JP2005324887A - Control device of hybrid drive type elevator - Google Patents
Control device of hybrid drive type elevator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005324887A JP2005324887A JP2004142404A JP2004142404A JP2005324887A JP 2005324887 A JP2005324887 A JP 2005324887A JP 2004142404 A JP2004142404 A JP 2004142404A JP 2004142404 A JP2004142404 A JP 2004142404A JP 2005324887 A JP2005324887 A JP 2005324887A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power storage
- elevator
- power
- voltage
- storage device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Elevator Control (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回生エネルギーを利用してエレベータ(乗りかご)を駆動するハイブリッド駆動型エレベータの制御装置に係り、特にエレベータの運転状態に応じた蓄電装置の有効的な使用方法に関する。 The present invention relates to a hybrid drive type elevator control device that drives an elevator (car) using regenerative energy, and more particularly to an effective method of using a power storage device in accordance with the operating state of the elevator.
一般に、エレベータでは、電動機(巻上げ機)の回転軸に巻き掛けられたロープの両端に乗りかごとカウンタウェイトが吊り下げられ、上記電動機の回転によりロープを介して乗りかごがカウンタウェイトと反対方向につるべ式に昇降動作する。 In general, in an elevator, a car and a counterweight are suspended from both ends of a rope wound around a rotating shaft of an electric motor (winding machine), and the car is moved in the opposite direction to the counterweight through the rope by the rotation of the electric motor. It moves up and down like a vine.
ここで、例えば乗りかごが昇降路の下方向に動く場合に、そのときの乗りかごの荷重がカウンタウェイトより重ければ、動力を必要としないため、電動機が発電機として機能することになり、回生エネルギーが生じる。また、乗りかごが上方向に動く場合に、そのときの乗りかごの荷重がカウンタウェイトより軽ければ、動力を必要としないため、回生エネルギーが生じる。 Here, for example, when the car moves downward in the hoistway, if the load of the car at that time is heavier than the counterweight, no power is required, so the motor functions as a generator, and the regeneration Energy is generated. Further, when the car moves upward, if the load on the car at that time is lighter than the counterweight, no power is required, so regenerative energy is generated.
このように、動力を必要とせずに乗りかごを運転することを「回生運転」と呼び、そのときに乗りかごが移動する方向を「回生方向」と呼ぶ。また、その逆に、動力を必要する運転を「力行運転」と呼び、そのときに乗りかごが移動する方向を「力行方向」と呼んでいる。 Driving the car without requiring power in this way is called “regenerative operation”, and the direction in which the car moves at that time is called “regenerative direction”. On the other hand, an operation that requires power is called “powering operation”, and the direction in which the car moves at that time is called “powering direction”.
ところで、近年の省電力化の要求に伴い、上述した回生運転時に生じる電力つまり回生エネルギーを例えば大容量のコンデンサなどからなる蓄電装置に蓄えておき、次の力行運転時に上記蓄電装置に蓄えた回生エネルギーを利用して乗りかごを運転するハイブリッド駆動型のエレベータが考えられている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, with the recent demand for power saving, the power generated during the regenerative operation, that is, regenerative energy, is stored in a power storage device such as a large-capacity capacitor, for example, and the regenerative power stored in the power storage device during the next powering operation is stored. A hybrid drive type elevator that uses energy to drive a car is considered (for example, see Patent Document 1).
このようなハイブリッド駆動型のエレベータでは、蓄電装置を有効に使用することが、商用電源の省電力化を実現する上で重要であると共に、蓄電装置の寿命を延ばすためにも重要となる。 In such a hybrid drive type elevator, it is important to effectively use the power storage device in order to realize power saving of the commercial power supply and also to extend the life of the power storage device.
蓄電装置としては、例えばニッケル水素電池や、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などの2次電池や、電気2重層コンデンサといった大容量キャパシタなどが用いられる。通常、所望の電圧や電力量を得るため、複数の蓄電装置を直列または並列接続して構成する。蓄電装置の基本単位を、ここでは2次電池を使用することを想定して、単セルと表現する。蓄電装置がn個の単セルを直列に接続されているものとする。蓄電装置への充放電電圧はn直列された両端に対して管理されるため、理想的には各セルに対し、均一な電力が蓄電され、また均一に放電されることになる。 As the power storage device, for example, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery or a lithium polymer battery, or a large capacity capacitor such as an electric double layer capacitor is used. Usually, in order to obtain a desired voltage and electric energy, a plurality of power storage devices are connected in series or in parallel. Here, the basic unit of the power storage device is expressed as a single cell on the assumption that a secondary battery is used. The power storage device is assumed to have n single cells connected in series. Since the charge / discharge voltage to the power storage device is managed for both ends connected in series, ideally, uniform power is stored in each cell and discharged uniformly.
