DE112011100478T5

DE112011100478T5 - Ladeeinrichtung für Baumaschine

Info

Publication number: DE112011100478T5
Application number: DE201111100478
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Kawasaki; Masahiro Egawa
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2013-01-03
Also published as: CN102696165A; KR101504407B1; US9124133B2; US20120228948A1; WO2011096404A1; KR20120063481A; JP2011166914A

Abstract

Eine Ladeeinrichtung beinhaltet eine Diode, einen Schalter, eine Hochspannungsumwandlungsschaltung und eine Steuerung, die bestimmt, ob eine Ladekapazität einer Niederspannungsbatterie über einer Schwelle ist, und ein Signal zum Versorgen der Niederspannungsbatterie mit Leistung eines Generators ausgibt, wenn die Ladekapazität gleich oder unter der Schwelle ist, und ein Signal zum Laden der Hochspannungsbatterie ausgibt, wenn die Ladekapazität über dem Schwellenwert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung zum Laden einer Batterie einer Baumaschine, so beispielsweise einer Hybridbaumaschine.
Hintergrund der Erfindung
Eine Ladeeinrichtung für eine Baumaschine aus der Offenbarung in der Druckschrift JP 2009-235717 A lädt eine Niederspannungsbatterie mit Leistung, die von Solenoiden bzw. Magnetventilen für Bedienventile etc., eine Steuerung zum Steuern derselben und dergleichen mehr benötigt wird. Die Niederspannungsbatterie ist mit einem Generator verbunden, der durch eine Antriebskraft eines Motors gedreht wird, wobei die Niederspannungsbatterie mit von dem Generator erzeugter Leistung geladen wird.
Ist die Niederspannungsbatterie vollständig geladen, so ist der Generator im Leerlauf ohne eine Last zum Anhalten einer Leistungserzeugungsfunktion des Generators. Da die Lademenge der Niederspannungsbatterie abnimmt, wird die Leistungserzeugungsfunktion des Generators automatisch gestartet, um die Niederspannungsbatterie erneut zu laden.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei der vorbeschriebenen herkömmlichen Ladeeinrichtung für die Baumaschine ist der Generator im Leerlauf ohne eine Last, wenn die Niederspannungsbatterie vollständig geladen ist, weshalb der Energieverlust entsprechend zunimmt.
Die Erfindung stellt darauf ab, eine Ladeeinrichtung für eine Baumaschine bereitzustellen, die den Energieverlust auf ein Minimalniveau senkt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung zielt auf eine Ladeeinrichtung für eine Baumaschine, die einen Motor zum Drehen einer Pumpe, einen Generator, der durch eine Antriebskraft des Motors gedreht wird, eine Niederspannungsbatterie zum Speichern von Leistung aus dem Generator und eine Hochspannungsbatterie, die parallel mit der Niederspannungsbatterie in Bezug auf den Generator verbunden und dafür ausgelegt ist, Leistung aus dem Generator zu speichern, beinhaltet.
Die Ladeeinrichtung umfasst eine Schaltschaltung, die die Leistungsversorgung aus dem Generator zu jeder von der Niederspannungsbatterie und der Hochspannungsbatterie schaltet; eine Hochspannungsumwandlungsschaltung, die zwischen der Schaltschaltung und der Hochspannungsbatterie vorgesehen ist und eine Niederspannung in eine Hochspannung umwandelt; und eine Steuerung, die bestimmt, ob eine Ladekapazität der Niederspannungsbatterie über einer Schwelle ist, und ein Signal zum Versorgen der Niederspannungsbatterie mit Leistung des Generators an die Schaltschaltung ausgibt, wenn die Ladekapazität gleich oder unter der Schwelle ist, und ein Signal zum Laden der Hochspannungsbatterie an die Schaltschaltung ausgibt, wenn die Ladekapazität über dem Schwellenwert ist.
Entsprechend diesem Aspekt kann die Hochspannungsbatterie mit derjenigen Leistung geladen werden, die von dem Generator erzeugt wird, wenn die Niederspannungsbatterie einen vollständig geladenen Zustand erreicht. Der Generator ist in einem Nichtlastzustand nicht im Leerlauf, und es kann der Energieverlust auf ein Minimalniveau gesenkt werden.
Da die Steuerung einen geladenen Zustand der Niederspannungsbatterie überwacht und automatisch die von dem Generator erzeugte Leistung der Niederspannungsbatterie zuführt, wenn die Ladekapazität auf oder unter die Schwelle fällt, erfährt die Niederspannungsbatterie keine Leistungsverringerung.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile werden nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein hydraulisches Schaltungsdiagramm eines ersten Ausführungsbeispieles.
2 ist ein Schaltungssystemdiagramm des ersten Ausführungsbeispieles.
3 ist ein Steuerungsflussdiagramm des ersten Ausführungsbeispieles.
4 ist ein Schaltungssystemdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispieles.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Ein erstes Ausführungsbeispiel, das in 1 bis 3 gezeigt ist, ist ein Steuerungssystem für einen Leistungsbagger. Das Steuerungssystem beinhaltet variable Kapazität aufweisende erste und zweite Hauptpumpen MP1, MP2. Ein erstes Schaltungssystem ist mit der ersten Hauptpumpe MP1 verbunden, während ein zweites Schaltungssystem mit der zweiten Hauptpumpe MP2 verbunden ist.
Mit dem ersten Schaltungssystem sind in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite her verbunden ein Steuerungsventil 1 zum Steuern eines Drehmotors RM, ein Steuerungsventil 2 für eine dem Arm zu eigene erste Geschwindigkeit zum Steuern eines Armzylinders, ein Steuerungsventil 3 für eine dem Ausleger zu eigene zweite Geschwindigkeit zum Steuern eines Auslegerzylinders BC, ein Hilfssteuerungsventil 4 zum Steuern einer Hilfsanbringung sowie ein Steuerungsventil 5 für einen linken Verfahrmotor zum Steuern des linken Verfahrmotors.
Die jeweiligen Steuerungsventile 1 bis 5 sind mit der ersten Hauptpumpe MP1 über einen Neutralströmungsweg 6 und einen Paralleldurchlass 7 verbunden.
