JP2004244191A

JP2004244191A - エレベータの電源制御装置

Info

Publication number: JP2004244191A
Application number: JP2003037159A
Authority: JP
Inventors: Masami Kawamura; 正美川村
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】一定時間継続してエレベータが使用されない場合の消費電力の無駄を削減し得て、しかもバックアップバッテリーの有効利用並びに放電に伴う消費電力の無駄を削減することができるエレベータの電源制御装置を提供する。
【解決手段】商用電源１と接続されたメインスイッチ４にコンタクタ５を有するスイッチング回路が直列に接続され、バックアップ電源回路１０によりバックアップバッテリー８を電源としてコンタクタ５が開閉制御され、通信制御回路１２により乗り場呼び釦１６，１７とエレベータ制御装置との通信がバックアップバッテリー８を電源として通信可能とされ、エレベータかごが所定時間継続して停止しているときにはコンタクタ５を遮断して商用電源１からの電源供給が零とされると共にコンタクタ５並びに通信制御回路１２がバックアップバッテリー８からの電源供給により駆動される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータの電源制御装置、特に一定時間エレベータの停止状態が継続した場合の消費電力の制御を行う電源制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一定時間エレベータの停止状態が継続した場合、例えば、エレベータかご内用の照明装置等への電源供給を停止し、かご呼び釦が押圧操作された際にはエレベータかご内用の照明装置への電源供給を開始するといった電源制御を行うことにより消費電力の削減、即ち、節電を行うようにしたエレベータが周知である。
【０００３】
また、このような節電機能を有するエレベータにおいて、その消費電力を削減する電源制御装置としては、商用電源を電力源として電動機を駆動するための電源を生成する電力変換器と、この電力変換器の電力変換を制御する制御装置と、この制御装置を含むエレベータに備えられる他のエレベータ機器への電源供給を制御する制御電源回路とを備え、エレベータの待機中は電力源から電力変換器及び制御電源回路への電力供給を遮断するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような制御装置にあっては、エレベータを動作すべき指令があった場合には、その指令に連動してそれらに電力を供給するリレー回路手段を備え、エレベータの待機中にかご呼び釦が押圧操作されると、商用電源の電力を電力変換器及びエレベータ制御電源回路へと給電してエレベータを駆動する。
【０００５】
また、エレベータが停止するとインバータ装置のマイコンで接点を閉路し、タイマーを起動して所定の時間（例えば、３分）経過後に接点を開路して商用電源から電力変換器およびエレベータ制御電源回路への給電を完全に遮断している。
【０００６】
ところで、一般のエレベータは、エレベータかごの昇降やエレベータ扉の開閉などの駆動動力系にはＡＣ２００Ｖ電源が用いられ、その駆動動力系を制御する制御系にはＡＣ１００Ｖ電源が用いられていることが多い。
【０００７】
また、制御系にＡＣ１００Ｖ電源とは別にバックアップバッテリーを設け（例えば、特許文献２参照）、制御系のＡＣ１００Ｖ電源に停電が生じた時には、このバックアップバッテリーを電源として制御系を作動させるとともに、駆動動力系（この場合エレベータかごの昇降用油圧系）を制御してエレベータかごを降下させるとともに、エレベータ扉を手動で開くことができるようにしている。
【０００８】
同様に、動力駆動系のＡＣ２００Ｖ電源が停電となったり、ＡＣ２００Ｖ電源の電源ライン中のヒューズが切れてしまった場合には、リレーを作動させて制御系のＡＣ１００Ｖ電源を遮断し、ＡＣ１００Ｖ電源を停電時と同じ状態とすることでＡＣ１００Ｖ電源が停電したときと同様にバックアップバッテリーを電源として制御系を作動させるとともに、駆動動力系（この場合エレベータかごの昇降用油圧系）を制御してエレベータかごを降下させるとともに、エレベータ扉を手動で開くことができるようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２３３５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６７１３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く構成されたエレベータの電源制御装置にあっては、一定時間エレベータの停止状態が継続すると、エレベータかご内の照明装置の他、電力変換器および制御電源回路への電力供給を遮断する構成であるが、これらの遮断は一部の制御回路系への電源供給は継続されており、特にトランスを用いた電源制御システムの場合、トランスの１次側が遮断されているわけではないため、このトランスの無負荷電力損が発生するといった問題が生じていた。
【００１１】
