JP2002145543A - エレベータの制御装置 - Google Patents
エレベータの制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
- B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
- B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B1/00—Control systems of elevators in general
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B50/00—Energy efficient technologies in elevators, escalators and moving walkways, e.g. energy saving or recuperation technologies
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- Automation & Control Theory (AREA)
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電による省エネルギー効果を損なわず、か
つ、低容量で安価な２次電池を用いた省エネルギー効果
の高いエレベータの制御装置を提供する。 【解決手段】 交流電源１からの交流電力を整流して直
流電力に変換するコンバータ１１と、コンバータからの
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２を駆動しエレベータを運転するインバータ１５
と、コンバータとインバータとの間の直流母線９間に設
けられて、エレベータの回生運転時に直流母線からの直
流電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を直
流母線に供給する電力蓄積装置２１と、直流母線に対す
る電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御回路２３
と、電力蓄積装置の温度、電流、電圧の少なくとも１つ
を計測する計測装置５０とを備え、上記充放電制御回路
２３Ａは、計測装置５０の出力に応じて電力蓄積装置２
１の充放電の電流最大値を調整する。
つ、低容量で安価な２次電池を用いた省エネルギー効果
の高いエレベータの制御装置を提供する。 【解決手段】 交流電源１からの交流電力を整流して直
流電力に変換するコンバータ１１と、コンバータからの
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２を駆動しエレベータを運転するインバータ１５
と、コンバータとインバータとの間の直流母線９間に設
けられて、エレベータの回生運転時に直流母線からの直
流電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を直
流母線に供給する電力蓄積装置２１と、直流母線に対す
る電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御回路２３
と、電力蓄積装置の温度、電流、電圧の少なくとも１つ
を計測する計測装置５０とを備え、上記充放電制御回路
２３Ａは、計測装置５０の出力に応じて電力蓄積装置２
１の充放電の電流最大値を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２次電池を応用
した省エネルギー形のエレベータの制御装置に関するも
のである。
した省エネルギー形のエレベータの制御装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のエレベータの制御装置を
示すシステム構成図である。図７において、１は三相交
流等の一般的な商用電源、２はインダクションモータ等
の電動機を示し、この電動機２により巻上機３を回転駆
動することにより、ロープ４の両端に接続されたエレベ
ータのかご５および釣合い錘６を昇降させ、かご内の乗
客を所定の階に運ぶ。
示すシステム構成図である。図７において、１は三相交
流等の一般的な商用電源、２はインダクションモータ等
の電動機を示し、この電動機２により巻上機３を回転駆
動することにより、ロープ４の両端に接続されたエレベ
ータのかご５および釣合い錘６を昇降させ、かご内の乗
客を所定の階に運ぶ。
【０００３】商用電源１から供給された交流電力は、ダ
イオード等で構成されたコンバータ（ＣＮＶ）１１を介
して整流されて直流電力に変換され、変換された直流電
力は直流母線９に供給される。その直流電力は、トラン
ジスタやＩＧＢＴ等で構成されたインバータ（ＩＮＶ）
１５を介して可変電圧可変周波数の交流電力に変換され
る。
イオード等で構成されたコンバータ（ＣＮＶ）１１を介
して整流されて直流電力に変換され、変換された直流電
力は直流母線９に供給される。その直流電力は、トラン
ジスタやＩＧＢＴ等で構成されたインバータ（ＩＮＶ）
１５を介して可変電圧可変周波数の交流電力に変換され
る。
【０００４】マイクロコンピュータ等で構成されたコン
トローラ８は、エレベータ全体の管理・制御を行うもの
であり、このコントローラ８は、エレベータの起動・停
止指令とともに、エレベータの位置・速度指令を作成す
る。インバータ制御回路１３は、電流検出装置１２から
の電流帰還と、巻上機３に搭載したエンコーダなどから
なる速度検出装置７からの速度帰還の情報をもとに、ま
た、コントローラ８からの指令に基づいて、電動機２を
回転駆動して、エレベータの位置・速度制御を実現す
る。この際、インバータ制御回路１３は、ゲートドライ
ブ回路１４を介してインバータ１５の出力電圧及び出力
周波数を制御する。
トローラ８は、エレベータ全体の管理・制御を行うもの
であり、このコントローラ８は、エレベータの起動・停
止指令とともに、エレベータの位置・速度指令を作成す
る。インバータ制御回路１３は、電流検出装置１２から
の電流帰還と、巻上機３に搭載したエンコーダなどから
なる速度検出装置７からの速度帰還の情報をもとに、ま
た、コントローラ８からの指令に基づいて、電動機２を
回転駆動して、エレベータの位置・速度制御を実現す
る。この際、インバータ制御回路１３は、ゲートドライ
ブ回路１４を介してインバータ１５の出力電圧及び出力
周波数を制御する。
【０００５】エレベータの釣合い錘６は、かご５に適度
の負荷（通常は定格負荷の半分）が乗車しているときに
釣り合う重さに設定されている。そこで、一般に、無負
荷でかごを昇降させる場合において、かごが下降する時
は電力を消費しながら運転する力行運転、上昇する時は
速度エネルギーを電力に戻す回生運転となる。また、逆
に、定格負荷で下降する時は回生運転、上昇する時は力
行運転となる。一般的なエレベータでは、この回生運転
時の回生電力は、回生抵抗制御回路１７により、回生抵
抗１６で熱エネルギーに変換して消費される。
の負荷（通常は定格負荷の半分）が乗車しているときに
釣り合う重さに設定されている。そこで、一般に、無負
