CN103299005A - 电动式工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够防止蓄电池装置的蓄电剩余量用尽而使充电变得困难的电动式工程机械。本发明的电动式工程机械具有：电动马达(31)；通过电动马达(31)驱动的液压泵(33)；通过来自液压泵(33)的液压油而驱动的液压执行机构(13A、13B、19～21)等；和作为电动马达(31)的电力源的蓄电池装置(7)，其中，蓄电池装置(7)具有分别由多个蓄电池(55)构成的蓄电池系统(56A、56B)。切换开关(28)能够选择蓄电池系统(56A、56B)之中的任意一个，转换装置(32)的运算控制部(53)经由蓄电池控制器(54A、54B)控制连接切换用开闭器(58A、58B)，并切换蓄电池系统(56A、56B)的连接状态，使得从由切换开关(28)所选择的蓄电池系统(56A或者56B)向电动马达(31)供给电力。

Description

电动式工程机械
技术领域
本发明涉及电动式液压挖掘机等的电动式工程机械，尤其涉及搭载了电动马达的电力源、即蓄电池的电动式工程机械。
背景技术
作为一种电动式工程机械的电动式液压挖掘机，例如具有：由电动马达驱动的液压泵；多个液压执行机构(详细为，动臂用液压缸、斗杆用液压缸、以及铲斗用液压缸等)；分别指示多个液压执行机构的动作的多个操作机构；和多个方向切换阀，根据这些多个操作机构的操作来分别控制从液压泵向多个液压执行机构的液压油的流动。
在该电动式液压挖掘机中，公知有搭载了作为电动马达的电力源的蓄电池的挖掘机。蓄电池以铅、锂离子、镍氢等为材料，具有被称为1个单元的最小单位构成，市场销售级别的最终形态是将多个单元作为1包的称为1个模块的形式。而且，例如在专利文献1所记载的电动式液压挖掘机中，搭载着由多个模块(即，多个蓄电池)构成的蓄电池装置。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2008-44408号公报
但是，在上述以往技术中存在以下的课题。虽然在上述专利文献1中没有明确地记载，但是上述蓄电池装置使所有的蓄电池串联连接，通过来自所有蓄电池的电力供给而驱动电动马达。即，同时使用所有的蓄电池。在这里，例如在施工现场等正在工作的电动式液压挖掘机，在蓄电池装置的蓄电剩余量降低而欲使蓄电池装置充电的情况下，需要行驶至充电场所，或者为了向充电设施搬运而行驶至搬运车辆的载物台上。而且，当驾驶员没有察觉而导致所有蓄电池的蓄电剩余量用尽时，由于电动式液压挖掘机停止而无法行驶，所以充电会变得困难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够防止所有蓄电池的蓄电剩余量用尽而使充电变得困难的电动式工程机械。
(1)为达成上述目的，本发明提供一种电动式工程机械，其具有：电动马达；通过所述电动马达驱动的液压泵；通过从所述液压泵排出的液压油驱动的多个液压执行机构；和作为所述电动马达的电力源的蓄电池装置，其中，所述蓄电池装置具有多个由串联连接的多个蓄电池构成的蓄电池系统，所述多个蓄电池系统互相并联连接，所述电动式工程机械具有连接切换控制机构，所述连接切换控制机构能够选择所述多个蓄电池系统之中的任意一个的蓄电池系统，并切换所述多个蓄电池系统的连接状态，使得从所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达供给电力。
这样，在本发明中，蓄电池装置具有多个蓄电池系统，通过来自其中任意一个蓄电池系统的电力供给而驱动电动马达。即，一次只使用一个蓄电池系统。由此，即使驾驶员没有发觉而导致正在向电动马达供给电力的蓄电池系统的蓄电剩余量用尽，而电动式工程机械停止，也能够通过连接切换控制机构进行切换，使得从其他的蓄电池系统向电动马达进行电力供给，由此，能够使电动式工程机械工作。因此，由于电动式工程机械能够行驶，所以能够防止充电变得困难。
(2)在上述(1)中，优选为，所述电动式工程机械具有通过手动操作来选择所述多个蓄电池系统之中的任意一个蓄电池系统的手动选择机构，所述连接切换控制机构切换所述多个蓄电池系统的连接状态，使得从通过所述手动选择机构所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达供给电力。
由此，在正在向电动马达供给电力的蓄电池系统的蓄电剩余量用尽的情况下，由于直到驾驶员对手动选择机构进行手动操作为止，电动式工程机械会停止，所以能够确实地使驾驶员注意到蓄电池系统的蓄电剩余量已用尽。
(3)在上述(1)中，优选为，所述电动式工程机械具有：分别取得所述多个蓄电池系统的蓄电剩余量的蓄电池剩余量取得机构；在向所述电动马达供给电力的所述蓄电池系统的蓄电剩余量用尽时，使所述电动马达停止的马达停止控制机构；和自动选择机构，在通过所述马达停止控制机构使所述电动马达停止后，并在经过了预先设定的规定时间时，自动选择与蓄电剩余量用尽的所述蓄电池系统不同的蓄电池系统，所述连接切换控制机构切换所述多个蓄电池系统的连接状态，使得从通过所述自动选择机构所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达供给电力。
由此，在正在向电动马达供给电力的蓄电池系统的蓄电剩余量用尽的情况下，由于电动式工程机械会停止规定时间，所以能够使驾驶员确实注意到蓄电池系统的蓄电剩余量已用尽。
(4)在上述(1)～(3)的任一项中，优选为，所述电动式工程机械具有显示机构，显示向所述电动马达供给电力的所述蓄电池系统。
