KR101242537B1 - 엘리베이터 전력 시스템에서 다중 전원들로부터의 전력 관리 - Google Patents

엘리베이터 전력 시스템에서 다중 전원들로부터의 전력 관리 Download PDF

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Abstract

전력은 엘리베이터 호이스트 모터(12), 제 1 전력 공급원(20), 및 전기 에너지 저장(EES) 시스템(32)을 포함하는 엘리베이터 시스템에서 관리된다. 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 결정되고, EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 결정된다. 호이스트 모터, 제 1 전력 공급원, 및 EES 시스템간 교환되는 전력은 호이스트 모터의 전력 수요와 EES 시스템의 SOC에 기초하여 제어된다.

Description

엘리베이터 전력 시스템에서 다중 전원들로부터의 전력 관리 {MANAGEMENT OF POWER FROM MULTIPLE SOURCES IN AN ELEVATOR POWER SYSTEM}
본 출원은, Stella M. Oggianu, Robert K. Thornton, Vladimir Blasko, William A. Veronesi, Lei Chen, and Daryl J. Marvin에 의해서, 오티스 엘리베이터 회사를 위해, "엘리베이터 전력 시스템에서 다중 전원들로부터의 전력 관리"라 제목 붙여지고, 본 출원과 같이 출원되어, 함께 계류 중인 PCT 출원 PCT/US 에 관한 것이다.
본 발명은 전력 시스템들에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 엘리베이터 시스템 내에 전력 수요를 담당하기(address) 위해 다중 전원으로부터의 전력 관리를 위한 시스템에 관한 것이다.
엘리베이터 작동을 위한 전력 수요량의 범위는 [이를테면, 전력 설비(power utility)와 같은] 외부에서 발전된 전력을 사용하는 경우처럼 양수(positive)인 것에서부터 엘리베이터의 부하가 모터를 구동시켜서 그것이 발전기로써 전기를 생산하는 경우처럼 음수(negative)인 것까지 있다. 모터를 전기를 생산하는데 발전기로써 사용하는 것을 일반적으로 재발전(regeneration)이라고 부른다. 종래 시스템에서, 그 재발전 에너지가 엘리베이터 시스템의 다른 구성요소에 제공되거나 설비망(utility grid)으로 되돌려지지 않는 경우, 그 에너지는 다이내믹 브레이크 저항(dynamic brake resistor)이나 다른 부하를 통해 소모된다. 이러한 구성에서, 전력 상태의 최고치(peak power conditions)인 동안에도(예를 들어, 하나 이상의 모터가 동시에 시동 되는 경우거나 높은 수요의 기간들 동안) 엘리베이터 시스템에 전력을 공급하기 위해서, 모든 수요는 전력 설비에 계속 남게 된다. 따라서, 전력 설비로부터 전력을 전달하는 엘리베이터 시스템의 구성요소들은 전력 수요 최고치(peak power demand)를 감당하기 위해서(accomodate) 규모가 있을 필요가 있으며, 이는 더 많은 비용이 들거나 더 많은 공간을 필요로 할 수 있다. 또한, 소모된 재발전 에너지는 사용되지 않고, 따라서 전력 시스템의 효율을 감소시킨다.
또한, 엘리베이터 드라이브 시스템은 전형적으로 전력 공급원으로부터 특정한 입력 전압 범위에 걸쳐 작동되도록 구현된다. 드라이브의 구성요소들은 전력 공급원이 지정된 입력 전압 범위 내로 유지되는 동안 드라이브를 계속해서 작동시킬 수 있도록 하는 전압 및 전류 값들을 가지게 된다. 종래 시스템에서, 설비 전압이 떨어지면, 엘리베이터 시스템은 장애가 발생한다. 종래 시스템에서, 설비 전력에 문제가 발생하거나 열악한 전력 품질상태들 하에 있게 되면, 엘리베이터는 전력 공급원이 정상 작동 상태로 돌아올 때까지 엘리베이터 승강구(hoistway)에서 층간에 서버리게 된다.
엘리베이터 드라이브 시스템은 양수(positive)의 전력 수요인 기간들 동안에는 엘리베이터 호이스트 모터(hoist motor)로 보충적인 전력을 전달하고, 영(zero)이나 음수(negative)의 전력 수요인 기간들 동안에는 전력 설비 및/또는 엘리베이터 호이스트 모터로부터 전력을 저장하도록 제어된 제 2의 전력 공급원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 No. 6,431,323(Tajima 외)에서 충전 목표치(예를 들어, 하루 중 시간에 따른 충전량)에 기초하여 전력 저장 장치의 충전 및 방전 작동을 제어하기 위한 제어기, 및 전력 저장 장치를 포함하는 엘리베이터 시스템을 설명한다. 그러나, 이런 종류의 제어는 엘리베이터 드라이브 시스템의 향후 에너지 수요를 측정하기 위한 직접적인 방법을 제공하지 않으며, 전력 저장 장치의 상·하한 충전 한계들을 제어하지 아니한다.
본 발명의 목적은 엘리베이터 시스템 내에 전력 수요를 담당하기 위해 다중 전원으로부터의 전력 관리를 위한 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 엘리베이터 호이스트 모터, 제 1 전력 공급원, 및 전기 에너지 저장(EES) 시스템을 포함하는 엘리베이터 시스템에서 에너지를 관리하는 것에 대한 것이다. 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 결정되고, EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 결정된다. 호이스트 모터, 제 1 전력 공급원, 및 EES 시스템간 교환되는 전력은 호이스트 모터의 전력 수요와 EES 시스템의 SOC에 기초하여 제어된다.
