JP2012082644A - 建設機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】予め作業機械の状態を把握しエネルギを算出して、次の動作を予測し、キャパシタに充電するエネルギ量を決定し、それに伴いDC/DCコンバータを制御する。これにより、従来のバッテリ(鉛蓄電池)における回生時の損失を減らすことが可能となり、効率が向上する。
【効果】本発明によれば、回生エネルギを高効率で回収でき、バッテリやキャパシタの寿命を悪化させることなく、効率向上が可能となる。
【選択図】 図2
Description
Ev1=(1/2)・I1・ωm2 …(1)
Ev2=K2・(1/2)・I2・ωe2 …(2)
Ep=K3・St …(3)
により算出できる。
Vc *=V0−E′ …(4)
E′=(Kp・Ep+Kv・Ev) …(5)
8 モータジェネレータ(M/G)
9 第1のインバータ
10 エンジン
12 バッテリ
13 キャパシタ
14 第2のDC/DCコンバータ
15 第1のDC/DCコンバータ
17 コントローラ
32 フロント作業装置
33 走行用油圧モータ
34 第2のインバータ
35 交流モータ
36 コントロールバルブ
400 作業部
402 旋回体
Claims (8)
- エンジンと、前記エンジンによって駆動する油圧ポンプと、前記エンジンと前記油圧ポンプとに連結する発電可能なモータジェネレータと、前記油圧ポンプから吐出する油によって駆動する油圧作業装置と、前記油圧作業装置が設置される旋回体と、前記旋回体を駆動する交流モータと、前記モータジェネレータおよび/または前記交流モータに電力を供給、ならびに、前記モータジェネレータおよび/または前記交流モータから回生される電力を充電するキャパシタを有する電源システムと、前記電源システムを制御するコントローラと、を有する建設機械において、
前記コントローラは、オペレータの現操作に基づいて、前記油圧作業装置および/または前記旋回体の次動作を推定する動作推定部と、推定された次動作に基づいて、前記モータジェネレータおよび/または前記交流モータから回生される電力量を算出するエネルギ算出部と、算出された電力量に基づいて、前記キャパシタの目標電圧を設定するキャパシタ制御部と、を有することを特徴とする建設機械。 - 請求項1に記載の建設機械において、
前記キャパシタ制御部は、前記キャパシタの現電圧を検出するキャパシタ状態検出部と、算出された電力量と検出された現電圧とに基づいて、前記キャパシタに対する充放電指令を算出するキャパシタ充放電指令算出部と、作成された充放電指令に基づいて、前記キャパシタの目標電圧を設定するキャパシタ目標電圧設定部と、を有することを特徴とする建設機械。 - 請求項1に記載の建設機械において、
前記キャパシタ制御部は、前記エンジンの回転数、前記交流モータのトルク指令、および/または、前記モータジェネレータのトルク指令に基づいて、前記キャパシタの目標電圧を補正することを特徴とする建設機械。 - 請求項1に記載の建設機械において、
前記コントローラは、オペレータの現操作に応じて前記旋回体から要求される電力量を算出する車体制御部を有することを特徴とする建設機械。 - エンジンと油圧ポンプとに連結する発電可能なモータジェネレータおよび/または前記油圧ポンプから吐出する油によって駆動する油圧作業装置が設置される旋回体を駆動する交流モータ、に電力を供給する、ならびに、前記モータジェネレータおよび/または前記交流モータから回生される電力を充電する、キャパシタを有する電源システムと、前記電源システムを制御するコントローラと、を有する建設機械において、
前記コントローラは、オペレータの現操作に基づいて、前記油圧作業装置および/または前記旋回体の次動作を推定し、推定された次動作に基づいて、前記モータジェネレータおよび/または前記交流モータから回生される電力量を算出し、算出された電力量に基づいて、前記キャパシタの目標電圧を設定することを特徴とする建設機械。 - 請求項5に記載の建設機械において、
前記コントローラは、算出された電力量に基づいて、前記キャパシタに対する充放電指令を作成し、作成された充放電指令に基づいて、前記キャパシタの目標電圧を設定することを特徴とする建設機械。 - 請求項5に記載の建設機械において、
前記コントローラは、前記交流モータの回転速度に基づいて、電力量を算出することを特徴とする建設機械。 - 請求項5に記載の建設機械において、
前記コントローラは、キャパシタの現電圧と前記キャパシタの目標電圧とを比較し、前記キャパシタの現電圧が前記キャパシタの目標電圧より大きい場合には、前記旋回体を駆動する交流モータに、予め、前記キャパシタに充電されている電力を供給することを特徴とする建設機械。
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