(57)【要約】【課題】バッテリの低温時の放電容量の不足と高温時のエネルギの浪費を防止する。【解決手段】バッテリ１５の温度、変換器冷却器１６の冷媒の温度、及び外気の温度をそれぞれ温度センサ２０〜２２により検出し、バッテリ温度が低温側の設定値より低くかつ冷媒温度がバッテリ温度より高い場合に冷媒ダクト１７の弁１８を開いて変換器冷却器１６からの冷媒によりバッテリ１５を暖めるとともに、バッテリ温度が高温側の設定値より高くかつ外気温度がバッテリ温度より低い場合にバッテリ１５に外気を送風するファン１９を駆動し、バッテリ１５の温度を低下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体電力変換器の電源に用いられるバッテリの温度制御装置において、該半導体電力変換器を冷媒の通流により冷却する冷却器と、冷却器からの暖められた冷媒をバッテリに通流させる冷媒ダクトと、冷媒ダクトに設けられた弁と、バッテリに外気を送風するファンと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、冷媒ダクトを通流する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、外気温度を検出する外気温度センサと、バッテリ温度が低温側の設定値より低くかつ冷媒温度がバッテリ温度より高い場合に弁を開いて冷媒をバッテリに導くとともに、バッテリ温度が高温側の設定値より高くかつ外気温度がバッテリ温度より低い場合にファンを駆動させる制御回路とを備えたことを特徴とするバッテリの温度制御装置。
【請求項２】
半導体電力変換器の電源に用いられるバッテリの温度制御装置において、半導体電力変換器を冷媒の通流により冷却する冷却器と、冷却器からの暖められた冷媒をバッテリに通流させる冷媒ダクトと、バッテリに外気を送風するファンと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、バッテリ温度が低温側の設定値より低い場合にファンの送風量を低減するとともに、バッテリ温度が高温側の設定値より高い場合にファンの送風量を増大させる制御回路とを備えたことを特徴とするバッテリの温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータ用等の半導体電力変換器の電源に用いられるバッテリの温度制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バッテリの性能を十分に引き出すには温度を適切な範囲に保つことが必要である。従来においては、バッテリの周辺に加熱装置を設け、バッテリの温度制御を行っている。この従来技術を特許文献１に示された例により説明する。
【０００３】
図３は特許文献１によるエレベータの停電時自動着床装置の構成を示し、１は電源、２は制御装置、３は主回路接触器、４はモータ、５はメインシーブ、６はエレベータかご、７はカウンタウエイト、８はバッテリ、９は救出運転装置、１０は救出運転接触器、１１は制御装置２と主回路接触器３とからなるエレベータ制御盤、１２はバッテリ８、救出運転装置９、救出運転接触器１０、温度センサ１３及び加熱器１４からなる停電時自動着床装置である。温度センサ１３は例えば２０℃以下でオン、２５℃以上でオフするように構成されている。又、抵抗体による加熱器１４はバッテリ８の近傍に配置され、温度センサ１３の接点がオンになると通電されてバッテリ８の周辺を加熱し、温度センサ１３の接点がオフとなると通電は遮断され、バッテリ８の周辺の加熱は停止される。なお、制御装置２及び救出運転装置９には、半導体電力変換器が設けられており、バッテリ８はその電源となる。
【０００４】
次に、動作について説明する。夏季やエレベータの起動頻度が高くてエレベータ機械室内の温度が例えば３５℃と高い場合は、温度センサ１３の接点はオフとなり、加熱器１４への通電は遮断されるので、バッテリ８の周辺温度は機械室内の温度とほぼ同等である。このとき、停電が発生すると、主回路接触器３がオフし、救出運転接触器１０がオンとなり、バッテリ８により救出運転装置９を介してモータ４が駆動され、エレベータかご６を最寄りの階に運転到着させ、乗客の救出を図る。従って、バッテリ８は放電するが、バッテリ８の周辺温度は３５℃程度なので、バッテリ８は正常に動作し、救出は順調に行われる。
【０００５】