荷でかごを昇降させる場合において、かごが下降する時
は電力を消費しながら運転する力行運転、上昇する時は
速度エネルギーを電力に戻す回生運転となる。また、逆
に、定格負荷で下降する時は回生運転、上昇する時は力
行運転となる。一般的なエレベータでは、この回生運転
時の回生電力は、回生抵抗制御回路１７により、回生抵
抗１６で熱エネルギーに変換して消費される。
【０００６】２次電池を応用した省エネルギー形のエレ
ベータは、一般的に、２次電池として鉛蓄電池やニッケ
ル水素蓄電池を用いた電力蓄積装置２１と、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ等で構成される充放電回路２２と、充放電回
路２２の充放電電力を制御する充放電制御回路２３と、
エレベータの所要電力を演算し、商用電源１で足りない
電力を電力蓄積装置２１から放電すべく充放電制御回路
２３を制御する所要電力演算回路２４とを備えている。
ベータは、一般的に、２次電池として鉛蓄電池やニッケ
ル水素蓄電池を用いた電力蓄積装置２１と、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ等で構成される充放電回路２２と、充放電回
路２２の充放電電力を制御する充放電制御回路２３と、
エレベータの所要電力を演算し、商用電源１で足りない
電力を電力蓄積装置２１から放電すべく充放電制御回路
２３を制御する所要電力演算回路２４とを備えている。
【０００７】そして、一般的に装置を小型化、安価に構
成するために、２次電池の個数は少なく押さえられ、電
池の出力電圧は直流母線９の電圧よりも低い。直流母線
９の電圧は、一般的に商用電源１をコンバータ１１で整
流した電圧近辺に制御されている。よって、電池放電時
は、充放電回路２２の母線側出力を母線電圧まで昇圧さ
せ、また、電池充電時は、充放電回路２２の母線側入力
をコンバータ出力電圧よりも降圧させる必要があるた
め、充放電回路２２にはＤＣ−ＤＣコンバータが採用さ
れる。このＤＣ−ＤＣコンバータの放電ゲート及び充電
ゲート制御を、充放電制御回路２３により行う。
成するために、２次電池の個数は少なく押さえられ、電
池の出力電圧は直流母線９の電圧よりも低い。直流母線
９の電圧は、一般的に商用電源１をコンバータ１１で整
流した電圧近辺に制御されている。よって、電池放電時
は、充放電回路２２の母線側出力を母線電圧まで昇圧さ
せ、また、電池充電時は、充放電回路２２の母線側入力
をコンバータ出力電圧よりも降圧させる必要があるた
め、充放電回路２２にはＤＣ−ＤＣコンバータが採用さ
れる。このＤＣ−ＤＣコンバータの放電ゲート及び充電
ゲート制御を、充放電制御回路２３により行う。
【０００８】図８は、上記充放電制御回路２３の回路例
のブロック図を示す。図８に示すように、充放電制御回
路２３としては、電圧コントローラ３１、充電電流コン
トローラ３２、ＰＷＭ信号回路３３及びゲートドライブ
回路３４からなる充電電力用制御回路と、放電電流コン
トローラ４１、ＰＷＭ信号回路４２、ゲートドライブ回
路４３及び除算機４４でなる放電電力用制御回路とを備
えている。
のブロック図を示す。図８に示すように、充放電制御回
路２３としては、電圧コントローラ３１、充電電流コン
トローラ３２、ＰＷＭ信号回路３３及びゲートドライブ
回路３４からなる充電電力用制御回路と、放電電流コン
トローラ４１、ＰＷＭ信号回路４２、ゲートドライブ回
路４３及び除算機４４でなる放電電力用制御回路とを備
えている。
【０００９】充電電力用制御回路において、電圧コント
ローラ３１は、図７に示すコントローラ８からの電圧指
令と直流母線９の電圧帰還との偏差を例えば比例積分演
算して充電電流指令値として出力する。充電電流コント
ロー３２は、上記電圧コントローラ３１からの充電電流
指令と図７に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
偏差を例えば比例積分演算して充電制御指令値として出
力する。ＰＷＭ（パルス幅変調）信号回路３３は、上記
充電電流コントローラ３２からの充電制御指令値に基づ
いてＤＣ−ＤＣコンバータでなる充放電回路２２をＰＷ
Ｍ制御する制御信号を出力する。ゲートドライブ回路３
４は、ＰＷＭ信号回路３３からの制御信号に基づいて充
放電回路２２の充電ゲートを制御する。
ローラ３１は、図７に示すコントローラ８からの電圧指
令と直流母線９の電圧帰還との偏差を例えば比例積分演
算して充電電流指令値として出力する。充電電流コント
ロー３２は、上記電圧コントローラ３１からの充電電流
指令と図７に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
偏差を例えば比例積分演算して充電制御指令値として出
力する。ＰＷＭ（パルス幅変調）信号回路３３は、上記
充電電流コントローラ３２からの充電制御指令値に基づ
いてＤＣ−ＤＣコンバータでなる充放電回路２２をＰＷ
Ｍ制御する制御信号を出力する。ゲートドライブ回路３
４は、ＰＷＭ信号回路３３からの制御信号に基づいて充
放電回路２２の充電ゲートを制御する。
【００１０】ここで、電動機２から電力回生があった場
合、直流母線９の電圧は、その回生電力により上昇し、
直流母線９の電圧がコンバータ１１からの出力電圧より
も高くなった場合には、商用電源１からの電力供給は停
止する。この直流母線９の電圧上昇がある規定電圧まで
達すると、電圧コントローラ３１からの充電電流指令値
の極性が反転し、充放電制御回路２３の制御により回生
電力が電力蓄積装置２１に充電される。
合、直流母線９の電圧は、その回生電力により上昇し、
直流母線９の電圧がコンバータ１１からの出力電圧より
も高くなった場合には、商用電源１からの電力供給は停
止する。この直流母線９の電圧上昇がある規定電圧まで
達すると、電圧コントローラ３１からの充電電流指令値
の極性が反転し、充放電制御回路２３の制御により回生
電力が電力蓄積装置２１に充電される。
【００１１】一方、放電電力用制御回路において、除算
機４５は、エレベータの所要電力を演算する所要電力演
算装置２４の出力から、商用電源１で足りない電力を電
力蓄積装置２１から放電するために放電電流指令値を出
力する。つまり所要電力演算装置２４からの出力電力
と、コントローラ８からの商用電源１の最大供給量の指
令値となる商用電力との電力偏差値を電力蓄積装置２１
のバッテリ電圧で除算して得られる放電電流指令値を出
力する。放電電流コントローラ４１は、その放電電流指
令値と図７に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
差を例えば比例積分演算して放電制御指令値として出力
する。ＰＷＭ信号回路４２は、上記放電電流コントロー
ラ４１からの放電制御指令値に基づいてＤＣ−ＤＣコン
バータでなる充放電回路２２をＰＷＭ制御する制御信号
を出力する。ゲートドライブ回路４３は、ＰＷＭ信号回
路４２からの制御信号に基づいて充放電回路２２の放電
ゲートを制御する。
機４５は、エレベータの所要電力を演算する所要電力演
算装置２４の出力から、商用電源１で足りない電力を電
力蓄積装置２１から放電するために放電電流指令値を出
力する。つまり所要電力演算装置２４からの出力電力
