WO2020208782A1 - エレベータの非常時救出運転装置 - Google Patents

エレベータの非常時救出運転装置 Download PDF

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Abstract

救出運転をより適切に行うことができるエレベータの非常時救出運転装置を提供する。エレベータの非常時救出運転装置は、エレベータをバッテリの電力で軽負荷方向および重負荷方向で運転した際のバッテリの放電に関する情報を出力する情報収集部と、前記情報収集部により収集された情報に基づいて前記エレベータの非常時の救出運転の条件を設定する救出運転条件設定部と、を備えた。

Description

エレベータの非常時救出運転装置
 この発明は、エレベータの非常時救出運転装置に関する。
 特許文献1は、エレベータの非常時救出運転装置を開示する。当該非常時救出運転装置によれば、バッテリの劣化時にも救出運転し得る。
日本特開平8-169658号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の非常時救出運転装置においては、使用されるバッテリの特性がばらつく。このため、バッテリの特性のばらつきも考慮して、適用範囲及び寿命基準を設定する必要がある。
 この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、救出運転をより適切に行うことができるエレベータの非常時救出運転装置を提供することである。
 この発明に係るエレベータの非常時救出運転装置は、エレベータをバッテリの電力で軽負荷方向および重負荷方向で運転した際のバッテリの放電に関する情報を出力する情報収集部と、前記情報収集部により収集された情報に基づいて前記エレベータの非常時の救出運転の条件を設定する救出運転条件設定部と、を備えた。
 この発明によれば、エレベータの非常時の救出運転の条件は、エレベータをバッテリの電力で軽負荷方向および重負荷方向で運転した際のバッテリの放電に関する情報に基づいて設定される。このため、救出運転をより適切に行うことができる。
実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの構成図である。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの軽負荷方向運転時のバッテリの電流値を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの軽負荷方向運転時のバッテリの電圧値を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの重負荷方向運転時のバッテリの電流値を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの重負荷方向運転時のバッテリの電圧値を示す図である。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの各率放電特性を示すバッテリの図である。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの交換判定基準を示すバッテリの図である。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの制御盤の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの制御盤の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの制御盤のハードウェア構成図である。
 この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態1.
 図1は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの構成図である。
 図1のエレベータシステムにおいて、図示されない昇降路は、図示されない建築物の各階を貫く。複数の乗場1の各々は、建築物の各階に設けられる。複数の乗場1の各々は、昇降路に対向する。
 例えば、巻上機2は、図示されない機械室に設けられる。例えば、巻上機2は、昇降路の下部に設けられる。例えば、巻上機2は、昇降路の上部に設けられる。主ロープ3は、巻上機2に巻き掛けられる。
 かご4は、昇降路の内部に設けられる。かご4は、主ロープ3の一側に吊るされる。釣合おもり5は、昇降路の内部に設けられる。釣合おもり5は、主ロープ3の他側に吊るされる。
 例えば、制御盤6は、機械室に設けられる。制御盤6の出力部は、巻上機2の入力部に接続される。例えば、制御盤6は、昇降路の下部に設けられる。例えば、制御盤6は、昇降路の上部に設けられる。制御盤6は、電力変換部6aと階間情報入手部6bと軽負荷方向負荷容量情報収集部6cと重負荷方向負荷容量情報収集部6dとバッテリ製品仕様情報収集部6eと基本データ格納部6fとデータ比較部6gと判定結果出力部6hとを備える。