ところが、実際は蓄電装置の各セルの間に内部抵抗の固体差や、周囲の温度に差が生じてしまうことから充放電が均一に行われず、充放電を繰り返すうちに各々のセル間に電圧ばらつきや温度ばらつきが生じてしまう。 However, in actuality, there is a difference in internal resistance between the cells of the power storage device and the ambient temperature, so charging / discharging is not performed uniformly. And temperature variations will occur.
多数のセルを用いて構成される蓄電装置において、各セルの電圧ばらつきや温度ばらつきが発生すると、充放電効率に影響する。極端に電圧が低いセルなどが現れると、蓄電装置全体としては放電を行う状況で逆充電状態に入る場合なども生じ、著しい出力低下や寿命短縮を引き起こしてしまう。このため、セル間の電圧ばらつきや温度ばらつきがある一定値以上になると、一旦、力行運転や回生運転による充放電を停止し、蓄電装置の容量を均一化しながら各セル間のばらつきを整える運転を行っていた。
上述したように、複数の2次電池などからなる蓄電装置を備えたハイブリッド駆動型のエレベータにおいて、蓄電装置を効率良く使用するために様々な制御が行われている。しかしながら、エレベータの運転オペレーションと連携して、その性能を最大限に引き出すような制御は考えられておらず、通常は、予め製造メーカ側で標準的に設定した性能の範囲内で使用している。 As described above, in a hybrid drive type elevator including a power storage device including a plurality of secondary batteries, various controls are performed in order to use the power storage device efficiently. However, control that maximizes its performance in cooperation with the operation operation of the elevator is not considered, and it is usually used within the range of performance set in advance by the manufacturer as standard. .
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、エレベータ運転環境の下で蓄電装置を有効に使用して商用電源の省電力化を実現できるハイブリッド駆動型エレベータの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a control device for a hybrid drive type elevator that can effectively use a power storage device under an elevator operation environment to realize power saving of a commercial power supply. Objective.
本発明のハイブリッド駆動型エレベータの制御装置は、エレベータの乗りかごの回生運転時に電力供給ラインに発生する電力を蓄え、力行運転時にその蓄えた電力を上記電力供給ラインに供給する蓄電手段と、この蓄電手段の充放電を制御する蓄電制御手段と、上記エレベータの運転状態を検出する運転検出手段と、上記蓄電手段の状態を検出する蓄電状態検出手段と、上記エレベータの運転状態に応じて上記蓄電手段の性能を最大限に引き出すべく、上記運転検出手段から得られる上記エレベータの運転状態を示す情報および上記蓄電状態検出手段から得られる上記蓄電手段の状態を示す情報に基づいて、所定時間毎に上記蓄電制御手段による上記蓄電手段の充放電制御に関わる制御パラメータを所定の最適化演算処理により動的に変更する最適化制御手段とを具備して構成される。 The hybrid drive elevator control device according to the present invention stores power generated in the power supply line during regenerative operation of the elevator car and power storage means for supplying the stored power to the power supply line during powering operation, A power storage control means for controlling charging / discharging of the power storage means, an operation detection means for detecting the operation state of the elevator, a power storage state detection means for detecting the state of the power storage means, and the power storage according to the operation state of the elevator Based on the information indicating the operation state of the elevator obtained from the operation detection means and the information indicating the state of the electricity storage means obtained from the electricity storage state detection means in order to maximize the performance of the means, every predetermined time Control parameters related to charge / discharge control of the power storage means by the power storage control means are dynamically changed by a predetermined optimization calculation process. Constituted by and a optimization control means.
このような構成によれば、エレベータの運転状態を示す情報および蓄電手段の状態を示す情報に基づいて、所定時間毎に蓄電手段の充放電制御に関わる制御パラメータが所定の最適化演算処理により動的に変更される。これにより、エレベータ運転環境の下で蓄電手段を有効に使用して商用電源の省電力化を実現できる。 According to such a configuration, based on the information indicating the operation state of the elevator and the information indicating the state of the power storage unit, the control parameter related to the charge / discharge control of the power storage unit is operated by a predetermined optimization calculation process at predetermined time intervals. Will be changed. As a result, it is possible to achieve power saving of the commercial power source by effectively using the power storage means under the elevator operating environment.
また、上記構成において、上記最適化手段は、一定時間内における上記エレベータの運転状態に対し、少なくとも上記蓄電手段の充電電流リミッタ、放電電流リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧の各パラメータ値を順次変化させて、力行運転時に上記蓄電手段からの放電電力が最大となり、かつ、回生運転時に上記蓄電手段への蓄電電力が最大となる組合せを求めることを特徴とする。 Further, in the above configuration, the optimization means sequentially sets at least parameter values of a charge current limiter, a discharge current limiter, a discharge start voltage, and a charge start voltage of the power storage means for the operation state of the elevator within a predetermined time. It is changed to obtain a combination that maximizes the discharge power from the power storage means during power running operation and maximizes the power storage to the power storage means during regenerative operation.
