(57)【要約】【課題】非常用電源を用いてエレベーターを運行する場合に、電動機の始動時にエレベーターが停止することを抑制する。【解決手段】常用電源と非常用電源である電気自動車バッテリー４０との切り替えが可能なエレベーター電力供給システムであって、電気自動車バッテリー４０から供給された電力をエレベーター用電力に変換する、エレベーターの電動機３４を定格出力で駆動可能な変換部２３と、エレベーター用電力で電動機３４を駆動する場合に、電動機３４の始動時に流れる始動電流値と電動機３４の定格電流値の差分に応じた電力を補填するキャパシタ２０と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーター電力供給システムであって、
前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換する、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部と、
前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動する場合に、前記電動機の始動時に流れる始動電流値と前記電動機の定格電流値の差分に応じた電力を補填するキャパシタと、を有する、エレベーター電力供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記キャパシタは、前記電動機で生じる回生電力を蓄電する、エレベーター電力供給システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出値が前記定格電流値を超えた場合に、前記キャパシタに前記電力の補填を行わせる制御部と、をさらに有する、エレベーター電力供給システム。
【請求項４】
請求項３に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記制御部は、前記電流検出部の検出値が前記定格電流値以下である場合は、前記キャパシタによる補填を停止させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項５】
請求項１または２に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記電動機を始動した時点からの経過時間を計測するタイマーと、
前記電動機の始動時に、前記キャパシタに前記電力の補填を行わせ、前記タイマーの計測時間が所定の時間に達すると、前記キャパシタによる補填を停止させる制御部と、をさらに有する、エレベーター電力供給システム。
【請求項６】
請求項５に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出部を、さらに有し、
前記制御部は、前記電動機の始動後に、前記電流検出部の検出値が前記定格電流値以下になると、前記キャパシタによる補填を停止させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記電動機に回生電力を生じさせるための前記エレベーターの電力回生運転を行わせ、該電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させる回生電力制御部を、さらに有する、エレベーター電力供給システム。
【請求項８】
請求項７に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記キャパシタの残量を検出する残量検出部を、さらに有し、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値が閾値未満であれば、前記電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項９】
請求項８に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値に応じてエレベーターの運転速度を変化させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値が閾値以上であれば、前記電力回生運転の期間に、前記外部バッテリーに前記回生電力を蓄電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記電力回生運転の期間外で、前記残量検出部の検出値が閾値未満である場合には、前記外部バッテリーで前記キャパシタを充電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記変換部は、直列に接続された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと双方向ＡＣ／ＤＣコンバータと、を有し、
前記外部バッテリーは、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記双方向ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、
前記キャパシタは、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと前記双方向ＡＣ／ＤＣコンバータとを接続するラインに並列に接続されている、エレベーター電力供給システム。
【請求項１３】
常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーターの電力供給方法であって、
前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部を用いて、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換し、
