JP2000333364A - Power-supply device for electrically driven type working machine - Google Patents

Power-supply device for electrically driven type working machine

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JP2000333364A
JP2000333364A JP11141085A JP14108599A JP2000333364A JP 2000333364 A JP2000333364 A JP 2000333364A JP 11141085 A JP11141085 A JP 11141085A JP 14108599 A JP14108599 A JP 14108599A JP 2000333364 A JP2000333364 A JP 2000333364A
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JP
Japan
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battery
power
charging
power supply
supply device
Prior art date
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Pending
Application number
JP11141085A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Ohira
彰彦 大平
Hiroaki Seki
弘明 関
Futoshi Kobayashi
太 小林
Hiroshi Noguchi
博司 野口
Shoichi Yoshida
昌一 吉田
Takeshi Kanai
健 金井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Aichi Corp
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Aichi Corp
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd, Aichi Corp filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the power-supplying device of an electrically driven type working machine that can always supply power stably, eliminates the need for charging operation, and prevents the power of a battery from running out, and performing operation with improved efficiency. SOLUTION: This power-supplying device is provided with a battery 25 and a fuel battery 26 as the supply source of power to an electric motor 24. Furthermore, the power-supplying device is provided with a load detector 33 for detecting the loaded state of actuators 14-16 and an operation device 28 and a power supply control device 27 for controlling power which is supplied from the battery 25 and the fuel battery 26, based on detection information from the load detector 33. Also, the power-supplying device is provided with a charging device 30 for charging the battery 25, using power which is outputted from the fuel battery 26 and an amount-of-charge detector 31 and an amount-of- discharge detector 32 for detecting the charged/discharged state of the battery 25, so that the operation device 28 controls the operation of the charging device 30, based on detection information from both the detectors 31 and 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の動力を用
いてアクチュエータを作動させる構成の電気駆動式作業
機の電力供給装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for an electrically driven working machine having a structure in which an actuator is operated using the power of an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気駆動式作業機には種々のものがあ
り、例えば電気駆動式の高所作業車が知られている。こ
の電気駆動式の高所作業車は、車体上に取り付けたブー
ムの先端部に作業車搭乗用の作業台が取り付けられてお
り、ブームを起伏、伸縮、旋回させる油圧アクチュエー
タ(油圧シリンダや油圧モータ等)を、バッテリで駆動
される電動機(電動モータ)の動力を用いて作動させる
構成になっている。すなわち、バッテリの電気力で電動
機を駆動して油圧ポンプを作動させ、この油圧ポンプか
ら吐出される油圧により油圧アクチュエータを作動させ
るようになっている。
2. Description of the Related Art There are various types of electrically driven working machines, and for example, an electrically driven aerial work vehicle is known. This electric aerial work platform has a work platform for mounting the work vehicle at the tip of a boom mounted on the vehicle body, and hydraulic actuators (hydraulic cylinders and hydraulic motors) that raise, lower, extend, and turn the boom , Etc.) using the power of an electric motor (electric motor) driven by a battery. That is, the electric motor is driven by the electric power of the battery to operate the hydraulic pump, and the hydraulic actuator is operated by the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の電気駆動式作業機では、バッテリの放電が進
んで規定値以下になった場合には作業の中断を余儀なく
されていた。また、放電が進んでいることを作業者が気
付かなかった場合には、バッテリを過放電に至らせてそ
の寿命を縮める虞があった。また、バッテリの使用後に
は充電を行う必要があるが、この充電作業が行われてい
る間はその作業機を使用することはできず、バッテリが
大容量であるときには充電時間も長いものとなるため、
作業効率が悪くなる場合もあった。更に、バッテリは放
電とともに電圧が低下するが、このような場合には安定
した電力供給ができないという不都合もあった。
However, in the electric-powered working machine having such a configuration, when the battery discharge proceeds and falls below a specified value, the work has to be interrupted. In addition, when the worker does not notice that the discharge is progressing, the battery may be overdischarged and its life may be shortened. In addition, it is necessary to charge the battery after use, but the work machine cannot be used during the charging work, and the charging time is long when the battery has a large capacity. For,
In some cases, work efficiency deteriorated. Further, although the voltage of the battery decreases as the battery is discharged, in such a case, there is a disadvantage that stable power supply cannot be performed.

