特開 2024-92931 エレベータ用駆動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092931

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】エレベータ用駆動システム

(51)【国際特許分類】

   B66B 1/34 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

B66B1/34 A

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023122117

(22)【出願日】2023-07-27

(31)【優先権主張番号】111149904

(32)【優先日】2022-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】522466326

【氏名又は名称】亞福儲能股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡＰｈ ｅＰｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100204490

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 葉子

(72)【発明者】

【氏名】陳 志維

(72)【発明者】

【氏名】蘇 修賢

(72)【発明者】

【氏名】曾 ▲ユン▼棋

【テーマコード（参考）】

3F502

【Ｆターム（参考）】

3F502HA20

3F502NA14

3F502NA32

3F502NA36

(57)【要約】      （修正有）

【課題】スロースタート回路を構成することなく駆動システムの充電電流を低減するエレベータの駆動システムを提供する。
【解決手段】エレベータの駆動システムが提供される。駆動システムは、モータと、電源と、バッテリ装置と、変換回路と、電力経路回路と、コントローラと、を備える。モータは、駆動電力に応答して、エレベータの移動を制御する。電源は、電源電力を提供する。バッテリ装置は、バッテリ電力を蓄える。エレベータの走行中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路とモータとの間に電力供給経路を生成し、変換回路を制御して、バッテリ電力を駆動電力に変換する。エレベータの停止中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路と電源との間に充電経路を生成し、変換回路を制御して、電源電力をバッテリ電力に変換する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動電力に応答して、前記エレベータの移動を制御するように構成されたモータと、
電源電力を提供するように構成された電源と、
バッテリ電力を蓄えるように構成されたバッテリ装置と、
前記バッテリ装置に接続された変換回路と、
前記電源、前記モータ及び前記変換回路に接続された電力経路回路と、
前記変換回路と前記電力経路回路に接続され、
エレベータの走行中、前記電力経路回路を制御して、前記変換回路と前記モータとの間に第１の電力供給経路を生成し、前記変換回路を制御して、バッテリ電力を前記駆動電力に変換し、
エレベータの停止中、前記電力経路回路を制御して、前記変換回路と前記電源との間第１の充電経路を生成し、前記変換回路を制御して、前記電源電力を前記バッテリ電力に変換するように構成されたコントローラと、
を備えるエレベータの駆動システム。

【請求項2】

エレベータの停止中、前記バッテリ装置は、前記第１の充電経路を介して、前記バッテリ電力を受信する、請求項１に記載の駆動システム。

【請求項3】

エレベータの走行中、前記モータは、前記第１の電力供給経路を介して、前記駆動電力を受信する、請求項１に記載の駆動システム。

【請求項4】

前記バッテリ装置は、アルミニウム製バッテリ装置である、請求項１に記載の駆動システム。

【請求項5】

エレベータの走行中、前記コントローラは、多相電力インバータとして機能するように前記変換回路を制御する、請求項１に記載の駆動システム。

【請求項6】

前記変換回路は、
第１のダイオードを有する第１の電源スイッチであって、前記第１の電源スイッチの第１の端子は、前記バッテリ装置の第１の端子に接続され、前記第１の電源スイッチの第２の端子は、前記電力経路回路に接続され、前記第１の電源スイッチの制御端子は、前記コントローラに接続される前記第１の電源スイッチと、
第２のダイオードを有する第２の電源スイッチであって、前記第２の電源スイッチの第１の端子は、前記第１の電源スイッチの前記第２の端子に接続され、前記第２の電源スイッチの第２の端子は、前記バッテリ装置の第２の端子に接続され、前記第２の電源スイッチの制御端子は、前記コントローラに接続される前記第２の電源スイッチと、
第３のダイオードを有する第３の電源スイッチであって、前記第３の電源スイッチの第１の端子は、前記前記バッテリ装置の第１の端子に接続され、前記第３の電源スイッチの第２の端子は、前記電力経路回路に接続され、前記第３の電源スイッチの制御端子は、前記コントローラに接続される前記第３の電源スイッチと、
第４のダイオードを有する第４の電源スイッチであって、前記第４の電源スイッチの第１の端子は、前記第３の電源スイッチの前記第２の端子に接続され、前記第４の電源スイッチの第２の端子は、前記バッテリ装置の前記第２の端子に接続され、前記第４の電源スイッチの制御端子は、 前記コントローラに接続される前記第４の電源スイッチと、
第５のダイオードを有する第５の電源スイッチであって、前記第５の電源スイッチの第１の端子は、前記前記バッテリ装置の第１の端子に接続され、前記第５の電源スイッチの第２の端子は、前記電力経路回路に接続され、前記第５の電源スイッチの制御端子は、前記コントローラに接続される前記第５の電源スイッチと、
第６のダイオードを有する第６の電源スイッチであって、前記第６の電源スイッチの第１の端子は、前記第５の電源スイッチの前記第２の端子に接続され、前記第６の電源スイッチの第２の端子は、前記バッテリ装置の前記第２の端子に接続され、前記第６の電源スイッチの制御端子は、前記コントローラに接続される前記第６の電源スイッチと、を備える請求項１に記載のエレベータの駆動システム。

