KR20110050375A - Elevator control device, and control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 및 고용량 콘덴서를 이용한 엘리베이터의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control device and a control method of an elevator using a battery and a high capacity condenser.
종래의 엘리베이터 제어장치로 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 제어장치가 있다. 특허문헌 1의 엘리베이터 제어장치에 대해서 도 5를 참조하면서 간략하게 설명한다.As a conventional elevator control apparatus, there exists a control apparatus disclosed by
도 5에서 1은 상용의 3상 교류 전원, 2는 인덕션 모터 등의 전동기, 3은 권양기, 4는 로프, 5는 엘리베이터의 카, 6은 균형 추, 7은 인코더, 8은 컨트롤러, 9는 다이오드 등으로 구성된 컨버터, 10은 커패시터, 11은 전류검출기(current transformer), 12는 인버터, 13은 인버터 제어회로, 14는 인버터 드라이브회로, 15는 회생저항, 16은 IGBT 등의 스위칭수단이다.5, 1 is a commercial three-phase AC power supply, 2 is an electric motor such as an induction motor, 3 is a winch, 4 is a rope, 5 is an elevator car, 6 is a balance weight, 7 is an encoder, 8 is a controller, and 9 is a diode. And a converter, 10 is a capacitor, 11 is a current transformer, 12 is an inverter, 13 is an inverter control circuit, 14 is an inverter drive circuit, 15 is a regenerative resistor, 16 is a switching means such as an IGBT.
상기 종래의 엘리베이터 제어장치의 동작에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.The operation of the conventional elevator control apparatus will be described with reference to the drawings.
엘리베이터는 전동기(2)에 의해 권양기(3)를 회전시켜서 로프(40의 양단에 접속된 엘리베이터 카(5) 및 균형 추(6)를 이동시켜서 카(5) 내의 승객을 원하는 층으로 운반한다.The elevator rotates the
컨버터(9)는 상용전원(1)으로부터 공급되는 교류전력을 정류하여 직류전력으로 변환해서 커패시터(10)에 축적한다. 인버터(12)는 이 직류전력을 가변전압, 가변주파수의 교류전력으로 변환한다.The
컨트롤러(8)는 엘리베이터의 기동 및 정지를 결정하는 동시에, 엘리베이터의 위치 및 이동속도를 제어하는 지령을 발행한다. 인버터 제어회로(1)는 컨트롤러(8)의 상기 지령에 의거하여 전류검출기(11)로부터의 전류 귀환과 인코더(7)로부터의 속도 귀환에 의해 전동기(2)를 구동하여 엘리베이터의 위치, 속도 등의 제어를 실행한다. 이때 인버터 제어회로(13)는 게이트 드라이브회로(14)를 통해서 인버터(12)의 출력전력 및 주파수를 제어한다.The
엘리베이터의 균형 추(6)는 엘리베이터의 카(5)에 적절한 승객이 탑승하고 있을 때에 균형이 맞게 설정되어 있다. 일반적으로 엘리베이터의 카(5)에 만원에 가까운 승객이 탑승한 상태에서 상승하는 경우, 또는 엘리베이터의 카(5)가 비어 있는 것에 가까운 상태에서 하강하는 경우에는 엘리베이터의 카(5)를 소정의 속도로 주행시키기 위해서 상용 교류전원(1)→컨버터(9)→인버터(12)의 순으로 생성된 전력을 전동기(92)에 공급하여 전동기(2)의 회전력에 의해서 엘리베이터의 카(5)를 구동시키도록 운전(이하, 이와 같은 운전을 "역행운전(力行運轉)"이라고도 한다)이 이루어지고, 역으로, 엘리베이터의 카(5)에 만원에 가까운 승객이 탑승한 상태에서 하강하는 경우, 또는 엘리베이터의 카(5)가 비어 있는 것에 가까운 상태에서 상승하는 경우에는 엘리베이터의 카(5) 스스로 운행 가능한 상태이므로 전동기(2)→인버터(12)의 순으로 전력을 발전하여 컨버터(9) 내의 평활용 커패시터에 전력(이 전력을 "회생전력"이라고 한다)을 되돌려주는 운전상태(이하, 이와 같은 운전상태를 "회생운전"이라고도 한다)가 된다.The
그러나 일반적으로 평활용 커패시터는 용량이 매우 작아서 상기 회생전력을 모두 흡수할 수 없으므로, 통상의 엘리베이터에서는 이 회생전력은 스위칭수단(16)을 제어하여 회생저항(15)에서 열에너지로 변환하여 소비된다.However, in general, since the smoothing capacitor has a very small capacity and cannot absorb all of the regenerative power, the regenerative power is consumed by converting the
또, 특허문헌 1에서는 이와 같이 회생전력이 회생저항에서 열에너지로 무의미하게 소비되어 버리는 문제점을 해결하면서, 동시에 이 회생전력을 축적하여 상용전원의 정전시에 엘리베이터가 가장 가까운 층에 정지하도록 방전하는 등의 에너지 절약이 가능한 엘리베이터 제어장치를 제안하고 있다.
구체적으로는, 도 6과 같이, 배터리 또는 커패시터 등을 이루어지며 직류전력을 저장하는 전력 축적장치(21)와, 전력축적장치의 충전 및 방전상태를 관리하는 동시에, 컨트롤러로부터의 운전정보에 의거하여 직류전력을 전력축적장치에 충전할 때는 구동신호를 출력하고, 축적장치의 전압이 미리 설정된 소정의 전압에 도달하여 충전을 정지할 때는 정지신호를 출력하는 충·방전 제어회로(23)와, 구동신호에 따라서 전력축적장치에 직류전력의 충전을 개시하고, 정지신호에 따라서 충전을 정지하는 충·방전회로(22)를 구비하는 엘리베이터 제어장치가 개시되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 6, the
이에 의해, 엘리베이터의 회생운전시에 발생하는 회생전력을 유효하게 이용하도록 하며, 특히, 정전시에는 상기 전력축적장치에 축적된 전력을 이용하여 엘리베이터를 가장 가까운 층에 착상하도록 하고 있다.As a result, the regenerative power generated during the regenerative operation of the elevator is effectively used. In particular, during power failure, the elevator is placed on the nearest floor using the power stored in the power accumulator.
