JP5190178B2 - エレベータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、商用電源の停電時に蓄電装置の蓄電エネルギーを用いて、エレベータの運転をバックアップするエレベータ制御装置に関する。

図１１は従来の蓄電装置を用いたエレベータ制御装置の構成図である。同図において、１は商用電源、２は商用電源１の交流電力を直流電力に変換するコンバータ、３はコンバータ２で変換された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ、４は平滑コンデンサ３で平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電動機５に供給するインバータである。これらコンバータ２，平滑コンデンサ３及びインバータ４はエレベータ駆動部を構成する。

また、電動機５の回転軸にはメインシーブ６が連結され、当該メインシーブ６にはメインロープ７が巻き掛けられている。メインロープ７の一端には乗りかご８、当該メインロープ７の他端には釣合いおもり９が吊り下げられている。１０はそらせシーブである。

ところで、このようなエレベータ制御装置では、乗りかご８が重い積載荷重で上昇する場合や軽い積載荷重で下降する場合、商用電源１→コンバータ２→平滑コンデンサ３→インバータ４の順序で生成される電力を電動機５に供給する力行運転を実施し、逆に乗りかご８が重い積載荷重で下降する場合や軽い積載荷重で上昇する場合、電動機５→インバータ４→平滑コンデンサ３の順序で電力を発電する回生運転が行われる。この回生運転時、電動機５からインバータ４の入力側に戻ってくる回生電力は、コンバータ２によりブロックされるので、インバータ４入力端側の電圧が増加し、コンバータ２やインバータ４を構成する素子を破損させる問題がある。

そこで、回生運転時の電圧上昇に伴う過電圧の防御対策として、幾つかの過電圧低減方法が用いられている。

その１つの過電圧低減方法は、図１１に示すように、放電抵抗１１ａとスイッチング素子１１ｂからなる放電回路１１を設け、直流ラインＰ，Ｎ間に現れる直流電圧が予め定める過電圧レベルに達したとき、スイッチング素子１１ｂをオンし、放電抵抗１１ａで余剰電力エネルギーを熱エネルギーに変換して消費し、過電圧を低減する方法である。

他の過電圧低減方法としては、双方向変換（交流→直流、直流→交流）可能なコンバータ２を用い、電動機５側からの回生電力エネルギーを商用電源１側に電源回生し、過電圧を低減する方法である。

また、回生電力エネルギーを有効に利用する方法としては、図１１に示すように、直流ラインＰ，Ｎ間に充放電回路１２を介して蓄電装置１３を接続し、充放電制御部１４が電圧検出器１５で検出される直流電圧から電動機５が回生運転であると判断したとき、電動機５で発電される回生電力エネルギーを充放電回路１２を通して蓄電装置１３に蓄電する。

そして、充放電制御部１４は、電圧検出器１３による検出電圧から電動機５が力行運転であると判断した場合、蓄電装置１３に蓄電される蓄電エネルギーを充放電回路１２を通して直流ラインＰ，Ｎ間に放出することによって電動機駆動用エネルギーとして使用し、商用電源１の電力消費量を削減する方法である。なお、１２ａａ，１２ａｂはスイッチング素子、１２ｂａ，１２ｂｂはダイオード、１２ｃは直流リアクトルである。

さらに、商用電源１の停電時に蓄電装置１３の蓄電エネルギーを充放電回路１２を通して直流ラインＰ，Ｎ間に放出することによってバックアップ電源として利用し、利用者の救出運転に利用する方法がある。しかし、バックアップ電源として利用する場合は、蓄電装置１３に十分な蓄電エネルギーが蓄電されている場合に有効であるが、蓄電装置１３の蓄電エネルギーが低下した場合、当該蓄電装置１３の残存容量の推定が難しい。よって、商用電源１の停電発生時、蓄電装置１３の蓄電エネルギーをバックアップ電源とし、直ちに最寄階まで運転し、停止させるのが一般的である。

また、従来、商用電源１の停電時の対策としては、非常用直流電源（バッテリ）を用意し、商用電源１の停電時に非常用直流電源を用いて利用者の救出運転を行う方法が提案されている。

このエレベータ制御装置は、商用電源１、コンバータ２、平滑コンデンサ３及びインバータ（主インバータ）４の他に、商用電源１の単相交流電力を直流電力に変換する充電器と、この充電器で変換された直流電力を充電する非常用直流電源と、この非常用直流電源の出力を矩形波単相交流に変換する補助インバータと、この補助インバータの出力ラインと前記商用電源１の各相出力ラインとの間に設けられた接触子とを備え、商用電源１の停電時に接触子を付勢し、かつ補助インバータを起動する。そして、非常用直流電源から出力される直流電力を補助インバータで交流電力に変換し、接触子を通して商用電源１の出力ラインに供給し、停電時自動着床運転を行うものである（特許文献１）。
特開平６−３２５５３号公報（図１参照）

しかし、特許文献１の技術は、商用電源１の停電時に非常用直流電源を用いて自動着床運転を行うものであって、回生運転時に電動機５で発電される回生電力エネルギーを蓄電装置１３に蓄電し、力行運転時や商用電源１の停電時に蓄電装置１３の蓄電エネルギーを有効に利用する技術ではない。

