(57)【要約】交流電源（１）の停電が検出された場合に、電力蓄積装置（９）の充電量を有効かつ無駄なく使用し、また、復電した時にエレベータをもとのサービスに復帰させ、適正な運行を可能とするエレベータの制御装置を得ることを目的とし、停電検出装置（１６）により停電を検出したら、充放電制御回路（８）により電力蓄積装置（９）の電力をインバータ（４）に供給すると共にエレベータの制御回路（６Ａ）及び照明回路（１８）に電力を供給し、エレベータの運転を継続させる制御手段とを備える。
2003033390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からの交流電力を整流して直流電力に変換するコンバータと、
上記コンバータからの直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電動機を駆動しエレベータを運転するインバータと、
上記コンバータと上記インバータとの間の直流母線間に設けられて、エレベータの回生運転時に直流母線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直流母線に供給する電力蓄積装置と、
上記直流母線に対する上記電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御回路と、
上記電力蓄積装置の充電量もしくは充放電状態を計測する充放電状態計測回路と、
上記交流電源の停電を検出する停電検出装置と、
停電時にエレベータの制御装置に電力を供給する停電時制御電源装置と、
停電時にエレベータの照明回路に電力を供給する停電時照明電源装置と、
上記停電検出装置により停電を検出したら、上記充放電制御回路により上記電力蓄積装置の電力を上記インバータに供給すると共にエレベータの制御回路及び照明回路に電力を供給し、エレベータの運転を継続させる制御手段と
を備えたエレベータの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、停電を検出したら、エレベータの速度を制限する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、停電を検出したら、必要な照度のみを確保して不要な照明への電路を遮断すべくエレベータの照明回路を選択的に遮断して供給電力を制限する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、停電を検出したら、運転に必要な制御回路のみを確保して不要な制御回路への電路を遮断すべくエレベータの制御回路を選択的に遮断して供給電力を制限する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、停電を検出した後、エレベータの運転を継続中、上記充放電状態計測回路による計測値が設定値以下になったら、もしくは所定時間経過したら、エレベータの運転を停止する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、エレベータの運転を停止する旨乗客に報知する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項７】
請求項２に記載のエレベータの制御装置において、
上記交流電源の復電を検出する復電検出装置を備え、
上記制御手段は、電源の復電を検出したら、エレベータの速度を元の定格速度に戻す
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、電源の復電を検出したとき、エレベータが走行中であれば、エレベータが停止した後、エレベータを停電運転モードから復帰させ、速度を元の定格速度に戻す
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項９】
請求項３または４に記載のエレベータの制御装置において、
上記交流電源の復電を検出する復電検出装置を備え、
上記制御手段は、電源の復電を検出したら、選択的に遮断していた制御回路または照明回路を接続する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、エレベータの運転を継続する停電時継続運転モードと、低い速度でエレベータを最寄階に着床させる救出運転モードの両方を設け、上記充放電状態計測回路による計測値により、もしくは停電からの所定時間の経過により、運転モードを選択する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、上記充放電状態計測回路による計測値、もしくは停電からの所定時間の経過により、救出運転モードを選択して、上記電力蓄積装置の充電量不足による乗客の閉じ込めを防止する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載のエレベータの制御装置において、
