专利名称：电梯的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备有燃料电池的电梯的控制装置。
背景技术：
通常，若由于地震等发生停电，则利用组入到电梯的控制装置中的停 电时自动抵达楼层功能切换为蓄电池驱动，在使轿厢移动到最近楼层之后， 使运转停歇。其后，若重新开始电力供给，则在确认安全之后重新开始运 转。
可是，若例如发生大规模的地震，则因为电力恢复要花费长时间，所 以即使其间，建筑物、电梯等并无异常，无法利用电梯的状况也将会持续。 该情况下，还考虑防备长时间的停电、而增加蓄电池的容量。但是，仅用 蓄电池的电力难以长时间持续驱动电梯，并且，存在系统变得大型化等问 题
于是，近年来，作为新的电力供给源，考虑了燃料电池的利用。例如
在日本的特开2002—326771号公报中，公开了在对于电梯的提升机、照明 装置、门驱动装置、操作盘、显示装置、空调装置的电力供给中采用燃料 电池的内容。
但是，上述的燃料电池，因为利用氢与空气(氧)的化学反应来供给 电力，所以存在直到能够供给稳定的电力为止需要花费时间等问题。因此， 有可能无法迎合电梯的负载变化，从而不能安全运转。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题作出的，其目的在于提供一种通过利用燃料 电池，能够迎合电梯的负载变化，能够有效地提供始终稳定的电力的电梯的控制装置。
本发明的电梯的控制装置，是具备燃料电池的电梯的控制装置，具备: 预定容量的蓄电部；运转状态检测部，其检测电梯的运转状态；以及充放 电控制部，其根据由该运转状态检测部检测的电梯的运转状态，在再生运 转时，与产生于驱动系统中的再生电力一同，将从上述燃料电池输出的电 力蓄存到上述蓄电部中；在动力运转时，使蓄存于上述蓄电部中的电力进 行放电，并加上从上迷燃料电池输出的电力一同提供给驱动系统。
图1是表示本发明的第1实施方式的具备有燃料电池的电梯的整体结 构的图2是表示在本实施方式的电梯中设置的主控制装置的功能结构的框
图3是表示本实施方式中的电力供给处理的工作的流程图； 图4是表示本实施方式中的放电能量与蓄电能量的关系的图； 图5是表示在本发明的第2实施方式的电梯中设置的主控制装置的功 能结构的框图；以及
图6是表示本实施方式中的电力供给处理的工作的流程图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。 (第1实施方式)
图l是表示本发明的第1实施方式的具备有燃料电池的电梯的整体结 构的图。
该电梯，具备电动机ll、安装于该电动机ll的旋转轴上的滑轮12、 巻挂于该滑轮12上的绳索13、吊垂于该绳索13的两端的轿厢14和配重 (平衡重块)15等。
并且，作为驱动系统，具备工业用电源21、将该工业用电源21的交 流电变换成直流电的变换器102、将该变换器22的直流电变换成电梯驱动所需的交流电并供给电动机11的逆变装置23等。
作为上述工业用电源21，采用三相交流电源。从该三相交流电源提供 的交流电，由变换器22变换成直流电并供给逆变装置23。由该逆变装置 23，变换成预定频率的交流电，作为驱动电力提供给电动机ll。
通过这样的电力供给，电动机ll被旋转驱动，随之滑轮12进行旋转， 从而经由巻桂于其上的绳索13使轿厢14和配重15在升降路径内吊汲式地 进行升降工作。
并且，除了上述结构之外，还具备燃料电池24、充放电控制装置25、 蓄电池26，作为停电时的电力供给系统。
燃料电池24，使氢燃料与空气中的氧发生反应而产生电力。还有，关 于该燃料电池24的具体结构，因为与本发明并无直接关系，所以在此省略 其说明。充放电控制装置25，控制对于蓄电池26的充放电工作。
