(57)【要約】【課題】非接触給電によって得られた電力をバッテリに蓄えて運転するエレベータにおいて、回生運転時に得られる電力とバッテリの電力を有効利用して効率的な運転を行う。【解決手段】非接触給電方式のエレベータにおいて、制御装置１８には、回生運転が連続する時間帯を予測する回生運転予測部３１と、この予測された時間帯になったとき、バッテリ１９の電力を予め設定された値まで放電し、２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先へバッテリ１９の電力を送る充放電制御部３１とが備えられる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路内に設置された１次側非接触給電装置と、
上記昇降路内を乗りかごと共に昇降動作するカウンタウエイトに設置され、上記１次側非接触給電装置から非接触で電力を受ける２次側非接触給電装置と、
この２次側非接触給電装置で受けた電力を蓄えるバッテリと、
回生運転が連続する時間帯を予測する回生運転予測手段と、
この回生運転予測手段によって予測された時間帯になったとき、上記バッテリの電力を予め設定された値まで放電し、上記２次側非接触給電装置から上記１次側非接触給電装置を通じて所定の給電先へ上記バッテリの電力を送る充放電制御手段と
を具備したことを特徴とするエレベータ。
【請求項２】
上記時間帯に発生する回生電力を検出する回生電力検出手段を備え、
上記充放電制御手段は、
上記回生電力検出手段によって検出された電力が予め設定された値以下であった場合に上記バッテリの放電を制限あるいは停止制御することを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【請求項３】
上記所定の給電先は、客先電源であることを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【請求項４】
上記所定の給電先は、回生運転にない他号機であることを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【請求項５】
上記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段を備え、
上記充放電制御手段は、
停電時の救出運転後に上記バッテリ残量検出手段によって一定値以上の残量が検出されている場合には、上記バッテリの電力を放電して上記２次側非接触給電装置から上記１次側非接触給電装置を通じて上記所定の給電先へ送ることを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【請求項６】
上記充放電制御手段は、
急速放電の必要性を判断し、急速放電の必要がある場合に上記２次側非接触給電装置の給電効率を上げて駆動することを特徴とする請求項５記載のエレベータ。
【請求項７】
現在の運転モードを判断する運転モード判断手段と、
上記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段とを備え、
上記充放電制御手段は、
上記運転モード判断手段によって回生運転が連続していると判断され、かつ、上記バッテリ残量検出手段によって一定値以上の残量が検出されている場合には、あるいは、上記運転モード検出手段によって運転停止あるいは力行運転回生運転が連続していると判断され、かつ、上記バッテリ残量検出手段によって一定値以上の残量が検出されている場合には、上記バッテリの電力を放電して上記２次側非接触給電装置から上記１次側非接触給電装置を通じて上記所定の給電先へ送ることを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【請求項８】
運転前に回生電力を予測する回生電力予測手段と、
上記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段とを備え、
上記充放電制御手段は、
上記バッテリ残量検出手段によって検出された上記バッテリの残量に基づいて上記回生電力予測手段によって予測された回生電力を上記バッテリに蓄えられないと判断した場合に運転前に上記バッテリの電力を放電することを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【請求項９】
運転前に回生電力を予測する回生電力予測手段と、
上記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段と、
上記バッテリ残量検出手段によって検出された上記バッテリの残量に基づいて上記回生電力予測手段によって予測された回生電力を上記バッテリに蓄えられないと判断した場合に運転速度と積載荷重を制限して運転する運転制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【請求項１０】
上記バッテリの放電効率が一定値以下に低下している場合に異常を発報する異常発報手段を備え、
上記充放電制御手段は、
上記異常発報手段による異常発報に伴い、上記２次側非接触給電装置の給電効率を上げて駆動することを特徴とする請求項１記載のエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、カウンタウエイトに受電装置を備え、昇降路内に設置された非接触給電装置から電力を非接触で受けるエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触給電方式を適用したエレベータが普及している。特に、カウンタウエイトに受電装置を備え、昇降路内に設置された非接触給電装置から電力を非接触で受けて動作するエレベータがある。
