专利名称：混合驱动型电梯的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明实施方式涉及利用再生能量(energy)驱动电梯的轿厢的混合驱动型电梯的控制装置。
背景技术：
一般来说，电梯(elevator)中，轿厢(car)和平衡锤(counter weight)在卷挂于电动机(卷扬机(hoisting device))的旋转轴的缆索(rope)的两端悬挂,通过电动机的旋转，介由缆索使得轿厢在与平衡锤的相反方向做吊桶式升降动作。·
此处，例如，轿厢在升降通路(hoi stway )的向下方向移动时，此时轿厢的载重比平衡锤重的话，由于不需要动力，电动机作为发电机工作，产生再生能量。又，轿厢向上方移动时，此时轿厢的载重比平衡锤轻的话，不需要动力，因此产生再生能量。这样的不需要动力即可运行轿厢的情况称为“再生运行”，此时的轿厢移动方向称为“再生方向”。又，相反的，需要动力的运行称为“动力运行”，此时轿厢的移动方向称为“动力方向”。因此，随着近年的节约用电的要求，考虑将上述再生运行时产生的电力即再生能量，蓄积于例如大容量的电容(capacitor)等构成的蓄电装置，在下次的动力运行时利用蓄电装置蓄积的再生能量运行轿厢的混合驱动型的电梯。这样的混合驱动型的电梯中，有效使用蓄电装置，对节约商用电源用电非常重要，同时，对延长蓄电装置的寿命也是很重要的。作为蓄电装置使用有大容量电容等。该大容量电容等例如为镍(nickel)氢电池、锂离子电池(lithium-ion battery)、锂聚合物电池(lithium polymer battery)等 2 次电池、或双电层电容器。这样的蓄电装置中，显示相对于满充电容量的当前的充电状态的SOC (state ofcharge)的范围、即相对于满充电容量的通常能够使用的充电容量的比例的上限值和下限值之间的范围，随着设备特性各不相同。蓄电装置的SOC的范围较小的情况下，相对于该蓄电装置的满充电容量，实际能够使用的充电容量较少，无法通过该蓄电装置进行高输入输出控制。又，蓄电装置的SOC的范围较大的情况下，相对于满充电容量实际能够使用的充电容量较多，因此，可通过该蓄电装置稳定地进行高输入输出控制。但，在蓄电装置的SOC的范围较大的情况下，如上所述，可以进行高输入输出控制，但另一方面，蓄电装置的充电状态达到SOC的范围的上限值附近或下限值附近的状态下，蓄电装置继续使用时，相比蓄电装置的SOC的范围较小的情况，蓄电装置的寿命会显著减少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种必要时通过蓄电装置进行高输出、且可实现该蓄电装置的高寿命化的混合驱动型电梯的控制装置。根据实施方式，混合驱动型电梯的控制装置包括蓄电装置，其蓄积电梯的轿厢在再生运行时电力供给线产生的电力，以使得当前的充电容量相对于满充电容量的比率在规定范围内，并将蓄积的所述电力在动力运行时提供给所述电力供给线；蓄电控制装置，其控制所述蓄电装置的充放电；充放电控制部，其在需要增加所述蓄电装置的放电量的规定的时间段，使当前的充电容量相对于所述蓄电装置中所述满充电容量的比率的范围扩大。
图I为显示第I实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。 图2为显示第I实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。图3为显示第I实施方式中混合驱动型电梯的控制装置所用的蓄电装置的SOC范围的可变的一例的图。图4为显示第I实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图(flowchart)。图5为显示第2实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。图6为显示第2实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。图7为显示第3实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。图8为显示第3实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。图9为显示第4实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。图10为显示第4实施方式中混合驱动型电梯的控制装置所用的蓄电装置的SOC范围的可变的一例的图。图11为显示第4实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。图12为显示第5实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。图13为显示第5实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。图14为显示第6实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。图15为显示第6实施方式中混合驱动型电梯的控制装置所用的蓄电装置的SOC范围的可变的一例的图。图16为显示第6实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。图17为显示第7实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。图18为显示第7实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。