또, 특허문헌 2에는 일정 전압의 직류 전원장치에 병렬로 전기 2중 층 커패시터를 접속하여, 엘리베이터의 전동기의 구동시에는 회생전력에 의해서 전기 2중 층 커패시터를 충전하고, 엘리베이터 전동기의 가속시에는 주로 전기 2중 층 커패시터로부터 전동기에 전력을 공급하는 엘리베이터 구동용 전원장치도 제안되어 있다.In addition,
이하, 특허문헌 2의 엘리베이터 구동용 전원장치의 구성 및 작용을 간단하게 설명한다.Hereinafter, the structure and effect | action of the elevator drive power supply device of
도 7은 특허문헌 2의 엘리베이터 구동용 전원장치의 구성을 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the structure of the elevator drive power supply apparatus of
전원장치는 상용 교류전원(1), 이 상용 교류전원의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 정류회로(2), 이 전류회로(2)에서 변환된 직류전력을 평활화하는 직류 커패시터(3), 이 직류 커패시터(3)의 평활화된 직류전력을 소요의 주파수의 교류전력으로 변환하여 전동기(11)에 공급하는 인버터(4), 직류 커패시터(3)에 병렬로 접속되어서 회생전력을 열로 소비하는 저항 초퍼(18), 마찬가지로 직류 커패시터(3)에 병렬로 접속되는 전기 2중 층 커패시터(21), 이 전기 2중 층 커패시터(21)의 단자전압을 검출하는 전압검출회로(22) 및 소정의 속도지령과 전동기(11)의 회전속도에 의거하여 인버터(50)를 제어하거나, 또는 필요에 따라서 저항 초퍼(18)를 동작시키는 구동제어부(5)가 설치되어 있다.The power supply includes a commercial
상기 전기 2중 층 커패시터(21)는 직류 커패시터(3)보다도 충분하게 큰 정전용량을 가지며, 매우 단시간에 대전류에 의한 충·방전이 가능한 에너지를 비축하는 기능을 가지므로 전동기(11) 측으로부터의 회생전력을 대부분 축적할 수 있을 정도의 용량을 갖는다.The electric
상기 구동제어부(5)는 상기 전기 2중 층 커패시터(21)의 정격전압 근방의 전압을 저항 초퍼의 동작전압으로 하며, 회생전력에 의해서 전기 2중 층 커패시터를 충전하고, 계속해서 전기 2중 층 커패시터에 전력이 축적되어서 단자전압 Vc가 상승하여 전압검출회로에서 검출되는 단자전압이 전기 2중 층 커패시터의 단자전압에 도달한 때 저항 초퍼가 동작하도록 제어한다.The
또, 특허문헌 3에도 특허문헌 1과 유사한 엘리베이터 제어장치가 개시되어 있다.
최근 건축물의 초 고층화에 수반하여 엘리베이터의 1회당 운행시간도 길어지고 있고, 이에 따라서 엘리베이터의 전체 운전시간 중에서 차지하는 회생운전기간도 증가하고 있다. 즉 초 고층 건축물의 경우 최저 층에서 최고 층까지의 층수가 수십 층, 많은 경우에는 100층 이상에 이르는 건축물도 속속 등장하고 있고, 이에 수반하여 엘리베이터의 회생운전기간도 비약적으로 증가하고 있으며, 따라서 전력축적장치에 축적하여 재이용 가능한 회생전력의 양도 비약적으로 증가하고 있다.In recent years, with the rise of buildings, the operating hours of elevators have also become longer, and thus, the regenerative operation period which takes up the entire operating time of elevators has also increased. In other words, in the case of ultra-high-rise buildings, buildings with tens of floors from the lowest floor to the highest floor, and in many cases more than 100 floors, are appearing one after another, and the regenerative operation period of elevators is rapidly increasing. The amount of regenerative power that can be accumulated and reused in an accumulator is also increasing dramatically.
한편, 엘리베이터의 역행운전시의 소비전력의 예를 나타내는 도면인 도 8에서 빗금으로 표시한 부분과 같이, 엘리베이터가 정지상태에서 역행운전으로 이행하는 기간에서는 과도전력에 의해서 그 전압 또는 전류는 정상상태에 비해서 매운 큰 값이 된다. 또, 이는 엘리베이터가 역행운전에서 회생운전으로 이행하는 기간에서도 마찬가지이다.On the other hand, as shown by the hatched portion in Fig. 8, which is a diagram showing an example of the power consumption during the reverse operation of the elevator, the voltage or current is in a steady state due to the transient power in the period when the elevator transitions from the stationary state to the reverse operation. It is a very large value compared to. This also applies to the period in which the elevator shifts from the retrograde operation to the regenerative operation.
또, 배터리는 커패시터에 비해서 비교적 큰 용량의 전력을 충전할 수 있다는 장점이 있으나, 반대로 과도전력을 단시간에 순간적으로 충전하는 기능은 부족하고, 특히 배터리의 정격전압(또는 정격전류) 이상의 과도상태에서의 충·방전이 반복되면 급격하게 성능이 열화하여 그 수명이 현저하게 짧아진다는 문제가 있다.In addition, the battery has the advantage of being able to charge a relatively large amount of power compared to the capacitor, but on the contrary, the ability to charge the transient power in a short time in a short time, and in particular in a transient state over the rated voltage (or rated current) of the battery If charging and discharging are repeated, there is a problem that the performance deteriorates suddenly and the life thereof is significantly shortened.
역으로, 커패시터는 배터리에 비해서 충전할 수 있는 전력의 양은 적으나, 반대로 과도전력을 단시간에 높은 충전율로 충전 및 방전할 수 있어서 엘리베이터의 회생전력의 회수에는 비교적 적합하며, 그 정격전압(또는 정격전류) 이상의 과도상태에서의 충·방전이 반복되어도 배터리에 비해서 성능 열화 및 수명의 감소가 적다는 특징이 있으나, 동일 충전용량의 배터리에 비해서 훨씬 고가라는 단점이 있다.On the contrary, the capacitor has a smaller amount of power than the battery, but on the contrary, the transient power can be charged and discharged at a high charge rate in a short time, which is relatively suitable for the recovery of the regenerative power of the elevator. Even if charging and discharging are repeated in a transient state of more than a current), the performance deterioration and the reduction of the lifespan are smaller than those of the battery, but they are much more expensive than the batteries having the same charging capacity.
따라서 이와 같은 배터리와 커패시터의 장단점을 적절하게 조화시켜서, 회생운전시의 과도기간에 종래 회생전력의 축적수단으로 사용하던 배터리에 충전되는 전력 중 배터리의 정격전압(또는 정격전류) 이상의 과도전력의 일부를 커패시터에 충전하도록 하고, 또, 이 과도기간 이후의 정상적인 회생전력의 충전은 배터리가 담당하도록 하며, 예를 들어 엘리베이터의 정지시에는 커패시터에 충전된 전력을 배터리로 이동시켜서, 즉 커패시터에 축적된 전력으로 배터리를 충전하도록 함으로써 다음의 회생운전시에 커패시터가 과도전력을 흡수할 수 있도록 하는 등의 방법에 의해서, 과도기간에 배터리에 걸리는 부담을 경감시키는 것이 배터리의 수명 연장 및 엘리베이터 운전제어회로의 유지보수비용의 절감이라는 측면에서 매우 바람직하다.Therefore, by appropriately matching the advantages and disadvantages of the battery and the capacitor, part of the transient power above the rated voltage (or rated current) of the battery among the power charged in the battery used as a means of accumulating the regenerative power in the transient period during the regenerative operation. Charge the capacitor, and the normal regenerative power after this transient period is charged by the battery. For example, when the elevator stops, the power charged to the capacitor is transferred to the battery, i.e. By reducing the burden on the battery during the transient period, such as by allowing the capacitor to absorb the excess power during the next regenerative operation, it is possible to extend the life of the battery and to control the elevator operation control circuit. It is very desirable in terms of reducing maintenance costs.
그러나 상기 특허문헌 1은 회생전력의 축적수단으로 배터리 또는 커패시터 중 어느 하나만을 채용하고 있고, 특허문헌 2에서는 회생전력의 축적수단으로 커패시터만을 채용하고 있으며, 특허문헌 3 역시 배터리만을 채용하고 있으므로, 이들 종래기술에 의해서는 상기 과제를 해결할 수 없다.However,
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명은 교류전력을 정류하여 직류전력으로 변환하는 컨버터와 상기 직류전력을 가변 전압 및 가변 주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터 및 상기 가변 전압 및 가변 주파수의 교류전력에 의해서 전동기를 제어하여 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비하는 엘리베이터 제어장치로, 상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 충전된 전력을 방전하기 위한 배터리와, 상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 방전하기 위한 슈퍼커패시터와, 상기 배터리에 전력을 충전하거나 또는 상기 배터리에 충전된 전력을 방전하는 배터리 충·방전회로와, 상기 슈퍼커패시터에 전력을 충전하거나 또는 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 방전하는 슈퍼커패시터 충·방전회로와, 상기 배터리 충·방전회로와 상기 슈퍼커패시터 충·방전회로를 제어하는 충·방전제어회로를 구비하며, 상기 충·방전제어회로는 상기 엘리베이터가 회생운전을 할 때는 배터리 및 슈퍼커패시터에 회생전력을 충전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and the present invention provides a converter for rectifying and converting AC power into DC power, an inverter for converting DC power into AC power having a variable voltage and a variable frequency, and the variable voltage and variable frequency. An elevator control device including a controller for controlling an electric motor to operate an elevator by AC power, the elevator control device comprising: a battery for charging electric power or discharging a charged electric power according to an operating state of the elevator, and an operating state of the elevator A supercapacitor for charging or discharging electric power, a battery charge / discharge circuit for charging electric power or discharging electric power charged in the battery, and charging or supercharging the supercapacitor Discharge of Discharged Power A charge / discharge circuit, and a charge / discharge control circuit for controlling the battery charge / discharge circuit and the supercapacitor charge / discharge circuit. The charge / discharge control circuit includes a battery and a super when the elevator performs regenerative operation. Characterized in that the control to charge the regenerative power to the capacitor.
바람직하게는, 상기 충·방전제어회로는 상기 엘리베이터가 역행운전을 할 때는 배터리 및 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 방전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the charge and discharge control circuit is characterized in that the control to discharge the power charged in the battery and the supercapacitor when the elevator is in reverse operation.
바람직하게는, 상기 충·방전제어회로는 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 상기 배터리에 충전된 전력의 방전에 앞서서 먼저 방전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the charge and discharge control circuit is characterized in that the control to discharge the power charged in the supercapacitor prior to the discharge of the power charged in the battery.
또, 본 발명의 엘리베이터 제어장치는, 교류전력을 정류하여 직류전력으로 변환하는 컨버터와 상기 직류전력을 가변 전압 및 가변 주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터 및 상기 가변 전압 및 가변 주파수의 교류전력에 의해서 전동기를 제어하여 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비하는 엘리베이터 제어장치로, 상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 충전된 전력을 방전하는 배터리와, 상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 방전하는 슈퍼커패시터와, 상기 배터리에 전력을 충전하거나 또는 상기 배터리에 충전된 전력을 방전하는 배터리 충·방전회로와, 상기 슈퍼커패시터에 전력을 충전하거나 또는 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 방전하는 슈퍼커패시터 충·방전회로와, 상기 배터리 충·방전회로와 상기 슈퍼커패시터 충·방전회로를 제어하는 충·방전제어회로를 구비하며, 상기 충·방전제어회로는 상기 엘리베이터가 정지중일 때에 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 상기 배터리에 재충전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the elevator control apparatus of this invention is based on the converter which rectifies AC power and converts into DC power, the inverter which converts said DC power into AC power of a variable voltage and a variable frequency, and the AC power of the variable voltage and a variable frequency. An elevator control apparatus having a controller for controlling an electric motor to drive an elevator, comprising: a battery for charging electric power or discharging a charged electric power according to an operating state of the elevator, and charging electric power according to an operating state of the elevator; A supercapacitor for discharging, a battery charge / discharge circuit for discharging electric power charged to or in the battery, and a supercharger for discharging electric power for the supercapacitor or the supercapacitor; Capacitor charging and discharging circuits, and the battery charging And a charge / discharge control circuit for controlling the discharge circuit and the supercapacitor charge / discharge circuit, wherein the charge / discharge control circuit controls to recharge the battery with the power charged in the supercapacitor when the elevator is stopped. Characterized in that.
또, 본 발명의 엘리베이터 제어방법은, 교류전력을 정류하여 직류전력으로 변환하는 컨버터와 상기 직류전력을 가변 전압 및 가변 주파수의 교류전력으로 변환하는 인버터 및 상기 가변 전압 및 가변 주파수의 교류전력에 의해서 전동기를 제어하여 엘리베이터를 운전하는 컨트롤러를 구비하는 엘리베이터 제어장치에서의 엘리베이터 제어방법으로, 상기 엘리베이터 제어장치는 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 충전된 전력을 방전하는 배터리와 슈퍼커패시터를 구비하며, 상기 엘리베이터의 운전상태를 감시하는 운전상태 감시단계와, 상기 운전상태 감시단계에서 상기 엘리베이터가 회생운전중인 것으로 판정되면 그 회생전력을 상기 배터리 및 상기 슈퍼커패시터에 충전하는 충전단계를 포함한다.In addition, the elevator control method of the present invention is based on a converter for rectifying the AC power to convert to DC power, an inverter for converting the DC power into an AC power of a variable voltage and variable frequency, and an AC power of the variable voltage and variable frequency. An elevator control method in an elevator control apparatus including a controller for controlling an electric motor to drive an elevator, wherein the elevator control apparatus includes a battery and a supercapacitor for charging electric power or discharging the electric power according to an operation state of the elevator. And an operation state monitoring step of monitoring an operation state of the elevator, and a charging step of charging the regenerative power to the battery and the supercapacitor if the elevator is determined to be in regenerative operation in the operation state monitoring step.