このような構成によれば、充電電流リミッタ、放電電流リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧の各パラメータ値を制御対象とした場合に、一定時間内におけるエレベータの運転状態に対し、これらのパラメータ値を順次変化させて、力行運転時の放電電力および回生運転時の蓄電電力が最大となる組合せが求められる。これにより、回生運転時には蓄電手段に電力を有効に備蓄し、かつ、力行運転時には蓄電手段から電力を有効に供給して電力アシストを行うことができる。 According to such a configuration, when each parameter value of the charge current limiter, the discharge current limiter, the discharge start voltage, and the charge start voltage is set as a control target, these parameter values with respect to the operation state of the elevator within a predetermined time. Are sequentially changed to obtain a combination that maximizes the discharge power during the power running operation and the stored power during the regenerative operation. As a result, it is possible to effectively store power in the power storage means during regenerative operation, and to perform power assist by effectively supplying power from the power storage means during power running operation.
また、上記構成において、上記蓄電手段が複数の2次電池で構成される場合において、上記最適化手段は、さらに、上記各2次電池の電圧ばらつきおよび温度ばらつきがそれぞれ最小となるような組合せを求めることを特徴とする。 Further, in the above configuration, when the power storage unit is configured by a plurality of secondary batteries, the optimization unit further performs a combination that minimizes voltage variation and temperature variation of each secondary battery. It is characterized by seeking.
このような構成によれば、力行運転時に上記蓄電手段からの放電電力が最大となり、かつ、回生運転時に上記蓄電手段への蓄電電力が最大となる組合せに加え、さらに、電圧ばらつきおよび温度ばらつきがそれぞれ最小となるような組合せが求められる。これにより、蓄電手段が複数の2次電池から構成される場合に、これらの2次電池の電圧ばらつきおよび温度ばらつきを抑えて、効率的な充放電制御を行うことができる。 According to such a configuration, in addition to the combination in which the discharge power from the power storage unit is maximized during the power running operation and the power storage power to the power storage unit is maximized in the regenerative operation, the voltage variation and the temperature variation are further increased. A combination that minimizes each is required. As a result, when the power storage means is composed of a plurality of secondary batteries, it is possible to suppress the voltage variation and temperature variation of these secondary batteries and perform efficient charge / discharge control.
また、上記構成において、上記最適化手段による最適化演算処理には、遺伝子アルゴリズムが用いられることを特徴とする。 In the above configuration, a genetic algorithm is used for the optimization calculation processing by the optimization means.
このような構成によれば、遺伝子アルゴリズムにより実時間で有効な最適化演算を行うことができる。 According to such a configuration, it is possible to perform an effective optimization operation in real time using a genetic algorithm.
本発明によれば、蓄電装置を備えたハイブリッド駆動型エレベータにおいて、エレベータの運転状態を示す情報および蓄電装置の状態を示す情報に基づいて、所定時間毎に蓄電装置の充放電制御に関わる制御パラメータを所定の最適化演算処理により動的に変更する構成としたことで、エレベータ運転環境の下で蓄電装置を有効に使用して商用電源の省電力化を実現できる。 According to the present invention, in a hybrid drive type elevator provided with a power storage device, control parameters related to charge / discharge control of the power storage device every predetermined time based on information indicating the operation state of the elevator and information indicating the state of the power storage device Is configured to be dynamically changed by a predetermined optimization calculation process, it is possible to effectively use the power storage device under the elevator operation environment to realize power saving of the commercial power source.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係るハイブリッド駆動型エレベータの制御装置の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control device for a hybrid drive elevator according to an embodiment of the present invention.