【請求項7】

エレベータの停止中、前記コントローラは、前記第１の電源スイッチと、前記第２の電源スイッチと、前記第３の電源スイッチと、前記第４の電源スイッチと、前記第５の電源スイッチと、前記第６の電源スイッチと、を遮断して、前記変換回路を整流回路として機能させる、請求項６に記載の駆動システム。

【請求項8】

前記電力経路回路は、複数の単極双投スイッチによって実現される、請求項１に記載の駆動システム。

【請求項9】

前記電力経路回路は、
前記変換回路と前記モータとの間に接続される第１の経路スイッチ回路と、
前記変換回路と前記電源との間に接続される第２の経路スイッチ回路と、を備える請求項１に記載の駆動システム。

【請求項10】

エレベータの走行中、前記コントローラは、前記第１の経路スイッチ回路をオンにし、前記第２の経路スイッチ回路をオフにし、
エレベータの停止中、前記コントローラは、前記第２の経路スイッチ回路をオンにし、前記第１の経路スイッチ回路をオフにする、請求項９に記載の駆動システム。

【請求項11】

前記バッテリ装置と前記コントローラに接続された保護回路をさらに備え、
前記コントローラは、前記バッテリ電力の電圧値に応じて、前記保護回路を有効にする、請求項１に記載の駆動システム。

【請求項12】

前記保護回路は、
抵抗器であって、前記抵抗器の第１の端子が前記バッテリ装置の第１の端子に接続された前記抵抗器と、
保護スイッチであって、前記保護スイッチの第１の端子が前記抵抗器の第２の端子に接続され、前記保護スイッチの第２の端子が前記バッテリ装置の第２の端子に接続され、前記保護スイッチの制御端子が、前記コントローラに接続された前記保護スイッチと、を備える請求項１１に記載の駆動システム。

【請求項13】

前記エレベータの移動中、前記モータが前記駆動電力を受信せずに回転するとき、前記コントローラは、前記電力経路回路を制御して、前記変換回路と前記モータとの間に第２の充電経路を生成し、前記変換回路を制御して、前記モータから提供される電力を前記バッテリ電力に変換し、前記第２の充電経路は、前記第１の電力供給経路とは反対側にある、請求項１に記載の駆動システム。

【請求項14】

前記バッテリ装置に蓄えられた前記バッテリ電力の電圧値が所定の値よりも大きい場合、前記コントローラは、前記電力経路回路を制御して、前記変換回路と前記電源との間に第２の電力供給経路を生成し、前記変換回路を制御して、前記バッテリ電力を前記電源電力に変換し、前記電源電力を前記電源に提供し、前記第２の電力供給経路は、前記第１の充電経路とは反対側である、請求項１に記載の駆動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動システムに関し、特にエレベータの駆動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

現在のエレベータ駆動システムには、電力を蓄えるコンデンサ装置が搭載されている。コンデンサ装置の電圧が不十分な場合、駆動システムは整流器を用いて外部電源を整流し、コンデンサ装置の充電動作を実行する。しかしながら、コンデンサ装置は、より大きな容量性インピーダンスを有する。コンデンサ装置の電圧が不足すると、充電動作により非常に大きな充電電流が発生する。非常に大きな充電電流により、整流器が焼損する可能性がある。したがって、駆動システムには、過剰な充電電流を抑制するスロースタート回路が必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、スロースタート回路の追加により、駆動システムのコストが増加する。したがって、どのようにして、スロースタート回路を構成することなく充電電流を低減する駆動システムを提供するかは、当業者の研究焦点の１つである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、スロースタート回路を構成することなく駆動システムの充電電流を低減するエレベータの駆動システムを提供する。

【0005】

本発明の駆動システムは、エレベータ用に構成される。駆動システムは、モータと、電源と、バッテリ装置と、変換回路と、電力経路回路と、コントローラと、を備える。モータは、駆動電力に応答してエレベータの移動を制御する。電源は、電源電力を提供する。バッテリ装置は、バッテリ電力を蓄える。電力経路回路は、電源、モータ及び変換回路に接続される。コントローラは、変換回路と電力経路回路に接続される。エレベータの走行中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路とモータとの間に電力供給経路を生成し、変換回路を制御して、バッテリ電力を駆動電力に変換する。エレベータの停止中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路と電源との間に充電経路を生成し、変換回路を制御して、電源電力をバッテリ電力に変換する。

