(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータのかごを走行させる際に用いるモータの回生電力を蓄電する電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する検出手段と、
前記かごが走行を開始する前に、前記かごの走行開始から走行完了までの走行時間を算出する算出手段と、
前記モータと前記電気二重層キャパシタとの間に接続され、前記エレベータが前記モータの回生電力を前記電気二重層キャパシタに蓄積して前記電気二重層キャパシタの充電電圧が満充電電圧に到達した際に前記モータからの電流を回生抵抗に供給する回生運転を行う時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が満充電電圧となるように、前記モータから前記電気二重層キャパシタに流れる充電電流を制御する電流制御器と、
前記エレベータの回生運転時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が満充電電圧となるように、前記モータから前記電気二重層キャパシタに流れる充電電流を制御すると、当該充電電流の値が所定値よりも大きくなる場合は、前記走行時間を延ばす速度制御手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
エレベータのかごを走行させる際に用いるモータの回生電力を蓄電する電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する検出手段と、
前記かごが走行を開始する前に、前記かごの走行開始から走行完了までの走行時間を算出する算出手段と、
前記モータと前記電気二重層キャパシタとの間に接続され、前記エレベータが受電電源と前記電気二重層キャパシタとからの電流により力行運転を行う時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が最低放電電圧となるように、前記電気二重層キャパシタから前記モータに流れる放電電流を制御する電流制御器と、
前記エレベータの力行運転時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が最低放電電圧となるように、前記電気二重層キャパシタから前記モータに流れる放電電流を制御すると、当該放電電流の値が所定値よりも大きくなる場合は、前記走行時間を延ばす速度制御手段と、
を備えた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】
【０００１】
この発明は、エレベータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタを用いたエレベータシステムが提案されている。このシステムによれば、電気二重層キャパシタの充電電圧に基づいて、電気二重層キャパシタの充放電が制御される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、電気二重層キャパシタの充電電圧と温度とに基づいて、電気二重層キャパシタの充放電を制御するシステムも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８９４４０号公報
【特許文献２】特開２００９−２７３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載のものは、電気二重層キャパシタの充放電時間を考慮していない。このため、電気二重層キャパシタの充放電電流の値が大きくなる場合もある。この場合、電気二重層キャパシタの寿命が短くなる。
【０００６】
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、その目的は、電気二重層キャパシタの寿命を延ばすことができるエレベータの制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るエレベータの制御装置は、エレベータのかごを走行させる際に用いるモータの回生電力を蓄電する電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する検出手段と、前記かごが走行を開始する前に、前記かごの走行開始から走行完了までの走行時間を算出する算出手段と、前記モータと前記電気二重層キャパシタとの間に接続され、前記エレベータが前記モータの回生電力を前記電気二重層キャパシタに蓄積して前記電気二重層キャパシタの充電電圧が満充電電圧に到達した際に前記モータからの電流を回生抵抗に供給する回生運転を行う時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が満充電電圧となるように、前記モータから前記電気二重層キャパシタに流れる充電電流を制御する電流制御器と、前記エレベータの回生運転時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が満充電電圧となるように、前記モータから前記電気二重層キャパシタに流れる充電電流を制御すると、当該充電電流の値が所定値よりも大きくなる場合は、前記走行時間を延ばす速度制御手段と、を備えたものである。