 商用電源7の出力部は、制御盤6の入力部に接続される。停電検出装置8は、商用電源7と制御盤6との間に接続される。遮断装置9は、停電検出装置8と制御盤6との間に接続される。
 例えば、非常時救出装置10は、機械室に設けられる。例えば、非常時救出装置10は、昇降路の下部に設けられる。例えば、非常時救出装置10は、昇降路の上部に設けられる。非常時救出装置10は、バッテリ11とバッテリ情報監視部12と備える。
 例えば、エレベータの通常運転時において、電力変換部6aは、常用電源からの交流電力を予め設定された直流電力に変換し、エレベータ速度に応じた駆動電力に変換する。巻上機2は、電力変換部6aからの駆動電力により回転する。主ロープ3は、巻上機2の回転に追従して移動する。かご4と釣合おもり5とは、主ロープ3の移動に追従して互いに反対方向に昇降する。例えば、かご4は、最大階間としてA階とB階との間およびその他の階の間を昇降する。
 制御盤6において、階間情報入手部6bは、エレベータの階間情報を入手する。軽負荷方向負荷容量情報収集部6cは、階間情報入手部6bの階間情報に基づいて最大階間での軽負荷方向負荷容量情報を収集する。重負荷方向負荷容量情報収集部6dは、階間情報入手部6bの階間情報に基づいて最大階間での重負荷方向負荷容量情報を収集する。バッテリ製品仕様情報収集部6eは、エレベータの据付け調整している段階で作業員からの入力の操作に基づいて使用予定のバッテリ11のメーカ名、メーカ型名、製造年月日、容量、電圧、内部抵抗値をバッテリ製品仕様情報として受け付ける。基本データ格納部6fは、電力変換部6aと階間情報入手部6bと軽負荷方向負荷容量情報収集部6cと重負荷方向負荷容量情報収集部6dとバッテリ製品仕様情報収集部6eからの情報を保存する。データ比較部6gは、要求事項に応じて基本データ格納部6fに保存された情報を比較する。判定結果出力部6hは、データ比較部6gによる比較結果の情報を出力する。例えば、判定結果出力部6hは、救出運転条件設定部として、データ比較部6gによる比較結果の情報に基づいてエレベータの非常時の救出運転の条件を設定する。例えば、判定結果出力部6hは、データ比較部6gによる比較結果の情報を保守員の携帯端末に向けて出力する。
 非常時救出装置10は、停電検出装置8が常用電源の停電を検出した際に遮断装置9を制御して常用電源と制御盤6との間の電気的な接続を遮断する。非常時救出装置10は、常開のスイッチ13をオンにすることでバッテリ11の電力を制御盤6の電力変換部6aに供給する。バッテリ情報監視部12は、エレベータの救出運転前後のバッテリ11の情報をリアルタイムで監視する。例えば、バッテリ情報監視部12は、バッテリ11の電圧、入出力電流、内部抵抗値等をリアルタイムで監視する。当該情報は、制御盤6のバッテリ製品仕様情報収集部6eに入力された後、基本データ格納部6fに保存される。
 次に、図2と図3とを用いて、軽負荷方向運転時のバッテリ11の情報を説明する。
 図2は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの軽負荷方向運転時のバッテリの電流値を示す図である。図3は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの軽負荷方向運転時のバッテリの電圧値を示す図である。
 軽負荷方向運転時において、エレベータは、回生方向運転となる。このため、図2に示されるように、バッテリ11の放電時の電流は微小である。図3に示されるように、バッテリ11の放電時の電圧はほとんど変化しない。このため、軽負荷方向運転時において、バッテリ11の電力消費もほとんどない。
 次に、図4と図5を用いて、重負荷方向運転時のバッテリ11の情報を説明する。
 図4は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの重負荷方向運転時のバッテリの電流値を示す図である。図5は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの重負荷方向運転時のバッテリの電圧値を示す図である。
 重負荷方向運転時において、エレベータは、力行方向運転となる。このため、図4に示されるように、バッテリ11の放電時の電流は一時的に多くなる。図4に示されるように、バッテリ11の放電時の電圧は一時的に低くなる。このため、重負荷方向運転時において、バッテリ11の電力消費も多くなる。
 次に、図6を用いて、バッテリ11の必要容量を説明する。
 図6は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムのバッテリの各率放電特性を示す図である。バッテリ11の放電特性は、温度の影響によりから利得性が異なるので、この特性表を、例えば周囲温度が25℃の場合だとすると、実際の運転容量判定時には、その時の温度を補正して容量を割り出す算出が行われる。
 図6に示されるように、バッテリ11の放電容量(放電電流×放電時間)は、かご4のアンバランスとかご4が移動する階間距離とにより決定する。