Ein Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 ist stromabwärts von dem Steuerungsventil 5 für den linken Verfahrmotor in dem Neutralströmungsweg 6 vorgesehen. Der Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 erzeugt einen hohen Pilotdruck, wenn eine Strömungsrate hierdurch hoch ist, und erzeugt einen niedrigen Pilotdruck, wenn die Strömungsrate niedrig ist.
Der Neutralströmungsweg 6 leitet ein Fluid, das von der ersten Hauptpumpe MP1 abgegeben wird, vollständig oder teilweise zu einem Tank T, wenn sämtliche Steuerungsventile 1 bis 5 in oder nahe an Neutralpositionen sind. In diesem Fall wird ein hoher Pilotdruck erzeugt, da die Strömungsrate durch den Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 ebenfalls hoch ist.
Werden die Steuerungsventile 1 bis 5 in die Vollhubzustände geschaltet, so wird der Neutralströmungsweg 6 geschlossen, und das Fluid fließt nicht mehr. Entsprechend ist in diesem Fall die Strömungsrate durch den Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 nahezu Null, und es wird der Pilotdruck bei Null gehalten.
Gleichwohl wird in Abhängigkeit von den Bedienausmaßen der Steuerungsventile 1 bis 5 ein Teil des pumpenabgegebenen Öls in einen Betätiger eingeleitet, während ein Teil hiervon in den Tank T aus dem Neutralströmungsweg 6 eingeleitet wird. Damit erzeugt der Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 einen Pilotdruck entsprechend der Strömungsrate in dem Neutralströmungsweg 6. Mit anderen Worten, der Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 erzeugt den Pilotdruck entsprechend den Bedienausmaßen der Steuerungsventile 1 bis 5.
Ein Pilotströmungsweg 9 ist mit dem Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 verbunden. Der Pilotströmungsweg 9 ist mit einem Regulator 10 zum Steuern eines Kippwinkels der erster Hauptpumpe MP1 verbunden. Der Regulator 10 steuert die Abgabemenge der ersten Hauptpumpe MP1 in umgekehrtem Verhältnis zu einem Pilotdruck. Entsprechend wird die Abgabemenge der ersten Hauptpumpe MP1 maximal gehalten, wenn die Steuerungsventile 1 bis 5 in die Vollhubzustände gesetzt sind, sodass die Strömung in dem Neutralströmungsweg 6 zu Null wird, mit anderen Worten, wenn der von dem Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 erzeugt Pilotdruck zu Null wird.
Ein erster Drucksensor 11 ist mit dem Pilotströmungsweg 9 verbunden. Ein Drucksignal, das von dem ersten Drucksensor 11 erfasst wird, wird in eine erste Steuerung C1 eingegeben.
Mit dem zweiten Schaltungssystem sind in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite her verbunden ein Steuerungsventil 12 zum Steuern eines rechten Verfahrmotors, ein Schaufelsteuerungsventil 13 zum Steuern eines Schaufelzylinders, ein Steuerungsventil 14 für eine dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit zum Steuern des Auslegerzylinders BC und ein Steuerungsventil 15 für eine dem Arm zu eigene zweite Geschwindigkeit zum Steuern des Armzylinders. Ein Sensor 14a zum Erfassen einer Bedienrichtung und eines Bedienausmaßes ist in dem Steuerungsventil 14 für eine dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit vorgesehen.
Die jeweiligen Steuerungsventile 12 bis 15 sind mit der zweiten Hauptpumpe MP2 über einen Neutralströmungsweg 16 verbunden. Das Schaufelsteuerungsventil 13 und das Steuerungsventil 14 für eine dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit sind über einen Paralleldurchlass 17 mit der zweiten Hauptpumpe MP2 verbunden.
Ein Pilotdruckerzeugungsmechanismus 18 ist stromabwärts von dem Steuerungsventil 15 für die dem Arm zu eigene zweite Geschwindigkeit in dem Neutralströmungsweg 16 vorgesehen. Der Pilotdruckerzeugungsmechanismus 18 wirkt auf genau dieselbe Weise wie der Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8.
Ein Pilotströmungsweg 19 ist mit dem Pilotdruckerzeugungsmechanismus 18 verbunden. Der Pilotströmungsweg 19 ist mit einem Regulator 20 zum Steuern eines Kippwinkels der zweiten Hauptpumpe MP2 verbunden. Der Regulator 20 steuert die Abgabemenge der Zweiten Hauptpumpe MP2 in umgekehrtem Verhältnis zu einem Pilotdruck. Entsprechend wird die Abgabemenge der zweiten Hauptpumpe MP2 maximal gehalten, wenn die Steuerungsventile 12 bis 15 in die Vollhubzustände gesetzt sind, sodass die Strömung in dem Neutralströmungsweg 16 zu Null wird, mit anderen Worten, wenn der durch den Pilotdruckerzeugungsmechanismus 18 erzeugte Pilotdruck zu Null wird.
Ein zweiter Drucksensor 21 ist mit dem Pilotströmungsweg 19 verbunden. Ein von dem zweiten Drucksensor 21 erfasstes Drucksignal wird an die erste Steuerung C1 ausgegeben.
Die ersten und zweiten Hauptpumpen MP1, MP2 werden koaxial durch eine Antriebskraft eines Motors E gedreht. Der Motor E beinhaltet einen Wechselstromerzeuger (alternator) 22. Der Wechselstromerzeuger 22 wird durch überschüssige Leistung des Motors E zur Erzeugung von Leistung gedreht. Die Niederspannungsbatterie 23 oder eine Hochspannungsbatterie 24 werden mit durch den Wechselstromerzeuger 22 erzeugter Leistung über eine Ladeeinrichtung S geladen. Die Ladeeinrichtung S wird nachstehend detailliert beschrieben. Die Niederspannungsbatterie 23 ist eine 24-Volt-Batterie für eine Baumaschine, während die Hochspannungsbatterie 24 eine Batterie ist, die für einen Elektromotor MG oder dergleichen verwendet wird.