具体实施例方式以下，参考附图对实施方式进行说明。(第I实施方式)首先，对第I实施方式进行说明。图I为显示第I实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。该电梯10包括接收规定的驱动电力进行旋转动作的电动机11、安装于该电动机11的旋转轴进行旋转的滑轮(sheave)12、在卷挂于该滑轮12的缆索13的两端悬挂的轿厢14和平衡锤(对重)15等。又，作为轿厢14的驱动系统，包括商用电源16、整流器17、平滑电容18、逆变器·(inverter) 19、逆变器电流检测装置20等。整流器17将商用电源16的交流电压转换为直流电压。平滑电容18使直流电压的波纹(ripple)平滑化。逆变器19将直流电压转换为可变电压可变频率的交流电压。逆变器电流检测装置20检测由逆变器19提供的电动机11的电流。又，商用电源16为三相电源。该三相电源的交流电压由整流器17进行全波整流、由平滑电容18吸收波纹部分，平整化为直流电压。该平滑化的直流电压被施加到逆变器19，并转换为规定频率的交流电压，作为驱动电力被提供给电动机11。通过这样的电力供给，电动机11被旋转驱动，滑轮12随之旋转，通过卷挂于该滑轮12的缆索13，轿厢14和平衡锤15在升降通路内做吊桶式升降动作。又，该电梯10包括用于控制轿厢14的运行速度等的运行控制装置21。图2示出运行控制装置21的构成。该运行控制装置21由速度指令部22、速度检测部23、速度控制部24、载重检测开关部25、载重信号运算部26、转矩(torque)指令判断部27、逆变器电流控制部28等构成。速度指令部22接收来自图未示的电梯控制盘的电动机11的运行指令，输出速度指令值。速度检测部23检测电动机11的当前速度。速度控制部24求得速度指令值和速度检测值的偏差，输出使得其偏差消除的转矩指令。载重检测开关(switch)部25为检测轿厢14的载重的开关。载重检测开关部25，例如，由对应于载重值进行选择性开启(on)动作的多个开关构成。载重信号运算部26基于载重检测开关部25输出的载重信号计算转矩补偿值。具体来说，载重检测开关部25由3个开关a、b、c构成。开关a在轿厢14的载重值比规定的装载重量(与平衡锤15平衡的重量)重时为0N。开关b在轿厢14的载重值为规定的装载重量的时0N。开关c在轿厢14的载重值比上述的规定的装载重量轻时为时0N。载重信号运算部26，相对于这些开关a、b、c的各个ON信号，输出例如，“_10”、“0”、“+10”的转矩补偿值。转矩指令判断部27判断速度控制部24输出的转矩指令值与载重信号运算部26输出的转矩补偿值相加得到的最终转矩指令值是否在容许范围内。如果转矩指令判断部27判定的结果是转矩指令值在容许范围外，则进行限制以使其在容许范围内。逆变器电流控制部28，基于逆变器电流检测装置20检测到的电流值和转矩指令判断部27输出的转矩指令值，配合转矩指令值控制流入电动机11的电流。
该电梯10除了上述的构成，作为混合驱动系统，进一步包括蓄电装置30、充放电电路31、和蓄电控制装置32。蓄电装置30为混合驱动型电梯中电力供给单元。蓄电装置30由大容量电容器等构成。大容量电容器为例如,镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等2次电池、或双电层电容器。该蓄电装置30存储再生运行时电力供给线(line)产生的再生能量(电力)，将该存储的再生能量(电力)在下次的动力运行时放电给电力供给线，以节省电力。充放电电路31为切换对蓄电装置30的充放电的电路。该充放电电路31由充电用切换元件(switching element)33和放电用切换元件34、直流电抗器(reactor)35等构成。 充电用切换元件33和放电用切换元件34在作为向逆变器19的电力供给线的直流母线间被并列连接。直流电抗器35连接于切换元件33，34的共通连接部，将直流电力平滑化。蓄电控制装置32监视直流母线间电压即平滑电容18的电压，基于其电压值判断轿厢14的运行状态为再生运行还是动力运行，并根据其运行状态控制充放电电路31以对蓄电装置30进行充放电。具体来说，该蓄电控制装置32由电压检测部41、充放电控制部42、电压检测部43、电压变化监视部44、电压指令部45、电流检测部46等构成。电压检测部41检测直流母线间电压(平滑电容18的电压)。充放电控制部42驱动充放电电路31对蓄电装置30进行充放电控制。电压检测部43检测蓄电装置30的电压。电压变化监视部44监视由电压检测部43检测到的、蓄电装置30的电压的变化。电压指令部45输出直流母线间的电压指令。电流检测部46检测流入蓄电装置30的电流。商用电源16提供的三相交流电压在整流器17处被转换为直流电压后，通过逆变器19转换为所希望的交流电压并提供给电动机11。此时，轿厢14为再生运行的话，再生能量从逆变器19返回输入端子侧，因此，直流母线间电压上升。通常的电梯中，直流母线间电压为一定值以上时，控制设在逆变器19的输入端子侧的切换元件51，由再生电阻52热消耗能量。与之相对的，混合驱动式电梯中，具有用于对该再生能量进行有效利用的蓄电装置30。此处，对包括蓄电装置30的混合驱动式电梯中再生能量的充电和放电的动作进行简单说明。(a)再生能量的充电动作如上所述，轿厢14的再生运行时，再生能量从逆变器19返回输入端子侧，因此再生能量蓄积在平滑电容18，作为向逆变器19的电力供给线的直流母线间的电压慢慢上升。此时的电压上升通过蓄电控制装置32内的电压检测部41检测。