도 1은 다중 전원들로부터 전력을 관리하기 위한 제어기를 포함하는 엘리베이터 전력 시스템의 개략도;
도 2는 제 1 전력 공급원과 EES 시스템에 의해 담당되는 엘리베이터 호이스트 모터 수요의 분담을 제어하기 위한 전기 에너지 저장(EES) 시스템 제어기의 블록선도;
도 3은 엘리베이터 호이스트 모터, 제 1 전력 공급원, 및 전기 에너지 저장(EES) 시스템간 교환되는 전력을 제어하기 위한 처리 과정의 흐름도;
도 4는 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)의 함수로써 EES 시스템에 의해 담당되는 전력 수요의 비율의 그래프이다.
도 1은 제 1 전력 공급원(20), 전력 컨버터(22), 전력 버스(24), 평활 커패시터(26), 전력 인버터(28), 전압 조정기(voltage regulator)(30), 전기 에너지 저장(EES) 시스템(32), EES 시스템 제어기(34), 및 드라이브 제어기(36)를 포함하는 전력 시스템(10)의 개략도이다. 전력 컨버터(22), 전력 버스(24), 평활 커패시터(26), 및 전력 인버터(28)는 재발전 드라이브(29)에 포함된다. 제 1 전력 공급원(20)은, 이를 테면 상용 전원(commercial power source)과 같은 전기 설비일 수 있다. EES 시스템(30)은 전기 에너지를 저장할 수 있는 하나의 또는 복수의 디바이스들을 포함한다. 엘리베이터(14)는 엘리베이터 차체(elevator car)(40)와 줄(roping)(44)를 통해서 호이스트 모터(12)에 연결된 균형추(counterweight)(42)를 포함한다. 엘리베이터(14)는 또한 엘리베이터 차체(40)의 부하(load)의 하중을 측정하기 위해, 드라이브 제어기(36)에 연결된 부하 센서(46)를 포함한다.
이제부터 설명하는 바와 같이, 전력 시스템(10)은 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 전력 수요(양수 또는 음수)와 EES 시스템(32)의 충전 잔량의 함수 및 전력망 사용에 대한 사양으로써 엘리베이터 호이스트 모터(12), 제 1 전력 공급원(20), 및/또는 EES 시스템(32)간에 교환되는 전력을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 전력 수요가 양수인 경우, 전력 시스템(10)은, 수요의 크기 및 EES 시스템(32)의 충전 잔량의 함수의 비율로, 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32)으로부터 호이스트 모터(12)를 구동한다. 다른 예로써, 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 전력 수요가 음수인 경우, 전력 시스템(10)은 엘리베이터 호이스트 모터(12)에 의해 EES 시스템(32)의 충전 잔량의 함수의 비율로 전력 공급원(20)과 EES 시스템에 발전된 전력을 제공한다. 전력 시스템(10)은 또한 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 전력 수요가 대략 영(zero)인 경우, 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템간에 전력 배분을 제어하고, 제 1 전력 공급원(20)에 장애가 발생하면 EES 시스템(32)과 엘리베이터 호이스트 모터(12)간에 전력 배분을 제어한다.
전력 컨버터(22)와 전력 인버터(28)는 전력 버스(24)에 의해 연결된다. 평활 커패시터(26)는 전력 버스(24)를 가로질러 연결된다. 제 1 전력 공급원(20)은 전력 컨버터(22)에 전력을 제공한다. 전력 컨버터(22)는 제 1 전력 공급원(20)으로부터의 3상(three-phase) AC 전력을 DC 전력으로 컨버트하도록 작동 가능한 3상 전력 인버터이다. 일 실시예에서, 전력 컨버터(22)는 병렬 연결된 트랜지스터(50)들과 다이오드(52)들을 포함하는 복수의 전력 트랜지스터 회로들로 구성된다. 예를 들어, 각 트랜지스터(50)는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT, insulated gate bipolar transistor)일 수 있다. 각 트랜지스터(50)의 제어된 전극, (즉 게이트나 베이스), 은 드라이브 제어기(36)에 연결된다. 드라이브 제어기(36)는 전력 트랜지스터 회로들을 제어하여 제 1 전력 공급원(20)으로부터의 3상 AC 전력을 DC 출력 전원으로 컨버트한다. DC 출력 전력은 전력 버스(24) 상의 전력 컨버터(24)에 의해 제공된다. 평활 커패시터(26)는 전력 버스(24) 상의 전력 컨버터(24)에 의해 제공된 정류 전력을 평활화(smooth)한다. 제 1 전력 공급원(20)은 3상 AC 전력 공급원으로 표시되지만, 전력 시스템(10)은 단상 AC 전원과 DC 전원을 포함하여(단, 여기서 한정되지는 않음) 어떤 종류의 전원으로부터도 전력을 받아들이도록 맞춰질 수 있다는 것을 알아두는 것이 중요하다.
전력 컨버터(22)의 전력 트랜지스터 회로들은 또한 전력 버스(24) 상의 전력을 인버트하고 제 1 전력 공급원(20)에 제공되도록 작동 가능하다. 일 실시예에서, 드라이브 제어기(36)는 제 1 전력 공급원(20)에 3상 AC 전력 신호를 제공하기 위해 전력 컨버터(22)의 트랜지스터(50)들을 주기적으로 스위칭하도록 게이팅 펄스(gating pulse)들을 만들어내려고 펄스폭 변조(PWM, pulse width modulation)를 채용한다. 이러한 재발전 구성은 제 1 전력 공급원(20)에 대한 수요를 줄여준다.
