JP2002293499A - 作業用車両のインバータ制御装置 - Google Patents
作業用車両のインバータ制御装置Info
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- JP2002293499A JP2002293499A JP2001099621A JP2001099621A JP2002293499A JP 2002293499 A JP2002293499 A JP 2002293499A JP 2001099621 A JP2001099621 A JP 2001099621A JP 2001099621 A JP2001099621 A JP 2001099621A JP 2002293499 A JP2002293499 A JP 2002293499A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリ駆動の作業用車両において専用の充
電回路を設けずに簡明な構成でローコストなインバータ
制御装置を提供する。 【解決手段】 バッテリBと電動モータMとを有しバッ
テリの電力で電動モータを駆動して車両を走行等させる
作業用車両において、インバータ制御装置100は、D
C−DCコンバータ回路10と、商用電源を整流する整
流回路20と、インバータ回路30と、DC−DCコン
バータ回路およびインバータ回路の電力制御素子の作動
を制御する制御回路40とからなる。制御回路40は整
流回路20に商用電源が接続されており車両が停止状態
にあるときに、電力制御素子15の作動を制御してDC
−DCコンバータ回路10を降圧DC−DCコンバータ
として動作させバッテリBの充電を行う。
電回路を設けずに簡明な構成でローコストなインバータ
制御装置を提供する。 【解決手段】 バッテリBと電動モータMとを有しバッ
テリの電力で電動モータを駆動して車両を走行等させる
作業用車両において、インバータ制御装置100は、D
C−DCコンバータ回路10と、商用電源を整流する整
流回路20と、インバータ回路30と、DC−DCコン
バータ回路およびインバータ回路の電力制御素子の作動
を制御する制御回路40とからなる。制御回路40は整
流回路20に商用電源が接続されており車両が停止状態
にあるときに、電力制御素子15の作動を制御してDC
−DCコンバータ回路10を降圧DC−DCコンバータ
として動作させバッテリBの充電を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両にバッテリと
電動モータを備え、バッテリの電力でモータを駆動して
車両を走行させ、あるいは車両に搭載された作業装置を
作動させる作業用車両のインバータ制御装置に関する。
電動モータを備え、バッテリの電力でモータを駆動して
車両を走行させ、あるいは車両に搭載された作業装置を
作動させる作業用車両のインバータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のような作業用車両は産業界で広く
用いられており、その一例として工場内や建築作業現場
等で使用される垂直昇降型の高所作業車がある。この高
所作業車は、タイヤ車輪や左右一対のクローラ装置を有
して走行移動自在に構成された車体上に、直進式ブーム
装置やシザースリンク式の昇降装置とその先端部に取り
付けられた作業台とを有し、作業台に搭乗する作業者が
作業台に設けられた操作装置を自ら操作して車両を走行
させ、また作業台を昇降移動させて、作業台を所望の高
所に移動させて作業を行う作業用車両である。
用いられており、その一例として工場内や建築作業現場
等で使用される垂直昇降型の高所作業車がある。この高
所作業車は、タイヤ車輪や左右一対のクローラ装置を有
して走行移動自在に構成された車体上に、直進式ブーム
装置やシザースリンク式の昇降装置とその先端部に取り
付けられた作業台とを有し、作業台に搭乗する作業者が
作業台に設けられた操作装置を自ら操作して車両を走行
させ、また作業台を昇降移動させて、作業台を所望の高
所に移動させて作業を行う作業用車両である。
【0003】このような場内型の高所作業車は、排気ガ
スや騒音発生を嫌うため、走行装置や昇降装置を作動さ
せる動力源として一般に電動モータが用いられ、その電
源としてバッテリが用いられている。例えば、タイヤ車
輪や昇降装置を直接電動モータで駆動し、あるいは電動
モータ駆動の油圧ポンプで必要油圧・必要量の作動油を
発生させ、その作動油量を制御して油圧モータや油圧シ
リンダを作動させてクローラ装置や昇降装置を作動させ
る。作業者は高所作業作業車を用いて作業を行おうとす
るときに、作業に先立って高所作業車のバッテリを充電
することで一定時間高所作業を行えるように構成されて
いる。
スや騒音発生を嫌うため、走行装置や昇降装置を作動さ
せる動力源として一般に電動モータが用いられ、その電
源としてバッテリが用いられている。例えば、タイヤ車
輪や昇降装置を直接電動モータで駆動し、あるいは電動
モータ駆動の油圧ポンプで必要油圧・必要量の作動油を
発生させ、その作動油量を制御して油圧モータや油圧シ
リンダを作動させてクローラ装置や昇降装置を作動させ
る。作業者は高所作業作業車を用いて作業を行おうとす
るときに、作業に先立って高所作業車のバッテリを充電
することで一定時間高所作業を行えるように構成されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなバッテリ充電式の高所作業車では、車両に搭載さ
れたバッテリを充電するために、専用の充電回路を車両
側または工場設備側に設ける必要があり、車両コストや
設備コストを上昇させる要因になっているという問題が
あった。また、上記のような高所作業車の中にはバッテ
リ電源のみならず、工場壁面のコンセントやブレーカに
接続して商用電源(例えば単相100Vや三相200V)でも作
動可能な、いわゆる充交両用の高所作業車がある。車両
にはバッテリ走行と商用電源走行およびバッテリ充電を
選択的に切り替える切替スイッチを有し、選択されたス
イッチ位置に応じて内部の電気回路を切り替えて走行な
いし充電ができるようになっている。このような作業用
車両では車両側に商用電源を直流化する整流回路を有し
