JP2000095499A - 電気駆動作業装置におけるバッテリ容量算出システム - Google Patents

電気駆動作業装置におけるバッテリ容量算出システム

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JP2000095499A
JP2000095499A JP10269712A JP26971298A JP2000095499A JP 2000095499 A JP2000095499 A JP 2000095499A JP 10269712 A JP10269712 A JP 10269712A JP 26971298 A JP26971298 A JP 26971298A JP 2000095499 A JP2000095499 A JP 2000095499A
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Japan
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battery
hydraulic
electric motor
battery capacity
drive
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JP10269712A
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Hiroaki Seki
弘明 関
Futoshi Kobayashi
太 小林
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Aichi Corp
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Aichi Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気駆動作業装置におけるバッテリ消費電力
を、簡単な構成で、高精度に算出できるようにする。 【解決手段】 油圧アクチュエータ14,15,16に
駆動油圧を供給する油圧ポンプ22と、この駆動油圧の
供給制御を行う制御バルブ25と、バッテリ23からの
電力供給を受けて油圧ポンプを駆動する電動モータ21
と、電動モータへの電力供給制御および制御バルブの作
動制御を行う操作装置26とを有して電気駆動作業装置
が構成される。そして、バッテリ容量算出システムにお
いて、圧力センサ3により検出された油圧ポンプから油
圧アクチュエータへの供給油圧から電動モータの駆動電
流を算出し、この算出駆動電流と電動モータの駆動状態
とからバッテリの消費電力を算出してバッテリ残存容量
を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ駆動の電
動モータにより油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプか
らの油圧供給を受けて作動する油圧アクチュエータを有
してなる電気駆動作業装置に関し、さらに詳しくは、こ
の装置においてバッテリ容量を算出するシステムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】このような電気駆動作業装置は種々のも
のが知られており、一例を挙げれば、電気駆動式の高所
作業車がある。高所作業車は、車体上に旋回、起伏、伸
縮等が自在なブームを搭載し、このブームの先端に作業
者が搭乗する作業台を取り付けて構成されるものがある
が、この高所作業車のブーム駆動等を電気的に行わせる
ようにしたものが電気駆動式の高所作業車として知られ
ている。その動力源は車両搭載のバッテリであり、バッ
テリにより駆動される電動モータにより油圧ポンプを駆
動し、油圧ポンプから供給される油圧により各種アクチ
ュエータ(例えば、旋回用油圧モータ、ブーム起伏用油
圧シリンダ、ブーム伸縮用油圧シリンダ等)を駆動する
ようになっている。
【0003】このようにバッテリを動力源とする場合、
バッテリの消費電力量(放電電力量)を監視してバッテ
リ容量(残存容量)が不足して作業が途中でできなくな
るような事態の発生を防止する必要がある。このような
バッテリの消費電力の監視については従来から考えられ
ており、シャント抵抗の電圧降下から電流を検出して消
費電力を求めたり、電力供給ラインに発生する磁界をC
T等で検出して電流を検出して消費電力を求めたりして
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャン
ト抵抗の電圧降下から電流を検出する場合には、検出出
力は微少なためアンプ等の増幅装置が必要であるという
問題がある。一方、ホール素子による検出ではセンサの
磁化による誤差が発生するため、定期的な消磁が必要で
あるため回路が複雑化するという問題や、モータブラシ
やチョッパからのノイズを除去して正確な電流値の検出
を行うためにフィルタ回路が必要となり回路が複雑化す
るという問題がある。
