電梯控制裝置制造方法
【專利摘要】本發明的實施方式涉及電梯控制裝置。本發明提供能準確地檢測電池充電量的電梯控制裝置。電梯控制裝置（5）具備電池（22）和充放電控制電路（21）。電池（22）經由與商用電源（11）共用的電路連接于電梯的控制電源（31）。充放電控制電路（21）檢測電池（22）的充電狀態，并且控制電池（22）的充放電，再有，通過將電池（22）的充電量相對于電池（22）的充電容量分割為多個范圍，分等級地檢測充電量。
【專利說明】電梯控制裝置
[0001]本申請以日本專利申請2013-004012 (申請日:2013年I月11日)為基礎并根據該申請要求優先權。本申請通過參照該申請而包含該申請的全部內容。
【技術領域】
[0002]本發明涉及電梯控制裝置。
【背景技術】
[0003]在以往的電梯中，有的具備電池和/或電容等蓄電裝置，在停電等時候用蓄電裝置蓄電而放出電力，從而即使在停電時也可在所積蓄的電力范圍內進行運行。
[0004]在使用電池來作為蓄電裝置的情況下，電池的充電量基于表示電池充電狀態的SOC (充電狀態)來判斷，充電和放電的控制根據SOC來進行。然而，SOC不僅取決于電池的實際充電量，有時也因周圍溫度而變化，因此存在SOC的檢測值與實際電池的充電量發生偏差的情況。
【發明內容】
[0005]本發明是鑒于上述問題而研制的，其目的是提供能準確地檢測電池充電量的電梯控制裝置。
[0006]實施方式的電梯控制裝置具備電池和控制電路。電池經由與商用電源共用的電路連接于電梯的控制電源。控制電路檢測蓄電池的充電狀態，并控制電池的充放電，再有，通過將電池的充電量相對于電池的充電容量分割為多個范圍，分等級地(7 r 'y:/狀，階梯狀)檢測充電量。
[0007]根據上述構成的電梯控制裝置，能準確地檢測電池的充電量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是具備實施方式涉及的電梯控制裝置的電梯裝置的概要構成圖。
[0009]圖2是用圖1所示的電梯控制裝置進行電梯裝置的運轉控制時的運轉模式的說明圖。
[0010]圖3是電池充電量的檢測等級的說明圖。
[0011]圖4是第一運轉模式下的充電量控制的說明圖。
[0012]圖5是第二運轉模式下的充電量控制的說明圖。
【具體實施方式】
[0013]下面根據附圖來詳細說明本發明涉及的電梯控制裝置的實施方式。再有，本發明不受該實施方式的限制。此外，下述實施方式的構成要素中包括本領域技術人員能容易地進行替換的內容或實質相同的內容。
[0014]實施方式[0015]圖1是具備實施方式涉及的電梯控制裝置的電梯裝置的概要構成圖。該圖所示的電梯裝置I的構成包括:轉換裝置12、平滑電容13、變換裝置14、卷揚機15、繩索17、轎廂18、平衡配重19、電池單元20、控制單元30及控制電源變壓器32。此外，本實施方式涉及的電梯控制裝置5包括電池單元20、控制單元30和控制電源變壓器32。
[0016]商用電源11為供給三相交流電的電源，在從商用電源11供給的電力的電路中具備轉換裝置12、平滑電容13和變換裝置14。其中，轉換裝置12為將從商用電源11供給的交流電變為直流電的轉換裝置。轉換裝置12具有開關元件、二極管模塊等轉換元件，將交流電轉換為直流電。平滑電容13配置于轉換裝置12與變換裝置14之間的電路上，對由轉換裝置12轉換后的直流電進行整流。
[0017]變換裝置14包括開關元件、二極管等，通過開關元件使從轉換裝置12輸出且由平滑電容13使其平滑后的直流電進行轉變而轉換為交流電，將轉換后的交流電向卷揚機15的馬達(電動機)16供給。變換裝置14通過控制開關元件來控制向卷揚機15的馬達16供給的交流電的頻率等。轉換裝置12、平滑電容13及變換裝置14是串聯配置的電路。
[0018]此外，控制單元30設置成能控制電梯裝置I。該控制單元30與轉換裝置12及變換裝置14電連接，并控制轉換裝置12及變換裝置14。此外，控制單元30具有控制電源31，該控制電源31如以下說明地那樣能從商用電源11和電池22中的至少一個接受電力的供
5口 O
