JP3250838U - 混合電力エレベータ無停電システム - Google Patents

Abstract

【課題】変換によるロスを減らして変換効率を高める混合電力エレベータ無停電システムを提供する。
【解決手段】混合電力エレベータ無停電システムは、モータドライバ１、無停電装置２及び交流負荷３を備える。モータドライバは、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２を有し、ＤＣ／ＡＣ変換ユニットは、モータ１３と電気的に接続する。無停電装置は、ソーラエネルギ充電コントローラ２１及び充電器２２をそれぞれ有する。ソーラエネルギ充電コントローラの入力端は、ソーラパネル２１１と電気的に接続する。充電器の入力端は、商用電源と電気的に接続する。ソーラエネルギ充電コントローラ及び充電器の出力端は、充電電池２３、双方向直流変換器２４及びインバータ２５とそれぞれ電気的に接続する。ソーラエネルギ充電コントローラ及び充電器が発生させた電気エネルギにより充電電池を充電し、双方向直流変換器及びインバータに供給する。
【選択図】図１

Description

本考案は、混合電力エレベータ無停電システムに関し、特に、実際に操作して使用する際、１回変換するだけで、電気エネルギをモータドライバのＤＣ／ＡＣ変換ユニットに供給してモータを作動させることができ、変換によるロスを減らして変換効率を高め、電気エネルギを使用する際の浪費を減らし、全体の使用上、優れた実用的効用を奏する、混合電力エレベータ無停電システムに関する。

現代社会は、土地が狭くて人口密度が高いため、各種建物は、高さが段々高くなり、階層も次第に多くなってきている。そのため、人々が各階層間を上下移動し、所望の階層に容易に行くことができるように、各種建物はエレベータを備えていることが一般的であった。しかし、エレベータの運行過程では、電力システムの故障、停電などによりエレベータカゴへの給電が異常となり、作動が停止し、エレベータカゴが正確な位置で停まらずに、階層の途中で停止してしまい、使用者の生命と安全が脅かされることがあった。

一部の業者は、無停電装置を利用して給電を補助し、電力要因によりエレベータカゴの作動が停止した場合、無停電装置により給電を補助し、エレベータカゴを最寄り階に移動させ、エレベータカゴ内の乗客を安全に避難させていた。

図７は、従来の構成を示すブロック図である。エレベータのモータドライバ４には、電気的に接続されたＡＣ／ＤＣ変換ユニット４１及びＤＣ／ＡＣ変換ユニット４２をそれぞれ設ける。ＤＣ／ＡＣ変換ユニット４２の出力端には、モータ４３を接続させる。ＡＣ／ＤＣ変換ユニット４１には、無停電装置４４を電気的に接続する。無停電装置４４には、電気的に接続したＤＣ／ＤＣ変換器４４１及びＤＣ／ＡＣ変換器４４２をそれぞれ設ける。ＤＣ／ＡＣ変換器４４２は、ＡＣ／ＤＣ変換ユニット４１と電気的に接続する。ＤＣ／ＤＣ変換器４４１は、ソーラエネルギ給電装置４５、充電回路４６及び充電電池４７と電気的に接続する。ソーラエネルギ給電装置４５は、ソーラパネル４５１をソーラエネルギ充電コントローラ４５２と電気的に接続させる。ソーラエネルギ充電コントローラ４５２は、ＤＣ／ＤＣ変換器４４１及び充電電池４７とそれぞれ電気的に接続させる。充電回路４６は、商用電源と電気的に接続し、充電回路４６の出力端をＤＣ／ＤＣ変換器４４１及び充電電池４７とそれぞれ電気的に接続させる。