蓄电池26，用于蓄存预定容量的电力，例如其由镍氢电池等二次电池 等构成。还有，作为蓄电池以外的蓄电手段，例如也可以采用电双层电容 器等，在本发明中，并不特别限定于此。
并且，主控制装置27，进行包括逆变装置23的驱动控制在内的电梯 整体的控制。该主控制装置27，由搭载有CPU、 ROM、 RAM等的计算 才几构成。
图2是表示主控制装置27的功能结构的框图。在主控制装置27中， 作为与电力供给有关的功能，具备停电检测部27a、电池驱动控制部27b、 运转状态检测部27c、充放电指令部27d。
停电检测部27a，将来自工业用电源21的电力未被提供给电梯的驱动 系统的状态检测为停电状态。电池驱动控制部27b,对燃料电池24的驱动 进行控制。运转状态检测部27e，检测电梯的运转状态为再生运转还是动 力运转。充放电指令部27d,对于充放电控制装置25输出用于对蓄电池 26的充放电工作进行控制的指令。
接下来，对第1实施方式的工作进行说明。
图3是表示第1实施方式中的电力供给处理的工作的流程图。此外，在该流程图中所示的处理，通过本身为计算机的主控制装置27读入预定的 程序来执行。
现在，设定因地震等某些原因发生了停电。主控制装置27，若通过例 如设置在工业用电源21的电力供给线路上的未图示的检测器检测到停电 状态(步骤All)，则立即启动燃料电池24 (步骤A12)。由此，从燃料电 池24生成的电力被提供给逆变装置23，使电梯的运转继续。
在此，在利用燃料电池24使电梯进行运转的期间，主控制装置27， 检测此时的电梯(轿厢14 )的运转状态(步骤A13 )。在此而言的所谓"运 转状态"，为"再生运转"和"动力运转"。
即，例如在轿厢14向升降路径的下方向运动的情况下，如果此时的轿 厢14的载重比配重15重，则为了向平衡方向运动，电动机ll作为发电机 而起作用，产生电力。同样地，在轿厢14向上方向运动的情况下，如果此 时的轿厢14的载重比配重15轻，则为了向平衡方向运动，电动机ll作为 发电才几而起作用，从而产生电力。
如此地，将由于向平衡方向运动而不需要动力便可使轿厢14进行运转 的情况称为"再生运转"，将此时产生的电力称为"再生电力"。并且，相 反，将需要电动机ll的动力的运转称为"动力运转"。
还有，当前的运转状态为再生运转还是动力运转，能够根据轿厢14 的位置和载重、运转方向进行判断。作为其他的方法，也可以对逆变装置 23的直流母线间的电压变化进行检测。即，因为在再生运转时从电动机ll 产生的再生电力朝向逆变装置23逆向流动，所以直流母线间的电压升高。 通过对该状态进行检测，能够判断为再生运转。
在电梯的运转状态为再生运转的情况下(步骤A14的"是")，主控制 装置27，对于充放电控制装置25输出充电指令，将从电动机ll产生的再 生电力蓄存到蓄电池26中。并且，此时，从驱动中的燃料电池24稳定地 输出的电力也与上述再生电力一同蓄存到蓄电池26中(步骤A15)。
另一方面，在电梯的运转状态为动力运转的情况下(步骤A14的"否")， 主控制装置27，向充放电控制装置25输出放电指令，使蓄存于蓄电池26中的电力放电到驱动系统(步骤A16)。由此，除了从燃料电池24输出的 电力之外，从蓄电池26释放的电力也对于逆变装置23进行供给。
这样，在利用燃料电池24使电梯的运转继续的中途，停电状态恢复了 的情况下(步骤A17的"是")，主控制装置27，停止燃料电池24的驱动 (步骤A18)。此后，利用从工业用电源21提供的电力，如通常地进行电 梯的运转。
图4是表示本实施方式中的放电能量与蓄电能量的关系的图。图中的 io表示从驱动中的燃料电池24恒稳地流出的电流值。并且，Eout表示从 蓄电池26放电的能量，Ein表示蓄存于蓄电池26中的能量。