ているが、バッテリの充電電圧・電流に適合させるため
に、やはり専用の充電回路を設ける必要があり、車両の
コストを上昇させる要因になっているという問題があっ
た。また、切替操作が煩雑であるという問題があった。
ようなバッテリ充電式の高所作業車では、車両に搭載さ
れたバッテリを充電するために、専用の充電回路を車両
側または工場設備側に設ける必要があり、車両コストや
設備コストを上昇させる要因になっているという問題が
あった。また、上記のような高所作業車の中にはバッテ
リ電源のみならず、工場壁面のコンセントやブレーカに
接続して商用電源(例えば単相100Vや三相200V)でも作
動可能な、いわゆる充交両用の高所作業車がある。車両
にはバッテリ走行と商用電源走行およびバッテリ充電を
選択的に切り替える切替スイッチを有し、選択されたス
イッチ位置に応じて内部の電気回路を切り替えて走行な
いし充電ができるようになっている。このような作業用
車両では車両側に商用電源を直流化する整流回路を有し
ているが、バッテリの充電電圧・電流に適合させるため
に、やはり専用の充電回路を設ける必要があり、車両の
コストを上昇させる要因になっているという問題があっ
た。また、切替操作が煩雑であるという問題があった。
【0005】本発明は上記のような問題に鑑みて成され
たものであり、専用の充電回路を設けることなく、簡明
な構成でバッテリの充電が可能な作業用車両を提供する
ことを目的とする。
たものであり、専用の充電回路を設けることなく、簡明
な構成でバッテリの充電が可能な作業用車両を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、バッテリと電動モータ(例えば実施形態におけ
る走行モータMR,ML、昇降モータMSなど)とを有し
バッテリの電力で電動モータを駆動して車両を走行させ
または作業装置(例えば実施形態における高所作業装
置)を作動させる作業用車両である。この作業用車両は
バッテリの電力を所定電圧の直流電力に昇圧するDC−
DCコンバータ回路と、商用電源を整流して直流電力に
変換する整流回路と、DC−DCコンバータ回路で昇圧
された直流電力または整流回路で整流された直流電力を
PWM制御して電動モータに出力するインバータ回路
と、操作信号に基づいてDC−DCコンバータ回路の電
力制御素子およびインバータ回路の電力制御素子の作動
を制御してDC−DCコンバータ回路およびインバータ
回路の作動を制御する制御回路とを備えて構成される。
そして本発明の作業用車両では、制御回路が整流回路に
商用電源が接続されているときに、整流回路とインバー
タ回路とを接続させ、操作信号に応じて整流された直流
電力をPWM制御して電動モータを駆動し、整流回路に
商用電源が接続されているが操作信号が入力されていな
いときに、制御回路がDC−DCコンバータ回路と整流
回路とを接続し、DC−DCコンバータ回路を降圧DC
−DCコンバータとして動作させてバッテリを充電する
ように作業用車両のインバータ制御装置を構成する。
発明は、バッテリと電動モータ(例えば実施形態におけ
る走行モータMR,ML、昇降モータMSなど)とを有し
バッテリの電力で電動モータを駆動して車両を走行させ
または作業装置(例えば実施形態における高所作業装
置)を作動させる作業用車両である。この作業用車両は
バッテリの電力を所定電圧の直流電力に昇圧するDC−
DCコンバータ回路と、商用電源を整流して直流電力に
変換する整流回路と、DC−DCコンバータ回路で昇圧
された直流電力または整流回路で整流された直流電力を
PWM制御して電動モータに出力するインバータ回路
と、操作信号に基づいてDC−DCコンバータ回路の電
力制御素子およびインバータ回路の電力制御素子の作動
を制御してDC−DCコンバータ回路およびインバータ
回路の作動を制御する制御回路とを備えて構成される。
そして本発明の作業用車両では、制御回路が整流回路に
商用電源が接続されているときに、整流回路とインバー
タ回路とを接続させ、操作信号に応じて整流された直流
電力をPWM制御して電動モータを駆動し、整流回路に
商用電源が接続されているが操作信号が入力されていな
いときに、制御回路がDC−DCコンバータ回路と整流
回路とを接続し、DC−DCコンバータ回路を降圧DC
−DCコンバータとして動作させてバッテリを充電する
ように作業用車両のインバータ制御装置を構成する。
【0007】このような構成によれば、制御回路は、商
用電源が接続されておりかつ操作信号が入力されたとき
に、整流回路とインバータ回路とを接続させて操作信号
に応じて整流された直流電力をPWM制御して電動モー
タを駆動し、整流回路に商用電源が接続されているが操
作信号が入力されていないときに、DC−DCコンバー
タ回路と整流回路とを接続してバッテリを充電する。す
なわち、制御回路は商用電源が接続されているときに、
操作信号の入力の有無に応じて整流回路に接続される回
路(インバータ回路またはDC−DCコンバータ回路)
を切り替えて、車両の動作状態を商用電源での運転状態
とバッテリの充電状態とに切り替える。なお、操作信号
が入力されていないときとは、電動モータが駆動されな
いときをいい、例えば、モータの駆動操作を行う操作レ
バーが操作されていないときや、車両の状態を運転と停
止とに切り替える切替スイッチが停止状態にあるとき等
を意味する。従って、上記構成によれば、作業者に煩雑
な切替操作を行わせることなく、車両の動作状態を商用
電源運転状態とバッテリ充電状態とに自動的に切り替え
るため、作業性の良好な作業用車両を提供することがで
きる。
用電源が接続されておりかつ操作信号が入力されたとき
に、整流回路とインバータ回路とを接続させて操作信号
に応じて整流された直流電力をPWM制御して電動モー
タを駆動し、整流回路に商用電源が接続されているが操
作信号が入力されていないときに、DC−DCコンバー
タ回路と整流回路とを接続してバッテリを充電する。す
なわち、制御回路は商用電源が接続されているときに、
操作信号の入力の有無に応じて整流回路に接続される回
路(インバータ回路またはDC−DCコンバータ回路)
を切り替えて、車両の動作状態を商用電源での運転状態
とバッテリの充電状態とに切り替える。なお、操作信号