前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動し、
前記電動機の始動時に流れる始動電流値が前記電動機の定格電流値を超えた場合に、キャパシタを用いて、前記始動電流値と前記定格電流値の差分に応じた電力を補填することを含む、エレベーター電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベーターに電力を供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベーターを備えた建物において、停電が発生した場合に、非常用電源として電動車両に搭載されたバッテリーを用いてエレベーターを運転する場合がある。
特許文献１には、給電スタンドを介して電動車両から電力を受電し、該電力をエレベーター用電力に変換してエレベーターを駆動するエレベーターシステムが記載されている。このエレベーターシステムでは、電動車両の残容量に応じたエレベーターの運行制御が行われる。例えば、残容量が第１の閾値以上である場合は、エレベーターを通常速度で運行する。残容量が第１の閾値未満で、かつ、第２の閾値以上であれば、速度を下げてエレベーターを運行する。残容量が第２の閾値未満であれば、エレベーターの運行を禁止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８８２２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、エレベーターの電動機の始動時に、一時的に、定格電流の数倍の始動電流（突入電流とも呼ばれる）が流れる。この始動電流値が電力供給部の定格電流値を超えると、エレベーターが停止する場合がある。特許文献１に記載のシステムでは、始動電流を考慮していないため、エレベーターを通常速度で運行した場合に、電動機の始動時にエレベーターが停止する場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、非常用電源を用いてエレベーターを運行する場合に、電動機の始動時にエレベーターが停止することを抑制することができる、エレベーター電力供給システム及びエレベーター電力供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーター電力供給システムであって、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換する、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部と、前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動する場合に、前記電動機の始動時に流れる始動電流値と前記電動機の定格電流値の差分に応じた電力を補填するキャパシタと、を有する、エレベーター電力供給システムが提供される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーターの電力供給方法であって、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部を用いて、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換し、前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動し、前記電動機の始動時に流れる始動電流値が前記電動機の定格電流値を超えた場合に、キャパシタを用いて、前記始動電流値と前記定格電流値の差分に応じた電力を補填することを含む、エレベーター電力供給方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、非常用電源を用いてエレベーターを運行する場合に、電動機の始動時にエレベーターが停止することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態であるエレベーター電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すエレベーター電力供給システムの非常時における電力供給動作に関わる部分を簡易的に示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図７】エレベーターの通常運転時に発生する負荷電力の一例を示す特性図である。
【図８】本発明の第６の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第７の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第８の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるエレベーター電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、エレベーター電力供給システムは、常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能な構成であって、キャパシタ２０、変換部２３、切替盤２６及びエレベーターシステム３０を有する。ここでは、外部バッテリーとして、電気自動車バッテリー４０が用いられている。
【００１１】
エレベーターシステム３０は、既存のものであって、常用電源である交流電源（商用電源）３１と、キュービクル３２と、エレベーター電源盤３３と、巻上機３４ａを含む電動機３４と、かご３５と、釣合錘３６を有する。
かご３５と釣合錘３６はロープ介して連結されている。ロープは、巻上機３４ａのシーブに掛けられている。巻上機３４ａのシーブを回転させることで、かご３５を昇降させる。交流電源３１、キュービクル３２及びエレベーター電源盤３３は良く知られたものであるので、ここでは、それらの詳細な構成の説明は省略する。