전력 인버터(28)는 전력 버스(24)로부터의 DC 전력을 3상 AC 전력으로 인버트할 수 있는 3상 전력 인버터이다. 전력 인버터(28)는 병렬 연결된 트랜지스터(54)들과 다이오드(56)들을 포함(include)하는 복수의 전력 트랜지스터 회로들을 포함(comprise)한다. 예를 들어, 각 트랜지스터(54)는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT, insulated gate bipolar transistor)일 수 있다. 각 트랜지스터(54)의 제어된 전극, (즉 게이트나 베이스), 은 드라이브 제어기(36)에 연결되고, 이는 전력 트랜지스터 회로들을 제어하여 전력 버스(24) 상의 DC 전력을 3상 AC 출력 전력으로 인버트한다. 전력 인버터(28)의 출력들에서 3상 AC 전력은 호이스트 모터(12)에 제공된다. 일 실시예에서, 드라이브 제어기(36)는 호이스트 모터(12)에 3상 AC 전력 신호를 제공하기 위해 전력 인버터(28)의 트랜지스터(54)들을 주기적으로 스위칭하도록 게이팅 펄스들을 만들어내려고 펄스폭 변조(PWM)를 채용한다. 드라이브 제어기(36)는 트랜지스터(54)들의 게이팅 펄스의 주파수, 위상, 및 크기를 조정함으로써 엘리베이터(14) 이동의 속도와 방향을 변화시킬 수 있다.
또한, 전력 인버터(54)의 전력 트랜지스터 회로들은 엘리베이터(14)가 호이스트 모터(12)를 구동하는 경우 발전되는 전력을 정류하도록 작동 가능하다. 예를 들어, 호이스트 모터(12)가 전력을 발전하는 경우, 드라이브 제어기(36)는 전력 인버터(28) 내의 트랜지스터(54)들을 제어하여 발전된 전력을 컨버트하고 DC 전력 버스(24)에 제공될 수 있도록 한다. 평활 커패시터(26)는 전력 버스(24) 상의 전력 인버터(28)에 의해 제공된 변환 전력을 평활화한다. DC 전력 버스(24)의 재발전 전력은 EES 시스템(32)의 저장 소자들을 재충전하는데 사용될 수 있거나 상기 설명한 대로 제 1 전력 공급원(20)에 되돌릴 수 있다.
호이스트 모터(12)는 엘리베이터 차체(40)와 균형추(42) 간 이동속도와 방향을 제어한다. 호이스트 모터(12)를 구동하는데 필요한 전력은 엘리베이터 차체(40)의 부하뿐만이 아니라 엘리베이터(14)의 가속도와 방향에 따라 다르다. 예를 들어, 엘리베이터 차체(40)가 가속하거나, 균형추(42)의 무게보다 큰 부하(즉, 무거운 부하)와 함께 상승하거나, 또는 균형추(42)의 무게보다 적은 부하(즉, 가벼운 부하)로 하강하는 경우, 호이스트 모터(12)를 구동하는 데 전력이 필요하게 된다. 이러한 경우, 호이스트 모터(12)에 대한 전력 수요는 양수이다. 엘리베이터 차체(40)가 무거운 부하로 하강하거나 가벼운 부하로 상승하는 경우, 엘리베이터 차체(40)가 호이스트 모터(12)를 구동하여 에너지를 재발전한다. 전력 수요가 음수인 경우, 호이스트 모터(12)는 AC 전력을 발전하는데, 이는 드라이브 제어기(36)의 제어에 따라 전력 컨버터(28)에 의해 DC 전력으로 컨버트된다. 상기 설명한 바와 같이, 컨버트된 DC 전력은 제 1 전력 공급원(20)으로 되돌아가거나, EES 시스템(32)을 재충전하는데 사용되거나, 및/또는 전력 버스(24)를 통해 연결된 다이내믹 브레이크 저항(dynamic brake resistor)에 소모될 수 있다. 엘리베이터(14)가 균형잡힌 부하로 고정된 속도에서 레벨링(leveling)하거나 동작(runnning)하는 경우, 더 적은 양의 전력을 사용하게 될 수 있다. 호이스트 모터(12)가 모터링(motoring)하지도 전력을 발전하지도 않는다면, 호이스트 모터(12)의 전력 수요는 대략 영(zero)이다.
단일의 호이스트 모터(12)가 전력 시스템(10)에 연결된 것으로 표시되면, 전력 시스템(10)은 다수의 호이스트 모터(12)에 전력공급을 하는 것으로 수정될 수 있다는 점을 주의하여야 한다. 예를 들어, 복수의 전력 인버터(28)들은 전력 버스(24)를 통해 병렬 연결되어 복수의 호이스트 모터(12)들에 전력을 제공할 수 있다. 또한, EES 시스템(32)이 DC 전력 버스(24)에 연결된 것으로 표시되는 반면, EES 시스템(32)은 전력 컨버터(22)의 3상 입력 중에서 1상(one phase)에 대안적으로 연결될 수 있다.
EES 시스템(10)은 전기 에너지를 저장할 수 있도록 직렬 또는 병렬로 연결된 하나 또는 그 이상의 디바이스들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, EES 시스템(32)은 적어도 하나의 슈퍼 커패시터(supercapacitor)를 포함하는데, 이는 대칭 또는 비대칭 슈퍼 커패시터를 포함하는 것일 수 있다. 다른 실시예에서, EES 시스템(32)은 적어도 하나의 이차적인 또는 충전지를 포함하는데, 이는 니켈-카드뮴(NiCd), 납축전지(lead acid), 니켈 수소 축전지(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 전지, 리튬 이온 폴리머(Li-Poly) 전지, 금속 전극 전지, 니켈 아연 전지, 이산화 아연/알카라인/망간(zinc/alkaline/manganese dioxide) 전지, 브롬화 아연 흐름(zinc-bromine flow) 전지, 바나듐 흐름(vanadium flow) 전지, 및 황화 나트륨(sodium-sulfur) 전지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 플라이휠(flywheel)과 같은 다른 종류의 전기적 또는 기계적 디바이스들이 에너지를 저장하는 데 사용될 수 있다. EES 시스템(32)은 저장 디바이스의 한 종류를 포함하거나 저장 디바이스들의 조합들을 포함할 수 있다.