と、コントローラ８からの商用電源１の最大供給量の指
令値となる商用電力との電力偏差値を電力蓄積装置２１
のバッテリ電圧で除算して得られる放電電流指令値を出
力する。放電電流コントローラ４１は、その放電電流指
令値と図７に示す電力蓄積装置２１と充放電回路２２と
の間に設けられた電流検出装置１０からの電流帰還との
差を例えば比例積分演算して放電制御指令値として出力
する。ＰＷＭ信号回路４２は、上記放電電流コントロー
ラ４１からの放電制御指令値に基づいてＤＣ−ＤＣコン
バータでなる充放電回路２２をＰＷＭ制御する制御信号
を出力する。ゲートドライブ回路４３は、ＰＷＭ信号回
路４２からの制御信号に基づいて充放電回路２２の放電
ゲートを制御する。
【００１２】ここで、力行運転時に、エレベータは電力
供給を必要としており、必要とする電力を電力蓄積装置
２１からの放電と商用電源１からの供給との両方でまか
なう。除算機４５は、エレベータの所要電力を演算する
所要電力演算装置２４の出力から、商用電源１で足りな
い電力を電力蓄積装置２１から放電するために放電電流
指令値を出力する。このことにより、充放電制御回路２
３の制御により電力が電力蓄電装置２１から放電され、
適切な母線電圧に落ち着き、エレベータに必要な電力を
供給することができる。
供給を必要としており、必要とする電力を電力蓄積装置
２１からの放電と商用電源１からの供給との両方でまか
なう。除算機４５は、エレベータの所要電力を演算する
所要電力演算装置２４の出力から、商用電源１で足りな
い電力を電力蓄積装置２１から放電するために放電電流
指令値を出力する。このことにより、充放電制御回路２
３の制御により電力が電力蓄電装置２１から放電され、
適切な母線電圧に落ち着き、エレベータに必要な電力を
供給することができる。
【００１３】このように、回生電力を電力蓄電装置２１
に蓄積し電力を再利用することにより、省エネルギーが
実現される。
に蓄積し電力を再利用することにより、省エネルギーが
実現される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のエレベータの制御装置において、電力蓄積装置２１
としては、電力蓄積装置の温度、充電量（State Of Cha
rge：ＳＯＣ）等すべての条件で回生電力が充電可能な
高価な大容量の電力蓄積装置を搭載する必要があった。
また、上記のようなすべての条件で充分な放電量を確保
するため、高価で大きな電力蓄積装置が必要であった。
来のエレベータの制御装置において、電力蓄積装置２１
としては、電力蓄積装置の温度、充電量（State Of Cha
rge：ＳＯＣ）等すべての条件で回生電力が充電可能な
高価な大容量の電力蓄積装置を搭載する必要があった。
また、上記のようなすべての条件で充分な放電量を確保
するため、高価で大きな電力蓄積装置が必要であった。
【００１５】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、充電による省エネルギー効果を
損なわず、かつ、低容量で安価な２次電池を用いた省エ
ネルギー効果の高いエレベータの制御装置を提供するこ
とを目的とする。
ためになされたもので、充電による省エネルギー効果を
損なわず、かつ、低容量で安価な２次電池を用いた省エ
ネルギー効果の高いエレベータの制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエレベー
タの制御装置は、交流電源からの交流電力を整流して直
流電力に変換するコンバータと、上記コンバータからの
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
動機を駆動しエレベータを運転するインバータと、上記
コンバータと上記インバータとの間の直流母線間に設け
られて、エレベータの回生運転時に直流母線からの直流
電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を直流
母線に供給する電力蓄積装置と、上記直流母線に対する
上記電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御手段
と、上記電力蓄積装置の温度、電流、電圧の少なくとも
１つを計測する計測手段とを備え、上記充放電制御手段
は、上記計測手段の出力に応じて上記電力蓄積装置の充
放電の電流最大値を調整することを特徴とするものであ
る。
タの制御装置は、交流電源からの交流電力を整流して直
流電力に変換するコンバータと、上記コンバータからの
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
動機を駆動しエレベータを運転するインバータと、上記
コンバータと上記インバータとの間の直流母線間に設け
られて、エレベータの回生運転時に直流母線からの直流
電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を直流
母線に供給する電力蓄積装置と、上記直流母線に対する
上記電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御手段
と、上記電力蓄積装置の温度、電流、電圧の少なくとも
１つを計測する計測手段とを備え、上記充放電制御手段
は、上記計測手段の出力に応じて上記電力蓄積装置の充
放電の電流最大値を調整することを特徴とするものであ
る。
【００１７】また、上記計測手段の出力は、上記電力蓄
積装置の充放電時の電流、電圧、温度のうち、少なくと
も１つ以上の関数であることを特徴とするものである。
積装置の充放電時の電流、電圧、温度のうち、少なくと
も１つ以上の関数であることを特徴とするものである。
【００１８】また、上記計測手段の出力から、上記電力
蓄電装置が過充電・過放電となる以前にその蓄電状態を
把握し、それに応じて充放電を調整することを特徴とす
るものである。
蓄電装置が過充電・過放電となる以前にその蓄電状態を
把握し、それに応じて充放電を調整することを特徴とす
るものである。
【００１９】また、上記計測手段の出力のうち少なくと
も１つ以上から、上記電力蓄電装置の蓄電量が満充電状
態もしくは完全放電状態であることを把握することを特
徴とするものである。
も１つ以上から、上記電力蓄電装置の蓄電量が満充電状
態もしくは完全放電状態であることを把握することを特
徴とするものである。
【００２０】また、上記充放電制御手段は、充放電の電
流最大値を調整する手段として、上記計測装置の出力に
応じて充放電電流指令値をある充放電電流制限値以内に
抑える電流値制限回路を備えたことを特徴とするもので
ある。
流最大値を調整する手段として、上記計測装置の出力に
応じて充放電電流指令値をある充放電電流制限値以内に
抑える電流値制限回路を備えたことを特徴とするもので
ある。
【００２１】また、上記電流値制限回路は、充放電電流
指令値に、エレベータ運転から予想される上記電力蓄積
装置への充放電最大電流値を充放電電流制限値以内に抑
える定数を乗ずることを特徴とするものである。
指令値に、エレベータ運転から予想される上記電力蓄積
装置への充放電最大電流値を充放電電流制限値以内に抑
える定数を乗ずることを特徴とするものである。