发明的效果
根据本发明，能够防止因所有的蓄电池的蓄电剩余量用尽而使充电变得困难。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的电动式液压挖掘机的整体构造的侧视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的电动式液压挖掘机的整体构造的俯视图。
图3是表示本发明的一个实施方式的液压驱动装置的构成的液压回路图。
图4是与关联设备一同表示本发明的一个实施方式的转换装置的构成的框图。
图5是与关联设备一同表示本发明的一个实施方式的蓄电池装置的构成的框图。
图6是表示本发明的一个实施方式的蓄电池充电控制的处理内容的流程图。
图7是表示本发明的一个实施方式的马达驱动控制的处理内容的流程图。
图8是表示本发明的一个变形例的马达驱动控制的处理内容的流程图。
图9是与关联设备一同表示本发明的一个变形例的转换装置的构成的框图。
具体实施方式
以下，作为本发明的适用对象而以电动式液压挖掘机为例，参照附图说明本发明的一个实施方式。
图1是表示本实施方式的电动式液压挖掘机的整体构造的侧视图，图2是其俯视图。此外，以下，将驾驶员在电动式液压挖掘机处于图1所示的状态下落座于驾驶座上的情况下的驾驶员的前侧(图1中右侧)、后侧(图1中左侧)、左侧(图1中朝向纸面里侧)、右侧(图1中朝向纸面的近前侧)，简单地称为前侧、后侧、左侧、右侧。
在这些图1以及图2中，电动式液压挖掘机(在本实施方式中，是运行重量不足6吨的迷你挖掘机)，具有：履带式的下部行驶体1；能够旋转地设在该下部行驶体1上的上部旋转体2；成为该上部旋转体2的基础下部构造的旋转构架3；以能够向左右方向转动的方式设在该旋转构架3的前侧的摆动柱4；以能够向上下方向转动(能够俯仰)的方式连结在该摆动柱4上的多关节型的作业机5；设在旋转构架3上的舱室式的驾驶室6；和设在旋转构架3的后侧且收纳蓄电池装置7(参照后述的图3～图5)的蓄电池装置搭载部8。
下部行驶体1具有：从上方观察呈大致H字形状的转向架构架9；能够旋转地支承在该转向架构架9的左右两侧的后端附近的左右的驱动轮10、10；能够旋转地支承在转向架构架9的左右两侧的前端附近的左右的从动轮(空转轮)11、11；和缠绕在左右各自的驱动轮10与从动轮11上的左右的履带(crawler)12、12。而且，通过左行驶用液压马达13A(参照后述的图3)的驱动而使左驱动轮10(即，左履带12)旋转，通过右行驶用液压马达13B的驱动而使右驱动轮10(即，右履带12)旋转。
在转向架构架9的前侧以能够上下动的方式设有铲土用的铲板14，该铲板14通过铲板用液压缸(未图示)的伸缩驱动而上下动。
在转向架构架9的中央部设置有旋转轮15，经由该旋转轮15以能够旋转的方式设有旋转构架3，旋转构架3(即，上部旋转体2)通过旋转用液压马达(未图示)的驱动而旋转。
摆动柱4以能够向左右方向旋转的方式设在旋转构架3的前侧，通过摆动用液压缸(未图示)的伸缩驱动而向左右方向转动。由此，作业机5能够向左右摆动。
作业机5具有：以能够向上下方向转动的方式连结在摆动柱4上的动臂16；以能够向上下方向转动的方式安装在该动臂16上的斗杆17；和以能够向上下方向转动的方式安装在该斗杆17上的铲斗18。动臂16、斗杆17、以及铲斗18通过动臂用液压缸19、斗杆用液压缸20、以及铲斗用液压缸21而向上下方向转动。此外，铲斗18例如能够与组装有选装用液压执行机构的附属装置(未图示)更换。
在驾驶室6中设有供驾驶员落座的驾驶席(座位)22。在驾驶席22的前方设有左右的行驶用操作杆23A、23B(但是，在后述的图3中只表示23A)，该左右的行驶用操作杆23A、23B能够由手或者脚操作，且通过向前后方向操作而分别对左右的行驶用液压马达13A、13B(即，左右的履带12、12)的动作进行指示。在左行驶用操作杆23A的更左侧的脚底部分上，设有通过向左右方向操作而对选装用液压执行机构(即，附属装置)的动作进行指示的选装用操作踏板(未图示)。在右行驶用操作杆23B的更右侧的脚底部分上，设有通过向左右方向操作而对摆动用液压缸(即，摆动柱4)的动作进行指示的摆动用操作踏板(未图示)。
在驾驶席22的左侧设有十字操作式的斗杆、旋转用操作杆24A(未图示)，该斗杆、旋转用操作杆24A通过向前后方向操作而对斗杆用液压缸20(即，斗杆17)的动作进行指示，并通过向左右方向操作而对旋转用液压马达(即，上部旋转体2)的动作进行指示。在驾驶席22的右侧设有十字操作式的动臂、铲斗用操作杆24B，该动臂、铲斗用操作杆24B通过向前后方向操作而对动臂用液压缸19(即，动臂16)的动作进行指示，并通过向左右方向操作而对铲斗用液压缸21(即，铲斗18)的动作进行指示。而且，在驾驶席22的右侧设有通过向前后方向操作而对铲板用液压缸(即，铲板14)的动作进行指示的铲板用操作杆(未图示)。
而且，在驾驶席22的左侧(换言之，驾驶室6的乘降口)设有操作至解锁位置(具体地，是阻碍驾驶员的乘降的下降位置)和锁定位置(具体地，是允许驾驶员的乘降的上升位置)的门锁定杆(未图示)。而且，在驾驶席22的右侧设有钥匙开关25、刻度盘26、充电开关27、切换开关28、以及剩余量显示器29A、29B(参照后述的图4以及图5)等。而且，在驾驶席22的右侧前方设有监视器30。
图3是表示在上述电动式液压挖掘机中所具有的液压驱动装置的构成的液压回路图。此外，在该图3中，作为代表而表示有与左行驶用液压马达13A以及动臂用液压缸19相关的构成。
