(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理するシステムであって、
二次電源から利用可能な電力に関連する信号を提供するように作動可能な利用可能電力モニタと、
エレベータシステム内の各エレベータの乗客需要に関連する信号を生成するように作動可能な需要モニタリングシステムと、
二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいてエレベータおよびビルシステムへの二次電源からの電力の割り当てに優先順位を付けるように構成された制御装置と、
を備えており、
二次電源から利用可能な電力が閾値より低い場合、制御装置は、二次電源からビルシステムに供給される電力を最小にし、また、残存する乗客需要にサービスするようにエレベータシステムに電力を割り当てることを特徴とする電力管理システム。
【請求項２】
需要モニタリングシステムは、各エレベータに付随する負荷センサであって、エレベータ負荷重量を測定するように作動可能な負荷センサを備えることを特徴とする請求項１記載の電力管理システム。
【請求項３】
各エレベータの移動は、昇降モータによって制御され、制御装置はさらに、エレベータ負荷重量が、二次電源に供給される電力を昇降モータに回生させるのに十分である場合、エレベータを走行させるように構成されることを特徴とする請求項２記載の電力管理システム。
【請求項４】
需要モニタリングシステムは、各エレベータに割り当てられた需要を追跡する行先登録システムを備えることを特徴とする請求項１記載の電力管理システム。
【請求項５】
需要モニタリングシステムは、各階床で待っている乗客の推定人数に基づく信号を供給することを特徴とする請求項２記載の電力管理システム。
【請求項６】
電力管理システムは、さらに複数の電力制御器を備えており、各電力制御器は、二次電源からエレベータまたはビルシステムの構成要素に供給される電力を制御するように二次電源と、エレベータまたはビルシステムの構成要素との間に接続され、制御装置はさらに、二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいて複数の電力制御器を制御するように作動可能であることを特徴とする請求項１記載の電力管理システム。
【請求項７】
二次電源は、エネルギー貯蔵システムを含むことを特徴とする請求項１記載の電力管理システム。
【請求項８】
エネルギー貯蔵システムは、電気エネルギー貯蔵システムを含み、利用可能な電力に関連する信号は、充電状態の信号を含むことを特徴とする請求項７記載の電力管理システム。
【請求項９】
停電に関連するステータス情報を提供する乗客警報システムをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の電力管理システム。
【請求項１０】
乗客警報システムは、二次電源により電力が供給されるエレベータシステムを利用してビルから避難するようにとの指示をビル内にいる人に提供することを特徴とする請求項９記載の電力管理システム。
【請求項１１】
一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理する方法であって、
二次電源から利用可能な電力を決定し、
エレベータシステム内の各エレベータの乗客需要を決定し、
決定された二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいて二次電源からエレベータおよびビルシステムへの電力配分に優先順位を付け、
優先順位を付けられた電力配分に基づいてエレベータおよびビルシステムに電力を割り当てる、
ことを含むことを特徴とする電力管理方法。
【請求項１２】
各エレベータの乗客需要を決定することは、各エレベータのエレベータ負荷重量を測定することを含むことを特徴とする請求項１１記載の電力管理方法。
【請求項１３】
エレベータ負荷重量が、エレベータに付随する昇降モータに電力を回生させるのに十分である場合、エレベータを走行させ、
回生された電力を二次電源に供給する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の電力管理方法。
【請求項１４】
エレベータおよびビルシステムへの電力配分に優先順位を付けることは、
二次電源から利用可能な電力が閾値より低いかを決定し、
二次電源から利用可能な電力が閾値より低い場合、残存する乗客需要にサービスするように、ビルシステムに供給される電力よりエレベータシステムに供給される電力に高い優先順位を付ける、
