特許 7241490 エレベータ駆動装置用の自動救助及び充電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-09

(45)【発行日】2023-03-17

(54)【発明の名称】エレベータ駆動装置用の自動救助及び充電システム

(51)【国際特許分類】

   B66B 5/02 20060101AFI20230310BHJP

   B66B 1/34 20060101ALI20230310BHJP

【ＦＩ】

B66B5/02 L

B66B1/34 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018158814

(22)【出願日】2018-08-28

(65)【公開番号】P2019038697

(43)【公開日】2019-03-14

【審査請求日】2021-08-18

(31)【優先権主張番号】15/688,288

(32)【優先日】2017-08-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591020353

【氏名又は名称】オーチス エレベータ カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｏｔｉｓ Ｅｌｅｖａｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ

【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐｌａｃｅ，Ｆａｒｍｉｎｇｔｏｎ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ，Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】イスマイル アギルマン

【審査官】八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３３８１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０５９１３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－２４０３２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｂ １／００－１／５２；５／００－５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エレベータかごを駆動する方法であって、
主電源の電圧レベルをモニタすることと、
前記主電源の前記電圧レベルが第１の所定閾値を下回っているという判定に基づいて、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに命令を出して、バッテリからの電圧入力を前記エレベータかごを救助モードで駆動するのに十分なレベルまで昇圧することであって、前記救助モードは、重力によって助けられる方向に前記エレベータを低速で駆動する、前記昇圧することと、
前記バッテリの電圧レベルをモニタすることと、
前記バッテリの前記電圧レベルが第２の所定閾値を下回っているという判定と、前記主電源の前記電圧レベルが第１の所定閾値を上回っているという判定とに基づいて、前記バッテリを前記絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータを介して充電することと、
前記バッテリの温度をモニタすることと、を含み、
前記バッテリを充電することは、
前記バッテリの前記電圧レベルと、前記バッテリの前記温度と、前記バッテリが充電されている時間とを用いて前記バッテリの充電電圧を変えることを含む、方法。

【請求項2】

前記エレベータかごを前記救助モードで駆動するのに十分なレベルは約７０～３００ボルトの範囲である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記バッテリを充電することは、
前記主電源からの電力を用いて前記バッテリを充電することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記バッテリを充電することは、
回生モードで動作するエレベータホイストモータからの電力を用いて前記バッテリを充電することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータは、
線間電圧を入力として受け取り、前記バッテリを充電するのに最適な電圧を出力するように構成されている、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記バッテリは４８ボルトバッテリであり、前記バッテリを充電するのに最適な電圧は５０～５５ボルトの範囲である、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記線間電圧は約３８０～４８０ボルトである、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

エレベータ電力システムであって、
主電源に結合された入力と、
前記入力に結合され、交流と直流との間で変換するように構成された電力コンバータと、
前記電力コンバータに結合され、交流と直流との間で変換するように構成された電力インバータと、
前記電力インバータに結合され、回生モードを有するように構成されたホイストモータと、
前記電力コンバータと前記電力インバータとの間で結合された絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータと、
前記絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに結合されたバッテリと、
前記絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに結合されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記電力コンバータから検知された電圧及び前記バッテリから検知された電圧に応じて、前記絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータの動作モードを変えるように構成されている、前記プロセッサと、を含み、
前記プロセッサはさらに、
前記バッテリの電圧レベルをモニタすることと、
前記バッテリの前記電圧レベルが第２の所定閾値を下回っているという判定と、前記主電源の前記電圧レベルが第１の所定閾値を上回っているという判定とに基づいて、前記バッテリを前記絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータを介して充電することと、
前記バッテリの温度をモニタすることと、を行なうように構成されており、
前記バッテリを充電することは、
前記バッテリの前記電圧レベルと、前記バッテリの前記温度と、前記バッテリが充電されている時間とを用いて前記バッテリの充電電圧を変えることを含む、システム。

【請求項9】

前記プロセッサは、
第１の所定閾値は前記主電源の前記電圧レベルを下回っているという判定に基づいて、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに命令を出して、バッテリからの電圧入力を、前記ホイストモータを救助モードで、重力によって助けられる方向に駆動するのに十分なレベルまで昇圧するように構成されている、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記ホイストモータを前記救助モードで駆動するのに十分な前記レベルは７０～３００ボルトの範囲である、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記バッテリを充電することは、
前記主電源からの電力を用いて前記バッテリを充電することを含む、請求項８に記載のシステム。