在图3中，设置有：电动马达31；作为该电动马达31的电力源的蓄电池装置7；控制向电动马达31的供给电力而驱动控制电动马达31的转换装置32；通过电动马达31驱动的液压泵33以及先导泵34；具有上述左行驶用操作杆23A的液压先导式的操作装置35；和左行驶用方向切换阀36，该左行驶用方向切换阀36根据左行驶用操作杆23A的前后方向的操作而控制从液压泵33向左行驶用液压马达13A的液压油的流动。而且，设置有：具有上述的铲斗、动臂用操作杆24B的液压先导式的操作装置37；和动臂用方向切换阀38，该动臂用方向切换阀38根据铲斗、动臂用操作杆24B的前后方向的操作而控制从液压泵33向动臂用液压缸19的液压油的流动。此外，虽然未图示，与右行驶用液压马达13B、斗杆用液压缸20、铲斗用液压缸21、旋转用液压马达、摆动用液压缸、以及铲板用液压缸相关的构成也大致相同。
左行驶用方向切换阀36以及动臂用方向切换阀38等(具体地，包含：未图示的右行驶用方向切换阀、斗杆用方向切换阀、铲斗用方向切换阀、旋转用方向切换阀、摆动用方向切换阀、以及铲板用方向切换阀)是中央旁通型，分别具有位于中央旁通管线39上的中央旁通通路。各方向切换阀的中央旁通通路，与中央旁通管线39串联地连接，在各方向切换阀的阀柱位于中立位置的情况下连通，当切换到图3中左侧或者右侧的切换位置时遮断。中央旁通管线39的上游侧与液压泵33的排出管线40连接，中央旁通管线39的下游侧与油箱管线41连接。
而且，左行驶用方向切换阀36以及动臂用方向切换阀38等，分别具有位于液压信号管线42上的信号通路。即，各方向切换阀的信号通路与液压信号管线42串联地连接，在各方向切换阀的阀柱位于中立位置的情况下连通，当切换到图3中左侧或者右侧的切换位置时遮断。液压信号管线42的上游侧以从先导泵34的排出管线43分支的方式连接，液压信号管线42的下游侧与油箱管线41连接。在液压信号管线42中的最上游的方向切换阀36的上游侧设置有固定阀44，在该固定阀44与方向切换阀36之间设置有压力开关45(操作检测机构)。压力开关45将方向切换阀36的上游侧的液压导入，在达到预先设定的阈值的情况下将接点闭合。由此，检测所有的方向切换阀之中的任意一个是否被切换，即，检测所有的液压执行机构(具体地，左右的行驶用液压马达13A、13B、动臂用液压缸19，斗杆用液压缸20、铲斗用液压缸21、旋转用液压马达、摆动用液压缸、以及铲板用液压缸)之中的任意一个是否被操作，在任意一个液压执行机构被操作的情况下，输出ON信号。
左行驶用方向切换阀36通过来自操作装置35的先导压而切换。操作装置35具有上述的左行驶用操作杆23A和一对减压阀(未图示)，该一对减压阀根据该操作杆23A的前后方向的操作而将先导泵34的排出压作为初压来生成先导压。而且，例如当将操作杆23A从中立位置向前侧操作时，根据其操作量而由一方的先导阀生成的先导压，向左行驶用方向切换阀36的图3中右侧的受压部输出，由此使左行驶用方向切换阀36切换到图3中右侧的切换位置。由此，左行驶用液压马达13A向前方旋转，左驱动轮10以及履带12向前方旋转。另一方面，例如当将操作杆23A从中立位置向后侧操作时，根据该操作量而由另一方的先导阀生成的先导压，向左行驶用方向切换阀36的图3中左侧的受压部输出，由此使左侧行驶用方向切换阀36切换到图3中左侧的切换位置。由此，左行驶用液压马达13A向后方旋转，左驱动轮10以及履带12向后方旋转。
动臂用方向切换阀38通过来自操作装置37的先导压而切换。操作装置37具有：动臂、铲斗用操作杆24B和一对先导阀(未图示)等，该先导阀根据该操作杆24B的前后方向的操作而将先导泵34的排出压作为初压来生成先导压。而且，例如当将操作杆24B从中立位置向前侧操作时，根据该操作量而由一方的先导阀生成的先导压，向动臂用方向切换阀38的图3中右侧的受压部输出，由此使动臂用方向切换阀38切换到图3中右侧的切换位置。由此，动臂用液压缸19缩短，动臂16下降。另一方面，例如当将操作杆24B从中立位置向后侧操作时，根据该操作量而由另一方的先导阀生成的先导压，向动臂用方向切换阀38的图3中左侧的受压部输出，由此使动臂用方向切换阀38切换到图3中左侧的切换位置。由此，动臂用液压缸19伸长，动臂16上升。
在先导泵34的排出管线43上，设置有将先导泵34的排出压保持为一定的先导溢流阀(未图示)。而且，在先导泵34的排出管线43上设置有锁定阀46，该锁定阀46根据上述锁定杆的操作而切换。具体地，设置有锁定开关47(参照后述的图4)，在锁定杆位于解锁位置(下降位置)的情况下成为闭合状态，在位于锁定位置(上升位置)的情况下成为打开状态。而且，例如当锁定开关47成为闭合状态时，经由该锁定开关47使锁定阀46的电磁部通电，锁定阀46切换到图3中下侧的切换位置。由此，将先导泵34的排出管线43连通，使先导泵34的排出压导入到操作装置35、37等中。另一方面，当锁定开关47成为打开状态时，锁定阀46的电磁部不会通电，通过弹簧的弹力，使锁定阀46切换到图3中上侧的切换位置。由此，将先导泵34的排出管线43遮断。其结果为，即使操作操作装置35、37也不会产生先导压，液压执行机构不会工作。
图4是与关联设备一同来表示本实施方式的转换装置32的构成的框图。
在该图4中，转换装置32选择性地进行蓄电池充电控制和马达驱动控制，该蓄电池充电控制为，例如在连接有来自外部的商用电源48的线缆的情况下，向蓄电池装置7供给来自商用电源48的电力，该马达驱动控制为，基于来自蓄电池装置7的直流电来生成交流电而向电动马达31供给。