[0019]控制電源31和商用電源11經電路27、連接器26、電路28及控制電源變壓器32連接。其中，電路27將商用電源11和連接器26連接。此外，電路28將連接器26和控制電源變壓器32連接。連接器26是將商用電源11和控制電源變壓器32斷開、接通的開關裝置。控制電源變壓器32將商用電源11側的電壓(例如200V)降為控制電源31用的電壓(例如24V)并輸出。從商用電源11向控制電源變壓器32輸入三相正弦波。此外，正常時將商用電源11的三相交流電源向電池22輸入，在停電時從電池22輸出二相的矩形波。
[0020]電池單元20包括充放電控制電路21、電池22和連接器23、24、25。電池22是能充放電的蓄電裝置。充放電控制電路21與控制電源30電連接，并設置成與控制單元30協調地控制電池22的充放電的控制電路。此外，充放電控制電路21進行各連接器23、24、25的開閉控制。充放電控制電路21經連接器23與電路27連接。連接器23是使充放電控制電路21和商用電源11斷開、接通的開關裝置。此外，充放電控制電路21經連接器24與電路28連接。在本實施方式中，充放電控制電路21與控制電源變壓器32的輸入接頭連接。連接器24是使充放電控制電路21和控制電源31斷開、接通的開關裝置。連接器25是使平滑電容13與變換裝置14之間的電路(主電路)29與電池22斷開、接通的開關裝置。
[0021 ] 控制單元30在能從商用電源11獲得電力的情況下，將連接器26閉合將商用電源11和控制電源31連接。這樣，控制電源31從商用電源31接受電力的供給而工作。控制單元30在從商用電源11向控制電源31進行電力的供給時，還能使電池22向控制電源31輸出電力作為輔助電力使用。該情況下，控制單元30對充放電控制電路21進行從電池22對控制電源31的電力供給指令。收到電力供給指令的充放電控制電路21將連接器24閉合。這樣，電池22經充放電控制電路21、連接器24、電路28和控制電源變壓器32與控制電源31連接。充放電控制電路21將來自電池22的輸出調整為目標的電壓及電流值并向電路28輸出。[0022]接下來，對本實施方式涉及的電梯控制裝置5所具有的兩個運轉模式進行說明。電梯控制裝置5能有選擇地執行第一運轉模式及第二運轉模式這兩個運轉模式。
[0023]圖2是用圖1所示的電梯控制裝置進行電梯裝置的運轉控制時的運轉模式的說明圖。在圖2中，充電及放電分別表示電池22的充電及放電。此外，各欄的〇符號表示能執行電池22的充電或放電。第一運轉模式及第二運轉模式在從商用電源11接受電力的買電時和商用電源11的停電時工作各不相同。
[0024]買電時的第一運轉模式的工作[0025]在買電時的第一運轉模式中，將連接器23、26閉合。第一運轉模式是不積蓄由馬達16所產生的再生電力的運轉模式。在轎廂18和平衡配重19中的較重一方下降的再生方向的運轉時，馬達16能作為發電機發揮功能而進行再生發電。在第一運轉模式中，由馬達16所產生的再生電力不積蓄于電池22中。在第一運轉模式中，在買電時進行對電池22的充電的情況下，用從商用電源11購買的電力對電池22進行充電。此外，在第一運轉模式中，在買電時不將電池22用作馬達16的動力源。控制單元30在買電時的第一運轉模式中向充放電控制電路21發出指令使其將連接器25斷開。這樣，電池22從馬達16的驅動電路斷開，馬達16由來自商用電源11的電力旋轉驅動。控制單元30對由變換裝置14向卷揚機15的電機16供給的電流值進行控制，旋轉驅動馬達16而使轎廂18升降。這樣，在第一運轉模式中，充放電控制電路21在能使用商用電源11時不對電池22進行放電控制而僅進行充電控制。
[0026]停電時的第一運轉模式的工作
[0027]在商用電源11的停電時，控制單元30，代替商用電源11從電池22向控制單元31進行電力的供給以進行工作。當商用電源11停電時，控制單元30使連接器26斷開而將控制電源31和商用電源11切斷，并將連接器23斷開而將商用電源11和充放電控制電路21切斷。此外，位于電池單元22中的未圖示的控制電路對充放電控制電路21進行指令使得從電池22向控制電源31的電力供給進行。充放電控制電路21使連接器24閉合，并使電池22放電以向控制電源31供給電力。此外，充放電控制電路21使連接器25閉合而將電池22和變換裝置14連接。