此处，蓄电控制装置32中，直流母线间的电压变为预先设定的基准值以上时，通过电压指令部45，将直流母线间的电压降压为适于向蓄电装置30的充电的电压，再通过充放电控制部42使充放电电路31内的充电用切换元件33为0N，以对蓄电装置30进行充电。此时的蓄电装置30的电压变化通过电压检测部43由电压变化监视部44监视，并赋予电压指令部45。此时，流入蓄电装置30的电流由电流检测部46检测，并由充放电控制部42控制充电电流。这样，再生能量能够蓄积于蓄电装置30中。(b)再生能量的放电动作轿厢14的动力运行时，通过平滑电容18平滑化后的直流提供给逆变器19，因此，作为向逆变器19的电力供给线的直流母线间电压与轿厢14停止时相比下降了。此时的电压下降通过蓄电控制装置32内的电压检测部41检测。蓄电控制装置32中，一旦当直流母线间电压下降到比预先设定的基准值低，即使得蓄电装置30的电压升压到电压指令部45设定的目标值，以与直流母线间电压相匹配，由此使充放电电路31内的放电用切换元件34为0N，将蓄积于蓄电装置30的再生能量向电力供给线放电。此时，蓄电装置30流出的电流由电流检测部46检测，充放电控制部42对放电电流进行控制。本实施方式中电梯包括SOC控制装置60。
该SOC控制装置60包括对当前时刻计时的计时部61、S0C设定部62、充放电指令部63。SOC设定部62,在设置电梯的建筑物侧的使用电力为峰值(peak)时的规定的时间段，扩大蓄电装置30的SOC范围，使电梯的动力运行用的动力(power)辅助(assist)量、SP蓄电装置30的放电量为最大。SOC设定部62，在上述的规定的时间段以外，使蓄电装置30的SOC范围返回到初始。一旦开始再生运行或动力运行，充放电指令部63即通过电压检测部43取得蓄电装置30的电压检测值，并向蓄电控制装置32的充放电控制部42发出指令，以使该取得的电压检测值为对应于扩大后的SOC范围内的电压值。这样，电梯能够在必要时实现高输出控制，并实现蓄电装置30的高寿命化。图3是显示第I实施方式中混合驱动型电梯的控制装置所用的蓄电装置的SOC范围的可变的一例的图。本实施方式中，SOC控制装置60能够使得能够使用的SOC范围、即能够输出一定以上功率密度的电力的SOC范围，在通常范围和电力峰值时范围二者之间切换。比较通常的SOC范围和电力峰值时的SOC范围的话，电力峰值时的SOC范围的下限值比通常的SOC范围的下限值低，电力峰值时的SOC范围的上限值比通常的SOC范围的上限值高。因此，SOC范围为电力峰值时的范围的情况，相比SOC范围为通常范围的情况，其充电量、放电量都会增多，因此可实现高输出的运行控制。但，SOC范围切换为电力峰值时的范围的状态与SOC范围切换为通常范围的状态相比，蓄电装置30的寿命减少，因此SOC控制装置60，在电力峰值时以外，将SOC范围切换为通常范围。这样，可同时实现必要时的高输出的运行控制和蓄电装置的长寿命化。接着，对图4所示构成的混合驱动型电梯的动作进行说明。图4是显示第I实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。初始状态中，当前时刻不是设置电梯的建筑物内的电力峰值时，蓄电装置30的SOC范围设为通常范围。接着，SOC控制装置60的计时部61计时检测到当前时刻为建筑物内的电力峰值时这样的规定时间段时(步骤SI)，SOC设定部62将蓄电装置30的SOC范围从通常范围扩大为电力峰值时范围(步骤S2)。一旦再生运行下对蓄电装置30的充电开始，SOC控制装置60的充放电指令部63即通过蓄电控制装置32的电压检测部43取得蓄电装置30的电压检测值。充放电指令部63向蓄电控制装置32的充放电控制部42发出指令，以使该取得的电压检测值不超过扩大后的SOC范围的上限值。充放电控制部42 —旦接收到指令，即通过电流检测部46取得流入蓄电装置30的电流的检测值，以控制充电电流，使得蓄电装置30的SOC不超过扩大后的SOC范围的上限值。又，一旦动力运行下蓄电装置30的放电开始，充放电指令部63即通过电压检测部43取得蓄电装置30的电压检测值。充放电指令部63向蓄电控制装置32的充放电控制部42发出指令，以使该取得的电压检测值不会小于扩大后的SOC范围的下限值。充放电控制部42 —旦接收到指令，即通过电流检测部46取得从蓄电装置30流出的电流的检测值以控制放电电流，使SOC不会小于扩大后的SOC范围的下限值。·
接着，在当前时刻不是建筑物内的电力峰值时的规定时间段、即SOC控制装置60的计时部61计时检测到是规定时间段外(步骤S3)，SOC设定部62使蓄电装置30的SOC范围返回扩大前的通常范围(步骤S4)。SOC范围扩大时，随着再生运行向蓄电装置30的充电导致该蓄电装置30的电压检测值超过通常的SOC范围的上限值时，使SOC范围返回初始的情况下，在通过随着动力的放电使得SOC达到通常范围的上限值以下之后，充放电指令部63向充放电控制部42发出指令，使得即使再次进行再生运行，也不会超出该上限值地充电。又，SOC范围扩大时，通过伴随着动力运行蓄电装置30的放电，该蓄电装置30的电压检测值变为不足通常的SOC范围的下限值时，使SOC范围返回初始时，在通过随着再生运行的充电使得SOC到达通常范围的下限值以上之后，充放电指令部63向充放电控制部42发出指令，即使再次进行动力运行，也不会放电到小于该下限值。如上所述，第I实施方式中混合驱动型电梯，在为建筑物侧的使用电力峰值时的规定的时间段中，扩大蓄电装置30的SOC范围，以增加用于电梯的运行的动力辅助量、即蓄电装置30的放电量，而在上述的规定的时间段以外，蓄电装置30的SOC范围返回初始。