尚、上述したように、制御系にＡＣ１００Ｖ電源を用いた場合、そのトランスの無負荷電力損は、例えば、夜間（夜中）の１０時間エレベータが駆動しなかったとき、１ｋＷの消費電力料金を１６円とした場合、１ヶ月でおよそ５００円分の電力を損失していることになる。
【００１２】
一方、バックアップバッテリーを設け、駆動動力系のＡＣ２００Ｖ電源若しくは制御系のＡＣ１００Ｖ電源の何れか一方が停電状態となったときに、そのバックアップバッテリーを用いてエレベータかごを非常降下させる構成では、そのバックアップバッテリーが停電時にのみ使用されるものであることから、バックアップバッテリーの有効利用を図ることができないばかりでなく、殆ど使用されないままのバックアップバッテリーに対して自然放電に伴う充電を行うといった消費電力の無駄がここでも発生しているという問題が生じていた。
【００１３】
本発明は、上記問題を解決するため、一定時間継続してエレベータが使用されない場合の消費電力の無駄を削減することができ、しかも、バックアップバッテリーの有効利用並びに放電に伴う消費電力の無駄を削減することができるエレベータの電源制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するため、本発明のエレベータの電源制御装置は、商用電源と接続されたメインスイッチと、該メインスイッチと直列に接続されたコンタクタを有するスイッチング回路と、前記コンタクタの開閉制御をエレベータ制御装置内のバックアップバッテリーを電源として制御可能とするバックアップ電源回路と、エレベータの駆動に関する利用者操作釦と前記エレベータ制御装置との通信を前記バックアップバッテリーを電源として通信可能とする通信制御回路とを備え、前記エレベータかごが所定時間継続して停止しているときに前記コンタクタを遮断して前記商用電源からの電源供給を零としたうえで前記バックアップバッテリーからの電源供給により前記スイッチング回路並びに前記通信制御回路のみを駆動することを特徴とする。
【００１５】
このような構成においては、商用電源と接続されたメインスイッチにコンタクタを有するスイッチング回路が直列に接続され、バックアップ電源回路によりエレベータ制御装置内のバックアップバッテリーを電源としてコンタクタが開閉制御され、通信制御回路によりエレベータの駆動に関する利用者操作釦とエレベータ制御装置との通信がバックアップバッテリーを電源として通信可能とされ、エレベータかごが所定時間継続して停止しているときにはコンタクタを遮断して商用電源からの電源供給が零とされる共にスイッチング回路並びに通信制御回路がバックアップバッテリーからの電源供給により駆動される。
【００１６】
これにより、一定時間継続してエレベータが使用されない場合には商用電源からの電源供給が零とされて消費電力の無駄を削減することができ、しかも、バックアップバッテリーを有効利用することができると同時にバックアップバッテリーの不使用時の自然放電に伴う消費電力の無駄を削減することもできる。
【００１７】
本発明のエレベータの電源制御装置は、所定時間経過後の待機状態にあるときに前記通信制御回路を通じて利用者操作釦の操作があったときは、前記コンタクタを投入して前記商用電源からの電源供給を復帰させることを特徴とする。
【００１８】
本発明のエレベータの電源制御装置は、前記バックアップバッテリーの充電状態を検出する電圧検出回路と、該電圧検出回路の検出結果に応じて前記商用電源からの電源供給により前記バックアップバッテリーを充電する充電回路を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明のエレベータの電源制御装置は、前記コンタクタを遮断しているときには前記エレベータ制御装置内のコンデンサを強制放電しないことを特徴とする。
【００２０】
本発明のエレベータの電源制御装置は、エレベータが待機状態にあるときは、前記コンデンサの強制放電をしないことを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明のエレベータの電源制御装置は、前記コンデンサの強制放電は、エレベータ制御盤の保守作業時に機械的に開閉される扉が開閉されたときにはその開放操作に連動して強制的に放電されることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のエレベータの電源制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明のエレベータの電源制御装置のブロック回路図である。
【００２４】
図１において、１は商用電源、２はエレベータ制御盤、３ａ，３ｂ…３ｎはエレベータ設置建物の各階に設けられたエレベータ乗り場に設置のエレベータ呼び装置ユニットである。
【００２５】
エレベータ制御盤２は、商用電源１からの電源供給をオン・オフするメインスイッチ４、このメインスイッチ４に直列に接続されて商用電源１からの電源供給を回路的に開閉するコンタクタ（半導体素子を含む）５、コンタクタ５に並列に接続されて商用電源１からの電源供給をコンタクタ５を介さずに強制的に供給するためのスイッチング回路を構成する強制電源供給スイッチ６、エレベータかごを昇降させる巻上機（共に図示せず）等の駆動系に商用電源１からの電源供給をエレベータ呼び装置ユニット３ａ，３ｂ…３ｎやエレベータかご内設置の操作釦（図示せず）の操作指令に基づいて制御するエレベータ制御回路７、商用電源１の停電等に伴ってエレベータ制御回路７並びに駆動系等に電源供給を行うバックアップバッテリー８、バックアップバッテリー８への充電用の充電回路９を備えている。
