JP5832936B2 - ハイブリッド駆動型エレベータの制御装置 - Google Patents
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(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。
この実施形態では、ハイブリッド駆動型エレベータにおいて蓄電装置に蓄電した電力を乗りかご駆動のためのインバータの他に、乗り場機器などの、エレベータ運転のために電力により常時動作させる必要のある機器にも供給することで、蓄電装置に蓄電した電力をいわゆる待機電力としても利用できるようにして、蓄電装置に蓄電した回生エネルギーである電力を有効に利用することを特徴とする。本実施形態では、乗り場機器は、乗場行先階登録装置やホールインジケータを指す。
このエレベータ10は、所定の駆動電力を受けて回転動作する電動機11と、この電動機11の回転軸に取り付けられて回転するシーブ12と、このシーブ12に巻き掛けられたロープ13の両端に吊り下げられた乗りかご14とカウンタウェイト(釣り合い重り)15などを備える。
一方、スイッチ54が開放されている場合、商用電源16からの電力はインバータ19や電動機11に供給されず、エレベータ運転のために電力により常時動作させる必要のある機器にも供給されない。
図2にエレベータ制御装置21の構成を示す。このエレベータ制御装置21は、速度指令部22、速度検出部23、速度制御部24、荷重検出スイッチ部25、荷重信号演算部26、トルク指令判断部27、インバータ電流制御部28、および運転指令部29を有する。
蓄電装置30は、ハイブリッド駆動型エレベータにおける電力供給手段であり、例えばニッケル水素電池や、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などの2次電池や、電気2重層コンデンサといった大容量キャパシタなどからなり、回生運転時に電力供給ラインに生じる回生エネルギー(電力)を蓄えておき、次の力行運転時、またはスイッチ54の開放時に前述のように蓄えた回生エネルギー(電力)を電力供給ラインに放電することで省電力化を図るものである。
上述したように、スイッチ54が短絡されている状態での乗りかご14の回生運転時には、インバータ19から入力端子側に回生エネルギーが戻されるので、平滑コンデンサ18a,18bに回生エネルギーが蓄積され、インバータ19への電力供給ラインである直流母線間の電圧は徐々に上昇する。このときの電圧上昇は蓄電制御装置32内の電圧検出部41にて検出される。
スイッチ53がエレベータ機器側に切り換えられて、かつスイッチ54が開放されている状態で、乗りかご14の力行運転時には、平滑コンデンサ18bで平滑化された直流がインバータ19に供給されるので、インバータ19への電力供給ラインである直流母線間電圧は停止時よりも降下する。このときの電圧降下は蓄電制御装置32内の電圧検出部41にて検出される。
また、シーブ12には乗りかご移動量検出装置であるパルスジェネレータ(PG)12aが取り付けられる。パルスジェネレータ12aはシーブ12の回転角度に応じたパルス信号をエレベータ制御装置21に出力する。
本実施形態では、図3に示すように、各階床の乗り場に乗り場ドア70、乗場行先階登録装置71、ホールインジケータ72が設けられる。本実施形態では各階床に乗り場が1つずつ設けられ、各階床の乗り場に乗り場ドア70、乗場行先階登録装置71、ホールインジケータ72が1つずつ設けられているとする。
エレベータ制御装置21の使用電力計算部62は、かご位置検出部61により検出したかご位置と乗場行先階登録装置71の操作により登録された行先階の情報とをもとに、現在のかご位置から応答先の階床までの乗りかご14の昇降に要する使用電力を計算する。この電力には、乗りかご14の昇降のための駆動電力および各階床の乗場行先階登録装置71やホールインジケータ72を昇降中点灯させ、さらに昇降終了後の一定時間点灯させるための電力を含む。
初期状態では、電力供給ライン側のスイッチ54は開放されており、蓄電装置30側のスイッチ53はエレベータ機器側に切り換えられている。また、エレベータの運転モードは、乗りかご14内の機器などの電源をオフ状態にするスタンバイモードに設定されているとする。また、蓄電装置30は、エレベータ制御装置21内の各部に供給するための専用の蓄電領域を有し、この領域には、エレベータ制御装置21内の各部が所定時間にわたって動作可能な電力が充電されており、エレベータ制御装置21内の各部は、客先電源または蓄電装置30からの電力により電源回路60からの電力を受けて常に動作しているとする。
次に、第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態におけるハイブリッド駆動型エレベータのうち図1に示したものと同一部分の説明は省略する。
この実施形態では、第1の実施形態で説明した運転中において、乗りかご14内が無人かつ行先階まで回生運転により当該乗りかごを移動させる場合に、蓄電装置30への充電完了前、つまり蓄電装置30への充電により当該蓄電装置30の蓄電電力が使用電力計算部62により計算した使用電力の値以上になる前でも昇降サービスを開始することで、エレベータの運転に係る利便性を向上させることを特徴とする。
本実施形態では、エレベータ制御装置21は、第1の実施形態で説明した充電要否判別部63とSW切換部64との間に運転形態判別部81をさらに有する。この運転形態判別部81は、乗りかご14内が無人で、かつ現在のかご位置から行先階までの乗りかごの運転形態が回生運転であるか否かを判別する。
本実施形態では、第1の実施形態で説明したステップS1からS7までの動作がなされた後、ステップS8による、客先電源からの蓄電装置30への充電開始後、エレベータ制御装置21の充電要否判別部63は、充電開始通知信号を運転形態判別部81に出力する。運転形態判別部81は、充電開始通知信号を入力すると、荷重検出スイッチ部25から出力される荷重信号をもとに、乗りかご14内が無人であるか否かを判別する(ステップS21)。このように、乗りかご14内が無人であるか否かを判別するのは、乗りかご14内が無人でない場合には回生エネルギーの発生量が減少するので、この状態で、蓄電装置30への充電完了前における昇降サービスを開始した際に蓄電装置30の蓄電電力が減少して運転に支障が起きないようにするためである。
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Claims (3)
- 乗りかごの回生運転時に乗りかご駆動のための電動機の電力供給ラインに発生する電力を、乗りかご駆動のための電力、および、エレベータ運転のために電力により常時動作させる必要がある機器を動作させるための電力として蓄える蓄電装置と、
商用電源からの前記電力供給ラインへの電力供給を行なわない状態で、前記蓄電装置に蓄えた電力を前記電力供給ラインおよび前記常時動作させる必要がある機器に供給する制御を行なう制御手段と、
前記蓄電装置の充電状態を検出する蓄電状態検出手段と、
乗り場からの行先階登録の操作を受け付ける行先階登録装置と、
前記行先階登録装置の操作による行先階登録から行先階への応答までの運転のために、前記電力供給ラインおよび前記常時動作させる必要がある機器への供給を要する電力を算出する電力算出手段と、
前記蓄電状態検出手段により検出した充電状態で示される電力が前記電力算出手段により算出した電力に満たない場合に、前記充電状態で示される電力が前記算出した電力以上となるように、前記商用電源から前記蓄電装置への充電を行なう充電制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。 - 前記行先階登録に伴う充電に要する時間が所定時間以上である場合に、前記商用電源から前記電力供給ラインへの電力供給を行なう
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。 - 前記行先階登録装置の操作による行先階登録がなされた際に、前記乗りかご内が無人であって、かつ前記操作された行先階登録装置の設置階までの前記乗りかごの運転形態が回生運転である場合に、前記充電制御手段による前記商用電源から前記蓄電装置への充電完了前に前記設置階までの運転を開始する
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動型エレベータの制御装置。
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