実際に操作する際、ソーラエネルギ給電装置４５のソーラパネル４５１に太陽光線が照射されると発電し、電気的に接続されたソーラエネルギ充電コントローラ４５２が発生させた電気エネルギにより充電電池４７を充電するか、無停電装置４４に直接給電して使用することができ、充電回路４６に商用電源の電気エネルギが給電されると、同様に変換して充電電池４７を充電するか、無停電装置４４に直接給電して使用することができる。無停電装置４４のＤＣ／ＤＣ変換器４４１は、ソーラエネルギ給電装置４５、充電回路４６又は充電電池４７から直流電気エネルギが供給されると、ＤＣ／ＤＣ変換器４４１が１回目の変換を行って直流電気エネルギを昇圧させ、昇圧後の直流電気エネルギをＤＣ／ＡＣ変換器４４２に供給して２回目の変換を行い、昇圧後の直流電流を交流電流に変換する。交流電流は、モータドライバ４のＡＣ／ＤＣ変換ユニット４１に伝送して３回目の変換を行い、入力した交流電流を整流した後、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット４２に出力し、モータ４３を作動させてエレベータカゴを移動させる。

上述した無停電装置は、電力要因によりエレベータカゴの作動が停止したときに、給電を補助するという期待される効果を達成することができるが、実際に操作すると分かるように、無停電装置は、まず、ＤＣ／ＤＣ変換器により１回目の変換を行った後、ＤＣ／ＡＣ変換器により２回目の変換を行い、最終的にモータドライバに伝送してから、ＡＣ／ＤＣ変換ユニットにより３回目の変換を行っていたが、３回の変換ステップによりエネルギロスが大きくなって変換効率が大幅に低下し、電気エネルギが浪費されたため、その全体の構造設計上、依然として改良の余地があった。

本考案は、上述した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、本考案者は鋭意研究を重ねた結果、本考案に係る混合電力エレベータ無停電システムを完成したものである。

本考案の主な目的は、実際に操作して使用する際、無停電装置の双方向直流変換器を利用して１回変換するだけで、電気エネルギをモータドライバのＤＣ／ＡＣ変換ユニットに供給してモータを作動させることができ、変換によるロスを減らして変換効率を高め、電気エネルギを使用する際の浪費を減らし、全体の使用上、優れた実用的効用を奏する、混合電力エレベータ無停電システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、モータドライバ、無停電装置及び交流負荷を備えた、混合電力エレベータ無停電システムであって、前記モータドライバは、ＤＣ／ＡＣ変換ユニットを有し、前記ＤＣ／ＡＣ変換ユニットは、モータと電気的に接続し、前記無停電装置は、ソーラエネルギ充電コントローラ及び充電器をそれぞれ有し、前記ソーラエネルギ充電コントローラの入力端は、ソーラパネルと電気的に接続し、前記充電器の入力端は、商用電源と電気的に接続し、前記ソーラエネルギ充電コントローラ及び前記充電器の出力端は、充電電池、双方向直流変換器及びインバータとそれぞれ電気的に接続し、前記ソーラエネルギ充電コントローラ及び前記充電器が発生させた電気エネルギにより前記充電電池を充電し、前記双方向直流変換器及び前記インバータに供給し、前記双方向直流変換器は、前記モータドライバの前記ＤＣ／ＡＣ変換ユニットと電気的に接続し、前記インバータは、入力された直流電流を交流電流に変換し、前記交流負荷は、前記無停電装置の前記インバータと電気的に接続することを特徴とする、混合電力エレベータ無停電システムを提供する。

前記交流負荷は、電気を用いるエレベータ関連の装置であることが好ましい。

前記交流負荷は、エレベータ・コントローラ、エレベータ・ブレーキ、ドアコントローラ、カゴ室照明又は換気ファンであることが好ましい。

本考案に係る混合電力エレベータ無停電システムは、実際に操作して使用する際、無停電装置の双方向直流変換器を利用して１回変換するだけで、電気エネルギをモータドライバのＤＣ／ＡＣ変換ユニットに供給してモータを作動させることができ、変換によるロスを減らして変換効率を高め、電気エネルギを使用する際の浪費を減らし、全体の使用上、優れた実用的効用を奏する。

本考案の一実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの構成の使用状態を示す回路図である。 本考案の第１実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。 本考案の第２実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。 本考案の第３実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。 本考案の第４実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。 本考案の第５実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。 従来技術の構成の使用状態を示す回路図である。