【００１２】
変換部２３は、電動機３４を定格出力で駆動可能である。変換部２３は、電気自動車バッテリー４０から供給された電力をエレベーター用電力に変換する。具体的には、変換部２３は、電気自動車バッテリー４０の出力をかご３５の動力に利用可能な交流電圧に変換する。
切替盤２６は、電気自動車バッテリー４０の出力が変換部２３を介して供給される第１の入力端子と、交流電源３１の出力がキュービクル３２を介して供給される第２の入力端子と、出力端子とを備える。通常時は、第２の入力端子を出力端子と接続する。停電等の非常時は、第１の入力端子を出力端子と接続する。切替盤２６で第１の入力端子が出力端子と接続されると、電気自動車バッテリー４０を用いたエレベーターの運転が開始され、電動機３４の始動時に、キャパシタ２０が電力の補填を行う。
キャパシタ２０は、電気自動車バッテリー４０を用いて電動機３４を駆動する場合に、電動機３４の始動時に流れる始動電流値と電動機３４の定格電流値の差分に応じた電力を補填する。キャパシタ２０は、例えば、ＥＤＬＣ（Electric double-layer capacitor）である。
【００１３】
図２は、図１に示したエレベーター電力供給システムの非常時における電力供給動作に関わる部分を簡易的に示すブロック図である。
図２に示すように、変換部２３は、直列に接続された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２と、を有する。電気自動車バッテリー４０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介して双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２に接続されている。キャパシタ２０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを接続するラインに並列に接続されている。なお、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２の接続ラインとキャパシタ２０との間に、別の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータが挿入されても良い。
【００１４】
本実施形態のエレベーター電力供給システムでは、電気自動車バッテリー４０から双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２を介して電動機３４に電力が供給される。電動機３４の始動時に、始動電流値が電動機３４の定格電流値を超えた場合は、キャパシタ２０が、始動電流値と定格電流値の差分に応じた電力を補填する。これにより、電気自動車バッテリー４０を用いてエレベーターを運行する場合に、電動機３４の始動時にエレベーターが停止することを抑制することができる。
例えば、電動機３４の定格出力がＸ（ｋＷ）であり、始動時に、定格出力Ｘ（ｋＷ）の２．５倍の２．５Ｘ（ｋＷ）の負荷がかかるとすると、電動機３４の定格出力Ｘ（ｋＷ）に相当する１．０Ｘ（ｋＷ）を電気自動車バッテリー４０で賄い、残りの１．５Ｘ（ｋＷ）をキャパシタ２０で賄う。この場合、キャパシタ２０は、１．５Ｘ（ｋＷ）を補填することが可能な容量を有する。
なお、変換部２３のトランス容量（定格出力）を大きくすることで、始動電流のためにエレベーターが停止することを抑制することができる。しかし、トランス容量（定格出力）が大きいものほど、装置コストが増大する。本実施形態では、変換部２３は、電動機３４を定格出力で駆動可能であれば良いので、始動電流のために変換部２３自体のトランス容量（定格出力）を大きくする必要はない。
【００１５】
（実施例）
具体例として、電動機３４の定格出力の２．５倍の負荷に２秒間耐える条件を説明する。電動機３４の定格出力は１２ｋＷ、定格電圧は４００Ｖ、定格電流は３７．５Ａである。ここで、定格電流は、１２（ｋＷ）×１０００÷４００（Ｖ）÷０．８の式で与えられる。「０．８」は力率である。
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の定格出力は１２ｋＷ、定格電圧は４５０Ｖである。双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２の定格出力は１２ｋＷ、定格電圧は４５０Ｖである。この条件で、電動機３４をｘ回だけ始動する場合、キャパシタ２０は、少なくとも０．０１ｘｋＷ（＝（１２（ｋＷ）×２．５−１２（ｋＷ））×２（ｓ）÷３６００×ｘ（回））の容量を有する必要がある。
なお、電動機３４、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２の定格出力は、例えば、１０ｋＷ以下であっても良い。
【００１６】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。図３において、非常時における電力供給動作に関わる部分が簡易的に示されている。図３には示されていないが、本実施形態のエレベーター電力供給システムも、図１に示した構成を備える。
図３に示すエレベーター電力供給システムは、スイッチ２４、制御部２５及び電流検出部２７を有する点で、第１の実施形態と異なる。
【００１７】
スイッチ２４の一方の端子は、キャパシタ２０に接続され、もう一方の端子は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを接続するラインに接続されている。スイッチ２４がオンのとき、キャパシタ２０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２との接続ラインに接続される。