上記制御手段は、上記充放電状態計測回路による計測値が第１の設定値以下になったとき、もしくは停電からの経過時間が第１の設定値以上になったときは、乗場呼びを受け付けないようにして、新たな乗客の乗車を受けないようにするとともに、現在乗車中の乗客のかご呼びにはサービスを行い、上記充放電状態計測回路による計測値が第２の設定値以下になったとき、もしくは停電からの経過時間が第２の設定値以上になったときは、救出運転モードを選択して、上記電力蓄積装置の充電量不足による乗客の閉じ込めを防止する
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエレベータの制御装置において、
上記充電量の第２の設定値は第１の設定値以下であり、停電からの経過時間の第２の設定値は第１の設定値以上である
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、２次電池を応用した省エネルギー形のエレベータの制御装置に関するものである。
背景技術
図５は、２次電池を応用してエレベータを制御する従来のエレベータの制御装置を示す基本構成図である。図５において、１は三相交流電源、２は三相交流電源１から出力される交流電力を直流電力に変換するダイオード等で構成されたコンバータを示し、コンバータ２で変換された直流電力は直流母線３に供給される。
また、４はエレベータの速度位置制御を行う後述する速度制御装置により制御されるインバータであり、直流母線３を介して供給される直流を所望の可変電圧可変周波数の交流に変換して図示しない交流モータに供給することにより、交流モータに直結されたエレベータの巻上機５を回転駆動させることで、巻上機５に巻き掛けられたロープがその両端に接続されたかご室及び釣り合い錘を昇降制御してかご室内の乗客を所定の階床委に移動させるようになされている。
ここで、かご室と釣り合い錘の重量は、定員の半分の乗客がかご室内に乗車した時、ほぼ同じになるよう設計されている。すなわち、無負荷でかご室を昇降させる場合に、かご室の下降時は力行運転、上昇時は回生運転となる。逆に、定員乗車でかご室を下降させる場合に、かご室の下降時は回生運転、上昇時は力行運転となる。
また、６は、マイクロコンピュータ等で構成されたエレベータ制御回路で、エレベータ全体の管理・制御を行う。７はエレベータの速度制御を行うための速度制御装置、８は充放電制御回路、９は直流母線３間に設けられて、エレベータの回生運転時に電力を蓄積し、力行運転時にインバータ４にコンバータ２と共に蓄積された電力を供給する電力蓄積装置、１０は回生制御回路、１１と１２は直流母線３間に接続された回生制御ゲートと回生抵抗、１３は直流母線３の母線電圧を計測する母線電圧計測器、１４は電力蓄積装置９の充放電状態を計測する充放電状態計測回路であり、上記充放電制御回路８は、母線電圧計測器１３からの計測値及び上記充放電状態計測回路１４からの計測値に基づいて上記電力蓄積装置９の充放電を制御する。
ここで、上記電力蓄積装置９は、図６に示す回路例の如く、ニッケル水素等の２次電池９０と、当該２次電池９０を充放電制御するＤＣ−ＤＣコンバータとから構成され、ＤＣ−ＤＣコンバータは、リアクトル９１、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子９２、９３、スイッチング素子９２、９３に逆並列接続されたダイオード９４、９５を備えている。二次電池９０への充電は充電ゲートとしてのスイッチング素子９２とダイオード９５の降圧型チョッパ回路で行われ、二次電池９０からの放電は放電ゲートとしてのスイッチング素子９３とダイオード９４の昇圧型チョッパ回路で行われ、充放電制御回路８によりそれらゲートが制御される。
一般的に、電力蓄積装置９を小型、安価に構成するため、２次電池９０の個数は少なく押さえられ、電池の出力電圧は直流母線３の電圧よりも低い。直流母線３の電圧は基本的に三相交流電源１の電圧を整流した電圧Ｖｐ近辺で制御される。したがって、電池充電時は、電力蓄積装置９の入力電圧を電圧Ｖｐより低い値として母線電圧を下降し、放電時は電力蓄積装置９の出力電圧を電圧Ｖｐより高い値として母線電圧に昇降させる必要があり、このため、ＤＣ−ＤＣコンバータが採用される。
また、この電力蓄積装置９への充電度合いを示す量をＳＯＣ（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ：充電状態）と呼び、この充電状態ＳＯＣは、上記のように充電した電流量と放電した電流量の差により計算する。つまり電力蓄積装置９のフル充電状態を１００％として、充電した電流量をプラス、放電した電流量をマイナスしていき、現在のＳＯＣすなわち充電量を算出する。
