JP2012197166A - 電動車両用充電機能を有するエレベータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータ運転時に生成される回生電力を、簡潔な構成によって電動車両に搭載されたバッテリの充電機能を有するエレベータシステムを提供する。
【解決手段】インバータ装置と、インバータ装置によって駆動されるモータを含む巻上機と、インバータ装置の中間部に接続され、中間部における直流電圧値とは異なる値の電圧を出力する直流電圧変換装置を備える。また、直流電圧変換装置の出力に接続され、モータによる回生電力を蓄電する第１のバッテリと、第１のバッテリから出力される直流電力を電気自動車に搭載された駆動用の第２のバッテリに給電するための電気インターフェイスを備える。第１のバッテリの電圧値は第２のバッテリの充電に適合し、第１の直流電圧変換装置の出力電圧値は第１のバッテリの充電に適合する。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、エレベータ運転時に生成される回生電力を利用した電動車両用充電機能を有するエレベータシステムに関する。

従前は、商用交流電力によって直接エレベータの巻上機のモータを駆動していたが、滑らかな始動および停止ができないため乗り心地の向上が求められていた。エレベータの乗り心地向上のニーズと、電力用半導体素子の性能向上および制御技術の進展によって、近年では商用交流電力を一旦直流電力に変換し、所定の速度パターンに合うように、直流電力を巻上機のモータを駆動する交流電力に再変換する制御が行われている。

ロープ式エレベータの駆動系における電力の流れとして大別して２つのパターンがあり、商用電源から巻上機のモータに電力供給する流れの他、巻上機のモータが発電機として動作し発電された電力が制御装置に帰ってくる流れも存在する。

この２つの流れを左右する条件は、乗りかごの積載重量と乗りかごの走行方向である。通常、ロープ式エレベータは、乗りかごの巻上機を介して反対側に釣り合い重りを吊り下げており、釣り合い重りの重量を、乗りかごに定格積載重量の５０％が積載されたときに釣り合う重量としている。したがって、乗りかごに定格積載重量の５０％を超える重量の搭乗者、荷物が積載された状態で乗りかごを上昇させるためには商用電源からの電力供給が必要となる。一方、乗りかごに定格積載重量の５０％未満の重量の搭乗者、荷物が積載された状態で乗りかごが上昇する場合には、釣り合い重り側が下がろうとする力が勝るため、巻上機のモータは発電機として動作し発電された電力が巻上機のモータの駆動回路に戻ってくる。巻上機のモータの駆動回路に戻ってくる回生電力によって、モータの駆動回路に過大な電圧が印加され、駆動回路が故障することもある。巻上機のモータで発電された電力を商用電源に回生し、他のエレベータに利用する方法が実用化されている。また、特許文献１には、風力発電で蓄えた電力を用いて駐車場内の空気を外部に排気する発明が開示されている。

巻上機のモータで発電された電力を商用電源に回生する場合には問題点がある。巻上機のモータで発電された電気にはスパイク状の高周波が重畳しており、そのままでは商用電力に適合しない。大規模建物では、建物内部に変電設備を備えているおり、変電設備が巻上機のモータで発電された電気の高周波成分を濾波することによって電源品質が高められるが、中小建物では、変電設備を備えていない場合が多く、巻上機のモータで発電された電力を商用電源に回生することができない場合が多い。このため、変電設備を備えていない建物に設置されたエレベータ装置では、巻上機のモータで発電された電力を、抵抗を用いて熱エネルギーとして廃棄している。

一方、地球の温暖化が急速に進展し、低酸素社会を目指す動きが地球規模で存在し、化石燃料のみをエネルギー源とする自動車等の車両に代えて、電気エネルギーを少なくとも一部のエネルギー源とする電動車両の開発競争が展開されている。電気自動車等の電動車両の普及のためには、駆動用バッテリの利用効率をいかにして上げるかが課題となっているが、同時に、駆動用バッテリを充電する設備の普及、拠点数の増加が必要である。変電設備がない建物に設置されたエレベータで生成され、従来は抵抗を用いて熱エネルギーとして廃棄していた回生電力を、簡易な構成で電動車両の駆動用バッテリを充電することができれば、駆動用バッテリを充電する設備の普及、拠点数の増加させることができる。

特開２００３−３１４０７４号公報

本発明は、エレベータ運転時に生成される回生電力を、簡潔な構成によって電動車両に搭載されたバッテリの充電機能を有するエレベータシステムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態による電動車両用充電機能を有するエレベータシステムは、入力された商用交流電力を整流する整流回路部と、整流回路部からの出力を直流に平滑化する平滑回路部と、平滑回路部によって生成された直流電力をエレベータの駆動用交流電力に変換し出力する駆動回路部とを含むインバータ装置を備える。また、システムは、インバータ装置から出力されるエレベータ駆動用交流電力によって動作するモータを含み、エレベータの乗りかごを昇降させる巻上機と、インバータ装置の平滑回路部に接続され、平滑回路部における直流電圧値とは異なる値の電圧を出力する直流電圧変換装置とを備える。さらに、システムは、直流電圧変換装置の出力に接続され、モータが電力回生動作時に生成するエネルギーを蓄電する少なくとも１つの第１のバッテリと、第１のバッテリから出力される直流電力を、電気エネルギーを少なくとも一部のエネルギー源として走行する車両に搭載され車両を駆動するための第２のバッテリに給電するための電気インターフェイスとを備える。第１のバッテリの電圧値は、第２のバッテリの充電に適合し、第１の直流電圧変換装置の出力電圧値は第１のバッテリの充電に適合する。

第１の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 インバータ装置の概念的な機能ブロック図である。 回生電力による弊害を除去するための構成例である。 第２の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 実施形態に用いられる直流電圧変換装置の構成例である。 第３の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第４の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第５の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第６の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第７の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第８の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第９の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第１０の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第１１の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第１２の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。 第１３の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図である。

以下、適宜、図面を参照しながら本発明の一例としての実施形態の説明を行う。尚、それぞれの図において、同一の部分または対応する部分には同一の参照符号を付すとともに、重複した説明は省略する。また、添付する図面は、それぞれの実施形態に関連する機能要素と、それらの関連を示すものであって、構成要素の物理的配置あるいは物理的構成を表すものではない。

（第１の実施形態）
図１ないし図３を参照しながら第１の実施形態の説明を行う。図１に第１の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。電動車両用充電機能を有するエレベータシステムは、エレベータ装置１００を含む。ここで、本願において電動車両は、電気エネルギーを少なくとも一部のエネルギー源として走行する車両を意味する。電動車両には、例えば、電気エネルギーのみによって走行する電気自動車等の車両、および化石燃料等の燃料をエネルギー源として動作するエンジンと電気エネルギーをエネルギー源として動作するモータを併用して走行する、いわゆるハイブリッド車両等が含まれる。以降の説明においては、便宜上、電動車両の代表として電気自動車を想定するが、本願における充電対象を電気自動車のバッテリに限定するものではない。エレベータ装置１００は、１つの乗りかご１０２を含む。乗りかご１０２を収容する乗りかご枠は、図示しないメインロープを介して、巻上機１０４によって昇降路を走行する。巻上機１０４は、巻上機１０４に備えられた誘導モータ等のモータによって回動する。巻上機１０４のモータは、駆動装置である第１のインバータ装置１０６によって駆動される。第１のインバータ装置１０６は、その出力が、乗りかご１０２が滑らかに走行するような電圧になるように、制御装置１０８によって制御される。制御装置１０８は、第１のインバータ装置１０６の制御の他、乗りかご１０２の走行に関わる事項に関する制御および指示、および乗りかご１０２、乗り場、エレベータ装置１００の外部からの情報を受け取る役割も担う。制御装置１０８は、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭまたは磁気記憶装置等のハードウェア資源と、エレベータ制御に必要なソフトウェアを含む、いわゆる組み込みシステムによって実装することができる。第１のインバータ装置１０６および制御装置１０８には電力会社等から供給される商用電源１１０から商用交流電力が供給される。