该转换装置32具有：在蓄电池充电控制时将来自商用电源48的电压200V的交流变换为直流的整流器49；升降压器50，该升降压器50具有在蓄电池充电控制时将来自整流器49的直流的电压降压而向蓄电池装置7供给的降压功能、和在马达驱动控制时将来自蓄电池7的直流的200V左右的电压升压到300V左右的升压功能；变压器51，在马达驱动控制时基于来自升降压器50的直流来生成交流并向电动马达31供给；设在整流器49与升降压器50之间的控制切换用开关器(常开接点型的继电器)52A；设在升降压器50与变压器51之间的控制切换用开关器(常开接点型的继电器)52B；和运算控制部53。
转换装置32的运算控制部53输入有来自上述的钥匙开关25、刻度盘26、充电开关27、切换开关28、压力开关45、以及锁定开关47等的信号，并且，能够在后述的蓄电池装置7的蓄电池控制器54A、54B之间通信。而且，控制升降压器50、变压器51、控制切换用开关器52A、52B，并且，向监视器30输出显示信号。
钥匙开关25由钥匙筒以及能够插入至该钥匙筒中的钥匙构成，并根据钥匙的旋转操作位置(OFF位置、ON位置、或者START位置)输出信号。刻度盘26指示电动马达31的目标转速，输出与其旋转操作位置相对应的目标转速的信号。充电开关27指示蓄电池充电控制的ON、OFF，根据其操作位置(OFF位置或者ON位置)而输出信号。
而且，转换装置32的运算控制部53，例如根据来自钥匙开关25的信号的有无而判断为钥匙开关25位于OFF位置，并根据来自充电开关27的信号的有无而判断为充电开关27操作至ON位置，并根据来自线缆连接检测回路(未图示)的信号的有无而判断为连接有来自商用电源48的线缆，在上述情况下，进行蓄电池充电控制。即，运算控制部53将控制切换用开关器52A控制为闭合状态，将控制切换用开关器52B控制为打开状态，并且，向升降压器50输出降压的指令。升降压器50根据该指令，将来自整流器49的直流电压降压而向蓄电池装置7供给。
而且，转换装置32的运算控制部53，例如在蓄电池装置7的充电中，根据来自充电开关27的信号的有无而判断为充电开关27操作到OFF位置的情况下，向升降压器50输出停止的指令。升降压器50根据该指令使充电停止。
而且，转换装置32的运算控制部53，例如在根据来自钥匙开关25的信号的有无而判断为钥匙开关25操作到START位置，并根据来自锁定开关47的信号的有无而判断为锁定杆位于锁定位置，在上述情况下，开始马达驱动控制。即，运算控制部53将控制切换用开关器52A控制为打开状态，将控制切换用开关器52B控制为闭合状态，并且，向升降压器50输出升压的指令。升降压器50根据该指令，将来自蓄电池装置7的直流的200V左右的电压升压到300V左右。而且，运算控制部53向变压器51输出通过刻度盘26指示的目标转速的指令。变压器51根据该指令，控制电动马达31的输入电压，使得电动马达31的实际转速到达目标转速。
而且，转换装置32的运算控制部53，例如在电动马达31的驱动中，根据来自压力开关45的信号的有无而判断为所有的液压执行机构处于未被操作的状态，且在该状态下经过了预先设定的规定时间(例如4秒)的情况下，向变压器51输出预先设定的规定的低速转速(怠速转速)的指令。变压器51根据该指令，控制电动马达31的施加电压，使得电动马达31的实际转速到达低速转速。
而且，转换装置32的运算控制部53，例如在电动马达31的驱动中，根据来自钥匙开关25的信号的有无而判断为钥匙开关25操作到OFF位置的情况下，向变压器51输出停止的指令。变压器51根据该指令，使电动马达31停止。
图5是与关联设备一同表示作为本实施方式的主要部分的蓄电池装置7的构成的框图。
在该图5中，蓄电池装置7具有：由串联连接的例如九个(在图5中作为代表只表示三个)的蓄电池(换言之，模块)55构成的第一蓄电池系统56A；和由串联连接的例如九个(在图5中作为代表只表示三个)的蓄电池55构成的第二蓄电池系统56B。这些蓄电池系统56A、56B互相并联连接，并且，与转换装置32的升降压器50连接。而且，蓄电池装置7具有：与第一蓄电池系统56A对应的第一蓄电池控制器54A；和与第二蓄电池系统56B对应的第二蓄电池控制器54B。
虽未图示具体情况，但各蓄电池55由例如以锂离子为材料的多个单元构成，并设有对这些多个单元进行监视的单元控制器。第一蓄电池系统56A中的各单元控制器，取得各蓄电池55的信息(具体地，电流、电压、以及温度等的状态量)并向第一蓄电池控制器54A输出。同样，第二蓄电池系统56B中的各单元控制器取得各蓄电池55的信息，并向第二蓄电池控制器54B输出。
在第一蓄电池系统56A的正极侧(图5中右侧)，设有第一电流传感器57A以及第一连接切换用开闭器(常开接点型的继电器)58A，在第二蓄电池系统56B的正极侧(图5中右侧)，设有第二电流传感器57B以及第二连接切换用开闭器(常开接点型的继电器)58B。第一电流传感器57A检测第一蓄电池系统56A的电流，并向第一蓄电池控制器54A输出。同样，第二电流传感器57B检测第二蓄电池系统56B的电流，并向第二蓄电池控制器54B输出。
