(57)【要約】【課題】  各バッテリの残量を監視し、並列接続されたバッテリの数に応じて充電／放電電流を正確に配分し、常にすべてのバッテリを活用する手段を備えたエレベータシステムを提供する。【解決手段】  コンバータ１２の直流電力で充電される複数のバッテリユニット２０と、交流電力供給時はユニット２０を充電し交流電力遮断時はユニット２０からインバータ１６およびエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路２２〜２６と、ユニット２０の並列接続数を検出する手段と検出したバッテリユニット数に応じてユニット２０の平均充電電流／上限放電電流を演算する手段とバッテリ充電／放電回路で検出した各ユニット２０の既放電量／充電量に応じて各ユニットの充電電流／放電電流を平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュール２７とを備えたエレベータシステム。【選択図】        図１
2007290845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電力を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換し駆動モータを制御するインバータと、前記商用交流電力を整流して給電され前記インバータを制御する駆動制御回路とを備えた駆動システムにおいて、
互いに並列接続され前記コンバータの直流電力で充電される複数のバッテリユニットと、
それぞれの前記バッテリユニットに対応して設置され前記交流電力が供給されているときには前記バッテリユニットを充電し前記交流電力が遮断されたときには前記バッテリユニットから前記インバータおよび駆動制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路と、
それぞれの前記バッテリユニットに対応して設置されバッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、前記バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を前記平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールとを設け、
前記交流電力が遮断されたときに前記バッテリ充電／放電回路を通じて前記バッテリの直流電力を前記インバータおよび駆動制御回路に供給することを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
商用交流電力を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換しエレベータ駆動モータを制御するインバータと、前記商用交流電力を整流して給電され前記インバータを制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、
互いに並列接続され前記コンバータの直流電力で充電される複数のバッテリユニットが、前記交流電力が供給されているときには前記バッテリユニットを充電し前記交流電力が遮断されたときには前記バッテリユニットから前記インバータおよびエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路と、前記バッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、前記バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を前記平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールとを有し、
前記交流電力が遮断されたときに前記バッテリ充電／放電回路を通じて前記バッテリの直流電力を前記インバータおよびエレベータ制御回路に供給することを特徴とするエレベータシステム。
【請求項３】
商用交流電力を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換しエレベータ駆動モータを制御するインバータと、前記商用交流電力を整流して給電され前記インバータを制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、
互いに並列接続され前記コンバータの直流電力で充電される複数のバッテリユニットが、前記交流電力が供給されているときには前記バッテリユニットを充電し前記交流電力が遮断されたときには前記バッテリユニットから前記インバータおよびエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路を有し、
前記エレベータ制御回路が、それぞれの前記バッテリユニットに対応して設置されバッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、前記バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を前記平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールを有し、
前記交流電力が遮断されたときに前記バッテリ充電／放電回路を通じて前記バッテリの直流電力を前記インバータおよびエレベータ制御回路に供給することを特徴とするエレベータシステム。
【請求項４】