図２に、インバータ装置の概念的な機能ブロック図を示す。インバータ装置の一次側には、一定の周波数および一定の電圧の交流電力、例えば商用交流電力が入力される。エレベータ装置１００のインバータ装置１０６には、多くの場合、３相の商用交流電力が入力される。整流回路２０２は、ダイオードから構成され、入力された交流を整流する。エレベータ装置１００のインバータ装置１０６の整流回路２０２には、多くの場合、３対のダイオードが用いられ、入力された３相交流は全波整流される。平滑回路２０４は、コンデンサを含み、整流回路２０２から出力される脈流を直流に変換する。インバータ装置に、例えば実効値が２００ボルトの交流が入力されると、平滑回路２０４のＰ−Ｓ間の電圧は、約２８０ボルトの直流電圧となる。インバータ回路２０６は、平滑回路２０４から入力される直流を、可変の電圧、可変の周波数の交流に変換する。インバータ回路２０６は、平滑回路２０４から入力される直流をエレベータの駆動用交流電力に変換し二次側に出力する駆動回路の機能を担う。インバータ回路２０６は複数対のスイッチング素子からなり、スイッチング素子は制御回路１０８からの制御信号によってオン、オフする。３相の交流電力に変換する場合には、３対のスイッチング素子が用いられる。スイッチング素子としては、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタ、ＩＧＢＴ等が用途に応じて用いられる。インバータ回路２０６の制御方法には多様な形態があるが、例えば、１００ｋＨｚ程度の周波数のパルスを出力させ、出力パルスの極性、およびパルス幅または振幅を変化させる。このような制御によって巻上機１０４のモータの回動を細かく動作させ、乗りかご１０２を滑らかに走行させることができる。

前述したように、乗りかご１０２が所定の条件で昇降する際に、巻上機１０４のモータの固定子に電力を供給しなくとも、巻上機の負荷である乗りかご１０２および釣合重りによって回転子が回動することによってモータが発電機として動作する状態が発生する。すなわち、回生電力が生成される。生成された回生電力はインバータ装置１０６の平滑回路２０４に戻り、平滑回路２０４のコンデンサを充電しようとする。この結果、コンデンサにコンデンサの耐圧を超える過電圧が印加された状態となり、コンデンサが破壊される虞がある。コンデンサが破壊されるとインバータ装置１０６は動作し得ない状態になる。このような事態を避けるために、従来は、平滑回路２０４のＰ−Ｓ間の電圧が所定の電圧を超えると、図３に示す通電スイッチ３０２を閉じ、回生電力消費用抵抗３０４に回生電力を消費させていた。このような構成によれば、回生電力は廃棄されることとなり、好ましくない。

図１に示す実施形態において、第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４に、後ほど説明する通電スイッチ１１２を介して、第１のバッテリ１１４が接続されている。第１のバッテリ１１４は、複数の二次電池から構成される。すなわち、二次電池（セル）の出力電圧は数ボルトと小さいため、複数の二次電池を直列に接続することによって、第１のバッテリ１１４に必要な出力電圧とする。また、第１のバッテリ１１４の出力可能な電流を大きくするために、直列接続された複数の二次電池群を複数、並列に接続する。二次電池としては、例えば、Ｌｉイオン二次電池を用いることができる。第１のバッテリ１１４の電圧値は、第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４のＰ−Ｓ間の電圧に適合させる。第１のバッテリ１１４は、例えば、エレベータ装置１００の制御装置１０８の近傍、エレベータ装置１００が設置された建物の駐車場あるいは当該建物に近い駐車場の中もしくは近傍に設置することができる。

このような構成により、第１のバッテリ１１４は、巻上機１０４のモータが電力回生動作時に生成するエネルギーを蓄電する。すなわち、第１のバッテリ１１４は、巻上機１０４のモータが発電機として動作し回生電力を生成した場合で、第１のインバータ装置１０６の平滑回路２０４における電圧が所定の値以上となった場合に、回生電力を内部に充電する。第１のバッテリ１１４の出力は電気自動車に給電され、電気自動車に搭載され電気自動車を駆動するための第２のバッテリを充電する。第１のバッテリ１１４の電圧値は第２のバッテリの充電に適合する。

電気自動車に給電するために、第１のバッテリ１１４には、例えば電気インターフェイス１１６が取り付けられた電源ケーブルが接続される。この場合、電気インターフェイス１１６が第１のバッテリ１１４から電気自動車に給電するためのインターフェイスとなる。電気インターフェイス１１６の形態は、例えば、プラグ、ジャック等の接栓の場合もあるし、接栓が取り付けられていない電源ケーブルの一端をインターフェイスとする場合もある。さらに、一端が第１のバッテリ１１４に接続された電源ケーブルの他端に端子を接続した場合には他端に接続された端子が電気インターフェイス１１６となり、バッテリの電極自体を電気インターフェイス１１６とすることもできる。電気インターフェイス１１６は、例えば、エレベータ装置１００が設置された建物の駐車場あるいは当該建物に近い駐車場の中もしくは近傍に設置することができる。電気インターフェイスに関する以上の内容は、以降述べる、すべての実施形態においても同様である。

図１には、第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４に１つの第１のバッテリ１１４が接続された形態を示したが、第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４に複数の第１のバッテリ１１４を接続する形態としてもよい。

本実施形態によれば、従来廃棄していたエレベータ運転時に生成される回生電力を、簡潔な構成によって電気自動車等の電動車両に搭載されたバッテリの充電用に有効活用することができる。その結果、電動車両の充電拠点を利便性が良い場所に数多く設けることが可能となる。

尚、通電スイッチ１１２は、巻上機１０４のモータが発電機として動作し回生電力が第１のインバータ装置１０６に戻ってきたときのみ閉じ、回生電力によって第１のバッテリ１１４を充電するために設けられる。第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４の電圧は常に監視されている。回生電力が第１のインバータ装置１０６に戻ることによって平滑回路２０４の電圧が予め定められた値を超えると、例えば、制御装置１０８が、通電スイッチ１１２を閉じる。通電スイッチ１１２が閉じられると、回生電力は第１のバッテリ１１４を充電する。回生電力の電流が第１のバッテリ１１４側に流れることによって、第１のインバータ装置１０６に過電圧が発生しないため、回生電力による第１のインバータ装置１０６の損傷も回避される。平滑回路２０４の電圧が予め定められた値未満になると、例えば、制御装置１０８が、通電スイッチ１１２を開放する。

通電スイッチ１１２を設け、上記のように通電スイッチ１１２を制御することによって、回生電力を有効にバッテリ１１４の充電に活用することができる。

（第２の実施形態）
図４および図５を参照しながら第２の実施形態の説明を行う。図４に第２の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図４に示す第２の実施形態の構成には、図１に示した第１の実施形態の構成に、直流電圧変換装置４０２が、第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４と第１のバッテリ１１４の間に、付加されている。図４に示す実施形態において、第１の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