【発明の効果】

【0006】

エレベータの走行中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路とモータとの間に電力供給経路を生成し、変換回路を制御して、バッテリ電力を駆動電力に変換する。さらに、エレベータの停止中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路と電源との間に充電経路を生成し、変換回路を制御して、電源電力をバッテリ電力に変換する。したがって、エレベータが停止すると、変換回路は、バッテリ電力を用いてバッテリ装置を充電する。バッテリ装置の電圧値は、高電圧値に維持される。充電電流が低減され得る。したがって、本発明の駆動システムは、スロースタート回路を設ける必要がない。さらに、エレベータの停止中、変換回路は、電源電力をバッテリ電力に変換する。したがって、本発明の駆動システムは、整流器を設ける必要がない。このようにして、本発明の駆動システムのコストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る駆動システムの概略図である。

【図2】本発明の第２の実施形態による駆動システムの概略図である。

【図3】本発明の一実施形態による駆動システムの概略回路図である。

【図4】本発明の別の実施形態による駆動システムの概略回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明のいくつかの実施形態を図面とともに詳細に説明する。以下の説明で使用される符号は、異なる図面に同じ符号が記載されている場合には、同一または類似の要素とみなす。これらの実施形態は、本発明の一部にすぎず、本発明のすべての可能な実施を開示するものではない。より正確には、実施形態は、本発明の特許請求の範囲における例示にすぎない。

【0009】

図１を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る駆動システムの概略図である。本実施形態では、駆動システム１００は、エレベータ（図示せず）を駆動するように構成されて良い。駆動システム１００は、モータＭＴＲと、電源ＰＳと、バッテリ装置１１０と、変換回路１２０と、電力経路回路１３０と、コントローラ１４０と、を備える。モータＭＴＲは、駆動電力に応答してＰＤＲを動作させ、これにより、エレベータの移動を制御する。電源ＰＳは、電源電力ＰＰＲを提供する。電源ＰＳは、外部電源に接続された発電機又は送電インターフェースであって良い。バッテリ装置１１０は、バッテリ電力ＰＢを蓄える。例えば、バッテリ装置１１０は、アルミニウムバッテリ装置であって良い。いくつかの実施形態では、バッテリ装置１１０は、他の電力貯蔵装置であっても良い。本発明は、バッテリ装置１１０の実施に限定されない。

【0010】

電力経路回路１３０は、電源ＰＳ、モータＭＴＲ、変換回路１２０に接続される。

【0011】

本実施形態では、コントローラ１４０は、変換回路１２０と電力経路回路１３０に接続される。コントローラ１４０は、エレベータが移動中であるか停止中であるか（例えば、特定の階に留まっている）を判断する。エレベータが移動中である（つまり、モータＭＴＲが駆動されているか、駆動する必要がある）場合、コントローラ１４０は、電力経路回路１３０を制御して、変換回路１２０とモータＭＴＲとの間に電力供給経路Ｌ１を生成し、変換回路１２０を制御して、バッテリ電力ＰＢを駆動電力ＰＤＲに変換する。したがって、エレベータの走行中、変換回路１２０は、電力供給経路Ｌ１を介してモータＭＴＲに電気的に接続される。モータＭＴＲは、電力供給経路Ｌ１を介して駆動電力ＰＤＲを受信することにより、エレベータの移動を制御する。

【0012】

エレベータの停止中（つまり、モータＭＴＲの駆動が停止しているとき）、モータＭＴＲは動作を停止する。コントローラ１４０は、電力経路回路１３０を制御して、変換回路１２０と電源ＰＳとの間に充電経路Ｌ２を生成し、変換回路１２０を制御して、電源電力ＰＰＲをバッテリ電力ＰＢに変換する。したがって、エレベータの停止中、変換回路１２０は、充電経路Ｌ２を介して電源ＰＳに電気的に接続される。バッテリ装置１１０は、充電経路Ｌ２を介してバッテリ電力ＰＢを受信する。駆動システム１００は、バッテリ電力ＰＢを用いて、バッテリ装置１１０を充電する。つまり、駆動システム１００は、モータＭＴＲの動作停止中に、バッテリ装置１１０を充電する。

【0013】

例えば、エレベータの走行中、コントローラ１４０は、経路制御信号ＳＣＬ１を電力経路回路１３０に提供し、変換制御信号ＳＣＴを変換回路１２０に提供する。電力経路回路１３０は、経路制御信号ＳＣＬ１に応答して、電力供給経路Ｌ１を生成する。変換回路１２０は、変換制御信号ＳＣＴに応答して、バッテリ電力ＰＢを駆動電力ＰＤＲに変換する。別の例として、エレベータの停止中、コントローラ１４０は、経路制御信号ＳＣＬ２を電力経路回路１３０に提供し、変換回路１２０への変換制御信号ＳＣＴの供給を停止する。電力経路回路１３０は、経路制御信号ＳＣＬ２に応答して、充電経路Ｌ２を生成する。変換回路１２０は、変換制御信号ＳＣＴが受信されない場合、受信した電源電力ＰＰＲをバッテリ電力ＰＢに変換する。本実施形態では、電力供給経路Ｌ１及び充電経路Ｌ２とは、異なる期間に提供される。