商用交流電力を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換しエレベータ駆動モータを制御するインバータと、前記商用交流電力を整流して給電され前記インバータを制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、
互いに並列接続され前記コンバータの直流電力で充電される複数のバッテリユニットを設け、
前記エレベータ制御回路が、それぞれの前記バッテリユニットに対応して設置され前記交流電力が供給されているときには前記バッテリユニットを充電し前記交流電力が遮断されたときには前記バッテリユニットから前記インバータおよびエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路と、それぞれの前記バッテリユニットに対応して設置されバッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、前記バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を前記平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールとを有し、
前記交流電力が遮断されたときに前記バッテリ充電／放電回路を通じて前記バッテリの直流電力を前記インバータおよびエレベータ制御回路に供給することを特徴とするエレベータシステム。
【請求項５】
商用交流電力を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換し駆動モータを制御するインバータと、前記商用交流電力を整流して給電され前記インバータを制御する駆動制御回路とを備えた駆動システムにおいて、互いに並列接続され、前記コンバータの直流電力で充電され、前記交流電力が遮断されたときに直流電力を前記インバータおよび駆動制御回路に供給するバッテリユニットであって、
それぞれの前記バッテリユニットが、前記交流電力が供給されているときには前記バッテリユニットを充電し前記交流電力が遮断されたときには前記バッテリユニットから前記インバータおよび駆動制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路と、前記バッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、前記バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を前記平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールとを有することを特徴とするバッテリユニット。
【請求項６】
商用交流電力を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換し駆動モータを制御するインバータと、前記商用交流電力を整流して給電され前記インバータを制御する駆動制御回路とを備えた駆動システムにおいて、互いに並列接続され、前記コンバータの直流電力で充電され、前記交流電力が遮断されたときに直流電力を前記インバータおよび駆動制御回路に供給するバッテリユニットであって、
それぞれの前記バッテリユニットが、前記交流電力が供給されているときには前記バッテリユニットを充電し前記交流電力が遮断されたときには前記バッテリユニットから前記インバータおよび駆動制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路を有し、
それぞれの前記バッテリユニットが、前記バッテリユニットに対応して設置されバッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、前記バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を前記平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールを有する前記駆動制御回路に接続して用いられることを特徴とするバッテリユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータシステムおよびバッテリユニットに係り、特に、ハイブリッドカーやエレベータのように駆動用モータを含む駆動システムにおいて、並列接続された複数のバッテリユニット間における充電量／放電量のばらつきを抑制する手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーで代表されるような駆動システムのために、バッテリ技術の発展に伴い、エネルギー密度が高く、急速充電可能なバッテリユニットが開発されてきた。
【０００３】
複数のバッテリユニットを直流部に並列接続し、停電などで交流電力が遮断されたときに、バッテリの電力を交流に変換し、乗りかごを駆動するエレベータシステムが提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
直列接続されたバッテリの電圧ばらつきを解消する手段を備えた安価で小型の電源装置も提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１５７２２８号公報  (第５、６頁  図１〜図３)
【特許文献２】特開２００３−１６４０６８号公報  (第４〜５頁  図１，図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、複数のバッテリユニットを直流部に並列接続した場合、すなわち、バッテリ同士を並列に接続した場合、個々の電力消費量のばらつき等による電圧差がバッテリ間に生じ、電圧の高いバッテリから電圧の低いバッテリに電流が流れ込み過充電となり、発火する恐れが生じる。