直流電圧変換装置４０２は、第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４のＰ−Ｓ間の電圧Ｅを、第１のバッテリ１１４の電圧に適合する電圧Ｖに変換して出力する。すなわち、直流電圧変換装置４０２は、第１のインバータ装置１０６から直流の電力供給を受け、第１のバッテリ１１４を充電するために適切な直流電圧を生成する。ここで、第１のバッテリ１１４の電圧値は、電気自動車に搭載され電気自動車を駆動するための第２のバッテリの充電に適合する。直流電圧変換装置４０２の出力電圧Ｖの値は、平滑回路２０４のＰ−Ｓ間の電圧Ｅに比較して、大きい場合も小さい場合もある。直流電圧変換装置４０２の構成例を図５に示す。図５（ａ）に示す構成は、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いた構成であり、必要に応じて保護抵抗ＲがＤＣ／ＤＣコンバータに直列に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータには、入力電圧Ｅに比較して大きな出力電圧を生成するタイプも、入力電圧に比較して小さな出力電圧を生成するタイプもあり、バッテリ１１４の電圧に適合する電圧Ｖに変換することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータは、変換した電圧ＶをＳ−Ｔ端子間に出力する。図５（ｂ）に示す構成は一種のＤＣ／ＤＣコンバータであるが、簡潔な構成になっている。この構成における無負荷時のＳ−Ｔ端子間の電圧Ｖは、Ｅ＊Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。したがって、出力電圧Ｖの値は、入力電圧Ｅに比較して小さな値となる。図５（ｃ）に示す構成はコンデンサを用いて分圧する構成であり、無負荷時のＳ−Ｔ端子間の電圧Ｖは、Ｅ＊Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）となる。この場合も、出力電圧Ｖの値は、入力電圧Ｅに比較して小さな値となる。

直流電圧変換装置４０２の出力端子Ｓ、Ｔの間には第１のバッテリ１１４が接続される。前述したように、直流電圧変換装置４０２の出力電圧の値は、第１のバッテリ１１４の充電に適合する値に設定される。このような構成により、第１のバッテリ１１４は、巻上機１０４のモータが電力回生動作時に生成するエネルギーを蓄電する。すなわち、第１のバッテリ１１４は、巻上機１０４のモータが発電機としての動作し回生電力を生成した場合で、第１のインバータ装置１０６の平滑回路２０４における電圧が所定の値以上となった場合に、回生電力を内部に充電する。第１のバッテリ１１４の出力は電気自動車に給電され、電気自動車に搭載され電気自動車を駆動するための第２のバッテリを充電する。

図４には、１つの直流電圧変換装置４０２と１つの第１のバッテリ１１４からなる１つの組合せを第１のインバータ装置１０６に接続した形態を示したが、１つの直流電圧変換装置４０２と１つの第１のバッテリ１１４からなる複数の組合せを第１のインバータ装置１０６に接続してもよい。また、１つの直流電圧変換装置４０２に複数の第１のバッテリ１１４を接続する構成としてもよい。

本実施形態によれば、第１の実施形態による効果に加えて、第１のインバータ装置１０６内の平滑回路２０４からの直流出力電圧値と、第１のバッテリ１１４の電圧値が異なる場合であっても、回生電力を第１のバッテリ１１４に充電することができる。

（第３の実施形態）
図６を参照しながら第３の実施形態の説明を行う。図６に第３の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図６に示す第３の実施形態の構成には、第２の実施形態の構成に、第１のバッテリ１１４に接続され、第１のバッテリ１１４から供給される電力から第１のバッテリ１１４の直流出力電圧とは異なる直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ（第２の直流電圧変換装置）が付加されている。図６に示す第３の実施形態において、第２の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

第１のバッテリ１１４の出力には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２は、第１のバッテリ１１４の直流出力電圧とは異なる直流電圧を生成し、出力する。出力電圧が可変のＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を用いることもできる。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の直流出力電圧値は電気自動車に搭載され電気自動車を駆動するための第２のバッテリの充電に適合する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力電圧値を第１のバッテリ１１４の直流出力電圧とは異なる値とするのは、電気自動車に搭載される第２のバッテリの電圧が、すべての車種において統一されておらず、同一ではないためである。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力には、電気自動車に給電するために、例えば、他端に電気インターフェイス１１６’が取り付けられた電源ケーブルの一端が接続される。

図６には、１つの第１のバッテリ１１４の出力に１つのＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を接続した形態を示したが、１つの第１のバッテリ１１４の出力に複数のＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を接続してもよい。また、第２の実施形態の説明で述べたように、複数の第１のバッテリ１１４を設け、それぞれの第１のバッテリ１１４の出力に１または複数のＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を接続してもよい。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を設ける場合には、それぞれのＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力電圧を互いに異なる値にすることができる。

本実施形態によれば、第２の実施形態による効果に加えて、第１のバッテリ１１４に蓄えたエネルギーを、車種によって異なる電圧のバッテリを搭載した電動車両に給電することができる。したがって、充電サービスの対象となる電動車両の車種の数を増やすことができる。

（第４の実施形態）
図７を参照しながら第４の実施形態の説明を行う。図７に第４の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図７に示す第４の実施形態の構成には、図６に示した第３の実施形態の構成に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２から供給される電力から所定の電圧の交流電力を生成する直流／交流変換装置である第２のインバータ装置７０２が付加されている。図７に示す第４の実施形態において、図６を参照しながら説明を行った第３の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力には、第２のインバータ装置７０２が接続されている。第２のインバータ装置７０２を設ける理由は、電動自動車の車種の中には、交流給電を受けるものがあるためである。この場合の給電仕様は、多くの場合、商用電源と等しい。第２のインバータ装置７０２は、第１のバッテリ１１４から入力される直流電力から所定の電圧の交流電力を生成する。図２を参照しながら説明したように、インバータ装置の一次側には整流回路２０２がある。整流回路は、本来、交流を直流に変換するために設けられるが、第１のバッテリ１１４の直流出力を適切に第２のインバータ装置７０２の一次側の端子に接続すれば、入力された直流は整流回路を通過し、第２のインバータ装置７０２の平滑回路２０４には第１のバッテリ１１４の電圧にほぼ等しい電圧が現れる。第１のバッテリ１１４の直流出力を第２のインバータ装置７０２の平滑回路２０４に入力してもよい。第２のインバータ装置７０２のインバータ回路２０６は、平滑回路２０４に印加されている直流電圧から、所定の電圧の交流電力を生成し、出力する。ここで、第２のインバータ装置７０２の出力は、第１のインバータ装置１０６の場合とは異なり、例えば、商用電源のように一定の振幅および一定の周波数の交流であればよい。したがって、第１のインバータ装置１０６に対する制御のような細かな制御は不要であり、第２のインバータ装置７０２のインバータ回路２０６に対する制御は、簡潔なハードウェアによって実装することもできる。第２のインバータ装置７０２の出力には、電気自動車に給電するために、他端に電気インターフェイス１１６’’が取り付けられた電源ケーブルの一端が接続される。

図７には、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力に１つの第２のインバータ装置７０２を接続した形態を示したが、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力に複数の第２のインバータ装置７０２を接続してもよい。また、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を設け、それぞれのＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力に１または複数の第２のインバータ装置７０２を接続してもよい。

本実施形態によれば、第３の実施形態による効果に加えて、第１のバッテリ１１４に蓄えたエネルギーを、電動車両に搭載されたバッテリを充電する際に交流で給電する電動車両に対する給電が可能となる。したがって、充電サービスの対象となる電動車両の車種の数を増やすことができる。また、直流電力の給電と比べ、電気ケーブルの抵抗による損失を抑えることができる。