また、特許文献１の技術は、商用電源１の停電対策として、商用電源１、コンバータ２、コンデンサ３及びインバータ４の他に、新たに充電器、非常用直流電源、補助インバータ等を備える必要があり、装置全体が大掛かりな構成になってしまう。

また、商用電源１の停電時にインバータ４の入力側電圧を商用電源供給時とほぼ等しくなるように制御し、かつ停電時自動着床速度を定格速度まで連続的に可変制御することから、利用者に余計な不安を与える問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、最寄階又は避難階まで運転する電力容量に関係なく蓄電装置の容量低下を検出するとともに、容量低下時に運転状態を変更せずに所定の階まで運転し、利用者に不安を与えない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、本発明は、商用電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータと、このコンバータで変換された直流電力を可変電圧可変周波数に変換して出力するインバータと、このインバータから出力される交流電力によって駆動しエレベータを運転走行する電動機と、予め定める運転パターンの速度指令のもとに所望の前記可変電圧可変周波数の交流電力を出力するように前記インバータを制御し、前記電動機を可変速運転する運転制御手段とを設けたエレベータ制御装置において、前記コンバータの出力ライン間に充放電回路を介して接続される蓄電装置と、前記商用電源の出力電圧の低下状態から停電を検出する停電検出手段と、前記電動機の回生運転時に前記電動機で発電される回生電力エネルギーを前記充放電回路を介して前記蓄電装置に蓄電させ、当該電動機の力行運転時に前記蓄電装置の蓄電エネルギーを前記充放電回路を介して前記インバータ側に放出させ、かつ、前記停電検出手段による商用電源の停電検出時に前記蓄電装置の蓄電エネルギーをバックアップ電源とし、前記充放電回路を介して前記インバータ側に放出させることにより、前記エレベータの目的階への運転を継続させる充放電制御手段と、最寄階までの運転に必要な電力容量に比べて大きな電力容量の第１の容量基準値及び避難階までの運転に必要な電力容量に比べて大きな電力容量の第２の容量基準値が設定され、前記停電検出手段による前記商用電源の停電検出時に前記蓄電装置のバックアップ放電による残存容量が前記第１の容量基準値以下、または第２の容量基準値以下に低下したかを検出する容量低下検出手段と、この容量低下検出手段によって残存容量が前記第１の容量基準値以下と検出したとき、前記運転制御手段を通して前記エレベータの運転状態を変えずに進行方向の最寄階まで運転し、また、前記残存容量が前記第１の容量基準値よりも高いが前記第２の容量基準値以下と検出したとき、前記充放電制御手段及び前記運転制御手段を通して前記エレベータの進行方向の避難階まで運転する手段とを設けたエレベータ制御装置である。

この発明は以上のような構成とすることにより、商用電源の停電時に蓄電装置の蓄電エネルギーをバックアップ電源として利用し、インバータを介して電動機を駆動することにより、エレベータの運転状態を変えずにそのまま目的階に向かう継続運転を実施する。このとき、容量低下検出手段は、商用電源の停電時に前記蓄電装置のバックアップ放電による残存容量と予め最寄階までの運転に十分に余裕をもった第１の容量基準値とを比較し、残存容量が第１の容量基準値以下に低下したとき、前記エレベータの運転状態を変えずに進行方向の最寄階まで運転し停止させるので、最寄階まで運転する電力容量とは関係ない状態で運転することができ、利用者に不安を与えることなく、目的階及び進行方向の最寄階に利用者を降ろすことが可能である。

なお、前述と同様な構成を採用し、商用電源の停電時に蓄電装置の蓄電エネルギーをバックアップ電源として利用し、インバータを介して電動機を駆動することにより、エレベータの運転状態を変えずにそのまま目的階に向かう継続運転を実施し、容量低下検出手段は、前記商用電源の停電時に前記蓄電装置のバックアップ放電による残存容量と予め避難階までの運転に必要な電力容量よりも十分に余裕をもった第２の容量基準値とを比較し、残存容量が第２の容量基準値以下に低下したとき、前記エレベータの進行方向の避難階まで運転し停止させることもできる。

（２） また、本発明は、前記（１）に記載する構成要素に新たに、前記充放電制御手段又は前記運転制御手段に設けられ、前記エレベータの進行方向の最寄階又は避難階に走行することを伝達するためのメッセージデータを記憶するメッセージデータ記憶手段と、前記乗りかご内に設けられた報知手段と、前記容量低下検出手段で残存容量低下と検出したとき、前記メッセージデータ記憶手段からメッセージデータを読出し、前記報知手段からメッセージデータを出力する手段とを設ければ、商用電源の停電発生時に目的階に継続運転した場合でも、残存容量が容量基準値以下に低下したとき、進行方向の最寄階又は避難階までエレベータを運転する旨のメッセージデータを利用者に伝えるので、利用者に不安を与えることなく、目的階及び進行方向の最寄階又は避難階に利用者を降ろすことが可能である。

（３） 本発明に係るエレベータ制御装置は、前述した容量低下検出手段として、蓄電装置の流入出する電流を積分する電流値積分手段と、前記停電検出手段による商用電源の停電検出時に前記電流値積分手段の電流積算値から前記蓄電装置の残存容量を求め、この残存容量と最寄階又は避難階まで運転するために設定した容量基準値とを比較し、前記蓄電装置の残存容量の低下を判断する手段とを設けることにより、蓄電装置の残存容量の低下を的確に判断することが可能である。