第一蓄电池控制器54A基于来自多个单元控制器的蓄电池信息(电压等)来运算第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量，并向转换装置32的运算控制部53发送。而且，第一蓄电池控制器54A判断所运算的第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量属于例如10阶段的充电状态(具体地，“0”意味着完全放电状态，“10”意味着充电充满状态)的哪一阶段，并向剩余量显示器29A输出与之相对应地的显示信号。剩余量显示器29A例如通过点亮、熄灭10级的显示条，而以10阶段显示第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量。
同样，第二蓄电池控制器54B根据来自多个单元控制器的蓄电池信息(电压等)来运算第二蓄电池系统56B的蓄电剩余量，并向转换装置32的运算控制部53发送。而且，第二蓄电池控制器54B判断所运算的第二蓄电池系统56B的蓄电剩余量属于例如10阶段的充电状态的哪一阶段，并向剩余量显示器29B输出与之相对应地的显示信号。剩余量显示器29B例如通过点亮、熄灭10级的显示条，而以10阶段显示第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量。
而且，第一蓄电池控制器54A基于来自多个单元控制器的蓄电池信息，而判断在第一蓄电池系统56A中是否发生异常，在判断为发生异常的情况下向转换装置32的运算控制部53发送错误信号。同样，第二蓄电池控制器54B基于来自多个单元控制器的蓄电池信息，而判断在第二蓄电池系统56B中是否发生异常，在判断为发生异常的情况下向转换装置32的运算控制部53发送错误信号。
在这里作为本实施方式的较大的特征，切换开关28(参照上述的图4)是，通过手动操作来选择蓄电池系统56A、56B之中的任意一个蓄电池系统的装置，输出与其操作位置对应的选择信号。而且，转换装置32的运算控制部53例如在马达驱动控制时，从切换开关28输入了第一蓄电池系统56A的选择信号的情况下，经由第一蓄电池控制器54A而将第一连接切换用开闭器58A控制为闭合状态，并经由第二蓄电池控制器54B而将第二连接切换用开闭器58B控制为打开状态。由此，第一蓄电池系统56A与转换装置32的升降压器50连接。而且，转换装置32的运算控制部53例如在马达驱动控制时，从切换开关28输入了第二蓄电池系统56B的选择信号的情况下，经由第一蓄电池控制器54A而将第一连接切换用开闭器58A控制为打开状态，并经由第二蓄电池控制器54B而将第二连接切换用开闭器58B控制为闭合状态。由此，第二蓄电池系统56B与转换装置32的升降压器50连接。
接下来，使用图6说明上述的蓄电池充电控制的处理程序。图6是表示本实施方式的显示蓄电池充电控制的处理内容的流程图。
在该图6中，在步骤100，转换装置32的运算控制部53将控制切换用开关器52A控制为闭合状态，并将控制切换用开关器52B控制为打开状态。然后，当前进至步骤110，并以由切换开关28使第一蓄电池系统56A被选择的情况为例进行说明时，转换装置32的运算控制部53向第一蓄电池控制器54A发送闭合指令信号，并向第二蓄电池控制器54B发送打开指令信号。与之相对应地，第一蓄电池控制器54A将第一连接切换用开闭器58A控制为闭合状态，第二蓄电池控制器54B将第二连接切换用开闭器58B控制为打开状态。由此，第一蓄电池系统56A与转换装置32的升降压器50连接。之后，前进至步骤120，转换装置32的运算控制部53向升降压器50输出降压的指令。由此，来自商用电源48的电压200V的交流由整流器49变换为直流，该电压通过升降压器50降压而供给到第一蓄电池系统56A，从而第一蓄电池系统56A被充电。
这时，第一电流传感器57A检测第一蓄电池系统56A的电流，并经由第一蓄电池控制器54A而向转换装置32的运算控制部53发送该检测信号。然后，前进至步骤130，转换装置32的运算控制部53通过上述的检测信号来确认第一蓄电池系统56A处于充电中的情况，并将第一蓄电池系统56A的显示信号输出到监视器30。与之相对应地，监视器30显示第一蓄电池系统56A处于充电中的情况。在该第一蓄电池系统56A的充电中，第一蓄电池控制器54A逐步运算第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量，并向转换装置32的运算控制部53发送，并且使其在剩余量显示器29A中显示。
然后，前进至步骤140，转换装置32的运算控制部53判断第一蓄电池系统56A是否到达充电充满状态。例如在未达到充电充满状态的情况下，不满足步骤140的判断，使第一蓄电池系统56A的充电继续直到满足其判断为止。但是，在从蓄电池控制器54A或者54B接收到错误信号的情况下，向升降压器50输出停止的指令，使充电停止。这时，向监视器30输出错误显示信号，向蜂鸣器(未图示)输出驱动信号。与之相对应地，监视器30的异常显示灯会点亮，蜂鸣器会鸣响。
然后，例如在第一蓄电池系统56A达到充电充满状态的情况下，满足步骤140的判断，前进至步骤150。在步骤150，转换装置32的运算控制部53向第一蓄电池控制器54A发送打开指令信号，向第二蓄电池控制器54B发送闭合指令信号。与之相对应地，第一蓄电池控制器54A将第一连接切换用开闭器58A控制为打开状态，第二蓄电池控制器54B将第二连接切换用开闭器58B控制为闭合状态。由此，第二蓄电池系统56B与转换装置32的升降压器50连接。因此，来自商用电源48的电压200V的交流由整流器49变换为直流，该电压通过升降压器50降压并向第二蓄电池系统56B供给，使第二蓄电池系统56B被充电。
