(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非常用バッテリに、非常用点灯スイッチを介して接続された停電灯と、
乗りかご内に設けられた照明灯に印加される電圧が無電圧になったときに前記非常用点灯スイッチを閉成する停電検出リレーと、
前記非常用バッテリの放電電圧が所定値以上である場合にのみ作動する放電制御リレーと、
前記非常用点灯スイッチと直 列に接続され、前記放電制御リレーの作動によって閉成される放電停止接点とを備え、
前記非常用バッテリは、停電が発生するたびに切り替わる複数のバッテリ系統を備え、
前記放電制御リレーは、前記非常用点灯スイッチと並列に接続され、当該リレーの不作動時に閉成する放電維持接点を有して成るエレベータのバッテリ保護装置であって、
前記非常用バッテリにおける他のバッテリ系統を互いに電源とする充電器と、停電復帰時に前記非常用バッテリの負荷を前記停電灯から前記充電器に切り替えるために、前記停電検出リレーの作動により動作するａ接点及びｂ接点とを有し、
前記非常用バッテリは、前記停電灯から切り離されている側のバッテリ系統を前記充電器に接続するようにしたことを特徴とするエレベータのバッテリ保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータのバッテリ保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エレベータには、その電源が停電したときにかご内の停電灯を点灯させるために、非常用バッテリが装備されている。図７はこのような非常用バッテリにより停電灯を点灯させるエレベータの停電灯点灯回路を示している。この従来のエレベータの停電灯点灯回路では、かご室照明灯１の点灯中（つまり、かご室照明点灯スイッチ２Ａがオンしているとき）には、かご室照明電源１０の停電検出リレー３がオン動作していて、そのｂ接点３Ａが開放されている。そしてｂ接点３Ａが開放されることにより停電灯４は消灯している。
【０００３】
しかし、かご室照明電源１０が停電すると、停電検出リレー３がオフし、そのｂ接点３Ａが閉成する。この結果、非常用バッテリ５により停電灯４が点灯してかご室内を照明することになる。
【０００４】
なお、かご室照明点灯スイッチ２Ｂは、かご室照明灯１を点灯させるときにもうひとつのかご室照明点灯スイッチ２Ａと共にオンしていて、停電時にもオン状態を維持する。これにより、かご室照明灯１が点灯している状態で停電が発生ししたときにのみ、停電灯４が点灯する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のエレベータの停電灯点灯回路の構成では、かご室照明電源が停電して非常用バッテリ５の放電が開始さ れた場合、そのバッテリの連続放電時間が停電時間に依存するため、放電時間にばらつきがあった。そして特に、非常用バッテリが放電終止電圧を下回った状態 で放電し続けると、バッテリの内部劣化が進み、またＮｉ−Ｃｄ電池のようなバッテリの場合には、放電終止電圧まで達しない程度の短い放電が繰り返されるとメモリ効果が発生し、バッテリ寿命が短くなる問題点があった。
これに対して、実願昭５７−３６２８３号（実開昭５８−１３９８４４号）のマイクロフィルム（特許文献１）にはバッテリ寿命を長くする技術が開示されている。また実願昭６３−４９２８７号（実開平１−１５７５３９号）のマイクロフィルム（特許文献２）には複数のバッテリを切り替えて利用する技術が開示されている。しかしながら、これらには、複数のバッテリすべてが充電不足にならないようにする対策について記載が見られない。
【特許文献１】
実願昭５７−３６２８３号（実開昭５８−１３９８４４号）のマイクロフィルム
【特許文献２】
実願昭６３−４９２８７号（実開平１−１５７５３９号）のマイクロフィルム