電流検出部２７は、電動機３４に流れる電流を検出する。制御部２５は、電流検出部２７の検出値が閾値を超えると、スイッチ２４をオンにして、キャパシタ２０に電力の補填を行わせる。また、制御部２５は、電流検出部２７の検出値が閾値以下である場合に、スイッチ２４をオフにして、キャパシタ２０による補填を停止させる。ここで、閾値は、電動機３４の定格電流値である。第１の実施形態で説明した実施例の条件であれば、閾値は、３７．５Ａに設定される。
本実施形態のエレベーター電力供給システムにおいても、第１の実施形態と同様、電気自動車バッテリー４０を用いてエレベーターを運行する場合に、電動機３４の始動時にエレベーターが停止することを抑制することができる。
【００１８】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。図４において、非常時における電力供給動作に関わる部分が簡易的に示されている。図４には示されていないが、本実施形態のエレベーター電力供給システムも、図１に示した構成を備える。
図４に示すエレベーター電力供給システムは、スイッチ２４、制御部２５及びタイマー２８を有する点で、第１の実施形態と異なる。
【００１９】
スイッチ２４の一方の端子は、キャパシタ２０に接続され、もう一方の端子は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを接続するラインに接続されている。スイッチ２４がオンのとき、キャパシタ２０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２との接続ラインに接続される。
タイマー２８は、電動機３４を始動した時点からの経過時間を計測する。制御部２５は、電動機３４の始動時に、スイッチ２４をオンにして、キャパシタ２０に電力の補填を行わせる。また、制御部２５は、タイマー２８の計測時間が所定の時間Ｔに達すると、スイッチ２４をオフにして、キャパシタ２０による補填を停止させる。ここで、所定の時間Ｔは、定格電流よりも大きな始動電流が流れる期間に相当する。例えば、かご３５の移動速度が所定の速度に達するのに要する時間を所定の時間Ｔとしても良い。
本実施形態のエレベーター電力供給システムにおいても、第１の実施形態と同様、電気自動車バッテリー４０を用いてエレベーターを運行する場合に、電動機３４の始動時にエレベーターが停止することを抑制することができる。
【００２０】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。図５において、非常時における電力供給動作に関わる部分が簡易的に示されている。図５には示されていないが、本実施形態のエレベーター電力供給システムも、図１に示した構成を備える。
図５に示すエレベーター電力供給システムは、電流検出部２７を有する点で、第３の実施形態と異なる。電流検出部２７は、電動機３４に流れる電流を検出する。
【００２１】
制御部２５は、電動機３４の始動時に、スイッチ２４をオンにして、キャパシタ２０に電力の補填を行わせる。また、制御部２５は、タイマー２８の計測時間が所定の時間に達すると、スイッチ２４をオフにして、キャパシタ２０による補填を停止させる。さらに、制御部２５は、電動機３４の始動後に、電流検出部２７の検出値が閾値以下になると、スイッチ２４をオフにして、キャパシタ２０による補填を停止させる。ここで、閾値は、電動機３４の定格電流値である。第１の実施形態で説明した実施例の条件であれば、閾値は、３７．５Ａに設定される。
本実施形態のエレベーター電力供給システムにおいても、第１の実施形態と同様、電気自動車バッテリー４０を用いてエレベーターを運行する場合に、電動機３４の始動時にエレベーターが停止することを抑制することができる。
【００２２】
（第５の実施形態）
第１乃至第４の実施形態のいずれかにおいて、キャパシタ２０や電気自動車バッテリー４０が電動機３４で生じる回生電力を蓄電するように構成されても良い。ここでは、第１の実施形態に、回生電力でキャパシタ２０を蓄電する機能を追加したものを説明する。
図６は、本発明の第５の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。図６において、非常時における電力供給及び回生電力に関わる部分が簡易的に示されている。図６には示されていないが、本実施形態のエレベーター電力供給システムも、図１に示した構成を備える。
図６に示すエレベーター電力供給システムは、回生電力制御部５０及びスイッチ２４ａ、２４ｂを有する点で、第１の実施形態と異なる。
【００２３】
スイッチ２４ａは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを接続するラインに直列に挿入されている。スイッチ２４ｂの一方の端子は、キャパシタ２０に接続され、もう一方の端子は、スイッチ２４ａと双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを接続するラインに接続されている。回生電力制御部５０は、スイッチ２４ａ、２４ｂをオン／オフする。
例えば、回生電力制御部５０がスイッチ２４ａをオンにすることで、電気自動車バッテリー４０から電動機３４への電力供給が可能となる。回生電力制御部５０がスイッチ２４ｂをオンすることで、キャパシタ２０から電動機３４への電力供給が可能となる。
【００２４】
本実施形態では、回生電力制御部５０は、電動機３４に回生電力を生じさせるためのエレベーターの電力回生運転を行わせる。電力回生運転では、例えば、乗車人数が少ない状態での上昇運転時、及び、乗車人数が少ない状態での下降運転時に、運転速度を一定に制限して、巻上機３４ａがかご３５を昇降させる。この運転時に発生する回転エネルギーを回生電力として利用する。回転エネルギーの回生電力への利用は、よく知られているので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