このエレベータ10は、所定の駆動電力を受けて回転動作する電動機11と、この電動機11の回転軸に取り付けられて回転するシーブ12と、このシーブ12に巻き掛けられたロープ13の両端に吊り下げられた乗りかご14とカウンタウェイト(釣り合い重り)15などを備える。
The
また、乗りかご14の駆動系として、商用電源16と、この商用電源16の交流電圧を直流電圧に変換する整流器17と、直流電圧のリプルを平滑化する平滑コンデンサ18と、上記直流電圧を可変電圧可変周波数の交流電圧に変換するインバータ19と、このインバータ19により供給される電動機11の電流を検出するインバータ電流検出装置20などを備える。
Further, as a driving system for the
なお、上記商用電源16は三相電源である。この三相電源による交流電圧が整流器17で全波整流され、平滑コンデンサ18にてリプル分が吸収されて直流に平滑化される。この平滑化された直流がインバータ19に与えられ、所定周波数の交流電圧に変換されて電動機11に駆動電力として供給される。
The
このような電力供給により、電動機11が回転駆動され、これに伴いシーブ12が回転し、そこに巻き掛けられたロープ13を介して乗りかご14とカウンタウェイト15が昇降路内をつるべ式に昇降動作する。
With such power supply, the
また、このエレベータ10は、上記乗りかご14の運転速度などを制御するための運転制御装置21を備える。
The
図2に運転制御装置21の構成を示す。この運転制御装置21は、速度指令部22と、速度検出部23と、速度制御部24と、荷重検出スイッチ部25と、荷重信号演算部26と、トルク指令判断部27と、インバータ電流制御部28などから構成される。
FIG. 2 shows the configuration of the
速度指令部22は、図示せぬエレベータ制御盤から電動機11の運転指令を受けて、速度指令値を出力する。速度検出部23は、電動機11の現在の速度を検出する。速度制御部24は、速度指令値と速度検出値との偏差を求め、その偏差をなくすようなトルク指令を出力する。
The
荷重検出スイッチ部25は、乗りかご14の荷重を検出するためのスイッチであり、例えば荷重値に応じて選択的にオン動作する複数のスイッチからなる。荷重信号演算部26は、荷重検出スイッチ部25から出力される荷重信号に基づいてトルク補償値を演算する。
The load
具体的には、上記荷重検出スイッチ部25が3つのスイッチa、b、cから構成されるものとする。スイッチaは乗りかご14の荷重値が所定の積載重量(カウンタウェイト15と釣り合う重量)よりも重いときにONし、スイッチbは乗りかご14の荷重値が上記所定の積載重量のときにONし、スイッチcは乗りかご14の荷重値が上記所定の積載重量よりも軽いときにONする。荷重信号演算部26は、図3に示すように、これらのスイッチa、b、cのそれぞれのON信号に対し、例えば「−10」、「0」、「+10」なるトルク補償値を出力する。
Specifically, it is assumed that the load
トルク指令判断部27は、速度制御部24から出力されたトルク指令値と荷重信号演算部26から出力されたトルク補償値とを加算して得られる最終的なトルク指令値が許容範囲内にあるか否かを判断する。その結果、トルク指令値が許容範囲外であれば、許容範囲内に収めるようにリミッタをかける。
The torque
インバータ電流制御部28は、インバータ電流検出装置20によって検出された電流値とトルク指令判断部27から出力されるトルク指令値とに基づいて、電動機11に流す電流をトルク指令値に合わせて制御する。
Based on the current value detected by the inverter
図1に戻って、このエレベータ10は、上記構成に加え、シーケンス制御装置29を備えると共に、ハイブリッド駆動系として、さらに蓄電装置30、充放電回路31、蓄電制御装置32を備える。
Returning to FIG. 1, the
シーケンス制御装置29は、所定の期間におけるエレベータ(乗りかご14)の起動回数や荷重状態など、エレベータの運転状態を監視している。 The sequence control device 29 monitors the operation state of the elevator, such as the number of times the elevator (car 14) is activated and the load state during a predetermined period.
蓄電装置30は、ハイブリッド駆動型エレベータにおける電力供給手段であり、例えばニッケル水素電池や、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などの2次電池や、電気2重層コンデンサといった大容量キャパシタなどからなり、回生運転時に電力供給ラインに生じる回生エネルギー(電力)を蓄えておき、次の力行運転時に上記蓄えた回生エネルギー(電力)を電力供給ラインに放電することで省電力化を図るものである。
The
充放電回路31は、蓄電装置30に対する充放電を切り替えるための回路である。この充放電回路31は、インバータ19への電力供給ラインである直流母線間に並列に接続される充電用スイッチング素子33および放電用スイッチング素子34、これらのスイッチング素子33,34の共通接続部に接続され、直流電力を平滑化する機能を有する直流リアクトル35などから構成される。
The charge / discharge circuit 31 is a circuit for switching charge / discharge of the
蓄電制御装置32は、直流母線間電圧つまり平滑コンデンサ18の電圧を監視し、その電圧値に基づいて乗りかご14の運転状態が回生運転または力行運転であるかを判断し、その運転状態に応じて充放電回路31を制御して蓄電装置30に対する充放電を行うものである。
The power
具体的には、この蓄電制御装置32は、直流母線間電圧(平滑コンデンサ18の電圧)を検出する電圧検出部41と、充放電回路31を駆動して蓄電装置30に対する充放電を制御する充放電制御部42と、蓄電装置30の電圧を検出する電圧検出部43と、この電圧検出部43によって検出された蓄電装置30の電圧変化を監視する電圧変化監視部44と、電圧指令を出す電圧指令部45と、蓄電装置30に流れ込む電流を検出する電流検出部46などから構成される。
Specifically, the power
また、47は蓄電装置30の温度を検出する温度検出器であり、蓄電装置30に設置されている。
Reference numeral 47 denotes a temperature detector that detects the temperature of the
商用電源16から供給された三相交流電圧は整流器17にて直流電圧に変換された後、インバータ19にて所望の交流電圧に変換されて電動機11に供給される。その際に、乗りかご14が回生運転になると、インバータ19から入力端子側に回生エネルギーが戻されるので、直流母線間電圧は上昇することになる。
The three-phase AC voltage supplied from the
通常のエレベータでは、直流母線間電圧が一定値以上になったときに、インバータ19の入力端子側に設けられたスイッチング素子51を制御して回生抵抗52にてエネルギーを熱消費していた。これに対し、ハイブリッド駆動式エレベータでは、この回生エネルギーを有効利用するために蓄電装置30を備える。