【０００３】
この種のエレベータでは、カウンタウエイトにバッテリとモータを備えており、通常時はバッテリに蓄えられた電力でモータを駆動して運転動作する。そして、給電時は昇降路内に設置された給電装置とカウンタウエイトに設置された受電装置とを対向させ、非接触給電装置から非接触で電力を受け、これをバッテリに蓄えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６３５３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２４９２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、乗りかごが昇降路の下方向に動く場合に、そのときの乗りかごの荷重がカウンタウエイトより重ければ、バランス方向に動くため、モータが発電機として機能することになり、電力が生じる。同様に、乗りかごが上方向に動く場合に、そのときの乗りかごの荷重がカウンタウエイトより軽ければ、バランス方向に動くため、電動機が発電機として機能して電力が生じる。
【０００６】
このように、バランス方向に動くことにより動力を必要とせずに乗りかごを運転することを「回生運転」と呼び、そのときに発生する電力を「回生電力」と呼ぶ。また、その逆に、モータの動力を必要する運転のことを「力行運転」と呼ぶ。
【０００７】
上述した非接触給電方式のエレベータでは、回生電力が発生すると、その電力をバッテリに蓄えるようにしている。ところが、バッテリが一杯で蓄えることができない場合には、抵抗等で無駄に消費されていた。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、非接触給電によって得られた電力をバッテリに蓄えて運転するエレベータにおいて、回生運転時に得られる電力とバッテリの電力を有効利用して効率的な運転を行うことのできるエレベータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態に係るエレベータは、昇降路内に設置された１次側非接触給電装置と、上記昇降路内を乗りかごと共に昇降動作するカウンタウエイトに設置され、上記１次側非接触給電装置から非接触で電力を受ける２次側非接触給電装置と、この２次側非接触給電装置で受けた電力を蓄えるバッテリと、回生運転が連続する時間帯を予測する回生運転予測手段と、この回生運転予測手段によって予測された時間帯になったとき、上記バッテリの電力を予め設定された値まで放電し、上記２次側非接触給電装置から上記１次側非接触給電装置を通じて所定の給電先へ上記バッテリの電力を送る充放電制御手段とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は第１の実施形態に係るエレベータの構成を示す図である。
【図２】図２は同実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は同実施形態におけるエレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は第２の実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は同実施形態におけるエレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は第３の実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は同実施形態におけるエレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は第４の実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】図９は同実施形態におけるエレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は第５の実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は同実施形態におけるエレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は第６の実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は同実施形態におけるエレベータの制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るエレベータの構成を示す図であり、２：１ローピンク形式のエレベータの構成が示されている。
【００１３】
昇降路１０の中に乗りかご１１とカウンタウエイト（吊り合い錘）１２が設けられており、それぞれに図示せぬガイドレールに昇降動作可能に支持されている。乗りかご１１は、かご下にシーブ１４を有しており、そのシーブ１４の下側に一端が昇降路頂上部に固定されたロープ１３が架設されている。
【００１４】
このロープ１３は、昇降路頂上部に設けられたシーブ１５を介してカウンタウエイト１２に設けられたトラクションシーブ１６に巻回され、その他端部を昇降路頂上部に固定している。これにより、乗りかご１１とカウンタウエイト１２を２：１ローピンク形式で支持している。
【００１５】