【請求項12】

前記バッテリを充電することは、
回生モードで動作する前記ホイストモータからの電力を用いて前記バッテリを充電することを含む、請求項８に記載のシステム。

【請求項13】

前記絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータは、
線間電圧を入力として受け取り、前記バッテリを充電するのに最適な電圧を出力するように構成されている、請求項８に記載のシステム。

【請求項14】

前記バッテリは４８ボルトバッテリであり、前記バッテリを充電するのに最適な前記電圧は５０～５５ボルトの範囲である、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記線間電圧は約３８０～４８０ボルトである、請求項１３に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

典型的な実施形態は電力システムの技術に関する。詳細には、本開示は、エレベータシステムとともに用いて、通常及び電源異常状態の間にバッテリベースの電力を与えるための電力システムに関する。

【背景技術】

【0002】

エレベータ駆動システムは典型的に、電源からの特定の入力電圧の範囲に渡って動作するようにデザインされている。駆動装置の部品の電圧及び定格電流は、電源が指定された入力電圧範囲内に留まる間は、駆動装置が連続的に動作できるようになっている。しかし、電圧低下、電圧低減状態（すなわち、電圧条件が駆動装置の許容帯を下回る）及び／または電力損失が起こると、問題が生じる可能性がある。商用電圧の低下が起こると、駆動装置は、ホイストモータに対して一定電力を維持するために電源からより多くの電流を消費する。従来のシステムでは、電源から過電流が流れているときは、駆動装置は停止して駆動装置の部品に損傷を与えることを回避する。

【0003】

電力垂下または電力損失が起こると、電源が公称上の動作電圧範囲に戻るまで、エレベータかごはエレベータ昇降路内のフロアの間で失速する場合がある。従来のシステムでは、保守作業者がブレーキをゆるめてキャブの動きを上方または下方に制御してエレベータが最も近いフロアまで移動できるようになるまで、エレベータ内の乗客が閉じ込められる場合がある。最近になって、自動救助システムを用いるエレベータシステムが導入されている。これらのエレベータシステムは、電源異常の後に乗客を下車させるためにエレベータを次のフロアまで動かすために電力を与えるように制御される電気エネルギー貯蔵装置（たとえば１つ以上のバッテリ）を含む。しかし、多くの現在の自動救助作業システムは複雑で導入に費用がかかり、電源異常後にエレベータ駆動装置に与える電力は信頼性が低い場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

一実施形態によれば、エレベータを駆動する方法が、電源の電圧レベルをモニタすることを含む。主電源の電圧レベルが第１の所定閾値を下回っているという判定に基づいて、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに命令を出して、バッテリからの電圧入力を、エレベータかごを救助モードで駆動するのに十分なレベルまで昇圧する。

【0005】

前述した１つ以上の特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、エレベータかごを救助モードで駆動するのに十分なレベルは７０～３００ボルトの範囲であるということを含んでいてもよい。

【0006】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリの電圧レベルをモニタすることと、バッテリの電圧レベルが第２の所定閾値を下回っているという判定と、主電源の電圧レベルが第１の所定閾値を上回っているという判定とに基づいて、バッテリを絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータを介して充電することと、を含んでいてもよい。

【0007】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリの温度をモニタすることを含んでいてもよく、バッテリを充電することは、バッテリの電圧レベルとバッテリの温度とを用いてバッテリに対する最適な充電サイクルを決定することと、最適な充電サイクルをバッテリに適用することと、を含んでいる。

【0008】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリを充電することが、主電源からの電力を用いてバッテリを充電することを含むことを含んでいてもよい。

【0009】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリを充電することが、回生モードで動作するエレベータホイストモータからの電力を用いてバッテリを充電することを含むことを含んでいてもよい。

【0010】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータが、線間電圧を入力として受け取り、バッテリを充電するのに最適な電圧を出力するように構成されていることを含んでいてもよい。

【0011】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリが４８ボルトバッテリであり、バッテリを充電するのに最適な電圧が５０～５５ボルトの範囲であることを含んでいてもよい。