【００２２】また、上記電流値制限回路は、充放電電流
制限値を超える充放電電流指令値を電流制限値に抑える
ことを特徴とするものである。
制限値を超える充放電電流指令値を電流制限値に抑える
ことを特徴とするものである。
【００２３】さらに、上記電流値制限回路は、充放電電
流制限値を、上記電力蓄積装置の電池仕様値もしくは電
池定格値の定数倍とすることを特徴とするものである。
流制限値を、上記電力蓄積装置の電池仕様値もしくは電
池定格値の定数倍とすることを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】この発明においては、電力蓄積装
置の状態を計測し、計測データに応じた回生電力の充電
および放電を制御することにより、電池寿命の長い充放
電制御を行うことができるエレベータの制御装置を提供
する。すなわち、この発明においては、省エネルギー効
果を確保するため、電力蓄積装置への充電時は可能な限
り回生電力を受け入れ、電力蓄積装置からの放電時は可
能な電力量を放電するが、電池の充電能力の保護、電池
寿命の確保のため、過剰な充電や放電は行なわないよう
に制御する。以下、具体的な実施の形態について説明す
る。
置の状態を計測し、計測データに応じた回生電力の充電
および放電を制御することにより、電池寿命の長い充放
電制御を行うことができるエレベータの制御装置を提供
する。すなわち、この発明においては、省エネルギー効
果を確保するため、電力蓄積装置への充電時は可能な限
り回生電力を受け入れ、電力蓄積装置からの放電時は可
能な電力量を放電するが、電池の充電能力の保護、電池
寿命の確保のため、過剰な充電や放電は行なわないよう
に制御する。以下、具体的な実施の形態について説明す
る。
【００２５】実施の形態１．電力蓄積装置に用いられる
２次電池の特性は、鉛電池、ニッケル水素電池等の電池
の種類により異なるが、一般的なニッケル水素蓄電池に
おいては、温度が通常より高い状態では充電の受け入れ
は悪い。また、蓄電量が満充電に近くなると充電の受入
れは悪くなる。これら充電の受け入れの悪い状態で大き
な電流を充電しようとすると、内部抵抗が増大つまり電
池の発熱と充電電圧の上昇が起こるのみでなく、その後
の充電性能を劣化させ電池寿命が短くなる。このため、
過充電は極力避けるように制御する必要がある。
２次電池の特性は、鉛電池、ニッケル水素電池等の電池
の種類により異なるが、一般的なニッケル水素蓄電池に
おいては、温度が通常より高い状態では充電の受け入れ
は悪い。また、蓄電量が満充電に近くなると充電の受入
れは悪くなる。これら充電の受け入れの悪い状態で大き
な電流を充電しようとすると、内部抵抗が増大つまり電
池の発熱と充電電圧の上昇が起こるのみでなく、その後
の充電性能を劣化させ電池寿命が短くなる。このため、
過充電は極力避けるように制御する必要がある。
【００２６】また、放電においても、蓄電量が完全放電
の状態に近づくと急激な電圧降下が見られる。大きな電
流で放電を行う場合では、さらに電圧降下は急激にな
る。電圧降下後も放電を続けることで、過放電（蓄電池
に定められた放電終止電圧を下回るまで放電するこ
と）、さらに、複数の電池をしようするものにおいては
逆充電（極性を逆にした充電状態）になり、蓄電池から
のガス発生・漏液に至る危険性がある。このため、過放
電も極力避けるように制御する必要が生じる。
の状態に近づくと急激な電圧降下が見られる。大きな電
流で放電を行う場合では、さらに電圧降下は急激にな
る。電圧降下後も放電を続けることで、過放電（蓄電池
に定められた放電終止電圧を下回るまで放電するこ
と）、さらに、複数の電池をしようするものにおいては
逆充電（極性を逆にした充電状態）になり、蓄電池から
のガス発生・漏液に至る危険性がある。このため、過放
電も極力避けるように制御する必要が生じる。
【００２７】図１は、この発明の実施の形態１に係るエ
レベータの制御装置を示すシステム構成図である。図１
において、図７に示す従来例と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。新たな符号として、５０は、
電力蓄積装置２１の充放電電流、充放電電圧、温度等を
計測する計測装置である。また、本実施の形態１に係る
充放電制御回路２３Ａには、図２に示す如く、図８に示
す従来例の充放電制御回路２３の回路ブロックに対し、
充電電流値制限回路５１と、放電電流値制限回路５２と
が追加されて、充放電の電流最大指令値を調整すること
を可能にしている。
レベータの制御装置を示すシステム構成図である。図１
において、図７に示す従来例と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。新たな符号として、５０は、
電力蓄積装置２１の充放電電流、充放電電圧、温度等を
計測する計測装置である。また、本実施の形態１に係る
充放電制御回路２３Ａには、図２に示す如く、図８に示
す従来例の充放電制御回路２３の回路ブロックに対し、
充電電流値制限回路５１と、放電電流値制限回路５２と
が追加されて、充放電の電流最大指令値を調整すること
を可能にしている。
【００２８】ここで、電力蓄積装置２１に用いられる２
次電池について説明する。２次電池の特性は、鉛電池、
ニッケル水素電池等の電池の種類により異なるが、ここ
では、一般的なニッケル水素蓄電池の電池蓄電量の把握
について述べる。電池容量は、通常は電流量で表される
規定の温度、放電電流および放電終止電圧が定められて
おり、完全充電状態から取り出せる電気量が、その電池
の定格容量となる。よって、電池に流れる電流を計測し
積算することで、電流量から電池の蓄電量がほぼ把握で
きる。
次電池について説明する。２次電池の特性は、鉛電池、
ニッケル水素電池等の電池の種類により異なるが、ここ
では、一般的なニッケル水素蓄電池の電池蓄電量の把握
について述べる。電池容量は、通常は電流量で表される
規定の温度、放電電流および放電終止電圧が定められて
おり、完全充電状態から取り出せる電気量が、その電池
の定格容量となる。よって、電池に流れる電流を計測し
積算することで、電流量から電池の蓄電量がほぼ把握で
きる。
【００２９】電池容量に規定の温度、放電電流が定めら
れているのは、規定の温度より高い状態では充電の受け
入れが悪く、低い状態では放電の効率が悪く、また、蓄
電池の充放電電流が大きいほど効率が悪化するためであ
る。これらの温度、電流量などによる効率の変化によ
り、蓄電量を常時正確に把握することは難しい。
れているのは、規定の温度より高い状態では充電の受け
入れが悪く、低い状態では放電の効率が悪く、また、蓄
電池の充放電電流が大きいほど効率が悪化するためであ
る。これらの温度、電流量などによる効率の変化によ
り、蓄電量を常時正確に把握することは難しい。
【００３０】一方、蓄電池の完全充電状態と完全放電状
態は、通常、電流量以外から把握することができる。そ
の検出方法について述べる。放電を行い電池容量が放電
終止に近づくと、急激に電圧が降下する。電圧や電圧降
下の変化量は放電電流値により大きく変化するが、過放
電・逆充電を防止するため、通常ある電圧値に電池電圧
が達した時点で放電を終了させる。この電圧値が放電終