また、カウンタウエイト１２には、モータ１７、制御装置１８、バッテリ１９が搭載されている。モータ１７は、乗りかご１１とカウンタウエイト１２を昇降動作させるための駆動装置である。このモータ１７の回転軸に取り付けられたトラクションシーブ１６が回転することで、トラクションシーブ１６に巻回されたロープ１３を介して乗りかご１１とカウンタウエイト１２がつるべ式に昇降動作する。
【００１６】
制御装置１８は、モータ１７の駆動制御を含むエレベータ全体の制御を行う。なお、この制御装置１８の機能構成については、後に図２を参照して説明する。バッテリ１９は、エレベータの駆動に必要な電力を蓄える。
【００１７】
また、本実施形態において、昇降路１０にはカウンタウエイト１２に非接触で所要の電力を供給するための給電システム２０が設けられている。
【００１８】
この給電システム２０は、客先電源である三相交流電源２１に接続された複数の電源装置２２−１，２２−２，…２２−ｎと、これらの電源装置２２−１，２２−２，…２２−ｎに接続された１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎとからなる。
【００１９】
電源装置２２−１，２２−２，…２２−ｎは、建物の各階に対応して設けられており、それぞれに三相交流電源２１から供給される電力をエレベータの駆動に必要な電力に変換する。
【００２０】
１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎは、乗りかご１１が各階で停止しているときのカウンタウエイト１２の位置に合わせて昇降路１０内に配設されている。これらの１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎは、カウンタウエイト１２に設けられた２次側非接触給電装置２４と対向したときに非接触で給電を行う。
【００２１】
なお、非接触給電の方式としては、例えば電磁誘導方式が用いられる。「電磁誘導方式」は、２つの隣接するコイルの一方（給電側コイル）に電流を流したときに発生する磁束を媒介として他方のコイル（受電側コイル）に送電する方式である。この他に、電流を電磁波に変換し、アンテナを介して送電する「電波方式」や、電磁界の共鳴現象を利用した「電磁界共鳴方式」などがあるが、本発明ではこれらの方式に特に限定されるものではない。
【００２２】
また、図１の例では、各階に１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎが設置されているが、その個数は任意であり、例えば最上階と最下階にだけ設置しておくことでも良い。
【００２３】
また、モータ１７の回転軸にパルスジェネレータ２５が設けられている。パルスジェネレータ２５は、モータ１７の回転を検出し、１回転に数百回のパルス信号を出力する。制御装置１８は、このパルス信号をカウントすることで、現在の乗りかご１１の位置を把握する。
【００２４】
一方、乗りかご１１の底部には、積載荷重を検出するための荷重センサ２６が設けられている。この荷重センサ２６によって検出された積載荷重を示す信号は、図示せぬ伝送ケーブルを介して制御装置１８に与えられる。
【００２５】
このような構成において、カウンタウエイト１２に搭載されたバッテリ１９から電力を得ることで、モータ１７を駆動して乗りかご１１とカウンタウエイト１２を運転動作させる。また、通常、カウンタウエイト１２に設けられた２次側非接触給電装置２４は受電装置として機能し、乗りかご１１が各階で停止したときに、１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎの中で２次側非接触給電装置２４と対向した給電装置から非接触で電力を受け、その電力をエレベータの駆動電力としてバッテリ１９に蓄える。
【００２６】
ここで、１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎは、カウンタウエイト１２側の２次側非接触給電装置２４と精度良く向かい合っていないと給電できない。また、１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎや２次側非接触給電装置２４に何らかの異常が発生すると、著しく給電効率が低下してバッテリ不足となり、エレベータを正常に運転できなくなる。
【００２７】
図２は第１の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の機能構成を示すブロック図である。なお、図２では、各階の乗場に設置された１次側非接触給電装置２３−１，２３−２，…２３−ｎを代表して任意の階に設置された１次側非接触給電装置に符号２３を付して説明する。
【００２８】
また、３０はモータ１７の駆動装置として用いられるインバータ装置である。このインバータ装置３０は、図１では図示を省略しているが、実際にはモータ１７と共にカウンタウエイト１２に設けられている。
【００２９】
図１に示したように、カウンタウエイト１２には２次側非接触給電装置２４が設置されている。２次側非接触給電装置２４は、乗りかご１１の着床に伴い、１次側非接触給電装置２３と対向したときに所要の電力を非接触で受ける。この２次側非接触給電装置２４で受けた電力は、バッテリ１９に蓄えられる。
【００３０】
ここで、制御装置１８には、バッテリ１９に蓄えられた電力を有効利用するための機能として、充放電制御部３１、回生電力検出部３２、回生運転予測部３３、学習テーブル３４が備えられている。
【００３１】