（第５の実施形態）
図８を参照しながら第５の実施形態の説明を行う。図８に第５の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図７に示した第４の実施形態の構成における第２のインバータ装置７０２は、前述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２から直流電力によって動作する。一方、図８に示す第５の実施形態の構成における第２のインバータ装置７０２は、図７に示した第２のインバータ装置７０２とは異なり、さらに、商用交流電力の入力部を備え、この入力部は商用電源１０８に接続されている。第２のインバータ装置７０２は、入力された商用交流電力を所定の電圧の交流電力に変換する機能も有する。換言すると、本実施形態における第２のインバータ装置７０２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２からの直流電力および商用交流電力のいずれか一方の電力によって、所定の電圧の交流電力に変換する動作を行う。本実施形態と前述した第４の実施形態との相違点は、第２のインバータ装置７０２を動作させる電力に関する点である。この点を除くと、本実施形態の内容は第４の実施形態について説明した内容と同一であるため、第４の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

本実施形態によれば、第４の実施形態による効果に加えて、回生状態でない場合でもバッテリに電力を蓄えることができ、第１のバッテリ１１４の残容量が不足した場合にも安定して電動車両に対する交流給電を行うことができる。

（第６の実施形態）
図９を参照しながら第６の実施形態の説明を行う。図９に第６の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図９に示した本実施形態は、図７に示した第４の実施形態の構成に、第１のバッテリ１１４の残容量を検出するとともに、検出した残容量が車両に給電するために十分な容量か否かを判定する第１の残容量検出装置９０２と、第１の残容量検出装置９０２の出力にしたがって残容量が十分か否かを表示する表示装置９０４とを付加した形態である。図９に示した本実施形態と図７を参照しながら説明を行った第４の実施形態との相違点は、本実施形態には第１の残容量検出装置９０２と、表示装置９０４が追加されている点である。この点を除くと、本実施形態の内容は第４の実施形態について説明した内容と同一であるため、第４の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

第１の残容量検出装置９０２は、第１のバッテリ１１４の残容量を検出し、検出した残容量が電動車両に給電するために十分な容量か否かを判定する。第１の残容量検出装置９０２は、例えば、第１のバッテリ１１４の定格充電量の８０％を判定基準として、第１のバッテリ１１４の残容量が電動車両に給電するために十分な容量か否かを判定する。第１の残容量検出装置９０２には表示装置９０４が接続されており、第１の残容量検出装置９０２によって判定された結果は表示装置９０４に伝えられる。表示装置９０４は、第１の残容量検出装置９０２から受け取った判定結果にしたがって第１のバッテリ１１４の残容量が十分か否かを表示する。表示装置９０４における表示方法は多様な形態があるが、例えば、第１のバッテリ１１４の残容量が十分であると判定されたときにはランプを点灯させ、残容量が不十分であると判定されたときにはランプを消灯させる。他の形態においては、第１のバッテリ１１４の残容量が十分であると判定されたときには緑のランプを点灯させ、残容量が不十分であると判定されたときには赤のランプを点灯させる。さらに別な形態においては、第１のバッテリ１１４の残容量が十分であると判定されたときには表示装置９０４に「充電可能です」という旨を表示し、残容量が不十分であると判定されたときには「充電できません」という旨を表示する。

尚、図９に示した実施形態から第２のインバータ装置７０２を取り除いた形態、および、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を取り除いた形態も実施することができる。さらには、図９に示した実施形態から第２のインバータ装置７０２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２、直流電圧変換装置４０２ を取り除いた形態も実施することができる。

図９に示した本実施形態、および本実施形態から第２のインバータ装置７０２を取り除いた実施形態、および本実施形態からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を、さらに、取り除いた実施形態、および本実施形態から直流電圧変換装置４０２を、さらに、取り除いた実施形態によれば、第１の実施形態ないし第５の実施形態による効果に加えて、電動車両に搭載されたバッテリを充電しようとする利用者に、充電設備を利用する前に充電可能か否かを視覚的に通知することができる。この結果、第１のバッテリ１１４の残容量が不十分であるときに利用者が無駄な時間を費やし、当惑する事態を回避することができる。

（第７の実施形態）
図１０を参照しながら第７の実施形態の説明を行う。図１０に第７の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図１０に示した本実施形態は、図９に示した第６の実施形態の構成に、停電時自動着床装置１００２と、第１のバッテリ１１４から供給される電力から第２のインバータ装置７０２によって生成される電力を、電気インターフェイス１１６’’または停電時自動着床装置１００２に切り替えて給電する第１の切替装置１００４とを付加した形態である。図１０に示した本実施形態と前述した図９に示した第６の実施形態との相違点は、本実施形態には、第６の実施形態に、停電時自動着床装置１００２と、第２のインバータ装置７０２によって生成される電力の供給先を切り替えて給電する第１の切替装置１００４が追加されている点である。この点を除くと、本実施形態の内容は第６の実施形態について説明した内容と同一であるため、第６の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

停電時自動着床装置１００２は、停電発生時に乗りかご１０２を最寄り階に着床させる指示を発出する装置である。尚、停電時自動着床装置１００２は、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭまたは磁気記憶装置等のハードウェア資源と、エレベータ制御に必要なソフトウェアを含む、いわゆる組み込みシステムによって実装することができる。図１０に示した本実施形態において、第２のインバータ装置７０２から出力される電力は、第１の切替装置１００４によって、電気自動車に給電する電気インターフェイス１１６’’または停電時自動着床装置１００２に切り替えて給電される。尚、前述したように、第２のインバータ装置７０２から出力される電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２を介して、第１のバッテリ１１４から供給される電力から生成される。第１の切替装置１００４には損失が少ないことが要求されるが、例えば、リレーを第１の切替装置１００４に用いることができる。第２のインバータ装置７０２から出力される電力の供給先を、電気インターフェイス１１６’’側とするのか停電時自動着床装置１００２とするのかの切替は、例えば、リレー等の第１の切替装置１００４に外部から制御信号を入力することによって行うことができる。

尚、図１０に示した本実施形態において、第２のインバータ装置７０２によって生成される電力を電気インターフェイス１１６’’または停電時自動着床装置１００２に切り替えて給電するためには、第１の残容量検出装置９０２および表示装置９０４は不可欠なものではない。

図１０に示した実施形態において第１の切替装置１００４に入力される電力を、第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリ１１４から供給される電力とする形態も実施することができる。この場合、第１のバッテリ１１４は、直流電圧変換装置４０２によって充電される形態であっても、図１に示したように、第１のインバータ装置１０６によって充電される形態であってもよい。また、第１の切替装置１００４に入力される電力を、第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成される電力とする形態も実施することができる。

図１０に示した本実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリから供給される電力とする実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成される電力とする実施形態によれば、第２の実施形態ないし第５の実施形態による効果に加えて、回生電力を源とする電力の供給先を切り替えることによって、さらなる回生電力の有効活用を行うことができる。また、停電という非常事態において重要な役割を担う停電時自動着床装置１００２に回生電力を源とする電力を供給可能な構成とすることによって、エレベータ装置の停電時対応能力が向上する。

（第８の実施形態）
図１１を参照しながら第７の実施形態を基とした第８の実施形態の説明を行う。図１１に第８の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図１１に示した本実施形態は、図１０に示した第７の実施形態における切替装置１００４が、第１のバッテリ１１４の残容量を検出する第１の残容量検出装置９０２によって制御される。図１１に示した本実施形態と図１０に示した第７の実施形態との相違点は、本実施形態においては切替装置１００４が第１の残容量検出装置９０２によって制御される点である。この点を除くと、本実施形態の内容は第７の実施形態について説明した内容と同一であるため、第７の実施形態と同一の内容については説明を省略または簡潔に記す。