Durchlässe 26, 27, die mit dem Drehmotor RM verbunden sind, sind mit einem Betätigerport des Steuerungsventils 1 verbunden, das mit dem ersten Schaltungssystem verbunden ist. Bremsventile 28, 29 sind jeweils mit den beiden Durchlässen 26, 27 verbunden. Wird das Steuerungsventil 1 in der gezeigten Neutralposition gehalten, so ist der Betätigerport geschlossen, und es bleibt der Drehmotor RM angehalten.
Wird das Steuerungsventil 1 beispielsweise in eine, siehe 1, rechte Position aus dem vorstehend beschriebenen Zustand heraus geschaltet, so wird der eine Durchlass 26 mit der ersten Hauptpumpe MP1 Verbunden, während der andere Durchlass 27 mit dem Tank T verbunden ist. Entsprechend dreht der Drehmotor RM aufgrund des aus dem Durchlass 26 bereitgestellten Druckfluides, und es wird Rückleitfluid von dem Drehmotor RM an den Tank T über den Durchlass 27 rückgeleitet.
Wird das Steuerungsventil 1 in eine linke Position geschaltet, so wird pumpenabgegebenes Fluid an den Durchlass 27 abgegeben, der Durchlass 26 ist mit dem Tank T verbunden, und der Drehmotor RM dreht in die umgekehrte Richtung.
Wird der Drehmotor RM angetrieben, so wirkt das Bremsventil 28 oder 29 als Entlastungsventil. Nehmen die Drücke in den Durchlässen 26, 27 auf eingestellte Drücke oder mehr zu, so werden die Bremsventile 28, 29 geöffnet, um das Fluid auf der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite hin einzuleiten. Wird das Steuerungsventil 1 für den Drehmotor in die Neutralposition rückverbracht, während der Drehmotor RM gedreht wird, so wird der Betätigerport des Steuerungsventils 1 geschlossen. Sogar dann, wenn der Betätigerport des Steuerungsventils 1 auf diese Weise geschlossen wird, setzt der Drehmotor RM die Drehung aufgrund von Trägheitsenergie fort. Durch die Drehung infolge der Trägheitsenergie wirkt der Drehmotor RM als Pumpe. In diesem Fall wird eine geschlossene Schaltung von den Durchlässen 26, 27, dem Drehmotor RM und dem Bremsventil 28 oder 29 gebildet, und es wird die Trägheitsenergie durch das Bremsventil 28 oder 29 in Wärmeenergie umgewandelt.
Wird demgegenüber das Steuerungsventil 14 für die dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit in eine, siehe 1, rechte Position aus der Neutralposition heraus geschaltet, so wird Druckfluid von der zweiten Hauptpumpe MP2 einer kolbenseitigen Kammer 31 des Auslegerzylinders BC über einen Durchlass 30 zur Verfügung gestellt. Das Rückleitfluid von einer stangenseitigen Kammer 32 wird in den Tank T über einen Durchlass 33 rückgeleitet, wodurch der Auslegerzylinder BC ausfährt.
Wird demgegenüber das Steuerungsventil 14 für die dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit in eine, siehe 1, linke Position geschaltet, so wird Druckfluid von der zweiten Hauptpumpe MP2 der stangenseitigen Kammer 32 des Auslegerzylinders BC über den Durchlass 33 zugeführt. Das Rückleitfluid aus der kolbenseitigen Kammer 31 wird in den Tank T über den Durchlass 30 rückgeleitet, wodurch der Auslegerzylinder BC einfährt. Das Steuerungsventil 3 für die dem Ausleger zu eigene zweite Geschwindigkeit wird in Verbindung mit dem Steuerungsventil 14 für die dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit geschaltet.
Ein elektromagnetisches Proportionalventil 34, dessen Öffnung von der ersten Steuerung C1 gesteuert wird, ist in dem Durchlass 30 zur Verbindung der kolbenseitigen Kammer 31 des Auslegerzylinders BC und des Steuerungsventils 14 für die dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit vorgesehen. Das elektromagnetische Proportionalventil 34 wird in einem Normalzustand in einer vollständig offenen Position gehalten.
Als Nächstes wird eine variable Kapazität aufweisende Unterpumpe SP zum Unterstützen der Ausgaben der ersten und zweiten Hauptpumpen MP1, MP2 beschrieben.
Die variable Kapazität aufweisende Unterpumpe SP2 wird durch eine Antriebskraft eines Elektromotors MG mit Wirkung als Generator gedreht. Ein variable Kapazität aufweisender Unterstützungsmotor AM wird ebenfalls koaxial durch die Antriebskraft des Elektromotors MG gedreht. Ein Inverter I ist mit dem Elektromotor MG verbunden. Der Inverter I ist mit der ersten Steuerung C1 verbunden, wobei die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors MG und dergleichen durch die erste Steuerung C1 gesteuert werden kann.
Kippwinkel der Unterpumpe SP und des Unterstützungsmotors AM werden durch Kippwinkelsteuerungen 35, 36 gesteuert. Die Kippwinkelsteuerungen 35, 36 werden durch Ausgabesignale der ersten Steuerung C1 gesteuert.
Ein Abgabedurchlass 37 ist mit der Unterpumpe SP verbunden. Der Abgabedurchlass 37 verzeigt sich in einen ersten Anschlussdurchlass 38, der an einer Abgabeseite der ersten Hauptpumpe MP1 anschließt, und einen zweiten Anschlussdurchlass 39, der an einer Abgabeseite der zweiten Hauptpumpe MP2 anschließt. Erste und zweite elektromagnetische Proportionaldrosselventile 40, 41, deren Öffnungen durch Ausgabesignale der ersten Steuerung C1 gesteuert werden, sind in den jeweiligen ersten und zweiten Anschlussdurchlässen 38, 39 vorgesehen.
Ein Verbindungsdurchlass 42 ist mit dem Unterstützungsmotor AM verbunden. Der Verbindungsdurchlass 42 ist mit den Durchlässen 26, 27 verbunden, die mit dem Drehmotor RM über den Anschlussdurchlass 43 und die Prüfventile 44, 45 verbunden sind. Ein elektromagnetisches Schaltventil 46, dessen Öffnen und Schließen von der ersten Steuerung C1 gesteuert werden, ist in dem Anschlussdurchlass 43 vorgesehen. Ein Drucksensor 47 zum Erfassen eines Druckes zum Zeitpunkt der Drehung des Drehmotors RM oder eines Druckes zum Zeitpunkt des Bremsens ist zwischen dem elektromagnetischen Schaltventil 46 und den Prüfventilen 44, 45 vorgesehen. Ein Drucksignal des Drucksensors 47 wird in die erste Steuerung C1 eingegeben.