充放電制御部３１は、２次側非接触給電装置２４を通じてバッテリ１９に対する充電と放電の制御を行う。この場合、通常はバッテリ１９が充電状態にあって、１次側非接触給電装置２３から給電される電力が２次側非接触給電装置２４を通じてバッテリ１９に蓄えられる。一方、バッテリ１９が放電状態のときは、２次側非接触給電装置２４の電圧が１次側非接触給電装置２３より高くなるので、給電方向が逆になり、２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３へバッテリ１９の電力が給電されることになる。
【００３２】
回生電力検出部３２は、回生運転時に発生する電力つまり回生電力を検出する。回生電力の検出法としては、例えばインバータ装置３０の直流母線間の電圧変動を検出することで行う。すなわち、回生運転時にはモータ１７から発生した回生電力がインバータ装置３０に向けて逆流するので、直流母線間の電圧が上昇する。このときの電圧値から回生電力を検出する。
【００３３】
回生運転予測部３３は、乗りかご１１の運転パターン（力行／回生の回数、時間帯等）を所定の期間（例えば１ヶ月間）監視して学習テーブル３４に登録しておき、その登録された運転パターンから回生運転が連続する時間帯を予測する。一般的には、オフィスビルなどでは退勤時に上の階から１階等の基準階へ向かう乗客が集中するため、回生運転が連続する傾向にある。
【００３４】
第１の実施形態において、充放電制御部３１は、この回生運転予測部３３によって予測された時間帯になったとき、バッテリ１９の電力を予め設定された値まで放電し、２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先へバッテリ１９の電力を送る。
【００３５】
上記「所定の給電先」とは、三相交流電源２１である。三相交流電源２１は客先電源であり、そこに電力を戻すことで換金できる。また、複数台のエレベータ（号機と呼ぶ）が並設された群管理システムであれば、各号機の中で回生運転にない他の号機を給電先とする。回生運転が連続しているときに自身の電力を回生運転にない他の号機に送ることで、回生電力とバッテリ電力の余剰分を有効利用できる。
【００３６】
次に、第１の実施形態の動作を説明する。
【００３７】
図３は第１の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の処理動作を示すフローチャートである。
【００３８】
いま、学習テーブル３４に所定の期間分の運転パターンが登録されており、回生運転予測部３３によって回生運転が少なくとも２回以上連続する時間帯が予測されているものとする。その予測された時間帯（例えば、退勤時の１７：３０〜１８：００）になると（ステップＡ１１のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、所定のタイミングでバッテリ１９の電力を放電する（ステップＡ１２）。
【００３９】
すなわち、上記時間帯において、乗りかご１１が任意の階で停止し、カウンタウエイト１２に設けられた２次側非接触給電装置２４が１次側非接触給電装置２３に対向したときに、バッテリ１９の電力を予め設定された値まで放電する。このとき、２次側非接触給電装置２４の電圧が１次側非接触給電装置２３よりも高くなるので、２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３へバッテリ１９の電力が給電される。
【００４０】
ここで、回生運転が連続していると、バッテリ１９が既に一杯の状態になっている可能性が高い。その場合、回生運転で発生した電力はバッテリ１９に入りきらず、そのまま２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先に送られることになる。上述したように、「所定の給電先」とは客先電源あるいは複数台のエレベータ（号機と呼ぶ）が並設された群管理システムであれば、各号機の中で回生運転にない他の号機である。
【００４１】
また、上記時間帯は予測されたものであって、実際には回生運転が連続していないこともあり、その場合には自身のバッテリ１９から必要以上に電力を放出してしまうことになる。
【００４２】
そこで、回生電力検出部３２によって当該時間帯に発生する回生電力を検出し（ステップＡ１３）、予め設定された値以下であった場合に（ステップＡ１４のＹｅｓ）、充放電制御部３１によるバッテリ１９の放電を制限あるいは停止制御するものとする（ステップＡ１５）。一方、当該時間帯に発生する回生電力が設定値よりも多ければ（ステップＡ１４のＮｏ）、バッテリ１９の電力（回生電力）を予め設定された値まで放電する（ステップＡ１６）。
【００４３】
このように第１の実施形態によれば、回生運転が連続する時間帯でバッテリ１９の電力を放電することで、回生運転時に生じる電力とバッテリ１９の電力の余剰分を客先電源あるいは回生運転にない他の号機に送って有効利用できる。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００４５】
第２の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、停電時を想定したものである。すなわち、停電時の救出運転後にバッテリ残量に余裕がある場合にはバッテリ１９の電力を放電して、客先電源あるいは回生運転にない他の号機に給電する。さらに、給電先の状態によって急速放電が必要な場合には、２次側非接触給電装置２４の給電効率を上げて早く給電するようにしたものである。
【００４６】
図４は第２の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図２の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。