止電圧である。放電終止電圧と電池温度・電流値の関係
から、蓄電池の蓄電量を定めることができる。よって、
放電終止付近での蓄電池の蓄電量、もしくは完全放電状
態は、蓄電池の温度と電流値・電圧値から把握できる。
態は、通常、電流量以外から把握することができる。そ
の検出方法について述べる。放電を行い電池容量が放電
終止に近づくと、急激に電圧が降下する。電圧や電圧降
下の変化量は放電電流値により大きく変化するが、過放
電・逆充電を防止するため、通常ある電圧値に電池電圧
が達した時点で放電を終了させる。この電圧値が放電終
止電圧である。放電終止電圧と電池温度・電流値の関係
から、蓄電池の蓄電量を定めることができる。よって、
放電終止付近での蓄電池の蓄電量、もしくは完全放電状
態は、蓄電池の温度と電流値・電圧値から把握できる。
【００３１】また、充電を行い完全充電状態に近づく
と、急激に温度が上昇する。この上昇の大きさは充電電
流の大きさによる。そして、それまで上昇していた電圧
がピークを持ち、下降に転ずる。よって、完全充電状態
は、電流値と温度の変化量・電圧変化量から把握するこ
とができる。以上より、蓄電池のパラメータから蓄電量
を把握し蓄電池を効率よく利用するとともに、蓄電池の
過充電・過放電を避けることが可能である。
と、急激に温度が上昇する。この上昇の大きさは充電電
流の大きさによる。そして、それまで上昇していた電圧
がピークを持ち、下降に転ずる。よって、完全充電状態
は、電流値と温度の変化量・電圧変化量から把握するこ
とができる。以上より、蓄電池のパラメータから蓄電量
を把握し蓄電池を効率よく利用するとともに、蓄電池の
過充電・過放電を避けることが可能である。
【００３２】このことを踏まえてシステムの役割を説明
する。図１に示す計測装置５０は、図３に示す構成を備
えている。すなわち、計測装置５０としては、蓄電池
（電力蓄積装置２１）に関する計測とその値から得られ
る計測値を算出する計測部５０ａ、その計測値をもとに
蓄電池の異常を検出し、蓄電池の充放電・停止を判断す
る蓄電池異常検出部５０ｂ、計測値から蓄電池の蓄電量
を把握し、蓄電池からの充放電制御電流の最大電流値を
決定する電流制限値決定部５０ｃおよび充放電制御回路
２３に対し充放電制御条件を設定する充放電制御条件設
定部５０ｄで構成される。
する。図１に示す計測装置５０は、図３に示す構成を備
えている。すなわち、計測装置５０としては、蓄電池
（電力蓄積装置２１）に関する計測とその値から得られ
る計測値を算出する計測部５０ａ、その計測値をもとに
蓄電池の異常を検出し、蓄電池の充放電・停止を判断す
る蓄電池異常検出部５０ｂ、計測値から蓄電池の蓄電量
を把握し、蓄電池からの充放電制御電流の最大電流値を
決定する電流制限値決定部５０ｃおよび充放電制御回路
２３に対し充放電制御条件を設定する充放電制御条件設
定部５０ｄで構成される。
【００３３】蓄電池の充放電制御・停止指令と、蓄電池
の充放電制御最大電流値を出力する計測装置５０内の計
測部５０ａの動作を図４に示すフローチャートを参照し
て説明する。まず、電力蓄積装置２１の蓄電池の充放電
電流、充放電電圧、温度を計測する（ステップＳ４０
１）。そして、その計測値から充放電効率を求める（ス
テップＳ４０２）。
の充放電制御最大電流値を出力する計測装置５０内の計
測部５０ａの動作を図４に示すフローチャートを参照し
て説明する。まず、電力蓄積装置２１の蓄電池の充放電
電流、充放電電圧、温度を計測する（ステップＳ４０
１）。そして、その計測値から充放電効率を求める（ス
テップＳ４０２）。
【００３４】今、電流をＩ、温度をＴとし、この２つの
パラメータから充放電効率ηを決定できるとした場合、
その充放電効率ηは、η＝ｆ1（Ｉ）＋ｆ2（Ｔ）のよう
な関数で表すことができる。例えば電流について考える
と、充放電電流が大きくなるにつれて効率は悪化するの
で、関数ｆ1（Ｉ）を蓄電池性能にあわせＫ1Ｉ＋Ｋ2と
設定すればよい（Ｋ1及びＫ2は定数）。実際の蓄電池
は、充電開始時の蓄電量や充放電繰り返し回数などでも
効率の変化があるので、それを実現する関数を設定すれ
ば、より繊密な充放電効率の設定が可能である。
パラメータから充放電効率ηを決定できるとした場合、
その充放電効率ηは、η＝ｆ1（Ｉ）＋ｆ2（Ｔ）のよう
な関数で表すことができる。例えば電流について考える
と、充放電電流が大きくなるにつれて効率は悪化するの
で、関数ｆ1（Ｉ）を蓄電池性能にあわせＫ1Ｉ＋Ｋ2と
設定すればよい（Ｋ1及びＫ2は定数）。実際の蓄電池
は、充電開始時の蓄電量や充放電繰り返し回数などでも
効率の変化があるので、それを実現する関数を設定すれ
ば、より繊密な充放電効率の設定が可能である。
【００３５】そして、ステップＳ４０１、Ｓ４０２から
得られる電流と効率を乗算した蓄電池電流とその積算値
から得られる電池蓄電量と、電圧・温度変化量を算出す
る（ステップＳ４０３）。
得られる電流と効率を乗算した蓄電池電流とその積算値
から得られる電池蓄電量と、電圧・温度変化量を算出す
る（ステップＳ４０３）。
【００３６】次に、計測装置５０内の蓄電池異常検出部
５０ｂの動作を図５に示すフローチャートを参照して説
明する。通常、蓄電池は、電池性能から充放電可能な電
流・電圧が決まる。よって、蓄電池における充放電電流
値、充放電電圧値が正常か否かを判定する（ステップＳ
５０１，Ｓ５０２）。異常が検出された時は、蓄電池か
らの充放電を行わないように、充放電制御装置を停止す
る（ステップＳ５０５）。
５０ｂの動作を図５に示すフローチャートを参照して説
明する。通常、蓄電池は、電池性能から充放電可能な電
流・電圧が決まる。よって、蓄電池における充放電電流
値、充放電電圧値が正常か否かを判定する（ステップＳ
５０１，Ｓ５０２）。異常が検出された時は、蓄電池か
らの充放電を行わないように、充放電制御装置を停止す
る（ステップＳ５０５）。
【００３７】また、一般的に、２次電池は使用可能な温
度範囲が限られている。例として、一般的なニッケル水
素蓄電池においては、電流の大きさにもよるが、使用可
能温度は０〜５５℃程度である。よって、電力蓄積装置
２１の温度が例えば温度使用可能範囲内であれば通常ど
おり充放電制御を行い（ステップＳ５０３→Ｓ５０
４）、範囲外では、電力蓄電装置２１からの充放電を停
止する（ステップＳ５０３→Ｓ５０５）。
度範囲が限られている。例として、一般的なニッケル水
素蓄電池においては、電流の大きさにもよるが、使用可
能温度は０〜５５℃程度である。よって、電力蓄積装置
２１の温度が例えば温度使用可能範囲内であれば通常ど
おり充放電制御を行い（ステップＳ５０３→Ｓ５０
４）、範囲外では、電力蓄電装置２１からの充放電を停
止する（ステップＳ５０３→Ｓ５０５）。
【００３８】次に、計測装置５０内の電流制限値決定部
５０ｃの動作を図６に示すフローチャートを参照して説
明する。一般的なニッケル水素蓄電池においては、電流
の大きさにもよるが、蓄電池の使用効率のよい温度は１
０〜４０℃、使用可能温度は０〜５５℃程度である。よ
って、電力蓄積装置２１の温度が例えば１０〜４０℃の
範囲内では、通常どおり充放電制御を行う。０〜１０℃
や４０〜５５℃の温度範囲では、充放電の電流最大値を
制限する。また、０℃以下や５５℃以上の温度範囲で