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、かご室照明灯の電源の停電時に停電灯を所定時間安定して継続的に点灯させることができ、しかも非常用バッテリの内部劣化やメモリ効果の発生を抑えることができ、さらに複数のバッテリすべてが充電不足にならないように対策を講じたエレベータのバッテリ保護装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、非常用バッテリに、非常用点灯スイッチを介して接続された停電灯と、乗りかご内に設けられた照明灯に印加される電圧が無電圧になったときに前記非常用点灯スイッチを閉成する停電検出リレーと、前記非常用バッテリの放電電圧が所定値以上である場合にのみ作動する放電制御リレーと、前記非常用点灯スイッチと直列に接続され、前記放電制御リレーの作動によって閉成される放電停止接点とを備え、前記非常用バッテリは、停電が発生するたびに切り替わる複数のバッテリ系統を備え、前記放電制御リレーは、前記非常用点灯スイッチと並列に接続され、当該リレーの不作動時に閉成する放電維持接点を有して成るエレベータのバッテリ保護装置であって、前記非常用バッテリにおける他のバッテリ系統を互いに電源とする充電器と、停電復帰時に前記非常用バッテリの負荷を前記停電灯から前記充電器に切り替えるために、前記停電検出リレーの作動により動作するａ接点及びｂ接点とを有し、前記非常用バッテリは、前記停電灯から切り離されている側のバッテリ系統を前記充電器に接続するようにしたものである。
【０００８】
請求項１の発明のエレベータのバッテリ保護装置では、乗りかご内の照明灯に印加される電圧が無電圧になったとき、停電検出リレーが非常用点灯スイッチを閉成する。そしてこのとき放電制御リレーは、非常用バッテリの放電電圧が所定値以上である場合にのみ作動して非常用点灯スイッチと直列に接続されている放電停止接点を閉成する。これにより、非常用バッテリの電力が停電灯に供給されて停電灯が点灯する。
【０００９】
しかしながら、停電が発生して乗りかご内の照明灯に印加される電圧が無電圧になり、停電検出リレーが非常用点灯スイッチを閉成しても、非常用バッテリの放電電圧が所定値よりも低ければ放電制御リレーが作動せず、放電停止接点がオープン状態のままになり、停電灯に非常用バッテリから給電されない。
【００１０】
こうして、非常用バッテリがメモリ効果を発生しない程度に高い電圧まで充電されている状態でなければ停電時に放電させないようにすることにより、非常用バッテリが放電終止電圧を下回った状態から放電開始するのを避けて内部劣化が進むのを抑え、またメモリ効果により寿命が短くなるのも防ぐ。
【００１２】
さらに、請求項１の発明のエレベータのバッテリ保護装置では、停電が発生して非常用バッテリが停電灯に給電し始めた後は、照明電源が回復しても、当該バッテリの放 電電圧が所定値よりも低くなるまで放電を継続させる。これと共に、次に停電が発生した場合に別のバッテリ系統により放電するように停電灯への給電系統を交互に切り替える。
【００１３】
これにより、非常用バッテリが過放電により内部劣化を来すのを防止すると共に、浅い放電を繰り返すことによるメモリ効果の発生も防ぎ、バッテリの長寿命化を図る。
【００１５】
またさらに、請求項１の発明のエレベータのバッテリ保護装置では、かご室照明電源の停電が発生して非常用バッテリを放電している最中にその電源が回復すると、非常用バッテリの負荷を停電灯から充電器に切り替え、この充電器がそれまで放電中であったバッテリ系統を電源として別系統のバッテリを充電する。これにより、放電維持接点により非常用バッテリが設定値を下回るまで強制的に放電させた場合でも、その後に急速に再充電してバッテリの充電不足を起こりにくくする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態のエレベータのバッテリ保護装置の回路構成を示している。図７に示した従来例と同様、かご室照明灯１は、照明灯スイッチ２Ａを投入することによりかご室照明電源１０からの電力によって点灯する。そしてこの照明灯点灯回路１１には、照明電源１０の電圧が無電圧になったときにオフし、通常時はオンする停電検出リレー３が設置されている。