【0004】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、常に安定した電力供給を行うことができる
とともに、充電作業を行う必要がなく、バッテリの電力
切れを防止して効率良い作業を行うことが可能な電気駆
動式作業機の電力供給装置を提供することを目的として
いる。
[0004] The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to always supply a stable power supply, and it is not necessary to perform a charging operation. It is an object of the present invention to provide a power supply device of an electric drive type working machine capable of performing the following.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る電力供給装置は、電動機の動力を
用いてアクチュエータ(例えば、実施形態における伸縮
シリンダ14、起伏シリンダ15及び旋回モータ16)
を作動させる構成の電気駆動式作業機(例えば、実施形
態における高所作業車10)において、電動機への電力
の供給源としてバッテリと燃料電池とが併設されてい
る。このため従来のように、バッテリの電力が不足して
作業を中断するような事態が防止されるとともに、バッ
テリが過放電に至ることがないのでバッテリの寿命低下
を防ぐことができる。また燃料電池はエネルギー変換効
率が高いうえに発電に際して騒音が少なく、反応による
生成物が無害であるので環境的にも優れており、利点が
多い。
In order to achieve the above object, a power supply apparatus according to the present invention uses an electric motor (for example, a telescopic cylinder 14, an up-and-down cylinder 15, and a swing motor in the embodiment). 16)
In an electric drive type working machine (for example, the aerial work vehicle 10 in the embodiment) configured to operate a battery, a battery and a fuel cell are provided as a power supply source for an electric motor. For this reason, unlike the related art, it is possible to prevent a situation in which the operation of the battery is interrupted due to a shortage of the power of the battery, and it is possible to prevent a reduction in the life of the battery since the battery does not overdischarge. In addition, fuel cells have high energy conversion efficiency, low noise at the time of power generation, and are harmless by reaction products, and thus are environmentally superior and have many advantages.

【0006】また上記構成においては、アクチュエータ
の負荷状態を検出する負荷検出手段(例えば、実施形態
における負荷検出器33)と、負荷検出手段からの検出
情報に基づいてバッテリ及び燃料電池から供給される電
力の制御を行う電力供給制御手段(例えば、実施形態に
おける演算装置28及び電力供給制御装置27)とを備
えていることが好ましい。このような構成によれば、安
定した出力ができる一方で負荷変動に対する応答出力が
遅い燃料電池の不利な点をバッテリにより補うことがで
き、バッテリの出力特性と燃料電池の出力特性とを使い
分けてアクチュエータの負荷に応じた最適な電力供給を
行うことが可能である。
In the above configuration, the load is supplied from the battery and the fuel cell based on information detected by the load detecting means (for example, the load detector 33 in the embodiment) for detecting the load state of the actuator. It is preferable to include a power supply control unit (for example, the arithmetic unit 28 and the power supply control unit 27 in the embodiment) that controls power. According to such a configuration, the disadvantage of the fuel cell, which can provide a stable output but has a slow response output to a load change, can be compensated for by the battery, and the output characteristics of the battery and the output characteristics of the fuel cell can be selectively used. Optimal power supply according to the load of the actuator can be performed.

【0007】更に上記構成に加え、燃料電池から出力さ
れる電力を用いてバッテリの充電を行う充電手段(例え
ば、実施形態における充電装置30)と、バッテリの充
放電状態を検出する充放電検出手段(例えば、実施形態
における放電量検出器31及び充電量検出手段32)
と、充放電検出手段からの検出情報に基づいて充電手段
の作動制御を行う充電制御手段(例えば、実施形態にお
ける演算装置28)とを備えていることが好ましい。こ
のような構成によれば、バッテリにより電動機が駆動さ
れていないときに随時充電が行われるようにすることが
可能であり、従来のようにバッテリの充電作業をわざわ
ざ行う必要がないので作業性が向上する。また、これに
よりバッテリから常に安定した電力を供給することが可
能である。
[0007] In addition to the above configuration, a charging means (for example, the charging device 30 in the embodiment) for charging the battery using electric power output from the fuel cell, and a charging / discharging detecting means for detecting a charging / discharging state of the battery. (For example, the discharge amount detector 31 and the charge amount detection means 32 in the embodiment)
And a charging control unit (for example, the arithmetic unit 28 in the embodiment) for controlling the operation of the charging unit based on the detection information from the charging / discharging detection unit. According to such a configuration, it is possible to perform charging at any time when the electric motor is not driven by the battery, and it is not necessary to perform the charging operation of the battery as in the related art. improves. This also makes it possible to always supply stable power from the battery.