이와 같이 본원 발명은 엘리베이터의 회생운전시에 발생하는 회생전력을 배터리 및 슈퍼커패시터에 분산하여 축적함으로써, 회생운전시의 과도기간에 배터리에 충전되는 전력 중 배터리의 정격전압(또는 정격전류) 이상의 과도전력의 일부를 커패시터에 충전하도록 하고, 또, 이 과도기간 이후의 정상적인 회생전력의 충전은 배터리가 담당하도록 함으로써 배터리의 열화를 방지하여 배터리의 수명연장 등의 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention distributes and accumulates the regenerative power generated during the regenerative operation of the elevator to the battery and the supercapacitor, so that the transient voltage equal to or higher than the rated voltage (or rated current) of the battery among the electric power charged to the battery during the transient period during the regenerative operation. A part of the electric power is charged to the capacitor, and the normal regenerative power after the transient period is charged by the battery to prevent deterioration of the battery and to prolong the life of the battery.
또, 엘리베이터의 역행운전시에 먼저 슈퍼커패시터의 충전전력을 방전하고, 다음에 배터리의 충전전력을 방전하도록 충·방전 제어회로가 제어를 함으로써 회생운전시의 과도기간에 과도전력을 슈퍼커패시터(31)가 흡수하도록 하여, 결과적으로 배터리의 열화를 방지하여 배터리의 수명연장 등의 효과를 얻을 수 있다.In addition, the charging and discharging control circuit is controlled so as to discharge the charging power of the supercapacitor first in the retrograde operation of the elevator, and then discharge the charging power of the battery, so that the transient power is supplied to the
또, 엘리베이터의 정지시에는 커패시터에 충전된 전력을 배터리로 이동시켜서, 즉 커패시터에 축적된 전력으로 배터리를 충전하도록 함으로써 다음의 회생운전시에 커패시터가 과도전력을 흡수할 수 있도록 함으로써 배터리의 열화를 방지하여 배터리의 수명연장 등의 효과를 얻을 수 있다.Also, when the elevator is stopped, the power charged in the capacitor is moved to the battery, that is, the battery is charged with the power accumulated in the capacitor, so that the capacitor can absorb the excess power during the next regenerative operation, thereby deteriorating the battery. It can prevent the long life of battery.
도 1은 본 발명의 1 실시 예의 엘리베이터 제어장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2의 (a)는 도 1의 배터리 충·방전회로의 일 예를 나타내는 도면이고 (b)는 도 1의 슈퍼커패시터 충·방전회로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 각각 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 회생전력이 충전 및 방전되는 원리를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 1 실시 예의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 종래의 엘리베이터 제어회로를 나타내는 도면이다.
도 6은 종래의 엘리베이터 제어회로의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 종래의 엘리베이터 제어회로의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 엘리베이터의 역행운전시의 소비전력의 예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of an elevator control apparatus of an embodiment of the present invention.
2A is a diagram illustrating an example of the battery charge and discharge circuit of FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the supercapacitor charge and discharge circuit of FIG. 1.
3 is a view showing the principle that the regenerative power is charged and discharged to the
4 is a flowchart showing the operation of one embodiment of the present invention.
5 is a view showing a conventional elevator control circuit.
6 is a view showing another example of a conventional elevator control circuit.
7 is a view showing still another example of a conventional elevator control circuit.
8 is a diagram illustrating an example of power consumption during retrograde operation of an elevator.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 1 실시 예의 엘리베이터 제어장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에서 도 6의 종래의 엘리베이터 제어장치의 구성과 동일한 부분에는 도 6과 동일한 참조부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.1 is a view showing a schematic configuration of an elevator control apparatus of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 6 are given to the same parts as those of the conventional elevator control apparatus of FIG. 6, and detailed description thereof will be omitted.
도 1에서 상용의 3상 교류전원(1) ~ 게이트 드라이브회로(14)는 상기 종래 예를 나타내는 도 6의 각각의 구성요소와 동일한 것이다.The commercial three-phase
