(57)【要約】【課題】乗りかごの運転状態に関係なく、バッテリを充電することができ、そのバッテリ電力を使って商用電源の省電力化を図る。【解決手段】建物１１の屋上に太陽光発電装置１２を設置しておき、このエレベータ制御装置１７から得られる電力をバッテリ１５に蓄える。エレベータ制御装置１７は、バッテリ１５に蓄えられた電力を算出する電力算出部３１と、予め設定された時間帯になったときに、電力算出部３１によって算出されたバッテリ１５の電力でエレベータの運転が可能な時間を算出し、その時間の間、通常運転からバッテリ運転に切り換える運転制御部３２とを備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーを利用して発電する発電装置と、
この発電装置から得られる電力を蓄えるバッテリと、
上記バッテリに蓄えられた電力を算出する電力算出手段と、
予め設定された時間帯になったときに、上記電力算出手段によって算出された上記バッテリの電力でエレベータの運転が可能な時間を算出し、その時間の間、通常運転からバッテリ運転に切り換える運転制御手段と
を具備したことを特徴とするエレベータシステム。
【請求項２】
上記電力算出手段によって算出された上記バッテリの電力を監視し、その電力が基準値以下に低下したことを検出する電力低下検出手段を備え、
上記運転制御手段は、
バッテリ運転中に上記電力低下検出手段によって上記バッテリの電力が上記基準値以下に低下したことが検出された場合に通常運転に戻すことを特徴とする請求項１記載のエレベータシステム。
【請求項３】
上記運転制御手段は、
予め設定された時間帯になったときに、上記電力算出手段によって算出された上記バッテリの電力で運転可能な機器と時間を算出し、上記運転可能な機器に対して上記バッテリの電力を上記運転可能な時間だけ供給することを特徴とする請求項１記載のエレベータシステム。
【請求項４】
上記時間帯は、エレベータの利用頻度が一定値以下である閑散時間帯を含むことを特徴とする請求項１記載のエレベータシステム。
【請求項５】
上記発電装置は、太陽光を利用して発電することを特徴とする請求項１記載のエレベータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽光などの自然エネルギーを利用した発電装置を備えたエレベータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省電力化の要求に伴い、エレベータに大容量のバッテリ（蓄電池）を設け、回生運転時に生じる電力つまり回生エネルギーをバッテリに蓄えておき、力行運転時にその回生エネルギーを利用して乗りかごの運転を行うハイブリッド駆動型のエレベータが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３６７４３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したハイブリッド駆動型のエレベータでは、例えば力行運転が連続するとバッテリを十分に充電できないため、バッテリだけでエレベータを運転することはできない。また、停電が発生した場合も同様であり、停電中はバッテリを充電できないので、電源が復旧したとしてもバッテリ運転を行うことはできない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、乗りかごの運転状態に関係なく、バッテリを充電することができ、そのバッテリ電力を使って商用電源の省電力化を図ることのできるエレベータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係るエレベータシステムは、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と、この発電装置から得られる電力を蓄えるバッテリと、上記バッテリに蓄えられた電力を算出する電力算出手段と、予め設定された時間帯になったときに、上記電力算出手段によって算出された上記バッテリの電力でエレベータの運転が可能な時間を算出し、その時間の間、通常運転からバッテリ運転に切り換える運転制御手段とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は第１の実施形態に係るエレベータシステムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は第１の実施形態におけるエレベータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は第１の実施形態におけるエレベータシステムの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は第２の実施形態におけるエレベータシステムの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は第３の実施形態に係るエレベータシステムの全体構成を模式的に示す図である。
【図７】図７は第３の実施形態におけるエレベータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は第３の実施形態におけるエレベータシステムの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】