ことを含むことを特徴とする請求項１１記載の電力管理方法。
【請求項１５】
割り当てステップは、優先順位を付けられた電力配分に基づいて電力制御器を制御することを含み、各電力制御器は、二次電源と、エレベータまたはビルシステムの構成要素との間に接続されることを特徴とする請求項１１記載の電力管理方法。
【請求項１６】
二次電源は、電気エネルギー貯蔵システムを含み、利用可能な電力を決定することは、電気エネルギー貯蔵システムの充電状態を推定することを含むことを特徴とする請求項１１記載の電力管理方法。
【請求項１７】
一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理するシステムであって、エレベータシステムが、各エレベータに昇降モータが付随する１つまたは複数のエレベータを含んでおり、電力を管理するシステムは、
二次電源からの電力を昇降モータに供給する回生駆動装置と、
二次電源から利用可能な電力を決定するように作動可能な利用可能電力モニタと、
エレベータシステム内の各エレベータの乗客需要に関連する信号を生成するように作動可能な需要モニタリングシステムと、
二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいてエレベータおよびビルシステムへの二次電源からの電力の割り当てに優先順位を付けるように構成された制御装置と、
を備えることを特徴とする電力管理システム。
【請求項１８】
需要モニタリングシステムは、各エレベータに付随する負荷センサであって、エレベータ負荷重量を測定するように作動可能な負荷センサを備えることを特徴とする請求項１７記載の電力管理システム。
【請求項１９】
各エレベータの移動は、昇降モータによって制御され、制御装置はさらに、エレベータ負荷重量が、二次電源に供給される電力を昇降モータに回生させるのに十分である場合、エレベータを走行させるように構成されることを特徴とする請求項１８記載の電力管理システム。
【請求項２０】
二次電源から利用可能な電力が閾値より低い場合、制御装置は、残存する乗客需要にサービスするのに十分な電力を１つまたは複数の昇降モータに割り当てることを特徴とする請求項１７記載の電力管理システム。
【請求項２１】
需要モニタリングシステムは、各エレベータに割り当てられた需要を追跡する行先登録システムを備えることを特徴とする請求項１７記載の電力管理システム。
【請求項２２】
電力管理システムは、さらに複数の電力制御器を備えており、各電力制御器は、二次電源と、エレベータまたはビルシステムの構成要素との間に接続され、制御装置はさらに、二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいて複数の電力制御器を制御するように作動可能であることを特徴とする請求項１７記載の電力管理システム。
【請求項２３】
二次電源は、電気エネルギー貯蔵システムを含むことを特徴とする請求項１７記載の電力管理システム。
【請求項２４】
利用可能電力モニタは、利用可能な電力の測定値として電気エネルギー貯蔵システムの充電状態の推定値を生成することを特徴とする請求項２３記載の電力管理システム。
【請求項２５】
停電に関連するステータス情報を提供する乗客警報システムをさらに備えることを特徴とする請求項１７記載の電力管理システム。
【請求項２６】
乗客警報システムは、二次電源により電力が供給されるエレベータシステムを利用してビルから避難するようにとの指示をビル内にいる人に提供することを特徴とする請求項２５記載の電力管理システム。
【請求項２７】
回生駆動装置は、
主電源からの交流（ＡＣ）電力を直流（ＤＣ）電力に変換するコンバータと、
コンバータからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換することにより昇降モータを駆動するインバータであって、昇降モータがＡＣ電力を生成しているときに昇降モータにより生成されたＡＣ電力をＤＣ電力に変換するインバータと、
コンバータとインバータの間に接続され、コンバータおよびインバータからＤＣ電力を受け取る電力バスと、