【０００７】
特許文献２の直列接続されたバッテリ間で電圧のばらつきを解消する手段は、並列接続したバッテリ間にそのまま適用しても、効果が少ない。
【０００８】
この問題を解消するために、充電量が多く電圧が高いバッテリから使用を開始し、電圧が同じになった電圧が低いバッテリを順次並列接続し、インバータおよび駆動制御回路で必要な電力を供給する方式も一応考えられる。
【０００９】
しかし、インバータおよび駆動制御回路で必要な電力を供給するには、少なくとも数個のバッテリを並列接続しなければならず、電圧が高いバッテリから使用を開始する方式では、十分に余裕を持った台数のバッテリを備えておく必要があり、余分なバッテリを設置する無駄があった。
【００１０】
本発明の課題は、各バッテリの残量を監視し、並列接続されたバッテリの数に応じて充電／放電電流を正確に配分し、常にすべてのバッテリを活用する手段を備えたエレベータシステムおよびバッテリユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、商用交流電力を直流に変換するコンバータと、コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換し駆動モータを制御するインバータと、商用交流電力を整流して給電されインバータを制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、互いに並列接続されコンバータの直流電力で充電される複数のバッテリユニットと、それぞれのバッテリユニットに対応して設置され交流電力が供給されているときにはバッテリユニットを充電し交流電力が遮断されたときにはバッテリユニットからインバータおよびエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路と、それぞれのバッテリユニットに対応して設置されバッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールとを設け、交流電力が遮断されたときにバッテリ充電／放電回路を通じてバッテリの直流電力をインバータおよびエレベータ制御回路に供給するエレベータシステムを提案する。
【００１２】
本発明は、また、商用交流電力を直流に変換するコンバータと、コンバータの直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換し駆動モータを制御するインバータと、商用交流電力を整流して給電されインバータを制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、互いに並列接続され、コンバータの直流電力で充電され、交流電力が遮断されたときに直流電力をインバータおよびエレベータ制御回路に供給するバッテリユニットであって、それぞれのバッテリユニットが、交流電力が供給されているときにはバッテリユニットを充電し交流電力が遮断されたときにはバッテリユニットからインバータおよびエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路と、バッテリユニットの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールとを有するバッテリユニットを提案する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バッテリ制御モジュールにより、各バッテリの残量を監視し、並列接続されたバッテリの数に応じて充電／放電電流を正確に配分し、常にすべてのバッテリを活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のバッテリユニットは、交流電力が供給されているときにはバッテリユニットを充電し交流電力が遮断されたときにはバッテリユニットからインバータおよび駆動制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路と、バッテリユニットの並列接続数を検出する手段と検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニットの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と前記バッテリ充電／放電回路の近傍で検出した各バッテリユニットの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニットの充電電流／放電電流を前記平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュールとを有する。
【００１５】
バッテリ制御モジュールは、エレベータ等の装置や機器を稼働するために必要な指令を受信し、入力された指令値をＰＷＭ制御やフィードバック回路等を経由し安定した電力を出力する。
【００１６】
エレベータ等の装置や機器に対し必要な電力を単体のバッテリユニットで供給できない場合は、複数台のバッテリユニットを並列接続する。
【００１７】
バッテリ制御モジュールは、接続された複数台のうちの１台を主バッテリ制御装置に設定する。主バッテリ制御モジュールは、エレベータ制御装置等から、必要な電流指令値を受信し、受信した電流指令値を複数台分に等分する。等分した電流指令値をそれぞれのユニットの電流指令値とする。