如上所述，在利用燃料电池24进行电力供给的期间，与电梯的运转状 态相应地控制对于蓄电池26的充放电工作。在此情况下，在需要电力的动 力运转时，切换为放电工作，从而燃料电池24的电力加上由蓄电池26的 放电所产生的辅助电力被提供给逆变装置23。
从而，即使在例如刚切换到燃料电池24、无法确保足够的电力的状态 下，也能够通过用蓄电池26的电力进行补足，不使电梯的运转停止，而原 状继续进行运转。并且，通过并用蓄电池26，能够迎合电梯的负载变化， 从而提供始终稳定的电力。
并且，在再生运转时切换为充电工作，除了在此时产生的再生电力之 外，燃料电池24的电力也被蓄存到蓄电池26中。由此，能够在再生运转 中有效地确保电力，以备于动力运转。
还有，虽然在上述第1实施方式中，说明了通常时使用工业用电源21 进行电力供给、在停电时切换到燃料电池24的情况，但也可以是始终仅用 燃料电池24进行电力供给的结构。在如此的情况下，通过与电梯的运转状 态相应地控制对于蓄电池26的充放电工作，也能够与上述同样地迎合电梯 的负栽变化，从而进行稳定的电力供给。 (第2实施方式)
接下来，关于本发明的第2实施方式进行说明。
若蓄电池26处于接近于充满电的状态，则因为无法用蓄电池26吸收
7燃料电池24的输出电力，所以必须用电阻等变换成热而消耗掉。于是，在 第2实施方式中，与蓄电池26的充电状态相应地对燃料电池24的驱动进 行停止控制，不让多余的电力产生。
基本的结构与上述第1实施方式相同。但是，如图5所示，作为主控 制装置27的功能结构，除了停电检测部27a、电池驱动控制部27b、运转 状态检测部27c、充放电指令部27d之外，还进一步设置有呼叫检测部27e 和蓄电池充电检测部27f。
呼叫检测部27e，检测呼叫登记的有无。还有，在此而言的所谓"呼 叫"，为"电梯间呼叫"或"轿厢呼叫"。"电梯间呼叫"，是在电梯间登记 的呼叫，其通过按下设置于各褛层的电梯间的方向按钮来进行登记。"轿厢 呼叫"，是在轿厢内登记的呼叫，其通过按下设置在轿厢内的目的楼层按钮 来进行登记。
蓄电池充电检测部27f，通过充放电控制装置25对蓄电池26的充电 状态进行检测。还有，作为充电状态的检测方法，虽然有例如对蓄电池26 的电压上升进行检测等的方法，但是在本发明中，并不特别限定为该方法。
并且，在第2实施方式中，电池驱动控制部27b，基于呼叫检测部27e 的检测结果与蓄电池充电检测部27f的检测结果，对燃料电池24的驱动进 行控制。
以下，对第2实施方式的工作进行说明。
图6是表示本发明的第2实施方式中的电力供给处理的工作的流程图。 此外，在该流程图中所示的处理，通过本身为计算机的主控制装置27读入 预定的程序来执行。
现在，设定燃料电池24被启动，从该燃料电池24产生的电力被提供 给逆变装置23 (步骤Bll)。此时，与上述第1实施方式同样地，与电梯 的运转状态(再生运转/动力运转)相应地控制对于蓄电池26的充放电工 作(步骤B12 )。
即，在再生运转时成为充电工作，燃料电池24的电力与再生电力一同 被蓄存到蓄电池26中。并且，在动力运转时变成放电工作，使蓄存于蓄电池26中的电力进行放电，并加上燃料电池24的电力一同被提供给逆变装 置23。
在此，在蓄电池26的充电工作中，主控制装置27通过充放电控制装 置25确认蓄电池26的充电状态(步骤B13)。其结果，如果蓄电池26处 于接近于充满电的状态(步骤B14的"是")，则主控制装置27,使燃料电 池24的驱动停止(步骤B15)。还有，所谓"接近于充满电的状态"，设定 为充电至例如蓄电池容量的卯％左右的状态，
