(57)【要約】【課題】所定の時期に二次電池装置の点検を自動で行うエレベータ用二次電池装置の点検装置を提供する。【解決手段】交流電源からの交流電力をコンバータ１１で直流に変換した後インバータ１５で可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電動機２を駆動するように構成され、コンバータとインバータとの間の直流母線９間に設けられ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および交流電源からの電力供給がない時に蓄積された直流電力を直流母線に提供する二次電池２１と充放電装置２００とでなる二次電池装置を備えたエレベータに、所定の時期に交流電源を強制遮断させる強制電源遮断手段５０、５１、この強制電源遮断時の二次電池から充放電装置を介した電力供給によるエレベータの運転動作が正常でない場合に充放電装置に異常有りと診断する診断手段５２を備えた。【選択図】図１
2005067775.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コンバータにより直流電力に変換し、このコンバータからの直流電力をインバータにより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するように構成され、上記コンバータとインバータとの間の直流母線間に設けられ、エレベータの回生運転時に上記直流母線からの直流電力を蓄積し、力行運転時および上記交流電源からの電力供給がない時に蓄積された直流電力を上記直流母線に提供する二次電池およびこれの充放電を行う充放電装置からなる二次電池装置を備えたエレベータにおいて、
所定の時期に上記交流電源を強制遮断させる強制電源遮断手段と、
この強制電源遮断時の上記二次電池から充放電装置を介した電力供給によるエレベータの運転動作が正常でない場合に上記充放電装置に異常有りと診断する診断手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータ用二次電池装置の点検装置。
【請求項２】
交流電源からの交流電力をコンバータにより直流電力に変換し、このコンバータからの直流電力をインバータにより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するように構成され、上記コンバータとインバータとの間の直流母線間に設けられ、エレベータの回生運転時に上記直流母線からの直流電力を蓄積し、力行運転時および上記交流電源からの電力供給がない時に蓄積された直流電力を上記直流母線に提供する二次電池およびこれの充放電を行う充放電装置からなる二次電池装置を備えたエレベータにおいて、
所定の時期に上記交流電源を強制遮断させる強制電源遮断手段と、
この強制電源遮断時の上記二次電池から充放電装置を介した電力供給によるエレベータの運転動作が所定時間の間正常でなかった場合に上記二次電池に異常有りと診断する診断手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータ用二次電池装置の点検装置。
【請求項３】
メモリに予め記憶された点検日時データとタイマの示す時刻データとの比較から上記強制電源遮断手段が自動的に強制電源遮断を行い診断が開始されると共に、上記診断手段での診断結果を外部に送信する通信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータ用二次電池装置の点検装置。
【請求項４】
駆動されたエレベータの運転管理・制御を行うコントローラを備え、上記診断手段が上記コントローラに複数の呼び登録を行うと共にこのコントローラから得られる運転管理・制御信号からエレベータの運転動作の正常、異常を診断することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータ用二次電池装置の点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、充電可能な二次電池装置を応用した省エネルギー形のエレベータ、特に二次電池装置の点検を行うエレベータ用二次電池装置の点検装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、停電・故障を検出すると蓄電池を電源としてかごを運転する救出運転装置を有するエレベータにおいて、センターからの指令に基づき救出運転装置を動作させて救出運転装置の異常チェックを行うものがあった(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１６３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、救出運転装置の異常チェックを行うものはあったが、特に蓄電池やその充放電装置の異常チェックを行うものはなかった。
【０００５】