【0008】また、バッテリは従来のように鉛バッテリ
を用いても構わないが、これをニッケル水素バッテリに
することにより、電力をより高効率に出力させることが
可能である。このニッケル水素バッテリはエネルギー密
度が高くて出力効率が良好であるとともに重金属を用い
ていないので環境性に優れているが、高価であるため容
量をあまり大きくすることはできない。このため容量規
模は或る程度を小さくせざるを得ないが、本発明に係る
電力供給装置のように燃料電池と併用することにより、
このような容量規模の低下も充分にカバーすることがで
きる。
Although a conventional lead battery may be used as the battery, it is possible to output power with higher efficiency by using a nickel-metal hydride battery. This nickel-metal hydride battery has a high energy density and good output efficiency, and is environmentally friendly because it does not use heavy metals. However, since it is expensive, its capacity cannot be increased so much. For this reason, the capacity scale has to be reduced to some extent, but by using the fuel cell together with the power supply device according to the present invention,
Such a decrease in the capacity scale can be sufficiently covered.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照して説明する。図2は本発明に係る
電力供給装置を備えた高所作業車10を示している。こ
の高所作業車10はトラックをベースとする車体11上
に旋回動自在な旋回台12を有し、この旋回台12に起
伏動自在に伸縮ブーム13が取り付けられている。この
伸縮ブーム13は入れ子式に基端ブーム13a、中間ブ
ーム13b及び先端ブーム13cからなり、基端ブーム
13aが旋回台12に枢結されて起伏自在となってい
る。なお、伸縮ブーム13は内部に配設された伸縮シリ
ンダ14(図2では図示せず)により伸縮されるととも
に、旋回台12と基端ブーム13aとの間に配設された
起伏シリンダ15により起伏されるようになっている。
また、旋回台12は車体11内に設けられた旋回モータ
16(図2では図示せず)により旋回される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows an aerial work vehicle 10 equipped with a power supply device according to the present invention. The aerial work vehicle 10 has a swivel 12 that can freely swing on a body 11 based on a truck, and a telescopic boom 13 is attached to the swivel 12 so as to be able to move up and down. The telescopic boom 13 includes a telescopic boom 13a, an intermediate boom 13b, and a distal boom 13c in a telescopic manner. The proximal boom 13a is pivotally connected to the swivel 12 to be able to move up and down. The telescopic boom 13 is expanded and contracted by a telescopic cylinder 14 (not shown in FIG. 2) disposed therein, and is raised and lowered by a raising and lowering cylinder 15 disposed between the swivel base 12 and the base end boom 13a. It is supposed to be.
The swivel table 12 is swung by a swivel motor 16 (not shown in FIG. 2) provided in the vehicle body 11.

【0010】先端ブーム13cの先端には垂直ポスト1
7が上下に揺動自在に取り付けられており、この垂直ポ
スト17には作業者搭乗用の作業台18が水平に首振り
自在に取り付けられている。また、垂直ポスト17近傍
にはレベリング装置(図示せず)が設けられており、こ
れにより作業台18はブーム13の起伏状態の如何に拘
わらず常に水平に保持されるようになっている。また、
車体11の前後左右には、作業時に伸長して車体11を
支持するアウトリガジャッキ19が設けられている。
A vertical post 1 is provided at the tip of the tip boom 13c.
The vertical post 17 is provided with a worktable 18 for an operator to sway horizontally. A leveling device (not shown) is provided in the vicinity of the vertical post 17 so that the worktable 18 is always kept horizontal regardless of whether the boom 13 is up or down. Also,
Outrigger jacks 19 are provided on the front, rear, left and right sides of the vehicle body 11 to extend during operation and support the vehicle body 11.

【0011】このように構成された高所作業車10にお
いて、作業台18に搭乗した作業者が作業台18に配設
された上部操作装置21を操作したり、或いは地上の作
業者が下部操作装置22を操作したりすることにより旋
回台12の旋回、ブーム13の起伏及び伸縮、作業台1
8の首振り等を行うことができ、これにより作業台18
を所定の高所に移動させることができるようになってい
る。
In the aerial work vehicle 10 constructed as described above, an operator on the work table 18 operates the upper operation device 21 disposed on the work table 18, or a worker on the ground operates the lower operation apparatus 21. By operating the device 22, the swivel of the swivel table 12, the undulation and expansion and contraction of the boom 13, the work table 1
8 can be performed.
Can be moved to a predetermined height.

