专利名称：电梯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电梯装置，尤其涉及用于向轿厢提供电力的系统。
背景技术：
一般而言，使用连接在轿厢与控制盘之间的控制电缆来进行向电梯轿厢的供电。 当控制电缆的长度伴随大楼的高层化而变长时，控制电缆为了支撑自重，因此变得更粗、更重。其结果，控制电缆的成本增大，并且曳引机所需的转矩增加。与此相对，还提出了不使用控制电缆的电梯装置。在这种以往的电梯装置中，在井道内设置有从电梯控制盘提供电力和控制信号的电力供给线。并且，在轿厢和各楼层的层站附近，分别设置有受电部。并且，各受电部与电力供给线电磁耦合。此外，在各受电部与电力供给线之间，通过电磁感应以非接触方式进行电力供给和控制信号的传递。此外，作为电力的供给方法，提出了连续提供在轿厢内消耗的电力的方法，以及在轿厢停靠时对搭载于轿厢的蓄电装置进行充电、在轿厢行进时利用蓄电装置的电力的方法 (例如参照专利文献1)。专利文献1日本特开2001-122543号公报在上述那样的以往的电梯装置中，需要在整个井道长度范围内铺设电力供给线， 因此存在电力供给线的成本随着升降行程变长而变大的问题。此外，在停靠时对蓄电装置进行充电的方法中，在停靠时间的期间内，至少需要充满在行进到下一个停靠楼层为止的期间中所需的电力。与此相对，一般而言，在高扬程电梯中，提供给轿厢的电力也变大，需要大容量的蓄电装置，并且需要在停靠中的短时间内进行快速充电。因此，需要大容量的供电装置以用于快速充电，用于快速充电的商用电源容量也变大，从而存在不实用的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种电梯装置，该电梯装置能够提高搭载于轿厢的蓄电单元和井道侧的供电设备的有效利用度，提高向轿厢的电力供给的效率，且能够降低成本。本发明的电梯装置具有轿厢，其设置有轿厢内设备；受电部，其设置于轿厢；蓄电单元，其设置于轿厢，蓄积由受电部接收到的电力；井道电力变换器，其设置于井道，将来自电源的电力转换为适于向轿厢进行供电的状态；以及供电部，其与井道电力变换器连接， 向受电部供电，供电部部分设置在井道内的预定区间中，井道电力变换器和蓄电单元的容量是根据轿厢内设备的消耗功率、轿厢存在于设置有供电部的供电区间的时间以及轿厢存在于没有设置供电部的无供电区间的时间而决定的。本发明的电梯装置根据轿厢内设备的消耗功率、轿厢存在于设置有供电部的供电区间的时间以及轿厢存在于没有设置供电部的无供电区间的时间，来决定井道电力变换器和蓄电单元的容量，由此能够提高蓄电单元和井道侧的供电设备的有效利用度，从而提高向轿厢进行电力供给的效率。
图1是示出本发明的实施方式1的电梯装置的结构图。图2是示出图1的受电部、蓄电单元和轿厢电力变换器的框图。图3是示出图1的轿厢存在于供电区间的时间和存在于无供电区间的时间的说明图。图4是示出本发明的实施方式2的电梯装置的结构图。图5是示出本发明的实施方式3的电梯装置的结构图。图6是示出本发明的实施方式5的电梯装置的变形例的结构图。图7是示出本发明的实施方式6的电梯装置的动作的流程图。标号说明1 井道；9 轿厢；11 商用电源；1 第1井道电力变换器；12b 第2井道电力变换器；12c 第3井道电力变换器；13a 第1供电部；1 第2供电部；13c 第3供电部；14 受电部；15 蓄电单元；17 蓄电装置；19 蓄电量检测电路(蓄电量检测部)；20 轿厢内设备。
具体实施例方式下面，参照
用于实施本发明的方式。实施方式1.图1是示出本发明的实施方式1的电梯装置的结构图。在图中，在井道1的上部设置有机房2。在机房2中，设置有曳引机(驱动装置)3和控制曳引机3的控制装置4。曳引机3具有曳引机主体5和驱动绳轮6。曳引机主体5具有使驱动绳轮6旋转的曳引机电动机、和对驱动绳轮6的旋转进行制动的曳引机制动器。在曳引机3的附近设置有偏导器轮7。在驱动绳轮6和偏导器轮7上卷绕有悬吊构件8。悬吊构件8例如由多根绳或多根带构成。轿厢9和对重10在井道1内被悬吊构件8悬挂，通过曳引机3进行升降。控制装置4进行包含轿厢9的升降的电梯装置整体的控制。控制装置4与商用电源11连接，从商用电源11提供电力。在井道1中，沿上下方向相互隔开间隔设置有第1和第2井道电力变换器12a、 12b。各井道电力变换器12a、12b与控制装置4及商用电源11连接。