In a normal elevator, when the DC bus voltage becomes equal to or higher than a certain value, the switching
ここで、蓄電装置30を備えたハイブリッド駆動式エレベータにおける回生エネルギーの充電と放電の動作について簡単に説明しておく。
Here, the operation of charging and discharging the regenerative energy in the hybrid drive elevator including the
(a)回生エネルギーの充電動作
上述したように、乗りかご14の回生運転時には、インバータ19から入力端子側に回生エネルギーが戻されるので、平滑コンデンサ18に回生エネルギーが蓄積され、インバータ19への電力供給ラインである直流母線間の電圧は徐々に上昇する。このときの電圧上昇は蓄電制御装置32内の電圧検出部41にて検出される。
(A) Regenerative energy charging operation As described above, during the regenerative operation of the
ここで、蓄電制御装置32では、上記直流母線間の電圧が予め設定された基準値以上となると、電圧指令部45により蓄電装置30への充電に適した電圧となるまで降圧してから、充放電回路31内の充電用スイッチング素子33をONして蓄電装置30に充電を行う。
Here, in the power
このときの蓄電装置30の電圧変化は電圧検出部43を通じて電圧変化監視部44にて監視され、電圧指令部45に与えられる。この際、蓄電装置30に流れ込む電流を電流検出部46にて検出し、充放電制御部42にて充電電流を制御する。これにより、回生エネルギーを蓄電装置30に蓄えることが可能となる。
The voltage change of the
(b)回生エネルギーの放電動作
乗りかご14の力行運転時には、平滑コンデンサ18で平滑化された直流がインバータ19に供給されるので、インバータ19への電力供給ラインである直流母線間電圧は停止時よりも降下する。このときの電圧降下は蓄電制御装置32内の電圧検出部41にて検出される。
(B) Regenerative energy discharging operation During powering operation of the
蓄電制御装置32では、上記直流母線間電圧が予め設定された基準値よりも下がると、電圧指令部45にて設定された目標値まで蓄電装置30の電圧を昇圧して直流母線間電圧に突き合わせることで、充放電回路31内の放電用スイッチング素子34をONして蓄電装置30に蓄積された回生エネルギーを電力供給ラインへ放電する。この際、蓄電装置30から流れ出す電流を電流検出部46にて検出し、充放電制御部42にて放電電流を制御する。
In the power
ところで、蓄電装置30の容量は有限であるため、エレベータ10の運転に対し効率良く充放電を行い、かつ、蓄電装置30の寿命を損なわない制御が求められる。そこで、本実施形態では、エレベータ10の運転状態に合わせて蓄電装置30の充放電制御を動的に変更可能とする最適化制御装置60を備える。
By the way, since the capacity | capacitance of the
図4は最適化制御装置60の入力パラメータと出力パラメータとの関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the input parameters and the output parameters of the
最適化制御装置60は、エレベータ10の運転状態を示す情報、蓄電装置30の状態を示す情報を入力し、これらの入力情報を元に例えば遺伝的アルゴリズムなどを用いた最適化演算処理を行って、蓄電装置30の充放電制御に関わる制御パラメータを最適化するものである。
The
上記エレベータ10の運転状態を示す情報としては、少なくとも、乗りかご14の起動回数を示す起動頻度情報IN1、乗りかご14の積載荷重を示す荷重情報IN2、電動機11のトルク情報IN3、電力供給ラインである直流母線間の電圧情報IN4が含まれ、これらがエレベータ運転状態を表す入力パラメータとして最適化制御装置60に与えられる。
The information indicating the operation state of the
起動頻度情報IN1および荷重情報IN2はシーケンス制御装置29から出力され、トルク情報IN3は運転制御装置21から出力される。直流母線間電圧情報IN4は、電圧検出部41から出力される。このうち、荷重情報IN2は、インバータ電流検出装置20によって測定される電動機11の電流値や、乗りかご14の床面に設置した荷重検出スイッチ部25からの信号であっても良い。
The activation frequency information IN1 and the load information IN2 are output from the sequence control device 29, and the torque information IN3 is output from the
また、上記蓄電装置30の状態を示す情報として、少なくとも、蓄電装置30を電圧変動(電圧ばらつき)を示す電圧情報IN5、温度変動(温度ばらつき)を示す温度情報IN6、電流変動(充放電電流値)を示す電流情報IN7が含まれ、これらが蓄電状態を表すパラメータとして最適化制御装置60に与えられる。
Further, as information indicating the state of the
電圧情報IN5は電圧変化監視部44から出力され、温度情報IN6は温度検出器47から出力され、電流情報IN7は電流検出部46から出力される。
The voltage information IN5 is output from the voltage
さらに、日時、曜日、時間帯などのカレンダ情報IN8と、予め蓄電装置30の性能などに応じて設定された蓄電装置30の電圧上限値および下限値、温度上限値および下限値などの固定パラメータIN9が外部から最適化制御装置60に対して与えられる。蓄電装置30は、電圧、温度とも、常に上記固定パラメータIN9にて設定された電圧と温度の上限値と下限値の範囲内で使用されることが前提となる。
Further, calendar information IN8 such as date, day of the week, time zone, etc., and fixed parameters IN9 such as voltage upper limit value and lower limit value, temperature upper limit value and lower limit value of
ここで、本実施形態では、制御対象(充放電制御に関わる制御パラメータ)として、蓄電装置30の充電電流リミッタ、放電電流リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧を制御する場合を想定する。
Here, in the present embodiment, it is assumed that the charge current limiter, the discharge current limiter, the discharge start voltage, and the charge start voltage of the