この発明に係るエレベータの制御装置は、エレベータのかごを走行させる際に用いるモータの回生電力を蓄電する電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する検出手段と、前記かごが走行を開始する前に、前記かごの走行開始から走行完了までの走行時間を算出する算出手段と、前記モータと前記電気二重層キャパシタとの間に接続され、前記エレベータが受電電源と前記電気二重層キャパシタとからの電流により力行運転を行う時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が最低放電電圧となるように、前記電気二重層キャパシタから前記モータに流れる放電電流を制御する電流制御器と、前記エレベータの力行運転時に、前記かごが走行を開始した際に、前記充電電圧と前記走行時間とに基づいて、前記かごの走行が完了したときに前記電気二重層キャパシタの電圧が最低放電電圧となるように、前記電気二重層キャパシタから前記モータに流れる放電電流を制御すると、当該放電電流の値が所定値よりも大きくなる場合は、前記走行時間を延ばす速度制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電気二重層キャパシタの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を利用したエレベータの構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置により充電された電気二重層キャパシタの充電電圧を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置により制御された電気二重層キャパシタの充電電流を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置により充電された電気二重層キャパシタの静電容量を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置により充電された電気二重層キャパシタの充電電圧を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置により制御された電気二重層の充電電流を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置により放電された電気二重層キャパシタの充電電圧を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置により制御された電気二重層キャパシタの放電電流を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置を利用したエレベータの構成図である。
【００１２】
１はエレベータのモータ（駆動器）である。モータ１は、エレベータの機械室（図示せず）又は昇降路（図示せず）に設けられる。モータ１には、綱車２が直結される。綱車２には、主ロープ３が巻き掛けられる。昇降路内では、主ロープ３の一側に、かご４が吊持される。昇降路内では、主ロープ３の他側に、おもり５が吊持される。かご４の重量とおもり５の重量とはつり合っている。
【００１３】
モータ１には、制御盤６が接続される。制御盤６は、機械室又は昇降路に設けられる。制御盤６には、受電電源７が接続される。制御盤６には、電気二重層キャパシタ８が接続される。制御盤６には、回生抵抗９が接続される。
【００１４】
次に、かご４が上昇する場合を説明する。この場合、多くの利用者がかご４に乗っていると、エレベータは力行運転となる。力行運転時においては、受電電源７と電気二重層キャパシタ８とから制御盤６に電流が供給される。当該電流は、モータ１に供給される。
【００１５】
これに対し、利用者がかご４に乗っていないと、エレベータは回生運転となる。回生運転時においては、モータ１から制御盤６に電流が供給される。当該電流に対応した回生電力は、電気二重層キャパシタ８に蓄電される。電気二重層キャパシタ８の充電電圧が満充電電圧に到達すると、当該電流は、回生抵抗９に供給される。当該電流に対応した電力は、熱エネルギーに変換される。
【００１６】
次に、かご４が下降する場合を説明する。この場合、多くの利用者が乗っていると、エレベータは回生運転となる。回生運転時においては、モータ１から制御盤６に電流が供給される。当該電流に対応した回生電力は、電気二重層キャパシタ８に蓄電される。電気二重層キャパシタ８の充電電圧が満充電電圧に到達すると、当該電流は、回生抵抗９に供給される。当該電流に対応した電力は、熱エネルギーに変換される。
【００１７】