図１０を参照しながら既に説明を行ったが、第２のインバータ装置７０２から出力される電力の供給先を、電気インターフェイス１１６’’側とするのか停電時自動着床装置１００２とするのかの切替は、第１の切替装置１００４に外部から制御信号を入力することによって行うことができる。本実施形態においては、第１の切替装置１００４の切替は、第１のバッテリ１１４の残容量にしたがって行われる。第１のバッテリ１１４の残容量は、第１の残容量検出装置９０２によって検出され、第１の残容量検出装置９０２は検出した残容量が電気自動車に給電するために十分な容量か否かを判定する。第１の残容量検出装置９０２は、例えば、第１のバッテリ１１４の定格充電量の８０％を判定基準として、第１のバッテリ１１４の残容量が電気自動車に給電するために十分な容量か否かを判定する。この判定結果は、第１の残容量検出装置９０２から第１の切替装置１００４に、第１の切替装置１００４を切り替える制御信号として、伝達される。例えば、第１の残容量検出装置９０２は、第１のバッテリ１１４の残容量が定格充電量の７０％であることを検出したときは、第１のバッテリ１１４の残容量が電気自動車に給電する余裕がないと判定し、第１の切替装置１００４に入力される第２のインバータ装置７０２からの電力を停電時自動着床装置１００２に給電するように第１の切替装置１００４を切り替える制御信号を第１の切替装置１００４に伝達する。すなわち、電気自動車への給電を不許可とし、停電時自動着床装置１００２への給電を優先する。逆に、第１の残容量検出装置９０２は、第１のバッテリ１１４の残容量が電気自動車に給電するために十分な容量であると判定したときには、第２のインバータ装置７０２からの電力を電気自動車に給電可能とすべく、第１の切替装置１００４に入力される第２のインバータ装置７０２からの電力を電気インターフェイス１１６’’ に給電するように第１の切替装置１００４を切り替える制御信号を第１の切替装置１００４に伝達する。

尚、図１１に示した本実施形態において、第２のインバータ装置７０２によって生成される電力を電気インターフェイス１１６’’または停電時自動着床装置１００２に切り替えて給電するためには、表示装置９０４は不可欠なものではない。

図１１に示した実施形態においては、第７の実施形態の場合と同様に、第１の切替装置１００４に入力される電力は、第１のバッテリ１１４から供給される電力から第２のインバータ装置７０２によって生成される電力となっている。しかし、第７の実施形態の説明に記載したように、第１の切替装置１００４に入力される電力を、第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリから供給される電力とする形態も実施することができる。また、第１の切替装置１００４に入力される電力を、第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成される電力とする形態も実施することができる。

図１１に示した本実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を、第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリから供給される電力とする実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を、第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成される電力とする実施形態によれば、停電時自動着床装置への給電を優先することによって、停電発生時に第１のバッテリの給電能力の不足によって停電時自動着床運転に支障をきたす事態を防ぐことができる。

（第９の実施形態）
図１２を参照しながら第７の実施形態を基とした第９の実施形態の説明を行う。図１２に第９の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図１２に示した本実施形態の構成は、図１０に示した第７の実施形態の構成に、タイマ１２０２が付加されている。図１２に示した本実施形態と図１０に示した第７の実施形態との相違点は、本実施形態においてはタイマ１２０２が付加されている点である。この点を除くと、本実施形態の内容は第７の実施形態について説明した内容と同一であるため、第７の実施形態と同一の内容については説明を省略または簡潔に記す。

図１０を参照しながら既に説明を行ったが、第２のインバータ装置７０２から出力される電力の供給先を、電気インターフェイス１１６’’側とするのか停電時自動着床装置１００２とするのかの切替は、第１の切替装置１００４に外部から制御信号を入力することによって行うことができる。本実施形態において、タイマ１２０２は時刻を計測し、計測した時刻に基づいて時間帯を特定する。タイマ１２０２は、特定した時間帯に応じた制御信号を生成し、生成した制御信号を第１の切替装置１００４に伝達する。したがって、第１の切替装置１００４の切替は、タイマ１２０２によって計測される時間帯に応じて行われる。すなわち、第２のインバータ装置７０２から出力される電力の供給先は、時間帯に応じて変更される。

タイマ１２０２は、例えば、エレベータの利用頻度が高い時間帯、例えば集合住宅においては平日の通勤、通学時間帯には、第１の切替装置１００４に入力される第２のインバータ装置７０２からの電力を停電時自動着床装置１００２に給電するように第１の切替装置１００４を切り替える制御信号を第１の切替装置１００４に伝達する。すなわち、電気自動車への給電を不許可とし、停電時自動着床装置１００２への給電を優先する。このように設定すると、エレベータの利用頻度が高い時間帯では停電発生時のエレベータ利用者救出が優先される。逆に、エレベータの利用頻度が低い時間帯、例えば深夜には、タイマ１２０２は、第２のインバータ装置７０２からの電力を電気自動車に給電可能とすべく、第１の切替装置１００４に入力される第２のインバータ装置７０２からの電力を電気インターフェイス１１６’’ に給電するように第１の切替装置１００４を切り替える制御信号を第１の切替装置１００４に伝達する。このように設定すると、エレベータの利用頻度が低い時間帯では電気自動車への給電が優先される。

尚、図１２に示した本実施形態において、第２のインバータ装置７０２によって生成される電力を電気インターフェイス１１６’’または停電時自動着床装置１００２に切り替えて給電するためには、第１の残容量検出装置９０２および表示装置９０４は不可欠なものではない。

第７の実施形態の場合と同様に、図１２に示した第９の実施形態においては、第１の切替装置１００４に入力される電力は、第１のバッテリ１１４から供給される電力から第２のインバータ装置７０２によって生成される電力となっている。しかし、第７の実施形態の説明に記載したように、第１の切替装置１００４に入力される電力を、第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリから供給される電力とする形態も実施することができる。また、第１の切替装置１００４に入力される電力を、第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成される電力とする形態も実施することができる。

図１２に示した第９の実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリから供給される電力とする実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成される電力とする実施形態によれば、第７の実施形態による効果に加えて、エレベータの利用者の実態に即してエレベータで発電される回生電力の有効利用を図ることができる。

（第１０の実施形態）
図１３を参照しながら、図１０に示した第７の実施形態を基とした第１０の実施形態の説明を行う。図１３に第１０の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図１３に示した本実施形態の構成は、図１０に示した第７の実施形態に、電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２の残容量を検出する第２の残容量検出装置１３０４を付加した構成である。図１３に示した本実施形態と図１０に示した第７の実施形態との相違点は、本実施形態においては第２の残容量検出装置１３０４によって検出された第２のバッテリ１３０２の残容量の値によって、第２のバッテリ１３０２への給電を停止する点である。この点を除くと、本実施形態の内容は、図１０に示した第７の実施形態について説明した内容と同一であるため、図１０に示した第７の実施形態と同一の内容については説明を省略または簡潔に記す。

第２の残容量検出装置１３０４は、電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２の残容量を検出する。検出された第２のバッテリ１３０２の残容量の値は、予め定めた基準と比較される。第２のバッテリ１３０２の残容量の値が予め定めた基準を超えているときには、第２の残容量検出装置１３０４は、第１の切替装置１００４に第２のインバータ装置７０２から第２のバッテリ１３０２への給電を停止させる制御信号を伝達する。例えば、電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２の残容量がフル充電に対応する場合に、第２のバッテリ１３０２への給電を停止させる制御信号を伝達する。すなわち、図１３に示した構成においては、第２のインバータ装置７０２から停電時自動着床装置１００２に給電する状態に、第１の切替装置１００４を設定する。