図中のOUT1,OUT2は充電電流と放電電流のリミッタ、OUT3,OUT4は充電開始電圧値と放電開始電圧値を設定するための信号であり、それぞれ最適化制御装置60によって最適化されて充放電制御部42、電圧指令部45に出力される。なお、OUT5はリフレッシュ運転指令、OUT6は寿命推定運転指令であり、それぞれ運転制御装置21に出力される。
In the figure, OUT1 and OUT2 are charge current and discharge current limiters, and OUT3 and OUT4 are signals for setting the charge start voltage value and the discharge start voltage value, which are optimized by the
図5は最適化制御装置60によって実行される最適化演算処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of optimization calculation processing executed by the
まず、ある一定時間内における乗りかご14の起動頻度、そのときの運転状態(力行運転/回生運転)によって変動する直流母線間電圧、乗りかご14内の積載荷重の変動、電動機11のトルク変動に着目して、エレベータ10の運転状態を検出する(ステップS11)。
First, the frequency of starting the
具体的には、シーケンス制御装置29から起動頻度情報IN1および荷重情報IN2を取得して乗りかご14の起動頻度、乗りかご積載荷重の変動を検出し、また、運転制御装置21からトルク情報IN3を取得して電動機11のトルク変動を検出する。さらに、蓄電制御装置32の電圧検出部41から直流母線間電圧情報IN4を取得することにより、直流母線間電圧の変動を検出する。
Specifically, the activation frequency information IN1 and the load information IN2 are acquired from the sequence control device 29 to detect the activation frequency of the
ここで、上記エレベータ10の運転状態(起動頻度、直流母線間電変動、乗りかご積載荷重変動、トルク変動)に対し、蓄電装置30の充電リミッタ、放電リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧の各パラメータ値を任意の値に定めて、蓄電装置30の充放電を行い(ステップS12)、一定時間内における蓄電装置30の状態を検出する(ステップS13)。
Here, each of the charge limiter, the discharge limiter, the discharge start voltage, and the charge start voltage of the
具体的には、電流検出部46から電流情報IN7を取得することにより、蓄電装置30の充電電流および放電電流の値を検出する。さらに、蓄電装置30が例えば複数の2次電池で構成されていた場合には、電圧変化監視部44から電圧情報IN5、温度検出器47から温度情報IN6を取得することにより、各2次電池の電圧ばらつき、温度ばらつきを検出する。
Specifically, by acquiring the current information IN7 from the
次に、この一定時間内におけるエレベータ運転状態に対し、充電リミッタ、放電リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧の各パラメータ値を順次変化させて、力行運転時に蓄電装置30からの放電電力が最大となり、かつ、回生運転時に蓄電装置30への蓄電電力が最大となる組合せを求めていく(ステップS14)。さらに、上述したように蓄電装置30が複数の2次電池で構成されていた場合には、電圧ばらつきおよび温度ばらつきがそれぞれ最小となるような組合せを求める。
Next, the parameter values of the charge limiter, the discharge limiter, the discharge start voltage, and the charge start voltage are sequentially changed with respect to the elevator operation state within the predetermined time, and the discharge power from the
この場合、固定パラメータIN9に示される蓄電装置30の電圧上限値、下限値、温度上限値、下限値の範囲内で上記組合せが求められる。また、その際にカレンダ情報IN8に基づいて、日時、曜日、時間帯などによる重み付けを加えることでも良い。
In this case, the above combination is obtained within the range of the voltage upper limit value, lower limit value, temperature upper limit value, and lower limit value of
次に、ある一定時間内おける乗りかご14の起動頻度、直流母線間電圧、乗りかご積載荷重、トルクが変化した条件下で(ステップS15のYes)、上記同様にして、力行運転時に蓄電装置30からの放電電力が最大となり、かつ、回生運転時に蓄電装置30への蓄電電力が最大となり、さらに、電圧ばらつきおよび温度ばらつきがそれぞれ最小となるように、上記蓄電装置30に対する充電リミッタ、放電リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧の各パラメータ値をチューニングする(ステップS11〜S14)。
Next, the
このような操作を繰り返すことで、蓄電装置30の充放電制御に関わる制御パラメータとして、充電リミッタ、放電リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧の各値を所定時間単位で区切った運転区間毎に最適化することができる。このようして最適化された制御パラメータに従って蓄電装置30を充放電制御することで、エレベータ運転環境の下で蓄電装置30を有効に使用して商用電源16の省電力化を実現できる。
By repeating such operations, the control parameters related to the charge / discharge control of the