これに対し、利用者がかご４に乗っていないと、エレベータは力行運転となる。力行運転時においては、受電電源７と電気二重層キャパシタ８とから制御盤６に電流が供給される。当該電流は、モータ１に供給される。
【００１８】
次に、制御盤６の構成をより具体的に説明する。制御盤６は、検出手段６ａ、算出手段６ｂ、電流制御器６ｃを備える。
【００１９】
検出手段６ａは、電気二重層キャパシタ８の充電電圧を検出する機能を備える。算出手段６ｂは、かご４が走行を開始する前に、かご４の現在位置と行先階の位置との間の距離等に基づいて、かご４の走行開始から走行完了までの走行時間を算出する機能を備える。電流制御器６ｃは、モータ１と電気二重層キャパシタ８との間に接続される。電流制御器６ｃは、かご４が走行を開始した際に、検出手段６ａの検出結果と算出手段６ｂの算出結果とに基づいて、モータ１から電気二重層キャパシタ８に流れる充電電流を制御する機能を備える。
【００２０】
次に、図２を用いて、電気二重層キャパシタ８の充電方法を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置により充電された電気二重層キャパシタの充電電圧を示す図である。図２の横軸は時間を表す。図２の縦軸は電気二重層キャパシタ８の充電電圧を表す。
【００２１】
図２において、１０は電気二重層キャパシタ８の満充電電圧である。１１、１２は電気二重層キャパシタ８の充電電圧波形である。本実施の形態の電流制御器６ｃは、回生運転時に、かご４の走行が完了したときに電気二重層キャパシタ８の充電が完了するように、電気二重層キャパシタ８の充電電流を制御する。
【００２２】
その結果、電気二重層キャパシタ８の充電電圧波形１１、１２は、時間の経過に応じて、一定の割合で増加し、かご４の走行が完了したときに、満充電電圧１０に到達する。具体的には、かご４が走行を開始する際の充電電圧が比較的高い場合は、充電電圧波形１１の値は、時間の経過に応じて比較的緩やかに増加する。これに対し、かご４が走行を開始する際の充電電圧が比較的低い場合は、充電電圧波形１２の値は、時間の経過に応じて、比較的急激に増加する。
【００２３】
次に、図３を用いて、電気二重層キャパシタ８の充電電流を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置により制御された電気二重層キャパシタ８の充電電流を示す図である。図３の横軸は時間を表す。図３の縦軸は電気二重層キャパシタ８の充電電圧を表す。
【００２４】
図３において、１３はかご４の走行が完了する前に電気二重層キャパシタ８の充電を完了させる際の充電電流である。１４は図２の充電電圧波形１１に対応した充電電流波形である。１５は図２の充電電圧波形１２に対応した充電電流波形である。
【００２５】
かご４が走行を開始する際の充電電圧が比較的高い場合、充電電流波形１４の値は比較的小さい。これに対し、かご４が走行を開始する際の充電電圧が比較的低い場合、充電電流波形１５の値は比較的大きい。これらの充電電流波形１４、１５の値は、かご４の走行が完了する前に電気二重層キャパシタ８の充電を完了させる際の充電電流１３の値よりも小さい。
【００２６】
次に、図４を用いて、電気二重層キャパシタ８の静電容量の劣化を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの制御装置により充電された電気二重層キャパシタ８の静電容量を示す図である。図４の横軸は時間を表す。図４の縦軸は電気二重層キャパシタ８の静電容量を表す。
【００２７】
図４において、１６は、充電電流１３で充電を繰り返した場合の電気二重層キャパシタ８の静電容量である。１７は、かご４の走行が完了したときに電気二重層キャパシタ８の充電が完了するように充電を繰り返した場合の電気二重層キャパシタ８の静電容量である。
【００２８】
電気二重層キャパシタ８の使用累積時間に応じて、静電容量１６は徐々に減少する。ある時間を経過すると、静電容量１６は急激に減少する。これに対し、電気二重層キャパシタ８の使用累積時間に応じて、静電容量１７も徐々に減少する。しかしながら、ある時間を経過しても、静電容量１７は比較的緩やかに減少する。
【００２９】
以上で説明した実施の形態１によれば、かご４の走行が完了したときに電気二重層キャパシタ８の充電が完了するように、電気二重層キャパシタ８の充電電流が制御される。このため、電気二重層キャパシタ８の充電電流の値が比較的小さくなる。その結果、電気二重層キャパシタ８の自己発熱が抑制される。すなわち、電気二重層キャパシタ８に対する充電電流負荷が低減する。これにより、電気二重層キャパシタ８の寿命が延びる。
【００３０】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置により充電された電気二重層キャパシタの充電電圧を示す図である。図６はこの発明の実施の形態２におけるエレベータの制御装置により制御された電気二重層キャパシタの充電電流を示す図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図５において、１８、１９は電気二重層キャパシタ８の充電電圧波形である。２０はかご４の走行延長時間である。図６において、２１、２２は電気二重層キャパシタ８の充電電流波形である。
