(57)【要約】  容量低下率が最大のセルが、継続的に過電圧状態になることを防止して、セルの劣化が加速されてコンデンサ型蓄電部の交換周期が早くなることを防止することができるエレベータの回生蓄電制御装置および回生蓄電制御方法を得る。  充放電制御部は、総電圧検出部によりコンデンサ型蓄電部の総電圧値を管理し、過電圧検出回路から過電圧信号を受信した場合に、コンデンサ型蓄電部の充電を停止し、コンデンサ型蓄電部を過電圧信号が出力されない電圧まで放電するとともに、コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、過電圧信号が出力されない電圧に変更する。
2014030210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータのかごを昇降させる巻上機と、
交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、
前記コンバータ部から出力される直流電力を平滑化させる平滑回路部と、
前記平滑回路部で平滑化された直流電力を、前記巻上機駆動用の交流電力に変換するインバータ部と、
電圧変換部を介して前記平滑回路部に接続され、前記巻上機で発生する回生電力を蓄積するコンデンサ型蓄電部と、
前記コンデンサ型蓄電部の総電圧を検出する総電圧検出部と、
前記エレベータの回生運転時に、前記巻上機から前記平滑回路部に流れ込む回生電力を前記コンデンサ型蓄電部に充電するように前記電圧変換部を制御するとともに、前記エレベータの力行運転時に、前記コンデンサ型蓄電部に充電された電力を前記平滑回路部に放電するように前記電圧変換部を制御する充放電制御部と、を備え、
前記コンデンサ型蓄電部は、
直列接続された複数のコンデンサセルと、
前記複数のコンデンサセルの何れかに所定電圧よりも高い電圧が印加された場合に、過電圧信号を出力する過電圧検出回路と、を有し、
前記充放電制御部は、前記総電圧検出部により前記コンデンサ型蓄電部の総電圧値を管理し、前記過電圧検出回路から前記過電圧信号を受信した場合に、前記コンデンサ型蓄電部の充電を停止し、前記コンデンサ型蓄電部を前記過電圧信号が出力されない電圧まで放電するとともに、前記コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、前記過電圧信号が出力されない電圧に変更する
エレベータの回生蓄電制御装置。
【請求項２】
前記充放電制御部は、前記過電圧信号を受信して前記コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を変更してから所定時間が経過した後に、前記充電可能総電圧上限値を定格電圧まで復帰して、前記コンデンサセルの過電圧状態を再度確認する
請求項１に記載のエレベータの回生蓄電制御装置。
【請求項３】
エレベータの起動に応じてエレベータ起動信号を出力するエレベータ制御部と、
前記エレベータ起動信号を受信して、エレベータ１０の起動頻度を判定する起動頻度判定部をさらに備え、
前記充放電制御部は、前記起動頻度判定部で判定された前記エレベータの起動頻度に基づいて、前記充電可能総電圧上限値を復帰するまでの前記所定時間の長さを動的に決定する
請求項２に記載のエレベータの回生蓄電制御装置。
【請求項４】
エレベータのかごを昇降させる巻上機と、
交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、
前記コンバータ部から出力される直流電力を平滑化させる平滑回路部と、
前記平滑回路部で平滑化された直流電力を、前記巻上機駆動用の交流電力に変換するインバータ部と、
電圧変換部を介して前記平滑回路部に接続され、直列接続された複数のコンデンサセルから構成されて、前記巻上機で発生する回生電力を蓄積するコンデンサ型蓄電部と、を備えたエレベータの回生蓄電制御装置により実行されるエレベータの回生蓄電制御方法であって、
前記複数のコンデンサセルの何れかに所定電圧よりも高い電圧が印加された場合に、前記コンデンサ型蓄電部の充電を停止するステップと、
前記コンデンサ型蓄電部を、前記所定電圧よりも低い電圧まで放電するステップと、
前記コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、前記所定電圧よりも低い電圧に変更するステップと、
を有するエレベータの回生蓄電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回生蓄電装置を備えたエレベータの回生蓄電制御装置および回生蓄電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なエレベータの回生蓄電制御装置は、三相交流の商用電源から出力される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータで変換された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換するインバータとを備えている。【０００３】
ここで、インバータからの交流電力を、巻上機を回転駆動する電動機に供給し、巻上機を回転駆動することにより、巻上機に巻き掛けられたロープの両端にそれぞれ接続されたかごおよび釣合おもりを昇降させるようになっている。【０００４】
このとき、無負荷でかごを下降させる場合は、電力を消費しながら運転する力行運転となり、かごを上昇させる場合は、速度エネルギを電力に戻す回生運転となる。これとは反対に、定格負荷でかごを下降させる場合は、回生運転となり、かごを上昇させる場合は、力行運転となる。【０００５】
従来のエレベータの制御装置は、コンバータとインバータとの間に設けられ、エレベータの回生運転時に平滑回路部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平滑回路部に供給する電力蓄積部と、ＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成される充放電回路と、充放電回路の充放電電力を制御する充放電制御回路とを備えている（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
このエレベータの制御装置において、電動機から電力回生があった場合、直流母線の電圧が上昇してある規定電圧に達すると、充放電制御回路の制御により、この電力が電力蓄積部に充電される。一方、力行運転時には、電力蓄積部から放電を開始し、直流母線の電圧をある規定電圧に制御する。【０００７】
なお、このようなエレベータの制御装置において、電力蓄積部として、コンデンサ型蓄電部を用いることが提案されている。また、コンデンサ型蓄電部について、セルの過電圧状態を防止するために、定格電圧よりも高い電圧に過電圧検出レベルを設定する技術が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２―１４５５４３号公報
【特許文献２】特開２００９−２４４１７１号公報
【特許文献３】特開２０１０−８８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
コンデンサ型蓄電部は、定格電圧を大きく超えた電圧が印加されることによって、セルの劣化が加速される。また、この劣化現象とは別に、セルの静電容量は、充放電の繰り返しによって、徐々に低下することが知られている。ここで、セルの静電容量の低下率は、充放電の頻度が高いほど加速される。【００１０】
また、静電容量の低下率は、製造工程や仕様条件等によって、セル毎にばらつきを生じる。そのため、容量低下率が最大のセルが、過電圧状態になりやすくなる。なお、静電容量の低下率はセル毎に異なるものの、低下量は所定容量で飽和し、いずれは静電容量が均一になるので、すべてのセルの静電容量が均一に低下した後は、特定のセルが過電圧状態になることはなくなる。【００１１】
しかしながら、特許文献１〜３には、コンデンサ型蓄電部を備えたエレベータの回生蓄電制御装置において、静電容量のばらつきや均一化のような、静電容量が動的に変動する現象を考慮して、利用可能な充放電エネルギを最大限利用するための技術は開示されていない。そのため、容量低下率が最大のセルが、継続的に過電圧状態になり、セルの劣化が加速され、コンデンサ型蓄電部の交換周期が早くなるという問題がある。【００１２】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、容量低下率が最大のセルが、継続的に過電圧状態になることを防止して、セルの劣化が加速されてコンデンサ型蓄電部の交換周期が早くなることを防止することができるエレベータの回生蓄電制御装置および回生蓄電制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係るエレベータの回生蓄電制御装置は、エレベータのかごを昇降させる巻上機と、交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、コンバータ部から出力される直流電力を平滑化させる平滑回路部と、平滑回路部で平滑化された直流電力を、巻上機駆動用の交流電力に変換するインバータ部と、電圧変換部を介して平滑回路部に接続され、巻上機で発生する回生電力を蓄積するコンデンサ型蓄電部と、コンデンサ型蓄電部の総電圧を検出する総電圧検出部と、エレベータの回生運転時に、巻上機から平滑回路部に流れ込む回生電力をコンデンサ型蓄電部に充電するように電圧変換部を制御するとともに、エレベータの力行運転時に、コンデンサ型蓄電部に充電された電力を平滑回路部に放電するように電圧変換部を制御する充放電制御部と、を備え、コンデンサ型蓄電部は、直列接続された複数のコンデンサセルと、複数のコンデンサセルの何れかに所定電圧よりも高い電圧が印加された場合に、過電圧信号を出力する過電圧検出回路と、を有し、充放電制御部は、総電圧検出部によりコンデンサ型蓄電部の総電圧値を管理し、過電圧検出回路から過電圧信号を受信した場合に、コンデンサ型蓄電部の充電を停止し、コンデンサ型蓄電部を過電圧信号が出力されない電圧まで放電するとともに、コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、過電圧信号が出力されない電圧に変更するものである。