(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用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、
上記可変電圧可変周波数の交流電力により駆動し、エレベータを運転する電動機とを有するエレベータの制御装置において、
上記コンバータからの直流電力、上記インバータからの回生電力が充電される電力蓄積装置と、
回生電力が常に充電できるよう余裕を設けて、充電目標値が、エレベータの運行が少ない深夜、早朝の時間帯は徐々に増加し、エレベータの運行が本格的に開始される時間の前は最も大きくなるように、電力需要がピークとなる時間帯の直前の午前の所定の期間は深夜、早朝の時間帯よりも大きく、電力需要がピークとなる時間帯には徐々に低く変化するように、電力需要がピークとなる時間帯以降は徐々に減少するようにした目標カーブと、蓄電を終了させる終了目標値及びこの終了目標値よりも低い値であって、蓄電動作を開始させる充電開始指令値とを設定する充電目標指示装置と、
上記コンバータと上記インバータとの間の母線に接続され、上記電力蓄積装置に対する目標カーブに基づき、上記電力蓄積装置に対する充放電を制御するとともに、上記電力蓄積装置の蓄電量が、上記終了目標値及び上記充電開始指令値の間にある時は回生電力による蓄電を行うよう、上記充電開始指令値以下となった場合には商用電源と回生電力とによる蓄電を行うよう上記電力蓄積装置に対する充放電を制御する充放電制御回路と
を有することを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
充電目標値は、少なくとも緊急時にエレベータを動かすことができる充電量である
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
【請求項３】
電力蓄積装置の充電量が充電目標値よりも少ない場合には、上記電力蓄積装置からの放電を停止する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータの制御装置。
【請求項４】
電力蓄積装置は、エレベータの停止時に商用電源からの供給電力が充電される
ことを特徴とする請求項３に記載のエレベータの制御装置。
【請求項５】
商用電源から電力蓄積装置に充電する場合には、上記商用電源の電流値が制限される
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力蓄積装置を利用したエレベータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエレベータの制御装置を図５に示す。この図５は、従来のエレベータの制御装置の構成を示す構成図である。この図５において、１は商用の交流電源（以下、商用電源とする）、２はインダクションモータ等の電動機、３は巻上機、４はロープ、５はエレベータのかご、６は釣合い錘である。この巻上機３を回転駆動させることにより、ロープ４の両端に接続されたエレベータのかご５と釣合い錘６とを昇降させることができ、かご５内の乗客を所定の階に運ぶことができる。
【０００３】
８はコントローラであり、エレベータの起動・停止を決定するとともに、その位置・速度指令を生成する。１１はコンバータであり、ダイオード等で構成される。このコンバータ１１は、商用電源１から供給された交流電力を整流して直流電力に変換する。１５はインバータであり、トランジスタやＩＧＢＴ等で構成される。このインバータ１５は、コンバータ１１で変換され得ら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。１６は回生抵抗であり、コンバータ１１とインバータ１５との間の母線に接続される。１７は回生抵抗制御回路であり、回生抵抗１６及び母線に接続される。
【０００４】
上述したエレベータの釣合い錘６は、かご５に適度な人数が乗車している時に、釣合うように設定されている。この適度な数としては、例えば、かご５の定員の半分等が挙げられる。この適度な人数が乗車しているかご５全体の荷重と釣合錘６とが釣合っている場合で、そのエレベータ（かご５）が走行する場合を考える。このエレベータが加速する時、エレベータは商用電源１から供給される電力を消費しながら速度を上げる。逆に減速時は、蓄積された運動エネルギーを電力に戻しながら減速する。この商用電源１から供給された電力を消費しながら速度を上げる運転を力行運転といい、また、運動エネルギーを電力に戻しながら減速する運転を回生運転という。
【０００５】
この回生運転による生じる電力は、回生抵抗１６及び回生抵抗制御回路１７により、熱エネルギーに変換され消費される。
７はエンコーダであり、巻上機３に設けられる。１２は電流検出装置であり、電動機２とインバータ１５との間に設けられる。１３はインバータ制御回路であり、エンコーダ７、コントローラ８、及び電流検出装置１２に接続される。１４はゲートドライブ回路であり、インバータ制御回路１３及びインバータ１５に接続される。