因此，能够实现必要时的高输出控制、并实现蓄电装置30的高寿命化。又，由于能够使电力峰值时的蓄电装置30的放电量增加，能够使电力峰值时的来自商用电源的使用电力减少，因此可削减电力使用费用。(第2实施方式)接着，对第2实施方式进行说明。又，对以下的各实施方式中混合驱动型电梯的构成中与图I所不的部分相同的部分省略说明。本实施方式的特征是，通过建筑物的电力峰值时的连续的动力运行，蓄电装置30的SOC到达规定值以下时，为了不使设置电梯的建筑物中使用电力的峰值上升，且保全下次的动力运行中蓄电装置30的蓄电量，将运行模式(mode)切换到节能(eco)运行模式。该节能运行模式为将轿厢行进时的平均速度、最高速度、加速度与通常运行模式比较进行限制后的运行模式。图5是显示第2实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。本实施方式中，SOC控制装置60除了第I实施方式所说明的计时部61、SOC设定部62、充放电指令部63，还进一步包括SOC检测部71、目的楼层检测部72、载重检测部73、使用电力判断部74、运行模式切换部75。 SOC检测部71通过比较蓄电控制装置32的电压检测部43的检测结果和蓄电装置30的满充电容量，检测蓄电装置30的当前的S0C。目的楼层检测部72通过从运行控制装置21取得轿厢14的目的楼层，来检测目的楼层。载重检测部73获得轿厢14的图未示的载重检测器检测到的载重值。当建筑物的电力峰值时蓄电装置30的SOC在规定值V1以下时，即通过随着下次之后的动力运行的蓄电装置30的放电而可能不足该蓄电装置30的SOC扩大后的SOC范围的下限值时，使用电力判断部74基于下次的动力运行中目的楼层和载重值的检测结果，判定作为该运行需要电量的使用电量。运行模式切换部75具有如下功能比较该判断得到使用电量和检测完成的S0C，在利用该使用电量进行了运行的情况下，通过蓄电装置30的放电的动力辅助，蓄电装置30的SOC不足扩大后的SOC范围的下限值时，将运行模式切换到使用电量少的节能运行模式 的切换。图6是第2实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。其中，当前时刻为作为建筑物内的电力峰值时的规定时间段，与第I实施方式相同，蓄电装置30的SOC范围从通常范围扩大为电力峰值时范围。又，运行模式为通常运行模式。该状态下，SOC控制装置60的SOC检测部71检测蓄电装置30的SOC。该SOC为扩大后的范围内的规定值V1以下时(步骤S11)，目的楼层检测部72检测轿厢14的目的楼层(步骤S12)，载重检测部73得到轿厢载重检测器检测到的载重值(步骤S13)。接着，使用电力判断部74，在目的楼层的检测结果显示下次的运行为动力运行时，基于目的楼层和载重值的检测结果，计算下次的动力运行所需的使用电量(步骤S14)。运行模式切换部75比较使用电力判断部74计算得到的使用电量和检测完成的SOC0在进行了该使用电量的运行之后，由于蓄电装置30的放电下的动力辅助导致蓄电装置30的SOC不足扩大后的SOC范围的下限值时，运行模式切换部75将使运行模式切换为节能运行模式的切换用指令输出至运行控制装置21。运行控制装置21，在输入该指令后，将运行模式从通常运行模式切换至节能运行模式(步骤S15)。这样，轿厢走行时的平均速度、最高速度、加速度与通常运行模式比较并被限制，因此可使得动力运行时中蓄电装置30的放电量减少，保全蓄电装置30的蓄电量。接着，运行开始(步骤S16)，SOC检测部71检测到的蓄电装置30的当前的SOC超过上述的规定值V1时(步骤S17)，运行模式切换部75视为，不需要减少动力运行时中蓄电装置30的放电量，而向运行控制装置21输出将运行模式切换为通常运行模式的指令。运行控制装置21输出该指令后，将运行模式切换为通常运行模式(步骤S18)。这样，轿厢14的走行速度可返回通常的速度，不需要限制轿厢14的走行速度。如上所述，第2实施方式中混合驱动型电梯，在建筑物的电力峰值时的连续的动力运行导致蓄电装置30的SOC为规定值以下时，将运行模式切换到限制行进速度的节能运行模式，从而可使得建筑物中使用电力的峰值不上升，且，减少动力运行时中蓄电装置30的放电量，保全蓄电装置30的蓄电量。(第3实施方式)接着，对第3实施方式进行说明。本实施方式以第2实施方式为前提，在将运行模式切换到了节能运行模式的状态下，蓄电装置30的SOC进一步下降为V2 V1)以下时，限制蓄电装置30的放电量，以该限制状态持续动力运行，在蓄电装置30的SOC进一步下降到规定值V3 V2)以下时，通过限制轿厢的装载量，保全蓄电装置30的蓄电量。图7是显示第3实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。本实施方式中，SOC控制装置60除了第I和第2实施方式所说明的计时部61、S0C设定部62、充放电指令部63、SOC检测部71、目的楼层检测部72、载重检测部73、使用电力 判断部74、运行模式切换部75之外，还包括放电限制指令部76、装载限制指令部77。放电限制指令部76在SOC检测部71检测到的蓄电装置30的当前的SOC为范围内的规定值V2 V,)以下时，向蓄电控制装置32的充放电控制部42发出指令，使得蓄电装置30的放电量受到限制。装载限制指令部77在SOC检测部71检测到的蓄电装置30的当前的SOC为范围内的规定值V3 V2)以下时，向运行控制装置21发出指令，使得轿厢14的装载量受到限制。图8是显示第3实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。