KR100407633B1 - 엘리베이터의 제어장치 - Google Patents

Abstract

전력축적장치의 균등충전의 실시회수를 저감하여, 보다 에너지절약효과가 높은 엘리베이터의 제어장치를 얻는다.

컨버터(2), 인버터(4), 직류모선(3)간에 구비된 전력축적장치(11), 전력축적장치의 충방전을 제어하는 충방전제어회로(15A), 전력축적장치의 온도, 충방전전류, 충방전전압의 적어도 1개를 계측하는 충방전상태계측장치(14A)를 구비하고, 충방전제어회로(15A)는, 충방전상태계측장치의 출력에 따라 전력축적장치의 균등충전의 실시를 설정하고, 필요한 균등충전만을 실시함으로써, 보다 에너지절약효과가 큰 전력축적장치를 갖는 엘리베이터를 구성한다.

Description

엘리베이터의 제어장치{CONTROLLER OF ELEVATOR}

본 발명은, 2차전지를 응용한 에너지절약형의 엘리베이터의 제어장치에 관한 것이다.

도 11은 종래의 2차전지를 응용하여 엘리베이터를 제어하는 제어장치의 기본구성도이다.

도 11에서, 1은 3상교류전원, 2는 3상교류전원(1)에서 출력되는 교류전력을 직류전력으로 변환하는 다이오드 등으로 구성된 컨버터를 나타내며, 컨버터(2)에서 변환된 직류전력은 직류모선(3)에 공급된다. 4는 엘리베이터의 속도위치제어를 행하는 후술하는 속도제어장치에 의해 제어되는 인버터이며, 직류모선(3)을 통하여 공급되는 직류를 소정의 가변전압·가변주파수의 교류로 변환하여 교류모터(5)에 공급함으로써, 교류모터(5)에 직결된 엘리베이터의 호이스트머신(6)을 회전구동시킴으로서, 호이스트머신(6)에 감겨있던 로프(7)가 그의 양단에 접속된 카(8) 및 평형추(9)를 승강제어하여 카(8)내의 승객을 소정의 층으로 이동시키도록 되어있다.

여기서, 카(8)와 평형추(9)의 중량은 정원의 반의 승객이 카(8)내에 승차했을 때, 거의 동일하게 되도록 설계되어있다. 즉, 무부하에서 카(8)를 승강시키는 경우, 카(8)의 하강시는 역행운전, 상승시는 회생운전으로 된다. 역으로, 정원승차에서 카(8)를 하강시키는 경우, 카(8)의 하강시는 회생운전, 상승시는 역행운전으로 된다.

10은 마이크로컴퓨터 등으로 구성된 엘리베이터제어회로이며, 엘리베이터 전체의 관리·제어를 행한다. 11은 직류모선(3)간에 구비되어서, 엘리베이터의 회생운전시에 전력을 축적하며, 역행운전시에 인버터(4)에 컨버터(2)와 함께 축적된 전력을 공급하는 전력축적장치를 나타내며, 2차전지(12)와 해당 2차전지(12)를 충방전제어하는 DC-DC 컨버터(13)로 구성된다.

DC-DC 컨버터(13)는, 리액터(13a), 이 리액터(13a)에 직렬접속된 충전전류제어용 게이트(13b), 후술하는 방전전류제어용 게이트(13a)에 역병렬접속된 다이오드 (13c)로 된 강압형 초퍼회로와, 리액터(13a), 이 리액터(13a)에 직렬접속된 방전전류제어용 게이트(13d), 상기 충전전류제어용 게이트(13b)에 역병렬접속된 다이오드 (13e)로 된 승압형 초퍼회로를 구비하고 있으며, 충전전류제어용 게이트(13b)와 방전전류제어용 게이트(13d)는 전력축적장치(11)의 충방전상태를 계측하는 충방전상태계측장치(14)에서의 계측치 및 전압계측기(18)에서의 계측치에 따라 충방전제어회로 (15)에 의해 제어된다. 또한, 이 종래 예에서의 충방전상태계측장치(14)로서는, 2차전지(12)와 DC-DC 컨버터(13)간에 구비되는 전류계측치가 사용된다.

16과, 17은 직류모선(3)간에 구비된 회생전류제어용 게이트와 회생저항, 18은 직류모선(3)의 전압을 계측하는 전압계측기, 19는 후술하는 속도제어회로에서의 회생제어지령에 따라 동작하는 회생제어회로를 나타내며, 회생전류제어용 게이트 (16)는, 회생운전시에, 전압계측기(17)에 의한 계측전압이 소정치이상일 때에 회생제어회로(19)의 제어에 따라 ON펄스폭이 제어되도록 되어, 회생전력은 회생저항 (17)에서 방전되어 열에너지로 변환되어 소비된다.