【００１４】
また、この発明に係るエレベータの回生蓄電制御方法は、エレベータのかごを昇降させる巻上機と、交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、コンバータ部から出力される直流電力を平滑化させる平滑回路部と、平滑回路部で平滑化された直流電力を、巻上機駆動用の交流電力に変換するインバータ部と、電圧変換部を介して平滑回路部に接続され、直列接続された複数のコンデンサセルから構成されて、巻上機で発生する回生電力を蓄積するコンデンサ型蓄電部と、を備えたエレベータの回生蓄電制御装置により実行されるエレベータの回生蓄電制御方法であって、複数のコンデンサセルの何れかに所定電圧よりも高い電圧が印加された場合に、コンデンサ型蓄電部の充電を停止するステップと、コンデンサ型蓄電部を、所定電圧よりも低い電圧まで放電するステップと、コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、所定電圧よりも低い電圧に変更するステップと、を有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係るエレベータの回生蓄電制御装置によれば、充放電制御部は、総電圧検出部によりコンデンサ型蓄電部の総電圧値を管理し、過電圧検出回路から過電圧信号を受信した場合に、コンデンサ型蓄電部の充電を停止し、コンデンサ型蓄電部を過電圧信号が出力されない電圧まで放電するとともに、コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、過電圧信号が出力されない電圧に変更する。
また、この発明に係るエレベータの回生蓄電制御方法は、複数のコンデンサセルの何れかに所定電圧よりも高い電圧が印加された場合に、コンデンサ型蓄電部の充電を停止するステップと、コンデンサ型蓄電部を、所定電圧よりも低い電圧まで放電するステップと、コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、所定電圧よりも低い電圧に変更するステップと、を有している。
そのため、容量低下率が最大のセルが、継続的に過電圧状態になることを防止して、セルの劣化が加速されてコンデンサ型蓄電部の交換周期が早くなることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエレベータの回生蓄電制御装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部における充放電電流および総電圧の推移を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部のコンデンサセルにおける静電容量の低下の推移を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部の定電流充電時におけるコンデンサセルの電圧の推移を示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部のコンデンサセルにおける静電容量の低下の推移を、エレベータ起動頻度に応じて示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部のコンデンサセルにおける電圧並びに総電圧および充電可能総電圧上限値の推移を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部のコンデンサセルにおける充電可能総電圧上限値および静電容量の低下の推移を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明に係るエレベータの回生蓄電制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエレベータの回生蓄電制御装置を示す構成図である。図１において、エレベータの回生蓄電制御装置は、エレベータ１０、制御盤２０および回生蓄電装置３０を備えている。
【００１９】