【0012】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、線間電圧が約４８０ボルトであることを含んでいてもよい。

【0013】

一実施形態によれば、エレベータ電力システムは、主電源に結合された入力と、入力に結合され、交流と直流との間で変換するように構成された電力コンバータと、電力コンバータに結合され、交流と直流との間で変換するように構成された電力インバータと、電力インバータに結合され、回生モードを有するように構成されたホイストモータと、電力コンバータと電力インバータとの間で結合された絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータと、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに結合されたバッテリと、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに結合されたプロセッサであって、プロセッサは、電力コンバータから検知された電圧とバッテリから検知された電圧とに応じて、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータの動作モードを変えるように構成されている、プロセッサと、を含むことができる。

【0014】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、プロセッサが、主電源の電圧レベルが第１の所定閾値を下回っているという判定に基づいて、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータに命令を出して、バッテリからの電圧入力を、ホイストモータを救助モードで駆動するのに十分なレベルまで昇圧するように構成されているということを含んでいてもよい。

【0015】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、ホイストモータを救助モードで駆動するのに十分なレベルが７０～３００ボルトの範囲であることを含んでいてもよい。

【0016】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、プロセッサがさらに、バッテリの電圧レベルをモニタすることと、バッテリの電圧レベルが第２の所定閾値を下回っているという判定と、主電源の電圧レベルが第１の所定閾値を上回っているという判定とに基づいて、バッテリを、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータを介して充電することとを行うように構成されているということを含んでいてもよい。

【0017】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、プロセッサがさらにバッテリの温度をモニタするように構成され、バッテリを充電することは、バッテリの電圧レベルとバッテリの温度とを用いてバッテリに対する最適な充電サイクルを決定することと、最適な充電サイクルをバッテリに適用することと、を含むということを含んでいてもよい。

【0018】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリを充電することが、主電源からの電力を用いてバッテリを充電することを含むことを含んでいてもよい。

【0019】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリを充電することが、回生モードで動作するホイストモータからの電力を用いてバッテリを充電することを含むことを含んでいてもよい。

【0020】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータが、線間電圧を入力として受け取り、バッテリを充電するのに最適な電圧を出力するように構成されていることを含んでいてもよい。

【0021】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、バッテリが４８ボルトバッテリであり、バッテリを充電するのに最適な電圧が５０～５５ボルトの範囲であることを含んでいてもよい。

【0022】

前述した特徴に加えて、または代替案として、さらなる実施形態は、線間電圧が約４８０ボルトであることを含んでいてもよい。

【0023】

以下の説明は、いかなる場合も限定的と見なすべきではない。添付図面を参照して、同様の要素は同様に番号付けされている。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】エレベータホイストモータを駆動するための電力システムの概略図である。

【図2】１つ以上の実施形態を取り入れた電力システムの概略図である。

【図3】１つ以上の実施形態の動作を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

開示した装置及び方法のうちの１つ以上の実施形態の発明を実施するための形態を、図を参照して限定ではなく例示を目的として本明細書に示す。

【0026】

用語「約」は、本出願の出願時に利用可能な機器に基づいて特定の量の測定に付随する誤差の程度を含むことが意図されている。

【0027】

本明細書で用いる専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、本開示を限定することは意図していない。本明細書で用いる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに他の意味を示す場合を除いて、複数形も含むことを意図している。さらに当然のことながら、用語「含む」及び／または「含んでいる」は、本明細書で用いる場合、述べた特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／または部品の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素部品、及び／またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではない。

【0028】

図１は、エレベータ１９７のホイストモータ１９０を駆動するための回生駆動システム１００の概略図である。システム１００が主電源１０２に結合されている。主電源１０２は、電気事業（たとえば商用電源）によって電力供給してもよい。エレベータ１９７は、エレベータかご１９４とカウンターウェイト１９２とを含み、これらはホイストモータ１９０までケーブルを引くことによって互いに結合されている。

【0029】

主電源１０２からの電力を三相回路として例示している。しかし当然のことながら、いくつかの実施形態では、主電源１０２を任意のタイプの電源、たとえば単相ＡＣ電源及びＤＣ電源とすることができる。電源１０２は電力コンバータ１２６、電力インバータ１３２に結合されている。

