TWI241978B - Power source device for an ac elevator - Google Patents

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五、發明說明（1 ) [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種交流昇降機之電源裝置的改良者。 [發明背景] . —II --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一般在昇降機中，如第16圖所示，採用在纏繞捲揚裝 82的繩子83的一端連接機箱8，同時在他端連接平衡 錘81的吊桶構造，調節平衡錘81的重量，俾使以額定裝 載負載的40至50的負載取得平衡。 但’因近年的功率電子元件及控制此元件的技術進 步，如圖示根據反相器3對於捲揚裝置82的感應電動機供 給可變電壓、可變頻率的交流電力而實施速度控制，使昇 降機機箱8昇降的反相器驅動方式實用化。 在反相器驅動方式的昇降機中，以機箱滿載上昇時， 或以機箱淨空下降時，由於具有使位置能量增大的需要， 因此每種增加能量部份，係從電源丨通過變頻器2及反相 器3供給感應電動機。此運轉方式稱為”載荷運轉"。相反 地，以機箱淨空實施上昇時，或以滿載下降時，須使位置 =減少，;咸少的&置能量部份以感應、電動機切換為電氣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 能篁（電力），恢復於反相器3。這種運轉方式稱為，，卸荷運 轉”，而回到反相器3的電力叫做”再生電力”。此再生電力 若未以任何方法處理，則反相器的輸入電壓上昇，而變成 破壞控制元件。 在此’以往已知使用t晶體之可再生t源反相器使再 生電力回到電源側的方法，和藉由電阻將再生電力轉換而 熱放散於空氣中的方法，前者的方法主要採用於高層大樓 1241978 A7 五、發明說明（2 ) 的高速昇降機，後者的方法則採用於中低層大樓的中低速 昇降機。 用於前者的方式之可再生電源變換器，其變換效率 高，且可將功率約設為1等，雖然是非常優良的方式，但 具裝置昂貴的缺點。相對地，雖然後者的方式控制簡單， 且裝置低廉，但是由於使再生電力作為熱放散，因此具有 能量利用效率低的問題。 而且，作為昇降機驅動用電動機的電源裝置，提案有 將蓄電池並聯於一定電壓的直流電源裝置，且藉由再生電 力’於昇降機電動機減速時將蓄電池充電，於昇降機電動 機加速時主要從蓄電池將電流供給電動機的電源裝置（日 本國公開專利公報昭53_4839號）。但，在該電源裝置中， 在用以將電源的交流輪出轉換為直流的整流電路的電壓變 動率特性和蓄電池的電壓變動率特性之間需要特定的對應 關係’由於設計滿足這種對應關係的整流電路和蓄電池係 為因難’因此有不容易實現的問題。 在此’本發明的目的係提供一種能量利用效率高，而 且可容易實現的交流昇降機之電源裝置。 [發明之概述] 有關本發明的交流昇降機，係具備：商用電源；根據 來自商用電源的電力動作而產生交流電力的反相器；以及 藉由該反相器產生的交流電力驅動的電動機。在該交流昇 降機中’電源裝置係具備有可充電的電池；用以使該電池 實施充電和放電的充電/放電電路；以及控制該充電/放電 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 裝