这时，第二电流传感器57B检测第二蓄电池系统56B的电流，并经由第二蓄电池控制器54B而向转换装置32的运算控制部53发送该检测信号。然后，前进至步骤160，转换装置32的运算控制部53，通过上述的检测信号确认第二蓄电池系统56B处于充电中的情况，并向监视器30输出该显示信号。与之相对应地，监视器30显示第二蓄电池系统56B处于充电中的情况。在该第二蓄电池系统56B的充电中，第二蓄电池控制器54B逐步运算第二蓄电池系统56B的蓄电剩余量，向转换装置32的运算控制部53发送，并且，使其在剩余量显示器29B中显示。
然后，前进至步骤170，转换装置32的运算控制部53判断第二蓄电池系统56B是否到达充电充满状态。例如在未达到充电充满状态的情况下，不满足步骤170的判断，使第二蓄电池系统56A的充电继续直到满足其判断为止。但是，在从蓄电池控制器54A或者54B接收到错误信号的情况下，向升降压器50输出停止的指令，使充电停止。这时，向监视器30输出错误显示信号，向蜂鸣器(未图示)输出驱动信号。与之相对应地，监视器30的异常显示灯会点亮，蜂鸣器会鸣响。
而且，例如在第二蓄电池系统56B达到充电充满状态的情况下，满足步骤170的判断，前进至步骤180。在步骤180，转换装置32的运算控制部53向第二蓄电池控制器54B发送打开指令信号。与之相对应地，第二蓄电池控制器54B将第二连接切换用开闭器58B控制为打开状态。由此，蓄电池系统56A、56B与转换装置32的升降压器50变为未连接，蓄电池充电控制会结束。
接下来，使用图7来说明上述的马达驱动控制的处理程序。图7是表示本实施方式的马达驱动控制的处理内容的流程图。
在该图7中，在步骤200，转换装置32的运算控制部53将控制切换用开关器52A控制为打开状态，将控制切换用开关器52B控制为闭合状态。然后，当前进至步骤210，以由切换开关28使第一蓄电池系统56A被选择的情况为例进行说明时，转换装置32的运算控制部53向第一蓄电池控制器54A发送闭合指令信号，向第二蓄电池控制器54B发送打开指令信号。与之相对应地，第一蓄电池控制器54A将第一连接切换用开闭器58A控制为闭合状态，第二蓄电池控制器54B将第二连接切换用开闭器58B控制为打开状态。由此，第一蓄电池系统56A与转换装置32的升降压器50连接。之后，前进至步骤220，转换装置32的运算控制部53向升降压器50输出升压的指令，前进至步骤230，向变压器51输出目标转速的指令。由此，来自第一蓄电池系统56A的直流的电压由升降压器50升压，基于该直流电压由变压器51所生成的交流电压供给到电动马达31，电动马达31会驱动。
这时，第一电流传感器57A检测第一蓄电池系统56A的电流，并经由第一蓄电池控制器54A而向转换装置32的运算控制部53发送该检测信号。然后，前进至步骤240，转换装置32的运算控制部53通过上述的检测信号确认第一蓄电池系统56A处于放电中的情况，并向监视器30输出第一蓄电池系统56A的显示信号。与之相对应地，监视器30显示第一蓄电池系统56A处于放电中的情况。在该第一蓄电池系统56A的放电中，第一蓄电池控制器54A逐步运算第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量，向转换装置32的运算控制部53发送，并且，使其在剩余量显示器29A中显示。
然后，前进至步骤250，转换装置32的运算控制部53判断第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量是否用尽(换言之，是否达到完全放电状态)。例如在未达到完全放电状态的情况下，不满足步骤250的判断，使电动马达31的驱动(换言之，第一蓄电池系统56A的放电)继续直到满足其判断为止。但是，在从蓄电池控制器54A或者54B接收到错误信号的情况下，向升降压器50以及变压器51输出停止的指令，使电动马达31停止。这时，向监视器30输出错误显示信号，向蜂鸣器输出驱动信号。与之相对应地，监视器30的异常显示灯会点亮，蜂鸣器会鸣响。
然后，例如在第一蓄电池系统56A到达完全放电状态的情况下，满足步骤250的判断，前进至步骤260。在步骤260，转换装置32的运算控制部53经由第一蓄电池控制器54A向剩余量显示器29A输出完全放电的显示信号。由于剩余量显示器29A根据该显示信号来显示完全放电状态，所以例如仅使10级的显示条中的两侧闪烁。然后，前进至步骤270，转换装置32的运算控制部53向变压器51输出停止的指令，使电动马达31停止(马达停止机构)。这时，向蜂鸣器输出驱动信号，蜂鸣器鸣响。
之后，前进至步骤280，通过来自切换开关28的选择信号，来判断是否切换开关28被操作而使第二蓄电池系统56B被选择。例如在切换开关28未被操作而未使第二蓄电池系统56B被选择的情况下，不满足步骤280的判断，回到前述的步骤270重复上述同样的程序。
而且，例如在切换开关28被操作而使第二蓄电池系统56B被选择的情况下，满足步骤280的判断，前进至步骤290。在步骤290，转换装置32的运算控制部53向第一蓄电池控制器54A发送打开指令信号，向第二蓄电池控制器54B发送闭合指令信号。与之相对应地，第一蓄电池控制器54A将第一连接切换用开闭器58A控制为打开状态，第二蓄电池控制器54B将第二连接切换用开闭器58B控制为闭合状态。由此，第二蓄电池系统56B与转换装置32的升降压器50连接。之后，前进至步骤300，向变压器51输出目标转速的指令。由此，来自第二蓄电池系统56B的直流的电压由升降压器50升压，基于该直流电压而由变压器51生成的交流电供给到电动马达31，电动马达31会驱动。