【0030】

電力コンバータ１２６及び電力インバータ１３２は電力バス１２８によって接続されている。平滑コンデンサ１３０が電力バス１２８に渡って接続されている。電力コンバータ１２６は、主電源１０２からの三相ＡＣ電力をＤＣ電力に変換する働きをする三相電力インバータであってもよい。いくつかの実施形態では、電力コンバータ１２６は、並列に接続されたトランジスタ及びダイオードを含む、複数のパワートランジスタ回路を含む。ＤＣ出力電力は、ＤＣ電力バス１２８上の電力コンバータ１２６によって与えられる。平滑コンデンサ１３０は、電力コンバータ１２６及びＤＣ電力バス１２８によって与えられる電力を平滑化する。電力コンバータ１２６はまた、主電源１０２に戻すべき電力バス１２８上の電力を反転させる働きをする。この回生駆動装置構成によって主電源１０２に対する要求が減る。

【0031】

電力インバータ１３２は、電力バス１２８からのＤＣ電力を反転させて三相ＡＣ電力にする働きをする三相電力インバータであってもよい。電力インバータ１３２は、並列に接続されたトランジスタ及びダイオードを含む、複数のパワートランジスタ回路を含んでいてもよい。電力インバータ１３２は、電力インバータ１３２の出力におけるホイストモータに三相電力を送出する。加えて、電力インバータ１３２は、エレベータ１９４がホイストモータ１９０を回生モードで駆動するときに発生する電力を処理する働きをする。たとえば、ホイストモータ１９０が電力を発生させる場合、電力インバータ１３２は発生電力を変換して、それを電力バス１２８に送る。平滑コンデンサ１３０は、電力インバータ１３２によって電力バス１２８に与えられた変換された電力を平滑化する。１つ以上の代替的な実施形態では、電力インバータ１３２は単相電力インバータであり、電力バス１２８からのＤＣ電力を反転させて単相ＡＣ電力にして、ホイストモータ１９０に送出する働きをする。

【0032】

ホイストモータ１９０は、エレベータかご１９４及びカウンターウェイト１９２の動きの速度及び方向を制御する。ホイストモータ１９０を駆動するのに必要な電力は、エレベータかご１９４の加速度及び方向とともに変化する。たとえば、エレベータかご１９４が加速されていて、カウンターウェイト１９２の重量よりも大きい負荷（「軽」負荷）を伴って上向き方向に走行するか、またはカウンターウェイト１９２の重量よりも大きい負荷（「重」負荷）を伴って下向き方向に走行する場合、最大の電力量を用いてホイストモータ１９０を駆動している。エレベータかご１９４がレベリングしているかまたは平衡負荷を伴って固定速度で進んでいる場合、より小さい電力量を用いている場合がある。エレベータかご１９４が減速していて、重負荷を伴って下向き方向に進んでいるか、または軽負荷を伴って上向き方向に進んでいる場合、エレベータかご１９４はホイストモータ１９０を駆動する。この場合、ホイストモータ１９０が発生させる電力は、電力インバータ１３２によってＤＣ電力に変換される。変換されたＤＣ電力は主電源１０２に戻してもよい。いくつかの実施形態では、変換されたＤＣ電力は、電力バス１２８に渡って接続された動的なブレーキ抵抗器（図示せず）において散逸されてもよい。したがって、ホイストモータ１９０が電力を発生させて、ある状況の間に主電源１０２に戻す場合があるため、システム１００の設定を回生駆動装置と言うことができる。

【0033】

単一のホイストモータ１９０のみを図１に例示しているが、当然のことながら、主電源１０２を用いて、複数のホイストモータに電力供給することができ、そのそれぞれはエレベータかご及びカウンターウェイトを駆動するために用いる。たとえば、複数の電力インバータを、電力バス１２８に渡って並列に結合して複数のホイストモータに電力を与えてもよい。

【0034】

ある状況では、主電源１０２に対するバックアップとして働くバッテリを有することが有用となる可能性がある。前述したように、主電源１０２が十分な電力を与えることを停止した場合、エレベータかご１９４内に人々が閉じ込められる可能性がある。これは乗客にとって外傷体験となる可能性がある。バッテリバックアップによって、エレベータかご１９４を安全な場所まで移動させて乗客を下車させることができる。その後、エレベータかご１９４を停止して、電源１０２が再び動作可能となるまで他の人たちがエレベータかご内に閉じ込められることを防止することができる。

