CN104743416A - 电梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电梯，其在停电等电力异常发生的情况下继续以额定速度运行。本实施方式所涉及的电梯包括状态检测部(41)、限制设定部(42)、电力提供控制部(43)。状态检测部(41)检测针对驱动装置的电力提供状态。限制设定部(42)根据通过状态检测部(41)检测到的电力提供状态来设定针对电池装置的放电操作的限制值，并固定在该设定后的状态。电力提供控制部(43)根据通过限制设定部(42)设定的限制值来控制电池装置的放电操作，并向驱动装置提供电池电力以继续轿厢的运行。

Description

电梯

本申请以日本专利申请2013-271761(申请日：2013年12月27日)为基础，并享受该申请的优先权。本申请通过参考该申请而包含其全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及利用电池电力以驱动电梯的混合动力驱动型电梯。

背景技术

一般地，在电梯中，在卷绕在卷扬机的转动轴上的缆绳的两端吊挂有轿厢和配重，通过卷扬机的转动，轿厢经由绳索在与配重相反的方向上以吊桶式进行升降操作。

在此，例如在轿厢向升降通路的下方运动时，如果此时的轿厢的载重比配重重，则卷扬机起到发电机的作用而产生电力。同样，在轿厢向上方运动时，即使此时的轿厢的载重比配重轻，也产生电力。将这种电力称为“再生电力”，将此时的运行称为“再生运行”。相反，将需要电力的运行称为“动力运行”。

近年来，一直在考虑将在这种再生运行时产生的电力蓄积在电池中，并在动力运行时和停电时从电池来辅助电力的混和动力驱动型电梯。

发明内容

在上述的混和动力驱动型电梯中，如果发生停电，则切换到电池电力。此时，一般是轿厢以低速停靠最近的楼层。但是，期望停电后的继续运行，并期望在这种情况下与此前的停靠最近楼层相比以高速运行。

本发明所要解决的课题在于提供一种在发生了停电等电力异常的情况下也能够以额定速度继续运行的电梯。

本实施方式所涉及的电梯包括：驱动装置，其接受从商用电源提供的电力，驱动卷扬机；电池装置，其蓄积在轿厢的再生运行时产生的电力，并在动力运行时将该蓄积的电力提供给上述驱动装置；状态检测部，其检测针对上述驱动装置的电力提供状态；限制设定部，其根据由该状态检测部检测出的电力提供状态，设定针对上述电池装置的放电操作的限制值；电力提供控制部，其根据由该限制设定部设定的上述限制值，控制上述电池装置的放电操作，并向上述驱动装置提供电池电力，继续上述轿厢的运行。

根据上述构成的电梯，在发生了停电等电力异常的情况下，能够以额定速度继续运行。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的混和动力驱动型电梯的构成的图。

图2是表示在第1实施方式的电梯控制装置中设置的控制微型计算机的功能构成的方框图。

图3是表示第1实施方式的电梯的处理操作的流程图。

图4是用于说明第1实施方式的电梯的商用电源与直流电压与限制值的关系的图。

图5是表示第2实施方式的电梯的处理操作的流程图。

图6是用于说明第2实施方式的电梯的直流电压与限制值的关系的图。

图7是表示第3实施方式的电梯的处理操作的流程图。

图8是用于说明第3实施方式的电梯的直流电压与限制值的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施方式。

第1实施方式

图1是表示第1实施方式所涉及的混和动力驱动型电梯的构成的图。

该电梯具备驱动装置10、电池装置20和电梯控制装置30。驱动装置10具有转换器11、平滑电容器12、逆变器13，并按照电梯控制装置30的驱动指示，提供驱动卷扬机2所需要的电力。

转换器11将从商用电源1提供的交流电压变换为直流电压。商用电源1由三相交流电源组成。平滑电容器12对通过转换器11变换后的直流电压的波纹进行平滑。逆变器13将从转换器11经由平滑电容器12提供的直流电压通过PWM(脉宽调制)控制变换成任意频率、电压值的交流电压。通过逆变器13变化后的交流电压作为驱动电力被提供给卷扬机2。