这时，第二电流传感器57B检测第二蓄电池系统56B的电流，并经由第二蓄电池控制器54B而向转换装置32的运算控制部53发送该检测信号。然后，前进至步骤310，转换装置32的运算控制部53通过上述的检测信号确认第二蓄电池系统56B处于放电中的情况，并向监视器30输出第二蓄电池系统56B的显示信号。与之相对应地，监视器30显示第二蓄电池系统56B处于放电中的情况。在该第二蓄电池系统56B的放电中，第二蓄电池控制器54B逐步运算第二蓄电池系统56B的蓄电剩余量，向转换装置32的运算控制部53发送，并且，使其在剩余量显示器29B中显示。
在以上构成的本实施方式中，蓄电池装置7具有两个蓄电池系统56A、56B，通过来自其中任意一个蓄电池系统的电力供给来驱动电动马达31。即，每一次仅使用一个蓄电池系统。由此，即使驾驶员没有发觉，正在向电动马达31供给电力的蓄电池系统的蓄电剩余量用尽，而使电动式液压挖掘机停止，也能够通过切换开关28的手动操作进行切换，使得从其他的蓄电池系统向电动马达31进行电力供给，由此，使电动式液压挖掘机工作。因此，由于电动式液压挖掘机能够行驶，所以能够防止充电变得困难。
而且，在本实施方式中，在正在向电动马达31供给电力的蓄电池系统的蓄电剩余量用尽的情况下，直到驾驶员操作切换开关28为止电动式液压挖掘机会停止，因此，能够确实地使驾驶员注意到蓄电池系统的蓄电剩余量已用尽。而且，能够使驾驶员体验到一个蓄电池系统从充电充满状态到完全放电状态为止的挖掘机工作时间。因此，在切换蓄电池系统后，能够预测到将该蓄电池系统用尽的时间，从而能够计划充电时机。
而且，也能够以仅将两个蓄电池系统56A、56B之中的一方充满电的方式使电动式液压挖掘机工作。由此，能够缩短充电时间。而且，对于每个蓄电池系统，使用时间或者充放电次数不同，蓄电池更换时期也会不同。由此，例如与使所有的蓄电池串联连接而使更换时期成为相同的情况不同，减少一次蓄电池更换中的蓄电池数，能够抑制每次蓄电池更换的费用。
此外，在上述实施方式中，以根据切换开关28的手动操作来切换蓄电池系统56A、56B的连接状态的情况为例进行了说明，但并不限于此。即，也可以为，例如在正在向电动马达31供给电力的蓄电池系统的蓄电剩余量用尽而使电动马达31停止，之后，经过了预先设定的规定时间时，自动地切换到蓄电池系统。使用图8来说明这种变形例的马达驱动控制的处理程序。图8是表示本变形例的马达驱动控制的处理内容的流程图。此外，图9是与关联设备一同来表示本变形例的转换装置32A的构成的框图，与上述实施方式同样的部分适宜地省略说明。
在本变形例中，与上述实施方式相同地，在步骤250，转换装置32A的运算控制部53A判断第一蓄电池系统56A的蓄电剩余量是否用尽(换言之，是否到达完全放电状态)。例如在正在向电动马达31供给电力的第一蓄电池系统56A到达完全放电状态的情况下，满足步骤250的判断而前进至步骤260，使完全放电状态在剩余量显示器29A中显示，前进至步骤270，使电动马达31停止。之后，前进至步骤320，判断是否经过了预先设定的规定时间。如果到经过规定时间为止，不满足步骤320的判断，则返回步骤270重复同样的程序。
另一方面，在经过了规定时间的情况下，满足步骤320的判断，前进至步骤290。在步骤290，转换装置32A的运算控制部53A向第一蓄电池控制器54A发送打开指令信号，向第二蓄电池控制器54B发送闭合指令信号。与之相对应地，第一蓄电池控制器54A将第一连接切换用开闭器58A控制为打开状态，第二蓄电池控制器54B将第二连接切换用开闭器54B控制为闭合状态。由此，第二蓄电池系统56B与转换装置32A的升降压器50连接。之后，前进至步骤300，向变压器51输出目标转速的指令。由此，来自第二蓄电池系统56B的直流的电压由升降压器50升压，基于该直流电而由变压器51生成的交流电供给到电动马达31。
在以上的变形例中，也与上述实施方式相同地，能够防止所有的蓄电池的蓄电剩余量用尽而使充电变得困难。而且，在本变形例中，在正在向电动马达31供给电力的蓄电池系统的蓄电剩余量用尽的情况下，电动式液压挖掘机会停止规定时间，因此，能够使驾驶员确实注意到蓄电池系统的蓄电剩余量已用尽的情况。
而且，在上述实施方式中，蓄电池装置7以分别构成蓄电池系统56A、56B的蓄电池55的数量相同的情况为例进行了说明，但并不限于此，也可以使其数量不同。作为一个具体例也可以为，第一蓄电池系统56A由串联连接的12个蓄电池55构成，第二蓄电池系统56B由串联连接的6个蓄电池55构成。而且，在上述实施方式中，蓄电池装置7以具有两个蓄电池系统56A、56B的情况为例进行了说明，但并不限于此，也可以具有三个以上的蓄电池系统。作为一个具体例也可以为，具有三个由串联连接的6个蓄电池55构成的蓄电池系统。在这种变形例中，也能够得到上述相同的效果。
此外，在以上中，电动式液压挖掘机以作为作业机用液压执行机构(具体地，动臂用液压缸19、斗杆用液压缸20、铲斗用液压缸21)以外的液压执行机构，而具有左右的行驶用液压马达13A、13B以及旋转用液压马达等的情况为例进行了说明，但并不限于此。即，例如也可以为，具有通过来自蓄电池装置7的供给电力而驱动的左右的行驶用电动马达，来代替左右的行驶用液压马达13A、13B。而且，例如也可以为，具有通过来自蓄电池装置7的供给电力而驱动的旋转用电动马达，来代替旋转用液压马达。在这种情况下，也能够得到上述相同的效果。而且，当然本发明并不限于电动式液压挖掘机，也可以适用于其他的电动式工程机械。