は、電力蓄電装置２１からの充放電を停止すれば、蓄電
池に過度な負担をかけることなく蓄電池を使用すること
が可能である。
５０ｃの動作を図６に示すフローチャートを参照して説
明する。一般的なニッケル水素蓄電池においては、電流
の大きさにもよるが、蓄電池の使用効率のよい温度は１
０〜４０℃、使用可能温度は０〜５５℃程度である。よ
って、電力蓄積装置２１の温度が例えば１０〜４０℃の
範囲内では、通常どおり充放電制御を行う。０〜１０℃
や４０〜５５℃の温度範囲では、充放電の電流最大値を
制限する。また、０℃以下や５５℃以上の温度範囲で
は、電力蓄電装置２１からの充放電を停止すれば、蓄電
池に過度な負担をかけることなく蓄電池を使用すること
が可能である。
【００３９】すなわち、電力蓄積装置２１の温度が高効
率温度範囲内（１０〜４０℃の温度範囲）か否かを判定
し、その範囲外（０〜１０℃や４０〜５５℃の温度範
囲）であれば充放電制御電流の最大値を設定し制限する
（ステップＳ６０１，Ｓ６０２）。電力蓄積装置２１の
温度が高効率温度範囲内であれば、所要電力演算回路２
４からの出力が正であるか否かを判定し（ステップＳ６
０３）、正である場合は、電力蓄積装置２１から放電を
行う蓄電池放電モードを設定する（ステップＳ６０
４）。
率温度範囲内（１０〜４０℃の温度範囲）か否かを判定
し、その範囲外（０〜１０℃や４０〜５５℃の温度範
囲）であれば充放電制御電流の最大値を設定し制限する
（ステップＳ６０１，Ｓ６０２）。電力蓄積装置２１の
温度が高効率温度範囲内であれば、所要電力演算回路２
４からの出力が正であるか否かを判定し（ステップＳ６
０３）、正である場合は、電力蓄積装置２１から放電を
行う蓄電池放電モードを設定する（ステップＳ６０
４）。
【００４０】この蓄電池放電モードにおいて、上述した
電池蓄電量の把握方法より、算出した電池蓄電量や電圧
の変化量と電流値から、電力蓄電装置２１の蓄電量が完
全放電状態に近づいていること、例えば蓄電量が残り２
０％ぐらいであることを把握することができるから、電
圧変化量が判定値以下か否かを判定し（ステップＳ６０
５）、判定値以下の場合は、放電効率が悪くなること
や、電力蓄積装置２１が過放電になることを防ぐという
安全面から、放電制御電流の最大値を設定すると共に蓄
電量を修正し放電電流を制限して小さくする（ステップ
Ｓ６０６）。
電池蓄電量の把握方法より、算出した電池蓄電量や電圧
の変化量と電流値から、電力蓄電装置２１の蓄電量が完
全放電状態に近づいていること、例えば蓄電量が残り２
０％ぐらいであることを把握することができるから、電
圧変化量が判定値以下か否かを判定し（ステップＳ６０
５）、判定値以下の場合は、放電効率が悪くなること
や、電力蓄積装置２１が過放電になることを防ぐという
安全面から、放電制御電流の最大値を設定すると共に蓄
電量を修正し放電電流を制限して小さくする（ステップ
Ｓ６０６）。
【００４１】このようにすることで、蓄電池からの電力
供給は少なくなるが、エレベータに必要な電力は商用電
源１からコンバータ１１を介して供給される。上記蓄電
量を把握した場合、充電電流指令値を制限することで蓄
電池からの放電電流を小さくすることができる。
供給は少なくなるが、エレベータに必要な電力は商用電
源１からコンバータ１１を介して供給される。上記蓄電
量を把握した場合、充電電流指令値を制限することで蓄
電池からの放電電流を小さくすることができる。
【００４２】同様に、上述した電池蓄電量の把握方法よ
り、放電を行う際の電池電流値と電圧値がある電圧まで
低下したことを判定することで、蓄電池が完全放電状態
であることが把握できるので、電圧値が放電終止電圧以
下に低下いたか否かを判定する（ステップＳ６０７）。
電圧値が放電終止電圧以下と判定された場合は、完全放
電と判定し、放電停止処理を行うと共に蓄電量を修正
し、蓄電池が過放電になることを防ぐ（ステップＳ６０
８）。
り、放電を行う際の電池電流値と電圧値がある電圧まで
低下したことを判定することで、蓄電池が完全放電状態
であることが把握できるので、電圧値が放電終止電圧以
下に低下いたか否かを判定する（ステップＳ６０７）。
電圧値が放電終止電圧以下と判定された場合は、完全放
電と判定し、放電停止処理を行うと共に蓄電量を修正
し、蓄電池が過放電になることを防ぐ（ステップＳ６０
８）。
【００４３】また、上記ステップＳ６０３における判定
において、所要電力演算回路２４からの出力が正でない
と判定された場合に、母線電圧が所定の充電開始電圧よ
り高い場合は、電力蓄積装置２１への充電を行う蓄電池
充電モードを設定する（ステップＳ６０３，Ｓ６０９，
Ｓ６１０）。
において、所要電力演算回路２４からの出力が正でない
と判定された場合に、母線電圧が所定の充電開始電圧よ
り高い場合は、電力蓄積装置２１への充電を行う蓄電池
充電モードを設定する（ステップＳ６０３，Ｓ６０９，
Ｓ６１０）。
【００４４】この蓄電池充電モードにおいて、上述した
電池蓄電量の把握方法により、算出した電池蓄電量や蓄
電池温度の変化量と電流値から、電力蓄積装置２１の蓄
電量が満充電状態に近づいていること、例えば蓄電量が
９０％ぐらいであることを把握することができるから、
蓄電池温度の変化量が判定値以上か否かを判定し（ステ
ップＳ６１１）、判定値以上の場合は、充電効率が悪く
なることから、充電制御電流の最大値を制限すると共に
蓄電量を修正し充電電流を小さくする（ステップＳ６１
２）。
電池蓄電量の把握方法により、算出した電池蓄電量や蓄
電池温度の変化量と電流値から、電力蓄積装置２１の蓄
電量が満充電状態に近づいていること、例えば蓄電量が
９０％ぐらいであることを把握することができるから、
蓄電池温度の変化量が判定値以上か否かを判定し（ステ
ップＳ６１１）、判定値以上の場合は、充電効率が悪く
なることから、充電制御電流の最大値を制限すると共に
蓄電量を修正し充電電流を小さくする（ステップＳ６１
２）。
【００４５】このように充電電流を制限することで回生
電力をすべて蓄電池に充電しないことから、電力消費が
十分されないために直流母線９の電圧が高くなる。この
際、電圧ピークが検出されない状態であっても、直流母
線９の電圧が回生開始値以上となれば、図１に示す回生
抵抗制御回路１７を動作させ、回生電力を回生抵抗１６
で熱消費させる（ステップＳ６１３→Ｓ６１５，Ｓ６１
６）。このようにして、上述した蓄電量を把握した場
合、放電電流指令値を制限することで蓄電池ヘの充電電
流を小さくすることができる。
電力をすべて蓄電池に充電しないことから、電力消費が
十分されないために直流母線９の電圧が高くなる。この
際、電圧ピークが検出されない状態であっても、直流母
線９の電圧が回生開始値以上となれば、図１に示す回生
抵抗制御回路１７を動作させ、回生電力を回生抵抗１６
で熱消費させる（ステップＳ６１３→Ｓ６１５，Ｓ６１
６）。このようにして、上述した蓄電量を把握した場
合、放電電流指令値を制限することで蓄電池ヘの充電電
流を小さくすることができる。
【００４６】同様に、上述した電池蓄電量の把握方法よ
り、放電を行う際の電池電流値と上昇していた電圧値が
ピークを持ち、下降に転ずることを判定することで、蓄
電池が満充電状態であることが判定でき、充電停止処理