在第1井道电力变换器1 上，连接有在井道1内的下部对轿厢9提供电力的第 1供电部13a。第1供电部13a从第1井道电力变换器1 朝下方延伸出来。在第2井道电力变换器12b上，连接有在井道1内的上部对轿厢9提供电力的第 2供电部13b。第2供电部13b从第2井道电力变换器12b朝上方延伸出来。供电部13a、 13b部分设置在井道1内的预定区间中。井道电力变换器12a、12b将商用电源11的电压和频率转换为适于向轿厢9进行供电的电压和频率。例如，在用直流向轿厢9供电的情况下，井道电力变换器12a、12b由整流电路和DC-DC转换器(converter)构成，通过整流电路将来自商用电源11的电流转换为
5直流后，通过DC-DC转换器将预定大小的直流电压提供给第1和第2供电部13a、13b。此外，在用交流向轿厢9供电的情况下，井道电力变换器12a、12b由整流电路和逆变器构成，通过整流电路将来自商用电源11的电流转换为直流后，通过逆变器将适于供电的预定电压和频率提供给第1和第2供电部13a、13b。在轿厢9上，搭载有受电部14、蓄电单元15和轿厢电力变换器16。在轿厢9的移动中或停靠中，从第1和第2供电部13a、i;3b对受电部14提供电力。具体而言，能够通过将供电部13a、13b设为固定触点(例如架空(trolley)线)、 将受电部14设为可动触点(例如集电装置)，从供电部13a、13b向受电部14提供电力。提供给受电部14的电力通过蓄电单元15进行蓄积。蓄积在蓄电单元15中的电力经由轿厢电力变换器6被提供给轿厢9。另外，也可以以非接触方式从供电部13a、13b向受电部14提供电力。此时，井道电力变换器lh、12b例如由整流电路和逆变器构成，供电部13a、13b由供电线或供电线圈构成，受电部14由受电线圈构成。并且，在供电部13a、1 中流过交流电流，通过受电部14 传送电力。另外，还能够在受电线圈中设置由磁性体构成的铁芯。此外，为了提高非接触供电时的供电效率，也可以在供电侧的电路或受电侧的电路上串联或并联连接电容器，利用共振现象。并且，非接触供电的方式不限于电磁感应方式，例如也可以是如下方式等使表示振动锐度的Q值高的线圈磁共振而从天线部接收电力的磁共鸣方式(磁気共鳴式)；将微波作为介质来传送电力的微波传送方式；将激光作为介质来传送电力的激光方式。图2是示出图1的受电部14、蓄电单元15和轿厢电力变换器16的框图。受电部 14与蓄电单元15连接，从供电部13a或供电部1 接收电力。蓄电单元15具有蓄电装置 17、充放电控制电路18和蓄电量检测电路(蓄电量检测部)19。作为蓄电装置17，能够使用二次电池(锂离子二次电池、镍氢蓄电池或镍镉蓄电池等)、和双电荷层电容器。其中，双电荷层电容器在快速充放电性能和充放电次数方面优异，特别适合。充放电控制电路18将由受电部14接收到的电力转换为适于蓄电装置17中的充电的电压和电流。在用直流从供电部13a、13b向轿厢9供电的情况下，充放电控制电路18 在内部包含DC-DC转换器，将直流电压转换为预定大小的电压。此外，在用交流从供电部13a、13b向轿厢9供电的情况下，充放电控制电路18由整流电路和DC-DC转换器构成，在通过整流电路将交流转换为直流后，通过DC-DC转换器将直流电压转换为预定大小的电压。这样，通过充放电控制电路18控制流入到蓄电单元15 的电流或电压，由此蓄电单元15被适当充电。 蓄电量检测电路19监视蓄电装置17的蓄电量。充放电控制电路18具有过充电保护功能，在由蓄电量检测电路19检测到的蓄电量(充电量)为预先设定的蓄电量以上时， 从受电部14以电气方式切断蓄电装置17。这是为了在变为过充电以前控制蓄电单元15的充电，以使得不会变为预先设定的蓄电量以上。 此外，充放电控制电路18具有过放电保护功能，在由蓄电量检测电路19检测到的蓄电量为预先设定的预定蓄电量以下时，停止来自蓄电装置17的输出。这是为了防止过放电引起的电池的异常发热、和电力容量的降低。