また、第７の実施形態の場合と同様に、図１３に示した実施形態においては、第１の切替装置１００４に入力される電力が、第１のバッテリ１１４から供給される電力から第２のインバータ装置７０２によって生成される交流電力となっている。しかし、第７の実施形態の説明に記載したように、第１の切替装置１００４に入力される電力を、第２のインバータ装置７０２から供給される交流電力に代えて第１のバッテリ１１４から供給される電力とする形態も実施することができる。この場合、第１のバッテリ１１４は、直流電圧変換装置４０２によって充電される形態であっても、図１に示したように、第１のインバータ装置１０６によって充電される形態であってもよい。また、第１の切替装置１００４に入力される電力を、第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成され、第１のバッテリ１１４の電圧とは異なる電圧の直流電力とする形態も実施することができる。

尚、上記の動作のみを実行するためには、図１３の中の第１の残容量検出装置９０２および表示装置９０４は無くともよい。また、電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２以外の給電先が停電時自動着床装置１００２である必要はなく、他の装置であってもよい。さらには、第１の切替装置の機能を、給電先を切り替えるのではなく、電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２への給電をＯＮ／ＯＦＦする機能としてもよい。

図１３に示した実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリ１１４から供給される電力とする実施形態、または第１の切替装置１００４に入力される電力を第２のインバータ装置７０２から供給される電力に代えて第１のバッテリ１１４から供給される電力からＤＣ／ＤＣコンバータ６０２によって生成される電力とする実施形態から、第１の残容量検出装置９０２および表示装置９０４を取り除いた実施形態によれば、第１の実施形態ないし第５の実施形態による効果に加えて、電気自動車への必要以上の給電を防止することができる。

（第１１の実施形態）
図１４を参照しながら第６の実施形態を基とした第１１の実施形態の説明を行う。図１４に第１１の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図１４に示した本実施形態は、図９に示した第６の実施形態の構成に、第３のバッテリ１４０２とその残容量を検出する第３の残容量検出装置１４０４を備えた停電時自動着床装置１００２と、第２の切替装置１４０６とを付加した形態である。前述したように、停電時自動着床装置１００２は、停電発生時に乗りかご１０２を最寄り階に着床させる指示を発出する。図１４に示した本実施形態と図９に示した第６の実施形態との相違点は、本実施形態には停電時自動着床装置１００２と、この停電時自動着床装置１００２に備えられた停電時自動着床装置１００２専用の第３のバッテリ１４０２と、第３のバッテリ１４０２の残容量を検出する第３の残容量検出装置１４０４と、直流電圧変換装置４０２の出力先を切り替える第２の切替装置１４０６が追加されている点である。この点を除くと、本実施形態の内容は第６の実施形態について説明した内容と同一であるため、図９を参照しながら説明を行った第６の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

本実施形態においては、第７の実施形態について説明を行った停電時自動着床装置１００２は、停電時自動着床装置１００２専用の第３のバッテリ１４０２を備える。第３のバッテリ１４０２は、停電時に停電時自動着床装置１００２に接続されているエレベータ装置１００の乗りかご１０２を最寄り階に着床させる停電時自動着床運転の際に、商用電源に代わって所定の装置に電力を供給する。第３のバッテリ１４０２には、第３のバッテリ１４０２の残容量を検出する第３の残容量検出装置１４０４が接続されている。また、本実施形態には、第１のインバータ装置１０６の平滑回路部２０４に接続された直流電圧変換装置４０２の出力を、第１のバッテリ１１４または第３のバッテリ１４０２に切り替えて接続する第２の切替装置１４０６が含まれる。第３の残容量検出装置１４０４によって検出された第３のバッテリ１４０２の残容量が予め定められた基準を超えているときには、第２の切替装置１４０６を、直流電圧変換装置４０２の出力が第１のバッテリ１１４に接続されるように切り替える。換言すれば、停電時自動着床装置１００２に備えられた第３のバッテリ１４０２の残容量が十分な場合には、電気自動車に搭載されたバッテリに充電するための第１のバッテリ１１４に回生電力を蓄える。逆に、停電時自動着床装置１００２に備えられた第３のバッテリ１４０２の残容量が不十分な場合には、停電時自動着床装置１００２専用の第３のバッテリ１４０２に回生電力を蓄える。

尚、図１４に示した構成において、直流電圧変換装置４０２の出力を第１のバッテリ１１４または第３のバッテリ１４０２に切り替えることによって、回生電力の充電対象を切り替えるためには、表示装置９０４は必ずしも必要がない。また、第２のインバータ装置７０２が無い構成の形態も実施することができる。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２が無い構成の形態も実施することができる。

図１４に示した本実施形態、または第２のインバータ装置７０２が無い実施形態、またはＤＣ／ＤＣコンバータ６０２が、さらに、無い実施形態によれば、第２の実施形態ないし第５の実施形態による効果に加えて、回生電力を、電気自動車に搭載されたバッテリに充電するための第１のバッテリ１１４の充電用と、停電時自動着床装置１００２の第３のバッテリ１４０２の充電用の、２つの目的に利用する場合に、停電時自動着床装置１００２の第３のバッテリ１４０２の残容量が不十分になる事態を予防することができる。したがって、回生電力を上記の２つの目的に利用した場合であっても、停電時自動着床運転に支障をきたす虞はない。

（第１２の実施形態）
図１５を参照しながら第５の実施形態を基とした第１２の実施形態の説明を行う。図１５に第１２の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図１５に示した本実施形態の構成は、図８に示した第５の実施形態の構成に、電気自動車の電源がオン状態であるのかオフ状態であるのかを検出する車両電源投入状態検出装置１５０２と、電気自動車の電源がオン状態であることが検出されたときに電気自動車への給電を行わないようにする通電切替装置１５０４を付加した形態である。図１５に示した本実施形態と図８に示した第５の実施形態との構成上の相違点は上記の２点であり、これらの要素に関連する事項を除くと本実施形態の内容は第５の実施形態について説明した内容と同一であるため、第５の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

車両電源投入状態検出装置１５０２は、給電を行おうとする電気自動車の電源がオン状態であるのかオフ状態であるのかを検出する。一実施形態において、初期状態においては第２のインバータ装置７０２から電気自動車への給電ができない状態になっている。車両電源投入状態検出装置１５０２によって電気自動車の電源がオン状態であることが検出されると、初期状態が維持され、電気自動車は給電を受けることができない。車両電源投入状態検出装置１５０２によって電気自動車の電源がオフ状態であることが検出されると、初期状態から、電気自動車が給電を受けることができる状態に変化する。

このような動作は、例えば、図１５に示した通電切替装置１５０４を用いて実行することができる。車両電源投入状態検出装置１５０２は、電源がオン状態であることを検出すると、電気自動車に給電する電気インターフェイス１１６と第２のインバータ装置７０２の出力とが導通しないように、通電切替装置１５０４に、給電不許可信号を伝達する。通電切替装置１５０４は、電気自動車の充電電源である第２のインバータ装置７０２と、電気自動車に対する電気インターフェイスである電気インターフェイス１１６間に挿入され、充電電源側と電気インターフェイス１１６間の電気的接続をオン／オフする装置である。通電切替装置１５０４は、給電不許可信号を受けると、初期状態を維持する。すなわち、通電切替装置１５０４は、その内部に設けられたスイッチを開放状態に維持する。したがって、この状態においては、電源がオン状態であることが検出された電気自動車に給電する電気インターフェイス１１６と、第２のインバータ装置７０２間の給電経路は遮断されたままである。逆に、車両電源投入状態検出装置１５０２が、電気自動車の電源のオフ状態を検出した場合には、車両電源投入状態検出装置１５０２は通電切替装置１５０４に給電許可信号を伝達する。通電切替装置１５０４は、給電許可信号を受けると、内部スイッチを動作させ、電源がオン状態であることが検出された電気自動車に給電する電気インターフェイス１１６と、第２のインバータ装置７０２との間の給電経路を導通させる。