ϋ ϋ ϋ 一一OJI I ϋ I I I 1 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣

1241978 A7 五、發明說明（3 ) --- 電路的動作，且對反相器控制輸入電壓的控制電路，而藉 由來自電動機的再生電力使電池充電，同時將該電池的^ 生電力供給前述反相器。 在此，控制電路係具備有將反相器的輸入電壓控制為 一定的電壓控制機構。充電/放電電路係具備有用以關閉充 電電路的充電控制元件；以及用以關閉放電電路的放電控 制70件，ΛΜ艮據控制電路可控㈣電控制元件及放電控制 元件的導通/戴斷。 控制電路係將充電控制元件和放電控制元件交替地設 定為導通，並使電池交替地實施充電和放電。然後，控制 電路因應電池的充電狀態或昇降機的運轉狀態，藉由使充 電控制元件的導通時間和放電控制元件的導通時間相對地 變化’以決定充電電路的充電和放電電路的放電優劣。 藉此’將反相器的輸入電壓控制為一定，例如於卸荷 運轉時從電動機通過反相器而將所供給的再生電力充電於 電池’於載荷運轉時將電池的產生電力通過反相器供給電 動機。 而且’控制電路係具備限制電池放電的放電限制機 構；以及用以限制電池充電的充電限制機構。在此，控制 電路的充電限制機構，係當電池的充電狀態超過額定容量 80%時’藉由阻止來自該電池的放電，以防止過度充電。 而且’控制電路的放電限制機構，係當電池的充電狀態超 過額定容量30%時，藉由阻止來自該電池的放電，以防止 過度放電。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 零丨裝 .1 ϋ ϋ 1_1 一 口、I in i^i ϋ— ϋ ·ϋ ϋ ϋ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 3 312014 1241978 A7 五、發明說明（4 ) 面 之 注 控制電路的充電限制機構及放電限制機構，係藉由對 反相器的輸入電壓和其電壓指令的偏差加以限制的限制器 電路所構成。然後，當電池的充電狀態超過額定容量 時’限制器電路充電側的限制器數值則設定為零。而且， 當電池的充電狀態低於額定容量30%時，限制器電路放電|| 側的限制器數值則設定為零。 另外，控制電路係具備有用以在規定的條件下阻止電 池放電的放電阻止機構。又，控制電路具備有在規定的條 件下用以阻止電池充電的充電阻止機構。 訂 復且，控制電路係具備有於電池的充電完成時，預設 用以測定電池容量的容量測定機構的機構，或於電池的放 電完成時，重設用以測定電池容量的容量測定機構的機 構。因此，可消除容量測定機構的累積誤差。 % 再且控制電路係具備有在規定的條件下，將來自電 池的放電切換為-定電流控制之同時；將對電池的充電切 換為一定電流控制的機構；以及根據放電時電池的端電壓 和充電時電池的端電壓檢測電池内部電阻的機構。因此， 可從内部電阻的變化進行電池的壽命判斷。 此外，有關本發明的電源裝置，係具備有於反相器的 輸入端和控制電路之間的可開閉控制的輸出接點；比較反 相器的輸入電壓和電池端電壓的比較器；以及當該輸入電 壓超過該端電堡時關閉前述輸出接點的控制機^:因此， 可抑制關閉輸出接點時的衝入電流。 [圖式之簡單說明]

TTT 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)^4規格（210 X 297公釐） 1241978 A7 B7 五、發明說明（5 ) 第1圖係表示有關本發明電源裝置之構成的電路圖。 第2圖係表示交流昇降機的反相器及PWM控制電路 之構成的方塊圖。 第3圖係表示有關本發明電源裝置的控制系之構成的 方塊圖。 第4圖係表示同上的控制系其他結構的方塊圖。 第5圖係三角波及控制信號的波形圖。 第6圖（a)、（b)係增減反相器輸入電壓時的同上的波形 圖。 第7圖係表示以軟體達成容量計之情況的手續之例的 流程圖。 第8圖係表示用以控制充放電的手續之例的流程圖。 第9圖係表示用以控制待機充電的手續之例的流程 圖。 第10圖係表示用以預設（重設）容量計的手續之例的流 程圖。 第11圖係表示由複數的單元構成電池之例的方塊 圖。 第12圖（a)、（b)係表示用以判斷電池壽命的構成之例 的方塊圖。 第13圖係表示用以判斷電池壽命的手續之例的流程 圖。 第14圖係表示用以控制衝入電流之構成方塊圖。 第15圖係表示用以抑制衝入電流之其他構成的方塊 ------------^^裝·--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 312014 1241978

=圖係表示反相器方式的昇降機構成的方塊圖。 圖係表示在昇降機的載荷運轉時 的電力變化曲線圖。 [元件符號說明] 1 商用電源 2'32、34變換器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 91120 23 81 83 C E II、12 L Ra 反相器 控制電路 la 2a、3a 810 緊急用電源供給電路12 限制器電路 否定元件 平衡錘 繩子 電容器 電池 定電流 昇壓線圈 内部電阻

21 33 82 b D1 Ea J Q RT 輸出接點 接點 飛相 電源電路 緊急用接點 30 比較器 35 微電腦 捲揚裝置 反相器輸入端子 二極體 原始電壓 定電流電源 容量計 電流檢測器