从蓄电单元15放出的电力通过轿厢电力变换器16被转换为适于轿厢内设备20 使用的预定电压和频率，并被提供给轿厢内设备20。对于轿厢电力变换器16，使用了 DC-DC 转换器或逆变器。轿厢内设备20是指在轿厢9内消耗电力的全部设备，具体而言，包含照明、空调、 门开闭装置、对讲机、气压控制装置和减振装置等。此外，在轿厢内设备20中，还包含用于向吸尘器等外部设备提供电源的供电插座。此处，在该实施方式1中，如图1所示，第1供电部13a设置在井道1内的下部L3 的区间内，第2供电部1 设置在井道1内的上部Ll的区间内。并且，根据轿厢内设备20 的消耗功率、轿厢9存在于供电区间的时间以及轿厢9存在于无供电区间的时间，来决定包含商用电源11和井道电力变换器12a、12b在内的供电设备的容量、以及包含轿厢电力变换器16和蓄电单元15在内的受电设备的容量。以下说明其决定方法。图3是示出图1的轿厢9存在于供电区间的时间和存在于无供电区间的时间的说明图。在图3中，将轿厢9在供电区间Ll内朝上方行进的时间设为t4、朝下方行进的时间设为t6。此外，将轿厢9在无供电区间L2内朝上方行进的时间设为t3、朝下方行进的时间设为t7。并且，将轿厢9在供电区间L3内朝上方行进的时间设为t2、朝下方行进的时间设为伪。然后，将轿厢9在最下层停靠的时间设为tl，在最上层停靠的时间设为t5。尤其是，在Li、L2、L3确定时，在进行从最下层到最上层的往复运转时的行进时间 t2、t3、t4、t6、t748是特定的值。此外，停靠时间tl、t5是轿厢9从停靠到开始运动的时间，是门开闭时间和乘客的乘梯下梯时间之和。其中，门开闭时间是特定的值。此外，乘客的乘梯下梯时间根据乘梯人数和层站的拥挤程度等状况而不同，但是能够通过对根据轿厢9的额定人数和乘梯率计算出的平均时间进行选择的方法等，而给出为某个特定的值。另外，在最下层和最上层之间存在停靠楼层的情况下，并不成为往复运转，行进时间t2、t3、t4、t6、t738不是特定的值。但是，这种情况下也能够通过例如对平均时间进行选择的方法等，而给出为某个特定的值。此外，将轿厢内设备20的平均消耗功率设为Wave。此时，蓄电装置17的容量(设为ffbat)被设定为在无供电区间L2内行进时所需的轿厢内设备20的消耗电能以上。艮口， 将蓄电装置17的容量(设为ffbat)被选定为与以下的消耗电能同等的容量即，在从最下层到最上层的行进时、和从最上层到最下层的行进时，在轿厢9通过无供电区间L2的期间由轿厢内设备20消耗的电能中的较大一方。更具体而言，轿厢内设备20在无供电区间L2内的消耗电能在朝上方行进时为 t3XWaVe，在朝下方行进时为t7XWaVe，因此设为两者中的较大一方以上的蓄电容量。艮口， 能够设为下式1。Wbat = max(t3XWave, t7XWave)/S …(式 1)在式1中，max (A, B)表示取A和B中的较大一方，S表示蓄电装置17的利用率。 例如在从蓄电装置17的容量的50%的充电量到100%的充电量之间的50%的范围内利用蓄电装置17时，S = 0. 5，在从50%到80%的充电量之间的30%的范围内利用蓄电装置17 时，S = 0. 3。另外，在往复运转的高速电梯中，有时上升速度比下降速度大，此时下降运转一方在无供电区间L2内行进的时间变长，因此蓄电容量以下降时为基准，成为ffbat = t7XWaVe/S。此外，为了使蓄电容量具有余量，实际的蓄电容量也可以设为比式1的值稍大的值。接着，在设商用电源11的容量为Ws、轿厢电力变换器16的供电容量为Wc、第1井道电力变换器12a的供电容量为Whl、第2井道电力变换器12b的供电容量为Wh2时，这些容量根据供电区间内的行进时间如下决定。商用电源11的容量Ws被选定为用井道电力变换器12a、12b进行供电的供电容量中的容量较大的一方的容量以上，在设为与容量较大一方相同的容量时成为下式2。Ws = max (Whl, Wh2) …(式 2)第1井道电力变换器1 的供电容量Whl被选定为如下的容量以上将在供电区间L3内消耗的电力Wave、和在通过区间t3的时间W+tl+t2内蓄积在无供电区间L2内消耗的电能Wave X t3所需的电力Wave X t3/ (t8+tl+t2)相加而得到的容量。因此，利用下式 3进行选择时，供电容量Whl最小。Whl = ffave+ffave X t3/ (t8+tl+t2) ...(式 3)同样，第2井道电力变换器12b的供电容量Wh2被选择为如下的容量以上将在供电区间Ll内消耗的电力Wave、和在通过区间tl的时间t4+t5+t6内蓄积在无供电区间L2 内消耗的电能Wave X t7所需的电力Wave X t7/ (t4+t5+t6)相加而得到的容量。因此，利用下式4进行选择时，供电容量Wh2最小。 