In dem Anschlussdurchlass 43 ist ein Sicherheitsventil 48 an einer Position stromabwärts von dem elektromagnetischen Schaltventil 46 in Bezug auf eine Strömung von dem Drehmotor RM zu dem Verbindungsdurchlass 42 vorgesehen. Das Sicherheitsventil 48 verhindert ein Hochlaufen bzw. Durchlaufen (runaway) des Drehmotors RM durch Beibehalten der Drücke in den Durchlässen 26, 27, wenn ein die Verbindungsdurchlässe 42, 43 beinhaltendes System, so beispielsweise das elektromagnetische Schaltventil 46, ausfällt.
Des Weiteren ist ein Durchlass 49, der mit dem Verbindungsdurchlass 42 verbunden ist, zwischen dem Auslegerzylinder BC und dem elektromagnetischen Proportionalventil 34 vorgesehen. Ein elektromagnetisches Ein-/Aus-Ventil 50, das von der ersten Steuerung C1 gesteuert wird, ist in dem Durchlass 49 vorgesehen.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Ladeeinrichtung S eine Diode 51, die das Fließen eines Stromes nur von dem Wechselstromerzeuger 22 zu der Niederspannungsbatterie 23 zulässt, wenn der Wechselstromerzeuger 22 und die Niederspannungsbatterie 23 verbunden sind.
Ein Schalter 52 ist parallel mit der Diode 51 in Bezug auf den Wechselstromerzeuger 22 vorgesehen. Der Schalter 52 ist mit der Hochspannungsbatterie 24 über eine Hochspannungsumwandlungsschaltung 53 zum Umwandeln einer Niederspannung in eine Hochspannung verbunden. Die Hochspannungsumwandlungsschaltung 53 kann die Funktion des Schalters 52 wahrnehmen.
Eine zweite Steuerung C2 ist mit jedem von der Niederspannungsbatterie 23 und dem Schalter 52 verbunden. Die zweite Steuerung C2 ist zudem mit der ersten Steuerung C1 verbunden. Die erste Steuerung C1 ist zudem mit der Hochspannungsbatterie 24 verbunden und nimmt eine Funktion des Prüfens einer Ladekapazität der Hochspannungsbatterie 24 wahr.
Die zweite Steuerung C2 nimmt eine Funktion des Prüfens wahr, ob die Spannung der Niederspannungsbatterie 23 über einer Schwelle ist, und steuert das Öffnen und Schließen des Schalters 52.
Die erste Steuerung C1 prüft einen Ladezustand der Hochspannungsbatterie 24 und dergleichen und gibt ein Ladeerlaubnissignal für die Hochspannungsbatterie 24 an die zweite Steuerung C2 aus, wenn die Hochspannungsbatterie 24 in einem verwendbaren Zustand ist.
Die zweite Steuerung C2 schließt den Schalter 52, wenn die Niederspannungsbatterie 23 über der Schwelle ist, das Ladeerlaubnissignal von der ersten Steuerung C1 eingegeben wird und die Lademenge der Hochspannungsbatterie 24 unter einem Bezugswert ist, und hebt die Leistung des Wechselstromerzeugers 22 über die Hochspannungsumwandlungsschaltung 53 an (boost), um die Hochspannungsbatterie 24 zu laden.
Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Ladevorrichtung S als Modul ausgebildet, damit sie in eine bestehende Einrichtung eingebaut werden kann, das heißt diejenige, die den Wechselstromerzeuger 22, die Niederspannungsbatterie 23, die Hochspannungsbatterie 24 und die erste Steuerung C1 beinhaltet. Daher ist die zweite Steuerung C2 zusätzlich zu der ersten Steuerung C1 vorgesehen. Entsprechend kann im Fall eines zu Anfang erfolgenden Einbaus der Ladeeinrichtung in eine Baumaschine eine Steuerung dadurch vorgesehen werden, dass bewirkt wird, dass die erste Steuerung C1 die Funktionen der zweiten Steuerung C2 wahrnimmt.
Die Funktionen dieses Ausführungsbeispieles werden nachstehend beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Unterstützungsströmungsrate der Unterpumpe SP vorab eingestellt, und die erste Steuerung C1 beurteilt, wie der Kippwinkel der Unterpumpe SP, derjenige des Unterstützungsmotors AM, die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors MG und dergleichen am effektivsten gesteuert werden können, und steuert die jeweiligen Teile.
Werden die Steuerungsventile 1 bis 5 des ersten Schaltungssystems in den Neutralpositionen gehalten, so wird das von der ersten Hauptpumpe MP1 abgegebene Fluid in Gänze in den Tank T über den Neutralströmungsweg 6 und den Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 eingeleitet. Strömt das von der ersten Hauptpumpe MP1 abgegebene Fluid in Gänze durch den Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8, so wird ein hierdurch erzeugter Pilotdruck größer, und es wird ein vergleichsweise hoher Pilotdruck auch in den Pilotströmungsweg 9 eingeleitet. Der Regulator 10 arbeitet unter Wirkung des in den Pilotströmungsweg 9 eingeleiteten hohen Pilotdruckes, um die Abgabemenge der ersten Hauptpumpe MP1 minimal zu halten. Ein Drucksignal zur Angabe des hohen Pilotdruckes zu diesem Zeitpunkt wird in die erste Steuerung C1 von dem ersten Drucksensor 11 eingegeben.
Werden zudem die Steuerungsventile 12 bis 15 des zweiten Schaltungssystems in den Neutralpositionen gehalten, so erzeugt der Pilotdruckerzeugungsmechanismus 18 einen vergleichsweise hohen Pilotdruck wie beim ersten Schaltungssystem, wobei dieser hohe Druck an dem Regulator 20 dahingehend wirkt, dass die Abgabemenge der zweiten Hauptpumpe MP2 minimal gehalten wird. Ein Drucksignal zur Angabe des hohen Pilotdruckes zu diesem Zeitpunkt wird in die erste Steuerung C1 von dem zweiten Drucksensor 21 eingegeben.