【００１７】
停電灯点灯回路１２は、図２の回路構成を備え、交互に切り替わって当該停電灯点灯回路１２に電力を供給する非常用バッテリ５０と、この非常用バッテリ５０をかご室照明電源１０側の電力によって充電する充電器１３と、非常用バッテリ５０の放電電力により点灯する停電灯４とを備え、また非常用バッテリ５０と停電灯４との間に直列に挿入されている照明灯点灯スイッチ２Ｂと、停電検出リレー３に対するｂ接点３Ａとを備えている。ここで照明灯点灯スイッチ２Ｂは、かご室照明灯点灯回路１１側の照明灯点灯スイッチ２Ａと同時にオン／オフする。
【００１８】
停電灯点灯回路１２はさらに、非常用バッテリ５０の放電電圧が所定電圧以上の時にのみ作動する放電制御リレー６と、この放電制御リレー６に対してそれぞれａ接点をなす放電維持接点６Ａ及び放電停止接点６Ｂとを備えている。この放電維持接点６Ａは照明灯点灯スイッチ３Ａと並列に接続され、放電停止接点６Ｂは非常用バッテリ５０と停電灯４との低圧端子間に直列に挿入されている。
【００１９】
図２に示すように、非常用バッテリ５０には２つのバッテリ５１Ａ，５１Ｂが並設されており、これらバッテリ５１Ａに対してリレーａ接点５２ａ、ｂ接点５２ｂが並列に接続され、またバッテリ５１Ｂに対してリレーａ接点５３ａ、ｂ接点５３ｂが並列に接続されている。これらのリレー接点のうち一方のａ接点５２ａとｂ接点５３ｂの各他端は停電灯４側に放電電力を出力するように接続され、リレー接点の他方のａ接点５３ａとｂ接点５２ｂの各他端は充電器１３から電力を受けるように接続されている。
【００２０】
切替え回路２０は照明電源１０のオン回数をカウントしてディジタル値にして出力するカウンタ２１と、このカウンタ２１のカウント値が偶数か奇数かを判別し、偶数の場合のみあるいは奇数の場合にのみ（以下では、説明の便宜上、「偶数の場合のみ」とする）リレー駆動信号を出力するデコーダ２２と、このデコーダ２２の駆動信号によって作動するバッテリ切替えリレー２３から構成されている。このバッテリ切替えリレー２３が作動すると、リレー接点５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂがリレー動作する。なお、この切替え回路２０は別の小容量のバッテリにより、あるいは非常用バッテリ５０によりバックアップされているものとする。
【００２１】
次に、上記構成のエレベータのバッテリ保護装置の動作について説明する。まず、非常用バッテリ５０の動作について説明する。非常用バッテリ５０は、切替え回路２０のカウンタ２１が照明電源１０のオン回数をカウントしてディジタル値としてデコーダ２２に出力し、デコーダ２２はカウント値が偶数か奇数かを判別し、偶数の場合にはリレー２３を作動させる。
【００２２】
リレー２３が作動する前の状態を図２の状態とすれば、このときには、リレー接点５２ａ，５３ａが開き、逆にリレー接点５２ｂ，５３ｂが閉じている。これにより、バッテリ５１Ｂ側が停電灯４側に放電できる状態であり、バッテリ５１Ａ側が充電器１３から受電できる状態となっている（以下、「Ａ状態」と称する）。
【００２３】
そしてリレー２３が作動すると、図２に示した状態からリレー接点５２ｂ，５３ｂが開き、逆にリレー接点５２ａ，５３ａが閉じる。これにより、バッテリ５１Ａ側は停電灯４側に放電できる状態となり、バッテリ５１Ｂ側は充電器１３から受電できる状態となる（以下、「Ｂ状態」と称する）。