【００１８】
主以外のバッテリ制御モジュールは、受信した電流指令値をフィードバック回路などにより処理し、バッテリ充電／放電回路に出力する。
【００１９】
個々のバッテリユニットから出力された電流をエレベータシステム等の直流部で加算し、エレベータ等に必要な電力を供給する。
【００２０】
本システムは、バッテリとバッテリ充電／放電回路とバッテリ制御モジュールとを直列接続したユニットを並列接続しているので、各バッテリユニットの残量に差が生じた場合でも、他のバッテリユニットに影響を与えない。
【００２１】
バッテリ放電時、バッテリユニット間の消費電力のばらつきに起因して、主バッテリ制御モジュールから各バッテリ制御モジュールに送信される電流指令値に応じた出力が不可能能な場合は、各バッテリ制御モジュールの電流指令値を変更可能とする。変更後の各バッテリ制御装置からの出力電流の総和は一定となる。
【００２２】
バッテリ充電時、各バッテリ制御モジュールは、バッテリの消費電力や各バッテリの消費電力のばらつきに応じて電流リミッタを変更可能とする。各バッテリ制御モジュールには、バッテリの充電状態を監視する監視装置があり、各バッテリ制御モジュールの消費量に応じて、バッテリの充電リミッタを変更する。
【００２３】
充電量の少ないバッテリユニットでは、バッテリのリミッタを上げ、バッテリの充電が十分であるユニットの充電電流リミッタを下げ、バッテリユニット間のばらつきを無くすように制御する。
【００２４】
大容量のバッテリが必要とされる場合は、並列接続するユニット数を増やせばよいので、新たな大容量バッテリの開発が不要である。
【００２５】
各バッテリ制御モジュールにバッテリの残量を検知する装置およびバッテリの充放電リミッタを備えており、各バッテリの残量に応じて各バッテリ制御モジュールの充電リミッタを調整できる。したがって、バッテリ残量の少ないバッテリを積極的に充電し、エレベータ等の走行時に発生する電力を効率的に利用できる。また、バッテリ残量が少ないユニットを優先的に充電するので、バッテリを最適な状態に管理できる。
【００２６】
次に、図１〜図５を参照して、本発明によるエレベータシステムおよびバッテリユニットの実施例を説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明による複数のバッテリユニットを並列接続して装着したエレベータシステムの実施例１の系統構成を示すブロック図である。
【００２８】
実施例１は、商用交流電力１０を直流に変換するコンバータ１２と、平滑コンデンサ１４と、コンバータ１２の直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換しエレベータ駆動モータを制御するインバータ１６と、ここでは図示していないが商用交流電力１０を整流して給電されインバータ１６を制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、互いに並列接続されコンバータ１２の直流電力で充電される複数のバッテリユニット２０〜２０ｎが、交流電力１０が供給されているときにはバッテリユニット２０〜２０ｎを充電し交流電力１０が遮断されたときにはバッテリユニット２０からインバータおよびエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路２３〜２６と、バッテリユニット２０〜２０ｎの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニット２０〜２０ｎの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、バッテリ充電／放電回路２３〜２６の近傍でホール素子２４により検出した各バッテリユニット２０の既放電量／充電量に応じて各バッテリユニット２０の充電電流／放電電流を平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュール２７とを有し、交流電力１０が遮断されたときにバッテリ充電／放電回路２３〜２６を通じてバッテリ２０〜２０ｎの直流電力をインバータ１６および図示しないエレベータ制御回路に供給するエレベータシステムである。
【００２９】
本実施例１においては、バッテリユニット２０と、バッテリ充電／放電回路２３〜２６と、バッテリ制御モジュール２７とが、一体化されたバッテリユニットとして形成され、取り引きされ、エレベータシステムで交流電力１０が遮断されたときに必要となる直流電力に応じて互いに並列接続されて、コンバータ１２とインバータ１６との間に並列に装着される。
【００３０】
図２は、図１のエレベータシステムにおけるバッテリ制御モジュール２７の内部構成の一例を示すブロック図である。
【００３１】
図１のバッテリ制御モジュール２７は、スイッチ２と、バッテリ監視制御手段２Ａと、電流リミッタ２Ｂと、ＩＧＢＴ駆動信号を出力するパルス幅変調器ＰＷＭなどを含んでおり、特に、並列接続されたバッテリ数ｎに応じて、基本的にバッテリ電流ｍをｎ分割したバッテリ充電／放電電流信号を各バッテリユニットに出力する機能を備えている。
【００３２】
バッテリ制御モジュール２７は、端子ｂから取り込んだ中間段電圧Ｖ＊が中間段電圧指令Ｖと一致するよう制御する電圧制御ループを基本としている。制御応答性を更に改善するため、電流マイナーループも備えている。
【００３３】