エレベータ１０には、乗客が乗るためのかご１１と、ロープ１２を介してかご１１の反対側に釣合おもり１３とが設けられている。ロープ１２には、巻上機１４が設けられており、巻上機１４によりロープ１２を巻き取ることによってかご１１を昇降させる。巻上機１４には、モータ１５が接続されている。
【００２０】
制御盤２０は、コンバータ部２１、平滑回路部２２、インバータ部２３およびエレベータ制御部２４を有している。コンバータ部２１は、三相交流の商用電源４０から出力される交流電力を直流電力に変換する。平滑回路部２２は、コンバータ部２１から出力される直流電力を平滑化させる。
【００２１】
インバータ部２３は、平滑回路部２２で平滑化された直流電力を、モータ１５駆動用の交流電力として、可変電圧可変周波数の三相交流の交流電力に変換する。エレベータ制御部２４は、インバータ部２３の動作を制御するとともに、エレベータ１０の起動に応じてエレベータ起動信号を回生蓄電装置３０に出力する。
【００２２】
ここで、平滑回路部２２には、回生蓄電装置３０が接続されている。回生蓄電装置３０は、コンデンサ型蓄電部３１、電圧変換部３２、総電圧検出部３３、母線電圧検出部３４、起動頻度判定部３５および充放電制御部３６を有している。
【００２３】
コンデンサ型蓄電部３１は、電力を蓄電するための蓄電素子であり、過電圧信号（後述する）を充放電制御部３６に出力する。電圧変換部３２は、例えば双方向ＤＣ−ＤＣコンバータにより構成され、コンデンサ型蓄電部３１と制御盤２０の平滑回路部２２とを接続する。
【００２４】
総電圧検出部３３は、コンデンサ型蓄電部３１の総電圧（正極−負極間電圧）を検出する。母線電圧検出部３４は、平滑回路部２２の電圧（母線電圧）を検出する。起動頻度判定部３５は、制御盤２０のエレベータ制御部２４からエレベータ起動信号を受信して、エレベータ１０の起動頻度を判定する。ここで、起動頻度とは、例えば１日あたりのエレベータ１０の起動回数であってもよい。
【００２５】
充放電制御部３６は、エレベータ１０の回生運転時に、母線電圧検出部３４で検出された母線電圧がある規定電圧に達すると、巻上機１４から平滑回路部２２に流れ込む回生電力をコンデンサ型蓄電部３１に充電するように電圧変換部３２を制御する。
【００２６】
また、充放電制御部３６は、エレベータ１０の力行運転時に、コンデンサ型蓄電部３１に充電された電力を平滑回路部２２に放電するように、電圧変換部３２を制御する。なお、この発明の実施の形態１に係る特徴的な充放電制御部３６の動作については、後述する。
【００２７】
図２は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部３１を示す構成図である。図２において、コンデンサ型蓄電部３１は、正極端子４１と負極端子４２との間に直列接続された複数のコンデンサセル（単に「セル」と表記する場合もある）４３、複数のコンデンサセル４３のそれぞれに対応して設けられた複数の過電圧検出回路４４、および論理和素子４５を有している。
【００２８】
過電圧検出回路４４は、各コンデンサセル４３の端子間に接続され、コンデンサセル４３の電圧が、定格電圧よりも高い電圧で設定された過電圧検出レベルを超えた場合に、過電圧異常信号を出力する。論理和素子４５は、各過電圧検出回路４４の何れかから過電圧異常信号が出力された場合に、単一の過電圧信号を出力する。
【００２９】
すなわち、コンデンサ型蓄電部３１は、図２に示されたように、何れかのコンデンサセル４３に過電圧検出レベルよりも高い電圧が印加された場合に、充放電制御部３６に対して、単一の過電圧信号を出力する。
【００３０】
図１に戻って、充放電制御部３６は、総電圧検出部３３によりコンデンサ型蓄電部３１の総電圧値を管理している。また、充放電制御部３６は、コンデンサ型蓄電部３１の論理和素子４５から過電圧信号を受信した場合に、コンデンサ型蓄電部３１の充電を停止し、コンデンサ型蓄電部３１を過電圧信号が出力されない電圧まで放電する。このとき、充放電制御部３６は、コンデンサ型蓄電部３１の充電可能総電圧上限値を、過電圧信号が出力されない電圧に変更する。
【００３１】
また、充放電制御部３６は、過電圧信号を受信してコンデンサ型蓄電部３１の充電可能総電圧上限値を変更してから所定時間が経過した後に、充電可能総電圧上限値を定格電圧まで復帰して、コンデンサセル４３の過電圧を再度確認する。
【００３２】
さらに、充放電制御部３６は、起動頻度判定部３５で判定されたエレベータ１０の起動頻度に基づいて、上述した充電可能総電圧上限値を復帰するまでの所定時間（以下、「復帰所定時間」と称する）の長さを動的に決定する。
【００３３】
具体的には、充放電制御部３６は、エレベータ１０の起動頻度が高いと判定した場合には、復帰所定時間の長さを短くする。ここで、起動頻度の判定基準としては、例えば、あらかじめ測定したコンデンサセル４３の容量低下率と充放電頻度（エレベータ１０の起動頻度）との関係から、閾値を算出する方法等が考えられる。