Werden Drucksignale zur Angabe der vergleichsweise hohen Drücke aus den ersten und zweiten Drucksensoren 11, 21 in die erste Steuerung C1 eingegeben, so entscheidet die erste Steuerung C1, dass die erste und zweite Hauptpumpe MP1, MP2 minimale Abgabemengen aufrechterhalten, und steuert die Kippwinkelsteuerungen 35, 36 auf Null oder zum Minimieren der Kippwinkel der Unterpumpe SP und des Unterstützungsmotors AM.
Bei Empfang von Signalen zur Angabe, dass die Abgabemengen der ersten und zweiten Hauptpumpe MP1, MP2 minimal sind, kann die erste Steuerung C1 die Drehung des Elektromotors MG anhalten oder dessen Drehung aufrechterhalten.
Für den Fall des Anhaltens der Drehung des Elektromotors MG ergibt sich ein Effekt des Sparens beim Energieverbrauch. Für den Fall, dass die Drehung des Elektromotors MG aufrechterhalten wird, drehen auch die Unterpumpe SP und der Unterstützungsmotor AM weiter. Es ergibt sich also ein Effekt der Verringerung eines Stoßes zum Zeitpunkt des Startens der Unterpumpe SP und des Unterstützungsmotors AM. In diesem Fall kann der Umstand, ob der Elektromotor MG angehalten oder dessen Drehung beibehalten wird, entsprechend dem beabsichtigten Zweck und der beabsichtigten Verwendung der Baumaschine bestimmt werden.
Wird irgendeines der Steuerungsventile der ersten und zweiten Schaltungssysteme in dem vorbeschriebenen Zustand geschaltet, so nimmt die Strömungsrate in dem Neutralströmungsweg 6 oder 16 entsprechend der Bedienmenge ab und entsprechend nimmt der in dem Pilotdruckerzeugungsmechanismus 8 oder 18 erzeugte Pilotdruck ab. Nimmt der Pilotdruck ab, so nimmt der Kippwinkel der ersten und zweiten Hauptpumpe MP1 oder MP2 entsprechend zu, damit die Abgabemenge zunimmt.
Für den Fall der Zunahme der Abgabemenge der ersten und zweiten Hauptpumpe MP1 oder MP2 hält die erste Steuerung C1 den Elektromotor MG in einem konstanten Drehzustand. Dies bedeutet, dass dann, wenn der Elektromotor MG anhält, wenn die Abgabemengen der ersten und zweiten Hauptpumpe MP1, MP2 minimal sind, die erste Steuerung C1 eine Abnahme des Pilotdruckes erfasst und der Elektromotor MG erneut startet.
Die erste Steuerung C1 steuert die Öffnungen der ersten und zweiten elektromagnetischen Proportionaldrosselventile 40, 41 entsprechend den Drucksignalen der ersten und zweiten Drucksensoren 11, 21, wodurch die Abgabemenge der Unterpumpe SP proportional verteilt und den ersten und zweiten Schaltungssystemen zugeführt wird.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Drucksensoren verringert werden, da die erste Steuerung C1 den Kippwinkel der Unterpumpe SP und die Öffnungen der ersten und zweiten elektromagnetischen Proportionaldrosselventile 40, 41 nur durch die Drucksignale der ersten und zweiten Drucksensoren 11, 21 steuern kann.
Wird demgegenüber das Steuerungsventil 1 entweder nach links oder nach rechts, beispielsweise, siehe 1, in die rechte Position geschaltet, um den mit dem ersten Schaltungssystem verbundenen Drehmotor RM anzutreiben, so ist ein Durchlass 26 mit der ersten Hauptpumpe MP1 verbunden, während der andere Durchlass 27 mit dem Tank T in Verbindung steht, um den Drehmotor RM zu drehen. Ein Drehdruck wird zu diesem Zeitpunkt bei einem eingestellten Druck des Bremsventil 28 gehalten. Wird das Steuerungsventil 1, siehe 1, nach links geschaltet, so steht der andere Durchlass 27 mit der ersten Hauptpumpe MP1 in Verbindung, während der eine Durchlass 26 mit dem Tank T verbunden ist, um den Drehmotor RM zu drehen. Ein Drehdruck wird zu diesem Zeitpunkt bei einem eingestellten Druck des Bremsventils 29 gehalten.
Wird das Steuerungsventil 1 für den Drehmotor in die Neutralposition während der Drehung des Drehmotors RM geschaltet, so wird eine geschlossene Schaltung zwischen den Durchlässen 26 und 27 gebildet, und es hält das Bremsventil 28 oder 29 einen Bremsdruck der geschlossenen Schaltung aufrecht, um eine Trägheitsenergie in Wärmeenergie umzuwandeln.
Der Drucksensor 47 erfasst den Drehdruck oder den Bremsdruck und gibt ein Drucksignal in die erste Steuerung C1 ein. Die erste Steuerung C1 schaltet das elektromagnetische Schaltungsventil 46 aus einer geschlossenen Position in eine offene Position, und zwar für den Fall der Erfassung eines Druckes innerhalb eines Bereiches der Nichtbeeinträchtigung der Drehung des Drehmotors RM oder eines Bremsvorganges und niedriger als die eingestellten Drücke der Bremsventile 28, 29. Wird das elektromagnetische Schaltungsventil 46 in die offene Position geschaltet, so strömt das in den Drehmotor RM eingeleitete Druckfluid in den Anschlussabschnitt 43 und wird dem Unterstützungsmotor AM über das Sicherheitsventil 48 und den Verbindungsdurchlass 42 zugeleitet.
Die erste Steuerung C1 steuert den Kippwinkel des Unterstützungsmotors AM entsprechend einem Drucksignal aus dem Drucksensor 47. Die Steuerung erfolgt folgendermaßen.