20은 호이스트머신(6)에 직결된 엔코더, 21은 엘리베이터제어회로(10)에서의 지령에 따라 속도지령과 엔코더(22)에서의 속도귀환출력에 따라 인버터(4)의 출력전압·출력주파수를 제어함으로써 엘리베이터를 위치·속도제어하는 속도제어회로를 나타낸다.

다음, 상기 구성에 의한 동작에 대하여 설명한다.

엘리베이터의 역행운전시는 3상교류전원(1) 및 전력축적장치(11)의 양방에서 인버터(4)에 전력이 공급된다. 전력축적장치(11)는 2차전지(12)와 DC-DC 컨버터( 13)로 구성되어, 충방전제어회로(15)에 의해 제어된다. 일반적으로, 장치를 소형, 저가로 구성하기 위해, 2차전지(12)의 개수는 작게 억제되어 2차전지(12)의 출력전압은 직류모선(3)의 전압보다도 낮다. 그리고, 직류모선(3)의 전압은, 기본적으로 3상교류전원(1)을 정류한 전압부근에서 제어된다. 따라서, 2차전지(12)의 충전시는 직류모선(3)의 모선전압을 하강하며, 방전시는 직류모선(3)의 모선전압으로 승강시킬 필요가 있으며, 이 때문에, DC-DC 컨버터(13)가 채용된다. 이 DC-DC 컨버터(13 )의 충전전류제어용 게이트(13b), 방전전류제어용 게이트(13d)의 제어를 충방전제어회로(15)에 의해 행한다.

도 12와 도 13은 충방전제어회로(15)의 방전시와 충전시의 제어를 나타내는 플로차트이다.

먼저, 도 12에 나타난 방전제어시에 대하여 설명한다.

제어계로서, 전압제어에 전류제어마이너루프 등을 구성하여, 보다 안정성이 높은 제어를 하여도 좋으나, 여기서는 간단화를 위하여, 모선전압으로 제어하는 방식에서 설명한다.

먼저, 전압계측기(17)에 의해 직류모선(3)의 모선전압이 측정된다(스텝S11). 충방전제어회로(15)는 그의 계측전압을 소정의 전압설정치와 비교하고, 계측전압이 전압설정치를 넘었나 아닌가를 판정하고(스텝S12), 계측전압이 설정치를 넘지 않았으면, 다음에, 충방전상태계측장치(14)에 의한 2차전지(12)의 방전전류의 계측치가 소정치를 넘었나 아닌가를 판정한다(스텝S13).

이의 판정에 의하여, 계측전압이 설정치를 넘었을 때, 또는 계측전압이 설정치를 넘지 않은 경우에도 2차전지(12)의 방전전류의 계측치가 소정치를 넘었을 때에는, 방전전류제어용 게이트(13d)의 ON펄스폭은 짧게 되도록, 현재의 ON시간에 대해 조정시간(DT)을 감산하여 새로운 게이트ON시간을 구한다(스텝S14).

한편, 상기 스텝S13에서, 전류검출기(14)에 의한 2차전지(12)의 방전전류의 계측치가 소정치를 넘지 않은 것으로 판정된 경우에는, 방전전류제어용 게이트(13d )의 ON펄스폭을 길게 되도록, 현재의 ON시간에 대해 조정시간(DT)을 가산하여 새로운 게이트ON시간을 구한다(스텝S15). 이와 같이하여 구해진 게이트ON시간에 따라 방전전류제어용 게이트(13d)의 ON제어를 행함과 동시에, 구해진 게이트ON시간을 현재의 ON시간으로서 내장메모리에 기억한다(스텝S16).

이와 같이, 방전전류제어용 게이트(13d)의 ON펄스폭을 길게 함으로써, 보다 많은 전류를 2차전지(12)에서 흐르게 하며, 그 결과, 공급전력을 크게함과 동시에, 전력공급에 의해 직류모선(3)의 모선전압을 상승시킨다. 역행운전시에서 생각하면은, 엘리베이터는 전력공급을 필요로 하고 있으며, 그 전력을 상기 2차전지(12)에서의 방전 및 3상교류전원(1)에서의 공급으로 잘 처리한다. 모선전압을 3상교류전원 (1)에서의 공급에 의한 컨버터(2)의 출력전압보다도 높게 제어하면은, 모든 전력은 2차전지(12)에서 공급된다. 그러나, 저가의 전력축적장치(11)를 구성하기 위해, 모든 전력을 2차전지(12)에서 공급않고, 적절한 비율로 2차전지(12)에서의 공급과 3상교류전원(1)에서의 공급을 하도록 설계되어있다.