【０００６】
インバータ制御回路１３は、コントローラ８からの指令により、電流検出装置１２からの電流帰還と巻上機３に搭載されたエンコーダ７からの速度帰還とに基づき、電動機２を回転駆動させ、エレベータの位置・速度制御を実現する。また、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の出力電力・周波数を制御する。
従来のエレベータの制御装置は、電力需要の大小に関係なく常に商用電源１からの電力供給を受け、エレベータを運転していた。例えば、夏の暑い日の午後には電力の需要がピークとなり、その時間帯の電力消費量を削減することが求められているが、従来のエレベータ制御装置では電力ピーク時の電力使用量を削減することが充分行えなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のエレベータの制御装置では、エレベータの運転と同期して電力が消費されるため、電力需要のピーク時に電力の消費量を削減することができなかった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、例えば電力需要がピーク時において商用電源の電力消費量を低減することができるエレベータの制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるエレベータの制御装置は、商用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、上記可変電圧可変周波数の交流電力により駆動し、エレベータを運転する電動機とを有するエレベータの制御装置において、上記コンバータからの直流電力、上記インバータからの回生電力が充電される電力蓄積装置と、回生電力が常に充電できるよう余裕を設けて、充電目標値が、エレベータの運行が少ない深夜、早朝の時間帯は徐々に増加し、エレベータの運行が本格的に開始される時間の前は最も大きくなるように、電力需要がピークとなる時間帯の直前の午前の所定の期間は深夜、早朝の時間帯よりも大きく、電力需要がピークとなる時間帯には徐々に低く変化するように、電力需要がピークとなる時間帯以降は徐々に減少するようにした目標カーブと、蓄電を終了させる終了目標値及びこの終了目標値よりも低い値であって、蓄電動作を開始させる充電開始指令値とを設定する充電目標指示装置と、上記コンバータと上記インバータとの間の母線に接続され、上記電力蓄積装置に対する目標カーブに基づき、上記電力蓄積装置に対する充放電を制御するとともに、上記電力蓄積装置の蓄電量が、上記終了目標値及び上記充電開始指令値の間にある時は回生電力による蓄電を行うよう、上記充電開始指令値以下となった場合には商用電源と回生電力とによる蓄電を行うよう上記電力蓄積装置に対する充放電を制御する充放電制御回路とを有するものである。
【００１０】
さらに、本発明におけるエレベータの制御装置が有する充電目標値は、緊急時にエレベータを動かすことができる充電量を示すものであるものである。
【００１１】
また、本発明におけるエレベータの制御装置は、電力蓄積装置の充電量が充電目標値よりも少ない場合、電力蓄積装置からの放電を停止するものである。
【００１２】
さらに、本発明におけるエレベータの制御装置が有する電力蓄積装置は、エレベータの停止時に商用電源からの供給電力が充電されるものである。
【００１３】
また、本発明におけるエレベータの制御装置は、商用電源から電力蓄積装置に充電する場合、商用電源からの電流値が制限されるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明によるエレベータの制御装置の一実施形態を図１を用いて説明する。この図１は、本実施形態のエレベータの制御装置の構成を示す構成図である。この図１において、２０は充電目標指示装置であり、一般的なマイクロプロセッサとプログラムとで構成され、コントローラ８に接続される。この充電目標指示装置２０では、充電目標値が設定される。２１は電力蓄積装置であり、バッテリー等で構成される。
２２は充放電制御回路であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ等で構成される。この充放電制御回路２２は、充電目標指示装置２０、電力蓄積装置２１、及びコンバータ１１とインバータ１５との間の母線に接続される。
また、この充放電制御回路２２には、充電目標指示装置２０から出力された充電目標値が入力される。
【００１５】
なお、インバータ１５は、電動機２で生じた交流の回生電力を直流の回生電力に変換する動作も行う。
また、図１において、図５に示す従来例と同一又は相当の部分には同一符号を付してその説明を省略し、図５と相違する部分について説明した。
【００１６】
次に、充電目標指示装置２０に設定される充電目標値について、図２を用いて説明する。この図２は、充電目標指示装置２０に設定される電力蓄積装置２１の時間毎の充電目標値を示す折れ線グラフである。