また、別の容量低下検出手段としては、蓄電装置の蓄電電圧を検出し残存容量を決定する手段と、この決定手段で決定される前記蓄電装置の残存容量と最寄階又は避難階まで運転するために設定した容量基準値とを比較し、前記蓄電装置の残存容量の低下を判断する手段とを設けることにより、蓄電装置の残存容量の低下を的確に判断することが可能である。

さらに、前述した残存容量基準値としては、蓄電装置の周囲温度又は充放電回数に応じて変更するようにすれば、周囲温度又は充放電回数の影響を受けずに、蓄電装置の残存容量の低下からエレベータの駆動不能になるまでの時間を一定とすることができ、ひいては予め設定する容量基準値が小さなレベルでも、エレベータを最寄階又は避難階に確実に運転し停止させることができる。

本発明によれば、最寄階又は避難階まで運転する電力容量に関係なく蓄電装置の容量低下を検出し、容量低下と判断した時には運転状態を変更せずに最寄階又は避難階まで確実に運転できることから、利用者に不安を与えずに最寄階又は避難階に降ろすことができるエレベータ制御装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係るエレベータ制御装置の第１の実施の形態を示す構成図である。なお、同図において、図１１と共通な構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
同図において、１は商用電源、２はコンバータ、３は平滑コンデンサ、４は平滑コンデンサ３で平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電動機５に供給するインバータである。これらコンバータ２，平滑コンデンサ３及びインバータ４はエレベータ駆動部を構成する。また、６はメインシーブ、７はメインロープ、８は乗りかご、９は釣合いおもり、１０はそらせシーブである。

エレベータ駆動部を構成する平滑コンデンサ３の両端に相当する直流ラインＰ，Ｎ間には、放電抵抗１１ａとスイッチング素子１１ｂとを直列接続した放電回路１１が設けられている。放電回路１１は、必要に応じてスイッチング素子１１ｂをオンし、余剰電力エネルギーを放電抵抗１１ａで熱エネルギーに変換して消費する機能をもっている。

また、直流ラインＰ，Ｎ間には、充放電回路１２を介して蓄電装置１３が接続されている。充放電回路１２は、直流ラインＰ，Ｎ間に例えば自己消弧素子などのスイッチング素子１２ａａと１２ａｂが直列に接続され、各スイッチング素子１２ａａ，１２ａｂにはダイオード１２ｂａ、１２ｂｂがそれぞれ個別に並列接続されている。そして、スイッチング素子１２ａａ，１２ａｂの共通接続点には直流電力を平滑化する直流リアクトル１２ｃの一端が接続されている。直流リアクトル１２ｃの他端と前述した直流ラインＮとの間には蓄電装置１３が設けられている。

さらに、本発明に係るエレベータ制御装置では、商用電源１の出力ラインに停電検出手段２１が接続されている。停電検出手段２１は、商用電源１の出力電圧の低下状態から商用電源１の停電を検出し、停電検出信号を充放電制御部２２に送出する。

この充放電制御部２２には、本来の充放電制御機能２２ａ、バックアップ電源制御機能２２ｂ及び容量低下検出手段２３が設けられている。

充放電制御部２２は、電圧検出器２４で検出される直流ラインＰ，Ｎ間の直流電圧から電動機５の回生運転又は力行運転を判断し、この判断結果に基づいて充放電回路１２を充電制御又は放電制御を行う機能を有する。これは前述した本来の充放電制御機能２２ａに相当する。

また、充放電制御部２２は、停電検出手段２１から停電検出信号を受けたとき、当該停電検出信号を運転制御部（主制御装置とも呼ぶ）２５に送出するとともに、充放電回路１２を放電制御し、蓄電装置１３に蓄電される蓄電エネルギーを直流ラインＰ，Ｎ間に放出し、バックアップ電源として利用する機能を有する。これは前述したバックアップ電源制御機能２２ｂに相当する。

前記容量低下検出手段２３は、蓄電装置１３の残存容量（蓄電容量）の低下とみなす容量基準値（しきい値）が設定され、例えば電圧検出器２６ａ及び電流検出器２６ｂからなる蓄電容量検出器により検出される蓄電装置１３の残存容量と容量基準値とを比較し、残存容量の低下状態を検出し、残存容量低下信号を運転制御部２５に送出する。残存容量の低下とみなす容量基準値としては、図２に示すように第１の容量基準値と第２の容量基準値との何れか一方又は両方が設定されている。第１の容量基準値とは最寄階までの運転に必要な電力容量よりも十分に余裕をもった電力容量であって、通常，現在階から１つ上下の階に運転するに相当する基準値が設定されるが、ここでは１つ上下の階であっても建物によって階間距離が異なることを想定し、例えば少なくとも２階分の距離を運転するに必要な容量基準値が設定されることになる。第２の容量基準値とは、避難階までの運転に必要な電力容量よりも十分に余裕をもった電力容量であって、例えばエレベータが避難階から最も離れた階（現在階）を運転しており、かつ、例えば力行運転であっても当該現在階から避難階まで十分に運転することが可能な電力容量に相当する。