を行うと共に蓄電量を修正し、直流母線９の電圧が回生
開始値以上となれば、図１に示す回生抵抗制御回路１７
を動作させ、回生電力を回生抵抗１６で熱消費させるこ
とにより、蓄電池が過充電になることを防ぐことが（ス
テップＳ６１３〜Ｓ６１６）。
り、放電を行う際の電池電流値と上昇していた電圧値が
ピークを持ち、下降に転ずることを判定することで、蓄
電池が満充電状態であることが判定でき、充電停止処理
を行うと共に蓄電量を修正し、直流母線９の電圧が回生
開始値以上となれば、図１に示す回生抵抗制御回路１７
を動作させ、回生電力を回生抵抗１６で熱消費させるこ
とにより、蓄電池が過充電になることを防ぐことが（ス
テップＳ６１３〜Ｓ６１６）。
【００４７】また、上記ステップＳ６０９において、母
電電圧が充電開始電圧より低い場合には、充放電を停止
する充放電停止モードとなる（ステップＳ６１７）。
電電圧が充電開始電圧より低い場合には、充放電を停止
する充放電停止モードとなる（ステップＳ６１７）。
【００４８】したがって、実施の形態１によれば、電力
蓄積装置の状態を計測し、計測データに応じた回生電力
の充電および放電を制御、つまり、省エネルギー効果を
確保するため、電力蓄積装置への充電時は可能な限り回
生電力を受け入れ、電力蓄積装置からの放電時は可能な
電力量を放電するが、電池の充電能力の保護、電池寿命
の確保のため、過剰な充電や放電は行なわないように制
御することにより、電池寿命の長い充放電制御を行うこ
とができ、充電による省エネルギー効果を損なわず、か
つ、低容量・安価な２次電池を用いた省エネルギー効果
の高いエレベータの制御装置を提供することができる。
蓄積装置の状態を計測し、計測データに応じた回生電力
の充電および放電を制御、つまり、省エネルギー効果を
確保するため、電力蓄積装置への充電時は可能な限り回
生電力を受け入れ、電力蓄積装置からの放電時は可能な
電力量を放電するが、電池の充電能力の保護、電池寿命
の確保のため、過剰な充電や放電は行なわないように制
御することにより、電池寿命の長い充放電制御を行うこ
とができ、充電による省エネルギー効果を損なわず、か
つ、低容量・安価な２次電池を用いた省エネルギー効果
の高いエレベータの制御装置を提供することができる。
【００４９】実施の形態２．次に、実施の形態２に係る
充放電時の電流制限値の設定方法について述べる。実施
の形態２に係る構成は図１及び図２に示す実施の形態１
の構成と同様である。一般的に用いられる２次電池にお
いて、満充電付近でのハイレート充電、または完全放電
付近でのハイレート放電は、過充電・過放電の危険性が
ある。そのため、計測装置５０により満充電や完全放電
になる前に蓄電量を把握し、蓄電池からの充放電電流を
制限することで、過充電・過放電になることを防ぎ、蓄
電池をより安全に使用することが望ましい。
充放電時の電流制限値の設定方法について述べる。実施
の形態２に係る構成は図１及び図２に示す実施の形態１
の構成と同様である。一般的に用いられる２次電池にお
いて、満充電付近でのハイレート充電、または完全放電
付近でのハイレート放電は、過充電・過放電の危険性が
ある。そのため、計測装置５０により満充電や完全放電
になる前に蓄電量を把握し、蓄電池からの充放電電流を
制限することで、過充電・過放電になることを防ぎ、蓄
電池をより安全に使用することが望ましい。
【００５０】一般的な２次電池においては、電池の最大
充放電値、定格充放電値、Ｃ（充放電電流の大きさを表
すときに用いるもので、電池の定格容量を表す数値の倍
数に電流の単位をつけて表したもの）といった、電池仕
様値もしくは電池定格値が定められている。充放電電流
制限値は、例えば電池蓄電量に応じて、通常、蓄電量で
は最大充放電値、満充電・完全放電状態に近づいた時は
定格充放電値、もしくはそれらの値に例えば安全率を考
慮した定数倍とすることで、蓄電池の過充電・過放電を
せず、より効率的な蓄電池によるエレベータ運転が可能
となる。
充放電値、定格充放電値、Ｃ（充放電電流の大きさを表
すときに用いるもので、電池の定格容量を表す数値の倍
数に電流の単位をつけて表したもの）といった、電池仕
様値もしくは電池定格値が定められている。充放電電流
制限値は、例えば電池蓄電量に応じて、通常、蓄電量で
は最大充放電値、満充電・完全放電状態に近づいた時は
定格充放電値、もしくはそれらの値に例えば安全率を考
慮した定数倍とすることで、蓄電池の過充電・過放電を
せず、より効率的な蓄電池によるエレベータ運転が可能
となる。
【００５１】また、計測装置５０からの蓄電量出力に応
じて充放電電流制限値を段階的に、もしくは蓄電池温度
とともにテーブルとして電流制限値を設定することで、
より繊密な制御が可能になり、効率的な蓄電池によるエ
レベータ運転が可能である。
じて充放電電流制限値を段階的に、もしくは蓄電池温度
とともにテーブルとして電流制限値を設定することで、
より繊密な制御が可能になり、効率的な蓄電池によるエ
レベータ運転が可能である。
【００５２】ここで、図２に示す充放電制御回路２３Ａ
中の充電電流値制限回路５１及び放電電流値制限回路５
２について説明する。充放電制御回路２３Ａの回路ブロ
ックに、充電電流値制限回路５１及び放電電流値制限回
路５２を追加することにより、充放電の電流最大値を調
整することが可能になる。計測装置５０からの出力に応
じて、放電電流の最大値を制限し放電電流を小さくす
る。
中の充電電流値制限回路５１及び放電電流値制限回路５
２について説明する。充放電制御回路２３Ａの回路ブロ
ックに、充電電流値制限回路５１及び放電電流値制限回
路５２を追加することにより、充放電の電流最大値を調
整することが可能になる。計測装置５０からの出力に応
じて、放電電流の最大値を制限し放電電流を小さくす
る。
【００５３】この場合、所要電力演算装置２４から出力
される所要電力やあらかじめ設定される商用電圧値とバ
ッテリ電圧から算出される、放電電流指令が放電電流値
制限回路５２により制限される。また、充電電流値制限
回路５１により、計測装置５０からの出力に応じて充電
電流の最大値を制限し充電電流を小さくする。この場
合、電圧コントローラ３１から出力と電流帰還から算出
される充電電流指令が制限される。
される所要電力やあらかじめ設定される商用電圧値とバ
ッテリ電圧から算出される、放電電流指令が放電電流値
制限回路５２により制限される。また、充電電流値制限
回路５１により、計測装置５０からの出力に応じて充電
電流の最大値を制限し充電電流を小さくする。この場
合、電圧コントローラ３１から出力と電流帰還から算出
される充電電流指令が制限される。
【００５４】実施の形態３．次に、実施の形態３に係る
充放電制御回路２３Ａの動作について説明する。エレベ
ータは、最大速度と最大積載量が決まっているので、そ
のエレベータでの最大（ピーク）電力パターンは決ま
る。どれだけの電力を蓄電池から供給するかはその仕様
次第であるが、例えば蓄電池への最大充放電電流を所要
電力のピーク値と設定したとする。この最大充放電電流
値すなわち所要電力のピーク値をＩａとする。充放電制
御回路２３Ａは、計測装置５０から出力される電流制限
値をＩｂとした時、充放電制御回路２３Ａにて電流指令