 例えば、建築物Aにおいて、バッテリ11の放電容量は、0.2CAと仮定される。例えば、建築物Bにおいて、バッテリ11の放電容量は、1CAと仮定される。例えば、建築物Cにおいて、バッテリ11の放電容量は、2CAと仮定される。例えば、建築物Dにおいて、バッテリ11の放電容量は、3CAと仮定される。
 Cは、バッテリ11の容量である。例えば、10Ahのバッテリ11が利用される場合、建築物Aにおいて、バッテリ11の容量は、2aAhである。建築物Bにおいて、バッテリ11の容量は、10bAhである。建築物Cにおいて、バッテリ11の容量は、20cAhである。建築物Dにおいて、バッテリ11の容量は、30aAhである。
 上記の算出は、最悪条件においてなされている。このため、バッテリ11の容量が上記の数値以上の容量であれば、バッテリ11は、エレベータの救出運転の必要容量を備えていることになる。
 次に、図7を用いて、バッテリ11の交換判定基準を説明する。
 図7は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムのバッテリの交換判定基準を示す図である。図7の横軸は、使用年数を示す時間パラメータである。図7の左側の縦軸は、バッテリ11の容量に対する建築物の必要放電容量である。図7の右側の縦軸は、バッテリ11の容量に対する低下率(例えば、初期値から80%となった時点)から任意に導いた判定値である。
 図7に示されるように、バッテリ11の容量に対する建築物の必要放電容量の割合に応じて、判定値が設定される。バッテリ11の交換判定基準は、初期設定されたバッテリ製品仕様情報に基づいて実運転に基づいて適宜更新される。その結果、バッテリ11の交換が適切になされる。また、図6の各率放電特性は、温度条件により補正されるので、その現場特有の温度環境条件も反映された建屋特有の交換判定基準となる。
 次に、図8と図9とを用いて、制御盤6の動作の概要を説明する。
 図8と図9とは実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの制御盤の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
 ステップS1では、制御盤6は、エレベータの据付け調整している段階で非常時救出装置10のバッテリ11が新規品で使用される場合に作業員の情報端末からバッテリ製品仕様情報の入力を受け付ける。
 その後、制御盤6は、ステップS2の動作を行う。ステップS2では、制御盤6は、バッテリ11が満充電状態であるか否かを判定する。ステップS2でバッテリ11が満充電状態でない場合、制御盤6は、ステップS2の動作を行う。ステップS2でバッテリ11が満充電状態である場合、制御盤6は、ステップS3の動作を行う。
 ステップS3では、制御盤6は、初回時のみかご4の往復運転を行い、階間情報入手部6bにより入手された情報に基づいて最長階間の条件を設定する。例えば、制御盤6は、上部階をA階とする。例えば、制御盤6は、下部階をB階とする。制御盤6は、A階とB階との情報を保存する。
 その後、制御盤6は、ステップS4の動作を行う。ステップS4では、制御盤6は、かご4の位置を軽負荷最大仕様位置に設定する。具体的には、制御盤6は、無人のかご4をB階よりも少し上方の位置に移動させる。
 その後、制御盤6は、ステップS5の動作を行う。ステップS5では、制御盤6は、規定データ書き込みモードとして軽負荷方向負荷容量情報収集部6cによる軽負荷方向の救出運転を自動で実施する。
 この際、かご4は、無人である。このため、かご4がB階からA階に上昇する際、かご4と釣合おもり5との関係は、回生方向運転となる関係である。このため、バッテリ11の電力消費もほとんどない。
 その後、制御盤6は、ステップS6の動作を行う。ステップS6では、制御盤6は、採取した初期情報を最初に登録されたバッテリ製品仕様情報と関連付けて保存する。
 その後、制御盤6は、初回のみステップS7の動作を行う。ステップS7では、制御盤6は、かご4の位置を重負荷最大仕様位置に設定する。具体的には、制御盤6は、無人のかご4をA階のよりも少し下方の位置に移動させる。
 その後、制御盤6は、ステップS8の動作を行う。ステップS8では、制御盤6は、規定データ書き込みモードとして重負荷方向負荷容量情報収集部6dによる重負荷方向の救出運転を自動で実施する。
 この際、かご4は、無人である。このため、かご4がA階からB階に上昇する際、かご4と釣合おもり5との関係は、力行方向運転となる関係である。このため、バッテリ11の電力消費も大きい。その結果、制御盤6は、バッテリ11の特性をより正確に把握する。
 その後、ステップS9の動作を行う。ステップS9では、制御盤6は、救出運転が完了したか否かを判定する。
 ステップS9で救出運転が完了しない場合、制御盤6は、ステップS10の動作を行う。ステップS10では、制御盤6は、バッテリ11の能力により重負荷方向の救出運転ができないことを把握する。
 ステップS9で救出運転が完了した場合、制御盤6は、ステップS6の動作を行う。ステップS6では、制御盤6は、採取した初期情報を最初に登録されたバッテリ製品仕様情報と関連付けて保存する。