【0014】

なお、留意すべき点として、エレベータの走行中、コントローラ１４０は、電力経路回路１３０を制御して、変換回路１２０とモータＭＴＲとの間で電力供給経路Ｌ１を生成し、変換回路１２０を制御して、バッテリ電力ＰＢを駆動電力ＰＤＲに変換する。さらに、エレベータの停止中、コントローラ１４０は、電力経路回路１３０を制御して、変換回路１２０と電源ＰＳとの間で充電経路Ｌ２を生成し、変換回路１２０を制御して、電源電力ＰＰＲをバッテリ電力ＰＢに変換する。したがって、変換回路１２０は、バッテリ電力ＰＢを用いて、エレベータの停止中の期間に、バッテリ装置１１０を充電する。バッテリ装置１１０の電圧値は、高電圧値に維持される。充電電流が低減され得る。したがって、駆動システム１００は、充電電流を低減するためにスロースタート回路を備える必要がない。さらに、エレベータの停止中、変換回路１２０は、電源電力ＰＰＲをバッテリ電力ＰＢに変換する。したがって、駆動システム１００は、整流器を設ける必要がない。このようにして、駆動システム１００のコストが低減され得る。

【0015】

本実施形態では、コントローラ１４０は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、または他のプログラム可能な汎用または専用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）又は類似の装置、又は前記装置の組み合わせであり、コンピュータプログラムをロードして実行することができる。

【0016】

図２を参照すると、本発明の第２の実施形態による駆動システムの概略図である。本実施形態では、駆動システム２００は、モータＭＴＲと、電源ＰＳと、バッテリ装置１１０と、変換回路１２０と、電力経路回路１３０と、コントローラ１４０と、保護回路２５０と、を備える。モータＭＴＲ、電源ＰＳ、バッテリ装置１１０、変換回路１２０、電力経路回路１３０及びコントローラ１４０の動作は、図１の実施形態で明確に説明したため、 ここでは説明を繰り返さない。保護回路２５０は、バッテリ装置１１０とコントローラ１４０に接続される。コントローラ１４０は、バッテリ電力ＰＢの電圧値に応じて、保護回路２５０を有効にする。例えば、バッテリ電力ＰＢの電圧値が所定の値（例えば、３４０ボルト）より大きい場合、コントローラ１４０は、イネーブル信号ＳＥＮを保護回路２５０に提供することができる。保護回路２５０は、イネーブル信号ＳＥＮに応答して、バッテリ電力ＰＢの電圧値を低下させる（例えば、約３１５ボルトまで）。このようにして、コントローラ１４０と保護回路２５０は、バッテリ電力が過度に高電圧値になるのを回避することができる。バッテリ装置１１０及び変換回路１２０の耐用年数が延長され得る。

【0017】

図３を参照すると、本発明の一実施形態による駆動システムの概略回路図である。本実施形態では、駆動システム３００は、モータＭＴＲと、電源ＰＳと、バッテリ装置３１０と、変換回路３２０と、電力経路回路３３０と、コントローラ３４０と、保護回路３５０と、を備える。実施形態を例に挙げると、電源ＰＳは、例えば、３相交流（ＡＣ）電源である。したがって、電源電力ＰＰＲは、３相交流の電圧を含む。バッテリ電力ＰＢは、例えば、直流（ＤＣ）電源である。モータＭＴＲは、例えば、３相モータである。

【0018】

本実施形態では、変換回路３２０は、電源スイッチＰＳ１からＰＳ６を含む。電源スイッチＰＳ１は、ダイオードＤ１を有する。電源スイッチＰＳ１の第１の端子は、バッテリ装置３１０の第１の端子に接続される。電源スイッチＰＳ１の第２の端子は、電力経路回路３３０に接続される。電源スイッチＰＳ１の制御端子は、コントローラ３４０に接続される。電源スイッチＰＳ２は、ダイオードＤ２を有する。電源スイッチＰＳ２の第１の端子は、電源スイッチＰＳ１の第２の端子に接続される。電源スイッチＰＳ２の第２の端子は、バッテリ装置３１０の第２の端子に接続される。電源スイッチＰＳ２の制御端子は、コントローラ３４０に接続される。

【0019】

さらに、ダイオードＤ１のカソードは、電源スイッチＰＳ１の第１の端子に接続される。ダイオードＤ１のアノードは、電源スイッチＰＳ１の第２の端子に接続される。ダイオードＤ２のカソードは、電源スイッチＰＳ２の第１の端子に接続される。ダイオードＤ２のアノードは、電源スイッチＰＳ２の第２の端子に接続される。本実施形態では、電源スイッチＰＳ１及び電源スイッチＰＳ２は、変換回路３２０内の第１のブリッジアームを形成する。