この図２に示す充電目標値の例では、夜間（例えば０：００−６：００）電力を利用して電力蓄積装置２１に充電し、昼間（例えば１２：００−１８：００）には次第に蓄積した電力をエレベータの運行に用いて放電し、夕方（例えば１８：００−２４：００）には比較的電力蓄積装置２１の充電量を少なくし、エレベータ運行の殆ど行われない夜間での充電量を多くした電力蓄積装置２１の充電目標値を示す目標カーブである。このようにエレベータの運転が殆ど行われない時間帯（夜間）に充電を行い、しかも充電目標値を徐々に増加させるようにして、充電のための瞬間的な必要電力量を抑えるようにしているので充電のための電力使用料も低く抑えることができる。そして、本格的な運転が始まる時間の前（例えば午前６：００）には充電目標値が最も大きくなるようにして本格的な運転に充分応じられるよう充電するようにしている。
【００１７】
なお、エレベータが運転される時間帯に、電力蓄積装置２１にフルに充電されてしまうことは、エレベータの回生運転により生じる回生電力が電力蓄積装置２１に蓄積されず無駄に発熱消費され、省エネルギー・省電力という観点からすれば効率的な蓄電がなされているとは言いがたい。このため、電力蓄積装置２１には回生電力が常に充電される余裕を設けつつ、商用電力などから蓄電することが望ましい。例えば、充電目標値として２種類設定、即ち蓄電を終了させる終了目標値（第一の値）と、この終了目標値よりは低い値に設定され、蓄電量が少なくなると商用電源からの蓄電動作を開始する充電開始指令値（第二の値）とを設定し、蓄電量が上記二つの値の間にある時は回生電力による蓄電を行い、充電開始指令値以下となった場合に商用電源と回生電力とにより蓄電する様にすればよい。
また、エレベータがほとんど停止する夜の時間帯で充電目標値が最低に設定されている場合でも、停電等の緊急事態に備え、ある程度の充電量を持たせることが必要である。このように、ある程度の充電量を持たせることにより、地震や停電などの緊急事態が生じても、エレベータに閉じ込められる等の二次災害の発生を防ぐことができる。
【００１８】
次に、本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法について説明する。なお、説明を簡単にするため、商用電源１から電力蓄積装置２１への充電は、エレベータの停止時に行われるものとし、また、エレベータの運転は、基本的に電力蓄積装置２１からの電力供給によるものとする。
充放電制御回路２２は、エレベータの運転時、インバータ１５への出力電圧を制御し、インバータ１５への電力供給を行う。
【００１９】
なお、充放電制御回路２２は、電力蓄積装置２１からの出力電力に対する電流値及び電圧値を計測し制御しており、電力蓄積装置２１における電力の蓄積量及び使用量を常に把握している。
また、充放電制御回路２２は、エレベータの回生運転により回生電力が生じた場合にも、つまり、電力蓄積装置２１に回生電力を戻し蓄える場合にも、その回生電力の電流値及び電圧値を計測し制御しており、常に電力蓄積装置２１の充電量が把握される。
【００２０】
なお、電力蓄積装置２１の充電量が、充電目標指示装置２０に設定された所定の充電目標値以下になった場合、エレベータが力行運転する時の電力蓄積装置２１からインバータ１５への電力供給は一部制限され、商用電力１からの電力供給に代替される。なお、電力蓄積装置２１からの電力供給の制限は、一部でなく全部にしてもよく、その時、インバータ１５への電力供給は全て商用電力１から行われるものとなる。
また、電力蓄積装置２１の充電量が、充電目標指示装置２０に設定された所定の充電目標値以下になった場合、エレベータの停止時に商用電源１から電力蓄積装置２１に充電して、所定の充電目標値を達成するようにしてもよい。
【００２１】
また、電力使用のピーク期間の直前における充電目標値を大きく設定して、ピーク期間の直前には充分な量の電力を電力蓄積装置２１に確保することができ、またピーク期間にはこの充電目標値を小さく設定することにより、ピーク期間中にはその充分に蓄積された電力を用いてエレベータを運行、制御することができることから、ピーク期間における商用電力１の使用量を抑えることが可能となる。また、ピーク期間における充電目標値は時間とともに徐々に減少するようにした場合、電力蓄積装置からの電力放出も徐々に行われることになり、ピーク期間の初期において一挙に電力放出してしまう様なことを防止でき、安定的に電力供給できる。
なお、通常の場合、電力需要ピーク時間は１２時以降、特に１３時−１６時の間であり、例えば夏の暑い日の午後等は特にその電力需要のピークが際立ったものになっている。
【００２２】
このように、本実施形態のエレベータの制御装置は、電力蓄積装置２１に電力を蓄積し、この蓄積電力を用いてエレベータの運行を制御するようにしたことにより、エレベータの運行、制御に要する電力消費量を削減することができる。特に、電力需要ピーク時に商用電源の電力消費量を削減することが出来る。
また、本実施形態のエレベータの制御装置は、電力蓄積装置２１に回生電力を蓄積することにより、電力エネルギーの消費量削減を図ることができ、省エネ効果が得られる。