を備えることを特徴とする請求項１７記載の電力管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力システムに関する。より詳細には、本発明は、二次電源からエレベータおよびビル電気システムへの電力を管理する電力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ駆動システムは一般に、電源からの特定の入力電圧範囲で作動するように設計されている。駆動装置の構成要素は、電源が指定された入力電圧範囲に留まる間は駆動装置が連続的に作動できるような定格の電圧および電流を有する。しかしながら、特定の市場では、商用電力網は信頼性が低く、商用電力の電圧サグ、電圧サージ、電圧低下の状態（すなわち、駆動装置の許容範囲より低い電圧状態）、および／または、電力損失状態が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／０４４０００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力サグまたは電力損失が生じると、エレベータは、電源が公称作動電圧範囲に戻るまでエレベータ昇降路内の階床間で立ち往生することがある。従来のシステムでは、エレベータ内の乗客は、保守作業者がブレーキを解放し、かごの上下への移動を制御してエレベータを最も近い階床に移動させることができるまでエレベータ内に閉じ込められることがある。ごく最近では、自動救援作動を行うエレベータシステムが導入されてきた。これらのエレベータシステムには、停電後に乗客を降ろすためにエレベータを次の階床に移動させる電力を提供するように制御される電気エネルギー貯蔵装置が設けられている。しかしながら、現在の多くの自動救援作動システムは、複雑であり、組み込むには費用がかかり、また、停電後にエレベータ駆動装置に信頼性のない電力を供給することがある。さらにこれらのシステムはしばしば、基本的な救援または避難能力に必要とされるビルの照明および制御システム、通信システム、および暖房、換気および空調システムに電力を供給することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理するシステムに関する。利用可能電力モニタが、二次電源から利用可能な電力に関連する信号を提供する。需要モニタリングシステムが、エレベータシステム内の各エレベータの乗客需要に関連する信号を生成する。制御装置が次いで、二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいてエレベータおよびビルシステムへの二次電源からの電力の割り当てに優先順位を付ける。
本発明によれば、一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理するシステムであって、二次電源から利用可能な電力に関連する信号を提供するように作動可能な利用可能電力モニタと、エレベータシステム内の各エレベータの乗客需要に関連する信号を生成するように作動可能な需要モニタリングシステムと、二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいてエレベータおよびビルシステムへの二次電源からの電力の割り当てに優先順位を付けるように構成された制御装置と、を備えており、二次電源から利用可能な電力が閾値より低い場合、制御装置は、二次電源からビルシステムに供給される電力を最小にし、また、残存する乗客需要にサービスするようにエレベータシステムに電力を割り当てることを特徴とする電力管理システムが提供される。
本発明によれば、停電に関連するステータス情報を提供する乗客警報システムをさらに備えることを特徴とする電力管理システムが提供される。
本発明によればさらに、乗客警報システムは、二次電源により電力が供給されるエレベータシステムを利用してビルから避難するようにとの指示をビル内にいる人に提供することを特徴とする電力管理システムが提供される。
本発明によれば、一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理する方法であって、二次電源から利用可能な電力を決定し、エレベータシステム内の各エレベータの乗客需要を決定し、決定された二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいて二次電源からエレベータおよびビルシステムへの電力配分に優先順位を付け、優先順位を付けられた電力配分に基づいてエレベータおよびビルシステムに電力を割り当てる、ことを含むことを特徴とする電力管理方法が提供される。
本発明によればさらに、エレベータおよびビルシステムへの電力配分に優先順位を付けることは、二次電源から利用可能な電力が閾値より低いかを決定し、二次電源から利用可能な電力が閾値より低い場合、残存する乗客需要にサービスするように、ビルシステムに供給される電力よりエレベータシステムに供給される電力に高い優先順位を付ける、ことを含むことを特徴とする電力管理方法が提供される。