【０００８】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【０００９】
（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システムの全体構成を模式的に示す図であり、自然エネルギーとして太陽光を利用した発電装置を備えたエレベータシステムの構成が示されている。
【００１０】
建物１１の屋上に太陽光発電装置１２が設置されている。太陽光発電装置１２は、太陽光のエネルギーを直接的に電力に変換する発電装置である。太陽光発電装置１２は、太陽光を電力変換する太陽電池パネル（モジュール）、この太陽電池パネルから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータなどから構成される。なお、太陽光発電装置１２の詳しい構成については本発明とは直接関係しないため、その詳しい説明は省略するものとする。
【００１１】
太陽光発電装置１２によって発電された電力は、エレベータの機械室１４に設置されたバッテリ１５に蓄えられる。機械室１４には、商用電源である建屋電源１６と、エレベータ制御装置１７、巻上機１８などが設置されている。
【００１２】
エレベータ制御装置１７は、制御盤とも呼ばれ、巻上機１８の駆動制御などを含むエレベータ全体の制御を行う。このエレベータ制御装置１７には、バッテリ１５と建屋電源１６が接続されている。通常は建屋電源１６から供給される電力によりエレベータが運転され（通常運転）、夜間などの所定の時間帯になると、バッテリ１５の電力を利用した運転（バッテリ運転）に切り換えられる。
【００１３】
巻上機１８には、ロープ１９が巻き架けられており、そのロープ１９の一端には乗りかご２０、他端にはカウンタウェイト２１が連結されている。巻上機１８が回転すると、ロープ１９を介して乗りかご２０とカウンタウェイト２１が昇降路２２内をつるべ式に昇降動作する。なお、２３は乗りかご２０の底部に設けられたテールコードであり、エレベータ制御装置１７に接続されている。
【００１４】
図２は第１の実施形態におけるエレベータ制御装置１７の機能構成を示すブロック図である。なお、図１と同じ部分には同一符号を付して説明する。
【００１５】
日中、太陽光発電装置１２が太陽光のエネルギーを受けて発電し、その発電により得られた電力がバッテリ１５に蓄えられる。エレベータ制御装置１７には、このバッテリ１５の電力を効率的に使って省電力化を図るための機能として、電力算出部３１と運転制御部３２が備えられている。
【００１６】
電力算出部３１は、バッテリ１５に蓄えられた電力を算出する。運転制御部３２は、予め設定された時間帯になったときに、電力算出部３１によって算出されたバッテリ１５の電力でエレベータの運転が可能な時間を算出し、その時間の間、通常運転からバッテリ運転に切り換える。なお、ここで言う「エレベータ」とは、主として乗りかご２０のことである。
【００１７】
次に、このような構成を有するエレベータシステムの動作について説明する。  
図３は第１の実施形態におけるエレベータシステムの動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、コンピュータであるエレベータ制御装置１７が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。
【００１８】
通常、エレベータ制御装置１７は、商用電源である建屋電源１６から供給される電力を用いてエレベータ（乗りかご２０）を運転している（ステップＳ１１）。このとき、建物１１の屋上に設置された太陽光発電装置１２によってバッテリ１５が充電されている。エレベータ制御装置１７に設けられた電力算出部３１は、このバッテリ１５に充電される電力を算出して運転制御部３２に出力する（ステップＳ１２）。
【００１９】
ここで、運転制御部３２では、予め設定された時間帯になるまでの間、建屋電源１６の電力を用いて通常運転を継続する（ステップＳ１３のＮｏ→Ｓ１１）。予め設定された時間帯とは、例えば夜間などのように、エレベータの利用頻度が一定値以下の閑散時間帯である。
【００２０】
この時間帯になると（ステップＳ１３のＹｅｓ）、運転制御部３２は、電力算出部３１によって算出されたバッテリ１５の電力でエレベータを運転可能な時間を算出する（ステップＳ１４）。これは、予めエレベータの単位時間当たりの平均消費電力を求めておき、バッテリ１５に現在蓄えられている電力を上記平均消費電力で除算することで求められる。
【００２１】
運転可能時間が算出されると、運転制御部３２は、上記運転可能時間の間だけ、通常運転からバッテリ運転に切り換えてエレベータを運転する（ステップＳ１５）。例えば、運転可能時間が６０分であれば、６０分の間だけ、建屋電源１６を切り離してバッテリ１５に蓄えられた電力だけでエレベータを運転する。上記運転可能時間が経過すると（ステップＳ１６のＹｅｓ）、運転制御部３２は、通常運転に戻し、建屋電源１６の電力を用いてエレベータを運転する（ステップＳ１７）。
【００２２】