【0020】

電源スイッチＰＳ３は、ダイオードＤ３を有する。電源スイッチＰＳ３の第１の端子は、バッテリ装置３１０の第１の端子に接続される。電源スイッチＰＳ３の第２の端子は、電力経路回路３３０に接続される。電源スイッチＰＳ３の制御端子は、コントローラ３４０に接続される。電源スイッチＰＳ４は、ダイオードＤ４を有する。電源スイッチＰＳ４の第１の端子は、電源スイッチＰＳ３の第２の端子に接続される。電源スイッチＰＳ４の第２の端子は、バッテリ装置３１０の第２の端子に接続される。電源スイッチＰＳ４の制御端子は、コントローラ３４０に接続される。

【0021】

さらに、ダイオードＤ３のカソードは、電源スイッチＰＳ３の第１の端子に接続される。ダイオードＤ３のアノードは、電源スイッチＰＳ３の第２の端子に接続される。ダイオードＤ４のカソードは、電源スイッチＰＳ４の第１の端子に接続される。ダイオードＤ４のアノードは、電源スイッチＰＳ４の第２の端子に接続される。本実施形態では、電源スイッチＰＳ３と電源スイッチＰＳ４は、変換回路３２０内の第２のブリッジアームを形成する。

【0022】

電源スイッチＰＳ５は、ダイオードＤ５を有する。電源スイッチＰＳ５の第１の端子は、バッテリ装置３１０の第１の端子に接続される。電源スイッチＰＳ５の第２の端子は、電力経路回路３３０に接続される。電源スイッチＰＳ５の制御端子は、コントローラ３４０に接続される。電源スイッチＰＳ６は、ダイオードＤ６を有する。電源スイッチＰＳ６の第１の端子は、電源スイッチＰＳ５の第２の端子に接続される。電源スイッチＰＳ６の第２の端子は、バッテリ装置３１０の第２の端子に接続される。電源スイッチＰＳ６の制御端子は、コントローラ３４０に接続される。

【0023】

さらに、ダイオードＤ５のカソードは、電源スイッチＰＳ５の第１の端子に接続される。ダイオードＤ５のアノードは、電源スイッチＰＳ５の第２の端子に接続される。ダイオードＤ６のカソードは、電源スイッチＰＳ６の第１の端子に接続される。ダイオードＤ６のアノードは、電源スイッチＰＳ６の第２の端子に接続される。本実施形態では、電源スイッチＰＳ５と電源スイッチＰＳ６は、変換回路３２０内の第３のブリッジアームを形成する。

【0024】

本実施形態では、電源スイッチＰＳ１からＰＳ６は、いずれかの形態の少なくとも１つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または少なくとも１つの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）によってそれぞれ実現されて良い。

【0025】

本実施形態では、電力経路回路３３０は、経路スイッチ回路Ｍ１及びＭ２を含む。経路スイッチ回路Ｍ１は、変換回路３２０とモータＭＴＲとの間に接続される。経路スイッチ回路Ｍ２は、変換回路３２０と電源ＰＳとの間に接続される。経路スイッチ回路Ｍ１は、経路制御信号ＳＣＬ１に応答して、電力供給経路Ｌ１を生成し、経路制御信号ＳＣＬ２に応答して、電力供給経路Ｌ１の生成を停止する。経路スイッチ回路Ｍ２は、経路制御信号ＳＣＬ２に応答して、充電経路Ｌ２を生成し、経路制御信号ＳＣＬ１に応答して、充電経路Ｌ２の生成を停止する。

【0026】

本実施形態では、経路スイッチ回路Ｍ１は、スイッチＳＷ１からＳＷ３を含む。スイッチＳＷ１の第１の端子は、電源スイッチＰＳ１の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ１の第２の端子は、モータＭＴＲに接続される。スイッチＳＷ２の第１の端子は、電源スイッチＰＳ３の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ２の第２の端子は、モータＭＴＲに接続される。スイッチＳＷ３の第１の端子は、電源スイッチＰＳ５の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ３の第２の端子は、モータＭＴＲに接続される。

【0027】

経路スイッチ回路Ｍ２は、スイッチＳＷ４からＳＷ６を含む。スイッチＳＷ４の第１の端子は、電源スイッチＰＳ１の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ４の第２の端子は電源ＰＳに接続され、電源電力ＰＰＲの第１のＡＣ相電圧を受信する。スイッチＳＷ５の第１の端子は、電源スイッチＰＳ３の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ５の第２の端子は電源ＰＳに接続され、電源電力ＰＰＲの第２のＡＣ相電圧を受信する。スイッチＳＷ６の第１の端子は、電源スイッチＰＳ５の第２の端子を受信する。スイッチＳＷ６の第２の端子は電源ＰＳに接続され、電源電力ＰＰＲの第３のＡＣ相電圧を受信する。