Wh2 = ffave+ffave X t7/ (t4+t5+t6) …(式 4)最后，结合第1和第2井道电力变换器12a、12b的供电容量Whl、Wh2中的容量较大的一方，来选择轿厢电力变换器16的供电容量Wc。即，能够利用下式5进行选择。Wc = max (Whl, Wh2) …(式 5)如上所述，根据轿厢9存在于供电区间Li、L3以及无供电区间L2的时间，如上述那样决定商用电源11、轿厢电力变换器16、第1和第2井道电力变换器12a、12b以及蓄电装置17的容量，由此在井道1中部分设置供电部13a、13b，并且能够提高蓄电装置17和供电装置的有效利用度，能够实现高效率且成本低的系统。此处，还能够与上述说明相反，根据商用电源11、电力变换器12a、12b、16和蓄电装置17的容量，决定供电区间长度，以提高这些部件的有效利用度。例如，关于根据商用电源11的容量设定供电区间长度的方法，如下所述。在整个井道范围内从商用电源11向轿厢内设备20始终提供电力的情况下，一般将商用电源11的容量设为与通常在轿厢内设备20中稳定消耗的电力(额定功率)相同程度的容量，或者设为与在轿厢内设备20中消耗的峰值消耗功率相同程度的容量。但是，如图1所示，在存在不能从商用电源11向轿厢内设备20供电的区间的情况下，需要在供电区间Li、L3中蓄积在无供电区间L2内行进中轿厢内设备20消耗的电力。 因此，商用电源11和电力变换器12a、12b、16的容量一般比轿厢内设备20的额定功率大。 随着无供电区间L2变大，该商用电源11的容量与轿厢内设备20的额定功率之差变大。当增大无供电区间L2时，能够缩短第1和第2供电部13a、13b的供电区间，供电部13a、13b能够低成本化。但是，商用电源11、电力变换器12a、12b、16和蓄电单元15的容量变大，因此在这方面成本提高。即，两者存在折衷关系。
对于这种折衷关系，有用的是考虑两者的平衡得到适当的供电装置。因此，根据商用电源11、电力变换器12a、12b、16和蓄电装置17的容量，决定提高这些部件的有效利用度的供电区间长度也是有用的。如上所述，选定第1井道电力变换器1 的供电容量使其成为式3的值以上，选定第2井道电力变换器12b的供电容量使其成为式4的值以上。此外，选定商用电源11和轿厢电力变换器16的容量使其分别成为式2、式5的值以上。反之，如果决定商用电源11的容量Ws，则由于预先决定了 tl、t5和Wave，因此作为Whl = Ws、Wh2 = Ws，能够求出满足式3、式4或者使得式3、4的左边大于右边的L2。即，如果决定了 L2，则决定了 t2、t3、t4、t6、t7、t8。并且，当减小L2时，t3、t7变小，t2、t4、t6、t8变大，因此式3、4的右边变小。相反，当增大L2时，式3、4的右边变大，因此能够求出满足式3、式4或者使得式3、4的左边大于右边的L2。此时，满足式3、4的L2的值为最佳值，但是在上升时和下降时的速度不同的情况等时，不存在同时满足式3、4的L2， 因此满足任意一方，且使得另一方成为左边大于右边的L2为最佳值。在以上过程中，能够在决定了商用电源11的容量Ws后，根据Ws决定供电区间最短的供电部13a、13b的长度(与求出最佳的L2等效)，能够提高供电系统的有效利用度。另外，关于决定电力变换器12a、12b、16和蓄电装置17的容量来求出L2的方法， 也同样如此。此外，在取商用电源11的容量和无供电区间长度L2的平衡时，也可以导入例如以下的评价函数J，决定使其值减小的商用电源容量和无供电区间长度。J = (TR-L2) XKl+ffsXK2 ...(式 6)此处，TR是升降行程，TR = L1+L2+L3。此外，KU K2是表示加权的值，是已知的。 加权值能够设为例如与成本相关的系数，(TR-L2) XKl是表示供电部13a、i;3b部分的成本的系数，WsXK2是表示商用电源11的成本的系数。即，能够将Kl设为每单位长度的供电部13a、13b的成本，将K2设为每单位容量的商用电源11的成本。S卩，式6表示供电部13a、13b和商用电源11的合计成本，能够通过选定减小式6 的L2的长度或商用电源11的容量，实现取得两者平衡的低成本化的供电系统。另外，使式 6最小化的L2和Ws能够通过使用了计算机的数值计算等求出。此外，为了使供电系统整体的成本最优化，还能够导入下式7那样的评价函数J。J = (TR-L2) X Kl+ffs X K2+ffc X K3+ffhl X K4+ffh2 X K5+ffbat X K6 …(式 7)此处，关于TR、K1、K2与式6相同。