并且，在燃料电池24的驱动停止后、检测到电梯间呼叫或者轿厢呼叫 的情况下(步骤B16的"是")，主控制装置27，向充放电控制装置25输 出放电指令，使蓄存于蓄电池26中的电力放电(步骤B17)，并重新启动 燃料电池24 (步骤B18)。此后，重复从上述步骤B12开始的处理。
这样，在蓄电池26为接近于充满电的状态时，通过在直到有呼叫登记 为止的期间使燃料电池24的驱动停止，能够防止电梯(轿厢)处于待机状 态时的浪费的燃料消耗。并且，能够省去用于消耗掉无法用蓄电池26吸收 的电力的机构。
并且，在由于呼叫的登记而使燃料电池24重新启动时，通过使蓄电池 26的电力进行放电，即使在启动时燃料电池24的启用緩慢而不能够确保 足够的电力，也能够提供电梯的运转所需的电力。
还有，虽然在上述各实施方式中，作为电梯的运行状态假设"动力运 转"和"再生运转"而进行了说明，但是实际上除了 "动力运转"和"再 生运转"之外还存在"待机状态"。所谓"待机状态"，是指没有呼叫、轿 厢14停歇的状态。因为在"待机状态"时，也从燃料电池24恒稳地输出 少量的电力，所以也可以将该电力蓄存到蓄电池26中。
并且，虽然在图l的例子中，在工业用电源21侧设置有变换器22， 但是该变换器22兼起这样的作用使在电梯的驱动系统中产生的再生电力 返回至工业用电源21側。在本发明的电梯的情况下，因为再生电力被蓄存 到蓄电池26中，所以返回至工业用电源21侧的电力较少。从而，不必须 需要变换器22的能力，例如也可以采用二极管组。总之，本发明并非限定于上述各实施方式原样，而是在实施阶段能够 在不脱离其主旨的范围内对构成要件进行变形从而具体化。并且，利用在 上述各实施方式中公开的多个构成要件的适宜的组合，能够形成各种方式。 例如，也可以从实施方式中所示的全部构成要件中省略几个构成要件。进 而，也可以使不同的实施方式中的构成要件适宜组合。
根据本发明，通过利用燃料电池，能够迎合电梯的负载变化，有效地 提供始终稳定的电力。
权利要求
1.一种电梯的控制装置，其是具备燃料电池的电梯的控制装置，其特征在于，具备预定容量的蓄电部；运转状态检测部，其检测电梯的运转状态；以及充放电控制部，其根据由该运转状态检测部检测的电梯的运转状态，在再生运转时，与产生于驱动系统中的再生电力一同，将从上述燃料电池输出的电力蓄存到上述蓄电部中；在动力运转时，使蓄存于上述蓄电部中的电力进行放电，并加上从上述燃料电池输出的电力一同提供给驱动系统。
2. 按照权利要求l所述的电梯的控制装置，其特征在于，还具备 充电检测部，其在由上述充放电控制部进行的充电工作中，检测上述充电部的充电状态；以及电池驱动控制部，其在由该充电检测部检测到接近于充满电的状态的 情况下，使上述燃料电池的驱动停止。
3. 按照权利要求2所述的电梯的控制装置，其特征在于，具备 检测是否有呼叫被登记的呼叫检测部；其中，上述电池驱动控制部，在由上述呼叫检测部检测到呼叫的登记 的情况下，使处于停止中的上述燃料电池重新启动。
4. 按照权利要求3所述的电梯的控制装置，其特征在于 上述充放电控制部，在上述燃料电池的重新启动时，使蓄存于上述蓄电部中的电力进行放电并提供给驱动系统。
全文摘要
本发明提供一种电梯的控制装置。在采用燃料电池(24)进行电力供给的情况下，主控制装置(27)与电梯的运转状态相应地控制对于蓄电池(26)的充放电工作，在再生运转时，与再生电力一同将燃料电池(24)的电力蓄存到蓄电池(26)中，在动力运转时，使蓄存于蓄电池(26)中的电力进行放电，并加上燃料电池(24)的电力一同提供给驱动系统。由此，能够迎合电梯的负载变化，有效地提供始终稳定的电力。
文档编号B66B1/00GK101618812SQ20091014250
公开日2010年1月6日 申请日期2009年6月22日 优先权日2008年6月30日
发明者文屋雅弘 申请人:东芝电梯株式会社