【0028】

本実施形態では、スイッチＳＷ１からＳＷ６は、それぞれトランジスタスイッチ、トランスミッションゲート、リレースイッチなどにより実施されて良い。

【0029】

本実施形態では、エレベータの走行中、コントローラ３４０は、経路スイッチ回路Ｍ１をオンにし、経路スイッチ回路Ｍ２をオフにする。スイッチＳＷ１からＳＷ３はオンになる。スイッチＳＷ４からＳＷ６はオフになる。これにより、電力供給経路Ｌ１が生成される。さらに、コントローラ３４０は、多相電力インバータとして機能するように、変換回路３２０を制御する。したがって、変換回路３２０は、バッテリ電力ＰＢを受信し、バッテリ電力ＰＢを駆動電力ＰＤＲに変換する。

【0030】

本実施形態では、変換回路３２０が多相電力インバータとして機能するように制御される場合、第１のブリッジアーム（すなわち、電源スイッチＰＳ１及び電源スイッチＰＳ２）は、駆動電力ＰＤＲのうちの第１相の駆動電力を出力する。オンにされたスイッチＳＷ１は、第１相の駆動電力をモータＭＴＲに送信する。第２のブリッジアーム（すなわち、電源スイッチＰＳ３及び電源スイッチＰＳ４）は、駆動電力ＰＤＲのうちの第２相の駆動電力を出力する。オンにされたスイッチＳＷ２は、第２相の駆動電力をモータＭＴＲに送信する。さらに、第３のブリッジアーム（すなわち、電源スイッチＰＳ５及び電源スイッチＰＳ６）は、駆動電力ＰＤＲのうちの第３相の駆動電力を出力する。オンにされたスイッチＳＷ３は、第３相の駆動電力をモータＭＴＲに送信する。したがって、エレベータの走行中、モータＭＴＲは、駆動電力ＰＤＲに応答して動作することができる。

【0031】

本実施形態では、エレベータの停止中、コントローラ３４０は、経路スイッチ回路Ｍ２をオンにし、経路スイッチ回路Ｍ１をオフにする。スイッチＳＷ４からＳＷ６はオンになる。スイッチＳＷ１からＳＷ３はオフになる。これにより、充電経路Ｌ２が生成される。さらに、コントローラ３４０は、変換回路３２０の電源スイッチＰＳ１からＰＳ６をオフにし、変換回路３２０を整流回路として機能させる。したがって、変換回路３２０は、オンにされたスイッチＳＷ４からＳＷ６を介して電源電力ＰＰＲを受信し、ダイオードＤ１からＤ６を用いて、電源電力ＰＰＲの３相交流の電圧を整流し、バッテリ電力ＰＢを生成することができる。したがって、エレベータの停止中、変換回路３２０は、バッテリ電力ＰＢを用いて、バッテリ装置３１０を充電することができる。

【0032】

本実施形態では、保護回路３５０は、抵抗器Ｒと、保護スイッチＳＷＰと、を備える。抵抗器Ｒの第１の端子は、バッテリ装置３１０の第１の端子に接続される。保護スイッチＳＷＰの第１の端子は、抵抗器Ｒの第２の端子に接続される。保護スイッチＳＷＰの第２の端子は、バッテリ装置３１０の第２の端子に接続される。保護スイッチＳＷＰの制御端子は、コントローラ３４０に接続される。例えば、コントローラ３４０が、バッテリ電力ＰＢの電圧値が所定の値（例えば、３４０ボルト）よりも大きいことを感知した場合、コントローラ３４０は、イネーブル信号ＳＥＮを保護回路３５０に提供する。保護スイッチＳＷＰは、イネーブル信号ＳＥＮ に応答して、オンになる。これにより、抵抗器Ｒがバッテリ電力ＰＢを消耗する。したがって、バッテリ電力ＰＢの電圧値は低下する（例えば、約３１５ボルトまで）。バッテリ電力ＰＢの電圧値が所望の電圧値（例えば、３１５ボルト）まで低下すると、コントローラ３４０は、イネーブル信号ＳＥＮの供給を停止する。したがって、保護スイッチＳＷＰはオフになる。保護回路３５０は無効化される。また、保護回路３５０は、ダイオードＤＰをさらに備える。ダイオードＤＰのカソードは、抵抗器Ｒの第１の端子に接続される。ダイオードＤＰのアノードは、抵抗器Ｒの第２の端子に接続される。本実施形態では、保護スイッチＳＷＰは、ＩＧＢＴ又は任意の形式のＦＥＴによって実現されて良い。