도 1에서 종래 예를 나타내는 도 6과 다른 특징적인 구성으로는, 회생운전시의 회생전력을 배터리(21)와 전기 2중 층 커패시터 등의 고용량 커패시터(이하 "슈퍼커패시터(31)"라고 한다)에 각각 분산하여 충전하도록 하고 있고, 또 엘리베이터의 역행운전시에는 배터리 및 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 필요에 따라서 적절하게 엘리베이터의 전동기 등에 방전할 수 있도록 제어한다는 점이다.In a characteristic configuration different from that of FIG. 6 showing a conventional example in FIG. 1, the regenerative power during the regenerative operation is a high capacity capacitor such as the
또, 이를 위해서 도 1에 도시된 것과 같이, 본 실시 예의 엘리베이터 제어장치는 엘리베이터의 회생운전시에 배터리(21)에 회생전력을 충전하거나, 또는 역행운전시에 배터리(21)에 충전된 전력을 방전하는 배터리 충·방전회로(22)와, 엘리베이터의 회생운전시에 슈퍼커패시터(31)에 회생전력을 충전하거나, 또는 역행운전시에 슈퍼커패시터(31)에 충전된 전력을 방전하는 슈퍼커패시터 충·방전회로(32)와, 상기 배터리 충·방전회로(22) 및 상기 슈퍼커패시터 충·방전회로(32)의 충·방전을 제어하는 충·방전 제어회로(40)를 구비하고 있다.Also, as shown in FIG. 1, the elevator control apparatus of the present embodiment charges the regenerative power to the
또, 도 1에 나타내는 것과 같이, 충·방전 제어회로(40)에는 배터리(21) 양단의 전압(Vb) 및 전류검출기(24)에 의해 검출되는 배터리(21)의 충·방전 전류(Ib), 슈퍼커패시터(31) 양단의 전압(Vuc) 및 전류검출기(34)에 의해 검출되는 슈퍼커패시터(31)의 충·방전 전류(Iuc), 및 인버터(12) 양단의 전압(Vdc)이 입력된다.As shown in FIG. 1, the charge /
또, 충·방전 제어회로(40)에는 예를 들어 전동기(2)의 구동상태를 검지하여 엘리베이터가 운전중인가, 아니면 정지중인가를 나타내는 값(BKM)도 입력된다. 물론 이 값(BKM)은 컨트롤러(8)로부터 입력될 수도 있으며, 예를 들어 BKM=1은 엘리베이터가 운전중이라는 것을 나타내고, BKM=0은 엘리베이터가 정지중이라는 것을 나타낸다.The charge /
또, 충·방전 제어회로(40)는 도시하지 않은 예를 들어 내부 기억장치 등에 상기 전압 Vdc 값의 기준 값으로 Vdcref, 배터리(21)의 최대 충전전압 및 최소 방전전압을 나타내는 기준 값으로 각각 Vb_max 및 Vb_min, 슈퍼커패시터(31)의 최대 충전전압 및 최소 방전전압을 나타내는 기준 값으로 각각 Vuc_max 및 Vuc_min, 배터리(21)의 최대 충전전류 및 최소 방전전류를 나타내는 기준 값으로 각각 Ib_max 및 Ib_min, 슈퍼커패시터(31)의 최대 충전전류 및 최소 방전전류를 나타내는 기준 값으로 각각 Iuc_max 및 Iuc_min 등을 기억하고 있다. 또, 상기 각 기준 값은 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)의 충전 및 방전 정격 등 필요에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.In addition, the charge /
이들 전압 및 전류 값, 또는 BKM 값의 변화에 따라서 충·방전 제어회로(40)는 배터리 충·방전회로(22) 및 슈퍼커패시터 충·방전회로(32)를 적절하게 제어함으로써 회생운전시에 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 회생전력을 충전하거나, 또는 역행운전시에 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 축적된 전력을 방전하도록 한다.In accordance with the change of these voltage and current values or the BKM value, the charge /
도 2의 (a)는 도 1의 엘리베이터 제어장치의 배터리 충·방전회로(22)의 구성을 나타내는 도면이고, (b)는 도 1의 엘리베이터 제어장치의 슈퍼커패시터 충·방전회로(32)의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 2A is a view showing the configuration of the battery charge /
먼저, 도 2의 (a)의 배터리 충·방전회로(22)에 대해서 설명한다. 도 2의 (a)에서 25는 리액터, 26, 27은 IGBT 등의 스위칭소자, 28, 29는 역 병렬로 접속된 다이오드이다.First, the battery charge /
배터리(21)로의 충전은 스위칭소자(26)와 다이오드(29)로 이루어지는 강압형 초퍼회로에 의해서 이루어진다. 또, 배터리(21)로부터의 방전은 스위칭소자(27)와 다이오드(28)로 구성되는 승압형 초퍼회로에 의해 이루어진다.The
슈퍼커패시터(31)로의 충전 및 방전은 상기 배터리(21)로의 충전 및 방전과 동일하다.The charging and discharging to the
도 3은 충·방전 제어회로(40)의 제어에 의해 각각 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 회생전력이 충전되는 원리를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a principle in which regenerative power is charged in the
먼저, 도 3 (a)는 회생운전시에 배터리(21)에 회생전력이 충전되는 충전제어 원리를 나타내는 도면으로, 도면 중의 참조부호 53은 엘리베이터의 회생운전시에, 소정의 조건을 만족하는 경우에 배터리 충·방전회로(22)를 제어하여 배터리 충·방전회로(22)가 회생전력을 배터리(21)에 충전하도록 하는 게이트 드라이브회로, 54는 PWM 변조신호를 발생하는 PWM회로, 55는 배터리(21)의 충전전류 기준 값(Ibref)과 충전전류 검출 값(Ib)의 차를 예를 들어 비례 적분 연산하여 충전전류 지령 값을 제어하는 충전전류 컨트롤러, 56은 배터리 충·방전회로(22)의 입력단의 직류전압을 전압 기준 값(Vdcref)과 실제 값(Vdc)의 차를 예를 들어 비례 적분 연산하여 전압지령 값으로 제어하는 전압 컨트롤러이다. 또, 60, 62는 감산기이다.First, Figure 3 (a) is a diagram showing the charging control principle that the regenerative power is charged to the
도 3 (b)는 회생운전시에 슈퍼커패시터(31)에 회생전력이 충전되는 충전제어 원리를 나타내는 도면으로, 도 3 (a)와 다른 점은, 감산기(60)에는 슈퍼커패시터(31)의 충전전류 기준 값(Iucref)과 충전전류 검출 값(Iuc)이 각각 입력되고, 충전전류 컨트롤러(55)는 상기 슈퍼커패시터(31)의 충전전류 기준 값(Iucref)과 충전전류 검출 값(Iuc)의 차를 예를 들어 비례 적분 연산하여 충전전류 지령 값을 제어한다는 점이다.FIG. 3 (b) is a diagram illustrating a charging control principle in which regenerative power is charged in the
엘리베이터의 역행운전시에 배터리(21) 또는 슈퍼커패시터(31)에 충전된 충전전력을 예를 들어 전동기 측으로 방전하는 경우에도 충·방전 제어회로(40)의 구성은 기본적으로는 상기 도 3 (a) 또는 (b)와 같으며, 단지 감산기 60, 62의 입력 값이 다르다는 점에서만 상이하므로, 이 방전시에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Even when the charging power charged in the
다음에 본 실시 예에서의 엘리베이터 제어장치의 동작에 대해서 도 4를 참조하면서 설명한다.Next, the operation of the elevator control apparatus in this embodiment will be described with reference to FIG. 4.