전력 시스템(10)은 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32) 모두를 갖는 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 담당한다. 이것은 제 1 전력 공급원(20)에 대한 전체 전력 수요를 감소시키고, 이는 제 1 전력 공급원(20)으로부터 전력 시스템(10) [예를 들어, 전력 컨버터(22)]으로 전력을 전달하는 구성요소들의 크기(및, 결과적으로 비용)를 줄이도록 한다. 또한, EES 시스템(32)에 의해 제공되는 전력 분담을 그것의 충전 잔량의 함수로 제어함으로써, EES 시스템(32)의 수명은 연장된다. 더욱이, 전력 시스템(10)은 호이스트 모터의 수요를 담당하기 위해 EES 시스템(32)으로 전력을 전달하고 그로부터 전달받음으로써, 제 1 전력 공급원(10)에 장애가 발생한 후에도 구조 작동(rescue operation)을 제공하거나 서비스 작동을 연장할 수 있다.
도 2는 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32)에 의해 담당되는 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 수요 분담을 제어하기 위한 EES 시스템 제어기(34)의 블록선도이다. EES 시스템 제어기(34)는 에너지 관리 모듈(60), 한류 모듈(current limit module)(62), 및 충전 잔량(SOC) 측정기(64)를 포함한다. 재발전 드라이브(29)는 전력 버스 전압 신호인 Vdc를 전압 조정기(30)에 제공하는데, 이는 또한 입력으로써 기준 전압 신호인 Vdc_ref를 수신한다. 전압 조정기(30)는 에너지 관리 모듈(60)에 기준 전류 신호인 Idc_ref를 제공하는데, 이는 또한 입력으로써 기준 충전 잔량 신호인 SOCref를 수신한다. 에너지 관리 모듈(60)은 한류 모듈(62)에 전류 신호들인 IEES a와 Igrid a를 제공하는데, 이는 다시 에너지 관리 모듈로 전류 신호들인 IEES b와 Igrid b 를 피드백한다. 온도 신호 TEES, 전류 신호 IEES, 및 전압 신호 VEES를 EES 시스템으로부터 수신하는 SOC 측정기(64)는 에너지 관리 모듈(60)에 EES 시스템 충전 잔량 신호인 SOC를 제공한다. 한류 모듈(62)은 드라이브 제어기(36)에 EES 시스템 전류 기준 신호인 IEES_ref와 제 1 전력 공급원 전류 기준 신호인 Igrid_ref를 제공한다.
도 3은 엘리베이터 호이스트 모터(12), 제 1 전력 공급원(20), 및 EES 시스템(32)간에 교환되는 전력을 관리하기 위한 처리과정의 흐름도이다. 엘리베이터(14)가 작동을 하게 되면, 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 전력 수요는 결정된다(단계 70). 몇몇 실시예에서, 전압 조정기(30)는 호이스트 모터(12)의 전력 수요가 양수인지, 음수인지, 또는 유휴상태(idle)인지를 결정하기 위해서 전력 버스(24)의 전압 Vdc를 측정한다. 다른 실시예에서, 드라이브 제어기(36)는 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 결정하기 위해서 엘리베이터 차체(40) 내 부하의 무게를 [부하 센서(46)를 사용하여] 측정한다. 또 다른 시스템에서는, 전력 수요를 계산하기 위해서 순시 토크(instantaneous torque)와 도달 가속도(achieved acceleration)의 직·간접 측정치들이 목표 가속도 값들(desired acceleration values)과 비교된다.
그 이후, SOC 측정기 모듈(64)은 EES 시스템(32)의 SOC를 측정한다(단계 72). EES 시스템(32)의 측정된 SOC는 EES 시스템(32)의 전압 VEES, 전류 IEES, 및 온도 TEES 중 모든 것들 또는 어떤 것들에 기초한다. 이러한 변수들은 SOC 측정기 모듈(64)에 입력으로 수신되어 EES 시스템(32)의 SOC를 측정하는 데 사용된다. EES 시스템(32)의 측정된 SOC와 관련된 신호는 에너지 관리 모듈(60)에 제공된다.
그 이후, 호이스트 모터(12), 제 1 전력 공급원(20), 및 EES 시스템(32)간의 교환된 전력은 호이스트 모터(12)의 전력 수요와 EES 시스템(32)의 충전 잔량에 기초하여 제어된다(단계 74). 전압 조정기(30)는 전력 버스(24)의 전압 Vdc에 기초하여 전력 버스 기준 전류 신호 Idc _ ref와 담당될 필요가 있는 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 설정(establish)하기 위해서 기준 전력 버스 전압 신호 Vdc _ ref를 발생시킨다. 호이스트 모터(12)의 전력 수요가 양수 또는 음수인 경우, 에너지 관리 모듈(60)은 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32) 각각에 의해 다뤄질 호이스트 모터 전력 수요의 분담을 결정한다. 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32)에 의해 담당되는 전력 수요의 비율을 결정하기 위해서 에너지 관리 모듈(60)에 의해 채용되는 알고리즘은 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 에너지 관리 모듈(60)은 EES 시스템(32)과 제 1 전력 공급원(20) 각각에 의해 담당되는 전력 수요 분담과 관련되는 전류 기준 신호들인 IEES a 와 Igrid a를 발생시키고, 이러한 신호들을 한류 모듈(62)에 제공한다. 한류 모듈(62)은 EES 시스템(32)과 제 1 전력 공급원(20) 각각에 대해서 전류 기준 신호들인 IEES a와 Igrid a이 전류 임계치들 세트(current thresholds set)보다 높은 지를 결정한다. 전류 기준 신호들이 임계치들보다 높이 있는 경우 한류 모듈(62)은 전류 기준 신호들이 임계치들에 또는 그 아래에 있도록 재계산하고 EES 시스템(32)과 제 1 전력 공급원(20) 각각에 대해 기준 전류 신호들인 IEES a와 Igrid a를 제공한다. 에너지 관리 모듈(60)이 전류 임계치들보다 낮은 기준 전류 신호들인 IEES a와 Igrid a를 제공하는 경우, EES 시스템(32)과 제 1 전력 공급원(20) 각각에 대해 전력 수요 분담과 관련하여, 기준 전류 신호들인 IEES _ ref a와 Igrid_ref a이 드라이브 제어기(36)에 제공된다. IEES a와 Igrid a를 합하여 전력 버스 기준 전류 Idc _ ref a에 의해 설정된 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 완전히 담당하게 된다. 그 후에, 드라이브 제어기(36)는 재발전 드라이브(29)와 EES 시스템 제어기(34)를 제어하여 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 EES 시스템(32)과 제 1 전력 공급원(20)으로 각각 기준 전류 신호들인 IEES _ ref a와 Igrid _ ref a의 비율에 따라 담당하게 된다. 더 특별하게는, EES 시스템(32)은 IEES _ ref/Idc _ ref로 표현된 호이스트 모터 전력 수요의 비율을 담당하고 제 1 전력 공급원(20)은 Igrid _ ref/Idc _ ref로 표현된 호이스트 모터 전력 수요의 비율을 담당한다.