このように第１の実施形態によれば、通常の運転時に太陽光エネルギーを利用してバッテリ１５に電力を蓄えておき、夜間などの閑散時間帯に、そのバッテリ１５に電力を利用して運転を行う。これにより、上記時間帯の間、商用電源の消費を抑えて省電力化を図ることができる。
【００２３】
なお、閑散時間帯を対象にしてバッテリ運転に切り換えるのは、出退勤時などの混雑時間帯はバッテリ１５の電力だけでは長い間運転できないためである。これに対し、閑散時間帯であれば、バッテリ１５の電力だけでも運転でき、その間の商用電源の消費を抑えて省電力効果を期待できる。
【００２４】
また、太陽光発電装置１２は天候によって電力供給状態が決まるため、常に一定値以上の電力を供給できるとは限らない。そのため、所定の時間帯になったときに、バッテリ１５に現在蓄えられている電力から運転可能な時間を求め、その時間だけバッテリ運転に切り換えるようにしたことで、運転途中で電力不足で停止する事態を未然に防ぐことができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００２６】
夜間などの閑散時間帯であっても、必ずしも利用者が少ないというわけではなく、何らかの理由で利用者が増えてエレベータの負荷が増大することもある。このような場合、バッテリ１５の消耗が激しくなり、予め算出された運転可能時間分の運転を継続できなくなる可能性がある。そこで、第２の実施形態では、バッテリ運転中にバッテリ１５の電力を監視し、基準値以下に低下した場合に通常運転に戻すようにしたものである。
【００２７】
図４は第２の実施形態におけるエレベータ制御装置１７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、その説明は省略するものとする。
【００２８】
第２の実施形態において、エレベータ制御装置１７には電力低下検出部３３が備えられている。この電力低下検出部３３は、電力算出部３１によって算出されたバッテリ１５の電力を監視し、その電力が基準値以下に低下したことを検出する。上記基準値は、エレベータを運転可能な最低限のバッテリ電力に合わせて設定されている。運転制御部３２は、バッテリ運転中に電力低下検出部３３によってバッテリ電力が基準値以下に低下したことが検出された場合に通常運転に戻す。
【００２９】
図５は第２の実施形態におけるエレベータシステムの動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、コンピュータであるエレベータ制御装置１７が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。
【００３０】
ステップＳ２１〜Ｓ２５までの処理は、図３のステップＳ１１〜Ｓ２５までの処理と同様である。すなわち、通常運転時に太陽光発電によりバッテリ１５を充電し、その電力を逐次算出する。そして、夜間などの閑散時間帯になったときに、現時点のバッテリ１５の電力で運転可能な時間を算出してバッテリ運転に切り換える。
【００３１】
ここで、バッテリ運転中に電力低下検出部３３によってバッテリ電力が基準値以下に低下したことが検出された場合に（ステップＳ２６のＹｅｓ）、運転制御部３２は、直ちに通常運転に戻す（ステップＳ２８）。つまり、商用電源である建屋電源１６の電力を用いてエレベータを運転する。
【００３２】
一方、バッテリ電力が基準値を満たしている場合には（ステップＳ２６のＮｏ）、上記第１の実施形態と同様に、運転制御部３２は運転可能時間が経過した後（ステップＳ２７のＹｅｓ）、通常運転に戻す。
【００３３】
このように第２の実施形態によれば、バッテリ運転中に予め算出された運転可能時間前にバッテリ電力が基準値以下に低下した場合であっても通常運転により安全に運転を継続することができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
【００３５】
太陽光発電装置１２は天候によって電力供給状態が決まるため、不安定であり、バッテリ１５に十分に電力を蓄えらないこともある。そこで、第３の実施形態では、所定の時間帯になったときに、現在のバッテリ電力で運転可能な機器を判断し、その機器に対し時間を限定してバッテリ電力を供給するようにしたものである。
【００３６】
図６は第３の実施形態に係るエレベータシステムの全体構成を模式的に示す図である。なお、図１の構成と同じ部分には同一符号を付している。
【００３７】
図６において、エレベータ制御装置１７には監視装置２４が接続されている。監視装置２４は、エレベータ制御装置１７からエレベータの運転情報を受信し、異常の有無などを監視している。また、乗りかご２０には、かごドア２５、かご内表示装置２６、照明機器２７などが設けられている。各階の乗場には、乗場ドア２８、乗場表示装置２９などが設けられている。エレベータの動力源である巻上機１８をはじめ、これらの機器はそれぞれに所要の電力を受けて動作する。
【００３８】
図７は第３の実施形態におけるエレベータ制御装置１７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、その説明は省略するものとする。
【００３９】