図１５に示した本実施形態においては、第１のバッテリ１１４、第１のバッテリ１１４から供給される電力を異なる形態の電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ６０２および第２のインバータ装置７０２が含まれ、第２のインバータ装置７０２は商用電力の供給を受けている。しかし、車両電源投入状態検出装置１５０２によって電気自動車の電源がオン状態であることが検出されたときに、電気自動車に搭載された第２のバッテリへの給電を行わないようにするためには、第２のインバータ装置７０２に商用電力を供給する必要は、必ずしもない。また、第２のインバータ装置７０２が無く、通電切替装置１５０４の入力側にＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力が接続された構成の形態も実施することができる。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２が無く、通電切替装置１５０４の入力側に第１のバッテリ１１４の出力が接続された構成の形態も実施することができる。

図１５に示した実施形態、または第２のインバータ装置７０２が商用電源から電力供給を受けない実形態、または第２のインバータ装置７０２が無い実施形態、またはＤＣ／ＤＣコンバータ６０２がさらに無い実施形態によれば、第２の実施形態ないし第５の実施形態による効果に加えて、電気自動車への給電時の誤接続による電気自動車の損傷を防ぐことができる。

（第１３の実施形態）
図１６を参照しながら第５の実施形態を基とした第１３の実施形態の説明を行う。図１６に第１３の実施形態の機能構成の概要を説明するための機能ブロック図を示す。図１６に示した本実施形態の構成は、図８に示した第５の実施形態の構成に、第２のインバータ装置７０２から電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２への給電を許可するか否かを判断する給電実行判断装置１６０２と、第２のインバータ装置７０２と電気インターフェイス１１６間を遮断する通電切替装置１５０４を付加した形態である。図１６に示した本実施形態と図８に示した第５の実施形態との構成上の相違点は上記の２点であり、これらの要素に関連する事項を除くと本実施形態の内容は第５の実施形態について説明した内容と同一であるため、第５の実施形態と同一の内容については説明を省略する。

給電実行判断装置１６０２は、第２のインバータ装置７０２から電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２への給電を許可するか否かを判断する。一実施形態において、初期状態においては第２のインバータ装置７０２から電気自動車に搭載された第２のバッテリ１３０２への給電はできない状態になっている。給電実行判断装置１６０２によって給電を許可しないと判断されると、初期状態が維持され、電気自動車は給電を受けることができない。給電実行判断装置１６０２によって給電を許可すると判断されると、初期状態から、電気自動車が給電を受けることができる状態に変化する。

このような動作は、第１２の実施形態と同様に、例えば、図１６に示した通電切替装置１５０４を用いて実行することができる。給電実行判断装置１６０２は、給電を許可しないと判断すると、第２のインバータ装置７０２の出力が電気自動車に給電する電気インターフェイス１１６と導通しないように、通電切替装置１５０４に給電不許可信号を伝達する。通電切替装置１５０４は、給電不許可信号を受けると、初期状態を維持する。すなわち、通電切替装置１５０４は、その内部に設けられたスイッチを開放状態に維持する。したがって、この状態においては、電気自動車に給電する電気インターフェイス１１６と第２のインバータ装置７０２間の給電経路は遮断されたままである。逆に、給電実行判断装置１６０２が給電を許可すると判断した場合には、給電実行判断装置１６０２は通電切替装置１５０４に給電許可信号を伝達する。通電切替装置１５０４は、給電許可信号を受けると、内部スイッチを動作させ、電気自動車に給電する電気インターフェイス１１６と第２のインバータ装置７０２の間の給電経路を導通させる。

図１６に示した実施形態においては、第１のバッテリ１１４、第１のバッテリ１１４から供給される電力を異なる形態の電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ６０２および第２のインバータ装置７０２が含まれ、第２のインバータ装置７０２は商用電力の供給を受けている。しかし、給電実行判断装置１６０２によって給電を許可しないと判断されたときに、電気自動車に搭載された第２のバッテリへの給電を行わないようにするためには、第２のインバータ装置７０２に商用電力を供給する必要は、必ずしもない。また、第２のインバータ装置７０２が無く、通電切替装置１５０４の入力側にＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の出力が接続された構成の形態も実施することができる。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０２が無く、通電切替装置１５０４の入力側に第１のバッテリ１１４の出力が接続された構成の形態も実施することができる。

給電実行判断装置１６０２は、多様な形態にすることができる。一実施形態において、給電実行判断装置１６０２は、第１のバッテリ１１４、第１のバッテリ１１４から供給される電力を異なる形態の電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ６０２または第２のインバータ装置７０２の電力を電気自動車へ給電を行おうとする者が給電を行う権限があるか否かを識別する装置を含む。識別方法としては、暗証番号、暗証コード、生体認証等の公知の技術を用いることができる。エレベータが集合住宅に設置されている場合には、暗証番号、暗証コードは個人ごとに異なるものである必要はなく、集合住宅の居住者全員に共通な暗証番号、暗証コードとすることもできる。給電実行判断装置１６０２は、入力された暗証番号等が登録されているデータと一致した場合に、給電を許可する。

他の実施形態において、給電実行判断装置１６０２は充電料金収納装置を含む。給電実行判断装置１６０２は、充電料金収納装置を介して対価の支払いがあったときに、第１のバッテリ１１４、第１のバッテリ１１４から供給される電力を異なる形態の電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ６０２または第２のインバータ装置７０２からの電力の電気自動車への給電を許可する。但し、給電されるエネルギーは、例えば、充電料金収納装置によって収納された料金に対応する積算電力を限度とする。対価の支払い方法には、例えば、現金、プリペイドカード、またはクレジットカード等の公知の支払い方法が含まれる。充電料金収納装置によって収納される料金は、現金の場合はその額、プリペイドカードまたはクレジットカードの場合はそのカードで支払い得る限度額に設定することができる。

図１６に示した本実施形態、または第２のインバータ装置７０２が商用電源から電力供給を受けない形態、または第２のインバータ装置７０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ６０２の少なくとも一方が無い実施形態によれば、第２の実施形態ないし第５の実施形態による効果に加えて、バッテリに蓄えたエネルギーを、エレベータが設置された建物に無関係な第三者等の権限が無い者に利用されることを防ぐことができる。

以上、説明を行った実施形態によれば、エレベータ運転時に生成される回生電力を、簡潔な構成によって電動車両に搭載されたバッテリの充電機能を有するエレベータシステムが提供される。このことによって、変電設備の無い建物に設置されたエレベータ装置において、従来廃棄されていた回生電力を有効活用するともに、電気自動車等の電動車両の駆動バッテリを充電する拠点を増やすことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…エレベータ装置、 １０２…乗りかご、 １０４…巻上機、
１０６…第１のインバータ装置、 １０８…制御装置、 １１０…商用電源、
１１２、３０２…通電スイッチ、 １１４…第１のバッテリ、
１１６…電気インターフェイス、 ２０２…整流回路、 ２０４…平滑回路、
２０６…インバータ回路、 ３０４…抵抗、 ４０２…直流電圧変換装置、
６０２…ＤＣ／ＤＣコンバータ、 ７０２…第２のインバータ装置、
９０２…第１の残容量検出装置、 ９０４…表示装置、
１００２…停電時自動着床装置、 １００４…切替装置、 １２０２…タイマ、
１３０２…第２のバッテリ、 １３０４…第２の残容量検出装置、
１４０２…第３のバッテリ、 １４０４…第３の残容量検出装置、
１４０６…第２の切替装置、 １５０２…車両電源投入状態検出装置、
１５０４…通電切替装置、 １６０２…給電実行判断装置

Claims (16)