通常、エレベーターでは、積載荷重の約５０％で釣り合うように、重り４６が搭載されている。満載のかご３５を上昇させる場合や、だれも乗っていないかご３５を下降させる場合など、釣り合いが崩れた状態での運転では、より大きな電力を必要とする。これに対して、だれも乗っていないかご３５を上昇させる場合や、満載のかごを下降させる場合には、重り４６によって上昇や下降が行われる。このため、電動機３４への負荷はほとんど発生せず、回生により大きな発電を期待できる。発電させることで、回生ブレーキが働き、減速も可能となる。
【００２５】
図７に、エレベーターの通常運転時に発生する負荷電力の一例を示す。縦軸は有効電力を示し、横軸は時間を示す。有効電力が負の値の領域を、回生電力として利用することが可能である。
本実施形態では、電力回生運転の期間において、回生電力制御部５０は、スイッチ２４ａをオフ、スイッチ２４ｂをオンにして、キャパシタ２０に回生電力を蓄電させる。
本実施形態のエレベーター電力供給システムによれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、キャパシタ２０が回生電力を充電することで、キャパシタ２０による補填の実施回数を増大することができる。
【００２６】
（第６の実施形態）
図８は、本発明の第６の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。図８において、非常時における電力供給及び回生電力に関わる部分が簡易的に示されている。図８には示されていないが、本実施形態のエレベーター電力供給システムも、図１に示した構成を備える。
図８に示すエレベーター電力供給システムは、残量検出部４１を有する点で、第５の実施形態と異なる。残量検出部４１は、キャパシタ２０の残量を検出する。回生電力制御部５０は、残量検出部４１の検出値が閾値未満であれば、電力回生運転の期間に、スイッチ２４ａをオフ、スイッチ２４ｂをオンにして、キャパシタ２０に回生電力を蓄電させる。ここで、閾値は、任意に設定可能である。例えば、閾値は、満充電を示す値であっても良い。
【００２７】
また、回生電力制御部５０は、残量検出部４１の検出値が閾値以上であれば、電力回生運転の期間に、スイッチ２４ａをオン、スイッチ２４ｂをオフにして、電気自動車バッテリー４０に回生電力を蓄電させる。
本実施形態のエレベーター電力供給システムによれば、第５の実施形態で説明した効果に加えて、回生電力で電気自動車バッテリー４０を充電することができる。
【００２８】
（第７の実施形態）
図９は、本発明の第７の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。図９において、非常時における電力供給及び回生電力に関わる部分が簡易的に示されている。図９には示されていないが、本実施形態のエレベーター電力供給システムも、図１に示した構成を備える。
図９に示すエレベーター電力供給システムは、スイッチ２４ｃを有する点で、第６の実施形態と異なる。スイッチ２４ｃは、スイッチ２４ａと双方向ＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを接続するラインに直列に挿入されている。スイッチ２４ｂの一方の端子は、キャパシタ２０に接続され、もう一方の端子は、スイッチ２４ａとスイッチ２４ｃとを接続するラインに接続されている。回生電力制御部５０は、スイッチ２４ａ〜２４ｃをオン／オフする。
【００２９】
例えば、回生電力制御部５０がスイッチ２４ａ及びスイッチ２４ｃを共にオンにすることで、電気自動車バッテリー４０から電動機３４への電力供給が可能となる。回生電力制御部５０がスイッチ２４ｂ及びスイッチ２４ｃを共にオンにすることで、キャパシタ２０から電動機３４への電力供給が可能となる。
回生電力制御部５０が、スイッチ２４ａ及びスイッチ２４ｂを共にオン、スイッチ２４ｃをオフにすることで、電気自動車バッテリー４０でキャパシタ２０を充電することが可能である。
電力回生運転期間に、回生電力制御部５０が、スイッチ２４ａをオフ、スイッチ２４ｂ及びスイッチ２４ｃを共にオンにすることで、キャパシタ２０に回生電力を蓄電することができる。電力回生運転期間に、回生電力制御部５０が、スイッチ２４ｂをオフ、スイッチ２４ａ及びスイッチ２４ｃを共にオンにすることで、回生電力で電気自動車バッテリー４０を充電することができる。
【００３０】
本実施形態では、残量検出部４１の検出値が閾値未満であれば、回生電力制御部５０は、電力回生運転の期間に、スイッチ２４ａをオフ、スイッチ２４ｂ及びスイッチ２４ｃを共にオンにして、キャパシタ２０に回生電力を蓄電させる。残量検出部４１の検出値が閾値以上であれば、回生電力制御部５０は、電力回生運転の期間に、スイッチ２４ｂをオフ、スイッチ２４ａ及びスイッチ２４ｃを共にオンにして、電気自動車バッテリー４０に回生電力を蓄電させる。
また、残量検出部４１の検出値が閾値未満である場合、電力回生運転期間外に、回生電力制御部５０が、スイッチ２４ａ及びスイッチ２４ｂを共にオン、スイッチ２４ｃをオフにして、電気自動車バッテリー４０でキャパシタ２０を充電させる。
本実施形態のエレベーター電力供給システムによれば、第６の実施形態で説明した効果に加えて、電気自動車バッテリー４０でキャパシタ２０を充電することができる。
【００３１】
（第８の実施形態）
図１０は、本発明の第８の実施形態であるエレベーター電力供給システムの構成を示すブロック図である。図１０において、非常時における電力供給及び回生電力に関わる部分が簡易的に示されている。図１０には示されていないが、本実施形態のエレベーター電力供給システムも、図１に示した構成を備える。
図１０に示すエレベーター電力供給システムは、電流逆向き検出部４１を有する点で、第５の実施形態と異なる。
【００３２】