さらに、本実施形態のエレベータの制御装置は、電力蓄積装置に回生電力が充電されるよう充放電制御しており、回生電力の有効利用を図ることが出来る。
【００２３】
また、本実施形態のエレベータの制御装置は、充電目標指示装置２０に設定された充電目標値に基づく電力蓄積装置２１への充電により、夏場の昼の電力使用ピーク時における商用電力１の使用量を制限することができる。
さらに、本実施形態のエレベータの制御装置は、充電目標指示装置２０に設定された充電目標値に基づき、夜間電力を電力蓄積装置２１に充電し、昼の電力使用ピーク時に放電して商用電力１の使用量を制限することができるため、電力使用ピーク時の商用電力の使用量を低く抑えつつエレベータを運行、制御することができる。
【００２４】
近年、電力需要のピーク時に電力消費量を削減することは、発電設備の肥大化を抑止し、地球環境への負担を軽減することから、地球環境問題に関連して社会的にも要求されているところであり、このため、電力需要のピーク時の電力使用削減は重要な問題であり、本発明によるエレベータ制御装置の持つ意味は大きい。
【００２５】
なお、夜間の電力料金が、昼間の電力料金よりも安価に価格設定されていることから、電力蓄積装置２１の容量を充分に大きくし、１日のエレベータの消費電力量をすべて電力蓄積装置２１に蓄積された夜間電力で賄うという方法も考えられる。しかしながら、そのように電力蓄積装置２１を大容量にすることは、現在のところその設備費が高価なものとなってしまい、あまり現実的ではない。
ゆえに、電力蓄積装置２１の容量は、エレベータを運行するために要する電力料金、つまり運転費用と、電力蓄積装置２１そのものの費用、つまり製品費用の双方を勘案した上で、できるだけ安価になるものをエレベータの制御装置として設定しなければならない。
【００２６】
実施の形態２．
本発明によるエレベータの制御装置の他の実施形態について説明する。なお、本実施形態のエレベータの制御装置の構成は、図１に示す実施形態１のエレベータの制御装置の構成と同様であり、その説明を省略する。
次に、本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法について説明する。本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法は、充電目標指示装置２０に設定された充電目標値により、電力蓄積装置２１の充電量が制御されるとともに電力蓄積装置の充電状態に応じて充放電が制御されるものである。
【００２７】
まず、電力蓄積装置２１に蓄積された充電量が、所定の充電目標値以上である場合、充放電制御装置２２は、エレベータの力行運転時に必要な電力を電力蓄積装置２１から放電させて、エレベータを運行、制御する。また、エレベータの回生運転時に発生する回生電力を電力蓄積装置２１に充電して、力行運転時に放電された電力を補充する。
【００２８】
また、電力蓄積装置２１に蓄積された充電量が、所定の充電目標値未満である場合、充放電制御装置２２は、エレベータの力行運転時に必要な電力を商用電力１から供給させ、電力蓄積装置２１からの電力供給は停止する。そして、エレベータの回生運転時に発生する回生電力を電力蓄積装置２１に充電するよう制御する。
【００２９】
なお、商用電力１を直接に電力蓄積装置２１に充電し、その充電された電力をインバータ１５に出力するなどして使用することは、一般的に充放電効率の関係により、若干のロスが生じる。しかしながら、本実施形態におけるエレベータの制御装置では、従来は熱エネルギーに変換され消費されていたエレベータの回生電力を電力蓄積装置２１に充電し利用しているものであり、省エネ効果を重視したものである。
また、充電目標値の設定を、ピーク時は低めに、またピーク時以外の一般時は高めに設定し、一般時に回生電力を電力蓄積装置２１に充電し、ピーク時にはこの充電した回生電力を放電することにより、ピーク時の商用電力１の使用量を低減することが可能となる。
【００３０】
このように、エレベータの回生運転により発生した回生電力を電力蓄積装置２１に充電して、この充電された回生電力をエレベータの力行運転に利用するため、商用電力１の使用量の削減効果が得られる。特に、商用電力１の需要ピーク時における電力使用量を削減することができる。なお、電力蓄積装置２１に充電された回生電力は、エレベータの力行運転に要する電力を一部補完しても全部補完してもよい。また、エレベータの力行運転に要する電力を一部補完するような電力蓄積装置２１を有するエレベータの制御装置は、エレベータの運行に要するすべての電力を供給する電力蓄積装置２１を有するものよりも、電力蓄積装置２１を安価に構成することができる。
【００３１】
実施の形態３．
本発明によるエレベータの制御装置の他の実施形態について説明する。なお、本実施形態のエレベータの制御装置の構成は、図１に示す実施形態１のエレベータの制御装置の構成と同様であり、その説明を省略する。
次に、本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法について説明する。