Wird der Druck in dem Durchlass 26 oder 27 nicht bei einem Druck gehalten, der für den Drehbetrieb oder den Bremsbetrieb notwendig ist, so wird es unmöglich, den Drehmotor RM zu drehen oder eine Bremsung auszuführen.
Um entsprechend den Druck in dem Durchlass 26 oder 27 bei dem vorgenannten Drehdruck oder dem Bremsdruck zu halten, steuert die erste Steuerung C1 eine Last des Drehmotors RM bei gleichzeitiger Steuerung des Kippwinkels des Unterstützungsmotors AM. Dies bedeutet, dass die erste Steuerung C1 den Kippwinkel des Unterstützungsmotors AM derart steuert, dass der von dem Drucksensor 47 erfasste Druck im Wesentlichen gleich dem Drehdruck des Drehmotors RM oder dem Bremsdruck wird.
Ermittelt der Unterstützungsmotor AM eine Drehkraft, so wirkt diese Drehkraft an dem koaxial drehenden Elektromotor MG. Die Drehkraft des Unterstützungsmotors AM wirkt als Unterstützungskraft für den Elektromotor MG. Entsprechend kann der Leistungsverbrauch des Elektromotors MG durch die Drehkraft des Unterstützungsmotors AM verringert werden.
Die Drehkraft der Unterpumpe SP kann auch durch die Drehkraft des Unterstützungsmotors AM unterstützt werden. In diesem Fall nehmen der Unterstützungsmotor AM und die Unterpumpe SP eine Druckwandlungsfunktion zusammen wahr.
Dies bedeutet, dass der Druck des Fluides, das in den Verbindungsdurchlass 42 strömt, invariabel niedriger als ein pumpenabgegebener Druck ist. Um die Unterpumpe SP bei einem hohen Abgabedruck unter Einsatz dieses niedrigen Druckes zu halten, wird eine Anhebefunktion (boosting function) von dem Unterstützungsmotor AM und der Unterpumpe SP wahrgenommen.
Dies bedeutet, dass eine Ausgabe des Unterstützungsmotors AM durch ein Produkt eines Versetzungsvolumens Q1 pro Drehung und einen Druck P1 zu jenem Zeitpunkt bestimmt ist. Eine Ausgabe der Unterpumpe SP wird durch ein Produkt eines Versetzungsvolumens Q2 pro Drehung und einen Abgabedruck P2 zu jenem Zeitpunkt bestimmt.
Da der Unterstützungsmotor AM und die Unterpumpe SP bei diesem Ausführungsbeispiel koaxial angeordnet sind, muss Q1 × P1 = Q2 × P2 gelten. Ist entsprechend das Versetzungsvolumen Q1 des Unterstützungsmotors AM derart eingestellt, dass es das Dreifache des Versetzungsvolumens Q2 der Unterpumpe SP ist, des heißt, gilt Q1 = 3Q2, so wird obige Gleichung zu 3Q2 × P1 = Q2 × P2. Werden beide Seiten der Gleichung durch Q2 geteilt, so ergibt sich 3P1 = P2.
Entsprechend kann die Unterpumpe SP bei einem vorgegebenen Abgabedruck durch die Ausgabe des Unterstützungsmotors AM durch Ändern des Kippwinkels der Unterpumpe SP und Steuern des Versetzungsvolumens Q2 gehalten werden. Mit anderen Worten, es kann das Fluid von der Unterpumpe SP nach dem Anheben (boosting) des Fluiddruckes von dem Drehmotor RM abgegeben werden.
Der Kippwinkel des Unterstützungsmotors AM wird derart gesteuert, dass die Drücke in den Durchlässen 26, 27 beim Drehdruck oder Bremsdruck gehalten werden. Daher wird der Kippwinkel des Unterstützungsmotors AM zwangsweise für den Fall der Nutzung des Fluides aus dem Drehmotor RM bestimmt. Um die Drehumwandlungsfunktion bei gleichzeitiger Bestimmung des Kippwinkels des Unterstützungsmotors AM auf diese Weise wahrzunehmen, wird der Kippwinkel der Unterpumpe SP gesteuert.
Fällt ein Druck in dem die Verbindungsdurchlässe 42, 43 beinhaltenden System aus irgendeinem Grund unter den Drehdruck oder Bremsdruck, so schließt die erste Steuerung C1 das elektromagnetische Schaltungsventil 46 entsprechend einem Drucksignal aus dem Drucksensor 47, sodass der Drehmotor RM nicht beeinträchtig wird.
Ist ein Fluidleck in dem Verbindungsdurchlass 42 vorhanden, so wirkt wird das Sicherheitsventil 48 derart, dass die Drücke in den Durchlässen 26, 27 nicht mehr als notwendig abnehmen, wodurch ein Hochlaufen bzw. Durchlaufen des Drehmotors RM verhindert wird.
Als Nächstes wird derjenige Fall beschrieben, in dem der Auslegerzylinder BC durch Schalten des Steuerungsventils 14 für die dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit und des Steuerungsventils 3 für die dem Ausleger zu eigene zweite Geschwindigkeit des ersten Schaltungssystems in Verbindung mit dem Steuerungsventil 14 gesteuert wird.
Werden das Steuerungsventil 14 für die dem Ausleger zu eigene erste Geschwindigkeit und das damit in Verbindung stehende Steuerungsventil 3 geschaltet, um den Auslegerzylinder BC zu betätigen, so erfasst der Sensor 14a eine Bedienrichtung und ein Bedienausmaß des Steuerungsventils 14, und es wird ein Bediensignal hiervon in die erste Steuerung C1 eingegeben.
Entsprechend dem Bediensignal des Sensors 14a bestimmt die Steuerung C1, ob ein Bediener versucht, den Auslegerzylinder BC anzuheben oder abzusenken. Wird ein Signal zum Anheben des Auslegerzylinders BC in die erste Steuerung C1 eingegeben, so hält die erste Steuerung C1 das elektromagnetische Proportionalventil 34 im Normalzustand, mit anderen Worten hält das elektromagnetische Proportionalventil 34 in der vollständig offenen Position. Zu diesem Zeitpunkt hält die erste Steuerung C1 das elektromagnetische Ein-/Aus-Ventil 50 in der gezeigten geschlossenen Position und steuert die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors MG und den Kippwinkel der Unterpumpe SP, um eine vorbestimmte Abgabemenge aus der Unterpumpe SP sicherzustellen.