値にＩｂ／Ｉａの定数を乗ずる。もしくは、Ｉｂ以上の
電流指令値は、すべてＩｂとするように動作する。この
ことにより、すべての電流指令値は電流制限値を超える
ことなく、蓄電池からの充放電電流を制限することがで
きる。
充放電制御回路２３Ａの動作について説明する。エレベ
ータは、最大速度と最大積載量が決まっているので、そ
のエレベータでの最大（ピーク）電力パターンは決ま
る。どれだけの電力を蓄電池から供給するかはその仕様
次第であるが、例えば蓄電池への最大充放電電流を所要
電力のピーク値と設定したとする。この最大充放電電流
値すなわち所要電力のピーク値をＩａとする。充放電制
御回路２３Ａは、計測装置５０から出力される電流制限
値をＩｂとした時、充放電制御回路２３Ａにて電流指令
値にＩｂ／Ｉａの定数を乗ずる。もしくは、Ｉｂ以上の
電流指令値は、すべてＩｂとするように動作する。この
ことにより、すべての電流指令値は電流制限値を超える
ことなく、蓄電池からの充放電電流を制限することがで
きる。
【００５５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電力
蓄積装置の状態を計測し、計測データに応じた回生電力
の充電および放電を制御することにより、電池寿命の長
い充放電制御を行うことができ、充電による省エネルギ
ー効果を損なわず、かつ、低容量・安価な２次電池を用
いた省エネルギー効果の高いエレベータの制御装置を提
供することができる。
蓄積装置の状態を計測し、計測データに応じた回生電力
の充電および放電を制御することにより、電池寿命の長
い充放電制御を行うことができ、充電による省エネルギ
ー効果を損なわず、かつ、低容量・安価な２次電池を用
いた省エネルギー効果の高いエレベータの制御装置を提
供することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係るエレベータの
制御装置を示すシステム構成図である。
制御装置を示すシステム構成図である。
【図２】 図１に示す充放電制御回路２３Ａの内部ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】 図１に示す計測装置５０の内部構成図であ
る。
る。
【図４】 図３に示す計測装置５０内の計測部５０ａの
動作を説明するローチャートである。
動作を説明するローチャートである。
【図５】 図３に示す計測装置５０内の蓄電池異常検出
部５０ｂの動作を説明するフローチャートである。
部５０ｂの動作を説明するフローチャートである。
【図６】 図３に示す計測装置５０内の電流制限値決定
部５０ｃの動作を説明するフローチャートである。
部５０ｃの動作を説明するフローチャートである。
【図７】 従来のエレベータの制御装置を示すシステム
構成図である。
構成図である。
【図８】 本発明の実施の形態４における、充放電制御
装置のフロー
装置のフロー
１ 商用電源、２ 電動機、３ 巻上機、４ ロープ、
５ かご、６ 釣り合い錘、７ 速度検出装置、８ コ
ントローラ、９ 直流母線、１０ 電流検出装置、１１
コンバータ、１２ 電流検出装置、１３ インバータ
制御回路、１４ゲートドライブ回路、１５ インバー
タ、１６ 回生抵抗、１７ 回生抵抗制御回路、２１
電力蓄積装置、２２ 充放電回路、２３，２３Ａ 充放
電制御回路、２４ 所要電力演算回路、５０ 計測装
置。
５ かご、６ 釣り合い錘、７ 速度検出装置、８ コ
ントローラ、９ 直流母線、１０ 電流検出装置、１１
コンバータ、１２ 電流検出装置、１３ インバータ
制御回路、１４ゲートドライブ回路、１５ インバー
タ、１６ 回生抵抗、１７ 回生抵抗制御回路、２１
電力蓄積装置、２２ 充放電回路、２３，２３Ａ 充放
電制御回路、２４ 所要電力演算回路、５０ 計測装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 博司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3F002 CA06 CA07 EA08 GA03 GA07
Claims (8)
- 【請求項１】 交流電源からの交流電力を整流して直流
電力に変換するコンバータと、 上記コンバータからの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を駆動しエレベータを運転す
るインバータと、 上記コンバータと上記インバータとの間の直流母線間に
設けられて、エレベータの回生運転時に直流母線からの
直流電力を蓄積し、力行運転時に蓄積された直流電力を
直流母線に供給する電力蓄積装置と、 上記直流母線に対する上記電力蓄積装置の充放電を制御
する充放電制御手段と、 上記電力蓄積装置の温度、電流、電圧の少なくとも１つ
を計測する計測手段とを備え、 上記充放電制御手段は、上記計測手段の出力に応じて上
記電力蓄積装置の充放電の電流最大値を調整することを
特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のエレベータの制御装置
において、 上記計測手段の出力は、上記電力蓄積装置の充放電時の
電流、電圧、温度のうち、少なくとも１つ以上の関数で
あることを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のエレベータの制御装置
において、 上記計測手段の出力から、上記電力蓄電装置が過充電・
過放電となる以前にその蓄電状態を把握し、それに応じ
て充放電を調整することを特徴とするエレベータの制御
装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載のエレベータの制御装置
において、 上記計測手段の出力のうち少なくとも１つ以上から、上
記電力蓄電装置の蓄電量が満充電状態もしくは完全放電
状態であることを把握することを特徴とするエレベータ
の制御装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載のエレベータの制御装置
において、 上記充放電制御手段は、充放電の電流最大値を調整する
手段として、上記計測装置の出力に応じて充放電電流指
令値をある充放電電流制限値以内に抑える電流値制限回
路を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載のエレベータの制御装置
において、 上記電流値制限回路は、充放電電流指令値に、エレベー
タ運転から予想される上記電力蓄積装置への充放電最大
電流値を充放電電流制限値以内に抑える定数を乗ずるこ
とを特徴とするエレベータの制御装置。 - 【請求項７】 請求項５に記載のエレベータの制御装置
において、 上記電流値制限回路は、充放電電流制限値を超える充放
電電流指令値を電流制限値に抑えることを特徴とするエ
レベータの制御装置。 - 【請求項８】 請求項５に記載のエレベータの制御装置
において、 上記電流値制限回路は、充放電電流制限値を、上記電力
蓄積装置の電池仕様値もしくは電池定格値の定数倍とす
ることを特徴とするエレベータの制御装置。
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