【００３２】
かご４の走行時間が短い場合、図５の充電電圧波形１８の値を時間の経過に応じて比較的急激に増加させる必要がある。この場合、図６の充電電流波形２１の値を比較的大きくする必要がある。このため、電気二重層キャパシタ８に対する充電電流負荷の低減効果が小さくなる。
【００３３】
そこで、本実施の形態の制御盤６は、速度制御手段として、充電電流の値が所定値よりも大きくなる場合は、かご４の加速度を低下させる。その結果、かご４の走行時間は、走行延長時間２０分だけ伸びる。この場合、図５の充電電圧波形１９の値を時間の経過に応じて比較的緩やかに増加させればよい。すなわち、図６の充電電流波形２２の値は比較的小さくてよい。
【００３４】
以上で説明した実施の形態２によれば、電気二重層キャパシタ８の充電電流の値が所定値よりも大きくなる場合は、かご４の走行時間が延びる。このため、電気二重層キャパシタ８の充電電流の値が確実に小さくなる。すなわち、電気二重層キャパシタ８に対する充電電流負荷が確実に低減する。これにより、電気二重層キャパシタ８の寿命が確実に延びる。
【００３５】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置により放電された電気二重層キャパシタの充電電圧を示す図である。図８はこの発明の実施の形態３におけるエレベータの制御装置により制御された電気二重層キャパシタの放電電流を示す図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
実施の形態１の制御盤６は、電気二重層キャパシタ８の充電電流を制御していた。一方、実施の形態３の制御盤６は、電気二重層キャパシタ８の放電電流を制御する。以下、図７と図８とを用いて、実施の形態３の制御盤６による放電電流の制御方法を説明する。
【００３７】
図７において、２３は最低放電電圧である。２４、２５は電気二重層キャパシタ８の充電電圧波形である。図８において、２６、２７は電気二重層キャパシタ８の放電電流波形である。本実施の形態の電流制御器６ｃは、力行運転時に、かご４の走行が完了したときに電気二重層キャパシタ８の放電が完了するように、電気二重層キャパシタ８の放電電流を制御する。
【００３８】
その結果、電気二重層キャパシタ８の充電電圧波形２４、２５は、時間の経過に応じて、一定の割合で減少し、かご４の走行が完了したときに、最低放電電圧２３に到達する。具体的には、かご４の走行時間が短い場合、充電電圧波形２４の値は、時間の経過に応じて比較的急激に減少する。この場合、図８の放電電流波形２６の値は比較的大きい。これに対し、かご４の走行時間が長い場合、充電電圧波形２５時間の経過に応じて比較的緩やかに減少する。この場合、図８の放電電流波形２７の値は比較的小さい。
【００３９】
以上で説明した実施の形態３によれば、かご４の走行が完了したときに電気二重層キャパシタ８の放電が完了するように、電気二重層キャパシタ８の放電電流が制御される。このため、電気二重層キャパシタ８の放電電流の値が最適化される。その結果、電気二重層キャパシタ８の温度変化が抑制される。すなわち、電気二重層キャパシタ８に対する放電電流負荷が低減する。これにより、電気二重層キャパシタ８の寿命が延びる。
【００４０】
なお、かご４が走行を開始する際に、電気二重層キャパシタ８が満充電になっていない場合は、放電電流を更に小さくすることができる。
【００４１】
また、電気二重層キャパシタ８の放電電流の値が所定値よりも大きくなる場合に、かご４の走行時間を延ばしてもよい。この場合、電気二重層キャパシタ８の放電電流の値が確実に小さくなる。すなわち、電気二重層キャパシタ８に対する放電電流負荷が確実に低減する。これにより、電気二重層キャパシタ８の寿命が確実に延びる。
【符号の説明】
【００４２】
１  モータ
２  綱車
３  主ロープ
４  かご
５  おもり
６  制御盤
６ａ  検出手段
６ｂ  算出手段
６ｃ  電流制御器
７  受電電源
８  電気二重層キャパシタ
９  回生抵抗
１０  満充電電圧
１１、１２  充電電圧波形
１３  充電電流
１４、１５  充電電流波形
１６、１７  静電容量
１８、１９  充電電圧波形
２０  走行延長時間
２１、２２  充電電流波形
２３  最低放電電圧
２４、２５  充電電圧波形
２６、２７  放電電圧波形
【図１】
0005780000.tif 000002
【図２】
0005780000.tif 000003
【図３】
0005780000.tif 000004
【図４】
0005780000.tif 000005
【図５】
0005780000.tif 000006
【図６】
0005780000.tif 000007
【図７】
0005780000.tif 000008
【図８】
0005780000.tif 000009