が入力されていないときとは、電動モータが駆動されな
いときをいい、例えば、モータの駆動操作を行う操作レ
バーが操作されていないときや、車両の状態を運転と停
止とに切り替える切替スイッチが停止状態にあるとき等
を意味する。従って、上記構成によれば、作業者に煩雑
な切替操作を行わせることなく、車両の動作状態を商用
電源運転状態とバッテリ充電状態とに自動的に切り替え
るため、作業性の良好な作業用車両を提供することがで
きる。
【0008】なお、上記制御回路は、整流回路に商用電
源が接続されていないときに操作信号が入力された場合
には、DC−DCコンバータ回路とインバータ回路とを
接続させ、DC−DCコンバータ回路を昇圧DC−DC
コンバータとして動作させて、操作信号に応じてバッテ
リの直流電力をPWM制御して電動モータを駆動するよ
うに作業用車両のインバータ制御装置を構成することが
好ましい。
源が接続されていないときに操作信号が入力された場合
には、DC−DCコンバータ回路とインバータ回路とを
接続させ、DC−DCコンバータ回路を昇圧DC−DC
コンバータとして動作させて、操作信号に応じてバッテ
リの直流電力をPWM制御して電動モータを駆動するよ
うに作業用車両のインバータ制御装置を構成することが
好ましい。
【0009】このような構成によれば、制御回路は、操
作信号が入力されたときに、商用電源が接続されている
か否かでインバータ回路に接続される回路(整流回路ま
たはDC−DCコンバータ回路)を自動的に切り替えて
電動モータを駆動する。従って、作業者に煩雑な切替操
作を行わせることなく、車両の動作状態を商用電源運転
状とバッテリ運転状態とに自動的に切り替えるため、作
業性の良好な充交両用の作業用車両を提供することがで
きる。
作信号が入力されたときに、商用電源が接続されている
か否かでインバータ回路に接続される回路(整流回路ま
たはDC−DCコンバータ回路)を自動的に切り替えて
電動モータを駆動する。従って、作業者に煩雑な切替操
作を行わせることなく、車両の動作状態を商用電源運転
状とバッテリ運転状態とに自動的に切り替えるため、作
業性の良好な充交両用の作業用車両を提供することがで
きる。
【0010】また、上記制御回路では、DC−DCコン
バータ回路をバッテリ運転時と充電時とで異なる機能の
回路として動作させる。つまり、バッテリ運転時にはD
C−DCコンバータ回路を昇圧コンバータとして動作さ
せて昇圧したバッテリ電力で作業用車両を作動させ、商
用電源が接続されているが操作信号が入力されていない
ときには、DC−DCコンバータ回路と整流回路とを接
続するとともに、DC−DCコンバータ回路を降圧DC
−DCコンバータとして動作させ、バッテリ側に充電に
適合する直流電力を出力させてバッテリを充電する。す
なわち、充電時にDC−DCコンバータ回路を充電回路
として動作させる。従って、専用の充電回路を設けるこ
となく簡明な構成でバッテリの充電が可能な作業用車両
を提供することができる。
バータ回路をバッテリ運転時と充電時とで異なる機能の
回路として動作させる。つまり、バッテリ運転時にはD
C−DCコンバータ回路を昇圧コンバータとして動作さ
せて昇圧したバッテリ電力で作業用車両を作動させ、商
用電源が接続されているが操作信号が入力されていない
ときには、DC−DCコンバータ回路と整流回路とを接
続するとともに、DC−DCコンバータ回路を降圧DC
−DCコンバータとして動作させ、バッテリ側に充電に
適合する直流電力を出力させてバッテリを充電する。す
なわち、充電時にDC−DCコンバータ回路を充電回路
として動作させる。従って、専用の充電回路を設けるこ
となく簡明な構成でバッテリの充電が可能な作業用車両
を提供することができる。
【0011】なお、上記制御回路は、整流回路に商用電
源が接続されており操作信号が入力されていないとき
に、DC−DCコンバータ回路における正極側電力制御
素子をオン状態とし、負極側電力制御素子をPWM制御
してDC−DCコンバータ回路を降圧DC−DCコンバ
ータとして動作させ、バッテリを充電するように構成す
ることができる。これによりDC−DCコンバータ回路
に新たな電力制御素子を設けることなく、昇圧DC−D
Cコンバータと同一の電力制御素子を制御することで降
圧DC−DCコンバータとして動作させることができ、
簡明な構成でバッテリの充電が可能な作業用車両を提供
することができる。
源が接続されており操作信号が入力されていないとき
に、DC−DCコンバータ回路における正極側電力制御
素子をオン状態とし、負極側電力制御素子をPWM制御
してDC−DCコンバータ回路を降圧DC−DCコンバ
ータとして動作させ、バッテリを充電するように構成す
ることができる。これによりDC−DCコンバータ回路
に新たな電力制御素子を設けることなく、昇圧DC−D
Cコンバータと同一の電力制御素子を制御することで降
圧DC−DCコンバータとして動作させることができ、
簡明な構成でバッテリの充電が可能な作業用車両を提供
することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。本発明に係るインバ
ータ制御装置を備える高所作業車1を図2に示してい
る。この高所作業車1は、左右一対のクローラ装置3
R,3Lを備えて走行自在な車体2上に、昇降動自在な
シザースリンク式昇降装置(以下シザースリンクとい
う)5を介して作業台8が取り付けられて構成されてい
る。
ましい実施形態について説明する。本発明に係るインバ
ータ制御装置を備える高所作業車1を図2に示してい
る。この高所作業車1は、左右一対のクローラ装置3
R,3Lを備えて走行自在な車体2上に、昇降動自在な
シザースリンク式昇降装置(以下シザースリンクとい
う)5を介して作業台8が取り付けられて構成されてい
る。
【0013】左右のクローラ装置3R,3Lは、クロー
ラベルト、駆動スプロケット、アイドラーおよびトラッ
クローラなどからなり、駆動スプロケットを回転させる
走行モータMR,MLによってクローラベルトを正・逆方
向に回転駆動して車両を前後左右に走行させる。車体2
の内部には昇降モータMSとボールねじなどからなる昇
降駆動機構が設けられており、昇降モータMSを正・逆
方向に回転駆動してシザースリンク5のスライド側リン
