２の備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーが例えば６０％以下となり、同様に目的階まで到達できないと判断された時、最寄階への救出運転に変更する指令をエレベータ制御部２０に送出する。ここで、エレベータ制御部２０は、現在の走行が力行運転であるか回生運転であるかを判断し、現在の救出運転が力行運転と判断された場合、運転方向を回生運転に変更し、最寄のサービス階に着床するよう制御する。

従って、以上のような実施の形態によれば、停電発生時、備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーを放出し、エレベータの動力用電源及びエレベータ制御盤２０の制御電源に使用するとともに、救出運転時間が所定時間以上必要となる場合や第２の備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーが例えば６０％以下となって目的階まで到達できないと判断した時、最寄階への救出運転に変更する指令をエレベータ制御部２０に送出するので、寿命を減少させずに最寄のサービス階に着床させることができ、第２の備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーを有効に利用することができる。

（４） 第１の備蓄装置３５ａと第２の備蓄装置３５ｂとの連携制御について。

回生エネルギー備蓄制御部３１は、エレベータの力行運転時、切替部３２及び第１備蓄用切替部３４ａをオン制御し、充放電回路３３を放電制御することにより、第１の備蓄装置３５ａに備蓄されているエネルギーを力行運転に利用するが、電圧検出器３６で検出された第１の備蓄装置３５ａの電圧値が予め定める所定の電圧値以下まで低下したことを検出した場合、第１備蓄用切替部３４ａをオフ制御する一方、第２備蓄用切替部３４ｂをオン制御し、第２の備蓄装置３５ｂに備蓄されたエネルギーを主回路の母線間に駆動電力として供給し、力行運転に利用する。

その結果、長時間の力行運転が継続し、第１の備蓄装置３５ａの備蓄エネルギーが殆ど放電された状態でも、第２の備蓄装置３５ｂの備蓄エネルギーを供給するので、力行運転時に安定した電力ピークカットを行うことができる。

その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

上記実施の形態では、第１の備蓄装置３５ａ及び第２の蓄電装置３５ｂの最大備蓄エネルギー１００％とした場合、力行運転時または停電時に第１の備蓄装置３５ａの備蓄エネルギーを７０％までの３０％まで利用し、第２の蓄電装置３５ｂの備蓄エネルギーを停電時の最寄階着床のために６９％から４０％まで利用するエネルギー配分比のもとに放電制御すれば、さらに三相交流動力電源１からの供給電力の低減が可能となり、電源設備容量の低減や省エネルギー化を実現できる。

また、各実施の形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。さらに、上記各実施の形態には種々の上位，下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。

本発明に係るエレベータ制御装置の一実施の形態を示す構成図。 回生運転時及び力行運転時における運転パターンとエネルギーとの関係を説明する図。 本発明に係るエレベータ制御装置における回生エネルギー備蓄装置の他の項精励を示す図。 従来のエレベータ制御装置の構成図。

符号の説明

１…三相交流動力電源、２…コンバータ、４…インバータ、５…電動機、６…巻上機、７…ロープ、８…乗りかご、９…釣合いおもり、２０…エレベータ制御部、３０…回生エネルギー備蓄装置、３１…回生エネルギー備蓄制御部、３２…備蓄切替部、３３…充放電回路、３４ａ…第１備蓄用切替部、３４ｂ…第２備蓄用切替部、３５ａ…第１の備蓄装置、３５ｂ…第２の備蓄装置、３６，３７…電圧検出器、３８…電流検出器、４０…エネルギー消費用スイッチング素子、４１…エネルギー消費抵抗、４６…温度センサ、４７…記憶装置。

Claims (9)