[0028]在第一運轉模式的停電時，由馬達16所產生的再生電力沒有對電池22充電。在第一運轉模式的停電時，由電池22來旋轉驅動馬達16。馬達16在停電時通過從電池22經變換裝置14供給的電力而產生驅動轉矩，并使轎廂18升降。這樣，在第一運轉模式中，充放電控制電路21在不能使用商用電源11時即停電時不對電池22進行充電控制而僅進行放電控制。此外，在第一運轉模式的停電時，通過使連接器24閉合而使電池22對控制電源31也供給電力。
[0029]買電時的第二運轉模式的工作
[0030]在買電時的第二運轉模式中，使連接器23、25、26閉合。第二運轉模式是蓄積由馬達16所產生的再生電力的運轉模式。在第二運轉模式中，在買電時進行對于電池22的充電的情況下，可通過從商用電源11購買的電力及由馬達電機16的再生所產生的發電電力對電池22進行充電。控制單元30在再生方向的運轉時使馬達16進行再生發電。通過馬達16的再生所產生的電力對電池22進行充電。控制單元30對變換裝置14發出指令使其積蓄再生電力，并且對充放電控制電路21發出指令使其使電池22充電。這樣，變換裝置14使馬達16進行再生發電而產生制動力。充放電控制電路21通過再生發電的電力及從商用電源11接受的電力對電池22進行充電。
[0031]再有，在買電時的第二運轉模式中，在牽引(力行)運轉時，從電池22放電而進行電力的輔助。即、控制單元30在用從商用電源11供給的電力使轎廂18升降時，使連接器25閉合將電池22和變換裝置14連接，從而也從電池22放出電力、進行電力的輔助。
[0032]停電時的第二運轉模式的工作
[0033]在第二運轉模式的停電時，積蓄由馬達16所產生的再生電力。控制單元30在再生方向的運轉時使馬達16進行再生發電。充放電控制電路21使連接器25閉合，將由馬達16的再生所產生的發電電力向電池22充電。在第二運轉模式中，馬達16將電池22作為動力源來進行工作。控制單元30在停電時使轎廂18在力行方向上升降的情況下，使連接器25閉合將電池22和變換裝置14連接，并通過電池22的放電電力來旋轉驅動馬達16。
[0034]電池22雖然如上述那樣與電梯裝置I的運轉狀態和商用電源11的停電狀態相應地通過充放電控制電路21來進行充電和放電，但是，充放電控制電路21 —邊監視表示電池22的充電狀態的SOC (充電狀態)一邊進行充放電控制。此時，充放電控制電路21通過將電池22的S0C、即電池22的充電量相對于電池22的充電容量分割成多個范圍內，分等級地檢測充電量。
[0035]圖3是電池充電量的檢測等級的說明圖。本實施方式涉及的電梯控制裝置5中，如圖3所示，充放電控制電路21將電池22的充電量在0%?100%之間每10%地分割成十個等級的范圍設定為等級(I)?等級(10)，并檢測當前的充電量處于哪個等級內。例如，充放電控制電路21在檢測到電池22的當前充電量X為65%的情況下檢測為當前SOC為等級(J)。再有，充電量的檢測也可以在檢測時具有寬度地檢測，也可以檢測當前的充電量在哪一等級內。
[0036]接下來，對電梯裝置I運轉控制時電池22的充電量控制進行說明。圖4是第一運轉模式時充電量控制的說明圖。在電梯裝置I的運轉控制時，充放電控制電路21設定成為目標的電池22的充電量即目標充電量Ct，并進行控制使得檢測的充電量成為目標充電量Ct0此時，充放電控制電路21進行充放電的控制使得電池22的充電量收斂在預先設定的多個等級中的一個等級內。
[0037]此外，充放電控制電路21在第一運轉模式和第二運轉模式進行不同的控制。首先，當對第一運轉模式時的充放電控制進行說明時，在第一運轉模式時充放電控制電路21不使目標充電量Ct變化而使其成為預定大小的充電量，進行電池22的充放電控制。即、充放電控制電路21進行充放電控制使得電路21的充放電控制收斂到成為目標充電量Ct的一個等級內。