なお、蓄電容量検出器としては、電圧検出器２６ａと電流検出器２６ｂを用いて蓄電装置１３の残存容量を算出するが、例えば電力検出器を用いてもよく、或いは電流検出器又は電圧検出器で検出される電流値又は電圧値から間接的に残存容量を算出する方法であってもよい。

運転制御部２５は、乗場呼びやかご呼びに対する呼び階登録、速度検出器２７で検出される電動機５の検出速度と所要とする目的階までの運行に関する速度パターンとの速度偏差に応じたトルク指令を取り出し、その他エレベータの運行に必要な処理を行う運行制御機能と、この運行制御機能によって得られるトルク指令に基づいてインバータ４を制御する電動機駆動制御機能とが設けられている。

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） 商用電源の通電時処理について。

商用電源１から交流電力が供給されているとき、コンバータ２は、商用電源１の交流電力を直流電力に変換し、直流ラインＰ，Ｎ間に出力する。ここで、平滑コンデンサ３は、コンバータ２で変換された直流電力に含まれる脈動分を平滑し、インバータ４の入力側端子間に印加する。

このとき、運転制御部２５は、速度検出器２７から得られる電動機５の検出速度と所定の運転パターンとに基づいてインバータ４のスイッチング素子を制御し、当該インバータ４から運転パターン速度に見合う可変電圧可変周波数の交流電力を出力し電動機５を駆動することにより、エレベータを所定の走行速度で運行制御する。

充放電制御部２２は、エレベータの走行時、電圧検出器２４で検出される直流ラインＰ，Ｎ間の直流電圧を取り込んで電動機５の回生・力行運転を判断する。電動機５の回生運転時には充放電回路１２のスイッチング素子１２ａａをオン動作し、電動機５で発電された回生電力エネルギーを充放電回路１２を通して蓄電装置１３に蓄電する。一方、電動機５の力行運転時にはスイッチング素子１２ａｂをオン動作し、蓄電装置１３に蓄電された蓄電エネルギーを充放電回路１２を通して直流ラインＰ，Ｎ間に放出し、商用電源１の電力消費量を削減し、省エネ化を実現している。ここでは、充放電制御部２２は、前述した充放電制御機能２２ａを実行する。

なお、電動機５の回生運転時、電動機５で発電された回生電力エネルギーを蓄電装置１３に蓄電するが、この蓄電エネルギー（蓄電容量）が蓄電装置１３の規定蓄電容量を越える場合にはスイッチング素子１１ｂをオンし、余剰電力エネルギーを放電抵抗１１ａで熱エネルギーに変換して消費する。

（２−１） 商用電源１の停電時の最寄階運転処理について。

商用電源１の停電時の処理としては、充放電制御部２２と運転制御部２５との間で連係を取りながら図３に示す所定の処理を実行する。

停電検出手段２１は、エレベータの走行時、商用電源１から出力される交流電圧の低下状態から商用電源１の停電を検出し、停電検出信号を充放電制御部２２に送出する。ここで、充放電制御部２２は前述したバックアップ電源制御機能２２ｂを実行する。

すなわち、充放電制御部２２のバックアップ電源制御機能は、停電発生か否かを判断し（Ｓ１）、停電検出手段２１から停電検出信号を受け取ったときに商用電源１の停電発生と判断し、運転制御部２５に停電発生を通知するとともに、バックアップ電源制御機能２２ｂを実行する。つまり、充放電制御部２２は、充放電回路１２の放電制御を実施し、蓄電装置１３に蓄電される蓄電エネルギーをバックアップ電源とし、直流ラインＰ，Ｎ間に放出し、電動機５の駆動ひいてはエレベータの運転を継続する。

運転制御部２５は、停電発生の通知を受け取ると、予め定める停電運転速度に設定する（Ｓ２）。このとき、乗りかご８が例えば１階から例えば５階（目的階）に向かっている場合、停電が発生しているにも拘らず、停電運転速度のもとに目的階に向かって運転を継続する（Ｓ３）。

一方、蓄電容量低下検出手段２３は、エレベータが最寄階まで運転するために十分に余裕をもった容量基準値が設定され、例えば電圧検出器２６ａ及び電流検出器２６ｂからなる蓄電容量検出器で検出される蓄電装置１３の残存容量と容量基準値とを比較し、残存容量が容量基準値以下になったとき、蓄電装置１３の残存容量低下と判断し（Ｓ４）、残蓄容量低下信号を運転制御部２５に送出する。

ここで、運転制御部２５は、従来，商用電源１の停電時に蓄電装置１３の蓄電エネルギーをバックアップ電源とし、直ちに最寄階まで運転して停止させるか、或いは蓄電装置１３が基準値より低下したときに直ちに停止させるのが一般的である。しかし、本発明では、蓄電容量低下検出手段２３から充放電制御部２２を介して残存容量低下信号を受けたとき、停電速度を維持しながらエレベータの進行方向の最寄階まで運転を継続する（Ｓ５）。そして、エレベータが最寄階に近づくと減速しながら着床し（Ｓ６）、ドア開後にドア閉じを行って休止する。