クアームを車体前後方向にスライド移動させ、リンクア
ーム相互の挟み角を変化させることによりシザースリン
ク5を上下方向に伸長・縮長させて作業台8を昇降作動
させる。
ラベルト、駆動スプロケット、アイドラーおよびトラッ
クローラなどからなり、駆動スプロケットを回転させる
走行モータMR,MLによってクローラベルトを正・逆方
向に回転駆動して車両を前後左右に走行させる。車体2
の内部には昇降モータMSとボールねじなどからなる昇
降駆動機構が設けられており、昇降モータMSを正・逆
方向に回転駆動してシザースリンク5のスライド側リン
クアームを車体前後方向にスライド移動させ、リンクア
ーム相互の挟み角を変化させることによりシザースリン
ク5を上下方向に伸長・縮長させて作業台8を昇降作動
させる。
【0014】作業台8には高所作業車1の作動を操作す
る操作装置9が取り付けられている。操作装置9には高
所作業車の運転・停止を切り替えるキースイッチや、車
両の移動方向および移動速度を操作する走行レバー、作
業台8の昇降作動を操作する昇降レバーなどが設けられ
ており、操作装置9はこれ等のスイッチや操作レバーの
操作位置、操作量等に応じた操作信号を車体2に設けら
れたインバータ制御装置100に出力する。
る操作装置9が取り付けられている。操作装置9には高
所作業車の運転・停止を切り替えるキースイッチや、車
両の移動方向および移動速度を操作する走行レバー、作
業台8の昇降作動を操作する昇降レバーなどが設けられ
ており、操作装置9はこれ等のスイッチや操作レバーの
操作位置、操作量等に応じた操作信号を車体2に設けら
れたインバータ制御装置100に出力する。
【0015】インバータ制御装置100は操作装置9か
ら操作信号を受けると、後に詳述するように、その信号
に応じた電力を走行モータMR,MLや昇降モータMSに
供給して各モータを作動させる。例えば、操作装置9か
ら作業台8を昇降作動させる操作信号が入力されると、
操作レバーの傾倒方向と傾倒角度に応じた電力を昇降モ
ータMSに供給し、作動操作に応じた作動方向および作
動速度で作業台8を昇降移動させる。
ら操作信号を受けると、後に詳述するように、その信号
に応じた電力を走行モータMR,MLや昇降モータMSに
供給して各モータを作動させる。例えば、操作装置9か
ら作業台8を昇降作動させる操作信号が入力されると、
操作レバーの傾倒方向と傾倒角度に応じた電力を昇降モ
ータMSに供給し、作動操作に応じた作動方向および作
動速度で作業台8を昇降移動させる。
【0016】このため、作業台8に搭乗する作業者は操
作装置9を操作することにより、任意の方向に高所作業
車1を走行移動させ、また作業台8を昇降作動させて、
所望の高所位置で作業を行うことができる。
作装置9を操作することにより、任意の方向に高所作業
車1を走行移動させ、また作業台8を昇降作動させて、
所望の高所位置で作業を行うことができる。
【0017】インバータ制御装置100は、昇降モータ
MSの駆動回路の構成を図1に示すように、リアクタン
ス11とコンデンサ12と電力制御素子15とからなる
DC−DCコンバータ回路10、整流ダイオード25か
らなる整流回路20、電力制御素子35からなるインバ
ータ回路30、DC−DCコンバータ回路10およびイ
ンバータ回路30の電力制御素子15,35の作動を制
御する制御回路40などから構成され、操作信号に基づ
いて昇降モータMSの作動を制御する。
MSの駆動回路の構成を図1に示すように、リアクタン
ス11とコンデンサ12と電力制御素子15とからなる
DC−DCコンバータ回路10、整流ダイオード25か
らなる整流回路20、電力制御素子35からなるインバ
ータ回路30、DC−DCコンバータ回路10およびイ
ンバータ回路30の電力制御素子15,35の作動を制
御する制御回路40などから構成され、操作信号に基づ
いて昇降モータMSの作動を制御する。
【0018】DC−DCコンバータ回路10は、バッテ
リBのプラス極側に接続されたリアクタンス11、リア
クタンス11の出力側を中点としてプラス側とマイナス
側とに設けられた電力制御素子15、プラス側電力制御
素子のプラス側出力端とマイナス側電力制御素子のマイ
ナス側出力端とを接続する線路間に設けられたコンデン
サ12などから構成される。電力制御素子15は、いわ
ゆるパワートランジスタであり、IGBT(Insulated
Gate Bipolar mode Transistor)やMOS FET等を
必要に応じて複数段用いて構成する。各電力制御素子1
5は制御回路40からゲート電極に出力される制御信号
に基づいてスイッチング作動し、全体として昇圧または
降圧DC−DCコンバータとして動作する。
リBのプラス極側に接続されたリアクタンス11、リア
クタンス11の出力側を中点としてプラス側とマイナス
側とに設けられた電力制御素子15、プラス側電力制御
素子のプラス側出力端とマイナス側電力制御素子のマイ
ナス側出力端とを接続する線路間に設けられたコンデン
サ12などから構成される。電力制御素子15は、いわ
ゆるパワートランジスタであり、IGBT(Insulated
Gate Bipolar mode Transistor)やMOS FET等を
必要に応じて複数段用いて構成する。各電力制御素子1
5は制御回路40からゲート電極に出力される制御信号
に基づいてスイッチング作動し、全体として昇圧または
降圧DC−DCコンバータとして動作する。
【0019】整流回路20は、複数のダイオード25か
らなり、コネクタ21が壁面のコンセントやブレーカ等
の商用電源に接続されたときに、交流電力例えば三相20
0[V]をDC200[V]の直流電力に変換する。整流回路20の
出力端にはリレースイッチ28が設けられており、制御
回路40はコネクタ21が商用電源に接続されて整流回
路20に交流電圧が印加されているときに、リレースイ
ッチ28の接点を(原則として)閉にする制御を行う。
らなり、コネクタ21が壁面のコンセントやブレーカ等
の商用電源に接続されたときに、交流電力例えば三相20
0[V]をDC200[V]の直流電力に変換する。整流回路20の
出力端にはリレースイッチ28が設けられており、制御
回路40はコネクタ21が商用電源に接続されて整流回
路20に交流電圧が印加されているときに、リレースイ