エレベータ制御装置１７の運転制御部３２は、予め設定された時間帯になったときに、電力算出部３１によって算出されたバッテリ１５の電力で運転可能な機器と時間を判断し、運転可能な機器に対してバッテリ１５の電力を運転可能な時間だけ供給する。なお、運転可能な時間は、当該機器の消費電力と現在のバッテリ１５の電力との関係から求められる。
【００４０】
図７の例では、バッテリ電力の供給対象が消費電力の観点から３つのグループに分けられている。第１のグループは、消費電力が少ないグループである。この第１のグループには、かご内表示装置２６、照明機器２７、乗場表示装置２９などの表示系の機器類が含まれる。第２のグループは、第１のグループと第２のグループの中間程度の消費電力を要するグループである。この第２のグループには、監視装置２４などの監視系の機器類が含まれる。第３のグループは、最も消費電力が多いグループである。この第３のグループには、巻上機１８やドア装置（ドアモータ）２５ａなどの駆動系の機器類が含まれる。
【００４１】
図８は第３の実施形態におけるエレベータシステムの動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、コンピュータであるエレベータ制御装置１７が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。
【００４２】
ステップＳ３１〜Ｓ３３までの処理は、図３のステップＳ１１〜Ｓ１３までの処理と同様である。すなわち、通常運転時に太陽光発電によりバッテリ１５を充電し、その電力を逐次算出する。そして、夜間などの閑散時間帯になったときに、現時点のバッテリ１５の電力を利用してバッテリ運転に切り換える。
【００４３】
ここで、バッテリ運転に切り換える際に、運転制御部３２は、電力算出部３１から得られる現時点のバッテリ電力に基づいて、バッテリ電力の供給対象となる各機器の中でバッテリ運転可能な機器と時間を判断する（ステップＳ３４）。そして、運転制御部３２は、バッテリ運転可能な機器に対してバッテリ１５の電力を運転可能な時間だけ供給する（ステップＳ３５）。
【００４４】
これにより、例えば日中に太陽光が十分に得られず、バッテリ１５に十分な電力が蓄えられていない状態であれば、図７に示した第１のグループに属する表示系の機器類（かご内表示装置２６、照明機器２７、乗場表示装置２９など）に対し、バッテリ１５の電力が所定の時間だけ供給される。その間、他の機器には商用電源である建屋電源１６からの電力が供給されることになる。
【００４５】
また、バッテリ１５に多少の電力が蓄えられている状態であれば、第２のグループに属する監視系の機器類（監視装置２４など）に対し、バッテリ１５の電力が所定の時間だけ供給される。その間、他の機器には商用電源である建屋電源１６からの電力が供給されることになる。なお、バッテリ電力に余力があれば、第１のグループに属する表示系の機器類を含めてバッテリ１５の電力を供給するようにしても良い。
【００４６】
また、バッテリ１５に十分な電力が蓄えられている状態であれば、第３のグループに属する駆動系の機器類（巻上機１８、ドア装置２５ａなど）に対し、バッテリ１５の電力が所定の時間だけ供給される。その間、他の機器には商用電源である建屋電源１６からの電力が供給されることになる。なお、バッテリ電力に余力があれば、第１のグループに属する表示系の機器類と第２の第２のグループに属する監視系の機器類を含めてバッテリ１５の電力を供給するようにしても良い。
【００４７】
このように、バッテリ１５の電力に応じて運転可能な機器が判断され、その機器に対し時間が限定されてバッテリ電力が供給される。バッテリ電力の供給時間が経過すると（ステップＳ３６のＹｅｓ）、運転制御部３２は通常運転に戻し、各機器に建屋電源１６からの電力を供給してエレベータを運転する（ステップＳ３７）。
【００４８】
このように第３の実施形態によれば、バッテリ電力に応じて電力供給対象を選択的に変更することで、バッテリ電力が少ない状態であっても、商用電源の消費をできるだけ抑えて運転することができる。
【００４９】
なお、上記各実施形態では、太陽光発電を利用してバッテリ１５を充電する構成としたが、例えば風力や太陽熱、地熱など、太陽光発電以外の自然エネルギーを利用してバッテリ１５を充電する構成であっても良い。
【００５０】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、乗りかごの運転状態に関係なく、バッテリを充電することができ、そのバッテリ電力を使って商用電源の省電力化を図ることのできるエレベータシステムを提供することができる。
【００５１】
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】
【００５２】
１１…建物、１２…太陽光発電装置、１３…太陽光、１４…機械室、１５…バッテリ、１６…建屋電源、１７…エレベータ制御装置、１８…巻上機、１９…ロープ、２０…乗りかご、２１…カウンタウェイト、２２…昇降路、２３…テールコード、２４…監視装置、２５…かごドア、２５ａ…ドア装置、２６…かご内表示装置、２７…照明機器、２８…乗場ドア、２９…乗場表示装置、３１…電力算出部、３２…運転制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013133195.tif 000009
【図８】
2013133195.tif 000010