본 실시 예에서의 엘리베이터 제어장치의 동작은 엘리베이터의 회생운전시에 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 회생전력을 충전하는 충전동작과, 엘리베이터의 역행운전시에 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 충전된 전력을 엘리베이터 구동용 전동기 등에 방전하는 방전동작이 있고, 이 중 충전동작은 회생운전시에 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 회생전력을 충전하는 과정과, 엘리베이터의 정지시에 슈퍼커패시터(31)에 충전된 전력을 배터리(21)에 재충전하는 과정으로 구분할 수 있다.The operation of the elevator control apparatus in this embodiment is a charging operation for charging the regenerative power to the
먼저, 엘리베이터의 회생운전시에 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)에 회생전력을 충전하는 과정을 도 4 (a)의 플로차트를 참조하면서 설명한다.First, a process of charging regenerative power to the
도 4 (a)의 단계 S01에서 충·방전 제어회로(40)는 엘리베이터가 운전중인가 아니면 정지중인가를 판정한다. BKM=1로 판정되면 충·방전 제어회로(40)는 엘리베이터가 운전중인 것으로 인식하며, 단계 S03에서 충·방전 제어회로(40)는 인버터 양단의 전압(Vdc)과 기준전압(Vdcref)을 비교하여, 만일 인버터 양단의 전압(Vdc)이 기준전압(Vdcref)보다 크면(단계 S03에서 Yes) 단계 S04에서 충·방전 제어회로(40)는 엘리베이터가 회생운전 중인 것으로 판정한다.In step S01 of Fig. 4A, the charge /
이어서, 단계 S04에서 엘리베이터가 회생운전중인 것으로 판정되면 충·방전 제어회로(40)는 단계 S05에서 배터리(21) 양단의 전압(Vb)과 충전 최대전압(Vb_max)을 비교하여, 배터리(21) 양단의 전압(Vb)이 충전 최대전압(Vb_max)보다 작으면(단계 S05에서 Yes) 충·방전 제어회로(40)는 배터리(21)가 충전 가능한 상태, 즉 배터리(21)에 회생전력을 더 충전할 수 있는 여유용량이 남아 있는 것으로 판단하고, 배터리 충·방전회로(22)를 제어하여 회생전력을 배터리(21)에 충전하도록 제어한다.Subsequently, when it is determined in step S04 that the elevator is in regenerative operation, the charge /
단계 S09에서 회생운전이 종료하면 단계 S01로 복귀한다.When the regenerative operation ends in step S09, the process returns to step S01.
단계 S05 내지 단계 S09의 제어와 병행하여 충·방전 제어회로(40)는 단계 S06 내지 단계 S09의 제어도 실행한다. 즉, 단계 S06에서 슈퍼커패시터(31) 양단의 전압(Vuc)과 충전 최대전압(Vuc_max)을 비교하여, 슈퍼커패시터(31) 양단의 전압(Vuc)이 충전 최대전압(Vuc_max)보다 작으면(단계 S06에서 Yes) 충·방전 제어회로(40)는 슈퍼커패시터(31)가 충전 가능상태에 있는 것으로 판단하고, 슈퍼커패시터 충·방전회로(32)를 제어하여 회생전력을 슈퍼커패시터(31)에 충전하도록 제어한 후, 단계 S09에서 회생운전이 종료하면 단계 S01로 복귀한다.In parallel with the control of steps S05 to S09, the charge /
충·방전 제어회로(40)는 단계 S05에서 No이면 단계 S09로 진행하여 단계 S09에서 회생운전이 종료하면 단계 S01로 복귀한다.If the charge /
본 실시 예의 엘리베이터의 회생운전시의 충전동작에서 중요한 점은 엘리베이터의 회생운전시에 발생하는 회생전력을 배터리 및 슈퍼커패시터에 분산하여 축적함으로써, 회생운전시의 과도기간에 배터리에 충전되는 전력 중 배터리의 정격전압(또는 정격전류) 이상의 과도전력의 일부를 커패시터에 충전하도록 하고, 또, 이 과도기간 이후의 정상적인 회생전력의 충전은 배터리가 담당하도록 한다는 점이며, 이와 같이 함으로써 과도전력에 의한 배터리의 열화를 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있다.The important point in the charging operation during the regenerative operation of the elevator of the present embodiment is that the regenerative power generated during the regenerative operation of the elevator is accumulated and distributed in the battery and the supercapacitor, so that the battery among the electric power charged in the battery in the transient period during the regenerative operation Part of the transient power above the rated voltage (or rated current) is to be charged to the capacitor, and the normal regenerative power after this transient period is to be charged by the battery. It can prevent the deterioration and extend the life of the battery.
다음에, 만일 단계 S03에서 No로 판정되면 충·방전 제어회로(40)는 단계 S10에서 엘리베이터가 역행운전중인 것으로 판단하고, 먼저, 단계 S11에서 슈퍼커패시터(31) 양단의 단자전압(Vuc)과 최소 방전전압(Vuc_min)을 비교하여, 슈퍼커패시터(31) 양단의 단자전압(Vuc)이 최소 방전전압(Vuc_min)보다 크면(단계 S11에서 Yes) 충·방전 제어회로(40)는 슈퍼커패시터(31)에 방전 가능한 전력이 충전되어 있는 것으로 판단하고, 단계 S12에서 슈퍼커패시터(31)에 충전된 전력을 방전한다. 다음에, 충·방전 제어회로(40)는 단계 S14에서 다시 슈퍼커패시터(31) 양단의 단자전압(Vuc)과 최소 방전전압(Vuc_min)을 비교하여, 슈퍼커패시터(31) 양단의 단자전압(Vuc)이 최소 방전전압(Vuc_min)과 같거나 작으면(단계 S13에서 Yes) 슈퍼커패시터(31) 내의 충전전력이 모두 방전되었으므로, 단계 S21로 진행하여 배터리(21) 양단의 전압(Vb)과 배터리(21)의 최소 방전전압(Vb_Min)을 비교하고, 배터리(21) 양단의 전압(Vb)이 배터리(21)의 최소 방전전압(Vb_Min)보다 크면(단계 S21에서 Yes) 충·방전 제어회로(40)는 배터리(21)에 방전 가능한 정도의 전력이 충전되어 있는 것으로 판단하고, 단계 S22에서 배터리(21)에 충전된 전력을 방전한다.Next, if it is determined as No in step S03, the charge /
단계 S13에서 Yes이거나, 또는 단계 S21에서 No이면 단계 S14에서 역행운전 종료를 대기하고, 역행운전이 종료하면 단계 S01로 복귀한다.If YES in step S13, or No in step S21, the process of waiting for the reverse operation is waited for in step S14, and when the reverse operation ends, the process returns to step S01.