【００３４】
図３は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部３１における充放電電流および総電圧の推移を示す説明図である。図３の上側は、エレベータ１０の走行によりコンデンサ型蓄電部３１に流れる充放電電流を示している。なお、縦軸が正の領域は、力行運転時の放電電流を示し、負の領域は、回生運転時の充電電流を示している。
【００３５】
また、図３の下側は、コンデンサ型蓄電部３１の総電圧の推移を示している。エレベータ１０の力行運転時、つまり放電時には、コンデンサ型蓄電部３１の総電圧が低下し、エレベータ１０の回生運転時、つまり充電時には、コンデンサ型蓄電部３１の総電圧が上昇する。
【００３６】
また、図３より、エレベータ１０の起動頻度が高い場合には、充放電の頻度が高くなり、エレベータ１０の起動頻度が低い場合には、充放電の頻度が低くなる。なお、図３では、力行運転と回生運転とが交互に繰り返されているが、実際のエレベータ１０の運転では、かご１１の乗車率によって、力行運転または回生運転が連続する場合がある。
【００３７】
また、上述したように、コンデンサセル４３の静電容量は、充放電の繰り返しによって、徐々に低下することが知られている。ここで、コンデンサセル４３の静電容量の低下率は、充放電の頻度が高いほど加速される。また、静電容量の低下率は、製造工程や仕様条件等によって、コンデンサセル４３毎にばらつきを生じる。
【００３８】
図４は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部３１のコンデンサセル４３における静電容量の低下の推移を示す説明図である。図４において、縦軸は各コンデンサセル４３の静電容量を示し、横軸は時間を示している。
【００３９】
図４より、各コンデンサセル４３の初期容量は、状態Ａで示されるように、均一になっている。しかしながら、コンデンサセル４３毎に容量低下率が異なるので、エレベータ１０の走行に合わせて充放電を行うことで、状態Ｂで示されるように、各コンデンサセル４３の静電容量のばらつきが大きくなる。さらに時間が経過すると、状態Ｃで示されるように、静電容量の低下量は所定容量で飽和し、各コンデンサセル４３の静電容量が均一になる。
【００４０】
図５は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部３１の定電流充電時におけるコンデンサセル４３の電圧の推移を示す説明図である。ここで、図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図４における状態Ａ〜Ｃと同一の状態を示している。図５（ａ）〜（ｃ）において、縦軸はコンデンサセル４３の印加電圧を示し、横軸は時間を示している。
【００４１】
また、図５（ａ）〜（ｃ）において、それぞれ状態Ａでは時刻ｔ０〜ｔ１、状態Ｂでは時刻ｔ２〜ｔ３、状態Ｃでは時刻ｔ４〜ｔ５にかけて、同じ電流値（定電流）で充電を行っている。
【００４２】
図５（ａ）に示した状態Ａの結果より、初期状態では、時刻ｔ１のように、コンデンサセル４３を定格電圧付近で充電しても、コンデンサセル４３の電圧のばらつきがほとんど発生していないことが分かる。
【００４３】
これに対して、図５（ｂ）に示した状態Ｂでは、コンデンサセル４３の静電容量がばらついているので、容量低下率が最大のコンデンサセル４３の電圧上昇が最も高くなる。また、時刻ｔ３のように、状態Ｂでは、状態Ａと比べてコンデンサセル４３の電圧のばらつきが大きくなる。
【００４４】
また、状態Ｂでは、状態Ａの充電時間ｔ０〜ｔ１よりも短い時間ｔ２〜ｔ３で、容量低下率が最大（静電容量が最小）のコンデンサセル４３が、過電圧検出レベルを超えている。つまり、状態Ｂは状態Ａと比べて、特定のコンデンサセル４３が過電圧状態になりやすいといえる。
【００４５】
また、図５（ｃ）に示した状態Ｃでは、状態Ａの充電時間ｔ０〜ｔ１よりも短い時間ｔ４〜ｔ５で、すべてのコンデンサセル４３の電圧が、定格電圧付近になっている。しかしながら、各コンデンサセル４３の静電容量は均一になっているので、時刻ｔ５のように、定格電圧付近においても、コンデンサセル４３の電圧のばらつきがほとんど発生していないことが分かる。つまり、すべてのコンデンサセル４３の静電容量が均一に低下した後は、特定のコンデンサセル４３が過電圧状態になることがなくなる。
【００４６】
図６は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部３１のコンデンサセル４３における静電容量の低下の推移を、エレベータ起動頻度に応じて示す説明図である。ここで、図６（ａ）は、エレベータ１０の起動頻度が高い場合におけるコンデンサセル４３の容量低下の推移を示し、図６（ｂ）は、エレベータ１０の起動頻度が低い場合におけるコンデンサセル４３の容量低下の推移を示している。また、図６（ａ）、（ｂ）において、縦軸は各コンデンサセル４３の静電容量を示し、横軸は時間を示している。