【0035】

１つ以上の実施形態では、バッテリシステムは、緊急バックアップ電力を与えるためにエレベータシステムに結合されている。１つ以上の構成では、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータを用いてバッテリシステムを電力バスに結合することができる。絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータを、主電源が動作中の間はバッテリシステムを充電し、主電源が動作中でないときはバッテリをホイストモータに結合して救助動作を行うように構成することができる。

【0036】

図２は、エレベータ２９７のホイストモータ２９０を駆動するための回生システムの概略図である。主電源２０２は、たとえば商用電源などの電気事業によって供給される電力を含んでいてもよい。エレベータ２９７は、エレベータかご２９４とカウンターウェイト２９２とを含み、これらはホイストモータ２９０までケーブルを引くことによって互いに結合されている。

【0037】

主電源２０２からの電力を三相回路として例示している。しかし当然のことながら、いくつかの実施形態では、主電源２０２を任意のタイプの電源、たとえば単相ＡＣ電源及びＤＣ電源とすることができる。電源２０２は電力コンバータ２２６及び電力インバータ２３２に結合されている。

【0038】

電力コンバータ２２６及び電力インバータ２３２は電力バス２２８によって互いに結合されている。平滑コンデンサ２３０が電力バス２２８に渡って接続されている。電力コンバータ２２６は、主電源２０２からの三相ＡＣ電力をＤＣ電力に変換する働きをする三相電力インバータであってもよい。いくつかの実施形態では、電力コンバータ２２６は、複数のパワートランジスタ回路を含み、パワートランジスタ回路は、電流を平滑にして低い高調波歪みを実現する働きをする１つ以上の並列に接続されたトランジスタ及びダイオードを含んでいる。ＤＣ出力電力は、ＤＣ電力バス２２８上の電力コンバータ２２６によって与えられる。平滑コンデンサ２３０は、電力コンバータ２２６及びＤＣ電力バス２２８によって与えられたものを平滑化する。電力コンバータ２２６はまた、主電源２０２に戻すべき電力バス２２８上の電力を反転させる働きをする。この回生構成によって主電源２０２に対する要求が減る。

【0039】

電力インバータ２３２は、電力バス２２８からのＤＣ電力を反転させて三相ＡＣ電力にする働きをする三相電力インバータであってもよい。電力インバータ２３２は、並列に接続されたトランジスタとダイオードとを含む、１つ以上のパワートランジスタ回路を含んでいてもよい。電力インバータ２３２は、電力インバータ２３２の出力におけるホイストモータに三相電力を送出する。加えて、電力インバータ２３２は、エレベータ２９４がホイストモータ２９０を回生モードで駆動するときに発生する電力を処理する働きをする。たとえば、ホイストモータ２９０が電力を発生させる場合、電力インバータ２３２は発生電力をＤＣ電力に変換して、それを電力バス２２８に送る。平滑コンデンサ２３０は、電力インバータ２３２によって電力バス２２８に与えられた変換されたＤＣ電力を平滑化する。１つ以上の代替的な実施形態では、電力インバータ２３２は単相電力インバータであり、電力バス２２８からのＤＣ電力を反転させて単相ＡＣ電力にして、ホイストモータ２９０に送出する働きをする。