즉, 도 12중에서, 방전전류의 계측치를 공급분담상당전류(소정치)와 비교하여, 소정치를 넘어있으면 방전전류제어용 게이트(13d)의 ON펄스폭을 길게 하고, 또한 공급량을 증대시키나, 방전전류의 계측치가 소정치를 넘지 않았으면, 방전전류제어용 게이트(13d)의 ON펄스폭을 짧게 하고, 전력공급을 단절한다. 이와 같이하면은, 인버터(4)가 필요로 하는 전력중, 2차전지(12)에서 공급하는 분은 단절되므로, 직류모선(3)의 모선전압은 낮게되어, 결과적으로 컨버터(2)에서 공급이 개시된다. 이것은, 매우 짧은 시간에서 이루어지므로, 실제는 엘리베이터의 필요한 전력을 공급하기 위해, 적절한 모선전압으로 안정되게, 2차전지(12)와 3상교류전원(1)에서 소정의 비율로 전력을 공급하는 것이 가능하게된다.

다음, 도 13에 나타나있는 충전제어시에 대하여 설명한다.

교류모터(5)에서의 전력회생이 있는 경우, 직류모선(3)의 모선전압은 그의 회생전력보다 상승한다. 이 전압이 컨버터(2)의 출력전압보다도 높게된 경우에는 3상교류전원(1)에서의 전력공급은 정지한다. 전력축적장치(11)가 없는 경우에 이 상태가 계속되면 직류모선(3)의 전압이 상승하므로, 직류모선(3)의 모선전압을 검출하는 전압계측기(17)의 계측전압치가 어느 소정전압까지 달하면은, 회생제어회로(19)는 동작하고, 회생전류제어용 게이트(16)를 닫는다. 이 때문에, 회생저항(17)에 전력이 흘려져서, 회생전력이 소비됨과 동시에, 전자브레이크효과에 의해 엘리베이터가 감속된다. 그러나, 전력축적장치(11)가 있는 경우에는, 소정전압이하의 전압에서, 충방전제어회로(15)의 제어에 의해, 그 전력이 전력축적장치(11)에 충전된다.

즉, 도 13에 나타난 것같이, 충방전제어회로(15)는, 전압계측기(17)에 의한 직류모선(3)의 모선전압의 계측치가 소정치를 넘어있으면, 회생상태인 것을 검지하고, 충전전류제어용 게이트(13b)의 ON펄스폭을 길게 함으로써, 2차전지(12)의 충전전류를 증대시킨다(스텝S21 →S22 →S23).

얼마안되어, 엘리베이터에서의 회생전력이 작게되면은, 이에 따라 직류모선( 3)의 전압도 저하하여, 전압계측기(17)의 계측치가 소정전압을 넘지 않게 되므로, 충전전류제어용 게이트(13b)의 ON펄스폭을 짧게 제어하며, 충전전력도 작게 제어된다.(스텝S21 →S22 →S24).

이와 같이, 직류모선(3)의 모선전압을 감시하여 충전전력을 제어함으로써, 모선전압이 적절한 범위로 제어되어 충전이 이루어진다.

또, 종래, 회생전력에서 소비하고 있던 전력을 축적하여, 재이용함으로써, 에너지절약이 실현된다.

전력축적장치(11)는, 예로서, 1일에 1회 야간 등에 2차전지(12)의 균등충전을 실시하고 있다.

도 14는, 균등충전을 나타내는 설명도이며, 종축에 충전전류, 횡축에 경과시간을 나타내고 있다. 이 균등충전에는 장시간을 필요로 하므로, 일반적으로는 야간 등의 교통흐름이 적을 때에 실시된다. 균등충전은, 전력축적장치(11)의 충만충전상태를 기준으로 하여, 충방전전류와 충방전전압과의 적을 용량으로 정규화하여 누적한 치인 충전정도(SOC,State Of Charge)에 의해 동일한 충전전류로 충전하여도 SOC상승과 함께, 충전전압이 상승하는 것을 이용하여,일정전류로 충전하고, 그 충전을 종료하는 종지전압까지의 충전을 도 14에 나타낸 단계로 행하는 것이다.

즉 균등충전은 도 14에 나타난 것같이, 먼저, 충전전류(A1)에 정전류충전을 실시하고, 충전중의 온도 등에 의하나, 제 1의 종지전압까지 2차전지(12)의 전압이 상승하는 시각(t1)에 달하면, 충전전류를 A2까지 감소하고, 또한 충전을 하며, 동일 전류에서의 제 2의 종지전압까지 2차전지(12)의 전압이 상승하는 시각(t2)에 달하면, 그 이후 낮은 전류로 약간 과충전되게 시각(t3)에 달할 때가지의 일정시간 충전을 행하는 것이다.