ッチ28の接点を(原則として)閉にする制御を行う。
【0020】インバータ回路30は、DC−DCコンバ
ータ回路の電力制御素子15と同様の電力制御素子(I
GBTやMOS FET)35からなり、制御回路40
から入力される制御信号に基づいてスイッチング作動す
る。本制御装置100ではDC−DCコンバータ回路1
0で昇圧された直流電力、または整流回路20で整流さ
れた直流電力をPWM制御して昇降モータMSを回転駆
動するインバータ回路として動作する。なお、インバー
タ回路30は各駆動モータに対応して設けられ、DC−
DCコンバータ回路10および整流回路20の出力端に
並列に接続される。
ータ回路の電力制御素子15と同様の電力制御素子(I
GBTやMOS FET)35からなり、制御回路40
から入力される制御信号に基づいてスイッチング作動す
る。本制御装置100ではDC−DCコンバータ回路1
0で昇圧された直流電力、または整流回路20で整流さ
れた直流電力をPWM制御して昇降モータMSを回転駆
動するインバータ回路として動作する。なお、インバー
タ回路30は各駆動モータに対応して設けられ、DC−
DCコンバータ回路10および整流回路20の出力端に
並列に接続される。
【0021】制御回路40は、DC−DCコンバータ回
路10およびインバータ回路30の電力制御素子15,
35を、商用電源の接続状態や操作装置9の操作状況等
に応じて制御し、昇降モータMS等の各モータの回転制
御やバッテリBの充電制御を、以下に示すように行う。
路10およびインバータ回路30の電力制御素子15,
35を、商用電源の接続状態や操作装置9の操作状況等
に応じて制御し、昇降モータMS等の各モータの回転制
御やバッテリBの充電制御を、以下に示すように行う。
【0022】まず、操作装置9においてキースイッチが
運転状態にあるが、コネクタ21が商用電源に接続され
ずに整流回路20で交流電圧が検出されていないときに
は、制御回路40は高所作業車1がバッテリ駆動状態に
あると判断し、リレースイッチ28の接点を開状態(断
状態)にするとともに、DC−DCコンバータ回路10
を昇圧DC−DCコンバータとして動作させる。すなわ
ち、各電力制御素子15のゲート電極に所定タイミン
グ、所定時間幅の制御信号を出力して各電力制御素子を
スイッチング作動させ、バッテリBの電圧を所定電圧の
直流電力に昇圧して出力させる。例えば、DC48[V]をDC2
88[V]の直流電力に変換してインバータ回路30に出力
する。
運転状態にあるが、コネクタ21が商用電源に接続され
ずに整流回路20で交流電圧が検出されていないときに
は、制御回路40は高所作業車1がバッテリ駆動状態に
あると判断し、リレースイッチ28の接点を開状態(断
状態)にするとともに、DC−DCコンバータ回路10
を昇圧DC−DCコンバータとして動作させる。すなわ
ち、各電力制御素子15のゲート電極に所定タイミン
グ、所定時間幅の制御信号を出力して各電力制御素子を
スイッチング作動させ、バッテリBの電圧を所定電圧の
直流電力に昇圧して出力させる。例えば、DC48[V]をDC2
88[V]の直流電力に変換してインバータ回路30に出力
する。
【0023】また、制御回路40は、操作装置9から入
力される操作信号に応じてインバータ回路30の電力制
御素子35に制御信号を出力し、各電力制御素子を所定
タイミング、所定時間幅でスイッチングさせてDC−D
Cコンバータ回路10から供給される直流電力をPWM
制御し、操作信号に応じた回転速度で昇降モータMSを
回転駆動、すなわち作業台8を昇降作動させる。従っ
て、このとき高所作業車1はバッテリ駆動で作動する。
力される操作信号に応じてインバータ回路30の電力制
御素子35に制御信号を出力し、各電力制御素子を所定
タイミング、所定時間幅でスイッチングさせてDC−D
Cコンバータ回路10から供給される直流電力をPWM
制御し、操作信号に応じた回転速度で昇降モータMSを
回転駆動、すなわち作業台8を昇降作動させる。従っ
て、このとき高所作業車1はバッテリ駆動で作動する。
【0024】次に、高所作業車が運転状態にあり、かつ
整流回路20で交流電圧が検出されると、制御回路40
は昇降モータMSの駆動をバッテリ駆動から商用電源駆
動に切り替える。具体的には、DC−DCコンバータ回
路10の各電力制御素子をオープンとしてバッテリBを
切り離すとともに、リレースイッチ28の接点を閉状態
(接続状態)にして整流回路20で整流された直流電力を
インバータ回路30に供給させる。そして、制御回路4
0は、操作装置9からの操作信号に応じてインバータ回
路30の電力制御素子35を制御し、整流回路20から
供給される直流電力をPWM制御して操作信号に応じた
回転速度で昇降モータMSを回転駆動する。従って、こ
のときには、高所作業車1は商用電源駆動で作動する。
整流回路20で交流電圧が検出されると、制御回路40
は昇降モータMSの駆動をバッテリ駆動から商用電源駆
動に切り替える。具体的には、DC−DCコンバータ回
路10の各電力制御素子をオープンとしてバッテリBを
切り離すとともに、リレースイッチ28の接点を閉状態
(接続状態)にして整流回路20で整流された直流電力を
インバータ回路30に供給させる。そして、制御回路4
0は、操作装置9からの操作信号に応じてインバータ回
路30の電力制御素子35を制御し、整流回路20から
供給される直流電力をPWM制御して操作信号に応じた
回転速度で昇降モータMSを回転駆動する。従って、こ
のときには、高所作業車1は商用電源駆動で作動する。
【0025】一方、高所作業車が停止状態にあり、かつ
整流回路20で交流電圧が検出されているときには、制
御回路40はインバータ制御装置100をバッテリBの
充電制御に切り替える。まず、制御回路40はインバー
タ回路30の各電力制御素子35をオープンとして昇降
モータMS等の各駆動モータを切り離すとともに、リレ
ースイッチ28の接点を閉状態(接続状態)にして整流回
路20で整流された直流電力をDC−DCコンバータ回
路10に供給させる。そして、制御回路40は、DC−
DCコンバータ回路10の電力制御素子15を制御し
て、整流回路20から供給される直流電力をPWM制御
し、所定電圧の直流電力をバッテリBに供給させる。