[0038]因此，在第一運轉模式下的能使用商用電源11時即第一運轉模式的買電時，充放電控制電路21進行電池22的充電控制使得電池22的充電量收斂在成為目標充電量Ct的一個等級內。另一方面，在第一運轉模式下商用電源11停電時，不進行基于再生電力的充電，充放電控制電路21進行電池22的放電控制，控制單元30通過從電池22供給的電力進行電梯裝置I的運轉。因此，與目標充電量Ct無關地，在電池22的充電量的范圍內進行電梯裝置I的運轉。
[0039]圖5是第二運轉模式時充電量控制的說明圖。相對于不使目標充電量Ct變化的第一運轉模式，在第二運轉模式中，根據一天的時間使目標充電量Ct變化地進行控制。在該第二運轉模式下的目標充電量ct，是與電梯裝置I的使用頻率和/或停電時的電梯裝置I的運轉要求等相對應的充電量，根據時間來設定。充放電控制電路21進行電池22的充放電控制使得電池22的充電量如上述那樣成為根據時間而變化的目標充電量Ct。
[0040]具體地，目標充電量Ct根據時間來預先設定等級,在各時間充電量具有寬度地設定目標充電量Ct。即，目標充電量Ct設定成根據時間階段性地變化。充放電控制電路21進行電池22的充放電控制使得電池22的充電量處于成為各時間的目標充電量Ct的等級的范圍內。
[0041]因此，在第二運轉模式下的能使用商用電源11時即第二運轉模式的買電時，充放電控制電路21進行買電及由再生電力所進行的充電的控制、和/或將買電所得的電力以及用于使電梯裝置I運轉的電力放出的控制，使得電池22的充電量收斂在成為該時間的目標充電量Ct的等級內。另一方面，在第二運轉模式下的商用電源11停電時，與目標充電量Ct無關地，一邊進行基于再生電力的充電一邊在電池22的范圍內進行電梯裝置I的運轉。
[0042]充放電控制電路21在第一運轉模式和第二運轉模式中，在買電時都如上述那樣按10級的等級來判斷電池22的充電量以進行充放電的控制，因此即使實際的充電量增減，也可在同一等級的情況下維持充放電控制。
[0043]在第一運轉模式和第二運轉模式中，如上述那樣進行充放電的控制，而在任一運轉模式中，在商用電源11停電時都繼續進行電池22的放電。因此，在商用電源11恢復而成為從商用電源11供給電力的狀態時，在檢測到電池22的SOC為預定值以下的情況下，充放電控制電路21進行電池22的快速充電，在SOC滿足預定值的情況下進行通常充電。
[0044]此外，在商用電源11從停電到恢復期間進行快速充電，如果SOC進入預定范圍則切換為通常充電，而成為該判斷基準的范圍比成為判斷從停電到恢復期間是否進行快速充電的判斷基準的SOC的范圍高。即、成為判斷是否從快速充電切換為通常充電的基準的SOC的范圍比成為判斷是否從通常充電切換為快速充電的基準的SOC的范圍高。即、充放電控制電路21使從通常充電向快速充電的切換和從快速充電向通常充電的切換具有滯后特性地進行充電的切換控制。
[0045]以上實施方式涉及的電梯控制裝置5中，充放電控制電路21分等級地檢測電池22的充電量，根據當前的充電量的等級和目標充電量Ct來進行充放電控制，因此能具有寬度即具有余裕度地對目標充電量Ct進行控制。因此，即使在因對電池22充電量進行檢測的裝置的誤差而使充電量的檢測值與實際的充電量之間存在差異的情況下，也能吸收差量。此夕卜，電池22的SOC會因周圍的溫度變化而變化，因此即使在SOC的檢測值即電池22的充電量的檢測值因此類環境變化而變化、在與實際的充電量之間產生差異的情況下，也可通過分等級地檢測充電量來吸收差量。其結果，能準確地檢測電池22的充電量。
[0046]此外，通過如上述那樣階梯狀地檢測電池22的充電量，在電池22的充電量減少的情況下移動到充電量少的一側的等級，進行與實際的充電量相比在早期階段充電量減少時的充放電控制。因此，即使在電池22充電量的減少因電池22的壽命劣化而加速的情況下，也能提早進行充電量減少時的充放電控制。其結果，能確保電池22劣化的情況下的電梯裝置I的運轉性能。
[0047]另外，通過分等級地檢測電池22的充電量，能確保充電量的余裕量地進行電梯裝置I的運轉控制，因此即使在電梯裝置I的運轉期間電池22的充電量減少，也能運轉到目的地層。其結果，能更可靠地確保商用電源11停電時所需的電力。