본 실시 예의 방전동작에서 중요한 점은, 엘리베이터의 역행운전시에 먼저 슈퍼커패시터(31)의 충전전력을 방전하고, 다음에 배터리(21)의 충전전력을 방전하도록 충·방전 제어회로(40)가 제어를 한다는 점이며, 이는 앞에서 설명한 회생운전의 과도기간에 과도전력을 슈퍼커패시터(31)가 흡수하도록 하기 위해서, 슈퍼커패시터(31)는 가능한 한 완전충전상태를 장시간 유지하지 않게 하기 위해서이다.An important point in the discharge operation of the present embodiment is that the charge /
다음에, 단계 S01에서 BKM=1이 아닌 상태(단계 S01에서 No), 즉 엘리베이터가 정지중인 상태로 판정되면 A로 진행한다. A는 엘리베이터의 정지 중에 충·방전 제어회로(40)가 슈퍼커패시터(31)에 충전된 충전전력을 배터리(21)에 재충전하도록 제어하는 동작이다.Next, if it is determined in step S01 that BKM is not 1 (No in step S01), that is, the elevator is in a stopped state, the process proceeds to A. A is an operation in which the charge /
다음에 상기 A의 동작, 즉 엘리베이터의 정지 중에 충·방전 제어회로(40)가 슈퍼커패시터(31)에 충전된 충전전력을 배터리(21)에 재충전하도록 제어하는 동작에 대해서 도 4 (b)의 플로차트를 참조하면서 설명한다.Next, the operation of A, that is, the operation of controlling the charge /
도 4 (a)의 단계 S01에서 No로 판정되면 충·방전 제어회로(40)는 엘리베이터가 정지중인 것으로 판단하고, 엘리베이터의 회생운전시에 슈퍼커패시터(31)에 충전된 전력을 배터리(21)에 재충전하기 위해서, 먼저, 단계 S31에서 슈퍼커패시터(31) 양단의 전압(Vuc)과 최소 방전전압(Vuc_min)을 비교하여, 슈퍼커패시터(31) 양단의 전압(Vuc)이 최소 방전전압(Vuc_min)보다 크면(단계 S31에서 Yes) 단계 S32에서 배터리(21) 양단의 전압(Vb)과 배터리(21)의 최대 충전전압(Vb_max)을 비교한다. 배터리(21) 양단의 전압(Vb)이 배터리(21)의 최대 충전전압(Vb_max)보다 작으면(단계 S32에서 Yes) 충·방전 제어회로(40)는 슈퍼커패시터(31)의 충전전력을 배터리(21)에 재충전할 수 있는 것으로 판단하고, 단계 S33에서 슈퍼커패시터(31)의 충전전력을 배터리(21)에 재충전하도록 충·방전 제어회로(40)가 슈퍼커패시터 충·방전회로(32) 및 배터리 충·방전회로(22)를 각각 제어하여 슈퍼커패시터(31)의 충전전력을 배터리(21)에 재충전한다.When it is determined as No in step S01 of FIG. 4A, the charge /
단계 S31 또는 단계 S33에서 No로 판정되면 충·방전 제어회로(40)는 단계 S34로 진행하여 재충전동작을 종료하고 도 4 (a)의 단계 S01로 복귀한다.If it is determined to be No in step S31 or step S33, the charge /
이와 같이, 엘리베이터의 정지시에 슈퍼커패시터(31)의 충전전력을 배터리(21)에 재충전하도록 하는 이유는 앞에서 설명한 회생운전의 과도기간에 과도전력을 슈퍼커패시터(31)가 흡수하도록 하기 위해서, 슈퍼커패시터(31)는 가능한 한 완전충전상태를 오래 유지하지 않고 언제든지 충전 가능한 상태에 있도록 하는 것이 바람직하며, 이는 본 발명의 충·방전제어에서 매우 중요한 부분이다.As such, the reason for recharging the charging power of the
이상으로 본 발명의 바람직한 실시 에에 관한 설명을 마친다.This concludes the description of the preferred embodiment of the present invention.
참고로, 본 실시 예에서는 엘리베이터의 카(5)에 만원에 가까운 승객이 탑승한 상태에서 상승하는 경우, 또는 엘리베이터의 카(5)가 비어 있는 것에 가까운 상태에서 하강하는 경우를 "역행운전(力行運轉)"으로, 또, 엘리베이터의 카(5)에 만원에 가까운 승객이 탑승한 상태에서 하강하는 경우, 또는 엘리베이터의 카(5)가 비어 있는 것에 가까운 상태에서 상승하는 경우를 "회생운전"으로 하여 설명하였으나, 이는 하나의 에에 불과하며, 본 발명에서의 회생운전 및 역행운전은 각각 상기와는 역의 경우로 상정해도 상관없다.For reference, in the present embodiment, the case where the
또, 상기 도 4 (a)의 설명 중의 엘리베이터의 역행운전시의 방전동작의 설명에서는 단계 S11에 의해 슈퍼커패시터(31)의 충전전력을 먼저 방전하고, 슈퍼커패시터(31)의 충전전력이 모두 방전된 후에 배터리(21)의 충전전력을 방전하도록 제어하는 것으로 설명하였으나, 필요에 따라서는 슈퍼커패시터(31)의 충전전력과 배터리(21)의 방전전력을 동시에 방전하도록 제어해도 좋다.In addition, in the description of the discharge operation during the retrograde operation of the elevator in the description of Fig. 4A, the charging power of the
또, 슈퍼커패시터(31)의 충전전력이 모두 방전되기 전의 일정 시점, 예를 들어 슈퍼커패시터(31)의 충전전력이 완전 충전시의 충전전력의 일부, 예를 들어 1/2, 또는 1/3이 방전된 시점에서 슈퍼커패시터(31)의 충전전력의 방전을 종료하고 배터리(21)의 충전전력을 방전하도록 제어하거나, 또는 슈퍼커패시터(31)의 충전전력의 일부가 방전된 시점에서 슈퍼커패시터(31)와 배터리(21)에 충전된 전력을 동시에 방전하도록 제어해도 좋다.In addition, at a certain time before all of the charging power of the
또, 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)의 충전제어 및 방전제어에 관한 도 4 (a), (b)의 설명에서는 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31) 양단의 전압과 충전 최대전압 또는 방전 최소전압과의 관계를 이용하여 충전 도는 방전의 제어를 하는 것으로 해서 설명을 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 전류감지기(24, 34)에 의해 검출된 배터리(21) 및 슈퍼커패시터(31)의 충전 전류와 미리 설정된 최대 충전전류 또는 최소 방전전류의 비교에 의해서 충전 또는 방전을 제어해도 좋다.In addition, in the descriptions of FIGS. 4A and 4B regarding the charge control and the discharge control of the
1 3상 교류 전원
2 전동기
3 권양기
6 균형 추
7 인코더
8 컨트롤러
9 컨버터
10 커패시터
11, 24, 34 전류검출기
12 인버터
13 인버터 제어회로
14 인버터 드라이브회로
15 회생저항
16 스위칭수단
21 배터리
22 배터리 충·방전회로
31 슈퍼커패시터
32 슈퍼커패시터 충·방전회로
40 충·방전제어회로1 3-phase AC power
2 electric motor
3 winches
6 balance weight
7 encoder
8 controller
9 converter
10 capacitors
11, 24, 34 Current Detector
12 inverter
13 Inverter Control Circuit
14 Inverter Drive Circuit
15 Regenerative Resistance
16 switching means
21 batteries
22 Battery charge and discharge circuit
31 Supercapacitors
32 Supercapacitor charge / discharge circuit
40 charge / discharge control circuit
Claims (8)
상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 충전된 전력을 방전하기 위한 배터리와,
상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 방전하기 위한 슈퍼커패시터와,
상기 배터리에 전력을 충전하거나 또는 상기 배터리에 충전된 전력을 방전하는 배터리 충·방전회로와,
상기 슈퍼커패시터에 전력을 충전하거나 또는 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 방전하는 슈퍼커패시터 충·방전회로와,
상기 배터리 충·방전회로와 상기 슈퍼커패시터 충·방전회로를 제어하는 충·방전제어회로를 구비하며,
상기 충·방전제어회로는 상기 엘리베이터가 회생운전을 할 때는 배터리 및 슈퍼커패시터에 회생전력을 충전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어장치.A converter that rectifies AC power and converts it into DC power, an inverter that converts the DC power into an AC power having a variable voltage and a variable frequency, and a controller that operates an elevator by controlling an electric motor by the AC power having the variable voltage and a variable frequency. With elevator control device provided,
A battery for charging power or discharging the charged power according to an operation state of the elevator;
A supercapacitor for charging or discharging electric power according to an operation state of the elevator;
A battery charge / discharge circuit for charging power to the battery or discharging power charged to the battery;
A supercapacitor charge / discharge circuit for charging electric power to the supercapacitor or discharging electric power charged to the supercapacitor;
A charge / discharge control circuit for controlling the battery charge / discharge circuit and the supercapacitor charge / discharge circuit;
The charging and discharging control circuit is an elevator control apparatus characterized in that the control to charge the regenerative power to the battery and the supercapacitor when the elevator performs the regenerative operation.