バッテリ制御モジュール２７は、スイッチ２を切り換え、主バッテリ制御モジュール２０を決める。主バッテリ制御モジュール２０は、外部から電流指令値ｍを受信し、受信した電流指令値ｍを接続台数分ｎに等分する。等分した指令値ｍ／ｎをバッテリ電流信号として、他のバッテリ制御モジュール２７に送信する。  他のバッテリ制御モジュール２０１〜２０ｎは、受信した電流指令値に対応した電流を出力する。バッテリにばらつきがある場合は、各バッテリ制御モジュール２７のバッテリ監視制御手段２Ａが、当該バッテリの電圧，電流に応じた指令値に変更する。
【００３４】
バッテリ制御モジュール２７は、ＩＧＢＴ駆動信号により、エレベータ側の電流指令に応じてチョッパ回路２５を調整する。出力電流および電圧値をホール素子２４などによりモニタし、取り込む。出力電流は、エレベータシステム内の同じ電線に出力し、複数台のバッテリユニットからの電流を重畳して印可する。
【００３５】
図３は、図１のエレベータシステムにおける放電電流制御手順を示すフローチャートである。すなわち、バッテリの充電量にばらつきが生じた場合のバッテリ監視制御手段１の制御方法を示すフローチャートである。
【００３６】
バッテリ制御モジュール２７内のバッテリ監視制御手段２Ａは、ステップ３で、バッテリ間の残量差を監視する。バッテリ残量に差が無い場合、ステップ３Ａで、全電流指令値Ｉ*を台数ｎ台で等分した電流指令値Ｉ*×１／ｎを設定する。
【００３７】
バッテリ監視制御手段２Ａは、バッテリ残量に差が生じた場合、ステップ３Ｂで、電流指令値Ｉ*×１／ｎを解除する。ステップ３Ｃで、全バッテリの容量と各バッテリの残量との比率に応じた割合Ｃ＝[(単体台バッテリ残量Ｂ)／(全台バッテリ容量Ａ)]から各バッテリの出力電流値Ｉ*×Ｃを決定する。
【００３８】
ステップ３Ｅで、全出力電力の和が、指令値と一致するか否かを判定し、電流指令値に不足が生じた場合は、ステップ３Ｃに戻り、電流を決定し直す。
【００３９】
図４は、図１のエレベータシステムにおける充電電流制御手順を示すフローチャートである。すなわち、バッテリ充電時にバッテリ残量に差が生じた場合の充電リミッタ値２Ｂの変更方法を示すフローチャートである。
【００４０】
バッテリ制御モジュール２７内のバッテリ監視制御手段２Ａは、ステップ４で、バッテリ残量を監視し、バッテリ残量に差が無ければ、ステップ４Ａで、全バッテリの全残量を計測し、全残量に応じたバッテリ充電リミッタを基準リミッタＤとして設定する。
【００４１】
ステップ４で、バッテリ残量に差が生じた場合、ステップ４Ｂで、各バッテリに均一なリミッタを解除し、バッテリの全残量を計測し、全残量に応じた新たなバッテリ充電リミッタを基準リミッタＤとして設定する。バッテリ基準リミッタＤは、バッテリの残量に応じて大きさを変更する。
【００４２】
バッテリ監視制御手段２Ａは、ステップ４Ｃで、全バッテリ残量と各バッテリ残量との割合Ｅ＝１−[(単体台バッテリ残量Ｂ)／(全台バッテリ容量Ａ)]に応じて、各バッテリの充電リミッタＤ×Ｅを決定する。ステップ４Ｅで、基準リミッタＤよりもバッテリ残量の基準リミッタが高ければ、ステップ４Ｂに戻り、充電効率を上げる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、商用交流電力１０を直流に変換するコンバータ１２と、平滑コンデンサ１４と、コンバータ１２の直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換しエレベータ駆動モータ１８を制御するインバータ１６と、ここでは図示していないが商用交流電力１０を整流して給電されインバータ１６を制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、互いに並列接続されコンバータ１２の直流電力で充電される複数のバッテリユニット２０〜２０ｎが、交流電力１０が供給されているときにはバッテリユニット２０〜２０ｎを充電し交流電力１０が遮断されたときにはバッテリユニット２０〜２０ｎからインバータ１６および図示しないエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路２３〜２６を有し、図示しないエレベータ制御回路が、それぞれのバッテリユニット２０〜２０ｎに対応して設置されバッテリユニット２０〜２０ｎの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニット２０〜２０ｎの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、バッテリ充電／放電回路の近傍でホール素子により検出した各バッテリユニット２０〜２０ｎの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニット２０の充電電流／放電電流を平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュール２７を有し、交流電力１０が遮断されたときにバッテリ充電／放電回路２３〜２６を通じてバッテリ２０の直流電力をインバータ１６および図示しないエレベータ制御回路に供給するエレベータシステムである。
【００４４】
本実施例２においては、バッテリ充電／放電回路２３〜２６をそれぞれのバッテリユニット２０に搭載し、バッテリ制御モジュール２７をエレベータ制御回路側にまとめて設置するので、実施例１と比較して、それぞれのバッテリユニット２０側の製造コストが安くなる。
【００４５】
なお、実施例１のバッテリユニットも、主バッテリユニット２０ではない識別番号にすれば、本実施例２のバッテリユニットとして使用できる。