Trl、Tr2 電晶體 [實施例的詳細說明] 依據複數的實施例’按照圖式具體地說明有關本^ 交流昇降機的電源裝置如下··此外，對於在複數的實; 中共通的構成要素，在圖式附加相同符號，且省略重; 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 312014 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I — — — — — — — 1241978 A7 五、發明說明（7 明。 第1實施例 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 如第2圖所示，在藉由感應電動機IM驅動的捲揚裝 置82纏繞繩子83，在該繩子83的一端連接有昇降機機箱 8，同時在該繩子83的他端連接有平衡錘81。 從商用電源1供給的交流電力，藉由變頻器2轉換為 直流電力後，被輸入反相器3而轉換為交流電力，並且從 反相器3輸出的交流電力供給感應電動機。 反相器3係藉由第2圖所示的周知pwM控制電路所 控制。亦即，在感應電動機IM，安裝有用以檢測昇降機機 箱8實際速度的脈衝產生器PG，對於昇降機機箱8的速度 才曰令4和脈衝產生器pg的輸出信號被供給於速度調節器 5，而作成速度偏差信號。該速度偏差信號，係供給於可變 頻率電流指令運算電路6，藉此作成的可變頻率電流命令 被輸入正弦波PWM控制電路7，而產生pWM控制信號。 然後，该PWM控制信號供給反相器3，而可實施昇降機機 箱8的速度控制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第1圖所示，在反相器3的輸入端a、b，連接有關 於本發明的電源電路10。該電源電路10具備由如鎳氫電 池的二次電池所成的電池E，同時具備用以控制該電池E 的充電及放電的一對電晶體Trl、Tr2和一對二極體D1、 D2。電池E如第11圖所示將8個單電池B作為一單元， 由因應昇降機容量的複數單元所構成。 如第1圖，電池E連接有用以檢測其充電量的容量計 表紙張兄度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1241978 A7 五、發明說明（8 ) Q，昇壓線圈L，及電流檢測器RT。此外，在以下容量計 Q雖作為連接於電池E的硬體測定器說明，但不在此限， 也可以採用作為如從藉由電流檢測器RT所檢測的電流變 化計算容量的軟體之測定機構。 第7圖係表示藉由軟體實現容量計Q的程序之例。首 先以步驟S-41，從電流檢測器RT輸入電流，在步驟§_42， 對電流施以平均化處理。其次以步驟S-43參照累計電流 值，以步驟S-44判斷累計電流值是否超過〇。在此，若判 斷為不是時轉移到步驟S-45,且判斷累計電流值是否低於 0。在此’若判斷為是時則轉移於步驟S_46，並實施放電 里的计算。一方面，以步驟s-44判斷為是時則轉移至步騍 S-47，並實施充電量的計算。接著在步驟s_48 ;從放電量 或充電量的計算結果，計算容量百分比，以步驟s_49將算 出的容量輸出於容量記憶體。 而且，如第1圖所示在電池E，連接有當停電等的緊 急事態發生時用以將電池E的電力作為控制用的電源供給 的緊急用電源供給電路11，或在電源電路1〇發生故障時 應打開的緊急用接點12。 上述電流檢測器RT及容量計Q的輸出信號，係供給 由微電腦構成的控制電路9，因應此電路作成的控制信號 供給一對電晶體Trl、Tr2，如後述以定電壓控制反相器3 的輸入電壓Vab。第3圖係表示藉由電源電路1〇及控制電 路9實現的控制系之構成。如圖示，對於規定的電壓指令， 負回授反相器3的輸入電壓Vab，其偏差信號e通過傳輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） c請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} ，·裝 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 1241978 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 函數G1及限制器電路2〇，產生電流指令丨。相對於該電流 指令1，再負回授來自電流檢測器RT的電流值，其偏差信 號經過傳輸函數G2而輸入比較器21。 在比較器21’藉由比較來自三角波產生器22的三角 波α和傳輸函數g2的輸出信號，作成對於一對電晶體 Trl、Tr2的控制信號C。在此，於第2的電晶體Tr2的前 段連接有否定元件23，藉此，使兩電晶體Trl、Tr2的on 期間互相錯開。 例如商用電源1的電壓200V時，可從變頻器獲得的 電壓雖然通常達到280 V程度，但如果在這裡將第3圖所 示的電壓指令設定為350V，則電源電路1〇的控制系即實 施電壓控制，以使反相器3的輸入電壓Vab維持於35〇V。 亦即’輸入電壓Vab為350V時，偏差信號e則為零， 且從限制器電路20輸出的電流指令亦變成零，從比較器 21輸出的控制信號C，係如第5圖所示on期間和截斷期 間變成相同的脈衝波形。結果兩電晶體Trl、Tr2，交替地 重複僅相同時間變成導通的動作，藉此，電池Ε於各相同 時間交替地重複充電和放電，以將反相器3的輸入電壓Vab 維持於350V。 當輸入電壓Vab變成低於350V時，從比較器21輸出 的控制信號C如第6圖（a)所示，其導通期間短，而截斷期 間變成長脈衝波形。結果縮短第1電晶體Trl的導通期間， 同時延長第2電晶體Tr2的導通期間，藉此，電池E的放 電變成較充電優勢，而輸入電壓Vab則上昇至350V。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ½裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 312014 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1241978 A7