【００４７】
第２の実施形態において、制御装置１８にはバッテリ残量検出部３５が設けられている。バッテリ残量検出部３５は、バッテリ１９の電圧を測定することにより現在の残量を検出し、その検出信号を充放電制御部３１に出力する。
【００４８】
充放電制御部３１は、停電時の救出運転後にバッテリ残量検出部３５によって一定値以上の残量が検出されている場合にはバッテリ１９の電力を放電して２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先へ送る。その際、停電という非常事態の中で少しでも早く給電する必要があれば（例えば、バッテリが不足している他号機に給電する場合など）、充放電制御部３１は、２次側非接触給電装置２４の給電効率を上げて駆動する。
【００４９】
具体的には、例えば非接触給電方式として「電磁誘導方式」を採用している場合には、２次側非接触給電装置２４にコイルを励磁するためのスイッチング素子が設けられており、このスイッチング素子を動作させる制御信号の周波数を通常時よりも上げることで給電効率を上げる。なお、常に制御信号の周波数を上げた状態でいると、スイッチング素子に負荷かかり、損失が大きくなるので、通常は周波数を下げた状態にしている。
【００５０】
図５は第２の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の処理動作を示すフローチャートである。
【００５１】
今、停電が発生し、エレベータの救出運転により乗りかご１１が最寄階へ移動して停止した状態にあるとする。
【００５２】
停電時の救出運転後、制御装置１８に設けられたバッテリ残量検出部３５によって現在のバッテリ１９の残量が検出されて充放電制御部３１に与えられる（ステップＢ１１）。充放電制御部３１では、バッテリ１９の残量が一定値以上（例えばバッテリ容量の半分以上）あるか否かを判断する（ステップＢ１２）。
【００５３】
その結果、バッテリ１９の残量が一定値以上あれば（ステップＢ１２のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、バッテリ１９の電力を放電して、２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先へバッテリ１９の電力を送る（ステップＢ１３）。
【００５４】
上述したように、「所定の給電先」とは客先電源あるいは回生運転にない他の号機である。ここで、他の号機がバッテリ不足で停止あるいは力行運転しているような場合に、その旨の緊急信号が他の号機から送られてくる。充放電制御部３１では、この緊急信号に基づいて急速放電の必要性を判断すると（ステップＢ１４のＹｅｓ）、２次側非接触給電装置２４の給電効率を上げて駆動することで急速放電を行う（ステップＢ１５）。具体的には、非接触給電方式として「電磁誘導方式」を採用している場合には、２次側非接触給電装置２４に設けられたスイッチング素子の制御信号の周波数を通常時よりも上げて、早く給電する。
【００５５】
このように第２の実施形態によれば、停電時の救出運転後にバッテリ残量に余裕がある場合にはバッテリ１９の電力を放電して、客先電源あるいは回生運転にない他の号機に給電することで、バッテリ１９の電力を有効利用できる。
【００５６】
また、他の号機がバッテリ不足で停止あるいは力行運転している場合に２次側非接触給電装置２４の給電効率を上げることで、少しでも早く給電して他号機を救うことができる。
【００５７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
【００５８】
第３の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、回生運転が連続している場合にはバッテリ１９の電力を放電し、バッテリ残量が少ない状態で停止しているとき、あるいは、力行運転が連続している場合にバッテリ１９を充電制御するようにしたものである。つまり、運転モードとバッテリ残量に基づいてバッテリ１９の充放電制御を行う構成としている。
【００５９】
図６は第３の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図２の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。
【００６０】
第３の実施形態において、制御装置１８にはバッテリ残量検出部３５と運転モード判断部３６が設けられている。バッテリ残量検出部３５は、バッテリ１９の電圧を測定することにより現在の残量を検出し、その検出信号を充放電制御部３１に出力する。運転モード判断部３６は、乗りかご１１の行先階、荷重を含む運転情報に基づいて、現在の運転モードが回生運転であるか力行運転であるかを判断する。
【００６１】
充放電制御部３１は、運転モード判断部３６によって回生運転が連続していると判断され、かつ、バッテリ残量検出部３５によって一定値以上の残量が検出されている場合、あるいは、運転モード判断部３６によって運転停止あるいは力行運転が連続していると判断され、かつ、バッテリ残量検出部３５によって一定値以上の残量が検出されている場合にバッテリ１９を充電して２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先へ送る。
【００６２】
図７は第３の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の処理動作を示すフローチャートである。
【００６３】