其中，当前时刻为建筑物内的电力峰值时的规定时间段，与第I实施方式相同，将蓄电装置30的SOC范围从通常范围扩大为电力峰值时范围。又，运行模式为通常运行模式。接着，该状态下，SOC控制装置60的SOC检测部71检测蓄电装置30的S0C。该SOC变为扩大后的范围内的规定值V1以下时(步骤S21)，如第2实施方式所说明的，目的楼层检测部72检测轿厢14的目的楼层(步骤S12)。载重检测部73取得轿厢载重检测器检测到的载重值(步骤S13)。接着，使用电力判断部74，在目的楼层的检测结果为显示下次的运行为动力运行时，基于目的楼层和载重值的检测结果，计算下次的运行所需的使用电量(步骤S14)。接着，与第2实施方式相同，根据使用电力判断部74计算得到的使用电量，从运行模式的通常运行模式向节能运行模式切换(步骤S15)。接着，动力运行开始(步骤S16)，蓄电装置30的SOC减少，SOC检测部71检测到的蓄电装置30的当前的SOC为扩大后的范围内的第2的规定值V2以下(< V1)时(步骤S22)，放电限制指令部76向充放电控制部42发出指令，以使蓄电装置30的放电量受到限制。然后，充放电控制部42相对于指令前限制动力运行时的蓄电装置30的单位时间的放电量(步骤 S23)。该状态下，通过动力运行持续等，蓄电装置30的SOC进一步减少，SOC检测部71检测到的、蓄电装置30的当前的SOC达到扩大后的范围内的规定值V3以下(< V2)时(步骤S24)，装载限制指令部77为了保全蓄电装置30的蓄电量，向运行控制装置21发出指令，以使轿厢14的装载量受到限制。然后，运行控制装置21向轿厢14内的图未示的通知装置给出敦促轿厢内乘客下梯的通知(announce)的指令，使作为开门维持的基准的装载基准值比指令前低(步骤S25)。这样，以比指令前低的基准值的装载量，由于通过向乘客发出敦促下梯的通知，维持开门，因此可限制轿厢14的载重于指令之前。这样，可减少轿厢14的运行的负荷，保全蓄电装置30的蓄电量。接着，动力运行结束后，通过进行再生运行，蓄电装置30的SOC恢复，SOC检测部71检测到的、蓄电装置30的当前的SOC超过范围内的规定值V3时(步骤S26)，装载限制指令部77，向运行控制装置21发出指令，以解除轿厢14的装载量的限制。然后，运行控制装置21将作为敦促轿厢内中乘客下梯的通知的基准的装载基准值恢复到指令前(步骤S27)。这样，可不对乘客的人数进行不必要的限制。接着，进一步通过再生运行使得蓄电装置30的SOC再次恢复，SOC检测部71检测到的蓄电装置30的当前的SOC超过扩大后的范围内的规定值V2时(步骤S28)，放电限制指令部76向充放电控制部42发出指令，以解除对蓄电装置30的放电量的限制。然后，充放电控制部42解除动力运行时中对蓄电装置30的单位时间的放电量的限制(步骤S29)。这样，蓄电装置30的放电量返回初始，可降低商用电源的电力的消耗电力。·
接着，蓄电装置30的SOC进一步恢复，当SOC检测部71检测到的、蓄电装置30的当前的SOC超过扩大后的范围内的规定值V1时(步骤S30)，运行模式切换部75将用于将运行模式切换到通常运行模式的指示信号输出至运行控制装置21，运行模式切换到通常运行模式(步骤S31)。如上所述，第3实施方式中混合驱动型电梯，如第2实施方式所说明的，在将运行模式切换到节能运行模式的状态下，蓄电装置30的SOC进一步下降到规定值以下时，限制蓄电装置30的放电量，通过以该限制状态持续动力运行，蓄电装置30的SOC进一步下降到规定值以下时，限制轿厢的装载量，以提高蓄电装置30的蓄电量的保全效果。(第4实施方式)接着，对第4实施方式进行说明。本实施方式的特征是，在供给设置电梯的建筑物内的电梯以外的机器的电力超过规定值时，与电力峰值时同样的，通过扩大蓄电装置30的SOC范围，且将运行模式切换到节能运行模式，来保全蓄电装置30的蓄电量。图9为显示第4实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。本实施方式中，SOC控制装置60除了第I实施方式所说明的计时部61、SOC设定部62、充放电指令部63，进一步包括，检测提供给设置电梯的建筑物内的电梯以外的机器的电力及其变动的电力检测部81、运行模式切换部82。运行模式切换部82具有，当客户电量超过一定量时，将运行模式切换到节能运行模式的切换机能。图10为显示第4实施方式中混合驱动型电梯的控制装置所用的蓄电装置的SOC范围的可变的一例的图。如图10所述，蓄电装置30具有未使用区域和紧急使用区域。该未使用区域是指，即使SOC到达SOC范围的上限值，也不用于再生运行时的充电的区域。又，紧急未使用区域是指，该未使用区域以外的蓄电区域中即使SOC达到SOC范围的下限值，也不用于动力运行时的放电的区域。本实施方式中，SOC控制装置60，在提供给设置电梯的建筑物内的电梯以外的机器的电力超过规定值时，将蓄电装置30的使用模式从通常使用模式变更为高区域模式，以扩大作为SOC的范围的使用范围。通过该扩大，将扩大前未用于充电的未使用区域的一部分用于充电，且，将扩大前未用于放电的紧急使用区域的一部分用于放电，使得再生运行时的充电量和动力运行时的放电量相比使用范围扩大前增加。图11是显示第4实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。本实施方式中，与第I实施方式所说明的动作不同，SOC控制装置60的电力检测部81，检测作为提供给设置电梯的建筑物内的电梯以外的机器的电力的客户电量(步骤S41)。这样，不管电梯的使用电力是否增加，都可检测设置电梯的建筑物中整体的使用电力是否增加。