整流回路20で交流電圧が検出されているときには、制
御回路40はインバータ制御装置100をバッテリBの
充電制御に切り替える。まず、制御回路40はインバー
タ回路30の各電力制御素子35をオープンとして昇降
モータMS等の各駆動モータを切り離すとともに、リレ
ースイッチ28の接点を閉状態(接続状態)にして整流回
路20で整流された直流電力をDC−DCコンバータ回
路10に供給させる。そして、制御回路40は、DC−
DCコンバータ回路10の電力制御素子15を制御し
て、整流回路20から供給される直流電力をPWM制御
し、所定電圧の直流電力をバッテリBに供給させる。
【0026】具体的には、DC−DCコンバータ回路1
0のプラス側電力制御素子をオン状態とし、マイナス側
電力制御素子をPWM制御することにより、DC−DC
コンバータ回路10を降圧DC−DCコンバータとして
動作させ、バッテリBの電圧に合わせた低電圧の直流電
力をバッテリ側に出力させる。このとき、バッテリBと
リアクタンス11との間に設けた電流検出回路からの検
出信号に基づいて定電流制御を行いバッテリBを充電さ
せる。また、図示しないバッテリ電圧検出回路によりバ
ッテリ電圧を検出し、所定の充電電圧に到達したときに
DC−DCコンバータ回路10による充電を完了させ
る。なお、充電完了とともにリレースイッチ28を開放
して商用電源との接続を遮断するように構成しても良
い。
0のプラス側電力制御素子をオン状態とし、マイナス側
電力制御素子をPWM制御することにより、DC−DC
コンバータ回路10を降圧DC−DCコンバータとして
動作させ、バッテリBの電圧に合わせた低電圧の直流電
力をバッテリ側に出力させる。このとき、バッテリBと
リアクタンス11との間に設けた電流検出回路からの検
出信号に基づいて定電流制御を行いバッテリBを充電さ
せる。また、図示しないバッテリ電圧検出回路によりバ
ッテリ電圧を検出し、所定の充電電圧に到達したときに
DC−DCコンバータ回路10による充電を完了させ
る。なお、充電完了とともにリレースイッチ28を開放
して商用電源との接続を遮断するように構成しても良
い。
【0027】以上のように構成されるインバータ制御装
置100では、制御回路40が操作装置9の運転・停止
スイッチが運転状態のときに、商用電源が接続されてい
るか否かによってバッテリ駆動と商用電源駆動とを自動
的に切り替え、またバッテリ駆動のときにはDC−DC
コンバータ回路10を昇圧DC−DCコンバータとして
動作させて各駆動モータ(MS,MR,ML等)をインバ
ータ制御する。一方、操作装置9の運転・停止スイッチ
が停止状態にありかつ商用電源が接続されているときに
は、DC−DCコンバータ回路10を降圧DC−DCコ
ンバータとして動作させバッテリBを充電させる。
置100では、制御回路40が操作装置9の運転・停止
スイッチが運転状態のときに、商用電源が接続されてい
るか否かによってバッテリ駆動と商用電源駆動とを自動
的に切り替え、またバッテリ駆動のときにはDC−DC
コンバータ回路10を昇圧DC−DCコンバータとして
動作させて各駆動モータ(MS,MR,ML等)をインバ
ータ制御する。一方、操作装置9の運転・停止スイッチ
が停止状態にありかつ商用電源が接続されているときに
は、DC−DCコンバータ回路10を降圧DC−DCコ
ンバータとして動作させバッテリBを充電させる。
【0028】このように、本発明のインバータ制御装置
100によれば、制御回路40が駆動する電力制御素子
15の作動条件を変化させることで、一つのDC−DC
コンバータ回路10を昇圧DC−DCコンバータと降圧
DC−DCコンバータとの両方に動作させる。このた
め、専用の充電回路を設けることなく簡明な構成でバッ
テリの充電が可能な作業用車両を提供することができ
る。また、駆動電源の選択やDC−DCコンバータ回路
10の動作条件の変更等が自動的に行われるため、作業
性の良い充交両用の作業用車両を提供することができ
る。
100によれば、制御回路40が駆動する電力制御素子
15の作動条件を変化させることで、一つのDC−DC
コンバータ回路10を昇圧DC−DCコンバータと降圧
DC−DCコンバータとの両方に動作させる。このた
め、専用の充電回路を設けることなく簡明な構成でバッ
テリの充電が可能な作業用車両を提供することができ
る。また、駆動電源の選択やDC−DCコンバータ回路
10の動作条件の変更等が自動的に行われるため、作業
性の良い充交両用の作業用車両を提供することができ
る。
【0029】なお、以上の実施例では作業用車両の一例
としてシザースリンク式の高所作業車を例示したが、作
業用車両はこのような型式の車両に限定されるものでは
なく、直進ブーム型の高所作業車や屈伸ブーム型の高所
作業車、あるいは高所作業装置を有しない他の型式の作
業用車両であっても良い。また、本実施例では昇降モー
タMSや走行モータMR,ML等の電動モータを直接イン
バータ制御する例を開示したが、駆動源として油圧モー
タや油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを用い、これ
らの油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプ
の駆動モータ(電動モータ)をインバータ制御する方式
であっても同様に構成し同様の効果を得ることができ
る。
としてシザースリンク式の高所作業車を例示したが、作
業用車両はこのような型式の車両に限定されるものでは
なく、直進ブーム型の高所作業車や屈伸ブーム型の高所
作業車、あるいは高所作業装置を有しない他の型式の作
業用車両であっても良い。また、本実施例では昇降モー
タMSや走行モータMR,ML等の電動モータを直接イン
バータ制御する例を開示したが、駆動源として油圧モー
タや油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを用い、これ
らの油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプ
の駆動モータ(電動モータ)をインバータ制御する方式
であっても同様に構成し同様の効果を得ることができ
る。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、バッテ