電力回生運転の期間において、電動機３４にて回生電力が生じると、回生電力に応じた電流が電動機３４から変換部２３に向かって流れる。電流逆向き検出部４１は、電動機３４から変換部２３へ向かって流れる電流を検出する。
本実施形態では、回生電力制御部５０は、電流逆向き検出部４１の検出結果を監視する。電流逆向き検出部４１が回生電力に応じた電流を検出している期間において、回生電力制御部５０は、スイッチ２４ａをオフ、スイッチ２４ｂをオンにして、キャパシタ２０に回生電力を蓄電させる。
本実施形態のエレベーター電力供給システムにおいても、第５の実施形態と同様の効果を奏することに加えて、確実に、回生電力をキャパシタ２０に蓄電することができる。
以上説明した第１乃至第８の実施形態はいずれも、本発明の一例である。各実施形態において、発明の趣旨を逸脱しない範囲で当業者が理解し得る変更を行うことができる。
また、第１乃至第８の実施形態のいずれかの実施形態において、他の実施形態で説明した構成を適用しても良い。
さらに、第５乃至第８の実施形態のいずれかにおいて、回生電力制御部５０は、キャパシタ２０の充電回数を増やすようなエレベーターの運転制御を行っても良い。例えば、回生電力制御部５０は、任意のタイミングで強制的にエレベーターの電力回生運転を行わせて、キャパシタ２０に回生電力を蓄電させても良い。また、第６又は第７の実施形態において、回生電力制御部５０は、残量検出部４１の検出値が閾値未満になった場合に、強制的にエレベーターの電力回生運転を行わせて、キャパシタ２０に回生電力を蓄電させても良い。ここで、強制的なエレベーターの電力回生運転は、空のかご３５を上昇させる工程と、積載荷重の約５０％を超える積載（望ましくは、最大積載）のかご３５を下降させる工程とを含む。この場合、かご３５を停止させる階を制限しても良い。例えば、かご３５の停止階を、第１の階と該第１の階よりの下の第２の階に制限し、第１の階と第２の階の間でかご３５を往復移動させても良い。
また、回生電力制御部５０は、残量検出部４１の検出値（キャパシタ２０の残量）に応じて、エレベーターの運行速度を変化させても良い。例えば、キャパシタ２０の残量が低下すると、回生電力制御部５０は、エレベーターの運行速度を低下させる。運行速度を遅くすることで、電動機３４の始動時に流れる始動電流量の増大を抑制することができるため、キャパシタ２０が補填する電力量を小さくすることができる。
例えば、回生電力制御部５０は、残量検出部４１の検出値が閾値以上である場合に、第１の速度でかご３５を移動させ、残量検出部４１の検出値が閾値未満になった場合には、第１の速度よりも遅い第２の速度でかご３５を移動させる。これにより、キャパシタ２０の残量が少なくなっても、電動機３４の始動時にエレベーターが停止することを確実に抑制することができる。
また、第１乃至第８の実施形態のいずれかにおいて、かご３５内又は各階の乗り場に、非常用電源を使用してエレベーターを運転するための情報を表示する表示装置を設けても良い。この表示装置は、上記の強制的なエレベーターの電力回生運転を行うのに必要な情報を表示しても良い。例えば、表示装置は、エレベーターの利用が可能な階を限定する旨の情報や、電力回生運転に必要な積載量を示す情報などを表示しても良い。
【符号の説明】
【００３３】
２０  キャパシタ
２３  変換部
４０  電気自動車バッテリー
３４  電動機
【図１】
2020158286.tif 000003
【図２】
2020158286.tif 000004
【図３】
2020158286.tif 000005
【図４】
2020158286.tif 000006
【図５】
2020158286.tif 000007
【図６】
2020158286.tif 000008
【図７】
2020158286.tif 000009
【図８】
2020158286.tif 000010
【図９】
2020158286.tif 000011
【図１０】
2020158286.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月11日(2019.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーター電力供給システムであって、
前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換する、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部と、
前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動する場合に、前記電動機の始動時に流れる始動電流値と前記電動機の定格電流値の差分に応じた電力を補填するキャパシタと、
前記電動機を始動した時点からの経過時間を計測するタイマーと、
前記電動機の始動時に、前記キャパシタに前記電力の補填を行わせ、前記タイマーの計測時間が所定の時間に達すると、前記キャパシタによる補填を停止させる制御部と、を有する、エレベーター電力供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記キャパシタは、前記電動機で生じる回生電力を蓄電する、エレベーター電力供給システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出部を、さらに有し、
前記制御部は、前記電動機の始動後に、前記電流検出部の検出値が前記定格電流値以下になると、前記キャパシタによる補填を停止させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記電動機に回生電力を生じさせるための前記エレベーターの電力回生運転を行わせ、該電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させる回生電力制御部を、さらに有する、エレベーター電力供給システム。