この発明は、充電可能な二次電池装置を応用した省エネルギー形のエレベータにおいて、所定の時期に二次電池装置の二次電池やこれの充放電を行う充放電装置の点検を行い、また遠隔地でもその点検結果が得られるようにしたエレベータ用二次電池装置の点検装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的に鑑み、この発明は、交流電源からの交流電力をコンバータにより直流電力に変換し、このコンバータからの直流電力をインバータにより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するように構成され、上記コンバータとインバータとの間の直流母線間に設けられ、エレベータの回生運転時に上記直流母線からの直流電力を蓄積し、力行運転時および上記交流電源からの電力供給がない時に蓄積された直流電力を上記直流母線に提供する二次電池およびこれの充放電を行う充放電装置からなる二次電池装置を備えたエレベータにおいて、所定の時期に上記交流電源を強制遮断させる強制電源遮断手段と、この強制電源遮断時の上記二次電池から充放電装置を介した電力供給によるエレベータの運転動作が正常でない場合に上記充放電装置に異常有りと診断する診断手段と、を備えたことを特徴とするエレベータ用二次電池装置の点検装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
この発明では、所定の時期に二次電池装置の二次電池やこれの充放電装置の点検を自動で行い、さらに遠隔地でもその点検結果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態によるエレベータ用二次電池装置の点検装置を含むエレベータ制御システムの構成を示す。図１において、三相交流電源１は一般的な商用電源である。電動機２はインダクションモータ(ＩＭ)等からなり、巻上機３を回転駆動することによりロープ４の両端に接続されたエレベータのかご５および釣り合い錘６を昇降させ、かご５内の乗客を所定の階に運ぶ。
【０００９】
三相交流電源１から供給された交流電力はダイオード等で構成されたコンバータ(ＣＮＶ)１１を用いて整流して直流電力に変換され、コンバータ１１で変換された直流電力は直流母線９に供給される。この直流電力は、トランジスタやＩＧＢＴ等で構成されたインバータ(ＩＮＶ)１５を用いて、可変電圧・可変周波数の交流電力に変換される。
【００１０】
マイクロコンピュータ等で構成されたコントローラ８は、エレベータの全体の管理・制御を行う。このコントローラ８がエレベータの起動・停止指令とともに、エレベータの位置・速度指令を作成する。インバータ制御回路１３は電流検出装置(ＣＴ)１２からの電流帰還と、巻上機３に搭載したエンコーダなどからなる速度検出装置７からの速度帰還の情報をもとに制御を行うコントローラ８からの指令に基づいて、電動機２を回転駆動して、エレベータの位置・速度制御を実現する。この際、インバータ制御回路１３はゲートドライブ回路１４を介してインバータ１５の出力電圧・周波数を制御する。
【００１１】
エレベータの釣り合い錘６はかご５に適度の人間が乗車している時に釣り合う重さに設定されている。そこで、一般に無負荷でかごを昇降させる場合において、かごが降下する時には、電力を消費しながら運転する力行運転、上昇する時には速度エネルギーを電力に戻す回生運転となる。また、逆に定格負荷で降下するときには回生運転、上昇するときには力行運転となる。一般にエレベータでは、この電力は、回生抵抗制御回路１７により回生抵抗１６で熱エネルギーに変換して消費される。
【００１２】
二次電池装置を応用した省エネルギー形のエレベータは、一般的に鉛蓄電池やニッケル水素蓄電池を用いた二次電池２１、一般的にＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成される充放電回路２２、この充放電回路２２の充放電電力を制御する充放電制御回路２３を備える。一般に装置を小型化、安価に構成するために、二次電池２１の個数は少なく抑えられ、電池の出力電圧は直流母線９の電圧よりも低い。直流母線９の電圧は一般的に商用電源である三相交流電源１をコンバータ１１で整流した電圧近辺に制御されている。よって電池放電時は充放電回路２２の母線側出力を母線電圧まで昇圧させ、また電池充電時は充放電回路２２の母線側入力をコンバータ出力電圧よりも降圧させる必要があるため、充放電回路２２にはＤＣ−ＤＣコンバータが採用される。このＤＣ−ＤＣコンバータの放電ゲート、充電ゲート制御は充放電制御回路２３により行われる。
【００１３】
図２には充放電制御回路２３の一例を示す。図２において、減算器３０、電圧コントローラ３１、充電電流コントローラ３２、ＰＷＭ(パルス幅変調)信号回路３３およびゲートドライブ回路３４は充電電力用制御回路を構成し、減算器４４、除算器４５、放電電流コントローラ４１、ＰＷＭ信号回路４２およびゲートドライブ回路４３は放電電力用制御回路を構成する。
【００１４】
充電電流コントローラ３２は、充電電流指令値とその実際値(電流帰還信号)との差を例えば比例積分演算して充電制御指令値を出力する。電圧コントローラ３１は充放電回路２２の直流母線９側出力端の直流電圧を、三相交流電源(商用電源)１からコンバータ１１を介して出力される直流母線電圧に相当する電圧指令値とその実際値(電圧帰還信号)との差を例えば比例積分演算して充電電流指令値として出力する。電動機２から電力回生があった場合、直流母線９の電圧はこの回生電力により上昇する。この電圧がコンバータ１１からの出力電圧よりも高くなった場合には、コンバータ１１の整流素子(図示せず)に逆電圧がかかることになり、三相交流電源(商用電源)１からの電力供給は停止する。この直流母線９の電圧の上昇が、ある規定電圧まで達すると、充電電流指令の極性が反転し、充放電制御回路２３の制御によりこの電力が精密に二次電池２１に充電される。
【００１５】