リと電動モータとを有しバッテリの電力で電動モータを
駆動して車両を走行等させる作業用車両において、DC
−DCコンバータ回路と、商用電源を整流する整流回路
と、インバータ回路と、DC−DCコンバータ回路およ
びインバータ回路の電力制御素子の作動を制御する制御
回路とを備えて作業用車両を構成し、制御回路は整流回
路に商用電源が接続されているときに整流回路とインバ
ータ回路とを接続させ、操作信号に応じて整流された直
流電力をPWM制御して電動モータを駆動し、整流回路
に商用電源が接続されているが操作信号が入力されてい
ないときに、DC−DCコンバータ回路と整流回路とを
接続し、DC−DCコンバータ回路を降圧DC−DCコ
ンバータとして動作させてバッテリを充電するように作
業用車両のインバータ制御装置を構成する。
リと電動モータとを有しバッテリの電力で電動モータを
駆動して車両を走行等させる作業用車両において、DC
−DCコンバータ回路と、商用電源を整流する整流回路
と、インバータ回路と、DC−DCコンバータ回路およ
びインバータ回路の電力制御素子の作動を制御する制御
回路とを備えて作業用車両を構成し、制御回路は整流回
路に商用電源が接続されているときに整流回路とインバ
ータ回路とを接続させ、操作信号に応じて整流された直
流電力をPWM制御して電動モータを駆動し、整流回路
に商用電源が接続されているが操作信号が入力されてい
ないときに、DC−DCコンバータ回路と整流回路とを
接続し、DC−DCコンバータ回路を降圧DC−DCコ
ンバータとして動作させてバッテリを充電するように作
業用車両のインバータ制御装置を構成する。
【0031】上記構成のインバータ制御装置によれば、
制御回路は、商用電源が接続されているときに、操作信
号の入力の有無に応じて整流回路に接続される回路(イ
ンバータ回路またはDC−DCコンバータ回路)を切り
替えて、車両の動作状態を商用電源での運転状態とバッ
テリの充電状態とに切り替える。従って、煩雑な切替操
作を行うことなく、車両の動作状態を商用電源運転状態
とバッテリ充電状態とに自動的に切り替えるため、作業
性の良好な作業用車両を提供することができる。
制御回路は、商用電源が接続されているときに、操作信
号の入力の有無に応じて整流回路に接続される回路(イ
ンバータ回路またはDC−DCコンバータ回路)を切り
替えて、車両の動作状態を商用電源での運転状態とバッ
テリの充電状態とに切り替える。従って、煩雑な切替操
作を行うことなく、車両の動作状態を商用電源運転状態
とバッテリ充電状態とに自動的に切り替えるため、作業
性の良好な作業用車両を提供することができる。
【0032】また、上記制御回路は、整流回路に商用電
源が接続されていないときに操作信号が入力された場合
には、DC−DCコンバータ回路とインバータ回路とを
接続させ、DC−DCコンバータ回路を昇圧DC−DC
コンバータとして動作させて、操作信号に応じてバッテ
リの直流電力をPWM制御して電動モータを駆動するよ
うに作業用車両のインバータ制御装置を構成することが
好ましい。
源が接続されていないときに操作信号が入力された場合
には、DC−DCコンバータ回路とインバータ回路とを
接続させ、DC−DCコンバータ回路を昇圧DC−DC
コンバータとして動作させて、操作信号に応じてバッテ
リの直流電力をPWM制御して電動モータを駆動するよ
うに作業用車両のインバータ制御装置を構成することが
好ましい。
【0033】このような構成のインバータ制御装置によ
れば、制御回路は、操作信号が入力されたときに、商用
電源が接続されているか否かでインバータ回路に接続さ
れる回路(整流回路またはDC−DCコンバータ回路)
を自動的に切り替えて電動モータを駆動する。従って、
作業者に煩雑な切替操作を行わせることなく、車両の動
作状態を商用電源運転状態とバッテリ運転状態とに自動
的に切り替えるため、作業性の良好な充交両用の作業用
車両を提供することができる。
れば、制御回路は、操作信号が入力されたときに、商用
電源が接続されているか否かでインバータ回路に接続さ
れる回路(整流回路またはDC−DCコンバータ回路)
を自動的に切り替えて電動モータを駆動する。従って、
作業者に煩雑な切替操作を行わせることなく、車両の動
作状態を商用電源運転状態とバッテリ運転状態とに自動
的に切り替えるため、作業性の良好な充交両用の作業用
車両を提供することができる。
【0034】また上記構成によれば、制御回路が車両の
動作状態に応じて、一つのDC−DCコンバータ回路の
機能を昇圧DC−DCコンバータまたは降圧DC−DC
コンバータとに切り替えて作動させるため、専用の充電
回路を設けることなく、簡明な構成でバッテリの充電が
可能な作業用車両をローコストに提供することができ
る。
動作状態に応じて、一つのDC−DCコンバータ回路の
機能を昇圧DC−DCコンバータまたは降圧DC−DC
コンバータとに切り替えて作動させるため、専用の充電
回路を設けることなく、簡明な構成でバッテリの充電が
可能な作業用車両をローコストに提供することができ
る。
【図1】本発明に係る作業用車両のインバータ制御装置
の好ましい実施例を示すブロック線図である。
の好ましい実施例を示すブロック線図である。
【図2】上記インバータ制御装置を有する作業用車両の
一例として示す高所作業車の斜視図である。
一例として示す高所作業車の斜視図である。
B バッテリ MS 昇降モータ(電動モータ) MR,MS 走行モータ(電動モータ) 1 高所作業車(作業用車両) 10 DC−DCコンバータ回路 11 リアクタンス 12 コンデンサ 15 電力制御素子 20 整流回路 21コネクタ 25 ダイオード 30 インバータ回路 35 電力制御素子 40 制御回路 100 インバータ制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 俊一 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 吉田 征央 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 Fターム(参考) 3F333 AA08 AB03 AC02 BD04 CA09 CA13 CA21 FA32 FA40 5H007 BB06 CA01 CB02 CB05 CC12 DC02 EA02 GA01 GA08