상기에서 다룬 바와 같이, 에너지 관리 모듈(60)은 EES 시스템(32)과 제 1 전력 공급원(20)이 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 담당하는 데 기여하는 정도를 계산한다. 호이스트 모터 전력 수요가 양수인 경우, 에너지 관리 모듈(60)은 먼저 전력 버스 기준 전류 신호인 Idc _ ref의 크기에 기초하여, 전력 수요가 최소 임계값보다 낮은 지를 판단한다. 전력 수요가 최소 임계값보다 적거나 같은 경우, 에너지 관리 모듈(60)은 모든 전력 수요는 제 1 전력 공급원(20)에 의해 담당되도록 하는 기준 전류 신호들인 IEES a와 Igrid a를 발생시킨다. 이러한 접근은 제 1 전력 공급원(20)에서 뽑아내는 것을 최소화하면서 EES 시스템(32)의 충전량(charge)을 유지시켜준다.
정상적인 상황에서, 전력 수요가 최소 임계값보다 큰 경우에, 에너지 관리 모듈(60)은 EES 시스템(32)의 SOC에 근거하여 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32)에 의해 공급되는 전력 비율을 계산한다. EES 시스템(32)의 SOC는 SOC 범위 내에서 SOC를 유지할 수 있도록 제어된다. 몇몇 실시예에서, SOC가 줄어듦에 따라 EES 시스템(32)은 엘리베이터 호이스트 모터(12)의 총 전력 수요보다 적게 담당한다. EES 시스템(32)의 스윙 충전 한계(swing charge limit)를 제어함으로써 EES 시스템(32)의 수명은 연장된다.
설명하자면, 도 4는 EES 시스템(32)의 SOC의 함수로써 EES 시스템(32)에 의해 담당되는 전력 수요의 비율 그래프이다. 도 4에서, EES 시스템(32)의 SOC는 대략 최소 충전 잔량인 SOCmin과 최대 충전 잔량인 SOCmax사이에서 유지된다. 일 예로써, 도 4에서 SOCmin은 용량의 약 23%로 표시되고, SOCmax는 용량의 약 82%로 표시된다. 에너지 관리 모듈(60)은 범위의 하한(PEES _ min)에서 EES 시스템(32)으로부터 호이스트 모터(12)로 약 60%의 전력을 공급하는 신호들을 제공한다. EES 시스템(12)에 의해 공급되는 비율은 범위의 상한(PEES _ max)까지 선형적으로 변화하는데, 상한에서 에너지 관리 모듈(60)은 EES 시스템(32)으로부터 호이스트 모터(12)로 약 80%의 전력을 공급하도록 신호들을 제공한다. SOCmin, SOCmax, PEES _ min, 및 PEES _ max에 대한 설정은, 도 4에서 각각의 레이블 근처 화살표로 표시되는 바와 같이, 전력 시스템(10)의 성능을 최적화하도록 조정된다.
호이스트 모터(12)의 전력 수요는 양수인데 반해, EES 시스템(32)의 SOC가 SOCmin보다 떨어지는 경우, 에너지 관리 모듈(60)은 EES 시스템(32)이 재충전될 때까지 모든 전력이 제 1 전력 공급원(20)에 의해 공급되도록 신호들을 제공할 수 있다. 이 시간 동안 제 1 전력 공급원으로부터 뽑아내는 전력의 전력 공급원 상의 영향을 최소화하기 위해서 엘리베이터 차체(40)의 속도는 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 줄이도록 조정될 수 있다.
호이스트 모터(12)의 전력 수요가 음수인 경우, 유사한 알고리즘이 적용되어 호이스트 모터(12)로부터 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32)으로 재발전된 전력을 되돌린다. 즉, 재발전된 전력은 EES 시스템(32)의 SOC의 함수의 비율로써 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32)으로 되돌려진다. EES 시스템(32)의 SOC가 최소 임계 SOC에 있거나 그보다 낮게 되면, 에너지 관리 모듈(60)은 호이스트 모터(12)에 의해 재발전된 모든 에너지를 EES 시스템(32)에 저장하도록 신호들을 발생시킨다. 최소 임계 SOC는 도 4에서 표시되는 SOCmin과 같을 수 있고 다를 수 있다. 예를 들어, EES 시스템(32)의 SOC가 SOCmin보다 떨어지지 않도록 보장하기 위해서, SOCmin에 도달하기 전에 EES 시스템(32)으로 모든 재발전된 에너지를 저장하기 시작하는 것이 더 선호될 수 있다.