상기 충·방전제어회로는 상기 엘리베이터가 역행운전을 할 때는 배터리 및 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 방전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어장치.The method according to claim 1,
The charging and discharging control circuit is an elevator control apparatus, characterized in that for controlling the discharge to the electric power charged in the battery and the supercapacitor when the elevator is in reverse operation.
상기 충·방전제어회로는 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 상기 배터리에 충전된 전력의 방전에 앞서서 먼저 방전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어장치.The method according to claim 2,
And the charge and discharge control circuit controls the electric power charged in the supercapacitor to be discharged prior to the discharge of the electric power charged in the battery.
상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 충전된 전력을 방전하는 배터리와,
상기 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 방전하는 슈퍼커패시터와,
상기 배터리에 전력을 충전하거나 또는 상기 배터리에 충전된 전력을 방전하는 배터리 충·방전회로와,
상기 슈퍼커패시터에 전력을 충전하거나 또는 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 방전하는 슈퍼커패시터 충·방전회로와,
상기 배터리 충·방전회로와 상기 슈퍼커패시터 충·방전회로를 제어하는 충·방전제어회로를 구비하며,
상기 충·방전제어회로는 상기 엘리베이터가 정지중일 때에 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 상기 배터리에 재충전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어장치.A converter that rectifies AC power and converts it into DC power, an inverter that converts the DC power into an AC power having a variable voltage and a variable frequency, and a controller that operates an elevator by controlling an electric motor by the AC power having the variable voltage and a variable frequency. With elevator control device provided,
A battery for charging power or discharging the charged power according to an operation state of the elevator;
A supercapacitor for charging or discharging electric power according to an operation state of the elevator;
A battery charge / discharge circuit for charging power to the battery or discharging power charged to the battery;
A supercapacitor charge / discharge circuit for charging electric power to the supercapacitor or discharging electric power charged to the supercapacitor;
A charge / discharge control circuit for controlling the battery charge / discharge circuit and the supercapacitor charge / discharge circuit;
And said charge / discharge control circuit controls to recharge the battery with electric power charged in said supercapacitor when said elevator is stopped.
상기 엘리베이터 제어장치는 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 충전된 전력을 방전하는 배터리와 슈퍼커패시터를 구비하며,
상기 엘리베이터의 운전상태를 감시하는 운전상태 감시단계와,
상기 운전상태 감시단계에서 상기 엘리베이터가 회생운전중인 것으로 판정되면 그 회생전력을 상기 배터리 및 상기 슈퍼커패시터에 충전하는 충전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어방법.A converter that rectifies AC power and converts it into DC power, an inverter that converts the DC power into an AC power having a variable voltage and a variable frequency, and a controller that operates an elevator by controlling an electric motor by the AC power having the variable voltage and a variable frequency. Elevator control method in the elevator control device provided,
The elevator control device includes a battery and a supercapacitor for charging power or discharging the charged power according to the operation state of the elevator,
An operation state monitoring step of monitoring an operation state of the elevator;
And a charging step of charging the regenerative power to the battery and the supercapacitor if the elevator is determined to be in regenerative operation in the operation state monitoring step.
상기 운전상태 감시단계에서 상기 엘리베이터가 역행운전중인 것으로 판정되면 상기 배터리 및 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 방전하는 방전단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어방법.The method according to claim 5,
And a discharging step of discharging electric power charged in the battery and the supercapacitor if it is determined that the elevator is in the retrograde operation in the operation state monitoring step.
상기 방전단계에서는 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 상기 배터리에 충전된 전력의 방전에 앞서서 먼저 방전하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어방법.The method of claim 6,
In the discharging step, the elevator control method characterized in that for discharging the power charged in the supercapacitor prior to the discharge of the power charged in the battery.
상기 엘리베이터 제어장치는 엘리베이터의 운전상태에 따라서 전력을 충전하거나 또는 충전된 전력을 방전하는 배터리와 슈퍼커패시터를 구비하며,
상기 엘리베이터의 운전상태를 감시하는 운전상태 감시단계와,
상기 운전상태 감시단계에서 상기 엘리베이터가 정지중인 것으로 판정되면 상기 슈퍼커패시터에 충전된 전력을 상기 배터리에 재충전하는 재충전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어방법.A converter that rectifies AC power and converts it into DC power, an inverter that converts the DC power into an AC power having a variable voltage and a variable frequency, and a controller that operates an elevator by controlling an electric motor by the AC power having the variable voltage and a variable frequency. Elevator control method in the elevator control device provided,
The elevator control device includes a battery and a supercapacitor for charging power or discharging the charged power according to the operation state of the elevator,
An operation state monitoring step of monitoring an operation state of the elevator;
And a recharging step of recharging the electric power charged in the supercapacitor to the battery when it is determined that the elevator is stopped in the operation state monitoring step.
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---|---|---|---|---|
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CN103482436A (en) * | 2013-09-26 | 2014-01-01 | 四川科莱电梯有限责任公司 | Energy-saving circuit of elevator |
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