本発明によれば、一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理するシステムであって、エレベータシステムが、各エレベータに昇降モータが付随する１つまたは複数のエレベータを含んでおり、電力を管理するシステムは、二次電源からの電力を昇降モータに供給する回生駆動装置と、二次電源から利用可能な電力を決定するように作動可能な利用可能電力モニタと、エレベータシステム内の各エレベータの乗客需要に関連する信号を生成するように作動可能な需要モニタリングシステムと、二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいてエレベータおよびビルシステムへの二次電源からの電力の割り当てに優先順位を付けるように構成された制御装置と、を備えることを特徴とする電力管理システムが提供される。
本発明によればさらに、二次電源から利用可能な電力が閾値より低い場合、制御装置は、残存する乗客需要にサービスするのに十分な電力を１つまたは複数の昇降モータに割り当てることを特徴とする電力管理システムが提供される。
本発明によればさらに、停電に関連するステータス情報を提供する乗客警報システムをさらに備えることを特徴とする電力管理システムが提供される。
本発明によればさらに、乗客警報システムは、二次電源により電力が供給されるエレベータシステムを利用してビルから避難するようにとの指示をビル内にいる人に提供することを特徴とする電力管理システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】通常状態および停電状態の際にエレベータおよびビル電気システムを駆動する電力システムの概略図。
【図２】停電後にエレベータおよびビル電気システムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理する方法の流れ図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、エレベータ１４の昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６、およびビル電気システム１８を駆動する電力システム１０の概略図である。エレベータ電気システム１６は例えば、エレベータ照明および制御電気システムを含むことができる。暖房、換気、および空調（ｈｅａｔｉｎｇ，ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ  ａｉｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）（ＨＶＡＣ）システム１８ａ、ビル通信システム１８ｂ（例えば、拡声器）、およびビル情報表示システム１８ｃが、ビル電気システム１８の例として示されている。電力システム１０はまた、一次電源２０、電力コンバータ２２、電力バス２４、平滑コンデンサ２６、電力インバータ２８、二次電源３０、利用可能電力モニタ３２、制御装置ブロック３４、行先登録システム３６、電力コンバータ３８、およびスイッチ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅを備える。電力システム１０はまた、停電センサ、行先登録入力装置、およびビデオセンサを備えることができる。一次電源２０は、商用電源などの商用電力とすることができる。二次電源３０は、一次電源２０の故障の際に起動される、発電機などのビルバックアップ電源、または再充電可能バッテリなどの再生可能電源とすることができる。エレベータ１４は、ロープ４４を介して昇降モータ１２に接続されたエレベータかご４０およびつり合いおもり４２を備える。負荷重量センサ４６が、エレベータかご４０内の負荷の重量に関連する信号を制御装置ブロック３４に供給するように構成される。
【０００８】
以下に説明するように、電力システム１０は、一次電源２０からの電力が十分でないときに、昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６、およびビル電気システム１８を駆動するように構成される。例えば、特定の市場で、持続的な商用電力の電圧サグまたは電圧低下の状態（すなわち、駆動装置の許容範囲より低い電圧状態）が一般的な場合には、商用電力網の信頼性は低い。これらの異常期間に、本発明による電力システム１０によって、昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６、およびビル電気システム１８の連続的な作動が可能となる。電力システム１０は、停電後または電圧低下状態の間、エレベータおよびビルシステムの作動を延長するように二次電源３０からの電力を管理する。