卷扬机2由同步电机组成，并通过来自驱动装置10的电力提供来转动。在卷扬机2上经由未图示的滑轮卷绕了缆绳3。在该缆绳3的一端连接了轿厢4，在另一端连接了配重5。由此，随着卷扬机2的转动，通过缆绳3，轿厢4和配重5以吊桶式进行升降操作。

电池装置20包括AC/DC变换器21、DC/DC变换器22、DC/DC变换器23、电池24。电池装置20从驱动装置10获得来自商用电源1的电力和在再生运行时产生的电力，并蓄积在电池24中，在动力运行时向驱动装置10提供电池24的电力。此外，该电池装置20被构成为能够对电梯控制装置30提供所需要的电力。

AC/DC变换器21的AC一侧与设置在电梯控制装置30中的控制电源变压器31的一次侧连接，DC一侧与电池装置20的直流母线连接。该AC/DC变换器21具有从AC(交流电流)向DC(直流电流)变换的功能和从DC(直流电流)向AC(交流电流)变换的功能。

在本实施方式中，在正常运行时，从电池装置20对电梯控制装置30提供所需要的电力。此时，将电池装置20的电力(直流电流)用AC/DC变换器21变换成电压不同的交流电流，并提供给电梯控制装置30的控制电源变压器31的一次侧。

DC/DC变换器22被设置在电池24的前端。DC/DC变换器22具有从DC(直流电流)向电压不同的DC(直流电流)变换的功能。在本实施方式中，从驱动装置10得到在再生运行时产生的电力，并蓄积在电池24中。此时，用DC/DC变换器22变换成电池24的标准电压，并蓄积在电池24中。此外，当在动力运行时将电池24的电力提供给驱动装置10时，将其变换成预定电压并提供给驱动装置10。

DC/DC变换器23设置在应急电源装置32与电池装置20的直流母线之间。DC/DC变换器23具有从DC(直流电流)向电压不同的DC(直流电流)变换的功能。DC/DC变换器23在利用通过驱动装置10得到的再生电力或者电池24的电力作为电梯控制装置30的应急电源的情况下使用。

电梯控制装置30被组装在未图示的控制盘中。电梯控制装置30进行包含驱动装置10以及电池装置20的控制的电梯整体的运行控制。

在电梯控制装置30中设置有控制电源变压器31、应急电源装置32、控制电源装置33、照明电源装置34、控制微型计算机35。

控制电源变压器31具有在一次侧能够输入2种不同电压的构成。在该控制电源变压器31的一次侧的一方连接了商用电源1，在一次侧的另一方连接了电池装置20的AC/DC变换器21。此外，在二次侧连接有控制电源装置33、照明电源装置34。通过该控制电源变压器31对商用电源1和AC/DC变换器21的电力进行变压，并提供给控制电源装置33、照明电源装置34。

另外，考虑驱动装置10与蓄电池装置20之间的电压下降，从电池装置20提供的电力的电压值V2也可以设定得比从商用电源1提供的电力的电压值V1低(V2＜V1)。

应急电源装置32是对在应急灯和/或对讲机等应急时使用的设备提供所需要的电力的装置，包含电力提供电路等。控制电源装置33是对控制微型计算机35提供所需要的电力的装置，包含电力提供电路等。照明电源装置34是对轿厢4内的照明、空调设备提供所需要的电力的装置，包含电力提供电路等。

控制电源装置33和照明电源装置34接受由控制电源变压器31进行变压的电力以进行操作。对于应急电源装置32，则从电池装置20经由DC/DC变换器23而直接接受电力以进行操作。

电池24具有大容量且高性能的充放电功能。作为该电池24，例如使用锂离子电池。

控制微型计算机35是用于电梯运行控制的计算机。该控制微型计算机35进行驱动装置10的驱动控制和/或电池装置20的充放电控制等与电梯的运行有关的整体控制。

此外，图中的SW1～4是电力提供/切断切换用的开关。

SW1设置在连接在商用电源1与作为电梯控制装置30的电力输入侧的控制单元变压器31之间的3相电力供给线上。当该SW1导通(ON)时，从商用电源1对电梯控制装置30提供电力能。