【0012】図1は、このような高所作業車10に搭載
された本発明に係る電力供給装置の構成を示している。
図に示すように、上述の伸縮シリンダ14、起伏シリン
ダ15及び旋回モータ16(これらを以下、アクチュエ
ータと称する)は車体11内に設けられた油圧ポンプ2
3から供給される油圧により作動するようになってお
り、この油圧ポンプ23は電動機(電動モータ)24の
動力により駆動されるようになっている。
FIG. 1 shows the configuration of a power supply device according to the present invention mounted on such an aerial work vehicle 10.
As shown in the figure, the above-described telescopic cylinder 14, the up-and-down cylinder 15, and the turning motor 16 (hereinafter, referred to as an actuator) are provided with a hydraulic pump 2 provided in the vehicle body 11.
The hydraulic pump 23 is driven by the power of an electric motor (electric motor) 24.

【0013】電動機24は電力供給制御装置27を介し
て供給されるバッテリ25及び燃料電池26からの電力
により駆動されるようになっている。この電力供給制御
装置27はバッテリ25から出力される電力と燃料電池
26から出力される電力とを効率的に電動機24に供給
する装置であり、演算装置28からの制御信号に基づい
て作動するようになっている。また、燃料電池26の発
電開始、停止の作動及び出力電力の調整は、演算装置2
8からの信号に基づいて作動する出力制御装置29によ
り制御されるようになっている。
The electric motor 24 is driven by electric power from a battery 25 and a fuel cell 26 supplied via a power supply control device 27. The power supply control device 27 is a device that efficiently supplies the electric power output from the battery 25 and the electric power output from the fuel cell 26 to the electric motor 24, and operates based on a control signal from the arithmetic device 28. It has become. The operation of starting and stopping the power generation of the fuel cell 26 and the adjustment of the output power are performed by the arithmetic unit 2.
8 is controlled by an output control device 29 that operates based on a signal from the control unit 8.

【0014】また、バッテリ25は充電装置30を介し
て燃料電池26と接続されており、燃料電池26から供
給される電力により充電可能になっている。バッテリ2
5かの放電量(すなわちバッテリ25が電動機24へ供
給する電力量)は放電検出器31により、またバッテリ
25への充電量(すなわち燃料電池26がバッテリ25
へ供給する電力量)は充電量検出器32により検出され
るようになっており、演算装置28はこれら両検出器3
1,32からの検出情報に基づいて充電装置30の作動
制御を行う。なお、両検出器31、32はバッテリ25
と供給制御装置27との間及び充電装置30とバッテリ
25との間を流れる電流を検出して消費電力を算出し、
これにより放電量、充電量を求めるようになっている。
The battery 25 is connected to a fuel cell 26 via a charging device 30 and can be charged by electric power supplied from the fuel cell 26. Battery 2
The amount of discharge (i.e., the amount of power supplied from the battery 25 to the electric motor 24) is determined by the discharge detector 31 and the amount of charge to the battery 25 (i.e., the fuel cell 26
The amount of electric power supplied to the power supply is detected by the charge amount detector 32, and the arithmetic unit 28
The operation of the charging device 30 is controlled based on the detection information from the charging devices 1 and 32. The two detectors 31, 32 are connected to the battery 25.
The power consumption is calculated by detecting a current flowing between the power supply control device 27 and the charging device 30 and the battery 25,
Thus, the amount of discharge and the amount of charge are obtained.

【0015】アクチュエータ14〜16へ供給される作
動油の油路には、その油路に作用する油圧に基づいてア
クチュエータ14〜16の負荷を検出する負荷検出器3
3が設けられており、その検出情報は演算装置28に入
力される。演算装置28は負荷検出器33からの検出情
報に基づいて電力供給制御装置27を作動させ、アクチ
ュエータ14〜16の負荷に対応した電力が電動機24
に供給されるようにバッテリ25及び燃料電池26から
供給される電力の制御を行う。
In the oil passage of the hydraulic oil supplied to the actuators 14 to 16, a load detector 3 for detecting the load on the actuators 14 to 16 based on the oil pressure acting on the oil passage.
The detection information is input to the arithmetic unit 28. The arithmetic unit 28 activates the power supply control unit 27 based on the detection information from the load detector 33, and the electric power corresponding to the loads of the actuators 14 to 16 is supplied to the electric motor 24.
The power supplied from the battery 25 and the fuel cell 26 is controlled so as to be supplied to the power supply.