五、發明說明（1〇 ) 相對地，輸入電壓Vab變成高於350V時，從比較器 21輸出的控制信號C如第6圖（b)所示，ON期間變長，而 裁斷期間變成短脈衝波形。結果，縮短第2電晶體Tr2的 導通期間，同時第1電晶體Trl的導通期間變長，藉此， 電池E的充電變成較放電優勢，而輸入電壓vab則下降至 350V。 此外，在第1圖中，電池E放電時的一般途徑，係從 電池E經過線圈L、電流檢測器RT及第2電晶體Tr2，而 回到電池E的途徑，充電電池e時的一般途徑，係從反相 器輸入端子a，經過緊急用接點12、第i電晶體Trl、電 流檢測器RT、線圈L及電池E，而回到反相器輸入端子b 的途徑。然後，在各電晶體Trl、Tr2截斷時，透過二極體 D2或D1，透過線圈l之電池E的充電電流或放電電流瞬 間流動。 在此’藉由容量計Q檢測的電池E的充電狀態如在額 定容量的30%以下時，將第3圖所示限制器電路2〇放電 側的限制器數值設定為零，僅使實施充電，而且電池E的 充電狀態如在額定容量的80%以上時，則將限制器電路20 充電側的限制器數值設定為零，以使僅實施放電，即可防 止過充電或完全放電，藉此並可延長電池的壽命。 如第4圖所示，對於在充電側和放電側分別具有限制 器數值（>零）的限制器電路20，使放電側的限制器數值零 的限制器電路2 0 ’，和充電側的限制器數值零的限制器電 路20”並聯，分別在這些限制器電路20、20’、20"的後段， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1241978 五、發明說明（11 連接充放電允許開關S2，放電禁止開關s 1，及充電禁止 開關S3 ’藉由第8圖所示的順續導通/截斷控制這些開關。 亦即’在步驟S-1，判斷容量是否低於80%，在此若 判斷為是時’則以步驟S-2將充電禁止開關S3設定為導 通。其次’在步驟s_3，判斷容量是否低於30%，在此若 判斷為不是時’則以步驟S-4將放電禁止開關S1設定為截 斷’以步驟S-5將充放電允許開關S2設定為導通。因此， 可同時進行充電和放電。一方面，以步驟s_3判斷為是時， 則以步驟S-6將放電禁止開關S1設定為導通，及步驟s_: 將充放電允許開關S2則設定為截斷。藉此，僅可實施充 電。而且，以步驟S_i判斷為不是時，轉移於步驟s_8, 且將充電禁止開關S3設定為導通以後，以步驟s_9將放電 禁止開關si設定為截斷，以步驟s-1〇將充放電允許開關 S2設定為截斷。因此，僅可實施放電。 又，停止昇降機時，依商用電源充電電池，若將電池 的充電狀態維持於如額定容量的6〇%程度，無論將電池的 充電狀態設定為最佳的狀態，亦即，接下來的昇降機的運 轉為再生運轉、驅動運轉任何一種仍可無妨礙地維持可實 施電池的充電、放電的狀態。如果在容量超過6〇%的狀態 下，只要從緊急用電源供給電路丨丨將電池的電力供給控制 電路9即可。 如第4圖所示，在限制器電路2〇的輪出端，連接依待 機充電指令轉換的待機充電禁止開關S4，藉由將該開關以 第9圖的順續轉換，選擇限制器電路2〇的輸出信號和待機 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公ΪΓ lt _ 11 3Ϊ20ΪΓ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁}