三相商用電源１の停電時は、電力蓄積装置９からの電源供給によりエレベータの運転が可能となる。一般的に二次電池は１０個以下程度の複数の単電池を直列に接続した組電池を更に直列に接続して使用されるが、例えば、エレベータの速度と積載量できまるモータの定格出力の半分程度を供給出来るような充放電能力を有するように二次電池の直列数を選定すると、回生電力は定格電力のほぼ半分程度であることから、すべての回生電力を充電でき、省エネに最大なる効果を期待できる。また、停電時においては、電力蓄積装置９に蓄えられている電力量Ｗｈにより、どの程度の時間（距離）運転可能かが決まる。逆に、停電前の通常運転でのＳＯＣから放電終始までのＳＯＣ（ここで、放電終始までのＳＯＣとは電池を劣化させない範囲で放電可能なまでのＳＯＣであり、エレベータを運転するために電力を供給すると二次電池の端子電圧が急激に低下し、所望の電力を供給できなくなることもある）、ここでは例えば７０％から３０％までとすると、停電時、所定時間運転するために必要な電力量を定格の４０％とすると、それに応じて、二次電池の直列数を選定することもできる。
図７は、充放電制御回路８による充電ゲートと放電ゲートの制御を示すフローチャトである。まず、例えば母線電圧を母線電圧計測器１３により計測し（ステップＳ１）、その計測電圧を、回生状態を示す所望の電圧設定値（所望の電圧設定値は後述の放電制御で設定する電圧設定値以下であり、モータからの電力回生により、直流母線電圧が上昇して回生状態を示す値）と比較し、計測電圧が電圧設定値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２）。
計測電圧が設定値を超えていなければ、エレベータの運転は力行運転と判断し、次に、充放電状態計測回路１４による２次電池の充電量ＳＯＣの計測値が所定値を越えているか否かを判定し（ステップＳ３）、計測量が設定値を超えていれば、放電制御を開始する（ステップＳ５）。ステップＳ３の設定ＳＯＣは、例えば７０％程度として、二次電池の充電量を７０％に保持するように制御する。また、放電制御開始と放電制御停止を頻繁に繰り返さないように、エレベータの一走行では放電し切れない５％程度のヒステリシスを持たせ、７５％を放電制御開始の設定ＳＯＣとし、７０％を放電停止の設定ＳＯＣとすることで、さらに、精度高い制御が可能である。
ステップＳ２において、計測電圧が設定値を超えていれば、エレベータの運転は回生運転と判断し、次に、充放電状態計測回路１４による２次電池の充電量ＳＯＣの計測値が充電の限界を示す上限値を越えたか否かを判定する（ステップＳ４）。計測量が設定値を超えていれば、充電制御を行わず、計測量が綻値を超えていなければ充電制御を開始する（ステップＳ６）。ここで、充電の限界を示す上限値とは、８０％から１００％程度の値であり、電池の劣化を促進しない過充電の上限値である。
図８は、充放電制御回路８による放電時の制御を示すフローチャートである。制御系として、電圧制御に電流制御マイナーループ等を構成したより安定性の高い制御をしてもよいが、ここでは、簡単化のため、母線電圧で制御する方式で説明する。
まず、例えば母線電圧を母線電圧計測器１３により計測し（ステップＳ１１）、その計測電圧を所望の電圧設定値と比較し、計測電圧が電圧設定値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２）。計測電圧が設定値を超えていなければ、次に、充放電状態計測回路１４による２次電池の放電電流の計測値が所定値を越えたか否かを判定する（ステップＳ１３）。
これらの判定により、計測電圧が設定値を超えた時、または計測電圧が設定値を超えない場合であっても２次電池の放電電流の計測値が所定値を越えた時には、放電ゲートのＯＮパルス幅を短くすべく、現在のＯＮ時間に対し調整時間ＤＴを減算して新たなゲートＯＮ時間を求める（ステップＳ１４）。
他方、上記ステップＳ１３において、２次電池の放電電流の計測値が所定値を越えていないと判定された場合には、放電ゲートのＯＮパルス幅を長くすべく、現在のＯＮ時間に対し調整時間ＤＴを加算して新たなゲートＯＮ時間を求める（ステップＳ１５）。このようにして求められたゲートＯＮ時間に基づいて放電ゲートのＯＮ制御を行うと共に、求められたゲートＯＮ時間を現在のＯＮ時間として内蔵メモリに記憶する（ステップＳ１６）。