【請求項５】
請求項４に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記キャパシタの残量を検出する残量検出部を、さらに有し、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値が閾値未満であれば、前記電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項６】
請求項５に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値に応じてエレベーターの運転速度を変化させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項７】
請求項５または６に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値が閾値以上であれば、前記電力回生運転の期間に、前記外部バッテリーに前記回生電力を蓄電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記電力回生運転の期間外で、前記残量検出部の検出値が閾値未満である場合には、前記外部バッテリーで前記キャパシタを充電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項９】
常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーター電力供給システムであって、
前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換する、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部と、
前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動する場合に、前記電動機の始動時に流れる始動電流値と前記電動機の定格電流値の差分に応じた電力を補填するキャパシタと、
前記電動機に回生電力を生じさせるための前記エレベーターの電力回生運転を行わせ、該電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させる回生電力制御部と、
前記キャパシタの残量を検出する残量検出部と、を有し、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値が閾値未満であれば、前記電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させ、前記残量検出部の検出値が閾値以上であれば、前記電力回生運転の期間に、前記外部バッテリーに前記回生電力を蓄電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値に応じてエレベーターの運転速度を変化させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記回生電力制御部は、前記電力回生運転の期間外で、前記残量検出部の検出値が閾値未満である場合には、前記外部バッテリーで前記キャパシタを充電させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出値が前記定格電流値を超えた場合に、前記キャパシタに前記電力の補填を行わせる制御部と、をさらに有する、エレベーター電力供給システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記制御部は、前記電流検出部の検出値が前記定格電流値以下である場合は、前記キャパシタによる補填を停止させる、エレベーター電力供給システム。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のエレベーター電力供給システムにおいて、
前記変換部は、直列に接続された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと双方向ＡＣ／ＤＣコンバータと、を有し、
前記外部バッテリーは、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記双方向ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、
前記キャパシタは、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと前記双方向ＡＣ／ＤＣコンバータとを接続するラインに並列に接続されている、エレベーター電力供給システム。
【請求項１５】
常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーターの電力供給方法であって、
前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部を用いて、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換し、
前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動し、
前記電動機の始動時に流れる始動電流値が前記電動機の定格電流値を超えた場合に、キャパシタを用いて、前記始動電流値と前記定格電流値の差分に応じた電力を補填することを含み、
前記電動機を始動した時点からの経過時間をタイマーで計測し、
前記電動機の始動時に、前記キャパシタに前記電力の補填を行わせ、前記タイマーの計測時間が所定の時間に達すると、前記キャパシタによる補填を停止させること、をさらに含む、エレベーター電力供給方法。