【０００９】
電力コンバータ２２および電力インバータ２８は、電力バス２４によって接続される。平滑コンデンサ２６は、電力バス２４を横断して接続される。一次電源２０は、電力コンバータ２２に電力を供給する。電力コンバータ２２は、一次電源２０からの三相ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するように作動可能な三相電力インバータである。一実施例では、電力コンバータ２２は、並列に接続されたトランジスタ５０およびダイオード５２を含む複数の電力トランジスタ回路を備える。各トランジスタ５０は例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）とすることができる。各トランジスタ５０の制御電極（すなわち、ゲートまたはベース）が制御装置ブロック３４に接続される。制御装置ブロック３４は、一次電源２０からの三相ＡＣ電力をＤＣ出力電力に変換するように電力トランジスタ回路を制御する。ＤＣ出力電力は、電力コンバータ２２によって電力バス２４上に供給される。平滑回路２６が、ＤＣ電力バス２４上の電力コンバータ２２によって供給された整流電力を平滑化する。一次電源２０および二次電源３０が三相ＡＣ電源として示されているとはいえ、電力システム１０が、（限定される訳ではないが）単相ＡＣ電源およびＤＣ電源を含む任意の種類の電源から電力を受け取るように適合され得ることに注目することは大切である。
【００１０】
電力コンバータ２２の電力トランジスタ回路によって、電力バス２４上の電力は、変換され、一次電源２０および／または二次電源３０に供給されることもできる。一実施例では、制御装置ブロック３４は、三相ＡＣ電力信号を一次電源２０に供給するよう電力コンバータ２２のトランジスタ５０を周期的にスイッチングするゲートパルスを生成するようにパルス幅変調（ＰＷＭ）を用いる。別の実施例では、制御ブロック３４は、ＤＣ電力を二次電源３０に供給するようにトランジスタ５０を作動させる。この回生構成によって、一次電源２０の需要が低減され、かつ／または、二次電源３０の再充電が可能となる。
【００１１】
電力インバータ２８は、電力バス２４からのＤＣ電力を三相ＡＣ電力に変換するように作動可能な三相電力インバータである。電力インバータ２８は、並列に接続されたトランジスタ５４およびダイオード５６を含む複数の電力トランジスタ回路を備える。各トランジスタ５４は例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）とすることができる。各トランジスタ５４の制御電極（すなわち、ゲートまたはベース）が制御装置ブロック３４に接続される。制御装置ブロック３４は、電力バス２４上のＤＣ電力を三相ＡＣ出力電力に変換するように電力トランジスタ回路を制御する。電力インバータ２８の出力端の三相ＡＣ電力は、昇降モータ１２に供給される。一実施例では、制御装置ブロック３４は、三相ＡＣ電力信号を昇降モータ１２に供給するよう電力インバータ２８のトランジスタ５４を周期的にスイッチングするゲートパルスを生成するようにＰＷＭを用いる。制御装置ブロック３４は、トランジスタ５４へのゲートパルスの周波数および大きさを調節することでエレベータ１４の移動の速度および方向を変更することができる。
【００１２】
さらに電力インバータの電力トランジスタ回路５４は、エレベータ１４が昇降モータ１２を駆動する際に生成される電力を整流するように作動可能である。例えば昇降モータ１２が電力を生成している場合、制御装置ブロック３４は、生成された電力を変換し、ＤＣ電力バス２４に供給することができるように電力インバータ２８のトランジスタ５４を制御する。平滑コンデンサ２６が、電力インバータ２８によって供給された電力バス２４上の変換された電力を平滑化する。
【００１３】
昇降モータ１２は、エレベータかご４０とつり合いおもり４２の間の移動の速度および方向を制御する。昇降モータ１２を駆動するのに必要とされる電力は、エレベータ１４の加速および方向、およびエレベータかご４０内の負荷とともに変動する。例えば、エレベータかご４０が加速されていて、つり合いおもり４２の重量より大きな負荷（すなわち、重負荷）で上昇しているか、あるいはつり合いおもり４２の重量より小さな負荷（すなわち、軽負荷）で下降している場合、昇降モータ１２を駆動するのに最大量の電力が必要とされる。エレベータ１４が床合わせしているか、あるいは釣り合った負荷で定速で走行している場合、エレベータ１４は、より小さな量の電力を使用していることが可能となる。エレベータかご４０が減速されていて、重負荷で下降しているか、あるいは軽負荷で上昇している場合、エレベータかご４０は、昇降モータ１２を駆動する。この場合、昇降モータ１２は、制御装置ブロック３４の制御下で電力インバータ２８によってＤＣ電力に変換される三相ＡＣ電力を生成する。変換されたＤＣ電力は、一次電源２０に戻されることができるか、二次電源３０にもどされることができるか、および／または、電力バス２４を横断して接続されるダイナミックブレーキ抵抗器で散逸されることができるか、である。