EES 시스템(32)의 SOC가 최대 임계 SOC에 있거나 그보다 높은 경우, 에너지 관리 모듈(60)은 호이스트 모터에 의해 재발전된 모든 에너지를 제 1 전력 공급원(20)에 전달될 수 있도록 신호들을 발생시킨다. 최대 임계 SOC는 도 4에서 표시되는 SOCmax와 같을 수 있고 다를 수 있다. 예를 들어, EES 시스템(32)의 SOC가 SOCmax를 초과하지 않도록 보장하기 위해서, SOCmax에 도달하기 전에 제 1 전력 공급원(20)으로 모든 재발전된 에너지를 저장하기 시작하는 것이 더 선호될 수 있다. 이 시간 동안 제 1 전력 공급원(20)에 전달되는 전력의 전력 공급원 상의 영향을 최소화하기 위해서, 엘리베이터 차체(40)의 속도는 호이스트 모터(12)의 전력 수요를 줄이도록 조정될 수 있다.
EES 시스템의 SOC가 최소 임계 SOC와 최대 임계 SOC 사이에 있는 경우, 에너지 관리 모듈(60)은 재발전된 전력이 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32) 모두에 EES 시스템(32)의 SOC의 함수의 비율로써 전달될 수 있도록 신호들을 발생시킨다. 몇몇 실시예에서, SOC가 최대 임계 SOC에 가까운 것보다 최소 임계 SOC에 가까운 경우에, EES 시스템(32)으로 재발전 에너지의 많은 부분이 전달된다.
호이스트 모터(12)의 전력 수요가 대략 영(zero)인 경우(즉, 호이스트 모터(12)는 모터링하는 것도 재발전하는 것도 아님), 에너지 관리 모듈(60)은 EES 시스템(32)의 SOC를 모니터링하여, 제 1 전력 공급원(20)이 EES 시스템(32)의 SOC의 함수로써 EES 시스템(32)에 전력을 제공하도록 신호들을 발생시킨다. 몇몇 실시예에서, 제 1 전력 공급원(20)에 의해 EES 시스템(32)에 제공되는 전력은 다음에 의해 결정된다.
Figure 112011017970820-pct00001
(여기서, SOCmin과 SOCmax는 SOC 범위에서 정의되는데, 그 범위 내에서 EES 시스템(32)이 유지되고, Pgrid _ max _ idle은 전력 수요가 대략 영(zero)인 때에 제 1 전력 공급원(20)으로부터 뽑아낼 수 있는 최대 전력 값이다.) 따라서, EES 시스템(32)의 SOC가 SOCmax보다 크거나 같은 경우, 제 1 전력 공급원(20)으로부터 EES 시스템(32)으로 더 이상 전력이 제공되지 않는다.
제 1 전력 공급원(20)에 장애가 발생하는 경우, EES 시스템(32)은 호이스트 모터(12)의 모든 수요를 담당하게 된다. 에너지 관리 모듈(60)은 EES 시스템(32)의 SOC를 모니터링하여, SOC가 구조 작동 최소 임계 SOC(rescue operation minimum threshold SOC)보다 높을 때, 양의 수요인 기간들 동안에는, EES 시스템(32)이 호이스트 모터(12)를 구동하는 데 필요한 모든 에너지를 제공하도록 하는 신호들을 발생시킨다. 예를 들어, EES 시스템(32)의 SOC가 그 용량의 약 20% 이상인 동안에는 EES 시스템(32)이 호이스트 모터(12)를 구동할 수 있다. 또한, 에너지 관리 모듈(60)은, SOC가 구조 작동 최대 임계 SOC(rescue operation maximum threshold SOC)보다 낮을 때, 음의 수요의 기간들 동안에는, EES 시스템(32)이 호이스트 모터(12)에 의해 발전된 모든 에너지를 저장하도록 하는 신호들을 발생시킨다. 예를 들어, EES 시스템(32)의 SOC가 그 용량의 약 90% 이하인 동안에는 EES 시스템(32)이 호이스트 모터(12)가 발전하는 모든 에너지를 저장할 수 있다. EES 시스템(32)의 SOC가 구조 작동 최대 임계 SOC보다 높은 경우에, 호이스트 모터(12)에 의해 발전된 어떤 추가적 전력은 다이내믹 브레이크 저항(dynamic brake resistor) 또는 그 밖에 유사한 것으로 소모될 수 있고, 엘리베이터가 멈출 수 있다. 제 1 전력 공급원(20)에 장애가 있는 동안 EES 시스템(32)이 작동하는 SOC 범위를 제어함으로써, EES 시스템의 수명은 연장된다.
대안적 실시예에서, 에너지 관리 모듈(60)은 세트 전력 배분 비율(set power distribution ratio)에 기초하여 제 1 전력 공급원(20)과 EES 시스템(32)에 의해 담당되는 호이스트 모터 전력 수요의 비율을 제어한다. 이 실시예에서, EES 시스템(32)이 호이스트 모터 전력 수요의 남은 부분을 담당하는 동안에, 에너지 관리 모듈(60)은 제 1 전력 공급원(20)이 호이스트 모터(12)의 전력 수요의 세트 퍼센트(set percentage)를 담당하도록 하는 신호들을 발생시킨다. 이 세트 퍼센트는 EES 시스템(32)의 SOC와 관계없이 유지되나, 전력 시스템(10)의 성능을 최적화하도록 조정될 수 있다.
호이스트 모터 전력 수요가 양수(positive)인 기간들 동안에는, 제 1 전력 공급원(20)은 드라이브 호이스트 모터(12)에 전력의 세트 퍼센트를 제공하고, EES 시스템(32)은 수요 충족을 위해 필요한 남은 전력을 제공한다. 제 1 전력 공급원(20)으로부터 전력을 전달하는 구성요소들의 크기를 더 제어하기 위해서, 엘리베이터 호이스트 모터의 수요가 양수인 기간들 동안에 제 1 전력 공급원(20)으로부터 공급된 전력의 최대치를 설정하는 에너지 관리 모듈(60)에 의해서 최대 전력 임계치가 부여(enforce)될 수 있다.