【００３２】
まず、電力蓄積装置２１に充電された充電量が充電目標値以上の場合、充放電制御装置２２は、エレベータの力行運転時に電力蓄積装置２１から放電し、エレベータに電力供給する。また、エレベータの回生運転時に発生した回生電力は、電力蓄積装置２１に充電される。
また、電力蓄積装置２１に充電された充電量が充電目標値未満の場合、電力蓄積装置２１は、実施形態２に示されたエレベータの回生運転及び力行運転時の充放電制御が行われる。それに加え、本実施形態の電力蓄積装置２１は、電力蓄積装置２１に充電された充電量が充電目標値未満の場合、エレベータが停止すると、充放電制御装置２２の制御に基づき、商用電源１から充電される。
【００３３】
なお、商用電源１による充電は、充電目標値を満たすように実施される。
また、この電力蓄積装置２１への充電については、以下のように制御される。まず、商用電力１の使用ピーク期間の直前においては、電力蓄積装置２１の充電目標値を、ピーク期間に使用する電力量よりも多く設定する。また、該使用ピーク期間には、該使用ピーク期間の直前における充電目標値よりも低く設定する。そして、該使用ピーク期間は、主に電力蓄積装置２１からの電力供給により、エレベータは運転される。
【００３４】
また、上述のように、ピーク期間の充電目標値が低く設定されているため、エレベータの停止時に商用電力１からの充電を受けることも少なく制御することができるので、電力蓄積装置２１への充電をいつも適度に制御することができると共に、ピーク期間における商用電力１の使用量を低減することもできる。
なお、電力蓄積装置２１は種々の改良が進み、それとともに価格も下がってきてはいるが、昼間のエレベータの運行に要するすべての電力を電力蓄積装置２１から供給するほどに大容量の電力蓄積装置２１は、未だに高価なものであり、本実施形態のように、商用電力と電力蓄積装置との併用が現実的である。
【００３５】
このように、本実施形態のエレベータの制御装置は、所定の充電目標値に基づき充放電を行い、エレベータを運行することから、エレベータの制御装置に大容量の高価な電力蓄積装置２１を備える必要がなく、安価に構成することができる。
また、本実施形態のエレベータの制御装置は、エレベータの回生運転により生じる回生電力を電力蓄積装置２１に蓄電して利用することにより、省エネ効果が得られる。特に、商用電力１の需要ピーク期間における電力使用量を削減することができ、商用電力用発電設備の肥大化防止に貢献できる。
【００３６】
実施の形態４．
次に、本発明によるエレベータの制御装置の他の実施形態について説明する。なお、本実施形態のエレベータの制御装置の構成は、図１に示す実施形態１のエレベータの制御装置の構成と同様であり、その説明を省略する。
次に、本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法について説明する。
【００３７】
まず、電力蓄積装置２１に充電された充電量が充電目標値以上である場合、充放電制御装置２２は、エレベータの力行運転時に、電力蓄積装置２１からの放電を行い、電力蓄積装置２１に充電された電力を用いてエレベータを運転する。また、この場合、充放電制御装置２２は、エレベータの回生運転で発生する回生電力を電力蓄積装置２１に充電する。
また、電力蓄積装置２１に充電された充電量が充電目標値以下である場合、電力蓄積装置２１は、実施形態３に示されたエレベータの回生運転、力行運転時、及び停止時に対応する充放電制御が充放電制御装置２２によって行われる。
【００３８】
そして、電力蓄積装置２１に充電された充電量が所定の充電目標値以下で、しかもエレベータが停止している時には、商用電源１から電力蓄積装置２１に充電が行われるが、この時、充放電制御装置２２は、充電する電力に対して制限をもって充電してもよい。つまり、商用電源１から電力蓄積装置２１への充電は、商用電源１から供給される電力に対して、電流値や電圧値を制限した電力制限値をもって、例えば１ＫＷ以内になるように制御して、電力蓄積装置２１に充電する。
【００３９】
このような、供給電力に対する電力制限値をもって電力蓄積装置２１への充電を制御するのは、電力料金の料金体系を考慮したものである。一般に、電力料金の料金体系は、使用した電力量（ＫＷｈ）にのみ比例するものではなく、使用する最大電力（ＫＷ）にも比例する料金体系を併用するものとなっている。従って、電力の使用料を低減するためには、回生電力を蓄電し再利用することによる商用電源１からの電力使用量（ＫＷｈ）を低減する省エネのみならず、商用電源１を使用する際の最大電力（ＫＷ）をも制限する必要がある。
ゆえに、本実施形態のエレベータの制御装置のように、回生電力を蓄電し再利用することのほかに、商用電源１から供給される最大電力をも制限することにより、より安価にエレベータを運転することができるエレベータの制御装置を得ることができる。
【００４０】
実施の形態５．