【００１４】
単一の昇降モータ１２が電力システム１０に接続されて示されているとはいえ、電力システム１０が、複数の昇降モータ１２に電力を供給するように修正可能であることに留意されたい。例えば、複数の電力インバータ２８が、複数の昇降モータ１２に電力を供給するように電力バス２４を横断して並列に接続可能である。さらに、二次電源が電力コンバータ２２の三相入力のうちの一相に接続されて示されているとはいえ、二次電源３０が、ＤＣ電力バス２４に交互に接続可能であることに留意されたい。
【００１５】
一次電源２０が停電やスケジュールされたまたはスケジュールされていない電圧低下などに起因して昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６、およびビル電気システム１８を駆動する十分な電力を供給できないときは、二次電源３０がこれらのシステムを駆動する電力を供給する。停電センサは、完全な停電および電圧低下の状態を検出し、制御装置３４に信号を送り、制御装置３４は、二次電源３０からの電力を昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６およびビル電気システム１８に割り当てる。
【００１６】
図２は、一次電源２０の故障後に電力を昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６、ビル電気システム１８、およびビルシステムに供給するように二次電源３０からの電力を管理する方法の流れ図である。二次電源３０の電圧は、電圧センサ３２によって測定される（ステップ６０）。二次電源３０から利用可能な電力に関連する信号が、利用可能電力モニタ３２によって制御装置ブロック３４に供給される。二次電源３０が電気エネルギー貯蔵システム（バッテリ、スーパーキャパシタなど）である場合、利用可能電力信号は、二次電源３０の検出された電圧、１つまたは複数の電流、および温度に基づく充電状態（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）（ＳＯＣ）の推定値とすることができる。
【００１７】
二次電源３０が力学的エネルギーを貯蔵する（フライホイールシステムなど）実施例では、利用可能電力モニタ３２は、貯蔵された力学的エネルギーに基づく信号を供給することができる。二次電源３０が燃料に基づく発電機である実施例では、利用可能電力モニタ３２からの信号は、残存燃料の関数とすることができる。
【００１８】
制御装置ブロック３４はまた、停電後にエレベータシステムを使用しているかまたは使用するために待っている乗客の数を確定するように各エレベータの乗客需要を決定する（ステップ６２）。いくつかの実施例では、制御装置ブロック３４は、負荷重量センサ４６からエレベータかご４０内の負荷の重量に関連する信号を受け取る。制御装置ブロック３４は次いで、エレベータかご４０内の乗客の数を推定するようにこの重量測定値を利用することができる。重量測定値は、停電が生じたときにエレベータかご４０内に乗客がいるかを確定するためにも使用可能である。制御装置ブロック３４は次いで、エレベータシステムの残存する需要にサービスするのに二次電源３０からの電力がどのくらい必要とされることになるかを決定することができる。
【００１９】
他の実施例では、制御装置ブロック３４は、エレベータかご４０内の乗客の数およびエレベータかご４０への乗車を待っている乗客の数を含む、エレベータシステムの乗客需要に関連する情報を行先登録システム３６から受け取る。行先登録システム３６は、図示の単一のエレベータかご４０にサービスすることができるが、一般には、複数のエレベータシステムと共に使用される。行先登録システム３６には、乗客はビルの各階床に設けられた行先登録入力装置にかれらの所望の行先階床を入力する。さらに、ビデオセンサが、各階床でサービスを待っている乗客の数を行先登録システム３６に入力することができる。各乗客は次いで、彼または彼女の行先要求に最も効率的にサービスすることになるエレベータかご４０に割り当てられる。エレベータは、割り当てられたエレベータ上の乗客が要求した階床で、また、割り当てられたエレベータがさらなる乗客を乗車させるよう振り向けられている階床で停止する。制御装置ブロック３４は、エレベータシステム内の残存需要にサービスするのに二次電源３０からの電力がどのくらい必要とされることになるかを決定するのを助けるように、この割り当て情報を利用できる。