此外，K3 K6是表示加权的值，能够与式6同样设为表示成本的系数。具体而言，WcXK3成为轿厢电力变换器16的成本的系数，WhlXK4 成为第1井道电力变换器12a的成本的系数，Wh2XK5成为第2井道电力变换器12b的成本的系数，WbatXKB成为蓄电装置17的成本的系数。式7表示供电系统整体的成本，因此能够通过选定减小式7的L2的长度或供电设备的容量，实现进行了减小供电系统整体成本的适当的设备选择的供电系统。另外，上述那样的设备容量的选定能够通过使用了计算机的数值计算等求出。另外，为了说明简单，在行进中和停靠中将轿厢内设备20的平均消耗功率都设为了一个值Wave，但是也可以按照每个行进区间、每次停靠考虑为单独的值。此外，关于控制装置4与轿厢9之间的控制信号的收发，可以利用供电部13a、13b进行，但是也可以经由另外铺设在井道1内的信号线进行，或者通过无线通信进行。实施方式2.接着，图4是示出本发明的实施方式2的电梯装置的结构图。在该例中，仅在最上层配置了第2供电部13b。其他结构与实施方式1相同。例如，在最上层的停靠时间t5较长而最下层的停靠时间tl较短的情况下，如图4 所示，也可以设为在井道1的上部仅在最上层进行供电的结构。此时，在上述说明中，考虑为t4 = t6 = 0即可。另外，在最上层的停靠时间较短而最下层的停靠时间较长的情况下也能够使用相同的考虑方式，此时，也可以设为在井道1的下部仅在最下层进行供电的结构。实施方式3.接着，图5是示出本发明的实施方式3的电梯装置的结构图。在该例中，在井道1 的中间部设置了第3井道电力变换器12c。第3井道电力变换器12c与控制装置4及商用电源11连接。此外，第3井道电力变换器12c与第1井道电力变换器1 及第2井道电力变换器12b同样构成，将商用电源11的电压和频率转换为适于向轿厢9进行供电的电压和频率。在第3井道电力变换器12c上，连接有在井道1内的中间部对轿厢9提供电力的第3供电部13c。第3供电部13c从第3井道电力变换器12c朝下方延伸出来。其他结构与实施方式1相同。在除了井道1的下部和上部外，在中间位置附近也具有停靠楼层的电梯装置中， 能够通过设为图5所示的结构，应用与实施方式1的方法同等的考虑方式。在图5中，将轿厢9在供电区间Ll内朝上方行进的时间设为t6、朝下方行进的时间设为伪。此外，将轿厢9在无供电区间L2内朝上方行进的时间设为t5、朝下方行进的时间设为t9。并且，将轿厢9在供电区间L3内朝上方行进的时间设为t4、朝下方行进的时间设为tio。另外，将轿厢9在无供电区间L4内朝上方行进的时间设为t3、朝下方行进的时间设为til。此外，将轿厢9在供电区间L5内朝上方行进的时间设为t2、朝下方行进的时间设为tl2。并且，将轿厢9在最下层停靠的时间设为tl，在最上层停靠的时间设为t7。另夕卜，供电时间t4、tlO包含中间位置附近的停靠楼层处的停靠时间。在图5的结构中，能够用与以上叙述的方法相同的考虑方式决定商用电源11、井道电力变换器12a、12b、12c、轿厢电力变换器16、蓄电装置17的容量。实施方式4.接着，说明本发明的实施方式4。在实施方式4中，根据在无供电区间L2内行进的上升时和下降时的时间、轿厢9存在于井道1的上部供电区间Ll的时间、和轿厢9存在于井道1的下部供电区间L3的时间，决定图1的供电系统中的无供电区间L2的位置。在图3中，无供电区间L2的距离被预先决定。此时，能够通过决定供电区间L1、L3 的距离，来决定无供电区间L2的位置。在该实施方式4中，根据在无供电区间L2内行进的上升时和下降时的时间、轿厢9存在于井道1的上部供电区间Ll的时间、和轿厢9存在于井道1的下部供电区间L3的时间，决定Ll、L3。作为这种决定方法的一例，针对使第1和第2井道电力变换器12a、12b的容量相等的决定方法进行叙述。如在实施方式1中叙述那样，第1井道电力变换器12a的容量需要在式3的值以上，第2井道电力变换器12b的容量需要在式4的值以上。因此，在该实施方式4中，决定井道电力变换器12a、12b的容量，使得满足下式8。Wave+ffaveXt3/(t8+tl+t2) = ffave+ffave X t7/(t4+t5+t6) …(式 8)对式8进行简化后，得到下式9。