附图标记说明
7 蓄电池装置
13A 左行驶用液压马达
13B 右行驶用液压马达
19 动臂用液压缸
20 斗杆用液压缸
21 铲斗用液压缸
28 切换开关(手动选择机构)
30 监视器(显示机构)
31 电动马达
32 转换装置(连接切换控制机构、马达停止控制机构)
32A 转换装置(连接切换控制机构、马达停止控制机构、自动选择机构)
33 液压泵
54A 第一蓄电池控制器(蓄电池剩余量取得机构)
54B 第二蓄电池控制器(蓄电池剩余量取得机构)
55 蓄电池
56A 第一蓄电池系统
56B 第二蓄电池系统
58A 第一连接切换用开闭器(连接切换控制机构)
58B 第二连接切换用开闭器(连接切换控制机构)
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种电动式工程机械，具有：电动马达(31)；通过所述电动马达(31)驱动的液压泵(33)；通过从所述液压泵(33)排出的液压油驱动的多个液压执行机构(13A、13B、19～21)；和作为所述电动马达(31)的电力源的蓄电池装置(7)，其特征在于，
所述蓄电池装置(7)具有多个由串联连接的多个蓄电池(55)构成的蓄电池系统，所述多个蓄电池系统(56A、56B)互相并联连接，
所述电动式工程机械具有：连接切换控制机构(32、54A、54B、58A、58B；32A、54A、54B、58A、58B)，所述连接切换控制机构能够选择所述多个蓄电池系统(56A、56B)之中的任意一个的蓄电池系统，并切换所述多个蓄电池系统(56A、56B)的连接状态，使得从所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达(31)供给电力；和
显示机构(30)，显示向所述电动马达(31)供给电力的所述蓄电池系统。
2.根据权利要求1所述的电动式工程机械，其特征在于，
具有通过手动操作来选择所述多个蓄电池系统之中的任意一个蓄电池系统的手动选择机构(28)，
所述连接切换控制机构(32、54A、54B、58A、58B)切换所述多个蓄电池系统的连接状态，使得从通过所述手动选择机构所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达供给电力。
3.根据权利要求1所述的电动式工程机械，其特征在于，具有：
分别取得所述多个蓄电池系统的蓄电剩余量的蓄电池剩余量取得机构(54A、54B)；
在向所述电动马达供给电力的所述蓄电池系统的蓄电剩余量用尽时，使所述电动马达停止的马达停止控制机构(32A)；和
自动选择机构(32A)，在通过所述马达停止控制机构使所述电动马达停止后，并在经过了预先设定的规定时间时，自动选择与蓄电剩余量用尽的所述蓄电池系统不同的蓄电池系统，
所述连接切换控制机构(32A、54A、54B、58A、58B)切换所述多个蓄电池系统的连接状态，使得从通过所述自动选择机构所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达供给电力。
4.(删除)

Claims (4)

1.一种电动式工程机械，具有：电动马达(31)；通过所述电动马达(31)驱动的液压泵(33)；通过从所述液压泵(33)排出的液压油驱动的多个液压执行机构(13A、13B、19～21)；和作为所述电动马达(31)的电力源的蓄电池装置(7)，其特征在于，
所述蓄电池装置(7)具有多个由串联连接的多个蓄电池(55)构成的蓄电池系统，所述多个蓄电池系统(56A、56B)互相并联连接，
所述电动式工程机械具有连接切换控制机构(32、54A、54B、58A、58B；32A、54A、54B、58A、58B)，所述连接切换控制机构能够选择所述多个蓄电池系统(56A、56B)之中的任意一个的蓄电池系统，并切换所述多个蓄电池系统(56A、56B)的连接状态，使得从所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达(31)供给电力。
2.根据权利要求1所述的电动式工程机械，其特征在于，
具有通过手动操作来选择所述多个蓄电池系统之中的任意一个蓄电池系统的手动选择机构(28)，
所述连接切换控制机构(32、54A、54B、58A、58B)切换所述多个蓄电池系统的连接状态，使得从通过所述手动选择机构所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达供给电力。
3.根据权利要求1所述的电动式工程机械，其特征在于，具有：
分别取得所述多个蓄电池系统的蓄电剩余量的蓄电池剩余量取得机构(54A、54B)；
在向所述电动马达供给电力的所述蓄电池系统的蓄电剩余量用尽时，使所述电动马达停止的马达停止控制机构(32A)；和
自动选择机构(32A)，在通过所述马达停止控制机构使所述电动马达停止后，并在经过了预先设定的规定时间时，自动选择与蓄电剩余量用尽的所述蓄电池系统不同的蓄电池系统，
所述连接切换控制机构(32A、54A、54B、58A、58B)切换所述多个蓄电池系统的连接状态，使得从通过所述自动选择机构所选择的所述蓄电池系统向所述电动马达供给电力。
4.根据权利要求1～3任一项所述的电动式工程机械，其特征在于，具有显示机构(30)，显示向所述电动马达(31)供给电力的所述蓄电池系统。
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