JP2013160018A - Power supply system and power supply method for motor-driven hydraulic construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータによって駆動する油圧ポンプを備えた電動式油圧建設機械に係り、特に、これとは別個独立した電力発生源から電源ケーブルを介して電力を供給する電動式油圧建設機械の給電システムおよび給電方法に関するものである。 The present invention relates to an electric hydraulic construction machine including a hydraulic pump driven by an electric motor, and in particular, power feeding of an electric hydraulic construction machine that supplies electric power from a power generation source that is independent of the electric pump via a power cable. The present invention relates to a system and a power supply method.
従来、鉱山の露天掘り作業などに用いられる大型油圧ショベルには、電動モータによって油圧ポンプを駆動する方式のものがある(以下、電動式油圧建設機械と称す)。この電動式油圧建設機械は、エンジンやこのエンジンによって駆動する発電機などを搭載していないため、搭載した電動モータを駆動するためには、作業現場に予め設置された給電設備から電源ケーブルを介して給電する必要がある。 Conventionally, there is a method of driving a hydraulic pump by an electric motor (hereinafter referred to as an electric hydraulic construction machine) as a large-sized hydraulic excavator used for an open pit operation in a mine. Since this electric hydraulic construction machine is not equipped with an engine or a generator driven by this engine, in order to drive the installed electric motor, power supply equipment installed in advance at the work site is connected via a power cable. Need to be supplied.
しかし、このような固定式の給電方式では、電動式油圧建設機械の移動範囲が電源ケーブルの長さに制限されるだけでなく、予め作業現場に給電設備が設置されていない場合には全く利用できないといった欠点がある。 However, with such a fixed power supply method, not only is the movement range of the electric hydraulic construction machine limited by the length of the power cable, but it is completely used when power supply equipment is not installed at the work site in advance. There is a drawback that it cannot be done.
そのため、例えば以下の特許文献1などでは、ディーゼルエンジンとこのディーゼルエンジンで駆動される発電機とを搭載した台車やダンプトラックなどの移動式の電力供給源を電動式油圧建設機械に牽引または追従走行させて、この移動式の電力供給源で発電された電気を電源ケーブルを介して電動式油圧建設機械に供給する方式が提案されている。 For this reason, for example, in Patent Document 1 below, a mobile power supply source such as a cart or a dump truck equipped with a diesel engine and a generator driven by the diesel engine is pulled or followed by an electric hydraulic construction machine. Thus, a method has been proposed in which electricity generated by this mobile power supply source is supplied to an electric hydraulic construction machine via a power cable.
ところで、特許文献1に示すような移動式の給電方式は、移動範囲に制限がなく、どこでも給電できるといった長所がある反面、移動式の電力供給源だけで十分な電力量を発電して供給するには大型のエンジンや発電機が必要となり、コストが高くなるといった問題がある。 By the way, the mobile power supply method as shown in Patent Document 1 has an advantage that there is no restriction on the moving range and power can be supplied anywhere, but on the other hand, a sufficient amount of power is generated and supplied only by the mobile power supply source. Has a problem that a large engine and a generator are required, which increases costs.
一方、電動式油圧建設機械を給電設備の整った作業現場間で移動させたり、発破作業時に一時的に待避するだけといった消費電力量が少ない稼働状態では、高い給電能力は必要でなく、移動に要する電力だけを供給できるような簡易な電力供給源で十分である。 On the other hand, high power supply capacity is not necessary in the operating state where power consumption is low, such as moving electric hydraulic construction machines between work sites equipped with power supply facilities or temporarily evacuating during blasting work. A simple power supply that can supply only the required power is sufficient.
すなわち、本格稼働時にはすべての油圧アクチュエータを作動するために必要な大量の電力を発電して供給する必要があるが、例えば単なる走行移動や旋回動などの場合の消費電力量は本格稼働時の消費電力量の50%程度であり、その程度の電力を供給できるような簡易な小型電力源を用いれば大幅なコスト削減が達成できる。 In other words, it is necessary to generate and supply a large amount of power necessary for operating all hydraulic actuators during full-scale operation. If a simple small power source that is about 50% of the amount of power and can supply such power is used, a significant cost reduction can be achieved.
しかし、消費電力量が大きい電動式油圧建設機械と供給電力量がそれよりも小さい簡易な電力供給源との組み合わせでは、緊急時や不用意な操作などによって電動式油圧建設機械の消費電力量が増大して電力供給源の最大供給電力量を超えた場合、その電力供給源の負担が増大して過電流による故障やエンジン停止などによる不測の挙動を招くことが考えられる。 However, in the case of a combination of an electric hydraulic construction machine with a large amount of power consumption and a simple power supply source with a smaller amount of power supply, the power consumption of the electric hydraulic construction machine is reduced due to an emergency or careless operation. If the power supply source increases and exceeds the maximum power supply amount, the load on the power supply source may increase, leading to unexpected behavior due to an overcurrent failure or engine stoppage.
そこで、本発明はこれらの課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、電力供給源の供給電力量が消費電力量よりも低い場合でも安定的に電力を供給して電動式油圧建設機械を稼働できる新規な電動式油圧建設機械の給電システムおよび給電方法を提供するものである。 Therefore, the present invention has been devised to solve these problems, and its purpose is to stably supply electric power even when the power supply amount of the power supply source is lower than the power consumption amount. A power feeding system and a power feeding method for a new electric hydraulic construction machine capable of operating a hydraulic construction machine.