t3/(t8+tl+t2) = t7/(t4+t5+t6) …(式 9)一般而言，式9不成立，但是时间t2、t3、t4、t6、t7、t8的值由于Ll与L3的距离比率的改变而发生变化，因此能够选择使式9成立的Ll和L3。在该实施方式4中，选择使式9成立的Ll和L3，决定无供电区间L2的位置。由此，能够使第1和第2井道电力变换器12a、12b的容量相等，因此能够减小第1 和第2井道电力变换器12a、12b，轿厢电力变换器16和商用电源11的容量。例如，在tl = t5、且轿厢9的上升速度与下降速度相等的情况下(严格而言，是加速度/减速度也相等的情况下)，如果设为Ll = L3，则满足式9。S卩，从井道1的中间位置对称设定L2即可。上述情况很清楚，但是在轿厢9的上升速度与下降速度不同的情况下，或tl和t5 不同的情况下，不清楚使得第1和第2井道电力变换器12a、12b的容量相等的L2，能够通过求出满足式2的Ll和L3的值，求出L2的位置。如果轿厢9的上升时和下降时的速度、加速度/减速度、以及Ll和L3的值确定， 则能够求出时间区间t2 t4、t6 伪。轿厢9的上升时和下降时的速度、加速度/减速度能够通过电梯装置的升降行程等决定，因此能够一边改变Ll和L3的值一边找到满足式 9的Ll和L3的值。找到满足式9的Ll和L3的基准如下所述。在上升时的轿厢9的速度比下降时的轿厢9的速度快的情况，t3比t7小，因此上升时的无供电区间L2中的所需电能比下降时小。因此，以使得无供电区间L2在井道1的中间位置的下方的方式，将Ll增大为大于L3， 而减小供电区间L3中的供电时间(t2、t8)，增大供电区间Ll中的供电时间(t4、t6)。在这样逐渐增大Ll时，能够找到满足式9的Li、L3。另外，在给出轿厢9的最下层和最上层的停靠时间tl、t5时，还能够根据轿厢9的上升时、下降时的行进速度决定满足式9的Ll和L3。这是因为t2、t3、t4、t6、t7、t8由轿厢9的上升时和下降时的行进速度决定(即使在轿厢9的加速度、减速度在上升时和下降时不同的情况下，也视作其影响较小)。实施方式5.接着，说明本发明的实施方式5。该实施方式5的电梯装置的结构与图1相同。在该实施方式5中，供电区间L1、L3由轿厢9的行进速度确定，在轿厢9的行进速度成为预先规定的速度以下的部分处铺设供电部13a、13b。具体而言，在往复运转区间中，实施方式5 的供电部13a、13b仅设置在轿厢9以低于额定速度的速度行进的区间中。在进行往复运转的电梯装置中，由于轿厢9的加速/减速，越靠近井道1的终端部，轿厢9的行进速度越小。此外，随着行进速度变小，每单位移动距离的行进时间变长， 因此与在行进速度较大的部分铺设供电部13a、i;3b相比，在行进速度较小的部分进行铺设时，能够增大供电部13a、13b的每单位移动距离的供电量，从而效率更佳。
因此，能够通过例如在轿厢9的加速/减速区间内铺设供电部13a、13b，或者在轿厢9的行进速度变为最大速度的一半以下的区间内铺设供电部13a、13b，来提高供电设备的利用效率。尤其是，在高扬程的电梯装置中，行进速度也较大，用最大速度行进的区间内的供电量变小，因此该实施方式5那样的供电装置比较有效。另外，在最上层的停靠时间t5较短的情况下，也可以设为图4那样的结构或者如图6那样不在井道1的上部进行供电的结构，仅在井道1的下部供电区间L3中，在成为预先规定的速度以下的部分处铺设供电部13a。此外，该实施方式5的结构还能够适用于如图5那样在井道1中存在超过两处供电区间的结构。实施方式6.接着，说明本发明的实施方式6。该实施方式6能够应用于图1、图4、图5、图6中的任意一个电梯装置的结构。此外，在该实施方式6中，根据蓄电装置17的蓄电量变更例如轿厢9的行进速度、加/减速度和停靠时间等轿厢9的运行条件(运转条件)，使得能够确保在无供电区间行进时所需的电能。下面，使用图7说明运行条件的变更动作。图7所示的动作能够通过控制装置4 执行，但是也可以通过与控制装置4分开设置的运行条件变更控制部执行，从运行条件变更控制部向控制装置4发送运行条件的变更指令。图7是示出实施方式6的电梯装置的动作的流程图。在图中，首先，通过蓄电量检测电路19检测蓄电装置17的蓄电量(步骤Si)。该动作可以在轿厢9的行进中和/或停靠中定期实施，但也可以在任意的时机实施。接着，判定轿厢9是否为供电状态(步骤S》。能够根据轿厢位置信息判定轿厢9 是否存在于供电区间内，由此实施该判定动作。