接着，电力检测部81检测到的客户电量超过一定量时(步骤S42)，运行模式切换部82以减少设置电梯的建筑物中整体的使用电力为目的，将用于将运行模式切换为节能运行模式的切换用指示信号输出至运行控制装置21。通过该输出，将运行模式从通常运行模式切换为节能运行模式(步骤S43)。 本实施方式中，运行模式从通常运行模式切换到节能运行模式时，通过使蓄电装置30的使用模式从通常使用模式变更到图10所示的高区域模式来扩大作为SOC的范围的使用范围。这样，可使得再生运行时的充电量和动力运行时的放电量相比使用范围的扩大前有所增加，由于电梯中商用电源的电力的使用电量减少，设置电梯的建筑物整体的使用电力可得到抑制。设置电梯的建筑物整体的使用电力的费用可得到削减。接着，通过减少提供给设置电梯的建筑物内的电梯以外的机器的电力，电力检测部81检测到的客户电量达到上述的一定量以下时(步骤S44)，运行模式切换部82视为没有必要抑制设置电梯的建筑物整体的使用电力，将使运行模式切换为通常运行模式的切换用的指示信号输出至运行控制装置21。通过该输出，运行模式切换到通常运行模式(步骤S45)。如上所述，第4实施方式中混合驱动型电梯在提供给设置电梯的建筑物内的电梯以外的机器的电力超过规定值时，扩大蓄电装置30的SOC范围，且，运行模式切换到节能运行模式，电梯中使用电力减少，结果，设置电梯的建筑物中整体的使用电力可得到抑制。(第5实施方式)接着，对第5实施方式进行说明。本实施方式的特征是，当建筑物的电力峰值时的连续的动力运行使得蓄电装置30的SOC到达规定值以下时，增加再生运行时的轿厢14的轿厢行进时的平均速度、最高速度、加速度，通过将较多的再生能量充入蓄电装置30，使蓄电装置30的蓄电量增加。图12是显示第5实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。本实施方式中，SOC控制装置60除了第I和第2实施方式所说明的计时部61、S0C设定部62、充放电指令部63、SOC检测部71、目的楼层检测部72、载重检测部73、使用电力判断部74，进一步包括速度可变指令部91。速度可变指令部91在建筑物的电力峰值时的连续的动力运行下导致蓄电装置30的SOC到达规定值以下时，增加再生运行时的轿厢14的走行速度的平均速度、最高速度、加速度。图13是显示第5实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。本实施方式中的特征动作是，用于进行充电促进运行的以下的步骤S51至S57的动作。该状态下，SOC控制装置60的SOC检测部71检测蓄电装置30的SOC。该SOC达到扩大后的范围内的规定值以下时(步骤SI I )，目的楼层检测部72检测轿厢14的目的楼层(步骤S12)，载重检测部73检测图未示的轿厢载重检测器检测到的载重值(步骤S13)。接着，使用电力判断部74，在目的楼层的检测结果显示下次的运行是再生运行时，基于目的楼层和载重值的检测结果，计算下次的运行所需的使用电量。接着，通过电力判断部74计算出的使用电量少、且通过再生运行再生电力的电量为能够充入蓄电装置30的电量的话，运行控制装置21将再生运行时的运行模式从通常运行模式切换到充电促进运行模式(步骤S51)。该充电促进运行是使得充入蓄电装置30的充电量比通常更多的再生运行。接着，再生运行开始(步骤S52)，速度可变指令部91向运行控制装置21输出用于·增加轿厢14的行进速度的平均速度、最高速度、加速度的指令。一旦输入该指令，运行控制装置21即增加当前的再生运行中轿厢14的行进速度的平均速度、最高速度、加速度(步骤S53)。这样，电动机11的旋转数多，因此能够将较多的再生能量充入蓄电装置30。接着，再生运行结束(步骤S54)，速度可变指令部91向运行控制装置21输出使轿厢14的行进速度的平均速度、最高速度、加速度回到初始的指令。输入该指令时，运行控制装置21使得以后的运行下的轿厢14的行进速度的平均速度、最高速度、加速度返回初始(步骤S55)。该状态下，SOC控制装置60的SOC检测部71检测蓄电装置30的SOC。该SOC超过扩大后的范围内的规定值V1时(步骤S56)，运行控制装置21将运行模式从充电促进运行模式切换到通常运行模式(步骤S57)如上所述，第5实施方式中，建筑物的电力峰值时的连续的动力运行下蓄电装置30的SOC到达规定值以下时，增加再生运行时的轿厢14的行进速度的平均速度、最高速度、加速度，由于较多的再生能量充入蓄电装置30，可增加蓄电装置30的蓄电量。(第6实施方式)接着，对第6实施方式进行说明。本实施方式的特征是，在运行开始前计算该运行所需要使用的电量，基于该计算得到的使用电量，对蓄电装置30的SOC进行可变控制，以使得设置电梯的建筑物中电梯以外的机器的使用电量的变动幅度在规定范围内。图14是显示第6实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。本实施方式中的SOC控制装置60除了第I和第2实施方式所说明的计时部61、SOC设定部62、充放电指令部63、SOC检测部71、目的楼层检测部72、载重检测部73、使用电力判断部74，进一步包括根据需要对蓄电装置30的充放电量进行可变控制的SOC可变控制部101。图15是显示第6实施方式中混合驱动型电梯的控制装置所用的蓄电装置的SOC范围的可变的一例的图。如图15所示，蓄电装置30具有未使用区域和紧急使用区域。本实施方式中，SOC控制装置60使作为SOC的范围的使用范围可变，以使设置电梯的建筑物中电梯以外的机器的使用电量的变动幅度在规定范围内。