【0040】

ホイストモータ２９０は、エレベータかご２９４とカウンターウェイト２９２との間の動きの速度及び方向を制御する。ホイストモータ２９０を駆動するのに必要な電力は、エレベータかご２９４の加速度及び方向とともに変化する。たとえば、エレベータかご２９４が加速されていて、カウンターウェイト２９２の重量よりも大きい負荷（「重」負荷）を伴って上方に走行するか、またはカウンターウェイト２９２の重量よりも小さい負荷（「軽」負荷）を伴って下方に走行する場合、最大の電力量を用いてホイストモータ２９０を駆動する。エレベータがレベリングしているかまたは平衡負荷を伴って固定速度で進んでいる場合、より小さい電力量を用いている場合がある。エレベータかご２９４が減速していて、重負荷を伴って下方に進んでいるか、または軽負荷を伴って上方に進んでいる場合、エレベータかご２９４はホイストモータ２９０を駆動する。この場合、ホイストモータ２９０が発生させる電力は、電力インバータ２３２によってＤＣ電力に変換される。変換されたＤＣ電力は主電源２０２に戻してもよい。いくつかの実施形態では、変換されたＤＣ電力は、電力バス２２８に渡って接続された動的なブレーキ抵抗器（図示せず）において散逸されてもよい。したがって、ホイストモータ２９０が電力を発生させて、ある状況の間に主電源２０２に戻す場合があるため、図２のシステムの設定を回生駆動装置と言うことができる。

【0041】

絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０が電力バス２２８に渡って結合されている。絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０は、バッテリ２７０とドライブデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２６５とに結合されている。

【0042】

バッテリ２７０は緊急事態が起きた場合に電力を供給する。いくつかの実施形態では、バッテリ２７０は４８ボルトの電圧を供給することができる。いくつかの実施形態では、たとえば２４ボルトまたは１２ボルトなど、他の電圧レベルを用いることができる。いくつかの実施形態では、バッテリ２７０は充電式バッテリであり、充電モードで動作するようにＤＳＰ２６５によって構成されたとき、主電源２０２を介して、ＤＣリンク及び絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０を通して、充電することができる。なお、双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０は二重機能を有している。通常の商用電力モードがある場合、それはバッテリ２７０に対する充電器であるが、救助モードでは、双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０は、ＤＳＰ２６５によって、電力バス２２８と双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０との間のＤＣリンクに対する接続部を介してホイストモータ２９０に対する電源となるように構成されている。

【0043】

ドライブＤＳＰ２６５は、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０の動作を制御する。たとえば、バッテリ２７０の電圧及びバッテリの温度２７０など、種々の要因に基づいて、バッテリ２７０の充電をドライブＤＳＰ２６５によって制御することができる。ドライブＤＳＰ２６５は絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０に結合され、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０を種々のモード間で切り換えることができる。

【0044】

いくつかの実施形態では、バッテリ２７０及び絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０のいくつかの動作モードが存在する可能性がある。充電モード及び救助モードが存在する可能性がある。

【0045】

充電モードでは、主電源２０２がホイストモータ２９０に電力供給するように用いられている間、電力の一部は、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０によって流用されて、バッテリ２７０を充電するために用いられる。これは、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０の種々の切り換え能力を通して行なうことができる。これについては後に詳細に説明する。全般的に、充電モードの間、ＤＳＰ２６５はバッテリ２７０の温度と電圧とをモニタする。温度及び電圧情報を用いて、ＤＳＰは、最適な充電電圧及びデューティ時間を決定し、バッテリ２７０の温度及び電圧に基づいて、適切な充電デューティサイクル及び／または充電電圧を選択することができる。たとえば、４８ボルトバッテリを用いた場合、最適な充電電圧は５０～５５ボルトの範囲であってもよい（１２Ｖまたは２４ボルトバッテリの場合、これらの値は充電要求に従って調整される）。したがって、種々の異なる充電アルゴリズムのうち、バッテリ２７０の温度及び電圧とバッテリが充電されている時間とに基づいて充電電圧を変える１つを用いることができる。いくつかの実施形態では、ＤＳＰ２６５を回生走行でのみ充電するように設定して、電力が主電源２０２から引き出されるようにすることができる。いくつかの実施形態では、ＤＳＰ２６５を、バッテリ２７０を充電する必要がある任意の時点でバッテリ２７０を充電するように設定することができる。