従って、以上のような実施の形態によれば、商用電源１の停電発生時に充放電制御部２２のバックアップ電源制御機能２２ｂが動作し、蓄電装置１３の蓄電エネルギーを充放電回路１２を通して放出し電動機５をバックアップ駆動するので、蓄電装置１３の蓄電エネルギーを有効に利用できる。

また、商用電源１の停電時、従来であれば直ちに最寄階に運転し停止していたが、本発明では、そのまま目的階まで運転を継続するので、不安を与えずに利用者を目的階まで運ぶことができる。そして、蓄電装置１３の残存容量が最寄階の運転のための第１の容量基準値まで低下したとき、蓄電装置１３の残存容量低下と判断し、今までの進行方向と同一の方向に向かって最寄階まで運転するので、乗りかご８に残っている利用者は最短時間で最寄階で確実に降ろすことができる。

（２−２） 商用電源の停電時の避難階運転処理について。

商用電源１の停電時の処理としては、充放電制御部２２と運転制御部２５との間で連係を取りながら図４に示す所定の処理を実行する。

停電検出手段２１は、エレベータの走行時、商用電源１から出力される交流電圧の低下状態から商用電源１の停電を検出し、停電検出信号を充放電制御部２２に送出する。ここで、充放電制御部２２は前述したバックアップ電源制御機能２２ｂを実行する。

すなわち、充放電制御部２２は、停電発生か否かを判断し（Ｓ１１）、停電検出手段２１から停電検出信号を受け取ったときに商用電源１の停電発生と判断し、運転制御部２５に停電発生を通知するとともに、バックアップ電源制御機能２２ｂを実行する。つまり、充放電制御部２２は、充放電回路１２の放電制御を実施し、蓄電装置１３に蓄電される蓄電エネルギーをバックアップ電源とし、直流ラインＰ，Ｎ間に放出することにより、電動機５の駆動継続ひいてはエレベータの運転を継続する。

運転制御部２５は、停電発生の通知を受け取ったとき、予め定める停電運転速度に設定する（Ｓ１２）。このとき、乗りかご８が例えば１階から例えば５階に向かっている場合、停電発生であるにも拘らず、停電運転速度のもとに目的階に向かって運転を継続する（Ｓ１３）。

このとき、容量低下検出手段２３は、避難階までの運転に十分に余裕のもった容量基準値が設定され、電圧検出器２６ａ及び電流検出器２６ｂからなる蓄電容量検出器で検出される蓄電装置１３の残存容量と容量基準値とを比較し、残存容量が容量基準値以下になったとき、蓄電装置１３の残存容量低下と判断し（Ｓ１４）、残存容量低下信号を運転制御部２５に送出する。

ここで、運転制御部２５は、従来，商用電源１の停電時に蓄電装置１３の蓄電エネルギーをバックアップ電源とし、直ちに最寄階まで運転して停止させるか、或いは蓄電装置１３が基準値より低下したときに直ちに停止させるのが一般的である。しかし、本発明では、残存容量低下信号を受けたとき、停電運転速度を維持しながらエレベータの進行方向の非難階まで運転を継続する（Ｓ１５）。そして、エレベータは避難階に近づくと減速しながら着床し（Ｓ１６）、ドア開後にドア閉じを行って休止する。

従って、以上のような実施の形態によれば、前述した（２−１）項で記載した効果と同様の効果を奏する他、蓄電装置１３の残存容量が避難階の運転に必要な容量まで低下したとき、残存容量低下と判断し、避難階まで運転するので、乗りかご８に残っている利用者を最短時間で避難階に確実に降ろすことができる。

（第２の実施の形態）
図５は本発明に係るエレベータ制御装置の第２の実施形態を示す構成図である。
このエレベータ制御装置は、図１とほぼ同様な構成であるので、図１と共通な構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略し、以下、図１と比較して異なる部分について説明する。
この実施の形態は、充放電制御部２２及び運転制御部２５の何れか一方にメッセージデータ記憶部３０を設けるものとする。メッセージデータ記憶部３０には蓄電装置１３の残存容量低下と判断し、最寄階又は避難階に運転する際に例えば停電のために最寄階又は避難階までエレベータを運転して中断することを内容とする画像又は音声のメッセージデータが格納されている。また、乗りかご８には、通常、ディスプレイ表示部３１や少なくともスピーカなどの放送手段３２が設置されている。

そこで、本発明に係るエレベータ制御装置においては、図３又は図４に示す一連の処理の中のステップＳ４又はＳ１４で蓄電装置１３の残存容量低下を検出したとき、充放電制御部２２又は運転制御部２５は、メッセージデータ記憶部３０から画像又は音声のメッセージデータを読み出し、無線又は有線手段により乗りかご８に送信する。そして、乗りかご８のディスプレイ表示部３１やスピーカなどの放送手段３２から最寄階又は避難階までエレベータを運転して中断する内容のメッセージデータを表示し、又は音声出力し、乗車中の利用者に伝える。

さらに、運転制御部２５は、充放電制御部２２又は運転制御部２５からメッセージデータを送信した後、図３に示すステップＳ５，Ｓ６又は図４に示すステップＳ１５，Ｓ１６の運転処理を実行し、最寄階又は非難階まで運転を継続する。そして、エレベータが最寄階又は避難階に近づくと減速しながら最寄階又は避難階に着床し、エレベータを休止とする。