【0005】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
電気駆動作業装置におけるバッテリ消費電力を、簡単な
構成で、高精度に算出できるようなシステムを提供する
こと目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、油圧アクチュエータに駆動油圧
を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから油圧アクチュ
エータへの駆動油圧の供給制御を行う制御バルブと、油
圧ポンプを駆動する電動モータと、電動モータに駆動電
力を供給するバッテリと、バッテリから電動モータへの
電力供給制御および制御バルブの作動制御を行う操作手
段とを有して電気駆動作業装置が構成され、油圧ポンプ
から油圧アクチュエータに供給される油圧を検出する油
圧検出手段と、操作手段の操作状態に基づいて電動モー
タの駆動状態を検出する駆動検出手段と、油圧検出手段
により検出された油圧から電動モータの駆動電流を算出
し、駆動検出手段により検出された電動モータの駆動状
態と上記のように算出された駆動電流とからバッテリの
消費電力を算出してバッテリ残存容量を求めるバッテリ
容量算出手段とを有してバッテリ容量算出システムが構
成される。
【0007】本発明は、バッテリ電圧はほぼ一定である
ため、電動モータを駆動するときにバッテリから電動モ
ータに流れる電流値を検出すればバッテリの消費電力が
検出できるということと、電動モータの電流値はその駆
動トルクに対応し、この駆動トルクは油圧ポンプの駆動
トルクでもあるとともに油圧ポンプから油圧アクチュエ
ータに供給される油圧に対応するということに鑑みて発
明されたものである。すなわち、本発明では、油圧検出
手段により油圧ポンプから供給される油圧を検出してお
り、この検出油圧から電動モータの駆動電流を算出でき
るため、このように算出した駆動電流と電動モータの作
動状態とに基づいてバッテリの消費電力を簡単に求め、
これによりバッテリ残存容量を簡単に求めるようにして
いる。
【0008】具体的には、上記のように算出された駆動
電流を駆動検出手段により検出された電動モータの駆動
時間について積算すればバッテリの消費電力を算出する
ことができる。このように、本発明では油圧ポンプから
油圧アクチュエータへの供給油圧とモータ駆動時間のみ
の検出でバッテリ消費電力を簡単に算出することがで
き、低コストで高精度なバッテリ容量検出システムを得
ることができる。
【0009】このようにしてバッテリ容量算出手段によ
り求められたバッテリ残存容量を表示する容量表示手段
を設けるのが好ましい。これによりバッテリ充電の必要
性を一目で判断できるようになり、充電を行うタイミン
グや、必要充電量を簡単に知ることができ、的確な充電
制御が可能となる。
【0010】なお、バッテリ電圧はほぼ一定であるがバ
ッテリ使用(放電)に応じて若干の電圧降下が発生する
ため、バッテリの電圧を検出する電圧検出手段を設け、
この電圧検出手段により検出された正確なバッテリ電圧
を用いてモータ駆動電流を補正算出するのが好ましい。
これにより、より正確なバッテリ容量の算出が可能とな
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施例について説明する。まず、図2に本発明に
係る電気駆動作業装置を有した高所作業車、すなわち、
電気駆動式の高所作業車10を示している。この高所作
業車10は、車体11の上に旋回自在な旋回台12を有
し、旋回台12に起伏自在にブーム13が取り付けら
れ、このブーム13の先端に作業者が搭乗する作業台1
7が取り付けられている。車体11には、旋回台12を
水平旋回駆動するための旋回用油圧モータ14と、ブー
ム13を起伏作動させるための起伏用油圧シリンダ15
と、ブーム13を伸縮作動させるための伸縮用油圧シリ
ンダ16とが設けられ、これらが、請求の範囲の油圧ア
クチュエータに該当する。
【0012】図1にも示すように、これら油圧アクチュ
エータ14,15,16は、車体11に搭載された油圧
ポンプ22から供給される油圧により作動され、油圧ポ
ンプ22は電動モータ21により駆動される。電動モー
タ21は車体11の下部に搭載されたバッテリ23から
供給される電力を受けて駆動される。油圧ポンプ22か
ら吐出された作動油は、旋回台12の側面に取り付けら
れた制御バルブ25により流量および方向が制御されて
各油圧アクチュエータ14,15,16に供給され、こ
れらアクチュエータの作動が制御される。なお、制御バ
ルブ25の作動制御は、作業台26に設けられた操作装
置26のレバー操作に応じて行われる。すなわち、作業
台26に搭乗した作業者が操作装置26のレバー操作を
行って、各油圧アクチュエータ14,15,16の作動
を制御し、ブームの旋回、起伏、伸縮作動制御を行うこ
とができる。
【0013】このような構成の電気駆動式の高所作業車
10においては、バッテリ23の電力消費の無駄をでき
る限り抑えるのが望ましく、電動モータ21の駆動を必