このように、放電ゲートのＯＮパルス幅を長くすることにより、電力蓄積装置９の出力電圧である平均電圧を上昇させ、より多くの電流を２次電池より母線に流させ、その結果、供給電力を大きくするとともに、電力供給により直流母線３の母線電圧を上昇させる。力行時運転で考えると、エレベータは電力供給を必要としており、この電力を２次電池からの放電および三相交流電源１からの供給でまかなう。母線電圧を三相交流電源１からの供給によるコンバータ２の出力電圧よりも高く制御すると、すべての電力は２次電池から供給される。しかし、安価な電力蓄積装置を構成するため、すべての電力を２次電池から供給せず、適切な割合で２次電池からの供給と三相交流電源１からの供給を行うように設計されている。
すなわち、図８中において、放電電流の計測値を供給分担相当電流（所定直）と比較し、放電電流の計測値が所定値を越えていれば放電ゲートのＯＮパルス幅を長くし、さらに供給量を増大させるが、放電電流の計測値が所定値を越えていなければ、放電ゲートのＯＮパルス幅を短くし、その結果、この繰り返しにより電力供給をクリップする。このようにすれば、インバータ４が必要とする電力の内、２次電池から供給する分はクリップされるから、直流母線３の母線電圧は低くなり、結果的にコンバータ２から供給が開始される。これらは、非常に短い時間で行われるので、実際は、エレベータの必要な電力を供給するために、適切な母線電圧に落ち着き、２次電池９０と三相交流電源１から所望の比率で電力を供給することが可能となる。
次に、図９に示す充電制御時のフローチャートについて説明する。
巻上機５を回転駆動させる図示しない交流モータからの電力回生があった場合、直流母線３の母線電圧はその回生電力により上昇する。この電圧がコンバータ２の出力電圧よりも高くなった場合には三相交流電源１からの電力供給は停止する。電力蓄積装置９がない場合にこの状態が続くと、公知であるので図示しないが直流母線３の電圧が上昇するため、直流母線３の母線電圧の計測電圧値がある所定電圧まで達すると、回生制御回路１０が作動し、スイッチング素子あるいはコンタクタからなる回生制御ゲート１１を閉成させる。
これにより、回生抵抗１２に電力が流され、回生電力が抵抗で消費されるとともに、電磁ブレーキ効果によりエレベータが減速される。しかし、電力蓄積装置９がある場合には、回生抵抗１２に電力が流れる電圧に上昇する前に、充放電制御回路８の制御により、この回生電力が電力蓄積装置９に充電される。
すなわち、図９に示すように、充放電制御回路８は、母線電圧計測器１３による直流母線３の母線電圧の計測値が所定電圧を越えていれば、回生状態であることを検知し、充電ゲートのＯＮパルス幅を長くすることにより、２次電池９０への充電電流を増大させる（ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３）。やがて、エレベータからの回生電力が少なくなると、これに従って直流母線３の電圧も低下し、母線電圧計測器１３の計測値が所定電圧を超えなくなるので、充電ゲートのＯＮパルス幅を短く制御し、充電電力も小さく制御される（ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２４）。
このように、直流母線３の母線電圧を監視し充電電力を制御することにより、母線電圧が適切な範囲に制御され、充電が行われる。また、従来、回生電力で消費していた電力を蓄積し、再利用することにより、省エネが実現される。このように、電力蓄積装置９の充放電の電流・電圧はＤＣ−ＤＣコンバータにより常に制御されており、充電した電流量の合計から放電した電流量の合計の差が、現在の電力蓄積装置９に残っている充電量となる。
しかしながら、上述した従来のエレベータの制御装置において、商用電源の停電時に、運転を継続するためには、エレベータの駆動電力以外に、制御装置、照明回路に電力を供給する必要がある。また、エレベータのサービスを継続するためには、電力蓄積装置９の電力量を有効かつ無駄なく使用する必要があるが、例えば、商用電源の停電時に、全ての回路に電力を供給すると、かごに乗り込んだ乗客の目的階に移動する以前に、電力蓄積装置９の充電量の残量がなくなって走行不能となる等の問題が発生する。また、商用電源が復電したときには、制限していたエレベータの運転をもとに戻す必要がある。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、交流電源の停電が検出された場合に、電力蓄積装置の充電量を有効かつ無駄なく使用し、また、復電した時にエレベータをもとのサービスに復帰させ、適正な運行を可能とするエレベータの制御装置を得ることを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するために、この発明に係るエレベータの制御装置は、交流電源からの交流電力を整流して直流電力に変換するコンバータと、上記コンバータからの直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電動機を駆動しエレベータを運転するインバータと、上記コンバータと上記インバータとの間の直流母線間に設けられて、エレベータの回生運転時に直流母線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直流母線に供給する電力蓄積装置と、上記直流母線に対する上記電力蓄積装置の充放電を制御する充放電制御回路と、上記電力蓄積装置の充電量もしくは充放電状態を計測する充放電状態計測回路と、上記交流電源の停電を検出する停電検出装置と、停電時にエレベータの制御装置に電力を供給する停電時制御電源装置と、停電時にエレベータの照明回路に電力を供給する停電時照明電源装置と、上記停電検出装置により停電を検出したら、上記充放電制御回路により上記電力蓄積装置の電力を上記インバータに供給すると共にエレベータの制御回路及び照明回路に電力を供給し、エレベータの運転を継続させる制御手段とを備えたものである。
また、上記制御手段は、停電を検出したら、エレベータの速度を制限することを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、停電を検出したら、必要な照度のみを確保して不要な照明への電路を遮断すべくエレベータの照明回路を選択的に遮断して供給電力を制限することを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、停電を検出したら、運転に必要な制御回路のみを確保して不要な制御回路への電路を遮断すべくエレベータの制御回路を選択的に遮断して供給電力を制限することを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、停電を検出した後、エレベータの運転を継続中、上記充放電状態計測回路による計測値が設定値以下になったら、もしくは所定時間経過したら、エレベータの運転を停止することを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、エレベータの運転を停止する旨乗客に報知することを特徴とするものである。
また、上記交流電源の復電を検出する復電検出装置を備え、上記制御手段は、電源の復電を検出したら、エレベータの速度を元の定格速度に戻すことを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、電源の復電を検出したとき、エレベータが走行中であれば、エレベータが停止した後、エレベータを停電運転モードから復帰させ、速度を元の定格速度に戻すことを特徴とするものである。
また、上記交流電源の復電を検出する復電検出装置を備え、上記制御手段は、電源の復電を検出したら、選択的に遮断していた制御回路または照明回路を接続することを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、エレベータの運転を継続する停電時継続運転モードと、低い速度でエレベータを最寄階に着床させる救出運転モードの両方を設け、上記充放電状態計測回路による計測値により、もしくは停電からの所定時間の経過により、運転モードを選択することを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、上記充放電状態計測回路による計測値、もしくは停電からの所定時間の経過により、救出運転モードを選択して、上記電力蓄積装置の充電量不足による乗客の閉じ込めを防止することを特徴とするものである。
また、上記制御手段は、上記充放電状態計測回路による計測値が第１の設定値以下になったとき、もしくは停電からの経過時間が第１の設定値以上になったときは、乗場呼びを受け付けないようにして、新たな乗客の乗車を受けないようにするとともに、現在乗車中の乗客のかご呼びにはサービスを行い、上記充放電状態計測回路による計測値が第２の設定値以下になったとき、もしくは停電からの経過時間が第２の設定値以上になったときは、救出運転モードを選択して、上記電力蓄積装置の充電量不足による乗客の閉じ込めを防止することを特徴とするものである。
また、上記充電量の第２の設定値は第１の設定値以下であり、停電からの経過時間の第２の設定値は第１の設定値以上であることを特徴とするものである。
発明を実施するための最良の形態
この発明においては、商用交流電源の停電時は、専ら電力蓄積装置９からの電力供給によりエレベータの運転が行われる。このとき、エレベータは停止せずに運転を継続する。そのために、エレベータの駆動電力以外に、制御装置、照明回路に電力を供給する必要がある。
また、エレベータのサービスを継続するためには、電力蓄積装置９の充電量を有効かつ無駄なく使用する必要があるが、例えば、商用電源の停電時に、全ての回路に電力を供給すると、かごに乗り込んだ乗客の目的階に移動する以前に、電力蓄積装置９の充電量の残量がなくなって走行不能となる等の問題が発生する。また、商用電源荊夏電したときには、制限していたエレベータの運転をもとに戻す必要がある。