【００２６】
エレベータ制御回路７は、コンタクタ５の開閉制御をバックアップバッテリー８を電源として制御可能とするバックアップ電源回路１０と、バックアップバッテリー８の充電状態を検出してその充電状態が所定値以下の場合にエレベータ制御回路７を介して充電回路９から商用電源１の電源供給により充電する電圧検出回路１１とを備えている。
【００２７】
バックアップ電源回路１０は、エレベータ呼び装置ユニット３ａ，３ｂ…３ｎやエレベータかご内設置の操作釦（図示せず）との通信用の通信制御回路１２、通信制御回路１２からの指令信号並びに電圧検出回路１１からの検出信号を処理するマイコン１３、通信制御回路１２からの指令信号の有無に基づいてコンタクタ５を開閉させるドライバとしてのコンタクタ制御回路１４を備えている。
【００２８】
エレベータ呼び装置ユニット３ａ，３ｂ…３ｎは、通信制御回路１２との通信を確立する通信制御回路１５、エレベータ呼び釦１６，１７（最下階（３ａ）と最上階（３ｎ）に関してはそれぞれ一方向にのみエレベータかごが昇降しないためエレベータ呼び釦１６，１７は一つ）、エレベータ呼び釦１６，１７の操作による呼び信号を処理するインターフェース基板等の処理回路１８、エレベータかごの現在位置を認識させる乗り場表示器１９を制御する処理回路２０を備えている。
【００２９】
このような構成において、通常のエレベータ運転をするときは、メインスイッチ４をＯＮすることにより自動的にコンタクタ５が閉じて商用電源１から電源がエレベータ制御回路７を介して巻上機等の駆動系へと供給される。
【００３０】
また、エレベータかごが任意の階に停止しているときや昇降中に各階床に設けられたエレベータ呼び釦１６，１７が押圧操作されると、処理回路１８を通じて通信制御回路１５から呼び信号が通信制御回路１２へと伝送されて呼び登録がなされる。
【００３１】
この呼び登録によりエレベータかごが呼び階床へと走行・停止・開扉し、利用者がエレベータかご内の操作釦（この場合は走行に関する操作釦）を操作すると閉扉したうえでエレベータかごが利用階まで走行する。
【００３２】
一方、エレベータかごの走行に関する操作に基づく走行が終了すると、その終了毎にエレベータ制御回路７内のタイマーがカウントを開始し、所定時間（例えば、３分間）カウントが継続されると待機状態となって、バックアップ電源回路１０が作動し、コンタクタ制御回路１４がコンタクタ５を遮断（回路を開く）する。
【００３３】
これにより、商用電源１からのエレベータ制御回路７への電源供給が完全に停止（零）となり、エレベータかご内の照明機器等への電源供給も停止される。
【００３４】
同時に、通信制御回路１２はエレベータ呼び釦１６，１７からの呼び信号の伝送待ち状態となり、この監視を可能とするためにバックアップバッテリー８からの電源供給を受ける。
【００３５】
この際、通信系（通信制御回路１２，通信制御回路１５，処理回路１８）にのみバックアップバッテリー８からの電源供給を受けるようにし、他の制御回路系への電源供給は停止したままとすることで必要最小限の電源供給状態となっている。
【００３６】
このような待機状態で、いずれかのエレベータ呼び釦１６，１７が押圧操作されると、バックアップバッテリー８から通信系（通信制御回路１２，通信制御回路１５，処理回路１８）に電源が供給されていることから、この呼び操作が認識された後、コンタクタ５に投入指令が出力される。
【００３７】
これにより、商用電源１からエレベータ制御回路７に電源が供給されると共に呼び操作が登録され、駆動系が商用電源１からの電源供給により駆動を開始し、エレベータかご内の照明装置等への電源供給も復帰する。
【００３８】
一方、バックアップバッテリー８の充電状態は、電圧検出回路１１により監視されており、マイコン１３が所定電圧以下となったことを判断すると充電が必要であるとして商用電源１からの電源供給によりバックアップバッテリー８が充電される。
【００３９】
この際、上述した待機状態にあるときに充電が必要であると判断された場合には、呼び操作が行われた場合と同様にしてコンタクタ５が閉じ、商用電源１からの電源供給が可能となる。
【００４０】
また、据付作業時や保守作業時などにおいて、バックアップバッテリー８が放電した状態で電源投入の必要が生じた場合等には、強制電源供給スイッチ６をＯＮすれば商用電源１から電源が供給される。
【００４１】
尚、上述したバッテリ充電回路９や電圧検出回路１１等は公知の回路であるため、その詳細な説明は省略する。また、上述したバックアップバッテリー８は、停電時にエレベータを駆動させるためのバッテリー（ＭＥＬＤ）を例示したが、これ以外のバッテリーでも良い。
【００４２】