【００２０】
制御装置ブロック３４は次いで、二次電源３０の測定された電圧および乗客需要に基づいて二次電源３０からの電力配分に優先順位を付ける（ステップ６４）。二次電源３０からの電力使用量は、エレベータおよびビル電気システムが、効率的、迅速かつ安全に乗客需要にサービスしあるいは緊急事態ではビルから乗客を避難させるために、電力を供給されるように優先順位を付けられる。電力システム１０内の電気システムは、昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６、ＨＶＡＣシステム１８ａ、ビル通信システム１８ｂ、およびビル情報表示システム１８ｃを含む。制御装置ブロック３４は、昇降モータ１２を駆動する電力およびエレベータ電気システム１６内の最低の照明などの最低の緊急ビル機能を停電の際に最も高い優先順位に設定することができる。制御装置ブロック３４は、他の電気システム（またはそのサブシステム）を、乗客需要を満たすことに対するおよびビルの安全に対する他の電気システムの重要度に基づいてより低い優先順位に設定することができる。これらの優先順位は、二次電源３０のエネルギーが消耗する間に最初に最も優先順位の低い電気システムへの電力供給が断たれて最も優先順位の高い電気システムへの電力供給が断たれるのが最後となるように、二次電源３０の電圧に基づくことができる。エレベータ電気システム１６、ＨＶＡＣシステム１８ａ、ビル通信システム１８ｂ、およびビル情報表示装置１８ｃの作動をできる限り長く延長することで、停電に関する情報が、ビル内にいる人およびエレベータかご４０内の乗客に最も容易に伝達可能である。これによって、ビル内にいる人は、情報を受け続けることができ、また、緊急事態には、ビル内にいる人は、より効率的かつ迅速にビルから避難できる。
【００２１】
制御装置ブロック３４は、ビルおよびエレベータシステム内に存在する状態に基づいて二次電源３０からの電力配分の優先順位を調節することもできる。例えば、負荷重量センサ４０および／または行先登録システム３６からの信号が、停電後にサービスされるべき乗客需要が残っていることを示す場合、昇降モータ１２およびエレベータ電気システム１６（例えば、エレベータ照明、エレベータ通信など）に電力を供給することは、乗客需要にサービスすることに対するほど重要度でない、ＨＶＡＣシステム１８ａまたはビル表示装置１８ｃなどの他のシステムに電力を供給することよりも高い優先順位になることができる。全ての乗客需要がサービスされた後で、制御装置ブロックは、ＨＶＡＣシステム１８ａ、ビル通信システム１８ｂ、およびビル表示装置１８ｃがエレベータ電気システム１６および昇降モータ１２への電力より高い優先順位を有するように、電力配分の優先順位を再び優先順位付けすることができる。このように、ビルの状態が変わるにつれて優先順位が変わり得るので、制御装置ブロック１６内での電力配分の優先順位付けは動的である。
【００２２】
負荷重量センサ４６および行先登録システム３６からの信号の組み合わせは、二次電源３６からの電力を効率的に使用しながらエレベータかご４０に割り当てられた全ての乗客需要に確実にサービスするように利用されることもできる。例えば、上述したように、エレベータかご４０が減速されて、重負荷で下降しているか、あるいは軽負荷で上昇している場合、エレベータかご４０は、昇降モータ１２を駆動する。このように、制御装置ブロック３４は、昇降モータ１２に電力を回生させるエレベータ走行の数を最大にするように行先登録システム３６を介してエレベータかご４０に割り当てられる乗客の数を制御することができる。これによって、昇降モータ１２を駆動するのに通常割り当てられる電力が、他のエレベータおよびビル電気システムに電力を供給するのに利用可能となる。その結果として、制御装置ブロック３４は、昇降モータが電力を回生している間は、ビル電気システム１８を最も高い優先順位に再び優先順位付けすることができる。さらに、回生電力は、停電後にエレベータおよびビル電気システムの作動を延長するように、また、さらなる回生走行の開始が可能となったはずの位置を過ぎてバッテリを消耗させることを防止するように、変換されて二次電源３０に戻されることができる。