【００４７】
図６（ａ）、（ｂ）より、コンデンサセル４３の容量低下率は、充放電の頻度が高いほど大きくなる。つまり、エレベータ１０の起動頻度が高い場合に、コンデンサセル４３の静電容量が低下して均一になる時間が早くなる。
【００４８】
図７は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部３１のコンデンサセル４３における電圧並びに総電圧および充電可能総電圧上限値の推移を示す説明図である。図７の上側は、コンデンサセル４３の電圧推移を示し、図７の下側は、総電圧および充電可能総電圧上限値の推移を示している。また、図７において、縦軸は電圧値を示し、横軸は時間を示している。
【００４９】
図７より、コンデンサ型蓄電部３１は、時刻ｔ０で充電が開始され、時刻ｔ１で容量低下率が最大のコンデンサセル４３が過電圧検出レベルを超えて、充電が停止される。このとき、充電可能総電圧上限値が、容量低下率が最大のコンデンサセル４３が再び過電圧とならない電圧に変更される。
【００５０】
ここで、変更後の充電可能総電圧上限値は、例えば次式に示すように、過電圧検出レベルとコンデンサセル４３の定格電圧との比によって求めることができる。
充電可能総電圧上限値＝検出時の総電圧×（定格電圧÷過電圧検出レベル）
【００５１】
また、時刻ｔ１〜ｔ２では、コンデンサ型蓄電部３１の総電圧が、充電可能総電圧上限値未満になるまで、コンデンサ型蓄電部３１が放電される。なお、放電電力は、一般的に、図１に示された平滑回路部２２に並列接続されている回生抵抗（図示せず）で消費される。これにより、時刻ｔ２において、容量低下率が最大のコンデンサセル４３の電圧が、過電圧検出レベル未満となる。
【００５２】
図８は、この発明の実施の形態１に係るコンデンサ型蓄電部のコンデンサセルにおける充電可能総電圧上限値および静電容量の低下の推移を示す説明図である。図８の上側は、コンデンサ型蓄電部３１の充電可能総電圧上限値の推移を示し、縦軸はコンデンサセル４３の電圧を示し、横軸は時間を示している。また、図８の下側は、コンデンサ型蓄電部３１のコンデンサセル４３の容量低下の推移を示し、縦軸はコンデンサセル４３の静電容量を示し、横軸は時間を示している。
【００５３】
図８より、時刻ｔ１において、コンデンサセル４３の静電容量のばらつきによって、コンデンサセル４３の電圧が過電圧検出レベルを超えたことにより、充電可能総電圧上限値が変更される。なお、充電可能総電圧上限値の低下は、回生電力の利用率（充電量）の低下となる。
【００５４】
また、時刻ｔ２において、充電可能総電圧上限値が変更されてから復帰所定時間が経過したので、充電可能総電圧上限値が定格電圧に復帰する。しかしながら、コンデンサセル４３の静電容量のばらつきは、より拡大しているので、時刻ｔ３において、再びコンデンサセル４３の電圧が過電圧検出レベルを超え、充電可能総電圧上限値が時刻ｔ１の値よりも低い値に変更される。
【００５５】
また、時刻ｔ４において、エレベータ１０の起動頻度が上昇したことにより、時刻ｔ５において充電可能総電圧上限値が変更された後、充電可能総電圧上限値が定格電圧に復帰するまでの復帰所定時間ｔ５〜ｔ６は、エレベータ１０の起動頻度が低い場合の復帰所定時間ｔ１〜ｔ２よりも短くする。ここで、時刻ｔ５においては、コンデンサセル４３の静電容量が均一になりつつあるので、充電可能総電圧上限値は、時刻ｔ３の値よりもやや上昇する。
【００５６】
また、時刻ｔ６において、充電可能総電圧上限値が定格電圧に復帰し、時刻ｔ７において、再びコンデンサセル４３の電圧が過電圧検出レベルを超えた場合には、コンデンサセル４３の静電容量がほぼ均一になっているので、充電可能総電圧上限値も、時刻ｔ５の値と比べて大幅に上昇する。
【００５７】
このように、復帰所定時間ｔ５〜ｔ６が短くなることにより、回生電力の利用率（充電量）が向上している。また、エレベータ１０の起動頻度が低い場合に、コンデンサセル４３の電圧が過電圧状態になる回数を極力減らすことができる。
また、時刻ｔ８において、充電可能総電圧上限値が定格電圧に復帰した後は、コンデンサセル４３の電圧が過電圧検出レベルを超えることがなく、運転が続行している。
【００５８】
以上のように、実施の形態１によれば、充放電制御部は、総電圧検出部によりコンデンサ型蓄電部の総電圧値を管理し、過電圧検出回路から過電圧信号を受信した場合に、コンデンサ型蓄電部の充電を停止し、コンデンサ型蓄電部を過電圧信号が出力されない電圧まで放電するとともに、コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、過電圧信号が出力されない電圧に変更する。