又、冬季などの寒冷時、エレベータの機械室内の温度が例えば０℃と低い場合、温度センサ１３の接点はオンとなり、加熱器１４に通電され、バッテリ８の周辺は加熱される。バッテリ８の周辺温度が２５℃に達すると、温度センサ１３の接点はオフとなり、加熱器１４への通電は遮断される。この加熱と加熱停止とが繰り返され、バッテリ８の周辺温度は２０〜２５℃の間に保持される。従って、冬季などに機械室内の温度が低下してもバッテリ８の温度は適温に保持され、冬季に停電が発生しても、バッテリ８には良好な放電特性が得られ、救出運転は支障なく行われる。
【特許文献１】特開平５−３１９７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、従来のエレベータの停電時自動着床装置においては、冬季などの低温時においてバッテリ８を加熱器１４により加熱し、バッテリ８の放電容量の不足による救出運転の停止を防止していたが、逆にバッテリ８が過熱した場合、放電容量が増大し、エネルギを無駄に浪費することになった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、低温時のバッテリの容量不足を防止するとともに、高温時のバッテリのエネルギの浪費を防止することができるバッテリの温度制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１に係るバッテリの温度制御装置は、半導体電力変換器を冷媒の通流により冷却する冷却器と、冷却器からの暖められた冷媒をバッテリに通流させる冷媒ダクトと、冷媒ダクトに設けられた弁と、バッテリに外気を送風するファンと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、外気温度を検出する外気温度センサと、バッテリ温度が低温側の設定値より低くかつ冷媒温度がバッテリ温度より高い場合に弁を開いて冷媒をバッテリに導くとともに、バッテリ温度が高温側の設定値より高くかつ外気温度がバッテリ温度より低い場合にファンを駆動させる制御回路とを備えたものである。
【０００９】
請求項２に係るバッテリの温度制御装置は、半導体電力変換器を冷媒の通流により冷却する冷却器と、冷却器からの暖められた冷媒をバッテリに通流させる冷媒ダクトと、バッテリに外気を送風するファンと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、バッテリ温度が低温側の設定値より低い場合にファンの送風量を低減するとともに、バッテリ温度が高温側の設定値より高い場合にファンの送風量を増大させる制御回路とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、バッテリ温度が低温側の設定値より低くかつ冷媒温度がバッテリ温度より高い場合に弁を開いて冷媒をバッテリに導くので、バッテリ温度が上昇し、バッテリの容量不足を解消することができる。又、バッテリ温度が高温側の設定値より高くかつ外気温度がバッテリ温度より低い場合にファンにより外気をバッテリに送風するので、バッテリ温度を低減することができ、バッテリのエネルギの浪費を防止することができる。
【００１１】
請求項２によれば、ファンによりバッテリに外気を送風するとともに、バッテリ温度が低温側の設定値より低い場合に、ファンの送風量を低減しており、バッテリ温度が上昇し、バッテリの容量不足を解消することができる。又、バッテリ温度が高温側の設定値より高い場合にファンの送風量を増大させており、バッテリ温度を低減してバッテリのエネルギの浪費を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１によるエレベータ用バッテリの温度制御装置の構成を示し、１５は特許文献１に示されるようにエレベータ用半導体電力変換器の電源側に用いられる例えばバッテリ８のようなバッテリであり、半導体電力変換器はその動作時に損失を生じて発熱するので、空気等の冷媒により冷却する必要があり、変換器冷却器１６はそのために設けられている。変換器冷却器１６からの冷媒は半導体電力変換器を冷却したことにより暖められ、冷媒ダクト１７を介してバッテリ１５に通流される。冷媒ダクト１７には、冷媒の流量を制御する弁１８が設けられる。
【００１３】