此外，还能够根据蓄电量检测电路19的蓄电量的检测值实施该判定动作。并且，还能够根据电力变换器12a、12b、16的动作状态和电流值进行判定。并且，在轿厢9处于供电状态的情况下转入步骤S3，在不处于供电状态的情况下转入步骤S4。首先，对转入步骤S3的情况进行说明。在轿厢9处于供电状态的情况下，估计直到在轿厢9移出供电区间为止蓄积在蓄电装置17中的蓄电量(步骤S3)。该蓄电量根据当前的蓄电量、供电装置的能力、轿厢内设备20的消耗功率、直到移出供电区间为止的时间进行估计。即，能够通过对当前的蓄电量加上直到移出供电区间为止的电力收支(从移出供电区间为止的供电电能减去轿厢内设备20的消耗电能后的量)来估计。当前的蓄电量和供电装置的能力是已知的。此外，能够通过根据设备的规格进行估计、或者预先测量消耗功率来求出轿厢内设备20的消耗功率。直到移出供电区间为止的时间能够根据在图3中说明的tl t8(轿厢9的区间行进时间和/或停靠时间)等信息进行估计，因此能够估计直到在轿厢9移出供电区间为止蓄积在蓄电装置17中的蓄电量。接着，对在步骤S3中估计出的蓄电量估计值和所需电能进行比较，判定蓄电量是否足够(步骤SQ。根据轿厢9在无供电区间内行进的过程中轿厢内设备20所需的电能， 来决定所需电能。并且，在蓄电量足够的情况下，继续当前的运转(步骤S6)。此外，在判定为蓄电量不足的情况下，变更运行条件(步骤S7)。作为运行条件的
12变更方法，能够列举如下所述的增加供电时间、或者降低消耗功率的方法。·通过降低轿厢9的加速度和/或速度来增加供电时间。·降低轿厢内设备20的消耗功率(降低照明的亮度、空调的输出等)。·通过增长门的开闭时间来增加供电时间。·通过使轿厢9的出发延迟，增长轿厢9的停靠时间来增加供电时间。能够通过这种运行条件的变更增加蓄电量，因此能够将电梯装置的服务性降低抑制到最小限度。接着，对在步骤S2的判定中转入步骤S4的情况进行说明。在步骤S2中判断为轿厢9不处于供电状态的情况下，估计直到轿厢9到达供电区间为止的蓄电量(步骤S4)。能够从当前的蓄电量减去在到达供电区间为止由轿厢内设备20消耗的电能来估计。能够使用直到到达供电区间为止的时间、和轿厢内设备20的消耗功率，以与步骤S3同样的考虑方式来估计由轿厢内设备20消耗的电能。步骤S5、步骤S6的动作如已述那样，但是关于步骤S7的运行条件的变更，成为以下所示的供电区间外用的运行条件的变更。即，在轿厢9处于供电区间内的情况和处于供电区间外的情况下，待变更的运行条件除了一部分以外都不同。·通过提高轿厢9的加速度和/或速度来缩短到达供电区间为止的时间。·降低轿厢内设备20的消耗功率(降低照明的亮度、空调的输出等)。·在供电区间外存在轿厢9的停靠楼层的情况下，缩短门的开闭时间、或者通过广播催促乘客迅速乘梯下梯来缩短停靠时间，或者取消停靠。这种控制方法能够应用于在实施方式1 5中叙述的电梯装置。实施方式1 5 成为在通常的运用中不会出现蓄电量不足情况的设计。但是，在由于供电区间内的轿厢9 的停靠时间超出设想地变短、或者轿厢内设备20的电力消耗量暂时性地超出设想地变大， 从而蓄电量不足的情况下，如果应用实施方式6的控制方法，则能够防止电梯装置的服务性降低。如上所述，在实施方式6中，即使在蓄电量不足的情况下，也根据蓄电量变更轿厢 9的行进速度、加/减速度和停靠时间等运行条件，由此能够在将电梯装置的运行服务性降低抑制到最小限度的同时继续向轿厢内设备20的供电，继续电梯装置的运行。另外，在例如停靠时等、在轿厢9存在于无供电区间时蓄电单元15的电力用完的情况下，切换为利用设置在轿厢9的紧急用电池(未图示)进行供电。紧急用电池与蓄电单元15分开设置在轿厢9，对紧急灯或对讲机等、在停电时所需的最低限度的设备提供电力。此外，在上述例子中，示出了曳引机3和控制装置4被设置在机房2中的电梯装置，但是这些部件也可以设置在井道1中，本发明还能够应用于不具有机房2的无机房电梯。此外，在上述例子中，示出了 1 1绕绳方式的电梯装置，但是绕绳方式不限于此， 也可以是例如2 1绕绳方式。另外，在上述例子中，示出了绳索式的电梯装置，但是本发明还能够应用于无绳索电梯。此外，在上述例子中，示出了在井道1内设置有1台轿厢9的电梯装置，但是本发明还能够应用于在共同的井道内设置有多台轿厢的多轿厢方式的电梯装置、或者在共同的轿厢框架中搭载有多个轿厢室的多层式的电梯装置。
权利要求