【0016】ここで演算装置28は、通常は燃料電池2
6から供給される電力で電動機24が駆動されるように
制御を行うが、負荷検出器33によりアクチュエータ1
4〜16の負荷変動が大きくなったことが検出されたと
きには、バッテリ25から供給される電力で電動機24
が駆動されるように制御を行う。これは、燃料電池26
は負荷の変動に対する電力出力の応答が遅く、この遅れ
分の電流供給をバッテリ25により一時的に行わせる必
要があるためである。
Here, the arithmetic unit 28 usually has the fuel cell 2
The motor 24 is controlled so as to be driven by the electric power supplied from the actuator 6.
When it is detected that the load fluctuations of 4 to 16 have increased, the electric motor 24
Is controlled to be driven. This is the fuel cell 26
This is because the response of the power output to the fluctuation of the load is slow, and it is necessary to supply the current for the delay by the battery 25 temporarily.

【0017】このように、この電力供給装置では、負荷
検出器33からの検出情報に基づいて、バッテリ25及
び燃料電池26から供給される電力の制御を行われるよ
うになっているので、安定した出力ができる一方で負荷
変動に対する応答出力が遅い燃料電池26の不利な点を
バッテリ26により補うことができ、バッテリ25の出
力特性と燃料電池26の出力特性とを使い分けてアクチ
ュエータ14〜16の負荷に応じた最適な電力供給を行
うことが可能になっている。なお、アクチュエータ14
〜16の負荷を検出する手段としては電動機24の負荷
状態を検出するもの等であってもよい。
As described above, in this power supply device, the power supplied from the battery 25 and the fuel cell 26 is controlled based on the detection information from the load detector 33, so that the power supply device is stable. The disadvantage of the fuel cell 26, which can output power but has a slow response output to a load change, can be compensated for by the battery 26. The output characteristics of the battery 25 and the output characteristics of the fuel cell 26 can be selectively used to load the actuators 14 to 16 separately. It is possible to perform the optimal power supply according to the conditions. The actuator 14
As means for detecting the loads of (1) to (16), means for detecting the load state of the electric motor 24 may be used.

【0018】また演算装置28は、バッテリ25から出
力される電力が電動機24の駆動に用いられていないと
きには、放電量検出器31により検出される放電量分の
電力量がバッテリ25に充電されるように充電装置30
を作動させる。バッテリ25の充電制御(充電時におけ
る充電電流及び充電時間等の制御)はバッテリ25の放
電量及び充電量検出器32により検出される充電量に基
づいて行われるが、このときバッテリ25の放電量が少
量であれば小電流で、また放電量が多量であれば初期は
大電流、終期は小電流で充電されるように充電電流が制
御される。このように充電電流を変えるのは、バッテリ
25の電極活物質表面積当たりの電流密度を一定に保つ
必要があるからである。なお、バッテリ25の充放電状
態を検出する手段としては、上記放電量検出手段31及
び充電量検出手段32によるもののほか、バッテリ25
の起電力を検出するもの等であってもよい。この場合に
は、バッテリ25の充電時における充電電流及び充電時
間を制御は、充電に伴い変化する(回復する)起電力の
大きさに応じて行われることが好ましい。
When the electric power output from the battery 25 is not used for driving the electric motor 24, the arithmetic unit 28 charges the battery 25 with the amount of electric power corresponding to the amount of discharge detected by the discharge amount detector 31. Charging device 30
Activate The charging control of the battery 25 (control of the charging current and the charging time during charging) is performed based on the discharging amount of the battery 25 and the charging amount detected by the charging amount detector 32. Is small, the charging current is controlled so that the battery is charged with a large current at the beginning and a small current at the end if the amount of discharge is large. The reason for changing the charging current in this way is that it is necessary to keep the current density per surface area of the electrode active material of the battery 25 constant. The means for detecting the charge / discharge state of the battery 25 includes the above-described discharge amount detection means 31 and charge amount detection means 32,
May be used to detect the electromotive force. In this case, it is preferable that the control of the charging current and the charging time when charging the battery 25 be performed in accordance with the magnitude of the electromotive force that changes (recovers) with the charging.