１９はバッテリ１５に外気を送風するファンであり、２０はバッテリ１５の温度を検出するバッテリ温度センサ、２１は冷媒ダクト１７を通流する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ、２２は外気温度を検出する外気温度センサである。又、２３は制御回路であり、冷媒温度センサ２１からの冷媒温度検出信号Ｔｅ、バッテリ温度センサ２０からのバッテリ温度検出信号Ｔｂ、外気温度センサ２２からの外気温度検出信号Ｔａを入力され、弁１８及びファン１９に制御信号を出力する制御回路である。
【００１４】
次に、上記構成の動作を図２のフローチャートにより説明する。ステップＳ１ではバッテリ温度Ｔｂがバッテリ１５の低温側の設定値ＴＬより低いか否かを判定し、バッテリ温度Ｔｂが低温側の設定値ＴＬより低い場合にはステップＳ２へ進み、ステップＳ２では冷媒温度Ｔｅがバッテリ温度Ｔｂより高いか否かを判定し、高い場合にはステップＳ３に進んで弁１８を開き、変換器冷却器１６からの冷媒をバッテリ１５に通流させ、バッテリ１５を暖めてその容量不足を解消し、バッテリ１５を正常に動作させることができる。ステップＳ２で冷媒温度Ｔｅがバッテリ温度Ｔｂより高くない場合にはステップＳ４に進んで弁１８を閉じる。
【００１５】
ステップＳ１でバッテリ温度Ｔｂが低温側の設定値ＴＬより低くない場合にはステップＳ５で弁１８を閉じ、ステップＳ６に進んでバッテリ温度Ｔｂが高温側の設定値ＴＵより高いか否かを判定し、高い場合にはステップＳ７に進んで外気温度Ｔａがバッテリ温度Ｔｂより低いか否かを判定し、低い場合にはステップＳ８でファン１９をオン（駆動）する。この結果、バッテリ１５は冷却され、放電容量の増加によるエネルギの無駄使いは防止される。又、ステップＳ６でバッテリ温度Ｔｂが高温側の設定値ＴＵより高くない場合及びステップＳ７で外気温度Ｔａがバッテリ温度Ｔｂより低くない場合にはいずれもステップＳ９に進み、ファン１９をオフ（停止）する。
【００１６】
実施最良形態１においては、バッテリ温度Ｔｂが低温側の設定温度ＴＬより低くかつ冷媒温度Ｔｅがバッテリ温度Ｔｂより高い場合には弁１８を開いており、バッテリ１５は空気等の冷媒の通流により暖められ、バッテリ温度Ｔｂが上昇し、バッテリ１５の容量不足を解消し、バッテリ１５を正常に動作させることができる。又、バッテリ温度Ｔｂが高温側の設定値ＴＵより高くかつ外気温度Ｔａがバッテリ温度Ｔｂより低い場合にはファン１９を駆動させており、バッテリ１５に外気を送風するので、バッテリ１５を冷却することができ、放電容量の増大によるバッテリ１５のエネルギの浪費を防止することができる。なお、冷媒としては、空気の他に水等を用いることができる。
【００１７】
実施最良形態２
実施最良形態１においては、バッテリ温度Ｔｂが低温側の設定値ＴＬより低い場合に、冷媒温度Ｔｅがバッテリ温度Ｔｂより高いことを条件として弁１８を開き、冷媒によりバッテリ１５を暖めて、バッテリ１５の温度を上昇させるようにし、またバッテリ温度Ｔｂが高温側の設定値ＴＵより高い場合に、外気温度Ｔａがバッテリ温度Ｔｂより低いことを条件にしてファン１９を駆動させ、バッテリ１５の温度を下降させるようにしたが、実施最良形態２においては弁１９を設けずに、常時変換器冷却器１６から冷媒をバッテリ１５に通流させ、バッテリ温度Ｔｂが低温側の設定温度ＴＬより低い場合にはファン１９の送風量を低減してバッテリ温度Ｔｂを上昇させ、バッテリ温度Ｔｂが高温側の設定温度ＴＵより高い場合にはファン１９の送風量を増大させ、バッテリ温度Ｔｂを下降させるようにしている。効果は実施最良形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施形態１によるバッテリの温度制御装置の構成図である。
【図２】実施形態１によるバッテリの温度制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】特許文献１に示された従来のエレベータの停電時自動着床装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１９】
１５…バッテリ
１６…変換器冷却器
１７…冷媒ダクト
１８…弁
１９…ファン
２０…バッテリ温度センサ
２１…冷媒温度センサ
２２…外気温度センサ
２３…制御回路
【図１】
2005203210.tif 000003
【図２】
2005203210.tif 000004
【図３】
2005203210.tif 000005