，t--------訂·--------I Ϊ241978 A7 五、發明說明（Π 充電電流指令中任一種。 、亦即，在步驟H丨判斷昇降機是否運轉中，且在此判 斷為不是時再以步驟s_12判斷容量是否低於6〇%。在此判 斷為是時轉移於步驟s_13’將待機充電禁止開關S4轉換 為SET側，而選擇待機充電電流指令。一方面，以步驟 判斷為是，或以步驟s]2判斷為不是時，轉移至步 驟S 14，將待機充電禁止開關S4轉換為重設侧，並選擇 限制器20的輸出。藉此’在停止昇降機時，變成充電以便 電池成為額定容量的60%程度。 而且，如第1圖所示，若相對於上述反相器3，並聯 用以控制其他昇降機的反相器3，，即可在一方的昇降機的 力行運轉和他方的昇降機的再生運轉之間更換電力，因此 可節省能量。 此外，因任何原因而使反相器3的輸入電壓Vab過高 時’將介於反相器3兩輸入端a、b間的電晶體Tr3設定為 導通，而藉由電阻R可消耗再生電力。 在上述電源裝置中，第3圖所示的限制器電路2〇的限 制器數值的操作，不僅是前述電池Ε的充電狀態，亦可視 昇降機的運轉狀態使其變化。 又，電池Ε的適當充電量，原則上雖設定為額定容量 的60%，但因應平日或假曰，或時間帶，也可變更電池£ 的適當充電量。例如在辦公大樓中，預料上班時等的力行 運轉之連續狀況下’設定略多的電池£的適當充電量，作 為輔助電源優先㈣m’預料如午餐時再生運轉連 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐了 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) · I I I I I I I ^ «— — — — — — I— · 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 1241978 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（l3 績時，抑制略低的電池E充電量使再生動作優先。 口而且，儘管在連續再生運轉時，藉由將放電側的限制 器的限制值，預先設定電池E的充電量為無太大改變之 值，例如可供給電動機額定電力3〇%程度電力的數值，儘 管在昇降機額定裝載時的運轉十，仍可以殘留的7〇%解決 應從商用電源供給的電力，藉此可大幅減少電源設備容 量° 復且，昇降機停止中係可採用僅實施充電等種種的控 制。 在上述電源裝置中，縱然在昇降機的運轉中發生停 電仍藉由來自電池的電源供給構成以避免電動機1]^[的 剎車力降低，於停電發生時可使安全地停止於最近的樓 層。 此外’在上述實施例’本發明雖實施於吊桶構造的昇 降機，但亦不限於此，例如可在平衡錘裝載電池，而將此 平衡錘侧的繩輪實施於以直接驅動方式驅動的昇降機。 根據本發明，僅在習用的昇降機上重新追加裝設上述 之電源裝置，則即使相對於大量負載變化，仍如第17圖所 示，透過昇降機一般的運轉可適當回收再生電力，同時可 補充驅動電力。因此，不需預先具備大的電源設備，而可 將電源設備抑制為最小限度。 而且，因再生電力的回收而可謀求能量的有效利用， 並提高效率。例如，試算額定裝載量000kg，運轉速度 6〇mm/min之昇降機的省電力量，則一年可減少約 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂-------- 本紙張尺度義中國國家標?^)A4規格（210 x 297公髮） 13 312014 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 1241978 A7 _________B7 _ 五、發明說明（Μ ) lOOOkwh’此值約相當於該昇降機消耗的總電力量的 20% 〇 並且，使用不含有有害物質作為電池，現在由於使用 最適當的鎳氫電池，因此不會引起環境問題。 第_ 2實施例 本實施例係以具備和第！實施例相同的構成作為基本 構成，同時在規定的條件下根據強行將電池維持為充電或 放電的狀態，而具備有重設或預設容量計的構成。 亦即，在第4圖所示的控制系統中，透過將充電禁止 開關S3設定為截斷的狀態，有按照規定時間，例如每隔 一小時，將充放電允許開關S2設定為導通，將放電禁止 開關S1設定為截斷的狀態，切換成將充放電允許開關S2 汉疋為截斷，將放電禁止開關S1設定為導通的狀態，且 將放電侧的限制器值設定為零，而使電池E維持於充電狀 態（充電方式）。此外，亦可在昇降機停止運轉時設定充電 方式。 結果，等電池E的端電壓達到最高為止，例如達到電 池内部開始產生氣體的電壓為止，即可徹底進行電池E的 充電。此時’將容量計q預設為1〇〇%。藉此，可消除容 量計的累積誤差。 而且’根據電池的放電方式亦可重設容量計。此時， 在第4圖所示的控制系統中，以將放電禁止開關S1設定 為截斷的狀態，按照規定時間，例如每隔一小時，將充放 電允許開關S2設定為導通，將充電禁止開關S3設定為截 ^-t--------tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用 (210 x 297 ) 14 312014 1241978 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（15 ) 斷的狀態，切換為將充放電允許開關S2設定為截斷，將 充電禁止開關S3设疋為導通的狀態，藉由將充電側的限 制器值設定為零’將電池E維持於放電狀態（放電方式）。 結果，當電池E的端電壓達到最低，例如約達到電池 的額定電壓約1/3以下，則可充份地進行電池e的放電。 此時，將容量計Q重設為0%。藉此，可消除容量計的累 積誤差。 第10圖係表示藉由維持電池的充電而進行容量計預 t»又時的程序之例。首先藉由步驟§_21輸入單元電壓，判斷 在步驟S-22中’單元電壓的最大值max和最小值min之 差是否超過基準電壓1，在此若判斷為是時，則轉移至步 驟S-23，再設定重設充電標誌。因此，可開始電池的充電。 接著以步驟S-24判斷複數單元電壓的總和是否超過基準 電壓2。在此，藉由電池完全充電，當判斷為是時，則轉 移至步驟S-25，使重設充電標誌重設。據此結束電池的充 電。然後，在步驟S-26，在容量計的容量記憶體容納 ” 100%’’，且進行容量計的預設。 根據上述實施例，由於可依據容量計的測定結果一面 進行昇降機的一般運轉且適當吸收再生電力，同時補充驅 動電力，並適當修正容量計的誤差，因此可順利地發揮本 發明電源裝置的功效。 名3實施例 本發明以具備和第1實施例相同的構成作為基本構 成，同時藉由以規定的條件強行將電池維持於充電或放電 (cns)A4 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ -1 .^1 -ϋ 1 a^i n ϋ 一OJ MM Μ·· MM ΜΗ·祖 % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1241978 A7