호이스트 모터 전력 수요가 음수(negative)인 기간들 동안에는, 호이스트 모터(12)에 의해 발전된 전력의 세트 퍼센트가 제 1 전력 공급원(20)에 전달된다. 호이스트 모터(12)에 의해 발전된 남은 전력은 EES 시스템(32)에 전달된다. EES 시스템 제어기(34)는 또한, 얼마나 많은 재발전 전력을 EES 시스템(32)에 저장할 것인지를 결정할 때, EES 시스템(32)의 SOC를 고려할 수 있다. 예를 들어, SOC가 EES 시스템(32)이 유지되는 SOC 범위 내에서 상한에 접근하게 되면, 재발전된 전력의 일부는, 예를 들어 다이내믹 브레이크 저항에 전력을 소모함에 따라, DC 전력 버스(24) 상에서 소모될 수 있다.
호이스트 모터(12)의 전력 수요가 대략 영인 경우(즉, 호이스트 모터(12)가 유휴상태임), 에너지 관리 모듈(60)은 제 1 전력 공급원(20)이 EES 시스템(32)을 재충전하도록 하는 신호들을 발생시킨다. 제 1 전력 공급원(20)에 의해 EES 시스템(32)으로 공급되는 전력량은 상기 식 1에서 표시된 것처럼 EES 시스템(32)의 SOC의 함수로 될 수 있다.
제 1 전력 공급원(20)에 장애가 있는 동안, EES 시스템(32)은 호이스트 모터(12)에 대한 모든 전력 수요를 담당한다. 따라서, 호이스트 모터(12)에 대한 전력 수요가 양수이면, EES 시스템(32)이 전력을 공급하여 모든 수요를 충족시키고, 호이스트 모터(12)에 대한 전력 수요가 음수이면, EES 시스템(32)은 호이스트 모터(12)에 의해 발전된 모든 전력을 저장한다. 상기에 설명한 실시예와 유사하게, EES 시스템(32)은 EES 시스템(32)의 SOC가 특정 범위 이내인 동안에만 EES 시스템의 SOC에 대한 함수로써 EES 시스템(32)을 제어하여 호이스트 모터 전력 수요를 담당하게 될 수 있다.
요약하면, 본 발명은 엘리베이터 호이스트 모터(hoist motor), 제 1 전력 공급원, 및 전기 에너지 저장(EES, electric energy storage) 시스템을 포함하는 엘리베이터 시스템에서 에너지를 관리하는 것과 관계가 있다. 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 결정되고, EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 결정된다. 호이스트 모터, 제 1 전력 공급원, 및 EES 시스템간의 교환된 전력은 호이스트 모터의 전력 수요와 EES 시스템의 SOC에 기초하여 제어된다. 제 1 전력 공급원에 의해 담당되는 전력 수요량을 제어함으로써, 제 1 전력 공급원으로부터 전력을 전달하는 전력 시스템의 구성요소들의 크기와 비용이 감소 될 수 있다. 또한, 그 EES 시스템의 SOC 범위를 제어함으로써 EES 시스템의 수명이 연장될 수도 있다.
본 발명이 선호되는 실시예들을 참고하여 설명되었다 할지라도, 당업자는 발명의 본질과 범위를 벗어나지 않고 형태와 세부사항에 대해 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 엘리베이터 호이스트 모터, 제 1 전력 공급원, 및 전기에너지 저장(EES) 시스템을 포함하는 엘리베이터 시스템 내의 전력 관리 방법에 있어서, 상기 방법은:
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요를 결정하는 단계;
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)을 결정하는 단계; 및
    상기 호이스트 모터의 전력 수요와 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)에 기초하여 상기 호이스트 모터, 상기 제 1 전력 공급원, 및 상기 EES 시스템간의 교환되는 전력을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 음수인 때에, 상기 제어하는 단계는:
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)보다 낮은 경우, 상기 EES 시스템 내의 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해서 발전되는 모든 에너지를 저장하는 단계;
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 높은 경우, 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해 발전된 모든 에너지를 상기 제 1 전력 공급원으로 전달하는 단계;
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 상기 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)과 상기 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC) 사이인 때에, 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해 발전된 상기 에너지를 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템간에 분배하는 단계 - 상기 에너지는 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)에 대한 함수의 비율로 분배됨 - 를 포함하는 전력 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 양수(positive)인 때에, 상기 제어하는 단계는:
    상기 전력 수요가 최소 임계 전력 수요보다 적거나 같은 경우, 전적으로 상기 제 1 전력 공급원으로부터 상기 호이스트 모터로 전력을 공급하는 단계; 및
    상기 전력 수요가 최소 임계 전력 수요보다 많은 경우, 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템 양쪽으로부터 상기 호이스트 모터로 전력을 공급하는 단계 - 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템으로부터 공급되는 전력 비율은 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)의 함수임 - 를 포함하는 전력 관리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 충전 잔량 범위(SOC range)를 벗어나고 상기 전력 수요가 상기 최소 임계 전력 수요보다 많은 경우, 상기 호이스트 모터의 작동은 상기 전력 수요를 변경하도록 조정되는 전력 관리 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 영(zero)인 때에, 상기 제어하는 단계는:
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 낮은 때에, 상기 제 1 전력 공급원으로부터 상기 EES 시스템으로 에너지를 저장하는 단계를 포함하는 전력 관리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급원에 장애가 생기면, 상기 전력 수요가 양수이고 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)보다 높은 때에, 상기 EES 시스템은 상기 엘리베이터 호이스트 모터를 구동하고, 상기 전력 수요가 음수이고 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 낮은 때에, 상기 EES 시스템은 상기 엘리베이터 호이스트 모터로부터 전력을 저장하는 전력 관리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)을 결정하는 단계는 상기 EES 시스템의 전류, 전압, 및 온도 중 적어도 하나를 측정하는 것을 포함하는 전력 관리 방법.