 ステップS6またはステップS10の後、制御盤6は、ステップS11の動作を行う。制御盤6は、バッテリ11をスタンバイ状態に設定する。この際、バッテリ11は、充電される。その後、制御盤6は、ステップS12の動作を行う。
 ステップS12では、制御盤6は、停電が検出されたか否かを判定する。ステップS13で停電が検出されていない場合、制御盤6は、ステップS12の動作を行う。ステップS12で停電が検出された場合、制御盤6は、ステップS13の動作を行う。
 ステップS13では、制御盤6は、かご4の負荷状況と停止位置からの下方向および上方向の着床位置までの距離とを算出する。制御盤6は、かご4の負荷状況と停止位置から下方向および上方向の着床位置までの距離とに基づいて救出時間と必要電力量とを算出する。制御盤6は、救出時間と必要電力量とに基づいてバッテリ11の必要電力容量を算出する。
 その後、制御盤6は、ステップS14の動作を行う。ステップS14では、制御盤6は、救出階としての最寄階への走行方向が軽負荷方向であるか否かを判定する。
 ステップS14で最寄階への走行方向が軽負荷方向である場合、制御盤6は、ステップS15の動作を行う。ステップS15では、制御盤6は、軽負荷方向の救出運転を実施する。
 ステップS14で最寄階への走行方向が軽負荷方向でない場合、制御盤6は、ステップS16の動作を行う。ステップS16では、制御盤6は、重負荷方向の救出運転での着床距離がバッテリ11の保有容量で走行可能であるか否かを判定する。
 ステップS16で重負荷方向の救出運転での着床距離がバッテリ11の保有容量で走行可能でない場合、制御盤6は、ステップS15の動作を行う。ステップS15では、制御盤6は、軽負荷方向の救出運転を実施する。
 ステップS16で重負荷方向の救出運転での着床距離がバッテリ11の保有容量で走行可能でない場合、制御盤6は、ステップS17の動作を行う。ステップS17では、制御盤6は、重負荷方向の救出運転を実施する。
 ステップS15またはステップS17の後、制御盤6は、ステップS18の動作を行う。ステップS18では、制御盤6は、バッテリ11の実放電容量の情報を保存する。その後、制御盤6は、ステップS19の動作を行う。ステップS19では、制御盤6は、バッテリ11が次回の救出運転を実施できる容量を残しているか否かを判定する。
 ステップS19でバッテリ11が次回の救出運転を実施できる容量を残している場合、制御盤6は、ステップS20の動作を行う。ステップS20では、制御盤6は、バッテリ11をスタンバイ状態に設定する。この際、バッテリ11は、充電される。
 その後、制御盤6は、ステップS21の動作を行う。ステップS21では、制御盤6は、救出運転の実施後に一定期間が経過したか否かを判定する。例えば、制御盤6は、救出運転の実施後に1ヶ月が経過したか否かを判定する。ステップS21で救出運転の実施後に一定期間が経過していない場合、制御盤6は、ステップS2の動作を行う。ステップS21で救出運転の実施後に一定期間が経過した場合、制御盤6は、ステップS22の動作を行う。
 ステップS22では、制御盤6は、バッテリ11の残容量が初回の残容量から予め設定された割合まで低下したか否かを判定する。ステップS22でバッテリ11の残容量が初回の残容量から予め設定された割合まで低下していない場合、制御盤6は、ステップS2の動作を行う。ステップS22でバッテリ11の残容量が初回の残容量から予め設定された割合まで低下した場合、制御盤6は、ステップS23の動作を行う。
 ステップS23では、制御盤6は、複数の救出装置が存在する場合に当該バッテリ11が救出運転で費やした放電量を充電するまで複数の救出装置にそれぞれ設けられた複数のバッテリ11を並列に接続させる。
 ステップS20でバッテリ11が次回の救出運転を実施できる容量を残していない場合、制御盤6は、ステップS23とステップS24との動作を行う。ステップS24では、制御盤6は、次回保守時にバッテリ11の交換が必要であることを把握する。
 なお、救出運転が一定期間行われない場合は、夜中に自動で初期設定時運転の軽負荷方向運転を行えばよい。初期運転及び定期運転においては、戸開閉動作は行わない。このため、乗場1の人が間違ってかご4に乗ることはない。
 以上で説明した実施の形態1によれば、エレベータの非常時の救出運転の条件は、エレベータをバッテリ11の電力で軽負荷方向および重負荷方向で運転した際のバッテリ11の放電に関する情報に基づいて設定される。このため、救出運転をより適切に行うことができる。
 また、救出運転時において、かご4の運転方向は、バッテリ11の必要容量と初期容量との比較結果に基づいて判定される。救出運転をより確実に行うことができる。
 また、実運転により収集された情報は、バッテリ製品仕様情報と関連付けて保存される。このため、救出運転の条件を判定する際の基準をより適切に設定することができる。
 なお、実運転により収集された情報をバッテリ11の周囲温度および使用年数による劣化度の情報と対応付けて保存してもよい。この場合、バッテリ11の交換時期をより適切に判定することができる。