要最小限に抑えるようにしている。具体的には、バッテ
リ23からモータ21に至る電力供給ライン4に電力供
給制御を行うためのスイッチ装置2を設け、このスイッ
チ装置2の作動をコントローラ1により制御するように
なっている。コントローラ1には操作装置26のレバー
操作信号が入力されており、コントローラ1はこのレバ
ー操作信号に基づいて、操作レバーが操作されたときに
のみスイッチ装置2をオンにしてバッテリ23から電動
モータ21に電力供給を行わせて電動モータ21を駆動
するように構成している。すなわち、操作レバーが中立
位置にあるときにはスイッチ装置2をオフにして電動モ
ータ21への電力供給を遮断し、バッテリ23の電力の
無駄な消費を抑える。
【0014】なお、操作装置26のレバー操作に伴う操
作信号を受けたコントローラ1は、この操作信号に伴っ
て制御バルブ25に作動制御信号を出力して制御バルブ
25の作動を制御する。これにより、レバー操作に対応
する油圧アクチュエータ14,15,16の作動制御が
なされ、レバー操作に対応する速度で旋回台11やブー
ム13の作動制御がなされる。
【0015】コントローラ1は上記のような制御のみな
らず、バッテリ23の消費電力の算出、残存容量の算出
も行う。このため、油圧ポンプ22の吐出部の油圧を検
出する圧力センサ3を設け、その検出信号がコントロー
ラ1に入力されている。油圧ポンプ22の吐出油圧はポ
ンプ駆動トルクに比例し、ポンプ駆動トルクは電動モー
タ21の駆動トルクに等しく、電動モータ21の駆動ト
ルクは電動モータ21の駆動電流に対応する。このた
め、圧力センサ3からの検出信号を受けたコントローラ
1においては、この検出油圧に基づいて電動モータ21
の駆動電流を算出する。
【0016】この算出は、圧力センサ3の検出信号を増
幅し、予め計測記憶している油圧とモータ駆動電流との
関係テーブルからこのように増幅した油圧検出信号に対
応する電動モータ21の駆動電流を読み取って行われ
る。なお、電動モータ21の駆動トルクと駆動電流とは
理論的に計算可能であり、計算によって求めても良い
が、本例では、実際に電動モータを駆動したときの駆動
トルクと駆動電流の関係を予め測定しておき、この測定
結果に基づいて駆動電流を求めるようにしており、これ
により正確な電流算出が可能となる。
【0017】なお、バッテリ電圧はほぼ一定であるがバ
ッテリ使用(放電)に応じて若干の電圧降下が発生する
ため、バッテリの電圧を検出する電圧センサを設け、こ
の電圧センサにより検出された正確なバッテリ電圧を用
いてモータ駆動電流を補正算出するのが好ましい。
【0018】さらに、コントローラ1は、上述のように
入力された操作装置26からのレバー操作信号に基づい
て電動モータ21の駆動の有無を検出しており、上記の
ように求めた駆動電流を電動モータ21の駆動されてい
る間において積算して、バッテリ23の消費電力(放電
電力)を算出する。この結果、バッテリ23の現在の容
量、すなわち、残存容量を算出することができ、このよ
うな算出結果(バッテリ残存容量、バッテリ消費容量、
バッテリ消費率等)が表示器5においてデジタル表示、
LED表示等される。
【0019】なお、バッテリ23の充電を行うときに充
電制御を行う充電制御器6をコントローラ1により制御
するようにしても良い。この場合には、上記のように算
出されたバッテリ容量をコントローラ1に記憶してお
き、このように記憶されている算出容量に基づいてバッ
テリ23の充電電流が最適となるように充電制御器6に
より充電電流および充電時間の制御が行われる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
油圧検出手段により検出された油圧から電動モータの駆
動電流を算出し、駆動検出手段により検出された電動モ
ータの駆動状態と上記のように算出された駆動電流とか
らバッテリの消費電力を算出してバッテリ残存容量を求
めるので、簡単な構成のシステムで、バッテリの消費電
力を簡単且つ正確に求めることができる。
【0021】この算出は、算出駆動電流を電動モータの
駆動時間について積算すれば良く、このように、本発明
によれば油圧ポンプから油圧アクチュエータへの供給油
圧とモータ駆動時間のみの検出でバッテリ消費電力を簡
単に算出することができ、低コストで高精度なバッテリ
容量検出システムを得ることができる。
【0022】なお、このようにしてバッテリ容量算出手
段により求められたバッテリ残存容量を表示する容量表
示手段を設けるのが好ましく、これによりバッテリ充電
の必要性を一目で判断できるようになり、充電を行うタ
イミングや、必要充電量を簡単に知ることができ、的確
な充電制御が可能となる。
【0023】なお、バッテリ電圧はほぼ一定であるがバ
ッテリ使用(放電)に応じて若干の電圧降下が発生する
ため、バッテリの電圧を検出する電圧検出手段を設け、
この電圧検出手段により検出された正確なバッテリ電圧
を用いてモータ駆動電流を補正算出するのが好ましい。