이 균등충전은, 2차전지(12)의 충전의 수용성을 좋게 하고, 또, 2차전지(12)가 복수의 전지로 구성되어 있는 경우에는, 각 전시간 흐트러짐을 균등화하는 등의 장점은 있으나, 균등충전에 의해 과충전을 행하고, 균등충전직후에는, SOC레벨이 높으므로, 엘리베이터의 회생전력의 수용성이 나빠지는 등 에너지절약효과를 나쁘게 하는 악영향도 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 우하여 이루어진 것이며, 전력축적장치의 상태를 감시함으로써, 균등충전의 실시회수를 저감하여, 보다 에너지절약효과가 높은 엘리베이터의 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 엘리베이터의 제어장치는, 교류전원에서의 교류전력을 정류하여 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 컨버터에서의 직류전력을 가변전압·가변주파수의 교류전력으로 변환하여 전동기를 구동하여 엘리베이터를 운전하는 인버터와, 상기 컨버터와 상기 인버터간의 직류모선간에 구비되어, 엘리베이터의 회생운전시에 직류모선에서의 직류전력을 축적하여, 역행운전시에 축적된 직류전력을 직류모선에 공급하는 전력축적장치와, 상기 직류모선에 대한 상기 전력축적장치의 충방전을 제어하는 충방전제어수단과, 상기 전력축적장치의 온도, 충방전전류, 충방전전압의 적어도 1개를 계측하는 충방전상태계측수단을 구비하며, 상기 충방전제어수단은, 상기 충방전상태계측수단의 출력에 따라 상기 전력축적장치의 균등충전의 실시를 설정하는 것을 특징으로 하고 있는 것이다.

또, 상기 충방전제어수단은, 상기 전력축적장치의 충전전류에 대한 균등충전의 판정전압이 설정된 테이블을 가지며, 상기 충방전상태계측수단에서의 충전전류계측치에 따라 상기 테이블에서 판정전압을 구하고, 상기 충방전상태계측수단에서의 충전전압계측치와 상기 판정전압과의 비교에 따라 상기 전력축적장치의 균등충전의실시를 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 충방전제어수단은, 상기 전력축적장치의 충만충전상태를 기준으로 하여, 충방전전류와 충방전전압과의 적을 용량으로 정규화하여 누적한 치인 충전정도(SOC)에 따라 테이블을 복수개 구비하고, 상기 충전정도에 응한 테이블을 선택하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 충방전제어수단은, 상기 전력축적장치의 충전전류에 대한 균등충전의 판정전압변화분이 설정되 테이블을 가지며, 상기 충방전상태계측수단에서의 충전전류계측치에 따라 상기 테이블에서 판정전압변화분을 구하고, 상기 충방전상태계측수단에서의 충전전압계측치의 전압변화분과 상기 판정전압변화분과의 비교에 따라 상기 전력축적장치의 균등충전의 실시를 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 충방전제어수단은, 엘리베이터를 속도제어하는 속도제어수단에서의 지령속도에 따라 엘리베이터의 주행속도가 일정속도인가 아닌가를 판정하고, 일정속도로 판정된 경우에, 상기 충방전상태계측수단에서의 충전전압계측치의 전압변화분과 상기 판정전압변화분과의 비교에 따라 상기 전력축적장치의 균등충전의 실시를 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 충방전제어수단은, 엘리베이터의 운전시간을 누적하고, 엘리베이터의 휴지중에, 상기 전력축적장치의 균등충전이 설정되어있는 경우, 또는 엘리베이터의 휴지중에, 엘리베이터의 운전시간의 누적시간이 설정시간을 넘은 경우에, 상기 전력축적장치의 균등충전의 실시타이밍으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 충방전제어수단은, 상기 충방전상태계측장치에서의 계측치에 따라 상기 전력축적장치의 충만충전상태를 기준으로 하여, 충방전전류와 충방전전압과의 적을 용량으로 정규화하여 누적한 치인 충전정도가 소정치를 넘은 경우에, 상기 전력축적장치의 균등충전의 실시타이밍으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 엘리베이터의 제어장치를 구성하는 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 속도제어회로(21A)가 구비하는 충전전류에 대한 판정전압이 설정된 테이블(T1)의 설명도이다.

도 3는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 속도제어회로(21A)의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 속도제어회로(21A)가 구비하는 충전정도(SOC,State Of Charge)마다 복수개 구비된 테이블(T1a,T1b, …)의 설명도이다.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 속도제어회로(21A)의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 속도제어회로(21A)가 구비되는 충전전류에 대한 판정전압변화분이 설정된 테이블(T2)의 설명도이다.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 속도제어회로(21A)의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 8은 본 발명의 실시의 혀태 4에 의한 속도제어회로(21A)의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 속도제어회로(21A)의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 속도제어회로(21A)의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 11은 종래 예에 의한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 12는 도 11에 나타난 충방전제어회로(15)의 방전시의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 13은 도 11에 나타난 충방전제어회로(15)의 충전시의 제어를 나타내는 플로차트이다.