なお、上記のような最適化演算処理には、遺伝子アルゴリズム(GA:Genetic Algorithm)を用いることができる。遺伝子アルゴリズムとは、ある問題に対する最適な解を求めるための手法の1つとして知られており、解を「遺伝子」という形で表現し、自然淘汰を繰り返すことで、最適な解を導き出すものである。このような遺伝子アルゴリズムを用いて、各パラメータ値に遺伝的な処理を加えながら最適な解を求めていくことで、実時間で有効な最適化演算を行うことができる。 In addition, a genetic algorithm (GA) can be used for the above optimization calculation processing. A genetic algorithm is known as one of the methods for finding the optimal solution for a problem. It expresses the solution in the form of “gene” and repeats natural selection to derive the optimal solution. is there. By using such a genetic algorithm and obtaining an optimal solution while applying genetic processing to each parameter value, it is possible to perform an effective optimization operation in real time.
また、この遺伝子アルゴリズムに限らず、パラメータ値を最適化するための演算手法であれば、どのような演算手法を用いても良い。 In addition to this genetic algorithm, any calculation method may be used as long as it is a calculation method for optimizing parameter values.
また、エレベータ10の運転状態を示す情報として、起動頻度、直流母線間電変動、乗りかご積載荷重変動、トルク変動の各情報を例にして説明したが、その他の情報を含ませても良い。同様に、蓄電装置30の状態を示す情報にしても、電圧ばらつき、温度ばらつき、充電電流値および放電電流値以外の情報を含ませても良い。
In addition, as the information indicating the operation state of the
さらに、制御対象となるパラメータ値についても、蓄電装置30の充電電流リミッタ、蓄電池放電電流リミッタ、放電開始電圧、充電開始電圧以外の情報を含ませるようにしても良い、
要するに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Furthermore, the parameter value to be controlled may include information other than the charging current limiter, the storage battery discharge current limiter, the discharge start voltage, and the charge start voltage of the
In short, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
11…電動機、12…シーブ、13…ロープ、14…乗りかご、15…カウンタウェイト、16…商用電源、17…整流器、18…平滑コンデンサ、19…インバータ、20…インバータ電流検出装置、21…運転制御装置、22…速度指令部、23…速度検出部、24…速度制御部、25…荷重検出スイッチ部、26…荷重信号演算部、27…トルク指令判断部、28…インバータ電流制御部、30…蓄電装置、31…充放電回路、32…蓄電制御装置、33…充電用スイッチング素子、34…放電用スイッチング素子、35…直流リアクトル、41…電圧検出部、42…充放電制御部、43…電圧検出部、44…電圧変化監視部、45…電圧指令部、46…電流検出部、51…スイッチング素子、52…回生抵抗、60…最適化制御装置、IN1…起動頻度情報、IN2…荷重情報、IN3…トルク情報、IN4…直流母線間電圧情報、IN5…電圧情報、IN6…温度情報、IN7…電流情報、IN8…カレンダ情報、IN9…固定パラメータ、OUT1…充電電流リミッタ、OUT2…放電電流リミッタ、OUT3…充電開始電圧値、OUT4…リフレッシュ運転指令、OUT6…寿命推定運転指令。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この蓄電手段の充放電を制御する蓄電制御手段と、
上記エレベータの運転状態を検出する運転検出手段と、
上記蓄電手段の状態を検出する蓄電状態検出手段と、
上記エレベータの運転状態に応じて上記蓄電手段の性能を最大限に引き出すべく、上記運転検出手段から得られる上記エレベータの運転状態を示す情報および上記蓄電状態検出手段から得られる上記蓄電手段の状態を示す情報に基づいて、所定時間毎に上記蓄電制御手段による上記蓄電手段の充放電制御に関わる制御パラメータを所定の最適化演算処理により動的に変更する最適化制御手段と
を具備したことを特徴とするハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。 Power storage means for storing power generated in the power supply line during regenerative operation of the elevator car, and supplying the stored power to the power supply line during powering operation;
Power storage control means for controlling charging / discharging of the power storage means;
Driving detection means for detecting the driving state of the elevator;
A power storage state detecting means for detecting the state of the power storage means;
In order to maximize the performance of the power storage means according to the operation state of the elevator, information indicating the operation state of the elevator obtained from the operation detection means and the state of the power storage means obtained from the power storage state detection means And an optimization control unit that dynamically changes a control parameter related to charge / discharge control of the power storage unit by the power storage control unit by a predetermined optimization calculation process based on the information indicated. A control device for a hybrid drive elevator.