通过这样的可变，使再生运行时的充电量和动力运行时的放电量可变，因此，设置电梯的建筑物中电梯以外的机器的使用电量的变动幅度可在规定范围内。图16是显示第6实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。首先，目的楼层检测部72检测轿厢14的目的楼层(步骤S12)，载重检测部73检测图未示的轿厢载重检测器检测到的载重值(步骤S13 )。接着，使用电力判断部74，当目的楼层的检测结果显示下次的运行为动力运行时，基于目的楼层和载重值的检测结果，计算蓄电装置30的SOC的范围不可变的情况下的、从下次的运行开始到结束的使用电量的时间特性(步骤S14)。SOC检测部71检测蓄电装置30的SOC (步骤S61)。接着，SOC可变控制部101使蓄电装置30的SOC的范围可变，以使商用电源的电力的使用电量的变动幅度在规定范围内(步骤S62)。 具体来说，SOC可变控制部101基于使用电力判断部74的计算结果，从运行开始到结束，在使用电量相对于变动幅度的基准值(这里为平均使用电量)上升或下降时，根据该上升幅度或下降幅度，扩大蓄电装置30的SOC的范围，使动力运行时放出较多的电力，又，使再生运行时充入较多的电力。这样，可抑制从运行开始到结束的商用电源的电力的使用电量的变动幅度。接着，该运行结束时(步骤S63)，SOC可变控制部101使蓄电装置30的SOC的范围回到初始(步骤S64)。如上所说明的，第6实施方式中，从运行开始到结束，使用电量相对于变动幅度的基准值上升或下降时，对蓄电装置30的SOC进行可变控制，通过使得充放电量增多，使得从运行开始到结束的商用电源的电力的使用电量的变动幅度得到抑制，因此，可使得设置电梯的建筑物中电梯以外的机器的使用电量的变动幅度在规定范围内。(第7实施方式)接着，对第7实施方式进行说明。本实施方式中，在蓄电装置30的SOC为规定值以下，且当前时刻为夜间等的设置电梯的建筑物整体的使用电量少的规定时间段时，使商用电源的电力向蓄电装置30充电。图17是显示第7实施方式中混合驱动型电梯的控制装置的构成的图。本实施方式中，SOC控制装置60除了第I和第2实施方式所说明的计时部61、S0C设定部62、充放电指令部63、SOC检测部71，还包括充电指令部111、频率可变指令部112。充电指令部111，在设置电梯的建筑物整体的使用电量少的规定时间段，使商用电源的电力向蓄电装置30充电。频率可变指令部112，为了使得商用电源的电力向蓄电装置30充电时的充电效率提高，使逆变器19的载波(carrier)频率上升。图18是显示第7实施方式中混合驱动型电梯包括的SOC控制装置所实行的运行控制处理的流程的流程图。首先，SOC控制装置60的计时部61计时得知当前时刻为设置电梯的建筑物整体的使用电量少的夜间时间段时(步骤S71)，SOC控制装置60的SOC检测部71检测蓄电装置30 的 SOC。
该SOC为规定值以下时(步骤S72)，频率可变指令部112向运行控制装置21输出使逆变器19的载波频率上升的指令。运行控制装置21输入该指令，即使逆变器19的载波频率上升(步骤S73)。接着，充电指令部111向蓄电控制装置32输出从商用电源向蓄电装置30充电的指令。一旦输入该指令，蓄电控制装置32即控制商用电源向蓄电装置30的充电(步骤S74)。其中，逆变器19的载波频率上升，因此充电效率提高。此处，蓄电控制装置32，在直流母线间的电压为预先设定的基准值以上时，通过电压指令部45使直流母线间的电压降为适合向蓄电装置30的充电的电压，然后，通过充放电控制部42使充放电电路31内的充 电用切换元件33为ON对蓄电装置30进行充电。此时的蓄电装置30的电压变化通过电压检测部43由电压变化监视部44监视，并赋予电压指令部45。此时，流入蓄电装置30的电流由电流检测部46检测，并由充放电控制部42控制充电电流。这样，商用电源的电力可存储于蓄电装置30。接着，通过SOC检测部71检测到的蓄电装置30的当前的SOC超过上述的规定值时(步骤S75)，频率可变指令部112向运行控制装置21输出逆变器19的载波频率返回初始的指令。运行控制装置21输入该指令时，逆变器19的载波频率即返回初始(步骤S76)。这样使逆变器19的载波频率返回初始，是因为如果载波频率上升状态持续的话，逆变器19的切换元件的寿命会下降。接着，充电指令部111将从商用电源向蓄电装置30的充电结束指令输出至充放电控制部42。一旦输入该指令，充放电控制部42即结束商用电源向蓄电装置30的充电(步骤S77)。如上所说明的，第7实施方式中，由于进行向蓄电装置30充入商用电源的电力的控制，即使在不进行再生运行的情况下，也可实现对蓄电装置30的充电。这样的控制，由于在设置电梯的建筑物整体的使用电量较少的规定时间段进行，因此不会导致由于商用电源的充电而妨碍电梯以外的机器的使用。根据各实施方式，可提供在必要时蓄电装置进行高输出，且实现该蓄电装置的高寿命化的混合驱动型电梯。虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为实例被提出，并不是用于限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种各样的形态来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨内，同样也包含于记载于专利权利要求书的发明及其同等的范围内。