Wird demgegenüber ein Signal zum Absenken des Auslegerzylinders BC in die erste Steuerung C1 von dem Sensor 14a eingegeben, so berechnet die erste Steuerung C1 eine Absenkgeschwindigkeit des Auslegerzylinders BC gemäß Anforderung durch den Bediener entsprechend dem Bedienausmaß des Steuerungsventils 14, schließt das elektromagnetische Proportionalventil 34 und schaltet das elektromagnetische Ein-/Aus-Ventil 50 in die offene Position.
Wird das elektromagnetische Proportionalventil 34 geschlossen und wird das elektromagnetische Ein-/Aus-Ventil 50 in die offene Position geschaltet, so wird das Rückleitfluid des Auslegerzylinders BC in Gänze dem Unterstützungsmotor AM zugeleitet. Ist die von dem Unterstützungsmotor AM verbrauchte Strömungsrate niedriger als eine Strömungsrate, die notwendig ist, um die Absenkgeschwindigkeit gemäß Anforderung durch den Bediener zu halten, so kann der Auslegerzylinder BC die Absenkgeschwindigkeit gemäß Anforderung durch den Bediener nicht halten. In diesem Fall steuert die erste Steuerung C1 die Öffnung des elektromagnetischen Proportionalventils 34 derart, dass eine Strömungsrate, die größer oder gleich derjenigen ist, die von dem Unterstützungsmotor AM verbraucht wird, zu dem Tank T auf Grundlage der Bedienmenge der Steuerungsventils 14, des Kippwinkels des Unterstützungsmotors AM, der Drehgeschwindigkeit des Elektromotors MG und dergleichen rückgeleitet wird, und hält die Absenkgeschwindigkeit des Auslegerzylinders BC gemäß Anforderung durch den Bediener aufrecht.
Wird Fluid dem Unterstützungsmotor AM zugeleitet, so dreht der Unterstützungsmotor AM. Die Drehkraft des Unterstützungsmotors AM wirkt an dem koaxial drehenden Elektromotor MG als Unterstützungskraft für den Elektromotor MG. Entsprechend kann der Leistungsverbrauch durch die Drehkraft des Unterstützungsmotors AM verringert werden.
Demgegenüber ist es auch möglich, die Unterpumpe SP nur durch die Drehkraft des Unterstützungsmotors AM ohne Bereitstellen einer Leistung für den Elektromotor MG zu drehen. In diesem Fall nehmen der Unterstützungsmotor AM und die Unterpumpe SP die Druckumwandlungsfunktion auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben wahr.
Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem der Drehbetrieb des Drehmotors RM und der Absenkbetrieb des Auslegerzylinders BC gleichzeitig durchgeführt werden.
Für den Fall des Absenkens des Auslegerzylinders BC bei gleichzeitiger Drehung des Drehmotors RM werden das Fluid aus dem Drehmotor RM und das Rückleitfluid aus dem Auslegerzylinder BC in dem Verbindungsdurchlass 42 zusammengeführt und dem Unterstützungsmotor AM zugeleitet.
Nimmt der Druck in dem Verbindungsdurchlass 42 zu, so nimmt auch der Druck in dem Anschlussdurchlass 43 zu. Sogar dann, wenn dieser Druck höher als der Drehdruck des Drehmotors RM oder der Bremsdruck wird, wird der Drehmotor RM nicht beeinträchtigt, da die Prüfventile 44, 45 vorgesehen sind.
Wird der Druck in dem Verbindungsdurchlass 42 niedriger als der Drehdruck oder der Bremsdruck, so schließt die erste Steuerung C1 das elektromagnetische Schaltventil 46 entsprechend einem Drucksignal aus dem Drucksensor 47.
Entsprechend kann für den Fall des gleichzeitigen Durchführens des Drehbetriebes des Drehmotors RM und des Absenkbetriebes des Auslegerzylinders BC der Kippwinkel des Unterstützungsmotors AM auf Grundlage einer angeforderten Absenkgeschwindigkeit des Auslegerzylinders BC unabhängig vom Drehdruck oder Bremsdruck bestimmt werden.
In jedem Fall kann die Ausgabe der Unterpumpe SP von derjenigen des Unterstützungsmotors AM unterstützt werden, und es kann die von der Unterpumpe SP abgegebene Strömungsrate proportional durch die ersten und zweiten elektromagnetischen Proportionaldrosselventile 40, 41 verteilt und den ersten und zweiten Schaltungssystemen zugeleitet werden.
Demgegenüber kann für den Fall der Verwendung des Elektromotors MG als Generator unter Verwendung des Unterstützungsmotors AM als Antriebsquelle der Elektromotor MG die Leistungserzeugungsfunktion unter Nutzung der Ausgabe des Unterstützungsmotors AM wahrnehmen, wenn im Wesentlichen ein Nichtlastzustand durch Nullen des Kippwinkels der Unterpumpe SP eingestellt wird, wobei der Unterstützungsmotor AM eine Ausgabe aufrecht erhält, die notwendig ist, um den Elektromotor MG zu drehen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel ist es möglich, Leistung durch den Wechselstromgenerator 22 unter Nutzung der Ausgabe des Motors E und durch den Elektromotor MG unter Nutzung des Unterstützungsmotors AM zu erzeugen. Die erzeugte Leistung wird in der Hochspannungsbatterie 24 gespeichert. Da die Hochspannungsbatterie 24 unter Nutzung einer haushaltsüblichen Leistungsversorgung geladen werden kann, kann die Leistung des Elektromotors MG auf verschiedene Weisen aufrechterhalten werden.
Die Niederspannungsbatterie 23 zum Bereitstellen einer Leistung für die Solenoide bzw. Magnetventile der Steuerungsventile, ein elektrisches System zum Steuern der Magnetventile, die ersten und zweiten Steuerungen C1, C2 und dergleichen wird durch die Leistung geladen, die durch den Wechselstromerzeuger 22 geladen wird. Zu diesem Zeitpunkt wirkt die Ladeeinrichtung S folgendermaßen.