【0019】このように本発明に係る電力供給装置によ
れば、電動機24への電力の供給源としてバッテリ25
と燃料電池26とが併設されているので、従来のように
バッテリ25の電力が不足して作業の中断するような事
態が防止されるとともに、バッテリ25が過放電に至る
ことがないのでバッテリの寿命低下を防ぐことができ
る。また、燃料電池26はエネルギー変換効率が高いう
えに発電に際して騒音が少なく、反応による生成物が無
害であるため環境的にも優れており、利点が多い。ま
た、バッテリ25により電動機24が駆動されていない
ときに随時充電が行われるので、従来のようにバッテリ
25の充電作業をわざわざ行う必要がないので作業性が
向上する。また、これによりバッテリ25から常に安定
した電力を供給することが可能である。
As described above, according to the power supply device of the present invention, the battery 25 serves as a power supply source to the electric motor 24.
The fuel cell 26 and the fuel cell 26 are provided in parallel, thereby preventing a situation in which the operation of the battery 25 is interrupted due to a shortage of power as in the related art, and the battery 25 is not overdischarged because the battery 25 is not overdischarged. The life can be prevented from being shortened. Further, the fuel cell 26 has high energy conversion efficiency, low noise at the time of power generation, and is harmless to the products generated by the reaction, and thus is environmentally excellent, and has many advantages. Further, since the charging is performed as needed when the electric motor 24 is not driven by the battery 25, the work of charging the battery 25 does not need to be performed as in the related art, so that the workability is improved. This also makes it possible to always supply stable power from the battery 25.

【0020】また、上記構成のように、燃料電池26か
ら出力される電力を直接電動機24へは供給せず、専ら
バッテリ25の放電により失われた電力の充電に用いる
構成であってもよい。このような構成においても、電動
機24への電力の供給源としてバッテリ25と燃料電池
26とが併設されている効果は、上記構成の場合と同様
である。
Further, as in the above configuration, the power output from the fuel cell 26 may not be directly supplied to the electric motor 24, but may be used exclusively for charging the power lost by discharging the battery 25. Even in such a configuration, the effect that the battery 25 and the fuel cell 26 are provided side by side as a power supply source for the electric motor 24 is the same as in the above configuration.

【0021】なお、上記バッテリ25は従来のように鉛
バッテリを用いても構わないが、これをニッケル水素バ
ッテリにすることにより、電力をより高効率に出力させ
ることが可能である。このニッケル水素バッテリはエネ
ルギー密度が高くて出力効率が良好であるとともに重金
属を用いていないので環境性に優れているが、高価であ
るため容量をあまり大きくすることはできない。このた
め容量規模は或る程度を小さくせざるを得ないが、本発
明に係る電力供給装置のように燃料電池26と併用する
ことにより、このような容量規模の低下も充分にカバー
することができる。また、ニッケル水素バッテリのほ
か、リチウムイオン電池、スーパーキャパシタなどを用
いても有効である。
As the battery 25, a lead battery may be used as in the prior art. However, by using a nickel-metal hydride battery, power can be output with higher efficiency. This nickel-metal hydride battery has a high energy density and good output efficiency, and is environmentally friendly because it does not use heavy metals. However, since it is expensive, its capacity cannot be increased so much. For this reason, the capacity scale has to be reduced to a certain extent, but such a decrease in the capacity scale can be sufficiently covered by using the fuel cell 26 together with the power supply apparatus according to the present invention. it can. It is also effective to use a lithium-ion battery, a supercapacitor or the like in addition to the nickel-metal hydride battery.