また、エレベータ待機中からの復帰起動をエレベータ通常設備であるエレベータ呼び釦１６，１７（及びかご内操作釦）としたことにより、専用の復帰釦等を設置する必要が無く、既存のエレベータ設備への追加・変更工事等を安価に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明のエレベータ電源制御回路の付加機能としての放電制御機能を説明する。
【００４４】
図２は放電制御に関わるブロック回路図である。
【００４５】
図２において、２１は交流を直流に変換する整流回路、２２は直流電圧を平滑化する平滑用コンデンサ、２３は平滑用コンデンサ２２を放電するための強制放電スイッチ、２４はエレベータを駆動する巻上機等のモータ２５に交流電源を供給するインバータ回路である。
【００４６】
一般には、上述したメインスイッチ４が投入されると、通常は整流回路２１を通して平滑用コンデンサ２２に充電回路（図示せず）が規定の電圧まで充電を行い、この規定の電圧に達することにより実際にはエレベータの走行（モータ２５の駆動）が可能となる。
【００４７】
従って、この平滑用コンデンサ２２への充電が完了するまでの間は、実際の駆動までのタイムラグとなっており、メインスイッチ４の投入と同時にエレベータが駆動されるものではない。
【００４８】
また、メインスイッチ４が遮断されると、強制放電スイッチ２３がオンされ、平滑用コンデンサ２２が強制放電されるのが一般的であることから、上述した待機状態から復帰状態となったときにも平滑用コンデンサ２２への充電が完了するまでの間は、エレベータが走行しないこととなる。
【００４９】
そこで、このような遅延（タイムラグ）を解消するため、待機状態となったことにより商用電源１からの電源供給が遮断された場合に限り、強制放電スイッチ２３はオンされないようにエレベータ制御回路７が制御する。
【００５０】
この際、保守時等にはエレベータ制御盤２の扉（カバー等でも良い）にその開閉と連動して強制放電スイッチ２３を機械的にオンするように構成すれば、保守作業時に平滑用コンデンサ２２に蓄電された電流による感電を防止することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明のエレベータの電源制御装置にあっては、以上説明したように構成したことにより、一定時間継続してエレベータが使用されない場合の消費電力の無駄を削減することができ、しかも、バックアップバッテリーの有効利用並びに放電に伴う消費電力の無駄を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるエレベータの電源制御装置のブロック回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わるエレベータの電源制御装置の放電制御に関わるブロック回路図である。
【符号の説明】
１商用電源、２エレベータ制御盤、４メインスイッチ、５コンタクタ、６強制電源供給スイッチ、７エレベータ制御回路、８バックアップバッテリー、９充電回路、１０バックアップ電源回路、１１電圧検出回路、１２通信制御回路、１３マイコン、１４コンタクタ制御回路、１５通信制御回路、１６乗り場呼び釦（利用者操作釦）、１７乗り場呼び釦（利用者操作釦）、２２平滑用コンデンサ（コンデンサ）、２３強制放電スイッチ。

Claims

商用電源と接続されたメインスイッチと、該メインスイッチと直列に接続されたコンタクタを有するスイッチング回路と、前記コンタクタの開閉制御をエレベータ制御装置内のバックアップバッテリーを電源として制御可能とするバックアップ電源回路と、エレベータの駆動に関する利用者操作釦と前記エレベータ制御装置との通信を前記バックアップバッテリーを電源として通信可能とする通信制御回路とを備え、前記エレベータかごが所定時間継続して停止しているときに前記コンタクタを遮断して前記商用電源からの電源供給を零としたうえで前記バックアップバッテリーからの電源供給により前記スイッチング回路並びに前記通信制御回路を駆動することを特徴とするエレベータの電源制御装置。
所定時間経過後の待機状態にあるときに前記通信制御回路を通じて利用者操作釦の操作があったときは、前記コンタクタを投入して前記商用電源からの電源供給を復帰させることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの電源制御装置。
前記バックアップバッテリーの充電状態を検出する電圧検出回路と、該電圧検出回路の検出結果に応じて前記商用電源からの電源供給により前記バックアップバッテリーを充電する充電回路を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータの電源制御装置。
前記コンタクタを遮断しているときには前記エレベータ制御装置内のコンデンサを強制放電しないことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかひとつに記載のエレベータの電源制御装置。
前記コンデンサの強制放電は、エレベータが待機状態にあるときのみ強制放電しないことを特徴とする請求項４に記載のエレベータの電源制御装置。
前記コンデンサの強制放電は、エレベータ制御盤の保守作業時に機械的に開閉される扉が開閉されたときにはその開放操作に連動して強制的に放電されることを特徴とする請求項５に記載のエレベータの電源制御装置。