【００２４】
以降、照明電源１０側がオンするたびに上記のＡ状態とＢ状態とが交互に切り替わり、停電灯４側にバッテリ５１Ａから給電する状態とバッテリ５１Ｂから給電する状態とが交互に切り替わる。
【００２５】
非常用バッテリ５０がこのように動作することを前提にして、停電発生時の停電灯４に対する点灯制御を、図３のフローチャートに基づいて説明する。停電が発生すると（ステップＳ０５）、かご室内照明灯１は消灯し、かご室照明電源１０の停電検出リレー３のｂ接点３Ａが閉成し、非常用バッテリ５０を電源として停電灯４が点灯できる状態になる。なお、ここでは奇数回目であってリレー２３はオフしており、図２のＡ状態にあるものとして説明する。
【００２６】
次に、放電制御リレー６は非常用バッテリ５０の放電電圧（この場合、バッテリ５１Ｂの放電電圧）を入力し、入力電圧があらかじめ設定してある放電終止電圧（これは使用するバッテリによって一意的に決定されるものである）以上かどうか監視する（ステップＳ１０）。
【００２７】
入力された電圧が放電終止電圧以上の場合には、放電制御リレー６が作動し、リレーａ接点である放電維持接点６Ａも放電停止接点６Ｂも閉成する。これにより停電灯４が点灯する（ステップＳ１５）。
【００２８】
その後に照明電源１０が停電から復帰し、停電検出リレー３のｂ接点３Ａが開放されても停電灯点灯回路１２は閉回路のままとなり、バッテリ５１Ｂの放電電圧が放電終止電圧より低くなるまでバッテリ５１Ｂは停電灯４に給電して点灯を続ける（ステップＳ１０，Ｓ１５）。
【００２９】
そしてバッテリ５１Ｂの放電電圧が放電終止電圧より低くなれば、放電制御リレー６は停止し、リレーａ接点である停電維持接点６Ａも停電停止接点６Ｂも開放され、放電を停止する（ステップＳ２０）。
【００３０】
非常用バッテリ５０の一方のバッテリ５１Ｂは放電電圧を低下させたが、なおも停電が継続しているような場合は、停電灯４は消灯状態のまま維持される（ステップＳ２５でＹＥＳに分岐）。
【００３１】
そして停電が回復すると、照明電源１０からは新たにオンとなるとカウンタ２１が１つカウントアップし、今度は偶数回目のオンであるので、デコーダ２２はリレー２３を作動させる。これにより、バッテリ系統が切り替わり、バッテリ５１Ａが停電灯側に接続され、バッテリ５１Ｂが充電器１３側に接続される（ステップＳ３０）。この結果、いままで停電によって放電終止電圧よりも低い電圧まで放電しているバッテリ５１Ｂは充電器１３により充電されて、照明電源１０が健全な間に満充電状態まで充電されることになる（ステップＳ３５）。
【００３２】
そしてこの状態で再び停電が発生すれば、上記ステップＳ０５からの動作を再開することになるが、今度は停電灯４への放電はバッテリ５１Ａ側が受け持つことになる。
【００３３】
このようにして、第１の実施の形態のエレベータのバッテリ保護装置では、かご室照明電源１０が停電して乗りかご内の照明灯１に印加される電圧が無電圧になり、停電検出リレー３が非常用点灯スイッチ３Ａを閉成しても、非常用バッテリ５０がメモリ効果を発生しない程度に高い電圧まで充電されている状態でなければ放電させて停電灯４を点灯させないので、非常用バッテリ５０が放電終止電圧を下回った状態から放電開始するのを避けて内部劣化が進むのを抑え、またメモリ効果により寿命が短くなるのも防ぐことができる。
【００３４】