本発明によるエレベータの制御装置の他の実施形態を図３を用いて説明する。この図３は、本実施形態のエレベータの制御装置の構成を示す構成図である。この図３において、３０は充電目標入力装置であり、パソコン等で形成されるものである。この充電目標入力装置３０は、本実施形態のエレベータの制御装置における電力蓄積装置２１又は充電目標指示装置２０に、充電目標値を入力する端末である。なお、本実施形態における充電目標入力装置３０には、充電目標値が時間や曜日や週や月や季節や年やエレベータの運転状況などと関連付けられ入力される。また、充電目標値は、複数の項目が組み合わされ、設定されてもよい。
【００４１】
３１は充電目標記憶手段であり、充電目標入力装置３０に接続される。この充電目標記憶手段３１には、充電目標入力装置３０で入力された充電目標値が記憶される。
３２は時計であり、現在時刻或いは現時点の暦に関する情報を出力する。
３３は充電量設定値抽出手段であり、充電目標記憶手段３１と時計３２とに接続される。この充電量設定値抽出手段３３は、時計３２から入力された時間や暦に関する情報をもとに、当該時間や暦に基づく充電目標値ＱC を充電目標記憶手段３１から抽出する。
【００４２】
３４は充放電電流検出器であり、いわゆる電流検出器である。この充放電電流検出器３４は、コンバータ１１−インバータ１５間の母線から充放電制御回路４１に流入・流出する電流を検出する。
３５は充電量演算手段であり、充放電電流検出器３４に接続される。この充電量演算手段３５は、充放電電流検出器３４で検出された電流値をもとに、電力蓄積装置２１に貯えられている電力量Ｑを計算するものである。つまり、充電量演算手段３５は、電力蓄積装置２１に流出入する電流値を積算することで、電力蓄積装置２１に貯えられている電力量Ｑを求めるものである。なお、電力量Ｑを求める方法は、電力蓄積装置２１に流出入する電流値を積算するものに限るものではない。
【００４３】
３６は充電量比較手段であり、充電量設定値抽出手段３３と充電量演算手段３５とに接続される。この充電量比較手段３６により、充電目標値ＱC と電力量Ｑとが比較される。
３７は秤であり、エレベータのかご５内の負荷、即ち乗客数を検出する。この秤３７による検出結果を、検出直後のエレベータの運転が、力行運転であるか回生運転であるか判断するための情報の一つとして用いる。
３８はエレベータ制御情報抽出手段であり、秤３７に接続される。このエレベータ制御情報抽出手段３８は、秤３７による検出結果であるかご５内の乗客数やエレベータの運転モード等のエレベータの制御情報を抽出する。なお、エレベータの運転モードとは、力行運転モード即ち電力蓄積装置２１からの放電が行われる運転モードか、回生運転モード即ち電力蓄積装置２１への充電が行われる運転モードか、エレベータが停止中であるかどうか、等を示すものである。
【００４４】
３９は充放電指令手段であり、充電量比較手段３６とエレベータ制御情報抽出手段３８とに接続される。この充放電指令手段３９は、充電目標値ＱCと電力量Ｑとの比較結果やエレベータの制御情報に基づき、電力蓄積装置２１に充電するか、電力蓄積装置２１から放電するかを判断、指令するものである。
なお、エレベータの制御情報に基づく充放電とは、かご５内の負荷及びかご５の運転方向に基づき充放電を制御するものであり、負荷が軽い状態での上昇運転若しくは負荷が重い状態での下降運転は回生運転であり、電力蓄積装置２１が充電される充電モードとなる。また、負荷が重い状態での上昇運転若しくは負荷が軽い状態での下降運転は力行運転であり、電力蓄積装置２１が放電する放電モードとなる。
【００４５】
４０は入出力部電圧検出器であり、充放電指令手段３９に接続されるものである。この入出力部電圧検出器４０は、充放電制御回路２２のコンバータ１１−インバータ１５側電圧値Ｖを検出する。この検出結果に基づき、電力蓄積装置２１への充電か、電力蓄積装置２１からの放電かを切り替えてもよい。
【００４６】
４１は充放電制御回路であり、充放電制御手段に相当する。この充放電制御回路４１は、充放電指令手段３９と入出力部電圧検出器４０とに接続される。また、この充放電制御回路４１は、充放電指令手段３９若しくは入出力部電圧検出器４０からの指令に基づき、コンバータ１１−インバータ１５間の直流主回路の電力を電力蓄積装置２１に充電したり、電力蓄積装置２１の電力を該直流主回路に放電したりするものである。なお、充放電制御回路４１は、入出力部電圧検出器４０で検出された電圧値Ｖを用いて、充電モード若しくは放電モードが適正であるか判断するようにしてもよい。この充放電制御回路４１によって行われる電圧値Ｖに基づく判断は、入出力部電圧検出器４０で検出される電圧値Ｖと、所定の電圧値ＶP との大小関係に基づくものである。しかしながら、充放電指令手段３９から出力された指令と、入出力部電圧検出器４０で検出された電圧値Ｖに基づく判断とが一致しない場合には、充放電指令手段３９から出力された指令を優先してもよい。
【００４７】