本考案の技術手段、目的及びそれにより達成可能な効果を、より完全かつ明白に開示するために、開示した添付の図面及び符号と併せて本考案を以下で詳説する。

まず、図１を参照する。図１は、本考案の一実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの構成の使用状態を示す回路図である。図１に示すように、本考案の一実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムは、モータドライバ１、無停電装置２及び交流負荷３を含む。

モータドライバ１は、従来の構造設計であり、ＡＣ／ＤＣ変換ユニット１１を有する。ＡＣ／ＤＣ変換ユニット１１は、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２と電気的に接続する。ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２は、モータ１３と電気的に接続し、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２によりモータ１３を作動させる。

無停電装置２は、ソーラエネルギ充電コントローラ２１及び充電器２２をそれぞれ有する。ソーラエネルギ充電コントローラ２１の入力端には、ソーラパネル２１１を電気的に接続する。充電器２２の入力端は、商用電源と電気的に接続する。ソーラエネルギ充電コントローラ２１及び充電器２２の出力端は、充電電池２３、双方向直流変換器２４及びインバータ２５とそれぞれ電気的に接続し、ソーラエネルギ充電コントローラ２１及び充電器２２が発生させた電気エネルギにより充電電池２３を充電し、双方向直流変換器２４及びインバータ２５に供給する。双方向直流変換器２４は、モータドライバ１のＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２と電気的に接続する。インバータ２５は、入力された直流電流を交流電流に変換する。

交流負荷３は、無停電装置２のインバータ２５と電気的に接続する。交流負荷３は、エレベータ・コントローラ、エレベータ・ブレーキ、ドアコントローラ、カゴ室照明、換気ファンなど、電気を用いるエレベータ関連の装置でもよい。

（第１実施例）
図２を参照する。図２は、本考案の第１実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。本考案の第１実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムは、商用電源から無停電装置２の充電器２２に電気エネルギを供給する。充電器２２は、充電電池２３を充電し、双方向直流変換器２４を介してモータドライバ１のＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２に供給し、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２により変換してモータ１３を作動させ、インバータ２５により交流電流に変換し、交流負荷３に供給して作動させる。

（第２実施例）
図３を参照する。図３は、本考案の第２実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。図３に示すように、本考案の第２実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムは、ソーラエネルギ充電コントローラ２１が電気的に接続されたソーラパネル２１１に太陽光線が照射されると電気エネルギに変換される。ソーラエネルギ充電コントローラ２１は、充電電池２３を充電するとともに、双方向直流変換器２４を介してモータドライバ１のＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２に伝送し、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２により変換してモータ１３を作動させるとともに、インバータ２５により交流電流に変換し、交流負荷３に供給して作動させるが、双方向直流変換器２４の設置により、モータ１３が作動してエレベータカゴを移動させる際、モータ１３により発電して回生エネルギを発生させ、双方向直流変換器２４により充電電池２３を充電させる。

（第３実施例）
図４を参照する。図４は、本考案の第３実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。図４に示すように、本考案の第３実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムは、さらに単独でソーラエネルギ充電コントローラ２１が電気的に接続されたソーラパネル２１１に太陽光線が照射されると電気エネルギに変換し、ソーラエネルギ充電コントローラ２１を介して充電電池２３を充電させるとともに、双方向直流変換器２４からモータドライバ１のＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２に伝送し、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２により変換してモータ１３を作動させるとともに、インバータ２５により交流電流に変換し、交流負荷３に供給して作動させる。

（第４実施例）
図５を参照する。図５は、本考案の第４実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。図５に示すように、ソーラパネル２１１を使用しても夜間で発電できない場合、昼間に十分な太陽光エネルギで充電しておくと、充電電池２３が満充電となり、別途電力が無くても、直接、充電電池２３から双方向直流変換器２４を介してモータドライバ１のＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２に伝送し、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２により変換してモータ１３を作動させるとともに、インバータ２５により交流電流に変換し、交流負荷３に供給して作動させる。