Claims (2)
- 【請求項1】 バッテリと電動モータとを有し前記バッ
テリの電力で前記電動モータを駆動して車両を走行させ
または作業装置を作動させる作業用車両において、 前記バッテリの電力を所定電圧の直流電力に昇圧するD
C−DCコンバータ回路と、 商用電源を整流して直流電力に変換する整流回路と、 前記DC−DCコンバータ回路で昇圧された直流電力ま
たは前記整流回路で整流された直流電力をPWM制御し
て前記電動モータに出力するインバータ回路と、 操作信号に基づいて前記DC−DCコンバータ回路の電
力制御素子および前記インバータ回路の電力制御素子の
作動を制御して前記DC−DCコンバータ回路および前
記インバータ回路の作動を制御する制御回路とを備え、 前記制御回路は、前記整流回路に前記商用電源が接続さ
れているときに、前記整流回路と前記インバータ回路と
を接続させ、前記操作信号に応じて前記整流された直流
電力をPWM制御して前記電動モータを駆動し、 前記整流回路に商用電源が接続されているが前記操作信
号が入力されていないときに、前記DC−DCコンバー
タ回路と前記整流回路とを接続させ、前記DC−DCコ
ンバータ回路を降圧DC−DCコンバータとして動作さ
せて前記バッテリを充電することを特徴とする作業用車
両のインバータ制御装置。 - 【請求項2】 前記制御回路は、前記整流回路に商用電
源が接続されていないときに前記操作信号が入力された
場合には、 前記DC−DCコンバータ回路と前記インバータ回路と
を接続させ、前記DC−DCコンバータ回路を昇圧DC
−DCコンバータとして動作させて、前記操作信号に応
じて前記バッテリの直流電力をPWM制御して前記電動
モータを駆動することを特徴とする請求項1に記載の作
業用車両のインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001099621A JP2002293499A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 作業用車両のインバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001099621A JP2002293499A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 作業用車両のインバータ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002293499A true JP2002293499A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18953143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001099621A Pending JP2002293499A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 作業用車両のインバータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002293499A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008303060A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Komatsu Utility Co Ltd | 作業車両 |
FR2964266A1 (fr) * | 2010-09-01 | 2012-03-02 | Renault Sa | Vehicule automobile electrique equipe d'un chargeur avec ou sans contact |
KR20200018930A (ko) * | 2018-08-13 | 2020-02-21 | 한국항공우주산업 주식회사 | 항공기 액추에이터 구동용 스위칭 장치 및 이의 스위칭 방법 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001099621A patent/JP2002293499A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008303060A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Komatsu Utility Co Ltd | 作業車両 |
FR2964266A1 (fr) * | 2010-09-01 | 2012-03-02 | Renault Sa | Vehicule automobile electrique equipe d'un chargeur avec ou sans contact |
WO2012028797A2 (fr) | 2010-09-01 | 2012-03-08 | Renault S.A.S. | Vehicule automobile electrique equipe d'un chargeur avec ou sans contact |
WO2012028797A3 (fr) * | 2010-09-01 | 2012-07-19 | Renault S.A.S. | Vehicule automobile electrique equipe d'un chargeur avec ou sans contact |
KR20200018930A (ko) * | 2018-08-13 | 2020-02-21 | 한국항공우주산업 주식회사 | 항공기 액추에이터 구동용 스위칭 장치 및 이의 스위칭 방법 |
KR102093784B1 (ko) | 2018-08-13 | 2020-03-26 | 한국항공우주산업 주식회사 | 항공기 액추에이터 구동용 스위칭 장치 및 이의 스위칭 방법 |
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