乗りかご１１が乗場呼びあるいはかご呼びに応答して運転中にあるとき、その乗りかご１１の行先階の情報が制御装置１８に設けられた運転モード判断部３６に与えられる。また、荷重センサ２６によって検出された荷重の情報が運転モード判断部３６に与えられる。運転モード判断部３６では、これらの情報から現在の運転モードが回生運転であるか力行運転であるかを判断する。
【００６４】
ここで、運転モード判断部３６によって回生運転が少なくとも２回以上連続していると判断された場合（ステップＣ１１のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、バッテリ残量検出部３５によって検出されたバッテリ１９の残量をチェックする（ステップＣ１２）。
【００６５】
その結果、バッテリ１９の残量が一定値以上（例えばバッテリ容量の半分以上）あれば（ステップＣ１３のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、所定のタイミングでバッテリ１９の電力を放電して、２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先へバッテリ１９の電力を送る（ステップＣ１４）。
【００６６】
詳しくは、乗りかご１１が任意の階で停止し、カウンタウエイト１２に設けられた２次側非接触給電装置２４が１次側非接触給電装置２３に対向したときに、バッテリ１９の電力を予め設定された値まで放電して所定の給電先に送る。上述したように、「所定の給電先」とは客先電源あるいは回生運転にない他の号機である。
【００６７】
また、バッテリ１９の残量が一定値なければ（ステップＣ１３のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、通常通り、１次側非接触給電装置２３と２次側非接触給電装置２４が対向したときに、１次側非接触給電装置２３から給電される電力を２次側非接触給電装置２４で受けてバッテリ１９に蓄える（ステップＣ１５）。
【００６８】
なお、回生運転が連続しているのにバッテリ残量が少ないのは、１次側非接触給電装置２３と２次側非接触給電装置２４との位置ズレなど何らかの異常により給電効率が低下していることが考えられるので、直ぐに１次側非接触給電装置２３から電力を受けてバッテリ１９を急速充電することが好ましい。
【００６９】
一方、運転モード判断部３６によって運転が停止中あるいは力行運転が少なくとも２回以上連続していると判断された場合についても（ステップＣ１６のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、バッテリ残量検出部３５によって検出されたバッテリ１９の残量をチェックする（ステップＣ１７）。
【００７０】
その結果、バッテリ１９の残量が一定値以上（例えばバッテリ容量の半分以上）あれば（ステップＣ１８のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、所定のタイミングでバッテリ１９の電力を放電して、２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先へバッテリ１９の電力を送る（ステップＣ１９）。すなわち、運転停止中あるいは力行運転中であっても、自身のバッテリ１９の残量に余裕があれば、その電力を他の場所に回して有効利用するものである。
【００７１】
また、バッテリ１９の残量が一定値なければ（ステップＣ１８のＹｅｓ）、充放電制御部３１は、通常通り、１次側非接触給電装置２３と２次側非接触給電装置２４が対向したときに、１次側非接触給電装置２３から給電される電力を２次側非接触給電装置２４で受けてバッテリ１９に蓄える（ステップＣ２０）。
【００７２】
この場合も何らかの異常により給電効率が低下していることが考えられるので、直ぐに１次側非接触給電装置２３から電力を受けてバッテリ１９を急速充電することが好ましい。
【００７３】
このように第３の実施形態によれば、運転モードとバッテリ残量に応じてバッテリ１９を充放電制御することで、自身の運転に支障を与えないように、バッテリ１９の電力を客先電源あるいは回生運転にない他の号機に送って有効利用することができる。
【００７４】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
【００７５】
第４の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、回生電力を予測してバッテリ１９に充電しきれないと判断された場合に、運転前にバッテリ１９の電力を放電するものである。
【００７６】
図８は第４の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図２の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。
【００７７】
第４の実施形態において、制御装置１８にはバッテリ残量検出部３５と回生電力予測部３７が設けられている。バッテリ残量検出部３５は、バッテリ１９の電圧を測定することにより現在の残量を検出し、その検出信号を充放電制御部３１に出力する。回生電力予測部３７は、乗りかご１１の行先階、荷重を含む運転情報に基づいて回生運転時に発生する電力を予測し、その予測結果を充放電制御部３１に出力する。
【００７８】
充放電制御部３１は、バッテリ残量検出部３５によって検出されたバッテリ１９の残量に基づいて回生電力予測部３７によって予測された回生電力をバッテリ１９に蓄えられないと判断した場合に運転前にバッテリ１９の電力を放電する。
【００７９】