五、發明說明（16 ) 的狀態’而具備使構成電池的各單電池充電量的不均消除 的構成。 在本實施例中’如第11圖所示，分別以由8個單電池 B構成的複數單元構成電池E，係具備用以檢測各單元端 電壓VI至Vn的絕緣放大器31至3ln;將各絕緣放大器 的輸出信號轉換為數位信號的A/D變換器32 ;依據從A/D 變換器32所獲得的電壓值VI至Vn將第4圖所示之各開 關S1至S3予以導通/截斷控制的微電腦33。微電腦33係 監視電壓值VI至Vn，當這些電壓值（如9·6ν程度）產生超 過臨界值的不均（如0.4V程度）時，將第4圖所示的充放電 允許開關S2為導通、放電禁止開關si及充電禁止開關S3 為戴斷之狀態，切換為充放電允許開關S2為截斷、放電 $止開關S1為導通、充電禁止開關S3為截斷的狀態。據 此，可設定僅進行充電的充電方式。 結果’構成電池E的所有單電池，當其個別的端電壓 達到最高時，可徹底充電，且可消除各單電池充電量的不 均。此時，如果和第2實施例同樣進行容量計Q的預設， 即亦可消除容量計Q的累積誤差。 此外，在電壓值VI至Vn產生不均時，藉由將充放電 允許開放開關S2及放電禁止開關S1切換為截斷，充電禁 止開關S3切換為導通的狀態，再設定放電方式，在各單 電池或各單元的端電壓變成最低時，例如單電池的額定電 壓約達到1/3以下，繼續昇降機的運轉，且完全進行各單 電池的放電，亦可使各單電池充電量的不均消除。此時， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ immm i_i ·_Β-1 n ϋ ·ϋ 一OJ藝 I mm aaiw am · p 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） T6 312014 1241978 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（17 ) 如果和第2實施例同樣進行容量計Q的重設，即可使容量 計Q的累積誤差消除。 根據本實施例，在邊實施昇降機的一般的運轉邊適當 吸收再生電力，同時補充驅動電力，在構成電池的各單電 池或各單元的充電量產生不均時，可聚集適當的充電量， 藉此可充分發揮本發明電源裝置之任何功效。而且，亦可 使容量計的累積誤差消除。 第4實施例 本實施例係以具備和第1實施例相同的構成作為基本 的構成，同時具備依據電池的内部電阻增大而用以判斷電 池壽命的構成。 在本實施例中，如第12圖（a)、（b)所示，電池E的端 電壓（Vs或Vb)經過A/D變換器34而輸入微電腦35，藉由 微電腦作成壽命判斷信號，並供給昇降機控制電路。此外， 在該圖t，Ea係電池E的原始電$，Ra係電池E的内部 電阻，J係使定電流Π、12流動的定電流電源，其中，電 流II和12為大小相同但流動的方向相反的電流。 而且’如第4圖所示，在限制器電路2〇的輸出端，連 接有在-般運轉時和判斷電池的壽命時應該切換的待機充 電禁止開關S4’藉由該開關的切換，於一般運轉時可選擇 限制器電路20的輸出信號，於判斷電池£的壽命時，可

選擇用以使定電流流動於電池E t的待機充電電流指令I*。 從第12圖（a)、（b)可導出 數式1和數式2，藉由 數式1減去數式2，可獲得數式3。 木紙張尺度中關家標準（CNS)A伐格⑵〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------· 屋 17 312014 1241978 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 Α7 Β7 五、發明說明（I8 ) (數式1)

Va^Ea+11 x Ra (數式2)

Vb=Ea-I2xRa (數式3)

Ra=(Va_Vb)/2I* 因此，藉由測定電池E充電時的端電壓Va和放電時 的端電壓Vb，可求出電池E的内部電阻Ra。然後’藉这 比較初期狀態的内部電阻和現在的内部電阻，可掌握電9 E的劣化狀況。如果電池E的劣化顯著時，亦即電池E 6 内部電阻超過規定值時，即更換新電池。 第13圖係表示用以判斷電池壽命的程序之例。首先： 在步驟S-31，將待機充電禁止開關S4轉換為設定側，在 步驟S-32，根據待機充電電流指令使電池充電，繼而在子 驟S-33測定電池電壓Va。其次在步驟㈣根據待機充^ 電流指令使電池放電，接著在步驟s_35測定電池電壓”, 之後’在步驟S-36,根據前述數式3算出内部電阻Ra〇 後，以步驟S-37判斷内部電阻Ra是否高於規* 若判斷為是時，以步驟8_38發出警告。最後在：二: 將待機充電禁止開關S4切換為重設 _ 壽命的程序。 吨〜束判斷電池 根據上述程序，藉由因應警告顯示更換 維持高能量效率。 、电池，可經1 電池E如第u圖所示，串聯分別由 ________ 岡早電池B所

本紙張尺ϋ中國國家蘇7^4規格(210 X 312014 2清先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁}