【請求項１６】
常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーターの電力供給方法であって、
前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部を用いて、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換し、
前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動し、
前記電動機の始動時に流れる始動電流値が前記電動機の定格電流値を超えた場合に、キャパシタを用いて、前記始動電流値と前記定格電流値の差分に応じた電力を補填し、
前記電動機に回生電力を生じさせるための前記エレベーターの電力回生運転を行うことを含み、
前記キャパシタの残量を検出し、
前記キャパシタの残量の検出値が閾値未満であれば、前記電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させ、前記キャパシタの残量の検出値が閾値以上であれば、前記電力回生運転の期間に、前記外部バッテリーに前記回生電力を蓄電させること、をさらに含む、エレベーター電力供給方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーター電力供給システムであって、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換する、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部と、前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動する場合に、前記電動機の始動時に流れる始動電流値と前記電動機の定格電流値の差分に応じた電力を補填するキャパシタと、前記電動機を始動した時点からの経過時間を計測するタイマーと、前記電動機の始動時に、前記キャパシタに前記電力の補填を行わせ、前記タイマーの計測時間が所定の時間に達すると、前記キャパシタによる補填を停止させる制御部と、を有する、エレベーター電力供給システムが提供される。
本発明の別の態様によれば、常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーター電力供給システムであって、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換する、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部と、前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動する場合に、前記電動機の始動時に流れる始動電流値と前記電動機の定格電流値の差分に応じた電力を補填するキャパシタと、前記電動機に回生電力を生じさせるための前記エレベーターの電力回生運転を行わせ、該電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させる回生電力制御部と、前記キャパシタの残量を検出する残量検出部と、を有し、前記回生電力制御部は、前記残量検出部の検出値が閾値未満であれば、前記電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させ、前記残量検出部の検出値が閾値以上であれば、前記電力回生運転の期間に、前記外部バッテリーに前記回生電力を蓄電させる、エレベーター電力供給システムが提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明のさらに別の態様によれば、常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーターの電力供給方法であって、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部を用いて、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換し、前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動し、前記電動機の始動時に流れる始動電流値が前記電動機の定格電流値を超えた場合に、キャパシタを用いて、前記始動電流値と前記定格電流値の差分に応じた電力を補填することを含み、前記電動機を始動した時点からの経過時間をタイマーで計測し、前記電動機の始動時に、前記キャパシタに前記電力の補填を行わせ、前記タイマーの計測時間が所定の時間に達すると、前記キャパシタによる補填を停止させること、をさらに含む、エレベーター電力供給方法が提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、常用電源と非常用電源である外部バッテリーとの切り替えが可能なエレベーターの電力供給方法であって、前記エレベーターの電動機を定格出力で駆動可能な変換部を用いて、前記外部バッテリーから供給された電力をエレベーター用電力に変換し、前記エレベーター用電力で前記電動機を駆動し、前記電動機の始動時に流れる始動電流値が前記電動機の定格電流値を超えた場合に、キャパシタを用いて、前記始動電流値と前記定格電流値の差分に応じた電力を補填し、前記電動機に回生電力を生じさせるための前記エレベーターの電力回生運転を行うことを含み、前記キャパシタの残量を検出し、前記キャパシタの残量の検出値が閾値未満であれば、前記電力回生運転の期間に、前記キャパシタに前記回生電力を蓄電させ、前記キャパシタの残量の検出値が閾値以上であれば、前記電力回生運転の期間に、前記外部バッテリーに前記回生電力を蓄電させること、をさらに含む、エレベーター電力供給方法が提供される。