JP5089365B2 - エレベータ蓄電制御装置 - Google Patents
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Description
従来のエレベータ蓄電制御装置は、通常運転時において、電力貯蔵デバイスを用いて、回生したエネルギーを力行に使用しようとした場合に、電力貯蔵量が少ないと、回生では下降して1階に到達する前に満充電になり、力行では上昇してまもなく空になってしまうという問題があり、充分な回生ができず省エネが図れないという問題があった。その一方で、回生を1階まで、力行を最上階まで賄うには、大量の蓄電デバイスを必要とし、高コストになる。
図1は、本発明の実施の形態1におけるエレベータ蓄電制御装置の回生放電時の様子を示す回路図および模式図である。また、図2は、本発明の実施の形態1におけるエレベータ蓄電制御装置の停電時の様子を示す回路図および模式図である。
エレベータが回生モードになると、回生・放電制御部4は、直流電圧や直流電流などを検知して、第1双方向DC/DCコンバータ1bを作動させ、上限電流を超えない範囲で第1の電力回生用貯蔵デバイス1aを充電する。上限電流を超える回生直流電流が発生した場合には、回生・放電制御部4は、エネルギー消費用のスイッチング素子17aを作動させて、エネルギー消費抵抗17bに電流を流し、熱として放出させることになる。
第2の蓄電部2は、常に満充電に近い状態に置かれていて、停電時に放電する動作を行う。従って、停電時用電力貯蔵デバイス2aとしては、安価で容量の大きなもので、満充電の状態が最も安定な電池が望ましい。
先の実施の形態1では、第1の電力回生用貯蔵デバイス1aとしてニッケル水素電池またはリチウムイオン電池を適用した場合について説明した。これに対して、本実施の形態2では、第1の電力回生用貯蔵デバイス1aとして電気二重層キャパシタを適用する場合について説明する。
先の実施の形態1では、第1の電力回生用貯蔵デバイス1aとしてニッケル水素電池またはリチウムイオン電池を適用した場合について説明した。また、先の実施の形態2では、第1の電力回生用貯蔵デバイス1aとして電気二重層キャパシタを適用する場合について説明した。
Claims (10)
- エレベータ駆動用の電動機と、
商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、
前記直流電圧を平滑化するコンデンサと、
電圧指令値に応じて前記直流電圧を交流電圧に変換し、前記電動機に駆動電圧を供給するインバータと、
第1の電力回生用貯蔵デバイスおよび第1双方向DC/DCコンバータを有し、通常運転時には電力回生動作および電力回生終了後の放電動作を行い、停電運転時には負荷平準化動作を行う第1の蓄電部と、
停電時用電力貯蔵デバイスおよび第2双方向DC/DCコンバータを有し、通常運転時には満充電に近い状態を維持するように動作し、停電運転時には放電動作を行う第2の蓄電部と、
前記コンデンサが接続された母線の直流電圧の大きさに応じて、エレベータの運転状態を判断し、前記運転状態に応じて前記第1の蓄電部および前記第2の蓄電部を制御し、前記第1の蓄電部および前記第2の蓄電部と、前記母線との間の直流電力の授受を制御する回生・放電制御部と
を備え、
前記回生・放電制御部は、停電運転時には、前記第1の蓄電部の充電容量設定値を、エレベータ停止階における上階を低く、下階を高く設定する
ことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項1に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記第1の電力回生用貯蔵デバイスは、ニッケル水素電池またはリチウム二次電池であり、
前記停電時用電力貯蔵デバイスは、鉛蓄電池である
ことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項2に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記回生・放電制御部は、
通常運転時には、前記第1の蓄電部を回生モードとして、回生した電力を回生終了後直ちに前記第1双方向DC/DCコンバータを介して充電容量の30%未満になるまで前記母線に放電させて次の電力回生動作に備えるように制御し、
停電運転時には、前記第1の蓄電部を充放電モードとして、前記第1双方向DC/DCコンバータを介して充電容量のおよそ半分の充電状態を維持させ、急な充電電流や放電電流に対応して充放電させて負荷平準化動作を行うように制御し、前記第2の蓄電部を放電モードとして、前記第2双方向DC/DCコンバータを介して所定の電流を保ちながら前記母線に放電させるように制御する
ことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項1に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記第1の電力回生用貯蔵デバイスは、電気二重層キャパシタであり、
前記停電時用電力貯蔵デバイスは、鉛蓄電池である
ことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項4に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記回生・放電制御部は、
通常運転時には、前記第1の蓄電部を回生モードとして、前記母線の直流電圧が所定の電圧よりも高くなった場合に前記電気二重層キャパシタに回生電力を充電させ、回生終了後直ちに前記電気二重層キャパシタの上限電圧のおよそ半分の電圧になるまで放電させて、次の電力回生動作に備えるように制御し、
停電運転時には、前記第1の蓄電部を充放電モードとして、前記第1双方向DC/DCコンバータを介して前記電気二重層キャパシタのおよそ2/3の電圧を維持させ、回生電力や前記第2の蓄電部の許容電流を超える放電電流に対応して充放電させて負荷平準化動作を行うように制御し、前記第2の蓄電部を放電モードとして、所定の電流を保ちながら前記第2双方向DC/DCコンバータを介して前記母線に放電させるように制御する
ことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項1に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
第2の電力回生用貯蔵デバイスおよび第3双方向DC/DCコンバータを有し、通常運転時には、前記第1の蓄電部の充電許容電流を超える充電電流の回生動作を行い、停電運転時には、前記第1の蓄電部の放電許容電流を超える放電電流の負荷平準化動作を行う第3の蓄電部
をさらに備えたことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項6に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記第1の電力回生用貯蔵デバイスは、ニッケル水素電池またはリチウム二次電池であり、
前記停電時用電力貯蔵デバイスは、鉛蓄電池であり、
前記第2の電力回生用貯蔵デバイスは、電気二重層キャパシタである
ことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項7に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記回生・放電制御部は、
通常運転時には、前記第1の蓄電部を回生モードとして、回生した電力を回生終了後直ちに前記第1双方向DC/DCコンバータを介して充電容量の30%未満になるまで前記母線に放電させて次の電力回生動作に備えるように制御し、前記第3の蓄電部を回生モードとして、前記第1の蓄電部の充電許容電流を超える電流を回生し、前記第1の蓄電部の充電許容電流を下回ると前記第3双方向DC/DCコンバータを介して前記電気二重層キャパシタの上限電圧のおよそ半分の電圧になるまで放電させて前記第1の蓄電部の充電許容電流を超える次の電力回生動作に備えるように制御し、
停電運転時には、前記第1の蓄電部を充放電モードとして、前記第1双方向DC/DCコンバータを介して充電容量のおよそ半分の充電状態を維持させ、急な充電電流や放電電流に対応して充放電させて負荷平準化動作を行うように制御し、前記第3の蓄電部を充放電モードとして、前記第3双方向DC/DCコンバータを介して前記電気二重層キャパシタのおよそ2/3の電圧を維持させ、前記第1の蓄電部の充電許容電流を超える急な充電電流および前記第1の蓄電部の放電許容電流を超える放電電流に対応して充放電させて負荷平準化動作を行うように制御し、前記第2の蓄電部を放電モードとして、前記第2双方向DC/DCコンバータを介して所定の電流を保ちながら前記母線に放電させるように制御する
ことを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記第1双方向DC/DCコンバータの出力電流/電圧を計測する第1の計測器と、
前記母線の電流/電圧を計測する第2の計測器と、
通常運転時において、前記第1の計測器による計測結果に基づいて前記第1双方向DC/DCコンバータの所定期間内の電力量を第1電力量として逐次求めるとともに、前記第2の計測器による計測結果に基づいて前記母線から前記電動機に供給される前記所定期間内の電力量を第2電力量として逐次求め、前記第2電力量に対する前記第1電力量の割合を省エネ率として算出し、算出した前記省エネ率をエレベータ内部の表示器に表示させる表示制御部と
をさらに備えることを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載のエレベータ蓄電制御装置において、
前記第2双方向DC/DCコンバータの出力電流/電圧を計測する第3の計測器と、
停電運転時において、前記第3の計測器による計測結果に基づいて前記第2双方向DC/DCコンバータの所定期間内に出力した消費電力量を逐次求め、前記第2の蓄電部に蓄電されている電力量と前記消費電力量に基づいて前記第2の蓄電部で電力供給を継続することのできる残時間を推定し、推定した前記残時間をエレベータ内部または各階の表示器に表示させる、もしくはエレベータ内部または各階に前記残時間を音声通知する表示制御部と
をさらに備えることを特徴とするエレベータ蓄電制御装置。
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