1.一种电梯装置，其特征在于，该电梯装置具有 轿厢，其设置有轿厢内设备；受电部，其设置于所述轿厢；蓄电单元，其设置于所述轿厢，蓄积由所述受电部接收到的电力； 井道电力变换器，其设置于井道，将来自电源的电力转换为适于向所述轿厢进行供电的状态；以及供电部，其与所述井道电力变换器连接，向所述受电部供电， 所述供电部部分地设置在所述井道内的预定区间中，所述井道电力变换器和所述蓄电单元的容量是根据所述轿厢内设备的消耗功率、所述轿厢存在于设置有所述供电部的供电区间的时间以及轿厢存在于没有设置所述供电部的无供电区间的时间而决定的。
2.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，所述蓄电单元的容量被选定为与以下电能同等的容量该电能是在从最下层到最上层的行进时以及从最上层到最下层的行进时，在所述轿厢通过所述无供电区间的期间由所述轿厢内设备消耗的电能中的较大一方。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电梯装置，其特征在于，所述供电部包含设置在所述井道内的下部的第1供电部、和设置在所述井道内的上部的第2供电部，所述井道电力变换器包含与所述第1供电部连接的第1井道电力变换器和与所述第2 供电部连接的第2井道电力变换器，所述第1供电部和所述第2供电部的供电长度被确定为，使得所述第1井道电力变换器和所述第2井道电力变换器所需的容量彼此相等。
4.一种电梯装置，其特征在于，该电梯装置具有 轿厢，其设置有轿厢内设备；受电部，其设置于所述轿厢；蓄电单元，其设置于所述轿厢，蓄积由所述受电部接收到的电力； 井道电力变换器，其设置于井道，将来自电源的电力转换为适于向所述轿厢进行供电的状态；以及供电部，其与所述井道电力变换器连接，向所述受电部供电， 所述供电部部分地设置在所述井道内的预定区间中，所述供电部的供电长度是根据所述电源的容量和所述轿厢内设备的消耗功率而决定的。
5.一种电梯装置，其特征在于，该电梯装置具有 轿厢，其设置有轿厢内设备；受电部，其设置于所述轿厢；蓄电单元，其设置于所述轿厢，蓄积由所述受电部接收到的电力； 井道电力变换器，其设置于井道，将来自电源的电力转换为适于向所述轿厢进行供电的状态；以及供电部，其与所述井道电力变换器连接，向所述受电部供电，所述供电部仅设置在所述轿厢在往复运转区间中以低于额定速度的速度行进的区间中。
6.一种电梯装置，其特征在于，该电梯装置具有 轿厢，其设置有轿厢内设备；受电部，其设置于所述轿厢；蓄电单元，其设置于所述轿厢，蓄积由所述受电部接收到的电力； 井道电力变换器，其设置于井道，将来自电源的电力转换为适于向所述轿厢进行供电的状态；以及供电部，其与所述井道电力变换器连接，向所述受电部供电， 所述供电部部分地设置在所述井道内的预定区间中， 所述蓄电单元具有蓄电装置和检测所述蓄电装置的蓄电量的蓄电量检测部， 该电梯装置判定所述蓄电装置的蓄电量是否足够，在判定为蓄电量不足的情况下，变更运行条件。
7.根据权利要求6所述的电梯装置，其特征在于，所述运行条件的变更是如下变更中的至少任意一个增长向所述轿厢进行供电的时间的变更；抑制所述轿厢内设备的消耗功率的变更；以及使所述轿厢快速到达设置有所述供电部的供电区间的变更。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的电梯装置，其特征在于，所述运行条件的变更是如下变更中的至少任意一个所述轿厢的速度和加速度中的至少任意一方的变更以及所述轿厢的停靠时间的变更。
全文摘要
本发明提供一种电梯装置，该电梯装置能够提高搭载于轿厢的蓄电单元和井道侧的供电设备的有效利用度，从而提高向轿厢进行电力供给的效率。作为解决手段，第1供电部(13a)设置在井道(1)内的下部(L3)的区间内，第2供电部(13b)设置在井道(1)内的上部(L1)的区间内。根据轿厢内设备(20)的消耗功率、轿厢(9)存在于供电区间的时间和轿厢(9)存在于无供电区间的时间，决定包含商用电源(11)和井道电力变换器(12a)、(12b)的供电设备的容量、以及包含轿厢电力变换器(16)和蓄电单元(15)在内的受电设备的容量。
文档编号B66B1/50GK102556786SQ20111040980
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者酒井雅也 申请人:三菱电机株式会社