加えて、照明電源１０に停電が発生して非常用バッテリ５０の一方のバッテリ５１Ｂ（又は５１Ａ）が停電灯４に給電し始めた後は、照明電源１０が回復しても、当該バッテリ５１Ｂ（又は５１Ａ）の放電電圧が所定値よりも低くなるまで放電を継続させると共に、次に停電が発生した場合に別のバッテリ５１Ａの系統（又はバッテリ５１Ｂの系統）により放電するように停電灯４への給電系統を交互に切り替えるので、非常用バッテリ５０が過放電により内部劣化を来すのを防止すると共に、浅い放電を繰り返すことによるメモリ効果の発生も防ぎ、バッテリの長寿命化を図ることができる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施の形態を図４に基づいて説明する。第２の実施の形態では、停電灯点灯回路１２において、停電検出リレー３のリレー接点に、図１に示した第１の実施の形態におけるリレーｂ接点３Ａに対して直列に、リレーｂ接点３Ｃを挿入し、さらにこのリレーｂ接点３Ｃに対して並列にリレーａ接点３Ｂを設け、図５に示す充電器１３にこのリレーａ接点３Ｂを通して非常用バッテリ５０における一方のバッテリ５１Ａ（又は５１Ｂ）から他方のバッテリ５１Ｂ（又は５１Ａ）に充電電流を供給する構成にしている。また第２の実施の形態では、放電制御リレー６は停電検出リレー３のリレー接点３Ａとリレー接点３Ｂとの接続点の電圧を検出して動作するようにしてある。
【００３６】
充電器１３の回路構成は、図５に示すようなものである。この充電器１３はかご室照明電源１０の交流を整流して非常用バッテリ５０のバッテリ５１Ａ又は５１Ｂに充電電流として与える整流回路１３Ａと、一方のバッテリ５１Ａ（又は５１Ｂ）から停電灯点灯回路１２に放電されている電流を回収して他方のバッテリ５１Ｂ（又は５１Ａ）に充電電流として戻す直流充電回路１３Ｂから構成されている。Ｄ１は逆流防止用のダイオードであり、Ｒ１，Ｒ２は抵抗である。
【００３７】
なお、非常用バッテリ５０の構成は、第１の実施の形態と同様に図２に示す構成である。
【００３８】
次に、上記の構成の第２の実施の形態のエレベータのバッテリ保護装置の動作を説明する。図６は第２の実施の形態の動作のフローチャートを示している。かご内照明点灯回路１１の照明電源１０が停電し（ステップＳ１０５）、非常用バッテリ５０の放電電圧が放電終止電圧以上であるために放電制御リレー６が作動すれば、放電維持接点６Ａ及び放電停止接点６Ｂを閉成する。これにより、第１の実施の形態と同様に非常用バッテリ５０内の一方のバッテリ（ここでは図示の状態、つまり、バッテリ５１Ｂとする）からの放電電流により停電灯４が点灯する（ステップＳ１１０，Ｓ１１５）。そして停電が継続している間、バッテリ５１Ｂの放電電圧が放電終止電圧より低くなるまで放電を継続し、停電灯４を点灯し続ける（ステップＳ１２０でＹＥＳに分岐）。
【００３９】
この後、バッテリ５１Ｂの放電電圧が放電終止電圧以上ある状態で照明電源１０が停電から復帰すれば停電検出リレー３が作動し、ｂ接点３Ａ，３Ｃをオープンさせ、逆にａ接点３Ｂを閉じる。このとき、放電制御リレー６は作動しているので、停電維持接点６Ａと停電停止接点６Ｂは共に閉じている。したがって、バッテリ５１Ｂの負荷が停電維持接点６Ａとａ接点３Ｂを通じて充電器１３に切替えられ、停電灯４は消灯するが、バッテリ５１Ｂはその放電電圧が放電終止電圧より低くなるまで放電を続け、その放電電力は充電器１３を通じて他方のバッテリ５１Ａ側の充電に利用される（ステップＳ１２５）。
【００４０】
そして一方のバッテリ５１Ｂの放電電圧が放電終止電圧よりも低くなれば、放電制御リレー６が放電維持接点６Ａと放電停止接点６Ｂを共に開放し、一方のバッテリ５１Ｂの放電を停止させる（ステップＳ１１０，Ｓ１３０）。
【００４１】
この後、照明電源１０が停電から回復すれば、非常用バッテリ５０が第１の実施の形態と同様に動作して、バッテリ系統が切り替わり、バッテリ５１Ａが停電灯側に接続され、バッテリ５１Ｂが充電器１３側に接続される（ステップＳ１３０）。この結果、いままで停電によって放電終止電圧よりも低い電圧まで放電しているバッテリ５１Ｂは充電器１３の整流回路１３Ａにより充電されて、照明電源１０が健全な間に満充電状態まで充電されることになる（ステップＳ１３５）。
【００４２】