【００２３】
制御装置ブロック３４は次いで、優先順位が付けられた電力配分に基づいて昇降モータ１２、エレベータ電気システム１６、ビル電気システム１８に電力を割り当てる（ステップ６６）。図１に示された実施例では、制御装置ブロック３４は、スイッチ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅに信号を供給するように構成される。スイッチ３９ａ〜３９ｅは、トランジスタ、機械的スイッチ、またはＤＣ／ＤＣコンバータを含め、２つのノード間の制御可能な接続を容易にする任意の種類の電力制御器とすることができる。制御装置ブロック３４は、さまざまなシステムの優先順位および二次電源３０の測定された電圧に基づいてエレベータ電気システム１６およびビル電気システム１８を二次電源３０に接続するようにスイッチ３９ａ〜３９ｅの状態を制御する。スイッチ３９ａ〜３９ｅは、単なる電力のオン、オフを行うことができ、あるいは、供給される電力量を調節することができる。各スイッチ３９ａ〜３９ｅは、単一のスイッチング装置とすることができ、あるいは、エレベータ電気システム１６およびビル電気システム１８の選択された個々の構成要素またはサブシステムに電力を導くことができるように、複数の装置とすることができる。
【００２４】
適切な大きさのＤＣ／ＤＣ電力コンバータ３８が、二次電源３０からの電圧をシステムに適したレベルに上げるかまたは下げるように二次電源３０と各電気システムとの間に接続される。例えば、二次電源３０の測定された電圧および優先順位が、昇降モータ１２およびエレベータ電気システム１６に電力をやっと配分できるようなものの場合、制御装置ブロック３４は、スイッチ３９ａ、３０ｂを閉にしてエレベータ電気システム１６を二次電源３０に接続し、また、昇降モータ１２に三相電力を供給するようにコンバータ２２およびインバータ２４を作動させる。別の実施例としては、全ての乗客需要がサービスされている場合、制御装置ブロック３４は、ビルからの避難を容易にするように、スイッチ３９ａ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅを閉にしかつスイッチ３９ｂを開にして二次電源３０をビル電気システム１８に接続することができる。
【００２５】
停電時にビルから避難する際には、上昇する空のエレベータかごは発電し、有効荷重の５０％を超えている下降するかごもまた発電する。これを活用するように避難が管理されることができる場合、エネルギー損失に対処した後に、二次電源３０から利用可能な電力は、発電およびエネルギー消費の走行でのランダムな作動と比較して延長されることができる。従って、制御装置３４は、乗客の交通を（行先登録入力装置に付随する音声または表示案内によって）下降しかつビルから出るように促進するパターンにエレベータ１４の作動を従わせることができる。避難は、ビルの最上階から開始し、下方へと移動するであろう。階床の乗り場近くにあるビデオセンサが、乗客を検出し、かご４０内の負荷センサ４６が、かご４０が空であるかあるいは軽いかどうかを決定する。
【００２６】
要約すると本発明は、一次電源の故障後にエレベータおよびビルシステムに電力を供給するように二次電源からの電力を管理するシステムに関する。利用可能電力モニタが、二次電源から利用可能な電力を決定する。需要モニタリングシステムが、エレベータシステムの各エレベータの乗客需要に関連する信号を生成する。制御装置が次いで、二次電源から利用可能な電力と、エレベータシステム内の乗客需要とに基づいてエレベータおよびビルシステムへの二次電源からの電力の割り当てに優先順位を付ける。二次電源からの電力を管理することで、強化および延長された、救援、緊急または避難時のエレベータサービスおよび能力が提供されることができる。さらに、二次電源からの電力は、エレベータシステム以外のビルの重要な緊急装置や、エレベータおよびビル照明、情報表示装置に電力を供給するのに使用されることができる。これらの付加的な能力は、停電や電圧低下後にエレベータシステム内の残存する乗客需要に効率的かつ効果的にサービスするのに非常に重要になり得る。
【００２７】
本発明は、好ましい実施例に関連して説明してきたが、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、形態および詳細について変更が可能であることを理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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