一方、放電電流コントローラ４１は、放電電流指令値とその実際値(電流帰還信号)との差を例えば比例積分演算して放電制御指令値を出力する。力行運転時は、エレベータは電力供給を必要としており、この電力を二次電池２１からの放電と三相交流電源(商用電源)１からの供給の両方でまかなう。エレベータの所要電力を演算する所要電力演算回路２４の出力である所要電力から、三相交流電源(商用電源)１で足りない電力を二次電池２１から放電するために放電電流指令値に制御するようにする。これにより充放電制御回路２３の制御により電力が正確に二次電池２１から放電されて適切な母線電圧に落ち着き、エレベータに必要な電力を供給することができる。
【００１６】
このように、回生電力を二次電池に蓄積し電力を再利用することで省エネが実現される。
【００１７】
そしてこの種のエレベータでは、二次電池２１や、この二次電池２１の充放電を行う充放電回路２２、充放電制御回路２３および所要電力演算回路２４からなる充放電装置２００が正常に動作しているか否か定期的に点検する必要がある。そこで図１に示すように強制電源遮断指令装置５１、診断装置５２および通信装置５３を含む点検装置５６、および強制電源遮断装置５０が設けられている。また通信装置５３は通信回路５４を介して監視センター５５に接続されている。これは無線通信で行ってもよい。また、図３には点検装置５６での動作を説明するためのフローチャートを示す。
【００１８】
図３のフローチャートに従って二次電池２１および充放電装置２００の点検の処理動作を説明する。図１の診断装置５２は内部に予め点検日時データが記憶されたメモリ５２ａと時刻データを示すタイマ５２ｂとを備えていて、強制電源遮断指令装置５１は診断装置５２のタイマ５２ｂから得られた時刻データとメモリ５２ａから読み出した二次電池装置の点検日時データを比較する。予め設定された日時になると、強制電源遮断指令装置５１が指令を出力して強制電源遮断装置５０が動作すると(ステップＳ１１)、コンバータ１１への三相交流電源(商用電源)１の供給が絶たれる。
【００１９】
そこで充放電制御回路２３の制御により電力が二次電池２１から充放電回路２２によって放電され、適切な直流母線９の電圧をインバータ１５に供給させると共に、エレベータに呼びを２つ以上登録し(ステップＳ１２)、エレベータを往復運転させる。この呼び登録は現在登録中のもので行ってもよいし、あるいは診断装置５２から新たな呼び登録Ｒ(例えば点検専用の呼び登録)をコントローラ８に送るようにしてもよい。そして起動指令後、エレベータが異常無しで走行できたか否かを診断装置５２は判断する(ステップＳ１３)。判断は例えばコントローラ８から得られるエレベータの運転管理・制御信号ＭＣＳに基づいて行う。
【００２０】
判断結果がＮＯならば、すなわちエレベータの走行運転に異常があれば、充放電装置２００に異常有りと判断して(ステップＳ１４)、充放電装置異常情報を通信装置５３から通信回線５４を経由して監視センター５５に異常通報する(ステップＳ２３)。そして強制電源遮断指令装置５１は指令を止め、強制電源遮断装置５０の動作を元に戻し終了とし(ステップＳ３１)、点検装置５６の処理動作を終了する。
【００２１】
またステップＳ１３において判断結果がＹＥＳで、すなわち二次電池２１および充放電装置２００からなる二次電池装置の電力でエレベータの走行が可能ならば、所定時間の間、エレベータを走行させる。そして起動指令後、エレベータが異常無しの状態が繰り返し続き所定時間内走行できたか否かを診断装置５２は判断する(ステップＳ２１)。そして判断結果がＮＯならば、二次電池２１の異常と判断して(ステップＳ２２)、二次電池異常情報を通信装置５３から通信回線５４を経由して監視センター５５に異常通報する(ステップＳ２３)。そして強制電源遮断指令装置５１は指令を止め、強制電源遮断装置５０の動作を元に戻し終了とし(ステップＳ３１)、点検装置５６の処理動作を終了する。なお、ステップＳ２１の所定時間はパラメータ等で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、充電可能な二次電池装置を備えた各種エレベータに適用可能であり、特に離れた場所に点在して設置されたエレベータの二次電池装置の点検を一箇所で集中的に点検でき、さらにその他の二次電池装置を備えたシステム、プラント等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施の形態によるエレベータ用二次電池装置の点検装置を含むエレベータ制御システムの構成を示す図である。
【図２】図１の充放電制御回路の構成の一例を示す図である。
【図３】図１の点検装置での動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１  三相交流電源(商用電源)、２  電動機、３  巻上機、４  ロープ、５  かご、６  釣り合い錘、７  速度検出装置、８  コントローラ、１１  コンバータ、１２  電流検出装置、１３  インバータ制御回路、１４  ゲートドライブ回路、１５  インバータ、１６  回生抵抗、１７  回生抵抗制御回路、２１  二次電池、２２  充放電回路、２３  充放電制御回路、２４  所要電力演算回路、５０  強制電源遮断装置、５１  強制電源遮断指令装置、５２  診断装置、５２ａ  モメリ、５２ｂ  タイマ、５３  通信装置、５４  通信回線、５５  監視センター、５６  点検装置、２００  充放電装置。
【図１】
2005067775.tif 000003
【図２】
2005067775.tif 000004
【図３】
2005067775.tif 000005