上記最適化手段は、さらに、上記各2次電池の電圧ばらつきおよび温度ばらつきがそれぞれ最小となるような組合せを求めることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。 In the case where the power storage means is composed of a plurality of secondary batteries,
3. The control apparatus for a hybrid drive type elevator according to claim 2, wherein the optimization means further obtains a combination that minimizes voltage variation and temperature variation of each of the secondary batteries.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004142404A JP2005324887A (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | Control device of hybrid drive type elevator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004142404A JP2005324887A (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | Control device of hybrid drive type elevator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005324887A true JP2005324887A (en) | 2005-11-24 |
Family
ID=35471542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004142404A Pending JP2005324887A (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | Control device of hybrid drive type elevator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005324887A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009123094A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 株式会社明電舎 | Power assist device |
CN102112383A (en) * | 2008-08-01 | 2011-06-29 | 通力股份公司 | Arrangement and method in connection with a transport system |
JP2012501933A (en) * | 2008-09-04 | 2012-01-26 | オーチス エレベータ カンパニー | Power management from multiple sources based on elevator usage patterns |
JP5882429B1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-09 | 東芝エレベータ株式会社 | Power supply |
JP2017127099A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | ファナック株式会社 | Machine learner for learning values of resistance regeneration starting voltage and resistance regeneration stopping voltage, motor controller, motor control system and machine learning method |
CN113811411A (en) * | 2019-06-27 | 2021-12-17 | 喜利得股份公司 | Method for operating a machining tool and machining tool |
-
2004
- 2004-05-12 JP JP2004142404A patent/JP2005324887A/en active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009123094A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 株式会社明電舎 | Power assist device |
JP2009247127A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Meidensha Corp | Power assist unit |
GB2471436A (en) * | 2008-03-31 | 2010-12-29 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Power assist device |
CN101981799A (en) * | 2008-03-31 | 2011-02-23 | 株式会社明电舍 | Power assist device |
GB2471436B (en) * | 2008-03-31 | 2013-02-13 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Power assist device |
US8598738B2 (en) | 2008-03-31 | 2013-12-03 | Meidensha Corporation | Power assist device |
CN102112383A (en) * | 2008-08-01 | 2011-06-29 | 通力股份公司 | Arrangement and method in connection with a transport system |
JP2012501933A (en) * | 2008-09-04 | 2012-01-26 | オーチス エレベータ カンパニー | Power management from multiple sources based on elevator usage patterns |
JP5882429B1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-09 | 東芝エレベータ株式会社 | Power supply |
JP2017127099A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | ファナック株式会社 | Machine learner for learning values of resistance regeneration starting voltage and resistance regeneration stopping voltage, motor controller, motor control system and machine learning method |
CN113811411A (en) * | 2019-06-27 | 2021-12-17 | 喜利得股份公司 | Method for operating a machining tool and machining tool |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6471013B2 (en) | Apparatus for controlling charging and discharging of supplemental power supply of an elevator system | |
JP4347982B2 (en) | Elevator control device | |
US7869913B2 (en) | Vehicle-use electric generator apparatus | |
JP5240685B2 (en) | elevator | |
JP4302847B2 (en) | Elevator control device | |
JP5805297B2 (en) | Elevator equipment | |
JP2005324887A (en) | Control device of hybrid drive type elevator | |
JP3577543B2 (en) | Control device for multiple elevators | |
JP2005089096A (en) | Elevator control device | |
JP6015690B2 (en) | Elevator control device | |
JP2012254838A (en) | Electric power source device for crane device | |
JP5623558B2 (en) | Elevator control device | |
JP5386457B2 (en) | Power regeneration device | |
CN112118983A (en) | Power supply system | |
JP2013142018A (en) | Control device of hybrid drive type elevator | |
JP4402409B2 (en) | Elevator control device | |
JP5173124B2 (en) | Elevator control device | |
JP5839873B2 (en) | Control device for hybrid drive elevator | |
JP4495003B2 (en) | Railway vehicle power storage device warm-up method and apparatus | |
JP2017112734A (en) | Battery control system | |
JP5772118B2 (en) | Lifting device drive system and non-powered lifting device including the same | |
JP4556989B2 (en) | Fuel cell power supply | |
JP2005102410A (en) | Control unit of elevator | |
JP2002348057A (en) | Elevator control device | |
JP2005324888A (en) | Control device of hybrid drive type elevator |