SW2设置在连接在商用电源1与作为驱动装置10的电力输入侧的转换器11之间的3相电力供给线上。当该SW2导通(ON)时，从商用电源1向驱动装置10提供电力。

SW3设置在连接在驱动装置10的直流母线间与电池装置20的直流母线间的2条电力供给线上。当该SW3导通(ON)时，从驱动装置10对电池装置20提供电力，此外，从电池装置20对驱动装置10提供电力。

SW4设置在与作为电池装置20的电力输出侧的AC/DC变换器21和作为电梯控制装置30的电力输入侧的控制电源变压器31连接的3相电力供给线上。当该SW4导通(ON)时，从电池装置20对电梯控制装置30提供电力，此外，通过电梯控制装置30对电池装置20提供电力。

在这种构成中，对于驱动装置10和电梯控制装置30，电池装置20被连接成能够交换彼此的电力。因此，可以在正常运行时将在驱动装置10中得到的再生电力和/或商用电源电力蓄积在电池装置20中，不仅将该蓄积的电力在动力运行时提供给驱动装置10，而且也提供给电梯控制装置30以在电梯的运行中使用。

在此，在设置在电梯控制装置30中的控制微型计算机35中具备用于在发生了停电的情况等下利用电池电力继续轿厢4的运行的功能。

图2是表示在电梯控制装置30中设置的控制微型计算机35的功能构成的方框图。

在控制微型计算机35中具备状态检测部41、限制设定部42、电力提供控制部43。状态检测部41是检测针对驱动装置10的电力提供状态的装置，具有停电检测部41a和电压下降检测部41b。

停电检测部41a根据在连接在商用电源1与作为驱动装置10的电力输入一侧的转换器11之间的3相电力供给线上流过的电流的有无来检测停电状态。电压下降检测部41b检测驱动装置10的直流母线间的直流电压下降到小于等于预定值的状态。

限制设定部42根据由状态检测部41检测到的电力提供状态来设定针对电池装置20的放电操作的限制值，并固定在该设定后的状态。另外，在此所说的“限制值”是放电电流的限制值。

详细地说，限制设定部42在由停电检测部41a检测到商用电源1的停电状态的情况下或者由电压下降检测部41b检测到小于等于预定值的直流母线间的电压下降的情况下，与正常运行时相比，提高放电电流的限制值，并固定在该提高后的状态下。

另外，所谓“正常运行时”是指未停电的状态，即，通过商用电源1和电池装置20的并用来以额定速度运行轿厢4的时候。

电力提供控制部43根据由限制设定部42设定的限制值，控制电池装置20的放电操作，并向驱动装置10提供电池电力以继续轿厢4的运行。

以下，说明第1实施方式的操作。

图3是表示第1实施方式的电梯的处理操作的流程图。

现在，假设电梯的轿厢4以额定速度运行。此时，假设通常构成为在SW1～4全部处于导通(ON)状态后，仅截止(OFF)SW1，以从电池装置20向电梯控制装置30提供电力。另外，也可以不必是这样的构成。

在此，如果发生停电，则只有电池24的电力对驱动装置10进行驱动。如果在控制微型计算机35中设置的状态检测部41的停电检测部41a检测到停电状态(步骤S11的“是”)，则与正常运行时相比，限制设定部42提高电池电力放电时的限制值，并固定在该提高后的状态(步骤S12)。

图4示出该情形。

在商用电源1的电力(V1)正常提供的状态下，电池放电的限制值(L1)被设定得低。这是因为在正常运行时电池电力作为驱动电力的辅助使用，不需要太大的电力的缘故。此外，由于在电力异常时进行准备并需要使电池24的余量有富余，因此，限制值被设定得低。