【0022】以上、本発明に係る電力供給装置の実施形
態について説明したが、本発明は上記の構成に限られ
ず、種々の変更が可能である。例えば、アクチュエータ
14〜16は油圧を介して駆動されるものでなくてもよ
く、電気力のみで駆動されるものであっても構わない。
また、バッテリ25の放電量の検出は上記放電量検出器
31によるものに限られない。一例として、油圧ポンプ
23の吐出油圧を圧力センサ等で検出し、この吐出油圧
に対応して求められる電動機24の駆動トルクから電動
機24の駆動電流を算出し、この電動機24の駆動電流
と電動機24の作動時間とからバッテリ25の放電量を
求める方法もある。また、この電力供給装置が用いられ
る対象は上記のような高所作業車に限られず、電動機の
動力を用いてアクチュエータを作動させる構成の電気駆
動式作業機に対して幅広く用いることが可能である。
The embodiment of the power supply device according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above configuration, and various modifications are possible. For example, the actuators 14 to 16 need not be driven via hydraulic pressure, and may be driven only by electric force.
Further, the detection of the discharge amount of the battery 25 is not limited to the detection by the discharge amount detector 31. As an example, the discharge hydraulic pressure of the hydraulic pump 23 is detected by a pressure sensor or the like, and the drive current of the electric motor 24 is calculated from the drive torque of the electric motor 24 obtained in accordance with the discharge oil pressure. There is also a method of calculating the discharge amount of the battery 25 from the operating time of the battery 25. The target to which the power supply device is used is not limited to the aerial work vehicle as described above, and can be widely used for an electrically driven work machine configured to operate an actuator using the power of an electric motor. .

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電気
駆動式作業機の電力供給装置においては、電動機への電
力の供給源としてバッテリと燃料電池とが併設されてい
るため、従来のようにバッテリの電力が不足して作業を
中断するような事態が防止されるとともに、バッテリが
過放電に至ることがないのでバッテリの寿命低下を防ぐ
ことができる。また燃料電池はエネルギー変換効率が高
いうえに発電に際して騒音が少なく、反応による生成物
が無害であるため環境的にも優れており、利点が多い。
As described above, in the power supply device for an electric drive type working machine according to the present invention, a battery and a fuel cell are provided as a power supply source for an electric motor, so that a conventional power supply is provided. In addition, a situation in which the operation of the battery is interrupted due to insufficient power of the battery is prevented, and the battery is not overdischarged. In addition, fuel cells have high energy conversion efficiency, low noise during power generation, and are harmless to the products of the reaction.

【0024】また、上記構成において、アクチュエータ
の負荷状態を検出する負荷検出手段と、負荷検出手段か
らの検出情報に基づいてバッテリ及び燃料電池から供給
される電力の制御を行う電力供給制御手段とを備えてい
ることが好ましく、このような構成によれば、安定した
出力ができる一方で負荷変動に対する応答出力が遅い燃
料電池の不利な点をバッテリにより補うことができ、バ
ッテリの出力特性と燃料電池の出力特性とを使い分けて
アクチュエータの負荷に応じた最適な電力供給を行うこ
とが可能である。
In the above configuration, the load detecting means for detecting the load state of the actuator and the power supply controlling means for controlling the power supplied from the battery and the fuel cell based on the detection information from the load detecting means are provided. According to such a configuration, it is possible to compensate for the disadvantage of the fuel cell, which can provide stable output while having a slow response output with respect to a load change, by the battery. It is possible to perform optimal power supply according to the load of the actuator by properly using the output characteristics of the actuator.

【0025】更に上記構成に加え、燃料電池から出力さ
れる電力を用いてバッテリの充電を行う充電手段と、バ
ッテリの充放電状態を検出する充放電検出手段と、充放
電検出手段からの検出情報に基づいて充電手段の作動制
御を行う充電制御手段(例えば、実施形態における演算
装置28)とを備えていることが好ましく、このような
構成によれば、バッテリにより電動機が駆動されていな
いときに随時充電が行われるようにすることが可能であ
り、従来のようにバッテリの充電作業をわざわざ行う必
要がないので作業性が向上する。また、これによりバッ
テリから常に安定した電力を供給することが可能であ
る。また、バッテリをニッケル水素バッテリにすること
により、電力をより高効率に出力させることが可能であ
る。
Further, in addition to the above configuration, a charging means for charging the battery using the power output from the fuel cell, a charging / discharging detecting means for detecting a charging / discharging state of the battery, and detection information from the charging / discharging detecting means. It is preferable to include a charge control unit (for example, the arithmetic unit 28 in the embodiment) that controls the operation of the charging unit based on the above. According to such a configuration, when the motor is not driven by the battery, It is possible to charge the battery at any time, and it is not necessary to perform the charging work of the battery as in the related art, so that the workability is improved. This also makes it possible to always supply stable power from the battery. Further, by using a nickel hydrogen battery as the battery, it is possible to output power with higher efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電力供給装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to the present invention.