従って、この実施の形態によれば、蓄電装置１３の残存容量低下と判断したとき、最寄階又は避難階まで運転し中断するメッセージデータを表示又は音声出力するので、利用者の不安を払拭することができる。つまり、利用者は、商用電源１の停電時にエレベータが目的階まで運転したことに伴い、目的階到着後にそのまま運転を続けるのか、或いは何れかの階で停止させるのか不安な状態が予想されるので、最寄階又は避難階まで運転するメッセージデータを出力することにより、利用者に対して目的階到着後のエレベータの動作を認識させ、安心させることができる。

（第３の実施の形態）
図６は本発明に係るエレベータ制御装置の一部となる容量低下検出手段２３の一具体例を示す構成図である。
この容量低下検出手段２３は、蓄電装置１３と直流リアクトル１２ｃ間に設置される電流検出器２６ｂで検出される蓄電装置１３より入出力する電流の積分値から蓄電装置１３の残存容量の低下を検出するものである。容量低下検出手段２３は、例えば電流値積分手段４１と、容量初期値設定手段４２と、残存容量算出手段４３と、比較手段４４とから構成される。

電流値積分手段４１は、電流検出器２６ｂにより連続又は断続的に検出する電流値を積算し、現時点の蓄電装置１３の残存容量として出力する。容量初期値設定手段４２は、停電検出手段２１から停電検出信号を受けたとき、電流値積分手段４１で積算された電流積算値を取り込むか、或いは停電検出信号を受けたときに電流値積分手段４１から停電発生時点の電流積算値が設定されるもので、設定される電流積算値をもって容量初期値とする。

残存容量算出手段４３は、容量初期値設定手段４２に設定される容量初期値から停電発生後の電流値積分手段４１の電流積算値である残存容量を減算し、各時点の蓄電装置１３の残存容量を算出する。比較手段４４は、予め設定される残存容量低下と判断するに相当する電流基準値（しきい値）が設定され、残存容量算出手段４３から出力される残存容量と当該基準値とを比較し、残存容量が基準値以下となったときに残存容量低下と判断し、残存容量低下検出信号を運転制御部２５に送出する。

以上のような蓄電容量低下検出手段２３の動作について図２を参照して説明する、
充放電制御部２２は、エレベータの通常運転時、電圧検出器２４で検出されるラインＰ，Ｎ間の直流電圧から回生運転か力行運転かを判断し、回生運転時には充放電回路１２を充電制御する。このとき、容量低下検出手段２３の電流値積分手段４１は、蓄電装置１３に流入する電流値を加算し積算する。一方、力行運転時には充放電回路１２を放電制御するので、容量低下検出手段２３の電流値積分手段４１は、蓄電装置１３から流出する電流値を減算し積算する。よって、電流値積分手段４１は、蓄電装置１３の現時点での蓄電容量，ひいては残存容量に相当する積算電流値を算出する。

ところで、商用電源１が停電したとき、停電検出手段２１が交流電圧の低下から電源停電と判断し、充放電制御部２２に停電検出信号を送出する。充放電制御部２２は、停電検出信号を受けると同時にバックアップ電源制御機能２２ｂを働かせ、以後、充放電回路１２を放電制御する。その結果、停電発生後、電流検出器２６ｂは、蓄電装置１３から流出する放電電流を検出し続けることになる。

また、容量低下検出手段２３の電流値積分手段４１は、停電検出信号を受けると、図２に示すように停電発生と判断し、蓄電装置１３の残存容量に相当する電流積算値を容量初期値として容量初期値設定手段４２に設定し、その後に電流値積分手段４１の電流積算値をクリアする。

以後、電流値積分手段４１は、電流検出器２６ｂで検出される放電電流を積算し、残存容量算出手段４３に送り続ける。

ここで、残存容量算出手段４３は、容量初期値設定手段４２に設定される容量初期値から放電電流の積算値を減算し、各時点の蓄電装置１３の残存容量を算出していく。そのため、蓄電装置１３の残存容量は時間ｔの経過とともに矢印（イ）に示すように徐々に低下していく。そして、残存容量算出手段４３から出力される残存容量が例えば第１の容量基準値（最寄階に対する容量基準値）のレベルまで低下すると、比較手段４４は、例えば０レベルから１レベルに反転し、残存容量低下信号を運転制御部２５に送出する。なお、図２に示すエレベータ駆動不能レベルは、蓄電装置１３のエレベータ駆動不能となる残存容量を意味する。

ここで、運転制御部２５は、前述した図３又は図４に示すステップＳ４又はステップＳ１４の残存容量低下と判断し、最寄階又は避難階に向かう運転を実施する。

従って、以上のような実施の形態によれば、商用電源１の停電発生時点の電流値積分手段４１の電流積算値を容量初期値とし、以後、蓄電装置１３から流出する放電電流を逐次積算し、容量初期値から順次差し引けば、蓄電装置１３の各時点の残存容量を的確に求めることができる。そして、この残存容量と予め定める容量基準値とを比較すれば、残存容量の低下を正確に判断することができる。