도 14는 균등충전을 나타내는 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 3상교류전원 2 : 컨버터

3 : 모선전압 4 : 인버터

5 : 교류모터 6 : 호이스트머신

7 : 로프 8 : 카

9 : 평형추 10 : 엘리베이터제어회로

11 : 전력축적장치 12 : 2차전지

13 : DC-DC 컨버터 14,14A : 충방전상태계측장치

15,15A : 충방전제어회로 16 : 회생전류제어용 게이트

17 : 회생저항 18 : 전압계측기

19 : 회생제어회로 20 : 엔코더

21 : 속도제어회로 22 : 정전검출기

23 : 전류계측기 24 : 전압계측기

25 : 카부하계측기

(발명의 실시의 형태)

본 발명에서는, 전력축적장치의 상태를 계측하고, 균등충전을 실시하는 시기를 판정함으로써, 균등충전의 회수를 감소시켜, 신뢰성이 높고, 또한 에너지절약효과가 높은 충방전제어장치를 갖는 엘리베이터의 제어장치를 제공한다.

전력축적장치에 구비되는 2차전지의 특성은, 연전지, 니켈수소전지 등의 전지의 종류에 따라 다르나, 일반적으로, 동일온도로 생각한 경우, 충전전류가 클수록, 그때의 충전전압은 높다.

충전수용성이 나쁘게 되어오면, 특히 큰 충전전류가 흘렀을 때에 충전전압의 상승경향이 현저하게된다. 이것을 검출한 경우, 균등충전을 실시하여 그의 경향을 해소시켜줄 필요가 있다. 전기자동차와 같이 균등충전을 실시하고, 그후, 방전이 많고, 다음 약간에 재충전하는 경우는, 이와 같은 문제는 현저하게 안된다. 엘리베이터에서는, 에너지절약효과를 크게 하기 위하여, 상기와 같이 균등충전의 회수를 적게 하므로, 상기한 충전전압의 경향을 포착할 필요가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 엘리베이터의 제어장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 11에 나타난 종래 예와 동일부분은 동일부호를 부치고 그의 설명을 생략한다. 새로운 부호로서, 14A와 15A는 본 발명에 의한 충방전상태계측장치와 충방전제어회로를 나타내며, 충방전상태계측장치(14A)는, 전력축적장치(11)의 충방전전류, 충방전전압, 온도를 계측하는 각 계측기를 구비하고, 이들의 각 계측기 및 충전정도 (SOC)를 충방전제어회로(15A)에 출력하도록 되어있다. 충방전제어회로 (15A)는, 상기 충방전상태계측장치(14A)에서의 계측치 및 속도제어회로(21)에서의 지령속도에 따라 전력축적장치(11)의 충방전을 제어하도록 되어있다. 다음, 구체적으로 실시의 형태에 대하여 설명한다.

실시의 형태 1.

본 실시의 형태 1에서, 충방전제어회로(15A)는 도 2와 같이 전력축적장치(11 )의 2차전지(12)의 충전전류에 대해 균등충전의 실시를 판정하기 위한 판정전압이 설정된 테이블(T1)을 구비하고, 충방전상태계측장치(14A)에서의 전력축적장치(11)의 충전전류의 계측치를 입력하고, 입력된 충전전류의 계측치에 대응하는 판정전압을 상기 테이블(T1)에서 구하고, 또한 상기 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전압의 계측치와 판정전압의 비교에 따라 전력축적장치(11)의 균등충전의 실시를 설정함으로써 균등충전의 실시타이밍을 제어한다.

다음, 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 충방전제어회로(15A)의 제어를 도 3의 플로차트를 참조하여 설명한다.

충방전제어회로(15A)는, 먼저, 엘리베이터의 회생운전에서의 충전시에, 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전류의 계측치에 따라 충전중인가 아닌가를 판정하고(스텝S101), 충전중일 경우는, 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전류 및 충전전압의 계측치를 판독하고(스텝S102), 충전전류의 계측치에 따라 도 2에 나타낸 테이블(T1)에서 균등충전의 실시를 판정하기 위한 판정전압을 판독한다(스텝S103).

그리고, 충전전압의 계측치와 판정전압과를 비교하여, 계측된 충전전압이 판정전압을 넘어있는 경우에는, 균등충전이 필요한 것으로 판정함으로써 균등충전을 설정함과 동시에, 그 균등충전의 설정을 내장메모리에 기어하고, 약간 등의 설정시간에 균등충전을 실시한다(스텝S104,S105).

이와 같이 구성된 엘리베이터의 제어장치에서는, 에너지절약효과를 악화시키는 균등충전을 필요시에만 실시하게 되므로, 전체로서 균등충전의 회수를 감소하게되어, 보다 에너지절약효율이 높은 전력축적장치를 가진 엘리베이터를 구성할 수 있다.

실시의 형태 2.