【図2】上記電力供給装置を備えた高所作業車を示す斜
視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an aerial work vehicle provided with the power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 高所作業車(電気駆動式作業機) 14 伸縮シリンダ(アクチュエータ) 15 起伏シリンダ(アクチュエータ) 16 旋回モータ(アクチュエータ) 24 電動機 25 バッテリ 26 燃料電池 27 電力供給制御装置(電力供給制御手段) 28 演算装置(電力供給制御手段、充電制御手段) 29 出力制御手段 30 充電装置(充電手段) 31 放電量検出器(充放電検出手段) 32 充電量検出器(充放電検出手段) 33 負荷検出器(負荷検出手段) Reference Signs List 10 aerial work vehicle (electrically driven work machine) 14 telescopic cylinder (actuator) 15 undulating cylinder (actuator) 16 turning motor (actuator) 24 electric motor 25 battery 26 fuel cell 27 power supply control device (power supply control means) 28 arithmetic Device (power supply control means, charge control means) 29 output control means 30 charging device (charge means) 31 discharge amount detector (charge / discharge detection means) 32 charge amount detector (charge / discharge detection means) 33 load detector (load) Detection means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 弘明 群馬県利根郡新治村大字東峰須川414−1 株式会社アイチコーポレーション新治工 場内 (72)発明者 小林 太 埼玉県上尾市大字領家字山下1152番地の10 株式会社アイチコーポレーション上尾工 場内 (72)発明者 野口 博司 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 吉田 昌一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 金井 健 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3F333 AA08 AB04 CA09 FA32 FD06 FE04 FE09 5G003 AA05 BA01 CA06 CA14 DA04 DA13 DA18 5G065 BA09 DA01 EA02 GA09 HA01 HA09 HA16 LA01 LA02 LA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroaki Seki 414-1 Higashimine Sukawa, Shinji-mura, Tone-gun, Gunma Pref. No. 10 Aichi Corporation Ageo Works (72) Inventor Hiroshi Noguchi 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shoichi Yoshida 2 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka 5-5-5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Ken Kanai 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term in Sanyo Electric Co., Ltd. 3F333 AA08 AB04 CA09 FA32 FD06 FE04 FE09 5G003 AA05 BA01 CA06 CA14 DA04 DA13 DA18 5G065 BA09 DA01 EA02 GA09 HA01 HA09 HA16 LA01 LA02 LA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動機の動力を用いてアクチュエータを
作動させる構成の電気駆動式作業機の電力供給装置であ
って、 前記電動機への電力の供給源としてバッテリと燃料電池
とが併設されたことを特徴とする電気駆動式作業機の電
力供給装置。
1. A power supply device for an electric drive type working machine configured to operate an actuator using the power of a motor, wherein a battery and a fuel cell are provided together as a power supply source for the motor. A power supply device for an electrically driven working machine.
【請求項2】 前記アクチュエータの負荷状態を検出す
る負荷検出手段と、 前記負荷検出手段からの検出情報に基づいて前記バッテ
リ及び前記燃料電池から供給される電力の制御を行う電
力供給制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1記
載の電気駆動式作業機の電力供給装置。
2. A load detecting means for detecting a load state of the actuator, and a power supply controlling means for controlling electric power supplied from the battery and the fuel cell based on detection information from the load detecting means. The power supply device for an electric drive type working machine according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記燃料電池から出力される電力を用い
て前記バッテリの充電を行う充電手段と、 前記バッテリの充放電状態を検出する充放電検出手段
と、 前記充放電検出手段からの検出情報に基づいて前記充電
手段の作動制御を行う充電制御手段とを備えたことを特
徴とする請求項1又は2記載の電気駆動式作業機の電力
供給装置。
3. A charging unit for charging the battery using power output from the fuel cell; a charging / discharging detecting unit for detecting a charging / discharging state of the battery; and detection information from the charging / discharging detecting unit. 3. A power supply device for an electric drive type working machine according to claim 1, further comprising: charge control means for controlling the operation of the charging means based on the control information.
【請求項4】 前記バッテリがニッケル水素バッテリで
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
電気駆動式作業機の電力供給装置。
4. The power supply device for an electrically driven working machine according to claim 1, wherein said battery is a nickel hydrogen battery.
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