1241978 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（19 ) 成的複數單元時，只要檢查每單元的端電壓即可，因此， 可使壽命判斷的精度提高。 此外，上述壽命判斷，最好解除如第3實施例消除各 單電池的充電量的不均以後實施。 第5實施例 本實施例係以具備和第1實施例相同的構成作為基本 的構成’同時具備以簡單的電路以抑制衝入電流的構成。 在本實施例中，如第14圖所示藉由關閉連接於商用電 源1之輸出端的接點3a，從變換器2對反相器3供給電力， 同時通過電阻Rb充電電容器C。然後，當電容器C的兩 端電壓達到規定的電壓時，即開關第2接觸器的接點2a 使電阻Rb短路，而完成昇降機的運轉準備。 在反相器3的輸出端a和電源電路10之間，介存有當 電容器C的兩端電壓vab低於電池E的電壓時應關閉的輸 出接點la。而且，反相器3的輸出端a的電壓Vab，和電 池E的端子d的電壓vdb，係輸入於比較器30，當Vab g Vdb時’輸出高的信號，其中，根據該信號而使電源裝置 1 〇的輸出接點1 a閉路。 如此，因當反相器3的輸入電壓Vab高於電池E的電 壓Vdb時關閉輸出接點所以從電池E通過二極體D1 而可抑制使電容器C充電的衝入電流。因此，沒有二極體 D1被大衝入電流破壞之虞。 此外，如第1 5圖所示，對輸出接點1 a並聯電阻Ra， 通過電阻Ra預先將電容器C充電以後，藉由關閉輸出接 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I - -裝

ϋ 一备、 I ϋ ·ϋ an ·ϋ ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐 J12U14 1241978 A7 ____B7 五、發明說明（20 ) 點1 a，也可抑制衝入電流。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 11111111 % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 20 312014

Claims (1)