  8. 엘리베이터 호이스트 모터(elevator hoist motor), 제 1 전력 공급원, 및 재발전 드라이브에 연결된 전기 에너지 저장(EES) 시스템을 포함하는 엘리베이터 시스템 내의 전력 관리 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요를 결정하도록 하는 제 1 회로;
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)를 결정하도록 하는 제 2 회로; 및
    상기 호이스트 모터, 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템간에 교환되는 전력을 제어하기 위해서 상기 호이스트 모터의 전력 수요 및 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)에 기초하여 상기 재발전 드라이브를 제어하도록 작동 가능한 제어 모듈을 포함하고,
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 음수인 때에, 상기 제어 모듈은 상기 재발전 드라이브를 제어하여, (1) 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)보다 낮은 경우 상기 EES 시스템 내의 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해서 발전된 모든 에너지를 저장하거나, (2) 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 높은 경우 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해 발전된 모든 에너지를 상기 제 1 전력 공급원으로 전달하거나, 또는 (3) 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 상기 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)과 상기 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC) 사이인 때에 상기 엘리베이터 호이스트 모터로부터 발전된 상기 에너지를 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템간에 분배하고, 상기 에너지는 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)에 대한 함수의 비율로 분배되는 전력 관리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 양수인 때에, 상기 제어 모듈은 상기 재발전 드라이브를 제어하여, (1) 상기 전력 수요가 최소 임계 전력 수요보다 적거나 같은 경우 전적으로 상기 제 1 전력 공급원으로부터 상기 호이스트 모터로 전력을 공급하거나, 또는 (2) 상기 전력 수요가 상기 최소 임계 전력 수요보다 많은 경우 상기 제 1 전력 공급원 및 상기 EES 시스템 양쪽으로부터 상기 호이스트 모터로 전력을 공급하는 것 중 어느 하나를 하고, 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템으로부터 공급되는 전력 비율은 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)의 함수인 전력 관리 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 충전 잔량 범위(SOC range)를 벗어나고 상기 전력 수요가 상기 최소 임계 전력 수요보다 많은 경우, 상기 호이스트 모터의 작동은 상기 전력 수요를 변경하도록 조정되는 전력 관리 시스템.
  11. 삭제
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 호이스트 모터의 전력 수요가 영(zero)인 때에, 상기 제어 모듈이 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(SOC)보다 낮은 동안 상기 재발전 드라이브를 제어하여 상기 제 1 전력 공급원으로부터 상기 EES 시스템 내에 에너지를 저장하는 전력 관리 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급원에 장애가 생기면, 상기 전력 수요가 양수이고 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)보다 높은 때에, 상기 제어 모듈은 상기 EES 시스템을 제어하여 상기 엘리베이터 호이스트 모터를 구동하고, 상기 전력 수요가 음수이고 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 낮은 때에, 상기 제어 모듈은 상기 EES 시스템을 더 제어하여 상기 엘리베이터 호이스트 모터로부터 전력을 저장하는 전력 관리 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 회로는 상기 EES 시스템의 전류, 전압, 및 온도의 함수 중 적어도 하나로의 함수로써 충전 잔량(SOC)을 결정하는 전력 관리 시스템.
  15. 엘리베이터 호이스트 모터(elevator hoist motor), 제 1 전력 공급원, 및 전기 에너지 저장(EES, electric energy storage) 시스템을 포함하는 엘리베이터 시스템 내의 전력 관리 방법에 있어서, 상기 방법은:
    상기 호이스트 모터 전력 수요가 양수인 때에, 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템으로부터 상기 호이스트 모터로 전력을 공급하는 단계 - 상기 제 1 전력 공급원 및 상기 EES 시스템으로부터 공급되는 전력 비율은 상기 호이스트 모터 전력 수요의 크기와 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)의 함수임 - ; 및
    상기 호이스트 모터 전력 수요가 음수인 때에, 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해 발전된 에너지를 상기 제 1 전력 공급원과 상기 EES 시스템간에 분배하는 단계 - 상기 에너지는 상기 호이스트 모터 전력 수요와 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)의 함수의 비율로써 분배됨 - 를 포함하고,
    상기 분배하는 단계는:
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)보다 낮은 경우, 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해 발전된 모든 에너지를 상기 EES 시스템 내에 저장하는 단계; 및
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 높은 경우, 상기 엘리베이터 호이스트 모터에 의해 발전된 모든 에너지를 상기 제 1 전력 공급원에 전달하는 단계를 포함하는 전력 관리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급하는 단계는:
    상기 전력 수요가 최소 임계 전력 수요보다 적거나 같은 경우 전적으로 상기 제 1 전력 공급원으로부터 상기 호이스트 모터에 전력을 공급하는 것을 포함하는 전력 관리 방법.
  17. 삭제
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 호이스트 모터 전력 수요가 영(zero)인 때에 그리고 상기 EES 시스템의 상기 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 낮은 동안에, 상기 제 1 전력 공급원으로부터 상기 EES 시스템으로 에너지를 저장하는 단계를 더 포함하는 전력 관리 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급원에 장애가 발생하면, 상기 방법은:
    상기 전력 수요가 양수이고 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최소 임계 충전 잔량(minimum threshold SOC)보다 높은 때에, 상기 EES 시스템으로 상기 호이스트 모터를 구동하는 단계; 및
    상기 전력 수요가 음수이고 상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)이 최대 임계 충전 잔량(maximum threshold SOC)보다 낮은 때에, 상기 호이스트 모터로부터 상기 EES 시스템으로 전력을 저장하는 단계를 더 포함하는 전력 관리 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 EES 시스템의 충전 잔량(SOC)은 상기 EES 시스템의 전류, 전압, 및 온도 중 적어도 하나의 함수로써 결정되는 전력 관리 방법.
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