在发生停电并切换到电池电力时，与正常运行时相比，由限制设定部42提高限制值。如果将此时的限制值设为L2(L2＞L1)，则在直到运行结束的期间，维持L2的状态。

电力提供控制部43根据由限制值设定部42设定的限制值，控制电池装置20的放电操作，向驱动装置10提供电池电力以继续轿厢4的运行(步骤S13、S14)。

这样，通过在停电发生时提高限制值以提供电池电力，因此，能够不降低轿厢4的运行速度而以额定速度继续运行。在这种情况下，在使轿厢4暂时停止在最靠近的楼层后，在直到停电恢复的期间，只以电池电力继续进行正常的运行。另外，此时的运行继续时间取决于电池24的性能。如果使用大容量且能够短时间完全充电的电池24，则可以在数小时期间以额度速度继续正常的运行。

另一方面，在停电发生时，驱动装置10的直流母线间的电压急剧降低，此时的冲击有时造成轿厢4大幅度摇晃。在图4的例子中，示出了由于发生停电而驱动装置10的直流母线间的电压从Vd1降低到Vd2的状态。另外，该直流母线间的电压下降并不限于停电发生时。例如，在发生了商用电源1的缺相等某种电力***异常的情况下，也同样发生电压下降。

在本实施方式中，在控制微型计算机35中，作为状态检测部41设置了与停电检测部41a不同的电压下降检测部41b，其构成为监视驱动装置10的直流母线间的直流电压。在由该电压下降检测部41b检测到小于等于预定值(Vd2)的电压下降的情况下(步骤S15的“是”)，限制设定部42与上述停电检测一样，将限制值从L1提高到L2，并固定在该L2的状态(步骤S12)。由此，电力提供控制部43提高电池电力，并提供给驱动装置10，以继续轿厢4的运行(步骤S13、S14)。

另外，图4的例子是假设在动力运行中发生了停电的情况。如果在动力运行中发生停电，则由于直流电压立即下降，因此，在该时刻提高限制值。另一方面，在再生运行中，即使发生了停电，直流电压也并不立即下降，在电压下降的状态下提高限制值。即，在再生运行中，在停电检测时(步骤S11)提高限制值，在动力运行中，在电压下降检测时(步骤S15)提高限制值。

这样，通过考虑驱动装置10的直流母线间的电压下降而提高限制值，并提供电池电力，能够防止直流母线间的电压下降而造成的影响(实现减震)。

第2实施方式

以下说明第2实施方式。

在上述第1实施方式中，在检测到驱动装置10的直流母线间的电压下降(小于等于预定值的电压下降)的情况下，提高电池放电的限制值。与此相对，在第2实施方式中，构成为根据驱动装置10的直流母线间的电压下降状态，提高电池放电的限制值。

图5是表示第2实施方式的电梯的处理操作的流程图。另外，对与上述第1实施方式的图3相同的处理赋予相同的步骤号码，并省略其说明。

与上述第1实施方式一样，在控制微型计算机35中，作为状态检测部41设置与停电检测部41a不同的电压下降检测部41b，监视驱动装置10的直流母线间的直流电压。

在第2实施方式中，在由电压下降检测部41b检测到小于等于预定值的电压下降的情况下(步骤S15的“是”)，限制设定部42判断该电压下降的斜率是否陡峭(步骤S16)。所谓“电压下降的斜率陡峭”是指直流电压在短时间降低到预定值的状态。

图6示出该情形。

在发生了停电的情况下，驱动装置10的直流母线间的直流电压急剧下降。因此，如图6所示，在时间t1期间从Vd1降低到Vd2。另一方面，即使发生了停电，如果此时处于再生运行中，则由于从卷扬机2向驱动装置10反馈再生电力，因此，电压下降变得平缓。即，如用虚线所示，在时间t2(t2＞t1)期间从Vd1降低到Vd2。在这种情况下，即使不立刻提高电池电力，也没有问题。在时间t2后，在下降到Vd2的时刻提高限制值即可。

因此，在驱动装置10的直流母线间的电压下降的斜率陡峭的情况下，即在时间t1期间从Vd1降低到Vd2的情况下(步骤S16的“是”)，限制设定部42将限制值从L1提高到L2，并固定在该L2的状态(步骤S12)。由此，电力提供控制部43提高电池电力，并提供给驱动装置10以继续轿厢4的运行(步骤S13，S14)。