符号说明11···电动机、12…滑轮、13…缆索、14…轿厢、15…平衡锤、16···商用电源、17···整流器、18···平滑电容、19···逆变器、20···逆变器电流检测装置、21···运行控制装置、22···速度指令部、23···速度检测部、24···速度控制部、25···载重检测开关部、26···载重信号运算部、27···转矩指令判断部、28···逆变器电流控制部、30···蓄电装置、31···充放电电路、32···蓄电控制装置、33···充电用切换兀件、34···放电用切换兀件、35···直流电抗器、41···电压检测部、42…充放电控制部、43···电压检测部、44···电压变化监视部、45···电压指令部、46···电流检测部、51···切换元件、52···再生电阻、60··· SOC控制装置、61···计时部、62··· SOC设定部、63···充放电指令部、71··· SOC检测部、72···目的楼层检测部、73···载重检测部、74…使用电力判断部、75，82…运行模式切换部、76···放电限制指令部、77···装载限制指令部、81···电力检测部、91…速度可变指令部、101…SOC可变控制部、11 1…充电指令部、112…频率可变指令部。
权利要求
1.一种混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于，包括 蓄电装置(30)，其蓄积在电梯的轿厢(14)再生运行时在电力供给线产生的电力，以使得当前的充电容量相对于满充电容量的比率在规定范围内，并将所蓄积的所述电力在动力运行时提供给所述电力供给线； 蓄电控制装置(32)，其控制所述蓄电装置的充放电； 充放电控制部(42)，其在需要增加所述蓄电装置的放电量的规定的时间段，使当前的充电容量相对于所述蓄电装置中的所述满充电容量的比率的范围扩大。
2.如权利要求I所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 所述充放电控制部，在所述规定的时间段外，使当前的充电容量相对于所述蓄电装置中的所述满充电容量的比率的范围返回到扩大前的范围。
3.如权利要求I所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 进一步包括运行控制装置(21)，其在所述规定的时间段中，在当前的充电容量相对于所述蓄电装置中的所述满充电容量的比率达到需要所述当前的充电容量的保全的规定值以下时，使所述轿厢的速度减速。
4.如权利要求3所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 进一步包括放电限制指令部(76)，其在当前的充电容量相对于所述蓄电装置中的所述满充电容量的比率达到了需要当前的充电容量的保全的所述规定值以下之后，在所述比率达到小于所述规定值的、需要所述蓄电装置的放电的限制的规定的第2值以下时，向所述蓄电控制装置发出指令，以限制所述蓄电装置的放电量。
5.如权利要求4所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 进一步包括装载限制指令部(77)，其在所述比率达到了所述规定的第2值以下的情况下，在所述比率达到小于所述规定的第2值的、需要所述轿厢的装载限制的第3值以下时，向所述运行控制装置发出指令以限制所述轿厢的装载量。
6.如权利要求I所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 进一步包括检测设置电梯的建筑物中的电梯以外的使用电量的电力检测部(81)， 所述充放电控制部，在所述检测到的电力达到需要减少设置电梯的建筑物中的整体的使用电力的规定值以上时，使得当前的充电容量相对于所述蓄电装置中的所述满充电容量的比率的范围扩大。
7.如权利要求I所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 进一步包括，运行控制装置(21)，其在当前的充电容量相对于所述蓄电装置中的所述满充电容量的比率达到规定值以下时，在再生运行中，使所述轿厢的速度可变，以使向所述充电装置的蓄电得到促进。
8.如权利要求I所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 为使设置电梯的建筑物中的电梯和电梯以外的使用电量的变动量在规定范围内，在所述轿厢的运行开始前，计算所述运行开始到运行结束的使用电量，并进行对所述蓄电装置的充放电量的可变控制，使得所述使用电量的变动量在规定范围内。
9.如权利要求I所述的混合驱动型电梯的控制装置，其特征在于， 当所述比率在规定值以下，当前的时间为适合向所述蓄电装置充电的规定的时间段时，由向设置电梯的建筑物中的包括电梯的各种机器提供电力的商用电源对所述蓄电装置进行 充电。
全文摘要
本发明涉及利用再生能量驱动电梯的轿厢的混合驱动型电梯的控制装置。必要时进行混合驱动型电梯的蓄电装置的高输出，且实现该蓄电装置的高寿命化。根据实施方式，混合驱动型电梯的控制装置包括:蓄电装置(30)，其蓄积电梯的轿厢(14)在再生运行时电力供给线产生的电力，以使得当前的充电容量相对于满充电容量的比率在规定范围内，并将蓄积的所述电力在动力运行时提供给所述电力供给线；蓄电控制装置(32)，其控制所述蓄电装置的充放电；充放电控制部(42)，其在需要增加所述蓄电装置的放电量的规定的时间段，使当前的充电容量相对于所述蓄电装置中所述满充电容量的比率的范围扩大。
文档编号B66B1/06GK102887402SQ20121024957
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月18日 优先权日2011年7月19日
发明者野岛秀一 申请人:东芝电梯株式会社