전력축적장치(11)의 2차전지(12)의 특성은, 연전지, 니켈수은전지 등의 전지의 종류에 따라 다르나, 일반적으로, 동일온도에서 고려한 경유, 동일 충전전류에서 충전한 경우, 충전시의 전지충전전압은, 충전정도(S0C)의 함수로 된다. 즉 SOC가 높은 상태(충만충전에 가까운 상태)에서는, 충전전압 높고, SOC가 낮으면 충전전압은 낮다. 엘리베이터에서, 회생전력에 의한 충전전류는 균등충전에서 사용하는 충전전류보다도 엘리베이터의 부하상태시에 상당히 크게 변동한다. 그리고 2차전지의 충전수용성이 나쁘게 되면은, 특히 큰 충전전류가 흘렀을 때에 이 충전전압의 상승경향이 현저하게된다. 이것을 검출한 경우, 상기와 같이 균등충전을 실시하고, 그 경향을 해소시켜줄 필요가 있다.

본 실시의 형태 2에서, 충방전제어회로(15A)는 도 3과 같이 충전정도(SOC)마다, 전력축적장치(11)의 2차전지(12)에의 충전전류에 대하여 균등충전의 실시를 판정하기 위한 판정전압이 설정된 복수의 테이블(T1a,T1b, …)을 구비하며, 전력축적장치의 충만충전상태를 기준으로 하여, 충방전전류와 충방전전압과의 적을 용량으로 정규화하여 누적한 치인 충전정도(SOC)에 응한 테이블을 선택하며, 선택된 테이블에서 실시의 형태 1과 동일하게 하여 충전전류의 계측치에 대응하는 판정전압을 구하고, 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전압의 계측치와 판정전압의 비교에 따라 전력축적장치(11)의 균등충전의 실시를 설정함으로써, 균등충전의 실시타이밍을 제어한다.

다음, 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 충방전제어회로(15A)의 제어를 도 4의 플로차트를 참조하여 설명한다.

충방전제어회로(15A)는, 먼저, 엘리베이터의 회생운전에서의 충전시에, 충방전상태계측장치(14A)에서 충전전류의 계측치에 따라 충전중인가 아닌가를 판정하고 (스텝S201), 충전중인 경우, 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전류 및 충전전압의 계측치를 판독함과 동시에, 충전전류, 충전전압, 방전전류, 방전전압의 계측치를 누적하여 현재의 충전정도(SOC)를 판독한다(스텝S202)(이 SOC의 감시는, 충방전제어회로(15A)에서 실시하여도 좋으나, 동일효과 때문에 충방전상태계측장치(14A)로 실시한다).

그리고, 도 3에 나타난 복수의 테이블에서 현재의 SOC에 응한 테이블을 선택하고, 선택한 테이블에서 충전전류의 계측치에 대응한 균등충전을 실시하기 위한판정전압을 판독한다(스텝S203). 그리고, 충전전압의 계측치와 판정전압과를 비교하여, 계측된 충전전압이 판정전압을 넘어있는 것으로 판정된 경우에는, 균등충전이 필요로 판정함으로써 균등충전을 설정함과 동시에, 그 균등충전의 설정을 내장메모리에 기억하고, 야간 등의 설정시간에 균등충전을 실시한다(스텝S204,S205).

이와 같이, 균등충전의 판정에 충전정도(SOC)를 사용하면, 보다 미세하게 균등충전의 타이밍을 포착할 수가 있어, 에너지절약효율을 악화시키는 균등충전을 필요시에만 실시함으로써, 전체로서 회수를 감소하게 되어 보다 에너지절약효율이 높은 전력축적장치를 가진 엘리베이터를 구성할 수 있다.

실시의 형태 3.

본 실시의 형태 3에서, 충방전제어회로(15A)는, 도 5에서와 같이, 전력축적장치(11)의 2차전지(12)에의 충전전류에 대히서 균등충전의 실시를 판정하기 위한 판정전압변화분이 설정된 테이블(T2)를 구비하며, 테이블(T2)에서 충전전류의 계측치에 대응하는 판정전압을 구하고, 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전압의 계측치의 전회계측치와의 변화분과 판정전압변화분의 비교에 따라 전력축적장치(11)의 균등충전의 실시를 설정함으로써, 균등충전의 실시타이밍을 제어한다.

다음, 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 충방전제어회로(15A)의 제어를 도 5의 플로차트를 참조하여 설명한다.

충방전제어회로(15A)는, 먼저, 엘리베이터의 회생운전에서의 충전시에, 충방전상태계측장치(14A)에서 충전전류의 계측치에 따라 충전중인가를 판정하고(스텝S301), 충전중인 경우, 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전류의 계측치를 판독함과 동시에, 충전전류, 충전전압의 계측치를 판독함과 동시에, 내장메모리에 기억된 전회계측시의 충전전압과의 변화분을 계산하고(스텝S302), 도 5에 나타난 테이블에서 현재의 충전전류에의 계측치에 대응한 균등충전을 실시하기 위한 판정전압변화분을 판독한다(스텝S303).