1. その一次側に商用交流電力が入力される第１のインバータ装置であって、
   入力された前記商用交流電力を整流する整流回路部と、
   この整流回路部からの出力を直流に平滑化する平滑回路部と、
   この平滑回路部によって生成された直流電力をエレベータの駆動用交流電力に変換し二次側に出力する駆動回路部とを含む第１のインバータ装置と、
   この第１のインバータ装置から出力される前記エレベータ駆動用交流電力によって動作するモータを含み、前記エレベータの乗りかごを昇降させる巻上機と、
   前記第１のインバータ装置の前記平滑回路部に接続され、前記モータが電力回生動作時に生成するエネルギーを蓄電する少なくとも１つの第１のバッテリと、
   この第１のバッテリから出力される直流電力を、電気エネルギーを少なくとも一部のエネルギー源として走行する車両に搭載され、前記車両を駆動するための第２のバッテリに給電するための電気インターフェイスとを備え、
   前記第１のバッテリの電圧値は、前記第２のバッテリの充電に適合するとともに、前記平滑回路部における電圧値に適合することを特徴とする電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
2. その一次側に商用交流電力が入力される第１のインバータ装置であって、
   入力された前記商用交流電力を整流する整流回路部と、
   この整流回路部からの出力を直流に平滑化する平滑回路部と、
   この平滑回路部によって生成された直流電力をエレベータの駆動用交流電力に変換し二次側に出力する駆動回路部とを含む第１のインバータ装置と、
   この第１のインバータ装置から出力される前記エレベータ駆動用交流電力によって動作するモータを含み、前記エレベータの乗りかごを昇降させる巻上機と、
   前記第１のインバータ装置の前記平滑回路部に接続され、この平滑回路部における直流電圧値とは異なる値の電圧を出力する第１の直流電圧変換装置と、
   この直流電圧変換装置の出力に接続され、前記モータが電力回生動作時に生成するエネルギーを蓄電する少なくとも１つの第１のバッテリと、
   この第１のバッテリから出力される直流電力を、電気エネルギーを少なくとも一部のエネルギー源として走行する車両に搭載され、前記車両を駆動するための第２のバッテリに給電するための電気インターフェイスとを備え、
   前記第１のバッテリの電圧値は、前記第２のバッテリの充電に適合し、
   前記第１の直流電圧変換装置の出力電圧値は前記第１のバッテリの充電に適合することを特徴とする電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
3. 前記エレベータシステムは、
   前記第１のバッテリに接続され、前記第１のバッテリから供給される電力から前記第１のバッテリの直流出力電圧とは異なる直流電圧を生成する少なくとも１つの第２の直流電圧変換装置を、さらに、備えることを特徴とする請求項２に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
4. 前記エレベータシステムは、
   前記第２の直流電圧変換装置の出力に接続され、前記第２の直流電圧変換装置から供給される電力から所定の電圧の交流電力を生成する少なくとも１つの直流／交流変換装置を、さらに、備えることを特徴とする請求項３に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
5. 前記直流／交流変換装置は、さらに、前記商用交流電力の入力部を備え、入力された前記商用交流電力を前記所定の電圧の交流電力に変換する機能を有することを特徴とする請求項４に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
6. 前記エレベータシステムは、
   前記第１のバッテリの残容量を検出するとともに、検出した前記残容量が前記車両に給電するために十分な容量か否かを判定する第１の残容量検出装置と、
   この第１の残容量検出装置の出力にしたがって前記残容量が十分か否かを表示する表示装置と
   を、さらに、備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
7. 前記エレベータシステムは、
   停電発生時に前記乗りかごを最寄り階に着床させる指示を発出する停電時自動着床装置と、
   前記第１のバッテリから供給される電力、または前記第１のバッテリから供給される電力から生成される電力を、前記電気インターフェイスまたは前記停電時自動着床装置に切り替えて給電する切替装置を、さらに、備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
8. 前記エレベータシステムは、
   前記第１のバッテリの残容量を検出するとともに、検出した前記残容量が前記車両に給電するために十分な容量か否かを判定する第１の残容量検出装置を、さらに、備え、
   前記切替装置は、前記残容量検出装置によって検出された前記残容量にしたがって、前記第１のバッテリから供給される電力、または前記第１のバッテリから供給される電力から生成される電力を、前記電気インターフェイスまたは前記停電時自動着床装置に切り替えて給電することを特徴とする請求項７に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
9. 前記エレベータシステムは、
   タイマを、さらに、備え、
   前記切替装置は、前記タイマによって計測される時間帯に応じて、前記第１のバッテリから供給される電力、または前記第１のバッテリから供給される電力から生成される電力を、前記電気インターフェイスまたは前記停電時自動着床装置に切り替えて給電することを特徴とする請求項７に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
10. 前記エレベータシステムは、
    前記車両に搭載された第２のバッテリの残容量を検出する第２の残容量検出装置を、さらに、備え、
    前記第２の残容量検出装置によって検出された前記第２のバッテリの残容量が予め定められた基準を超えているときには、前記第１のバッテリ、および前記第１のバッテリから供給される電力を異なる形態の電力に変換する電力変換装置から、前記第２のバッテリへの給電を停止する機能を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
11. 前記エレベータシステムは、
    第３のバッテリと、この第３のバッテリの残容量を検出する第３の残容量検出装置とを含み、停電発生時に前記乗りかごを最寄り階に着床させる指示を発出する停電時自動着床装置と、
    前記第１のインバータ装置の前記平滑回路部に接続された前記直流電圧変換装置の出力を、前記第１のバッテリまたは前記第３のバッテリに切り替えて接続する第２の切替装置と、
    前記第３のバッテリの残容量を検出する第３の残容量検出装置とを、さらに、備え、
    前記第３の残容量検出装置によって検出された前記第３のバッテリの残容量が予め定められた基準を超えているときには、前記第２の切替装置を、前記直流電圧変換装置の出力が前記第１のバッテリに接続されるように切り替えることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
12. 前記エレベータシステムは、
    前記車両の電源がオン状態であるのかオフ状態であるのかを検出する車両電源投入状態検出装置を、さらに、備え、
    前記車両電源投入状態検出装置によって前記車両の電源がオン状態であることが検出されたときには、前記第１のバッテリおよび前記第１のバッテリから供給される電力を異なる形態の電力に変換する電力変換装置のいずれからも、前記車両に搭載された第２のバッテリへの給電を行わないようにする機能を備えることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
13. 前記エレベータシステムは、
    前記第１のバッテリまたは前記第１のバッテリから供給される電力を異なる形態の電力に変換する電力変換装置から、前記車両に搭載された第２のバッテリへの給電を許可するか否かを判断する給電実行判断装置と、
    この給電実行判断装置によって給電を許可しないと判断されたときに、前記第１のバッテリおよび前記電力変換装置と、前記電気インターフェイスの間を遮断する通電切替装置を、さらに、備えることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
14. 前記給電実行判断装置は、前記第１のバッテリ、および前記第１のバッテリから供給される電力を異なる形態の電力に変換する電力変換装置からの電力の前記車両へ給電を行おうとする者が給電を行う権限があるか否かを識別する装置を含むことを特徴とする請求項１３に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
15. 前記給電実行判断装置は、充電料金収納装置を含み、この充電料金収納装置によって収納された料金に対応する積算電力を限度として前記第１のバッテリ、および前記第１のバッテリから供給される電力を異なる形態の電力に変換する電力変換装置からの電力の前記車両への給電を許可することを特徴とする請求項１３に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。
16. 前記システムは、
    前記第１のインバータ装置の前記平滑回路部と前記第１のバッテリとの間に挿入された通電スイッチを、さらに、備え、
    前記通電スイッチは、前記平滑回路部の電圧が予め定めた値を超えたときに閉じるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両用充電機能を有するエレベータシステム。

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