図１は、この発明に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、図５に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、１５は乗場呼釦装置、１６は三相交流電源１の停電または復電を検出する停電検出器または復電検出器であり、この発明に係る制御手段としてのエレベータ制御回路６Ａは、充放電状態計測回路１４の出力に応じて三相交流電源１の停電時運転における運転モードを変更するようになされている。なお、図１では省略しているが、充放電状態計測回路１４の出力線はエレベータ制御回路６Ａに接続される。
また、１７は照明用の単相電源、１８は照明回路、１９は停電時エレベータの制御装置に電力を供給する停電時制御電源装置、２０は停電時にエレベータの照明回路に電力を供給する停電時照明電源装置、２１は停電検出時、三相交流電源１からの三相電路と停電時制御電源装置１９の三相電路を切換えるスイッチ、２２は停電検出時に照明用の単相電源１７の単相電路と照明回路１８に電力を供給する停電時照明電源装置２０の単相電路を切換えるスイッチである。
ここで、照明回路１８の電源は、照明用の単相電源１７の場合もあるが、三相交流電源１の単相電路から例えばトランスを介して供給する場合もある。また、公知のため図示しないが、例えば停電時制御電源装置１９は直流を三相交流に変換する三相インバータが用いられ、停電時照明電源装置２０は直流を単相交流に変換する単相インバータが用いられる。
また、２３は例えばインフォメーション等のオプション機器、２４はそれをコントロールする制御回路、２５は、充放電制御回路８の指令により、例えば停電時は乗場呼びを受け付けないならば乗場呼釦用電源、また、停電時必要ないオプション機器及びそれらの制御回路等、制御回路の電路を選択的に遮断するスイッチ、２６は、スイッチ２５と同じく、充放電制御回路８の指令により、例えば最低限必要な照度を確保する以外のかご内照明、かご内コンセント等、不要な照明回路の電路を選択的に遮断するスイッチである。
次に停電時の動作について説明する。エレベータ制御回路６Ａは、停電検出器１６による停電検出信号に基づいて停電を検出すると、充放電制御回路８に停電信号を伝送し、停電時運転を開始する。充放電制御回路８は、エレベータ制御回路６Ａからの停電信号により停電時運転を開始するとともに、スイッチ２１を制御して制御電源を三相交流電源１の三相電路から停電時制御電源装置１９の三相電路に切り換える。また、スイッチ２２を制御して照明回路１８の電源を照明用の単相電源１７の単相電路から停電時照明電源装置２０の単相電路に切り換える。
これにより、充放電制御回路８により電力蓄積装置９の電力をインバータ４に供給するとともに、エレベータ制御回路６Ａ及び照明回路１８に電力を供給し、エレベータの運転を継続する。但し、ここで、エレベータの運転を継続するためには、エレベータの制御電源を三相交流電源１の三相電路から停電時制御電源装置１９の三相電路に切り換える場合、制御電源が瞬停しないように、制御電源は、短時間のみ、別の電池もしくは、コンデンサ等によるバックアップが必要である。また、充放電制御回路８は、スイッチ２５、２６によりエレベータ制御回路６Ａ、照明回路１８の停電時運転に不要な電路を遮断して、電力蓄積装置９の充電量を、有効かつ無駄なく使用し、停電時運転を有効かつ最大限に継続できる。
図２は、この発明の実施の形態に係るエレベータ制御回路６Ａによる停電時に運転を継続するための速度制御を示すフローチャートである。
この実施の形態において、エレベータ制御回路６Ａは、停電発生後、エレベータが走行中は、運転を継続するため、エレベータの走行が、一定速走行中か、加速中か、減速中か判定する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３）。エレベータが一定速走行中であれば、所定の減速度で減速を開始し、エレベータの速度が設定された上限値以内に減速するまで減速を継続したのち（ステップＳ１０４）、エレベータ速度が上限値に達した時点で減速を完了し（ステップＳ１０５）、その上限値で一定速走行を行う（ステップＳ１０７）。
次に、目的階に着床するための減速開始点に到達したかを判断し（ステップＳ１０８）、減速開始点に到達すれば、再度減速を開始し（ステップＳ１０９）、目的階に着床して（ステップＳ１１０）、運転を終了する。