【実施例３】
【００４６】
実施例３は、商用交流電力１０を直流に変換するコンバータ１２と、平滑コンデンサ１４と、コンバータ１２の直流電力を可変電圧および可変周波数の交流に変換しエレベータ駆動モータを制御するインバータ１６と、ここでは図示していないが商用交流電力１０を整流して給電されインバータ１２を制御するエレベータ制御回路とを備えたエレベータシステムにおいて、互いに並列接続されコンバータ１２の直流電力で充電される複数のバッテリユニット２０〜２０ｎを設け、エレベータ制御回路が、それぞれのバッテリユニット２０に対応して設置され交流電力１０が供給されているときにはバッテリユニット２０〜２０ｎを充電し交流電力１０が遮断されたときにはバッテリユニット２０〜２０ｎからインバータ１６および図示しないエレベータ制御回路に直流を供給するバッテリ充電／放電回路２３〜２６と、それぞれのバッテリユニット２０に対応して設置されバッテリユニット２０〜２０ｎの並列接続数を検出する手段と、検出したバッテリユニット数に応じてバッテリユニット２０〜２０ｎの平均充電電流／上限放電電流を演算する手段と、バッテリ充電／放電回路２３〜２６の近傍でホール素子２４により検出した各バッテリユニット２０〜２０ｎの既放電量／充電量に応じて各バッテリユニット２０〜２０ｎの充電電流／放電電流を平均充電電流／上限放電電流から修正し設定する手段とを含むバッテリ制御モジュール２７とを有し、交流電力１０が遮断されたときにバッテリ充電／放電回路２３〜２６を通じてバッテリの直流電力をインバータ１６および図示しないエレベータ制御回路に供給するエレベータシステムである。
【００４７】
本実施例３においては、すべてのバッテリユニット２０〜２０ｎに対応する数のバッテリ充電／放電回路２３〜２６およびバッテリ制御モジュール２７をエレベータ制御回路側にまとめて設置するので、既存のバッテリユニット２０〜２０ｎをそのまま接続でき、バッテリユニットの製造／メンテナンスのコストは従来と同じである。
【００４８】
エレベータ制御回路側で、バッテリ充電／放電回路２３〜２６およびバッテリ制御モジュール２７を集中的にメンテナンスすればよいから、エレベータ制御回路とともに管理できる。
【００４９】
図５は、実施例１，２，３のバッテリユニットにおける演算／設定機能などの振り分け状況を比較して示す図表である。
【００５０】
実施例１のバッテリユニットでは、バッテリ制御モジュール２７と、コンデンサ２２，直流リアクトル２３，電流センサ(ホール素子）２４，チョッパ回路２５，平滑コンデンサ２６を含むバッテリ充電／放電回路と、バッテリセル２１とが、ユニットとして一体化されている。
【００５１】
実施例２のバッテリユニットでは、バッテリ制御モジュール２７が、本体側、すなわち、図示しないエレベータ制御回路側に設置されている。したがって、バッテリ充電／放電回路と、バッテリセル２１とが、ユニットとして一体化されている。
【００５２】
実施例３のバッテリユニットでは、バッテリ制御モジュール２７とバッテリ充電／放電回路が、本体側、すなわち、図示しないエレベータ制御回路側に設置されている。したがって、バッテリセル２１のみが、ユニットとして一体化されている。実施例３のバッテリユニットは、既存のバッテリユニットそのものなので、既存のバッテリユニットを従来通り使用でき、選択できる機種が豊富である。また、バッテリ制御モジュール２７とバッテリ充電／放電回路が本体側に設置されており、エレベータ制御回路と一緒にメンテナンスすればよい。
【００５３】
本バッテリ制御装置は、個々のバッテリの充電量に関係無く電力を供給でき、バッテリのばらつき等による性能の影響が少なく、見かけ上個々のバッテリユニットを単純な二次電池として利用可能なので、電池を使用するあらゆる分野に応用できる。ここではエレベータシステムに適用した実施例を説明したが、本発明は、ハイブリッドカーのように駆動用モータを含む種々の駆動システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による複数のバッテリユニットを並列接続して装着したエレベータシステムの実施例１の系統構成を示すブロック図である。
【図２】図１のエレベータシステムにおけるバッテリ制御モジュール２７の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１のエレベータシステムにおける放電電流制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図１のエレベータシステムにおける充電電流制御手順を示すフローチャートである。
【図５】実施例１，２，３のバッテリユニットにおける演算／設定機能などの振り分け状況を比較して示す図表である。
【符号の説明】
【００５５】
２  切り換えスイッチ
２Ａ  バッテリ監視制御手段
２Ｂ  電流リミッタ
２Ｃ  電流指令変換手段
１０  商用交流電力
１２  コンバータ
１４  平滑コンデンサ
１６  インバータ
１８  モータ
２０  主バッテリユニット
２０ｎ  第ｎバッテリユニット
２１  バッテリセル
２２  コンデンサ
２３  直流リアクトル
２４  電流センサ(ホール素子）
２５  チョッパ回路
２６  平滑コンデンサ
２７  バッテリ制御モジュール
【図１】
2007290845.tif 000003
【図２】
2007290845.tif 000004
【図３】
2007290845.tif 000005
【図４】
2007290845.tif 000006
【図５】
2007290845.tif 000007