なお、基本的な充放電モードの内訳としては以下のようになる。まず、充電モードは、電力量Ｑに拘わらない回生運転時や、電圧値Ｖが電圧値ＶPを上回る場合や、電力量Ｑが充電目標値ＱC以下の場合でエレベータの停止時である。また、放電モードは、電力量Ｑに拘わらない力行運転時や、電圧値Ｖが電圧値ＶPを下回る場合である。なお、電力量Ｑが充電目標値ＱCを下回る場合で力行運転時や、電力量Ｑと充電目標値ＱCとが一緒の場合でエレベータの停止時には、充放電を行わなくてもよい。
上述のように、電力蓄積装置２１を用いた充電モードを実施して、この電力蓄積装置２１に充電された電力を用いて、エレベータを運行することにより、商用電源側から見たピーク電力の上昇を抑えることが可能となり、電力消費を抑制することができるようになる。
【００４８】
次に、本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法について、図４を用いて説明する。この図４は、本実施形態のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法を示すフローチャートである。
図４において、ステップ（以下、Ｓと称する）０１で充電量比較手段３６は、充電量演算手段３５で求められた電力蓄積装置２１の電力量Ｑが、充電量設定値抽出手段３３で求められた充電目標値ＱC を上回っているかどうか判断する。この電力量Ｑが充電目標値ＱC を上回っていない場合はＳ０２に、上回っている場合はＳ０３に進む。
【００４９】
Ｓ０２で充放電指令手段３９は、充放電制御回路４１による放電モードの実行を不許可とする。これは、電力蓄積装置２１に蓄積された電力量Ｑが所定の充電目標値ＱC 以下であるにもかかわらず、放電動作を行うことにより更なる電力量Ｑの減少を防ぐものであり、このように放電モードの実施を不許可、即ち放電の停止を命ずることにより、電力量Ｑが充電目標値ＱCを上回り易くするものである。なお、電力量Ｑが充電目標値ＱC を上回っていない場合でも、例外的に放電することがある。このＳ０２が終了するとＳ０３へ進む。
Ｓ０３では、エレベータが停止中であるかが確認される。エレベータが停止中である場合はＳ０４に、停止中でない場合はＳ０５に進む。
【００５０】
Ｓ０４では、エレベータの停止中に電力蓄積装置２１に充電されるその充電電流が、所定値ＩL 以下に制限される。このエレベータの停止中の電力蓄積装置２１への充電は、エレベータの回生運転による回生電力ではなく、商用電源１の電力が用いられる。しかし、エレベータの停止中にも拘わらず、常時充分な電力を供給する商用電源１を用いることは、多くの商用電力を消費することと共に、商用電源１のピーク電力の削減にも反することとなる。また、エレベータの停止中の商用電源１による充電は、電力蓄積装置２１の充電目標値ＱC に足りない分だけ充電すれば良く、緊急性も少ないことから、消費電力がむやみに増えないように、充電電流値を制限するものである。ゆえに、エレベータの停止中は、電力蓄積装置２１に充電されるその充電電流の電流値を制限し、商用電源１の消費電力量を抑え、しかも商用電源１のピーク電力の削減も図りながら、電力蓄積装置２１の充電も進めることができる。このＳ０４が終了するとＳ１０へ進む。
【００５１】
Ｓ０５では、コンバータ１１−インバータ１５間の母線電圧の電圧値Ｖが、所定の電圧値ＶCを上回るかどうか判断される。つまり、電圧値Ｖが電圧値ＶCよりも大きい場合、回生電力などにより母線電圧が高まった状態にあるため、電力蓄積装置２１に充電ができるように、充電モードが設定される。また、電圧値Ｖが電圧値ＶCよりも小さい場合、エレベータの駆動に要する電力が不足している状態にあるため、電力蓄積装置２１から直流主回路へ電力供給を行う。なお、電圧値Ｖと電圧値ＶCとが一致する場合、充電モードも放電モードも指定されない、停止モードになるものとする。電圧値Ｖが、電圧値ＶCを上回る場合はＳ０６へ、そうでない場合はＳ０７へ進む。
Ｓ０６では、充電モードが設定される。つまり、充放電制御回路４１が充電モードで作動できるように指示するものである。このＳ０６が終了するとＳ１０へ進む。
【００５２】
Ｓ０７では、放電モードが許可されているか判断する。この判断により、充電目標値ＱC まで充電されていない時に放電モードを実行してしまい、電力蓄積装置２１に充電された電力量Ｑがさらに減少させてしまうことを防ぐものである。したがって、放電モードは、その許可がある時のみしか放電できないようにするものである。放電モードが許可されている場合はＳ０８へ進み、放電モードが許可されていない場合はＳ０９へ進む。
Ｓ０８では、放電モードが設定される。つまり、充放電制御回路４１が放電モードで作動できるように指示するものである。このＳ０８が終了するとＳ１０へ進む。
【００５３】
Ｓ０９では、停止モードを設定される。つまり、充放電制御回路４１が充電モード或いは放電モードで動作しないことを指示するものである。このＳ０９が終了するとＳ１０へ進む。
Ｓ１０では、充放電制御回路４１が設定されたモードで作動する。つまり、充放電制御回路４１が設定されたモードで動作することを許可するものであり、充放電制御回路４１において、充電或いは放電の実行が可能となった時に、各々設定された運転モードで運転されるものである。
【００５４】