【0033】

いくつかの実施形態では、エレベータの移動中、モータＭＴＲは、駆動電力ＰＤＲを受信せずに回転することができる。この状況では、コントローラ３４０は、モータＭＴＲの回転により提供される電力をバッテリ電力ＰＢに変換するように、変換回路３２０を制御する。例えば、既存のエレベータは、吊りブロックと、エレベータかごと、を備える。エレベータの吊りブロックの重さがエレベータのエレベータかごの重さよりも大きい場合、エレベータかごは、エレベータかごがより高層階への移動中、吊りブロック自身の重力を用いて上昇することができる。したがって、モータＭＴＲは、回転のために駆動電力ＰＤＲを必要としない。したがって、エレベータがより高層階に移動している間、モータＭＴＲは、駆動電力ＰＤＲを受信せずに回転して、発電機を形成する。この状況では、コントローラ３４０は、電力経路回路３３０を制御して、変換回路３２０とモータＭＴＲとの間に充電経路Ｌ３を生成し、整流器として機能するように変換回路３２０を制御し、これにより、モータＭＴＲにより提供される電力をバッテリ電力ＰＢに変換する。このようにして、エレベータかごの上昇中、モータＭＴＲが駆動電力ＰＤＲを受信しないときにバッテリ装置３１０を充電することができる。充電経路Ｌ３は、電力供給経路Ｌ１とは反対側にある。

【0034】

別の例として、エレベータの吊りブロックの重さがエレベータのエレベータかごの重さよりも小さい場合、エレベータかごは、エレベータかごの低層階への移動中、エレベータかご自身の重力を用いて下降することができる。エレベータかごの下降中、モータＭＴＲは、駆動電力ＰＤＲを受信せずに回転して、発電機を形成する。この状況では、コントローラ３４０は、電力経路回路３３０を制御して、変換回路３２０とモータＭＴＲとの間に充電経路Ｌ３を生成し、整流器として機能するように変換回路３２０を制御し、これにより、モータＭＴＲにより提供される電力をバッテリ電力ＰＢに変換する。

【0035】

なお、図１及び図２に示される実施形態では、エレベータの移動中、駆動電力ＰＤＲを受信することなくモータＭＴＲが回転できることが理解されるべきである。コントローラ１４０は、モータＭＴＲの回転によって提供される電力をバッテリ電力ＰＢに変換するように、変換回路１２０を制御することもできる。

【0036】

いくつかの実施形態では、バッテリ装置３１０に蓄えられたバッテリ電力ＰＢの電圧値が所定の値（例えば、３４０ボルト）よりも大きい場合、コントローラ３４０は、電力経路回路３３０を制御して、変換回路３２０と電源ＰＳとの間に電力供給経路Ｌ４を生成し、多相電力インバータとして機能するように変換回路３２０を制御し、これにより、バッテリ電力ＰＢを電源電力ＰＰＲに変換し、電源電力ＰＰＲを電源ＰＳに提供する。このようにして、バッテリ装置３１０に蓄えられたバッテリ電力ＰＢの電圧値が所定の値よりも大きい場合、バッテリ電力ＰＢを外部の市電電力網に提供することができる。電力供給経路Ｌ４は、充電経路Ｌ２とは反対側にある。

【0037】

上記実施形態では、電力供給経路Ｌ４と充電経路Ｌ３は、異なる期間に供給される。

【0038】

なお、図１及び図２に示される実施形態では、バッテリ装置１１０に蓄えられたバッテリ電力ＰＢの電圧値が所定の値よりも大きい場合、バッテリ電力ＰＢも外部の主電力網に提供できることが理解されるべきである。

【0039】

図４を参照すると、 本発明の別の実施形態による駆動システムの概略回路図である。駆動システム４００は、モータＭＴＲと、電源ＰＳと、バッテリ装置３１０と、変換回路３２０と、電力経路回路４３０と、コントローラ３４０と、保護回路３５０と、を備える。モータＭＴＲ、電源ＰＳ、バッテリ装置３１０、変換回路３２０、コントローラ３４０及び保護回路３５０の実施の詳細は、図３の実施形態で明確に説明したため、ここでは説明を繰り返さない。本実施形態では、電力経路回路４３０は、スイッチＳＷ１からＳＷ３を含む。スイッチＳＷ１からＳＷ３は、それぞれ単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチである。つまり、電力経路回路４３０は、は、複数のＳＰＤＴスイッチによって実現される。例えば、スイッチＳＷ１からＳＷ３は、それぞれ、複数のトランジスタスイッチ、複数のトランスミッションゲート、又はリレースイッチによって実現されてもよい。

【0040】

本実施形態では、スイッチＳＷ１の第１の端子は、電源スイッチＰＳ１の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ１の第２の端子は、モータＭＴＲに接続される。スイッチＳＷ１の第３の端子は、電源ＰＳに接続され、電源電力ＰＰＲの第１のＡＣ相電圧を受信する。スイッチＳＷ２の第１の端子は、電源スイッチＰＳ３の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ２の第２の端子は、モータＭＴＲに接続される。スイッチＳＷ２の第３の端子は、電源ＰＳに接続され、電源電力ＰＰＲの第２のＡＣ相電圧を受信する。スイッチＳＷ３の第１の端子は、電源スイッチＰＳ５の第２の端子に接続される。スイッチＳＷ３の第２の端子は、モータＭＴＲに接続される。スイッチＳＷ３の第３の端子は、電源ＰＳに接続され、電源電力ＰＰＲの第３のＡＣ相電圧を受信する。