なお、この実施の形態は、蓄電装置１３から流出する放電電流から残存容量を求めるようにしたが、例えば図７に示すように蓄電装置１３の電圧と蓄電容量である残存容量との関係を定める関係データ記憶部４６と、停電発生後の蓄電装置１３の電圧Ｖに基づき、関係データ記憶部４６に記憶される関係データを参照して蓄電装置１３の残存容量を決定する残存容量決定手段４７と、この残存容量決定手段４７で決定された残存容量と残存容量低下と判断するに相当する電圧基準値とを比較する比較手段４８とを設ければ、蓄電装置１３の電圧Ｖから残存容量低下を正確に判断することができる。

（第５の実施の形態）
図８は本発明に係るエレベータ制御装置の一部となる容量低下検出手段２３の比較手段４４，４８に用いる基準値の変更例を説明する図である。
蓄電装置１３は、エレベータシステムの１つの構成要素であり、建物内の適宜な個所に固定設置されている。従って、蓄電装置１３の設置環境の1つである例えば周囲温度と蓄電装置１３の放電特性との間に一定の関係が存在する。周囲温度が高い場合、図９に示すように蓄電装置１３の放電容量が大きくなり、結果として基準値からエレベータの駆動不能となる蓄電装置１３の残存容量に達するまでの時間が短くなる。一方、周囲温度が低い場合、蓄電装置１３の放電容量が小さくなり、基準値からエレベータの駆動不能となる蓄電装置１３の残存容量に達するまでの時間が長くなる。

そこで、この実施の形態においては、先ず、エレベータが停電運転速度のもとに目的階から最寄階又は避難階にある程度の余裕を持って到達するに必要な運転時間Ｔを決定した後、蓄電装置１３の周囲の平均温度に対する容量基準値からエレベータの駆動不能となる蓄電装置１３の残存容量に達するまでの到達時間を調べ、当該到達時間が運転時間Ｔと等しくなるような中心基準値を決定する。

そして、前記平均温度より高い複数点の温度、当該平均温度より低い複数点の温度に対し、同様に運転時間Ｔと等しくなるような基準値を見つけ出し、各周囲温度と基準値との関係をテーブル化する。或いは平均温度より比較的高い温度と比較的低い温度を選定し、各温度に対する運転時間Ｔと等しくなるような基準値を見つけ出し、比例配分的に連続的に基準値を変更する手段を設ける。また、本実施の形態では、蓄電装置１３の周囲温度を検出する温度検出器を設ける。

そして、停電発生時、温度検出器から蓄電装置１３の周囲温度を取り込み、図８に示すように周囲温度に応じて基準値を変更することにより、当該基準値からエレベータの駆動不能となる蓄電装置１３の残存容量に達するまでの到達時間が常に一定となるようにする。その結果、蓄電装置１３の残存容量が基準値に達して容量低下と判断された後、蓄電装置１３の周囲温度の増減に拘らず、エレベータを最寄階又は避難階に確実に到着させることができる。

これにより、本実施の形態では、蓄電装置１３の設置環境に見合った残存容量を判定することができ、停電発生時に常に安定にエレベータを最寄階又は避難階に到着させることができる。

（第６の実施の形態）
図１０は第５の実施の形態と同様に蓄電容量低下検出手段２３の比較手段４４，４８に用いる基準値の他の変更例を説明する図である。すなわち、第５の実施の形態は蓄電装置１３の周囲温度に応じて基準値を変更する例であるが、本実施の形態では、充放電回数に応じて基準値を変更する例である。

一般に、蓄電装置１３の放電時における残存容量の減少傾向と充放電回数との間には大きな因果関係が存在する。図１０は充放電回数と残存容量の大きさとをイメージ的に示したものである。これは充放電を繰り返す各種電子機器にも同様に言えることである。

そこで、本実施の形態では、蓄電装置１３の充放電回数と蓄電装置１３の放電時における残存容量の減少との関係を把握し、第５の実施の形態と同様に基準値からエレベータの駆動不能となる蓄電装置１３の残存容量に達するまでの到達時間が一定となる基準値を見つけ出して例えばテーブル化する。また、蓄電装置１３の充放電回数を計数する係数手段を設ける。

そして、蓄電装置１３の充放電回数に応じて基準値を変更することにより、当該基準値からエレベータの駆動不能となる蓄電装置１３の残存容量に達するまでの到達時間を常に一定となるようにする。その結果、蓄電装置１３の残存容量が基準値に達して容量低下と判断された後、蓄電装置１３の充放電回数が増えても、エレベータを最寄階又は避難階に確実に到着させることができる。

これにより、本実施の形態では、蓄電装置１３の繰り返し利用回数を考慮した残存容量低下の判定を行うことができ、停電発生時に常に安定にエレベータを最寄階又は避難階に到着せることができる。

なお、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。また、各実施の形態は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。