Wie in 3 gezeigt ist, wird die Niederspannungsbatterie 23 vorzugsweise über die Diode 51 (Schritt S1) mit Leistung des Wechselstromerzeugers 22 geladen.
Die zweite Steuerung C2 überwacht, ob eine Spannung V1 der Niederspannungsbatterie 23 über einer Schwelle ist. Ist die Spannung V1 bei oder unter der Schwelle, so hält die zweite Steuerung C2 die Schaltung 52 aus (Schritte S2, S3). Dies bedeutet, dass die Ladeeinrichtung S die Niederspannungsbatterie 23 vorzugsweise lädt.
Ist demgegenüber die Spannung V1 der Niederspannungsbatterie 23 über der Schwelle, so bestimmt die zweite Steuerung C2, ob ein Ladeerlaubnissignal für die Hochspannungsbatterie 24 aus der ersten Steuerung C1 (Schritt S4) eingegeben wird. Die erste Steuerung C1 überwacht ständig die Ladekapazität der Hochspannungsbatterie 24 und gibt ein Ladespannungssignal aus.
Wird das Ladeerlaubnissignal in die zweite Steuerung C2 eingegeben, so gibt die erste Steuerung C1 das Ladespannungssignal der Hochspannungsbatterie 24 in die zweite Steuerung C2 ein (Schritt S5), und die zweite Steuerung bestimmt, ob eine Ladespannung einer Hochspannungsbatterie 24 über einem Bezugswert ist.
Ist im Ergebnis die Ladespannung der Hochspannungsbatterie 24 größer oder gleich dem Bezugswert, so schaltet die zweite Steuerung C2 den Schalter 52 ab (Schritte S6, S3).
Ist die Ladespannung der Hochspannungsbatterie 24 unter dem Bezugswert, so schaltet die zweite Steuerung C2 den Schalter 52 an (Schritte S6, S7), und die von dem Wechselstromerzeuger 22 erzeugte Leistung wird in der Hochspannungsumwandlungseinheit 53 angehoben und lädt die Hochspannungsbatterie 24.
Entsprechend schaltet die zweite Steuerung C2 den Schalter 52 ein, um die Hochspannungsbatterie 24 zu laden, wenn Bedingungen dahingehend, dass die Spannung V1 der Niederspannungsbatterie 23 über dem Schwellenwert ist, das Ladeerlaubnissignal für die Hochspannungsbatterie 24 aus der ersten Steuerung C1 eingegeben ist und die Ladespannung der Hochspannungsbatterie 24 unter dem Bezugswert ist, erfüllt sind.
Ein zweites Ausführungsbeispiel, das in 4 gezeigt ist, ist derart aufgebaut, dass eine Schaltung, die den Wechselstromerzeuger 22 und die Niederspannungsbatterie 23 verbindet, und eine Schaltung, die den Wechselstromerzeuger 22 und die Hochspannungsbatterie 24 verbindet, ein und ausgeschaltet werden, und zwar durch einen Schaltmechanismus 24 anstelle der Diode 51 beim ersten Ausführungsbeispiel. Üblicherweise ist der Wechselstromerzeuger 22 mit der Niederspannungsbatterie 23 verbunden.
Das Ein- und Ausschalten der Hochspannungsbatterie durch den Schaltmechanismus 54 wird durch die zweite Steuerung C2 gesteuert. Die Steuerbedingungen hierfür sind dieselben wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind vorstehend beschrieben worden. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen rein der Darstellung von Anwendungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und sind ihrem Wesen nach nicht derart, dass sie den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschränken sollen.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 8. Februar 2010 beim japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2010-25810 , deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung ist bei Hybridbaumaschinen einsetzbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-235717 A [0002]
JP 2010-25810 [0102]

Claims

Ladeeinrichtung für eine Baumaschine, die einen Motor zum Drehen einer Pumpe, einen Generator, der durch eine Antriebskraft des Motors gedreht werden soll, eine Niederspannungsbatterie zum Speichern von Leistung aus dem Generator und eine Hochspannungsbatterie, die parallel mit der Niederspannungsbatterie in Bezug auf den Generator verbunden und dafür ausgelegt ist, Leistung aus dem Generator zu speichern, beinhaltet, umfassend: eine Schaltschaltung, die die Leistungsversorgung aus dem Generator zu jeder von der Niederspannungsbatterie und der Hochspannungsbatterie schaltet; eine Hochspannungsumwandlungseinheit, die zwischen der Schaltschaltung und der Hochspannungsbatterie vorgesehen ist und eine Niederspannung in eine Hochspannung umwandelt; und eine Steuerung, die bestimmt, ob eine Ladekapazität der Niederspannungsbatterie über einer Schwelle ist und ein Signal zum Versorgen der Niederspannungsbatterie mit Leistung des Generators an die Schaltschaltung ausgibt, wenn die Ladekapazität gleich oder unter der Schwelle ist, und ein Signal zum Laden der Hochspannungsbatterie an die Schaltschaltung ausgibt, wenn die Ladekapazität über dem Schwellenwert ist.
Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung: die Ladekapazität der Niederspannungsbatterie überwacht; bestimmt, ob die Ladekapazität der Niederspannungsbatterie über der Schwelle ist; bestimmt, ob eine Ladekapazität der Hochspannungsbatterie unter einem Bezugswert ist; und die Schaltschaltung zum Schalten durch Ausgeben eines Signals veranlasst und die Hochspannungsbatterie mit der Leistung von dem Generator über die Hochspannungsumwandlungseinheit lädt, wenn bestimmt wird, dass die Ladekapazität der Niederspannungsbatterie über der Schwelle ist, und bestimmt wird, dass die Ladekapazität der Hochspannungsbatterie unter dem Bezugswert ist.
Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schaltschaltung beinhaltet: eine Diode, die zwischen dem Generator und der Niederspannungsbatterie vorgesehen ist und das Fließen eines Stromes nur von dem Generator zu der Niederspannungsbatterie zulässt; und einen Schalter, der zwischen einer stromaufwärtigen Seite der Diode und der Hochspannungsumwandlungsschaltung vorgesehen ist.