上記ステップＳ１０２において、エレベータが加速中であれば、エレベータの速度が設定された上限値以内に加速を継続し（ステップＳ１０６）、その上限値に達した時点で、その上限値で一定速走行を行うべくステップＳ１０７に移行する。また、上記ステップＳ１０３において、エレベータが減速中であれば、減速を継続して、目的階に着床すべく、ステップＳ１１０に移行して運転を終了する。
すなわち、停電発生時、エレベータを運転するためには、電力蓄積装置９から、エレベータを駆動するのに必要な全電力をインバータ、エレベータ制御回路及び照明回路へと供給しなければならず、電力蓄積装置９の出力可能な電力の制限により、速度を落として運転するとか、必要最低限の制御電源、照明回路にのみ電力を供給するため他の電路を遮断する等の必要がある。
図２は、電力蓄積装置９から出力可能な電力の制限により、運転を継続するために、走行中の速度を電力蓄積装置９の電力制限に従い設定される速度上限値まで減速するための制御フローチャートであり、停電発生から、エレベータの速度状態を、一定速走行、加速中、減速中で分類して、それぞれ、エレベータ速度を速度上限値に制限するものである。
図３は、この発明の実施の形態に係るエレベータ制御回路６Ａによる停電時運転を停止するための制御を示すフローチャートである。
具体的には、エレベータ制御回路６Ａ及び充放電制御回路８は、停電検出器１６による停電検出信号に基づいて停電時運転を開始する。
まず、停電時運転開始からの経過時間を計測して、設定された第１の設定時間を越えたか否かを判断し（ステップＳ２０１、ステップＳ２０２）、経過時間が設定された第１の設定時間を超えている場合には乗場呼釦装置１５からの乗場呼びの受け付けを禁止する（ステップＳ２０５）。
経過時間が第１の設定時間を超えていなければ、次に充放電状態計測回路１４による充電状態ＳＯＣの計測値（電力蓄積装置９の残充電量）が第１の設定値（例えば残充電量が４０％）を下回っているか否かを判断し（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）、充電状態ＳＯＣの計測値が第１の設定値を下回っていない場合には、停電時運転を継続し、充電状態ＳＯＣの計測値が第１の設定値を下回っている場合には、乗場呼釦装置１５からの乗場呼びの受け付けを禁止する（ステップＳ２０５）。
次に、かご呼びの有無を判断して（ステップＳ２０６）、かご呼びがある場合は、現在既にかごに乗車している乗客の目的階に運転するが、停止階からの乗り込みを牽制する目的で、まもなく停電時運転を終了する旨のアナウンス、表示等の報知を行う（ステップＳ２０７）。
次に、停電時運転開始からの経過時間を再度計測して、その計測時間が第２の設定時間を越えたか否かを判断し（ステップＳ２０８、ステップＳ２０９）、計測時間が第２の設定時間を超えている場合には充電量不足で階間で走行不能になり乗客を閉じ込めないように、最寄階に着床させる（ステップＳ２１２）。
計測時間が第２の設定時間を超えていなければ、次に充放電状態計測回路１４による充電状態ＳＯＣの計測値（電力蓄積装置９の残充電量）が第２の設定値（例えば残充電量が３０％）を下回っているか判断し（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）、充電状態ＳＯＣの計測値が第２の設定値を下回っていない場合には、停電時運転を継続し、充電状態ＳＯＣの計測値が第２の設定値を下回っている場合には低い速度でエレベータを最寄階に着床させる救出運転モードを選択して最寄階に着床させることにより電力蓄積装置９の充電量不足による乗客の閉じ込めを防止する（ステップＳ２１２）。
次に運転を終了したことを知らせるために、乗客に停電時運転を終了する旨のアナウンスまたは表示等の報知を行い（ステップＳ２１３）、かご内の照明を消して戸閉し、戸閉待機モードとする（ステップＳ２０６〜Ｓ２０８）。
したがって、商用交流電源の停電が検出された場合に、電力蓄積装置９の残充電量を監視するとともに、制御電源、照明電源は常にバックアップしているため、経過時間を監視することで、電力蓄積装置９に蓄積された電力量を有効に利用し、乗車した乗客の目的階の途中でエレベータの運転が電力蓄積装置９の残電力量不足のため途中で打ち切られる等の不具合を防止することができる。
また、乗客等に、まもなく停電時運転を終了する旨のアナウンス、表示等、さらには停電時運転を終了した旨のアナウンス、表示等の報知を段階的に行うことで、乗客の不安感を取り除くと共に、停電時でも使い勝手のより良いエレベータ運転を行うことができる。
ここでは、充放電制御回路８は、エレベータ制御回路６Ａから停電信号を受けて、停電時運転に移行する構成としたが、充放電制御回路８はインバータの母線電圧の低下等で、自ら停電を検出することは可能であり、インバータの母線電圧が所定値以下まで低下したら停電時運転に移行する方式でもよい。また、スイッチ２１による停電時制御電源装置１９、スイッチ２２による停電時照明電源装置２０への電路切換、スイッチ２５、２６による制御回路、照明回路の選択遮断は充放電制御回路８で行う構成としたが、エレベータ制御回路６Ａが行う構成でも効果は同じである。