[0048]此外，通過使電池22的充電量處于預先設定的范圍內地進行充放電的控制，能減少與充電量相應地切換控制時的切換頻率。其結果，能實現充放電控制的簡易化。
[0049]另外，在第二運轉模式中，進行充放電控制使得電池22的充電量處于包含目標充電量Ct的等級內，因此能在使電池22的充電量成為接近與時間相應地連續變化的目標充電量Ct的大小的同時、減少充放電控制的切換頻率。其結果，能在使電池22的充電量成為與時間相應地變化的所期望的充電量的同時、實現充放電控制的簡易化。
[0050]此外，通過使從通常充電向快速充電的切換和從快速充電向通常充電的切換具有滯后特性，從而在停電頻發的情況下能避免快速充電和通常充電的切換頻繁發生。其結果，能更可靠地實現充放電控制的簡易化。
[0051]變形例
[0052]再有，在上述電梯控制裝置5中，將電池22的充電量分割設定為等級(I)?等級
(10)這十級的等級，并進行充放電控制，但是，充電量的等級也可以是十級以外。在重視充放電控制的簡易性時，通過減少等級的數量能減少控制的切換頻率，在重視充放電控制的細致性時，通過增加等級的數量使充電量具有余裕度。此外，各等級的間隔可以不均勻。充電量的等級，針對充放電控制時的要求設為所需要的數量，或所需要的間隔，從而能更可靠地進行與要求的程度相應的充放電控制。
[0053]此外，判斷為實施快速充電的SOC的范圍不是一定的，也可以為可變的。該情況下，也可以通過來自從電梯裝置I遠離的位置的遠程操作將其設為可變的。這樣，能根據電梯裝置I的運轉狀態即SOC的放電頻率和/或商用電源11的電力的供給狀態等，使電池22的充電量靠近目標充電量Ct時的重要度適當變化。
[0054]另外，在上述電梯控制裝置5中，電池22直接連接于電梯驅動用電源(電路29 )，但是，也可以取而代之地將電池22經電池單元20的充放電控制電路21連接于電路29。
[0055]此外，電梯控制裝置5可將上述實施方式及變形例中所用的構成和/或控制等適當組合、或者使用上述構成和/或控制以外的方式。與電梯控制裝置5的構成和控制等無關地，將電池22的充電量相對于電池22的充電容量分割為多個范圍，分等級地檢測充電量，從而能準確地檢測電池22的充電量。
[0056]雖然說明了本發明的幾個實施方式，但是這些實施方式僅為例示，無意于限定發明的范圍。這些實施方式能以其他各種方式實施，能在不脫離本發明的主旨的范圍內進行各種省略、替換、改變。這些實施方式及其變形包含于發明的范圍和主旨內，同樣地，也包含于技術方案的范圍所記載的發明和其等同的范圍內。
【權利要求】
1.一種電梯控制裝置，其特征在于，具備: 電池，其經由與商用電源共用的電路連接于電梯的控制電源；和 控制電路，其檢測所述電池的充電狀態，并且控制所述電池的充放電， 所述控制電路通過將所述電池的充電量相對于所述電池的充電容量分割為多個范圍，分等級地檢測所述充電量。
2.根據權利要求1所述的電梯控制裝置，其特征在于， 所述控制電路進行所述電池的充放電的控制使得所述電池的充電量收斂在包含所述電池的目標充電量的等級內。
3.根據權利要求1或2所述的電梯控制裝置，其特征在于， 所述控制電路，在所述商用電源從不可使用狀態變為可使用狀態時，在所述電池的充電量為預定范圍以下的情況下對所述電池進行快速充電，如果所述電池的充電量處于其他預定范圍內、則切換為通常充電，并且，成為判斷是否從所述快速充電切換為所述通常充電的判斷基準的所述其他預定范圍，比成為判斷是否從所述通常充電切換到所述快速充電的判斷基準的所述預定范圍高。
4.根據權利要求3所述的電梯控制裝置，其特征在于， 成為判斷是否從所述通常充電切換到所述快速充電的判斷基準的所述預定范圍可變。
【文檔編號】H02J7/00GK103922202SQ201310307728
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年7月22日 優先權日:2013年1月11日
【發明者】野島秀一 申請人:東芝電梯株式會社