そしてこの状態で再び停電が発生すれば、上記ステップＳ１０５からの動作を再開することになるが、今度は停電灯４への放電はバッテリ５１Ａ側が受け持つことになる。
【００４３】
これにより、停電灯４は実際の照明電源１０が回復すれば消灯して乗客に不自然さを与えないようにでき、しかも、この停電灯４の電源として切替えられながら用いられるバッテリ５１Ａ，５１Ｂのいずれもその放電電圧が放電終止電圧よりも低くなるまで放電を継続することができ、メモリ効果が発生するのを防止することができる。しかも、非常用バッテリ５０内の一方のバッテリの放電電圧が高い間はその放電電力を他方のバッテリの充電電力に利用するので、各バッテリの電圧回復を早めることができ、停電が繰り返すような状況でも放電電圧が低いために停電灯４が点灯しなくなる事態が発生する機会を少なくすることができる。
【００４４】
なお、上記の両方の実施の形態で停電制御の動作をリレーシーケンス回路により行う説明をしたが、ディジタル論理制御回路により同様の制御動作を行うようにすることも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、非常用バッテリがメモリ効果を発生しない程度に高い電圧まで充電されている状態でなければ停電時に放電させないようにしたので、非常用バッテリが放電終止電圧を下回った状態から放電開始するのを避け、過放電による内部劣化が進むのを抑え、またメモリ効果により寿命が短くなるのも防ぐことができる。
【００４６】
さらに、請求項１の発明によれば、停電が発生して非常用バッテリが停電灯に給電し始めた後は、照明電 源が回復しても、当該バッテリの放電電圧が所定値よりも低くなるまで放電を継続させ、これと共に、次に停電が発生した場合に別のバッテリ系統により放電するように停電灯への給電系統を交互に切り替えるようにしたので、非常用バッテリが過放電により内部劣化を来すのを防止できると共に、浅い放電を繰り返すことによるメモリ効果の発生も防ぎ、バッテリの長寿命化が図れる。
【００４７】
またさらに、請求項１の発明によれば、かご室照明電源の停電が発生して非常用バッテリを放電している最中にその電源が回復すると、非常用バッテリの負荷を停電灯から充電器に切り替え、この充電器がそれまで放電中であったバッテリ系統を電源として別系統のバッテリを充電するようにしたので、放電維持接点により非常用バッテリを設定値を下回るまで強制的に放電させた場合でも、その後に急速に再充電することができてバッテリの充電不足を起こりにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路ブロック図。
【図２】上記の実施の形態における非常用バッテリの内部構成を示すブロック図。
【図３】上記の実施の形態による停電灯点灯制御のフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態の回路ブロック図。
【図５】上記の実施の形態における充電器の内部構成を示すブロック図。
【図６】上記の実施の形態による停電灯点灯制御のフローチャート。
【図７】従来例の回路ブロック図。
【符号の説明】
１  かご室照明灯
２Ａ，２Ｂ  照明灯点灯スイッチ
３  停電検出リレー
３Ａ，３Ｃ  ｂ接点
３Ｂ  ａ接点
４  停電灯
６  放電制御リレー
６Ａ  放電維持接点
６Ｂ  放電停止接点
１０  照明電源
１１  かご室照明点灯回路
１２  停電灯点灯回路
１３  充電器
２１  カウンタ
２２  デコーダ
２３  リレー
５０  非常用バッテリ
５１Ａ，５１Ｂ  バッテリ
５２ａ  ａ接点
５２ｂ  ｂ接点
５３ａ  ａ接点
５３ｂ  ｂ接点
【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】
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