また、エレベータ制御回路６Ａに、エレベータの運転を継続する停電時継続運転モードと、低い速度でエレベータを最寄階に着床させる救出運転モードの両方を設け、充放電状態計測回路１４による計測値により、もしくは停電からの所定時間の経過により、運転モードを選択するようにしても良い。
次に復電時の動作について説明する。エレベータ制御回路６Ａは、復電検出器１６による復電検出信号に基づいて復電を検出すると、充放電制御回路８に復電信号を伝送し、停電時運転からの復帰を行う。充放電制御回路８は、エレベータ制御回路６Ａからの復電信号により、スイッチ２１を制御して制御電源を停電時制御電源装置１９の三相電路から三相交流電源１の三相電路に切り換える。また、スイッチ２２を制御して照明回路１８の電源を停電時照明電源装置２０の単相電路から照明用の単相電源１７の単相電路に切り換える。また、スイッチ２５、２６によって選択遮断していた制御回路、照明回路を接続する。これにより、回路は停電前の状態に復帰したが、電力蓄積装置９の充電量は停電時運転で消費したため、次の停電に備えて、電力蓄積装置９の充電量を所定値まで充電する必要があり、放電を停止して、エレベータの回生電力に加え、電源からも充電を行う。
図４は、復電の制御を示すフローチャートである。
エレベータ制御回路６Ａ及び充放電制御回路８は、復電後、エレベータが走行中か否かを判定し（ステップＳ３０１）、エレベータが走行中であれば、停止するまで、停電時運転を継続し、エレベータが停止した後、停電運転モードを復帰させ、停電時運転で低下させていた定格速度を元の正規の速度に戻す（ステップＳ３０３）。
次に、スイッチ２１を制御して制御電源を停電時制御電源装置１９の三相電路から三相交流電源１の三相電路に切り換え、スイッチ２２を制御して照明回路１８の電源を停電時照明電源装置２０の単相電路から照明用の単相電源１７の単相電路に切り換える（ステップＳ３０４）。次に、スイッチ２５、２６を制御して選択遮断していた制御回路、照明回路を接続する（ステップＳ３０５）。次に、電力蓄積装置９の充電量を所定値（例えば、次の停電があっても停電時運転を実行できる値である７０％）まで充電する（ステップＳ３０６）。
以上のように、この発明に係るエレベータの制御装置は、商用電源の停電時に、エレベータの駆動電力以外に、制御装置、照明回路に電力を供給するようにするとともに、エレベータの速度を所定値まで低下させるようにしたので、運転を継続することが可能になる。
また、停電時運転に不要な制御回路、照明回路を選択遮断するようにしたので、電力蓄積装置の電力量を有効かつ無駄なく使用することができる。
また、復電した時にエレベータをもとのサービスに衡帝させ、適正な運行を可能とする精度の高い制御装置が得られる。
産業上の利用の可能性
以上のように、この発明によれば、商用交流電源の停電が検出された場合に、電力蓄積装置の充電量を有効かつ無駄なく使用し、また、復電した時にエレベータをもとのサービスに復帰させ、適正な運行を可能とするエレベータの制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明に係るエレベータの制御装置の構成を示すブロック図、
図２は、この発明の実施の形態に係るエレベータ制御回路の速度制御動作を示すフローチャート、
図３は、この発明の実施の形態に係るエレベータ制御回路の停電時運転停止制御動作を示すフローチャート、
図４は、この発明の実施の形態に係るエレベータ制御回路の復電の制御動作を示すフローチャート、
図５は、従来のエレベータの制御装置の構成を示すブロック図、
図６は、図５に示す電力蓄積装置９の内部回路を示す構成図、
図７は、図５に示す充放電制御回路８による充放電制御を示すフローチャート、
図８は、図５に示す充放電制御回路８による放電時の制御を示すフローチャート、
図９は、図５に示す充放電制御回路８による充電時の制御を示すフローチャートである。
【図１】
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【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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【図９】
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【国際調査報告】
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