なお、充放電制御回路４１は、直流主回路或いは電力蓄積装置２１の電圧を監視し、これらの各構成要素から充電若しくは放電することが可能かどうかチェックする。
また、本実施形態におけるコンバータ１１に対する制御は、特に説明していない。これは該コンバータ１１がダイオードブリッジで形成されていることを想定したためであり、該コンバータ１１をトランジスタなどのスイッチング素子で形成されたと想定すれば、該コンバータ１１は制御可能に形成することができる。
このように、コンバータ１１が制御可能な場合には、コンバータ１１の出力側、即ち直流主回路の電圧値Ｖをコンバータ１１の制御によって上下させることにより、電力蓄積装置２１への充放電を実行することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
このように、本発明におけるエレベータの制御装置は、商用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、上記可変電圧可変周波数の交流電力により駆動し、エレベータを運転する電動機とを有するエレベータの制御装置において、上記コンバータからの直流電力、上記インバータからの回生電力が充電される電力蓄積装置と、回生電力が常に充電できるよう余裕を設けて、充電目標値が、エレベータの運行が少ない深夜、早朝の時間帯は徐々に増加し、エレベータの運行が本格的に開始される時間の前は最も大きくなるように、電力需要がピークとなる時間帯の直前の午前の所定の期間は深夜、早朝の時間帯よりも大きく、電力需要がピークとなる時間帯には徐々に低く変化するように、電力需要がピークとなる時間帯以降は徐々に減少するようにした目標カーブと、蓄電を終了させる終了目標値及びこの終了目標値よりも低い値であって、蓄電動作を開始させる充電開始指令値とを設定する充電目標指示装置と、上記コンバータと上記インバータとの間の母線に接続され、上記電力蓄積装置に対する目標カーブに基づき、上記電力蓄積装置に対する充放電を制御するとともに、上記電力蓄積装置の蓄電量が、上記終了目標値及び上記充電開始指令値の間にある時は回生電力による蓄電を行うよう、上記充電開始指令値以下となった場合には商用電源と回生電力とによる蓄電を行うよう上記電力蓄積装置に対する充放電を制御する充放電制御回路とを有するものであり、時間毎の充電目標値に基づき、電力蓄積装置に蓄積された電力が利用されるため、商用電源の電力消費量を低減させることができる。
【００５６】
また、本発明におけるエレベータの制御装置が有する充電目標値は、緊急時にエレベータを動かすことができる充電量を示すものであるものであり、この充電目標値に基づき電力蓄積装置に充電されることにより、緊急事態が生じてもエレベータに閉じ込められる等の二次災害の発生を防ぐことができる。
【００５７】
さらに、本発明におけるエレベータの制御装置が有する電力蓄積装置は、エレベータの停止時に商用電源から充電されるものであり、エレベータの運行の合間を利用して消費電力量が瞬間的に大きくなることを抑えながら充電でき、電力需要ピーク時の電力使用を抑制することが出来る。
【００５８】
また、本発明におけるエレベータの制御装置は、商用電源から電力蓄積装置に充電する場合、商用電源の電流値が制限されるため、使用する最大電力に比例する料金体系に基づく安価なエレベータ運転を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１のエレベータの制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】  充電目標指示装置２０に設定される電力蓄積装置２１の時間毎の充電目標値を示す折れ線グラフである。
【図３】  本発明の実施形態５のエレベータの制御装置の構成を示す構成図である。
【図４】  本発明の実施形態５のエレベータの制御装置によるエレベータの制御方法を示すフローチャートである。
【図５】  従来のエレベータの制御装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１  商用電源、２  電動機、３  巻上機、４  ロープ、５  エレベータのかご、６  釣合い錘、７  エンコーダ、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、２０  充電目標指示装置、２１  電力蓄積装置、２２  充放電制御回路、３０  充電目標入力装置、３１  充電目標記憶手段、３２  時計、３３  充電量設定値抽出手段、３４  充放電電流検出器、３５  充電量演算手段、３６  充電量比較手段、３７  秤、３８エレベータ制御情報抽出手段、３９  充放電指令手段、４０  入出力部電圧検出器、４１  充放電制御回路。
【図１】
0004409692.tif 000002
【図２】
0004409692.tif 000003
【図３】
0004409692.tif 000004
【図４】
0004409692.tif 000005
【図５】
0004409692.tif 000006