그리고, 충전전압변화분과 판정전압변화분과를 비교하여, 계측된 충전전압의 변화분이 판정전압변화분을 넘어있다고 판정된 경우에는, 균등충전이 필요로 판정되므로써 균등충전을 설정함과 동시에, 다음회의 계측시에 대비하여 현재의 충전전압을 내장메모리에 기억한다(스텝S304,S305).

이와 같이, 균등충전의 판정에 충전전압변화분을 사용함으로써, 보다 미세하게 균등충전의 타이밍을 포착할 수가 있어, 에너지절약효율을 악화시키는 균등충전을 필요한 때에만 실시하므로써, 전체로서의 회수를 감소하게 되므로 보다 에너지절약효율이 높은 전력축적장치를 가진 엘리베이터를 구성할 수 있다.

실시의 형태 4.

본 실시의 형태 4에서, 충방전제어회로(15A)는, 실시의 형태 3과 동일하게, 도 5에 나타난 것 같이, 전력축적장치(11)의 2차전지(12)에의 충전전류에 대해 균등충전의 실시를 판정하기 위한 판정전압변화분이 설정된 테이블(T2)을 구비하며, 테이블(T2)에서 충전전류의 계측치에 대응하는 판정전압변화분을 구하고, 속도제어회로(21)에서의 지령속도의 입력에 따라 엘리베이터가 일정속으로 운전하고 있는가를 판정하고, 일정속으로 판정된 경우에, 실시의 형태 3과 동일하게 하여, 충전전압변화분과 판정전압변화분의 비교에 따라 전력축적장치(11)의 균등충전의 실시를 설정하므로서 균등충전의 실시타이밍을 제어한다.

다음, 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 충방전제어회로(15A)의 제어를 도 7의 플로차트를 참조하여 설명한다.

충방전계측장치(15A)는, 먼저, 엘리베이터의 회생운동에서의 충전시, 충방전상태계측장치(14A)에서 충전전류의 계측치에 따라 충전중인가 아닌가를 판정하고(스텝S401), 충전중일 경우 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전전류의 게측치를 판독함과 동시에, 충전전류, 충전전압의 계측치를 판독함과 동시에, 내장메모리에 기억된 전회계측치의 충전전압과의 변화분을 계산한다(스텝S402).

그리고, 속도제어회로(21)에서 출력되는 지령속도의 변화에 따라 엘리베이터가 일정속도로 운전하고 있는가 아닌가의 판단을 행하고(스텝S403), 일정속도이면은, 도 5에 나타난 테이블에서 현재의 충전전류의 계측치에 대응한 균등충전을 실시하기 위한 판정전압변화분을 판독하고(스텝S403,S404), 충전전압변화분과 판정전압변화분과를 비교한다. 계측된 충전전압의 변화분이 판정전압변화분을 넘어있는 것으로 판정된 경우에는, 균등충전이 필요로 판정함으로써 균등충전을 설정함과 동시에, 그 균등충전의 설정을 내장메모리에 기억하고, 야간 등의 설정시간에 균등충전을 실시함과 동시에, 다음회의 계측시에 대비하여 현재의 충전전압을 내장메모리에 기억한다(스텝S405,S406).

이와 같이, 엘리베이터가 일정속도인 것을 검출함과 동시에 균등충전의 판정에 충전전압변화분을 사용함으로써, 보다 미세하게 균등충전의 타이밍을 포착할 수 있어, 에너지절약효율을 악화시키는 균등충전을 필요한 시에만 실시하므로써, 전체로서 회수를 감소기키게되어, 보다 에너지절약효율이 높은 전력축적장치를 가진 엘리베이터를 구성할 수 있다.

실시의 형태 5.

도 9는, 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 것이며, 충방전제어회로(15A)의 균등충전을 실시하는 제어내용을 나타낸 플로차트이다.

다음, 도 9의 플로차트에 따라서 충방전제어회로(15A)에 의한 균등충전의 실시 타이밍의 제어를 설명한다.

충방전제어회로(15A)는, 먼저, 엘리베이터의 운전시간을 누적한다(스텝S501) . 이 운전시간의 누적은, 예로서 속도제어회로(21)에서 지령속도를 송출하고 있는 기간의 계수에 의해 구한다. 다음에, 예로서 속도제어회로(21)에서 지령속도가 출력되어있는가 아닌가에 의해, 엘리베이터가 휴지중인가 아닌가를 판정한다(스텝 S502).

휴지중이면은, 상기한 실시의 형태 1 내지 4에 나타난 균등충전의 설정처리와 같게 하여, 균등충전이 설정되어 있는가 아닌가를 판정하고, 설정이 있으면 즉시 균등충전을 실시한다(스텝S503,S504).