【0046】

救助モードでは、ＤＳＰ２６５は、主電源２０２が十分な電力を与えていないことを検出することができる。このような場合、バッテリ２７０を用いてホイストモータ２９０に電力を供給して、ホイストモータがエレベータかご２９４を乗客が下車するのに安全な目的地までガイドできるようにする。ＤＳＰ２６５は絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０を昇圧モードに切り換える。昇圧モードでは、バッテリの電圧レベル（いくつかの実施形態では１２～４８ボルト）が絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０によって昇圧されて、ホイストモータ２９０を駆動するのに十分な電圧レベルになる。いくつかの実施形態では、そのレベルは７０～３００ボルトである。これが主電源２０２が与える３８０～４８０ボルトを下回る間は、エレベータかご２９４が安全なレベルまで移動できるようにホイストモータ２９０を駆動することが十分でなければならない。エレベータかご２９４を、重力によって助けられる方向または克服すべき主要な力が摩擦力である方向に移動させることができる。言い換えれば、車両の負荷に応じて、ドライブホイストモータ２９０は、モータから必要となる助けが最少となる方向に向けられる。救助モードでは、ドライブホイストモータ２９０は、通常動作よりも遅い速度で動作してもよく、これは電圧がより低いためである。バッテリ２７０の容量に応じて、必要に応じて、さらなる走行をもたらすのに十分な電力が存在してもよい。

【0047】

他の状況では、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０は、図２のシステムに対する効果がないように構成されている。言い換えれば、絶縁型双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ２６０は、電力が存在して、バッテリ２７０が完全に充填されているか、そうでなければさらなる充電を受け入れられない（たとえば、バッテリ２７０がある温度にある）ときには、ホイストモータ２９０の動作に対する効果は最小である。

【0048】

方法３００を例示するフローチャートを図３に示す。方法３００は単に典型であり、本明細書で示した実施形態に限定されない。方法３００は、本明細書で具体的に図示も説明もしていない多くの異なる実施形態または例で用いることができる。いくつかの実施形態では、方法３００の手順、プロセス、及び／または行為を、示した順番で行なうことができる。他の実施形態では、方法３００の手順、プロセス、及び／または行為のうちの１つ以上を組み合わせたり、または省略したりすることもできる。１つ以上の実施形態では、方法３００はプロセッサが命令を実行しているときに行われる。

【0049】

ＤＳＰ２６５は主電源からの電圧をモニタする（ブロック３０２）。主電源が十分な電圧を与えている場合（ブロック３０４）、バッテリを充電する必要があると判定される（ブロック３０６）。

【0050】

ＤＳＰ２６５はまた、たとえばバッテリの電圧及びバッテリの温度など、バッテリの種々の状態をモニタする。バッテリの状態が充電を必要とするような場合、ＤＳＰ２６５は双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに命令を出して主電源からバッテリに電力を送らせる。種々の異なるアルゴリズムのうちの１つを用いて、バッテリの充電をバッテリの電圧及びバッテリの温度に基づいて行うことができる。種々の異なるアルゴリズムを用いることができる。たとえば、バッテリの寿命を最大にするアルゴリズムを選ぶことができ、またはできるだけ速くバッテリを充電するアルゴリズムである（たとえば、バッテリは救助モードで用いたために空状態である）。

【0051】

いくつかの実施形態では、ＤＳＰ２６５はバス上の電流の方向もモニタする。電流が電源に送られている場合（たとえば回生モード）、その場合にのみバッテリが充電されている。

【0052】

主電源が、エレベータホイストモータを駆動するのに十分な電圧を与えない場合（たとえば、電圧低下または停電がある）、ＤＳＰ２６５は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに命令を出して、バッテリパワーを、エレベータホイストモータを救助モードで駆動するのに十分な電圧に変換させる（ブロック３０８）。いくつかの実施形態では、このような電圧レベルは７０～３００ボルトの範囲とすることができる。その後、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを、ある時間の間、救助モードで用いる（ブロック３１０）。いくつかの実施形態では、救助モードを所定のトリップ数に対して用いることができる。たとえば、エレベータかごを、エレベータかご内に乗客がいないことが確実になる所定のレベルまで安全に運んでもよい。いくつかの実施形態では、エレベータかごを所定の停止数まで用いることができる。その後、主電源が再び動作状態になるまでエレベータかごをパワーダウンすることができる（ブロック３１２）。

【0053】

本開示を、典型的な実施形態または実施形態（複数）を参照して説明してきたが、当業者であれば分かるように、種々の変形を行ってもよく、本開示の範囲から逸脱することなく均等物をその要素の代わりに用いてもよい。加えて、その本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本開示の教示に適応させるように、多くの変更を施してもよい。したがって、本開示は、この本開示を行なうために企図された最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されないが、本開示は、特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むことが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】