そのため、容量低下率が最大のセルが、継続的に過電圧状態になることを防止して、セルの劣化が加速されてコンデンサ型蓄電部の交換周期が早くなることを防止することができる。
【００５９】
また、充放電制御部は、過電圧信号を受信してコンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を変更してから所定時間が経過した後に、充電可能総電圧上限値を定格電圧まで復帰して、コンデンサセルの過電圧状態を再度確認する。
これにより、コンデンサ型蓄電部の各コンデンサセルの静電容量が、均一に低下したか否かを確認することができる。各コンデンサセルの静電容量が均一に低下した場合には、充電可能総電圧上限値が定格電圧に復帰したまま、運転を続行することができる。
【００６０】
さらに、充放電制御部は、起動頻度判定部で判定されたエレベータの起動頻度に基づいて、充電可能総電圧上限値を復帰するまでの所定時間の長さを動的に決定する。
これにより、エレベータの起動頻度が高い場合に、充電可能総電圧上限値を復帰するまでの所定時間を短くできるので、コンデンサ型蓄電部のセルの保護に加えて、容量低下率に応じた回生電力の利用率（充電量）を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  エレベータ、１１  かご、１２  ロープ、１３  釣合おもり、１４  巻上機、１５  モータ、２０  制御盤、２１  コンバータ部、２２  平滑回路部、２３  インバータ部、２４  エレベータ制御部、３０  回生蓄電装置、３１  コンデンサ型蓄電部、３２  電圧変換部、３３  総電圧検出部、３４  母線電圧検出部、３５  起動頻度判定部、３６  充放電制御部、４０  商用電源、４１  正極端子、４２  負極端子、４３  コンデンサセル、４４  過電圧検出回路、４５  論理和素子。
【図１】
2014030210.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月29日(2013.11.29)
【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】
エレベータのかごを昇降させる巻上機と、
交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、
前記コンバータ部から出力される直流電力を平滑化させる平滑回路部と、
前記平滑回路部で平滑化された直流電力を、前記巻上機駆動用の交流電力に変換するインバータ部と、
電圧変換部を介して前記平滑回路部に接続され、前記巻上機で発生する回生電力を蓄積するコンデンサ型蓄電部と、
前記コンデンサ型蓄電部の総電圧を検出する総電圧検出部と、
前記エレベータの回生運転時に、前記巻上機から前記平滑回路部に流れ込む回生電力を前記コンデンサ型蓄電部に充電するように前記電圧変換部を制御するとともに、前記エレベータの力行運転時に、前記コンデンサ型蓄電部に充電された電力を前記平滑回路部に放電するように前記電圧変換部を制御する充放電制御部と、を備え、
前記コンデンサ型蓄電部は、
直列接続された複数のコンデンサセルと、
前記複数のコンデンサセルの何れかに所定電圧よりも高い電圧が印加された場合に、過電圧信号を出力する過電圧検出回路と、を有し、
前記充放電制御部は、前記総電圧検出部により前記コンデンサ型蓄電部の総電圧値を管理し、前記過電圧検出回路から前記過電圧信号を受信した場合に、前記コンデンサ型蓄電部の充電を停止し、前記コンデンサ型蓄電部を前記過電圧信号が出力されない電圧まで放電するとともに、前記コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を、前記過電圧信号が出力されない電圧に変更し、
前記充放電制御部は、前記過電圧信号を受信して前記コンデンサ型蓄電部の充電可能総電圧上限値を変更してから所定時間が経過した後に、前記充電可能総電圧上限値を定格電圧まで復帰して、前記コンデンサセルの過電圧状態を再度確認する
エレベータの回生蓄電制御装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
エレベータの起動に応じてエレベータ起動信号を出力するエレベータ制御部と、
前記エレベータ起動信号を受信して、エレベータの起動頻度を判定する起動頻度判定部をさらに備え、
前記充放電制御部は、前記起動頻度判定部で判定された前記エレベータの起動頻度に基づいて、前記充電可能総電圧上限値を復帰するまでの前記所定時間の長さを動的に決定する
請求項１に記載のエレベータの回生蓄電制御装置。
【請求項４】
（削除）
【国際調査報告】
2014030210.tif 000011
2014030210.tif 000012