한편, 균등충전의 설정이 없으면, 스텝S501에서 구한 누적운전시간과 설정시간과를 비교하고, 누적운전시간이 설정시간을 넘은 경우에, 균등충전을 실시한다(스텝S503 →S505).

이와 같이, 엘리베이터의 누적운전시간과 균등충전의 설정의 유무에 따라 균등충전을 실시하므로써, 에너지효율을 악화시키는 균등충전을 필요한 시에만 실시하므로써, 전체로서 회수를 감소하게되어 보다 에너지절약효율이 높은 전력축적장치를 가진 엘리베이터를 구성할 수 있다.

실시의 형태 6.

도 10은, 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 것이며, 충방전제어회로(15A)의 균등충전을 실시하는 제어내용을 나타낸 플로차트이다.

다음, 도 10의 플로차트에 따라서 충방전제어회로(15A)에 의한 균등충전의 실시타이밍의 제어를 설명한다.

충방전제어회로(15A)는 엘리베이터의 운전시간을 누적한다(스텝S601). 이 운전시간의 누적은, 예로서 속도제어회로(21)에서 지령속도를 송출하고 있는 기간의 계수에 의해 구해진다. 또, 충방전상태계측장치(14A)에서의 충전정도(SOC)를 구한다(스텝S602). 다음에, 예로서 속도제어회로(21)에서 지령속도가 출력되어 있는가아닌가에 의하여, 엘리베이터가 휴지중인가 아닌가를 판정한다(스텝S603).

휴지중이면은, 상기한 실시의 형태 1내지 4에 나타난 균등충전의 설정처리와 같게 하여, 균등충전이 설정되어있는가 아닌가를 판정하고, 설정이 있으면 즉시 균등충전을 실시한다(스텝S604,S605).

한편, 균등충전의 설정이 없으면, 스텝S501에서 구한 누적운전시간과 설정시간과를 비교하여, 누적운전시간이 설정시간을 넘은 경우에, 균등충전을 실시한다(스텝S604 → S606). 누적운전시간의 설정시간을 넘어있지 않은 경우에도, 상기 스텝 S602에서 구한 충전정도(SOC)가 설정치를 넘은 경우에도, 균등충전을 실시한다(스텝 S606,S607). 균등충전의 처리후는, 충전정도(SOC) 및 누적운전시간을 다음회의 제어에 대비하여 내장메모리에 기억하고 종료한다(스텝S608).

이와 같이, 엘리베이터의 누적운전시간, 충전정도(S0C), 균등충전의 설정의 유무에 따라 균등충전을 실시하므로써, 에너지효율을 악화시키는 균등충전을 필요한 시에만 실시함으로써, 전체로서 회수를 감소시키게되어, 보다 에너지절약효율이 높은 전력축적장치를 가진 엘리베이터를 구성할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 필요한 균등충전만을 실시하므로써, 보다 에너지절약효과가 큰 전력축적장치를 가진 엘리베이터의 구성을 할 수가 있다.

Claims (3)

1. 교류전원에서의 교류전력을 정류하여 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 컨버터에서의 직류전력을 가변전압·가변주파수의 교류전력으로 변환하여 전동기를 구동하여 엘리베이터를 운전하는 인버터와, 상기 컨버터와 상기 인버터와의 사이의 전류모선간에 구비되어, 엘리베이터의 회생운전시에 직류모선에서의 직류전력을 축적하고, 역행운전시에 축적된 직류전력을 직류모선에 공급하는 전력축적장치와, 상기 직류모선에 대한 상기 전력축적장치의 충방전을 제어하는 충방전제어수단과, 상기 전력축적장치의 온도, 충방전전류, 충방전전압의 적어도 1개를 계측하는 충방전상태계측수단을 구비하며, 상기 충방전제어수단은, 상기 충방전상태계측수단의 출력에 따라 상기 전력축적장치의 균등충전의 실시를 설정하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
2. 청구항 1에 기재된 엘리베이터의 제어장치에 있어서, 상기 충방전제어수단은, 상기 전력축적장치의 충전전류에 대한 균등충전의 판정전압이 설정된 테이블을 가지며, 상기 충방전상태계측수단에서의 충전전류계측치에 따라 상기 테이블에서 판정전압을 구하고, 상기 충방전상태계측수단에서의 충전전압계측치와 상기 판정전압과의 비교에 따라 상기 전력축적장치의 균등충전의 실시를 설정하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.
3. 청구항 2에 기재된 엘리베이터의 제어장치에 있어서, 상기 충방전제어수단은, 상기 전력축적장치의 충만충전상태를 100%로 하고, 충방전전류와 충방전전압과의 적을 용량으로 정규화하여 누적한 치인 충전정도에 응하여 테이블을 복수개 구비하고, 상기 충전정도에 응한 테이블을 선택하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어장치.