これにより、より正確なバッテリ容量の算出が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバッテリ容量算出システムの構成
を示すブロック図である。
【図2】このバッテリ容量算出システムを搭載した電気
駆動式の高所作業車を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 コントローラ 2 スイッチ装置 3 圧力センサ 5 表示器 6 充電制御器 10 高所作業車 14 旋回用油圧モータ(油圧アクチュエータ) 15 起伏用油圧シリンダ(油圧アクチュエータ) 16 伸縮用油圧シリンダ(油圧アクチュエータ) 21 電動モータ 22 油圧ポンプ 23 バッテリ 25 制御バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F333 AA08 AB04 BD02 BE02 CA09 CA24 FA32 FA36 FD06 FE04 FE09 5H115 PG10 PI13 PI30 QA10 TI02 TI05 TO12

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧を受けて駆動される油圧アクチュエ
    ータと、前記油圧アクチュエータに駆動油圧を供給する
    油圧ポンプと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエ
    ータへの駆動油圧の供給制御を行う制御バルブと、前記
    油圧ポンプを駆動する電動モータと、前記電動モータに
    駆動電力を供給するバッテリと、前記バッテリから前記
    電動モータへの電力供給制御および前記制御バルブの作
    動制御を行う操作手段とからなる電気駆動作業装置にお
    けるバッテリ容量算出システムであって、 前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給され
    る油圧を検出する油圧検出手段と、 前記操作手段の操作状態に基づいて前記電動モータの駆
    動状態を検出する駆動検出手段と、 前記油圧検出手段により検出された前記油圧から前記電
    動モータの駆動電流を算出し、前記駆動検出手段により
    検出された前記電動モータの駆動状態と前記算出された
    駆動電流とから前記バッテリの消費電力を算出してバッ
    テリ容量を求めるバッテリ容量算出手段とを有すること
    を特徴とする電気駆動作業装置におけるバッテリ容量算
    出システム。
  2. 【請求項2】 前記バッテリ容量算出手段は、前記算出
    された駆動電流を前記駆動検出手段により検出された前
    記電動モータの駆動時間について積算して前記バッテリ
    の消費電力を算出することを特徴とする請求項1に記載
    のバッテリ容量算出システム。
  3. 【請求項3】 前記バッテリ容量算出手段により求めら
    れたバッテリ残存容量を表示する容量表示手段を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリ容量算出シ
    ステム。
  4. 【請求項4】 前記バッテリの電圧を検出するバッテリ
    電圧検出手段を備え、前記バッテリ容量算出手段は、前
    記油圧検出手段により検出された前記油圧と前記バッテ
    リ電圧検出手段により検出されたバッテリ電圧とに基づ
    いて前記電動モータの駆動電流を算出することを特徴と
    する請求項1〜3のいずれかに記載のバッテリ容量算出
    システム。
JP10269712A 1998-09-24 1998-09-24 電気駆動作業装置におけるバッテリ容量算出システム Pending JP2000095499A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009113908A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Tadano Ltd 作業車のデータ表示装置
CN106430018A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 浙江鼎力机械股份有限公司 具有低重心的车体及高空作业平台
CN110209095A (zh) * 2019-06-24 2019-09-06 国家电网有限公司 一种高原环境模拟平台监测系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009113908A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Tadano Ltd 作業車のデータ表示装置
CN106430018A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 浙江鼎力机械股份有限公司 具有低重心的车体及高空作业平台
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