1. 電動機の回転軸系に巻き掛けたロープの両端に吊下げられた乗りかごと釣合いおもりとが当該かごの所定の積載重量のもとに釣合うように構成され、エレベータの回生運転時に発生するエネルギーを備蓄し、前記エレベータの力行運転時及び停電などの異常発生時に前記備蓄エネルギーを放電し利用するエレベータ制御装置において、
   前記エレベータの主回路母線間に接続された充放電回路と、この充放電回路の出力側に切替手段を介して並列的に接続され、短時間の大電流充放電が可能な第１の備蓄装置及び長時間の充放電が可能な第２の備蓄装置と、前記エレベータの運転状態に応じて前記充放電回路及び前記切替手段を介して前記第１の備蓄装置及び前記第２の備蓄装置の充放電制御を行うエネルギー備蓄制御手段とを備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 請求項１に記載のエレベータ制御装置において、
   前記第１の備蓄装置は、大容量コンデンサで構成され、
   前記第２の備蓄装置は、２次電池で構成され、
   前記エネルギー備蓄制御手段は、前記エレベータの回生運転時、前記充放電回路及び前記切替手段を介して前記第１の備蓄装置の備蓄エネルギーのもとに当該第１の備蓄装置の充電制御を行い、この第１の備蓄装置の備蓄エネルギーが予め定める所定のエネルギー値以上に備蓄された場合、前記切替手段を介して前記第２の備蓄装置の充電制御を行うことを特徴とするエレベータ制御装置。
3. 請求項２に記載のエレベータ制御装置において、
   前記第２の備蓄装置の充電制御は、回生運転終了時に発生する回生運転ピークエネルギーを充電し備蓄することを特徴とするエレベータ制御装置。
4. 請求項１に記載のエレベータ制御装置において、
   前記エネルギー備蓄制御手段は、力行運転開始時に必要な急峻な力行運転エネルギーを前記第１の備蓄装置の備蓄エネルギーを短時間放電させて前記前記エレベータの主回路母線間に供給するように前記充放電回路及び前記切替手段を制御し、前記力行運転時の電力ピークカットを行うことを特徴とするエレベータ制御装置。
5. 請求項１又は請求項２に記載のエレベータ制御装置において、
   前記第２の備蓄装置の両端電圧を検出する電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の充電電流を検出する電流検出器と、放電による備蓄エネルギー減少量を記憶する記憶手段とを設け、
   前記エネルギー備蓄制御手段は、前記電圧検出器及び電流検出器の出力から充電状態を検出し、前記第２の備蓄装置の寿命を延長させるために前記第２の備蓄装置の蓄電量の予め定める所定値％〜１００％の範囲で充電制御を繰り返す一方、回生運転時に前記記憶手段に記憶されている放電による備蓄エネルギー減少分に見合うエネルギーを充電することを特徴とするエレベータ制御装置。
6. 請求項１又は請求項２に記載のエレベータ制御装置において、
   前記第２の備蓄装置の両端電圧を検出する電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の充電電流を検出する電流検出器と、前記第２の備蓄装置の備蓄エネルギーを記憶する記憶手段とを設け、
   前記エネルギー備蓄制御手段は、停電などの異常発生時、前記充放電回路及び前記切替手段を介して前記第２の備蓄装置に備蓄されたエネルギーの放電制御を行うとともに、前記電圧検出器及び電流検出器の出力から得られる放電エネルギー量と前記記憶手段に記憶される前記第２の備蓄装置の備蓄エネルギー減少量とを比較し、エレベータが予め異常発生時に向かう目的階までの到達を判断し、到達不可の場合には到達不可通知をエレベータ制御部に送出し、救出運転のために最寄階のサービス階に着床することを促すことを特徴とするエレベータ制御装置。
7. 請求項６に記載のエレベータ制御装置において、
   前記エレベータ制御部は、救出運転のために最寄階のサービス階に着床することを促す通知を受けた場合、エレベータが力行運転か回生運転かを判断し、力行運転と判断した時、運転方向を回生運転に変更し、最寄階のサービス階に着床させる運転制御を行うことを特徴とするエレベータ制御装置。
8. 請求項１又は請求項２に記載のエレベータ制御装置において、
   前記第１の備蓄装置の両端電圧を検出する電圧検出器を設け、
   前記エネルギー備蓄制御手段は、エレベータの力行運転時、前記充放電回路及び前記切替手段を介して前記第１の備蓄装置に備蓄されたエネルギーの放電制御を行う一方、前記電圧検出器の出力から前記第１の備蓄装置の備蓄エネルギー値が予め定める所定のエネルギー値以下まで低下した場合、前記充放電回路及び前記切替手段を介して前記第２の備蓄装置を充電制御し、力行運転時の電力ピークカットを行うことを特徴とするエレベータ制御装置。
9. 請求項１又は請求項２に記載のエレベータ制御装置において、
   前記第１の備蓄装置の両端電圧を検出する第１の電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の両端電圧を検出する第２の電圧検出器と、前記第２の備蓄装置の充電電流を検出する電流検出器とを設け、
   前記エネルギー備蓄制御手段は、前記第１の備蓄装置及び第２の備蓄装置の最大備蓄エネルギーを１００％とした場合、力行運転時又は異常発生時に前記第１の備蓄装置の備蓄エネルギーが７０％まで減少するように放電制御し、異常発生時の最寄階の救出運転に６９％から予め定める所定のエネルギー値％まで減少するように放電制御することを特徴とするエレベータ制御装置。

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