図９は第４の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の処理動作を示すフローチャートである。
【００８０】
乗場呼びあるいはかご呼びがあると（ステップＤ１１のＹｅｓ）、制御装置１８に設けられた回生電力予測部３７は、乗りかご１１の行先階、荷重を含む運転情報を取得する（ステップＤ１２）。そして、そのときの運転が回生運転であれば（ステップＤ１３のＹｅｓ）、回生電力予測部３７は、上記運転情報に基づいて回生運転時に発生する電力つまり回生電力を予測する（ステップＤ１４）。詳しくは、乗りかご１１の行先階から走行距離を求め、その走行距離を移動する間にモータ１７から逆起電力として発生する回生電力を荷重との関係から所定の演算式に従って求める。
【００８１】
この演算により求められた回生電力の予測値は充放電制御部３１に与えられる。充放電制御部３１は、バッテリ残量検出部３５によって検出されたバッテリ１９の残量と回生電力の予測値とを比較して、予測された回生電力をバッテリ１９に充電可能であるか否かを判断する（ステップＤ１５）。
【００８２】
その結果、バッテリ１９の残量が多く、予測された回生電力をバッテリ１９に蓄えることができない状態にあれば（ステップＤ１５のＮｏ）、充放電制御部３１は、運転前にバッテリ１９の電力を放電して所定の給電先に所定量分給電しておく（ステップＤ１６）。上述したように、「所定の給電先」とは客先電源あるいは回生運転にない他の号機である。このようにしてバッテリ１９を放電した後、呼びに応答して回生運転が実行される（ステップＤ１７）。
【００８３】
このように第４の実施形態によれば、回生電力を予測し、バッテリ１９にその予測された回生電力を充電できる余裕がなければ、運転前に急速放電しておくことで、事前にバッテリ１９の電力を客先電源あるいは回生運転にない他の号機に送って有効利用できる。
【００８４】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
【００８５】
上記第５の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、予測された回生電力をバッテリ１９に充電できない場合には運転前に放電する構成としたが、第５の実施形態では、運転速度と積載荷重を制限して回生電力の発生量を減らすものである。
【００８６】
図１０は第５の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図２の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。
【００８７】
第５の実施形態において、制御装置１８にはバッテリ残量検出部３５と回生電力予測部３７と運転制御部３８が設けられている。バッテリ残量検出部３５は、バッテリ１９の電圧を測定することにより現在の残量を検出し、その検出信号を運転制御部３８に出力する。回生電力予測部３７は、乗りかご１１の行先階、荷重を含む運転情報に基づいて回生運転時に発生する電力を予測し、その予測結果を運転制御部３８に出力する。
【００８８】
運転制御部３８は、バッテリ残量検出部３５によって検出されたバッテリ１９の残量に基づいて回生電力予測部３７によって予測された回生電力をバッテリ１９に蓄えられないと判断した場合に運転速度と積載荷重を制限して運転する。
【００８９】
図１１は第５の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の処理動作を示すフローチャートである。
【００９０】
乗場呼びあるいはかご呼びがあると（ステップＥ１１のＹｅｓ）、制御装置１８に設けられた回生電力予測部３７は、乗りかご１１の行先階、荷重を含む運転情報を取得する（ステップＥ１２）。そして、そのときの運転が回生運転であれば（ステップＥ１３のＹｅｓ）、回生電力予測部３７は、上記運転情報に基づいて回生運転時に発生する電力つまり回生電力を予測する（ステップＥ１４）。詳しくは、乗りかご１１の行先階から走行距離を求め、その走行距離を移動する間にモータ１７から逆起電力として発生する回生電力を荷重との関係から所定の演算式に従って求める。
【００９１】
この演算により求められた回生電力の予測値は運転制御部３８に与えられる。充放電制御部３１は、バッテリ残量検出部３５によって検出されたバッテリ１９の残量と回生電力の予測値とを比較して、予測された回生電力をバッテリ１９に充電可能であるか否かを判断する（ステップＥ１５）。
【００９２】
その結果、バッテリ１９の残量が多く、予測された回生電力をバッテリ１９に蓄えることができない状態であれば（ステップＥ１５のＮｏ）、運転制御部３８は、運転速度、積載荷重を制限して運転する（ステップＥ１６）。運転速度、積載荷重を制限することで、回生電力の発生量が軽減され、バッテリ１９に蓄えることができる。
【００９３】
一方、バッテリ１９に余裕があり、予測された回生電力をバッテリ１９に蓄えることができる状態であれば（ステップＥ１５Ｙｅｓ）、運転制御部３８は、通常通り運転する（ステップＥ１６）。これにより、そのときに発生した回生電力はすべてバッテリ１９に蓄えることができる。
【００９４】
このように第５の実施形態によれば、回生電力を予測し、バッテリ１９にその予測された回生電力を充電できる余裕がなければ、運転速度、積載荷重を制限して省エネ運転に切り替えることで、回生電力の発生量を抑えて、バッテリ１９に蓄えることができる。
【００９５】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。
【００９６】