（第５実施例）
図６を参照する。図６は、本考案の第５実施例に係る混合電力エレベータ無停電システムの使用状態を示す回路図である。図６に示すように、停電が発生して商用電源の供給が停止した場合、直接、充電電池２３から双方向直流変換器２４を介してモータドライバ１のＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２に伝送し、ＤＣ／ＡＣ変換ユニット１２を介して変換してモータ１３を作動させるとともに、インバータ２５により交流電流に変換し、交流負荷３に給電して作動させる。モータ１３の作動によりエレベータカゴを移動させる過程で、モータ１３が発生させた回生エネルギは、双方向直流変換器２４を介して充電電池２３を充電させる。昼間の太陽光が十分である場合、同様にソーラパネル２１１に照射された太陽光を電気エネルギに変換し、ソーラエネルギ充電コントローラ２１により充電電池２３を充電させてもよい。

上述したことから分かるように、本考案の混合電力エレベータ無停電システムは、従来技術と比べ、以下（１）～（３）の長所を有する。
（１）実際に操作して使用する際、無停電装置の双方向直流変換器を利用して１回変換するだけで、電気エネルギをモータドライバのＤＣ／ＡＣ変換ユニットに供給してモータを作動させることができ、変換によるロスを減らして変換効率を高め、電気エネルギを使用する際の浪費を減らす。
（２）単相給電のみで駆動し、三相給電を使用する必要がなく、回路上に簡便に設置することができる。
（３）商用電源を利用して充電電池を充電させることができるだけでなく、ソーラエネルギでも充電電池を充電させることができ、エレベータカゴが移動する際に発生する回生エネルギを利用し、双方向直流変換器を介して充電電池を充電させ、節電効率を大幅に高め、全体の使用上、優れた実用的効用を奏する。

当該分野の技術を熟知する者が理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

１ モータドライバ
２ 無停電装置
３ 交流負荷
４ モータドライバ
１１ ＡＣ／ＤＣ変換ユニット
１２ ＤＣ／ＡＣ変換ユニット
１３ モータ
２１ ソーラエネルギ充電コントローラ
２２ 充電器
２３ 充電電池
２４ 双方向直流変換器
２５ インバータ
４１ ＡＣ／ＤＣ変換ユニット
４２ ＤＣ／ＡＣ変換ユニット
４３ モータ
４４ 無停電装置
４５ ソーラエネルギ給電装置
４６ 充電回路
４７ 充電電池
２１１ ソーラパネル
４４１ ＤＣ／ＤＣ変換器
４４２ ＤＣ／ＡＣ変換器
４５１ ソーラパネル
４５２ ソーラエネルギ充電コントローラ

Claims (3)

1. モータドライバ、無停電装置及び交流負荷を備えた、混合電力エレベータ無停電システムであって、
   前記モータドライバは、ＤＣ／ＡＣ変換ユニットを有し、前記ＤＣ／ＡＣ変換ユニットは、モータと電気的に接続し、
   前記無停電装置は、ソーラエネルギ充電コントローラ及び充電器をそれぞれ有し、前記ソーラエネルギ充電コントローラの入力端は、ソーラパネルと電気的に接続し、前記充電器の入力端は、商用電源と電気的に接続し、前記ソーラエネルギ充電コントローラ及び前記充電器の出力端は、充電電池、双方向直流変換器及びインバータとそれぞれ電気的に接続し、前記ソーラエネルギ充電コントローラ及び前記充電器が発生させた電気エネルギにより前記充電電池を充電し、前記双方向直流変換器及び前記インバータに供給し、前記双方向直流変換器は、前記モータドライバの前記ＤＣ／ＡＣ変換ユニットと電気的に接続し、前記インバータは、入力された直流電流を交流電流に変換し、
   前記交流負荷は、前記無停電装置の前記インバータと電気的に接続することを特徴とする、
   混合電力エレベータ無停電システム。
2. 前記交流負荷は、電気を用いるエレベータ関連の装置であることを特徴とする請求項１に記載の混合電力エレベータ無停電システム。
3. 前記交流負荷は、エレベータ・コントローラ、エレベータ・ブレーキ、ドアコントローラ、カゴ室照明又は換気ファンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の混合電力エレベータ無停電システム。