这样，通过根据驱动装置10的电压下降的状态提高电池放电的限制值，能够防止不慎提高电池电力而继续运行。

第3实施方式

以下，说明第3实施方式。

在第3实施方式中，构成为根据驱动装置10的直流母线间的电压下降状态而线性地设定电池放电的限制值。

图7是表示第3实施方式的电梯的处理操作的流程图。另外，对与上述第1实施方式的图3相同的处理赋予相同的步骤号码，并省略其说明。

与上述第1实施方式一样，在控制微型计算机35中，作为状态检测部41设置与停电检测部41a不同的电压下降检测部41b，监视驱动装置10的直流母线间的直流电压。

在第3实施方式中，在由电压下降检测部41b检测到小于等于预定值的电压下降的情况下(步骤S15的“是”)，限制值设定部42根据该电压下降的水平而线性地设定电池放电的限制值，并固定在该设定后的状态(步骤S16)。在这种情况下，电压下降的水平越大，限制设定部42设定成越提高限制值。

在图8中示出该情形。

在发生了停电的情况下，驱动装置10的直流母线间的直流电压急剧下降。此时，在例如动力运行持续等进行大负荷的运行时，直流电压进一步下降。

在此，如图8所示，在直流电压从Vd1降低到Vd2的情况下，限制设定部42将限制值从正常运行时的L1提高到到L2并固定。此外，在直流电压从Vd1降低到Vd3的情况下，限制设定部42将限制值从正常运行时的L1提高到L3并固定。另外，Vd3＜Vd2＜Vd1，L3＞L2＞L1。

电力提供控制部43根据由限制设定部42设定的限制值，向驱动装置10提供电池电力以继续轿厢4的运行(步骤S13，S14)。在这种情况下，限制值被设定得越高，则越能够提高电池电力并提供给驱动装置10。

这样，通过根据驱动装置10的电压降低的水平而线性地设定电池放电的限制值，能够适宜地提高电池电力以继续运行。

另外，与上述第2实施方式相结合，也可以构成为在驱动装置10的电压下低的斜率陡峭的情况下，根据此时的电压下降的水平而线性地设定电池放电的限制值。

根据上述的至少一个实施方式，可以提供在发生了停电等电力异常的情况下能够以额定速度继续运行的电梯。

另外，虽然说明了本发明的若干实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意味着限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以以其它各种形式实施，在不脱离发明的主旨的范围下，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包含在发明的范围和/或主旨中，同时也包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围中。

Claims (5)

1.一种电梯，其特征在于，包括：

驱动装置，其接受从商用电源提供的电力，驱动卷扬机；

电池装置，其蓄积在轿厢的再生运行时发生的电力，并在动力运行时将该蓄积的电力提供给上述驱动装置；

状态检测部，其检测针对上述驱动装置的电力提供状态；

限制设定部，其根据由该状态检测部检测到的电力提供状态来设定针对上述电池装置的放电操作的限制值，并固定在该设定后的状态；以及

电力提供控制部，其根据由该限制设定部设定的上述限制值来控制上述电池装置的放电操作，并向上述驱动装置提供电池电力，继续上述轿厢的运行。

2.根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，

上述状态检测部检测上述商用电源的停电状态，作为针对上述驱动装置的电力提供状态；

上述限制设定部在通过上述状态检测部检测到上述商用电源的停电状态的情况下，与正常运行时相比，提高上述限制值，并固定在该提高后的状态。

3.根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，

上述状态检测部检测上述驱动装置的直流母线间的电压下降，作为针对上述驱动装置的电力提供状态；

上述限制设定部在通过上述状态检测部检测到上述驱动装置的直流母线间的电压下降的情况下，与正常运行时相比，提高上述限制值，并固定在该提高后的状态。

4.根据权利要求3所述的电梯，其特征在于，上述限制设定部在上述驱动装置的直流母线间的电压下降的斜率陡峭的情况下，与正常运行时相比，提高上述限制值，并固定在该提高后的状态。

5.根据权利要求3所述的电梯，其特征在于，上述限制设定部根据上述驱动装置的直流母线间的电压下降的水平，线性地设定上述限制值，并固定在该设定后的状态。