第６の実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加え、バッテリ１９の放電効率が一定値以下であれば、何らかの異常が発生しているものと判断して異常発報を行うと共に、２次側非接触給電装置２４の給電効率を上げて駆動するものである。
【００９７】
図１２は第６の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施形態における図２の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。
【００９８】
第６の実施形態において、制御装置１８には異常発報部３９が設けられている。異常発報部３９は、充放電制御部３１によってバッテリ１９の放電異常が検出された場合にその旨を外部に発報する。ここで言う外部とは、建物内の管理室４０あるいは遠隔地にあるエレベータの監視センタ４１である。管理室４０には建物の管理者がいて、エレベータに異常が生じた場合に保守員に連絡する。監視センタ４１は、通信ネットワーク４２を介して各エレベータの運転状態を遠隔監視しており、何らかの異常を検出すると、保守員を現場に派遣して対処する。
【００９９】
図１３は第６の実施形態におけるエレベータの制御装置１８の処理動作を示すフローチャートである。
【０１００】
今、回生運転が連続している場合など、バッテリ１９の電力を放電して２次側非接触給電装置２４から１次側非接触給電装置２３を通じて所定の給電先にバッテリ１９の電力を送っている状態を想定する。
【０１０１】
バッテリ１９の電力を放電しているとき、制御装置１８に設けられた充放電制御部３１は、２次側非接触給電装置２４から給電されている電力の単位時間当たりの量を測定してバッテリ１９の放電効率を求める（ステップＦ１１）。
【０１０２】
上述したように、１次側非接触給電装置２３と２次側非接触給電装置２４が精度良く対向していないと給電できない。ところが、例えば地震や強風などでカウンタウエイト１２が揺れて、非接触給電装置２３と受電装置２４との間隔が開いている場合、給電装置内に金属等の異物が混入している場合、ロープ１３の伸びによって非接触給電装置２３と受電装置２４との位置合わせにずれが生じている場合などでは、１次側非接触給電装置２３と２次側非接触給電装置２４との間の非接触給電が正常に行われないので、バッテリ１９の放電効率が著しく低下する。
【０１０３】
ここで、バッテリ１９の放電効率（放電量）が一定値以下に低下している場合（ステップＦ１２のＹｅｓ）、充放電制御部３１から異常発報部３９に対して発報指令が出力される。これにより、異常発報部３９では、管理室４０あるいは監視センタ４１に放電異常の発報がなされる（ステップＦ１３）。
【０１０４】
さらに、この発報に伴い、充放電制御部３１は、２次側非接触給電装置２４の給電効率を上げて駆動する（ステップＦ１４）。具体的には、上記第２の実施形態で説明したように、例えば非接触給電方式として「電磁誘導方式」を採用している場合には、２次側非接触給電装置２４に設けられたスイッチング素子を動作させる制御信号の周波数を通常時よりも上げる。なお、制御信号の周波数を上げた状態でいると、スイッチング素子に負荷かかり損失が大きくなるので、通常は周波数を下げた状態でいる。
【０１０５】
このように第６の実施形態によれば、バッテリ１９の放電効率が一定値以下に低下している場合に異常発報を行うことで、保守員を呼んで迅速に対処することができる。また、異常発報と共に２次側非接触給電装置２４の給電効率を上げておくことで、保守員が到着する間、バッテリ１９の放電による電力利用を継続することができる。
【０１０６】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、非接触給電によって得られた電力をバッテリに蓄えて運転するエレベータにおいて、回生運転時に得られる電力とバッテリの電力を有効利用して効率的な運転を行うことのできるエレベータを提供することができる。
【０１０７】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…昇降路、１１…乗りかご、１２…カウンタウエイト、１３…ロープ、１４…シーブ、１５…シーブ、１６…トラクションシーブ、１７…モータ、１８…制御装置、１９…バッテリ、２０…給電システム、２１…三相交流電源、２２−１，２２−２〜２２−ｎ…電源装置、２３−１，２３−２〜２３−ｎ…非接触給電装置、２４…受電装置、２５…パルスジェネレータ、３０…インバータ装置、３１…充放電制御部、３２…回生電力検出部、３３…回生運転予測部、３４…学習テーブル、３５…バッテリ残量検出部、３６…運転モード判断部、３７…回生電力予測部、３８…運転制御部、３９…異常発報部、４０…管理室、４１…監視センタ、４２…通信ネットワーク。
【図１】
2012184049.tif 000003
【図２】
2012184049.tif 000004
【図３】
2012184049.tif 000005
【図４】
2012184049.tif 000006
【図５】
2012184049.tif 000007
【図６】
2012184049.tif 000008
【図７】
2012184049.tif 000009
【図８】
2012184049.tif 000010
【図９】
2012184049.tif 000011
【図１０】
2012184049.tif 000012
【図１１】
2012184049.tif 000013
【図１２】
2012184049.tif 000014
【図１３】
2012184049.tif 000015