【0041】

本実施形態では、エレベータの走行中、コントローラ３４０は、経路制御信号ＳＣＬ１を提供する。電力経路回路４３０は、経路制御信号ＳＣＬ１に応答して、スイッチＳＷ１の第１の端子をスイッチＳＷ１の第２の端子に接続し、スイッチＳＷ２の第１の端子をスイッチＳＷ２の第２の端子に接続し、スイッチＳＷ３の第１の端子をスイッチＳＷ３の第２の端子に接続する。これにより、電力供給経路Ｌ１が生成される。エレベータの停止中、コントローラ３４０は、経路制御信号ＳＣＬ２を提供する。電力経路回路４３０は、経路制御信号ＳＣＬ２に応答して、スイッチＳＷ１の第１の端子をスイッチＳＷ１の第３の端子に接続し、スイッチＳＷ２の第１の端子をスイッチＳＷ２の第３の端子に接続し、スイッチＳＷ３の第１の端子をスイッチＳＷ３の第３の端子に接続する。これにより、充電経路Ｌ２が生成される。

【0042】

いくつかの実施形態では、エレベータの移動中、モータＭＴＲは駆動電力ＰＤＲを受信することなく回転することができる。この状況では、コントローラ３４０は、電力経路回路４３０を制御して、変換回路３２０とモータＭＴＲとの間に充電経路Ｌ３を生成し、整流器として機能するように変換回路３２０を制御し、これにより、モータＭＴＲにより提供される電力をバッテリ電力ＰＢに変換する。このようにして、エレベータかごの上昇中、モータＭＴＲに駆動電力ＰＤＲが供給されていないときにバッテリ装置３１０を充電することができる。充電経路Ｌ３は、電力供給経路Ｌ１とは反対側にある。

【0043】

いくつかの実施形態では、バッテリ装置３１０に蓄えられたバッテリ電力ＰＢの電圧値が所定の値よりも大きい場合、コントローラ３４０は、電力経路回路４３０を制御して、変換回路３２０と電源ＰＳとの間に電力供給経路Ｌ４を生成し、多相電力インバータとして機能するように変換回路３２０を制御し、これにより、バッテリ電力ＰＢを電源電力ＰＰＲに変換し、電源電力ＰＰＲを電源ＰＳに提供する。このようにして、バッテリ装置３１０に蓄えられたバッテリ電力ＰＢの電圧値が所定の値よりも大きい場合、バッテリ電力ＰＢを外部の主電力網に提供することができる。電力供給経路Ｌ４は、充電経路Ｌ２とは反対側にある。

【0044】

上記実施形態では、電力供給経路Ｌ４と充電経路Ｌ３は、異なる期間に提供される。

【産業上の利用可能性】

【0045】

エレベータの走行中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路とモータとの間に電力供給経路を生成し、変換回路を制御して、バッテリ電力を駆動電力に変換する。エレベータの停止中、コントローラは、電力経路回路を制御して、変換回路と電源との間に充電経路を生成し、変換回路を制御して、電源電力をバッテリ電力に変換する。したがって、変換回路は、バッテリ電力を用いて、エレベータの停止中の期間にバッテリ装置を充電する。バッテリ装置の電圧値は、高電圧値に維持される。バッテリ装置の充電中、充電電流が低減され得る。したがって、充電電流を低減するために、駆動システムに別途スロースタート回路を設ける必要がない。さらに、エレベータの停止中、変換回路は、電源電力をバッテリ電力に変換することができる。したがって、駆動システムに別途整流器を設ける必要がない。このようにして、駆動システムのコストが低減され得る。

【符号の説明】

【0046】

１００、２００、３００、４００： 駆動システム
１１０、３１０： バッテリ装置
１２０、３２０： 変換回路
１３０、３３０、４３０： 電力経路回路
１４０、３４０： コントローラ
２５０、３５０： 保護回路
Ｄ１～Ｄ６、ＤＰ： ダイオード
Ｌ１、Ｌ４： 電力供給経路
Ｌ２、Ｌ３： 充電経路
Ｍ１、Ｍ２： 経路スイッチ回路
ＭＴＲ： モータ
ＰＢ： バッテリ電力
ＰＤＲ： 駆動電力
ＰＰＲ： 電源電力
ＰＳ： 電源
ＰＳ１～ＰＳ６： 電源スイッチ
Ｒ： 抵抗器
ＳＣＬ１、ＳＣＬ２： 経路制御信号
ＳＣＴ： 変換 制御信号
ＳＥＮ： イネーブル信号
ＳＷ１～ＳＷ６： スイッチ
ＳＷＰ： 保護スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】