 また、実運転により収集された情報とバッテリ製品仕様情報との比較結果に基づいて、バッテリ11の良否判定を出力してもよい。この場合、保守員に対し、バッテリ11の状態を報知することができる。
 次に、図10を用いて、制御盤6の例を説明する。
 図10は実施の形態1におけるエレベータの非常時救出運転装置が適用されるエレベータシステムの制御盤のハードウェア構成図である。
 制御盤6の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える。
 処理回路が少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える場合、制御盤6の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ100bに格納される。少なくとも1つのプロセッサ100aは、少なくとも1つのメモリ100bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御盤6の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ100aは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。例えば、少なくとも1つのメモリ100bは、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等である。
 処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、制御盤6の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御盤6の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
 制御盤6の各機能について、一部を専用のハードウェア200で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、軽負荷方向負荷容量情報収集部6cの機能については専用のハードウェア200としての処理回路で実現し、軽負荷方向負荷容量情報収集部6cの機能以外の機能については少なくとも1つのプロセッサ100aが少なくとも1つのメモリ100bに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
 このように、処理回路は、ハードウェア200、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで制御盤6の各機能を実現する。
 以上のように、この発明に係るエレベータの非常時救出運転装置は、エレベータシステムに利用できる。
 1 乗場、 2 巻上機、 3 主ロープ、 4 かご、 5 釣合おもり、 6 制御盤、 6a 電力変換部、 6b 階間情報入手部、 6c 軽負荷方向負荷容量情報収集部、 6d 重負荷方向負荷容量情報収集部、 6e バッテリ製品仕様情報収集部、 6f 基本データ格納部、6g データ比較部、 6h 判定結果出力部、 7 商用電源、 8 停電検出装置、 9 遮断装置、 10 非常時救出装置、 11 バッテリ、 12 バッテリ情報監視部、 13 スイッチ、 100a プロセッサ、 100b メモリ、 200 ハードウェア

Claims (5)

  1.  エレベータをバッテリの電力で軽負荷方向および重負荷方向で運転した際のバッテリの放電に関する情報を出力する情報収集部と、
     前記情報収集部により収集された情報に基づいて前記エレベータの非常時の救出運転の条件を設定する救出運転条件設定部と、
    を備えたエレベータの非常時救出運転装置。
  2.  前記救出運転条件設定部は、前記エレベータの電源が遮断された前記エレベータのかごが停止した際に、前記かごが停止した位置から救出階までの放電時間と放電電流とに基づいて前記バッテリの必要容量を算出し、前記バッテリの必要容量と初期容量との比較結果に基づいて前記かごの運転方向を判定する請求項1に記載のエレベータの非常時救出運転装置。
  3.  前記情報収集部により収集された情報を前記バッテリのバッテリ製品仕様情報と関連付けて保存する基本データ格納部、
    を備えた請求項1または請求項2に記載のエレベータの非常時救出運転装置。
  4.  前記基本データ格納部は、前記情報収集部により収集された情報を前記バッテリの周囲温度および使用年数による劣化度の情報と対応付けて保存する請求項3に記載のエレベータの非常時救出運転装置。
  5.  前記情報収集部により収集された情報と前記バッテリのバッテリ製品仕様情報との比較結果に基づいた前記バッテリの良否判定の結果を出力する判定結果出力部、
    を備えた請求項3または請求項4に記載のエレベータの非常時救出運転装置。
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