本発明に係るエレベータ制御装置の第1の実施形態を示す構成図。 蓄電容量低下検出手段の動作を説明する停電発生後の蓄電装置の残存容量の変化と基準値との関係を説明する図。 商用電源の停電発生時におけるエレベータの最寄階着床までの処理流れ図。 商用電源の停電発生時におけるエレベータの避難階着床までの処理流れ図。 本発明に係るエレベータ制御装置の第２の実施形態を示す構成図。 本発明に係るエレベータ制御装置の一部となる蓄電容量低下検出手段の一具体例を示す構成図。 本発明に係るエレベータ制御装置の一部となる蓄電容量低下検出手段の他の具体例を示す構成図。 本発明に係るエレベータ制御装置の一部となる蓄電容量低下検出手段の比較手段に用いる基準値の変更例を説明する図。 蓄電装置の周囲温度と蓄電装置の放電容量との関係をイメージ的に説明する図。 本発明に係るエレベータ制御装置の一部となる蓄電容量低下検出手段の比較手段に用いる基準値の他の変更例を説明する図。 従来の蓄電装置を用いたエレベータ制御装置の構成図。

符号の説明

１…商用電源、２…コンバータ、３…平滑コンデンサ、４…インバータ、５…電動機、１２…充放電回路、１３…蓄電装置、２１…停電検出手段、２２…充放電制御部、２２ａ…充放電制御機能、２２ｂ…パックアップ電源制御機能、２３…蓄電容量低下検出手段、２４…電圧検出器、２５…運転制御部、２６ａ…電圧検出器、２６ｂ…電流検出器、２７…速度検出器、３０…メッセージデータ記憶部、３１…表示部、３２…放送手段、４１…電流値積分手段、４２…容量初期値設定手段、４３…残存容量算出手段、４４…比較手段、４６…関係データ記憶部、４７…残存容量決定手段、４８…比較手段。

Claims (6)

1. 商用電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータと、このコンバータで変換された直流電力を可変電圧可変周波数に変換して出力するインバータと、このインバータから出力される交流電力によって駆動しエレベータを運転走行する電動機と、予め定める運転パターンの速度指令のもとに所望の前記可変電圧可変周波数の交流電力を出力するように前記インバータを制御し、前記電動機を可変速運転する運転制御手段とを設けたエレベータ制御装置において、
   前記コンバータの出力ライン間に充放電回路を介して接続される蓄電装置と、
   前記商用電源の出力電圧の低下状態から停電を検出する停電検出手段と、
   前記電動機の回生運転時に前記電動機で発電される回生電力エネルギーを前記充放電回路を介して前記蓄電装置に蓄電させ、当該電動機の力行運転時に前記蓄電装置の蓄電エネルギーを前記充放電回路を介して前記インバータ側に放出させ、かつ、前記停電検出手段による商用電源の停電検出時に前記蓄電装置の蓄電エネルギーをバックアップ電源とし、前記充放電回路を介して前記インバータ側に放出させることにより、前記エレベータの目的階への運転を継続させる充放電制御手段と、
   最寄階までの運転に必要な電力容量に比べて大きな電力容量の第１の容量基準値及び避難階までの運転に必要な電力容量に比べて大きな電力容量の第２の容量基準値が設定され、前記停電検出手段による前記商用電源の停電検出時に前記蓄電装置のバックアップ放電による残存容量が前記第１の容量基準値以下、または第２の容量基準値以下に低下したかを検出する容量低下検出手段と、
   この容量低下検出手段によって残存容量が前記第１の容量基準値以下と検出したとき、前記運転制御手段を通して前記エレベータの運転状態を変えずに進行方向の最寄階まで運転し、また、前記残存容量が前記第１の容量基準値よりも高いが前記第２の容量基準値以下と検出したとき、前記充放電制御手段及び前記運転制御手段を通して前記エレベータの進行方向の避難階まで運転する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、
   前記充放電制御手段又は前記運転制御手段に設けられ、前記エレベータの進行方向の最寄階又は避難階に走行することを伝達するためのメッセージデータを記憶するメッセージデータ記憶手段と、
   前記乗りかご内に設けられた報知手段と、
   前記容量低下検出手段によって前記容量基準値以下と検出したとき、前記メッセージデータ記憶手段からメッセージデータを読出し、前記報知手段からメッセージデータを出力する手段とを更に付加したことを特徴とするエレベータ制御装置。
3. 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、
   前記容量低下検出手段は、前記蓄電装置の流入出する電流を積分する電流値積分手段と、前記停電検出手段による商用電源の停電検出時に前記電流値積分手段の電流積算値から前記蓄電装置の残存容量を求め、この残存容量と前記最寄階又は前記避難階に運転するために設定された容量基準値とを比較し、前記蓄電装置の残存容量の低下を判断する手段とを設けたことを特徴とするエレベータ制御装置。
4. 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、
   前記容量低下検出手段は、前記蓄電装置の蓄電電圧を検出し残存容量を決定する手段と、この決定手段で決定される前記蓄電装置の残存容量と前記最寄階又は前記避難階に運転するために設定された容量基準値とを比較し、前記蓄電装置の残存容量の低下を判断する手段とを設けたことを特徴とするエレベータ制御装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載のエレベータ制御装置において、
   前記残存容量基準値は、前記蓄電装置の周囲温度に応じて変更することを特徴とするエレベータ制御装置。
6. 請求項３又は請求項４に記載のエレベータ制御装置において、
   前記残存容量基準値は、前記蓄電装置の充放電回数に応じて変更することを特徴とするエレベータ制御装置。

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