1. 崗1978 更/正袖无 tffl 第89124232號專利申請案 Z 申請專利範圍修正本 1·=交流昇降機之電源裝置，係具備:(二：29曰) 自商用電源的電力㈣# l错來 及ii 4 =丄 王又抓电力的反相哭· v 及错该反相器所產生的 。。’以 徵為且備·可力而驅動的電動機，其特 v、有·可充電放電的. 和放電的充電/放電電路 〃包池貫施充電 路的動作，以错由控制該充電/放電電 電麼相當之值的:=用電源之全波整流電壓之-定 輪入電覆的控制值’來控制反相器之 決定該充帝，、 ，έ玄控制電路係藉由相對地 Μ來自電動機的再生電力<… “之良胍，而 產生的電力# & 力使该笔池充電，同時將該電池 9 , 书力供給至前述反相器。 …如申請專利範圍 中，電、.也 ' 父流昇降機之電源裝置，其 者。“以複數單電池為-單位之複數單位組成 如申凊專利範圍 中，單電 鋅；交流昇降機之電源裳置’其 4.如申請專利範圍第:所構成。 中，充電/放電電路且;之父流昇降機之電源裝置’其 制元件；为 /、 ·用以開閉充電電路的充電控 由控制電路控勺開：放電電路的放電控制元件，而町藉 戴斷。 充宅彳工制元件及放電控制元件的導通/ 3120H 1241978 5. 如申請專利範圍第4項之交流昇降機之電源裝置，其 中，控制電路係將充電控制元件和放電控制元件交替地 設定為導通，使電池交替地進行充電和放電。 6. 如申請專利範圍第5項之交流昇降機之電源裝置，其 中，控制電路係藉由使充電控制元件的導通時間和放電 控制元件的導通時間相對地變化，以決定充電電路的充 電和放電電路的放電優劣。 7. 如申請專利範圍第6項之交流昇降機之電源裝置，其 中，控制電路係因應電池的充電狀態，而決定充電和放 電的優劣。 8_如申請專利範圍第6項之交流昇降機之電源裝置，其 中，控制電路係因應昇降機的運轉狀態，而決定充電和 放電的優劣。 9.如申請專利範圍第1至8項中任一項之交流昇降機之電 源裝置，其中，控制電路係具備用以將電池的充電量維 持於適量的充電量控制機構。 1 0.如申請專利範圍第9項之交流昇降機之電源裝置，其 中，電池的充電量的適量，係為電池額定容量60%程 度。 1 1.如申請專利範圍第9項之交流昇降機之電源裝置，其 中，電池的充電量的適量，係為提供電動機的額定電力 的3 0%程度所獲得之電力量。 12.如申請專利範圍第7項或第8項之交流昇降機之電源裝 置，其中，控制電路係具備用以限制電池放電的放電限 312014 1241978 制機福· ，以及用以限制電池充電的充#卩p 13·如申請專刺r网# >、 兄兒限制機構。 中，押制干"弟12項之父流昇降機之電源裝置，i 卫制笔路的充電限制機構，係在 ，、 於額定容I “。/,士 兒池的充電狀態高 里80 /〇日守，藉由阻止對該電 度充電。 兔池充兒，以防止過 申叫專利範圍第丨2項之交流昇 中，> 生丨& 紙I书源裝置，复 二制笔路的放電限制機構，係在 ，、 於額定容旦。rw * 包池的充電狀態低 疋今里J〇%時，藉由阻止來自該電池的放带，、-止過度放電。 甩以防 15:申請專利範圍第12項之交流昇降機之 中/控制電路的放電限制機構，係在昇降機的運”： 时，用KB 1 〜和1了止 用以阻止來自電池的放電。 16=申請專利範圍第12項之交流昇降機之電源 ’控制電路的充電限制機構及放電 其 由對反相器的輸入電麼和其電塵指令的偏上：係以藉 的限制電路所構成。 _ 0偏差知加限制 1 7.如申凊專利範圍第16 亡曰 中，限制器電路俨木+ 、 幵牛.’之书源裝置，其 宅路係當電池的充電狀 時，將充電側的限制器數值設定為愛。貝“董_ 】=申請專利範圍第16項之交流昇 中，限制器電路係當電池的充電狀“原定^，其 時，將放電側數值設定為零。 、t今ΐ 3〇% 19.如申請專利範圍第]6 丄^ 中，限制器雷路传在昇：广降機之電源裝置，其 路…降機運轉停止時’將放電 3】2〇】4 Ϊ241978 制咨數值設定為零。 2〇·如申請專利範圍第！至8項中任 源裳置，其中，控制電路係具備用以？昇降機之電 止電池放電的放電阻止機構。 見定的條件下阻 I如申請專利範圍第…項中任 源裝置，其中，控制電路係具備有用、乂 4昇降機之電 阻止電池充電的充電阻止機構。以在規定的條件下 2 ·如申請專利範圍第2 〇 ^、六曰 其 中，設定有一定的0士 ^降機之電源裝置 23 a - 、守間間隔作為前述規定的_ & 23·如申請專利 疋的條件。 其 中，設定有邦 項之交流昇降機之電源敦置 24.士…直疋的期間作為前述規定的條件。 申專利範g繁 中，設定有特定的 交流昇降機之電源裝置… 條件。.^日期或特定的時間帶作為前述規定 25·Γ請專利範圍第2。項之交流昇降機之電、、… 中，設定有昇卩夂地 兔原裝置， 26·如申請專利範^广㈣止作為前述規定的條件。 中，設定有」：2〗項之交流昇降機之電源裝置， α如申請專利時間間隔作為前述規定的條件。 中，設定有規21項之交流昇降機之電源袭置， 28•如申請專利r::期間作為前述規定的條件。 中，設定有特定：21項之交流昇降機之電源裝置， 條件。 日期或特定的時間帶作為前述規定 29·如申請專利範 圍乐2]項之交流昇降機之電源裝置， 312014 4 ^41978 3〇·如申請專利範圍第2 7停止作為前述規定的條件。 中，控制電路具備員之乂流昇降機之電源裴置，其 構，於各單電池或各。用以阻止電池放電之放電阻止機 是時，令該放電m 々充屯里產生超過臨界值的偏 31, Λ 电阻止機構動作。 •如申請專利範圍第2六、“ 中’控制電路具備有用'父’"降機之電源裳置，其 構，於各單電池或夂印_ 包池充兒之充電阻止機 差時，令节#/ σ早兀之充電量產生超過臨界值的偏 39“，亥充電阻止機構動作。 的偏 • σ申睛專利範圍 ^ 中，押制+ 員之交流昇降機之電源裝置，I ^制-电路係具備有於^ ^置其 -电池容量的容量 电$將用以測定 33·如申請專利 广機構^于預設的機構。 4圍罘2 I項之交流昇降 中，控制電路具傷有電池 源裝置，其 容量的衮旦，、日丨A 包守’將用以測定電渺 .4 里"彳疋機構施行重設的機構。 ' 如申請專利銥閉Μ 4圍罘1至8項中任一項之六、丄曰 源裝置，复由 - 、乂成幵降機之電 中，控制電路係具備有··在蓣$ Μ ^ 將來自雷汕+ 見疋的條件下， u的放電切換為―定電流控制， 池的充雷+ # 万面將對雷 +、 換為—定電流控制的機構；以及柄妙 而电屋和充電時電池的端電堡以电卞 電阻的樯播 二… 知而兒池内部 賊構，而從内部電阻的變化 35·如申請裊y ㈤ 電池的壽命。 甲-專利範圍g !至S項中任„項之六、“ 源裝置，俜且偌亡 / 又，爪幵降機之電 間的可閔 Λ ^和控制電路之 開閉控制的輸出H tb較 硌之 仙态輪入電壓和電 3120)4 5 1241978 池端電壓的比較器；以及當該輸入電壓高於該端電壓時 關閉前述輸出接點的控制機構。 312014