前記課題を解決するために第1の発明は、電動モータで駆動される容量可変型の油圧ポンプを搭載した電動式油圧建設機械に、電力供給源から電源ケーブルを介して電力を供給する給電システムであって、前記電力供給源の最大供給量を超えない電力量を前記油圧ポンプの最大消費電力量として設定する消費電力設定手段と、前記油圧ポンプの油圧吸収馬力を減じて消費電力量を抑制する減馬力制御、および前記油圧ポンプの吐出流量を減じて消費電力量を抑制する傾転制御を行うコントローラとを備え、前記コントローラは、前記油圧ポンプに負荷が掛かったときの消費電力量を求め、当該消費電力量が前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときは、前記油圧ポンプの減馬力制御を行い、当該減馬力制御を行っても前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときは、前記減馬力制御と共に前記油圧ポンプの傾転制御を行うことを特徴とする電動式油圧建設機械の給電システムである。 In order to solve the above-described problems, a first invention is a power supply system that supplies electric power from a power supply source to an electric hydraulic construction machine equipped with a variable displacement hydraulic pump driven by an electric motor via a power cable. The power consumption setting means for setting the power amount not exceeding the maximum supply amount of the power supply source as the maximum power consumption amount of the hydraulic pump, and the power consumption is suppressed by reducing the hydraulic absorption horsepower of the hydraulic pump. And a controller that performs tilt control that suppresses power consumption by reducing the discharge flow rate of the hydraulic pump, and the controller obtains power consumption when a load is applied to the hydraulic pump. When the power consumption exceeds the maximum power consumption set by the power consumption setting means, the horsepower reduction control of the hydraulic pump is performed and the horsepower reduction control is performed. When exceeding the maximum power consumption amount set by the power setting means is an electric hydraulic construction machine power supply system which is characterized in that the tilting control of the hydraulic pump with the reduced horsepower control.
このような構成によれば、電動式油圧建設機械を操作するなどして油圧ポンプの消費電力量が予め設定した最大消費電力量を超えるときには、油圧ポンプの減馬力制御を行って消費電力量を抑制し、この減馬力制御によっても設定した最大消費電力量を下回らないときは、油圧ポンプの傾転制御を行ってさらに消費電力量を抑制する制御を行うことになる。これによって、電動式油圧建設機械側の消費電力量が電力供給源の最大供給量を大きく上回ることがなくなるため、電力供給源の最大供給量が電動式油圧建設機械の消費電力量よりも低い場合でも、電力供給源の給電能力を最大限に利用しつつ、安定的に電力を供給して電動式油圧建設機械を稼働することができる。 According to such a configuration, when the power consumption of the hydraulic pump exceeds the preset maximum power consumption by operating an electric hydraulic construction machine or the like, the power consumption is reduced by controlling the horsepower reduction of the hydraulic pump. If the power consumption is not reduced below the maximum power consumption set by the horsepower reduction control, the tilt control of the hydraulic pump is performed to further control the power consumption. As a result, the amount of power consumed by the electric hydraulic construction machine does not greatly exceed the maximum amount of power supplied from the power supply source, so the maximum amount of power supplied from the power supply source is lower than the amount of power consumed by the electric hydraulic construction machine. However, the electric hydraulic construction machine can be operated by stably supplying electric power while making maximum use of the power supply capability of the electric power supply source.
第2の発明は、第1の発明において、前記油圧ポンプの負荷を増大する操作の停止を促す警告を行う手段を備え、当該警告手段は、前記コントローラが前記傾転制御を行っても前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときに前記警告を行うことを特徴とする電動式油圧建設機械の給電システムである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first aspect further includes means for issuing a warning prompting to stop the operation for increasing the load of the hydraulic pump, and the warning means includes the consumption even if the controller performs the tilt control. The power supply system for an electric hydraulic construction machine is characterized in that the warning is issued when the maximum power consumption set by the power setting means is exceeded.
このような構成によれば、前述した消費電力量抑制のための制御を行っても電力供給源の最大供給量を超えるときは、電動式油圧建設機械を操作するオペレータにその旨を確実に警告(告知)することができる。 According to such a configuration, even if the above-described control for suppressing power consumption is performed, if the maximum supply amount of the power supply source is exceeded, an operator operating the electric hydraulic construction machine is surely warned to that effect. (Notification) can be made.
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記油圧ポンプの負荷を増大する操作を2つ以上複合して実施することを無効化する複合操作無効化手段を備え、当該複合操作無効化手段は、前記コントローラが前記傾転制御を行っても前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときに前記2つ以上の操作のうちのいずれか1つ以上あるいはすべての操作を無効化することを特徴とする電動式油圧建設機械の給電システムである。 3rd invention is equipped with the composite operation invalidation means which invalidates the implementation which combined two or more operation which increases the load of the said hydraulic pump in 1st or 2nd invention, This composite operation invalidation When the controller performs the tilt control and the controller exceeds the maximum power consumption set by the power consumption setting means, any one or more of the two or more operations or all the operations Is a power supply system for an electric hydraulic construction machine.
このような構成によれば、2つ以上の操作のうちのいずれか1つ以上あるいはすべての操作を強制的に無効化できるため、電動式油圧建設機械側の消費電力量が電力供給源の最大供給量を大きく上回ることがなくなる。 According to such a configuration, any one or more of the two or more operations or all of the operations can be forcibly invalidated, so that the power consumption amount on the electric hydraulic construction machine side is the maximum of the power supply source. The supply will not be greatly exceeded.
第4の発明は、第3の発明において、前記複合操作無効化手段は、前記油圧ポンプの負荷を増大する2つ以上の操作に優先順位を設定し、前記各操作を無効化するときはその優先順位に基づいて各操作を無効化することを特徴とする電動式油圧建設機械の給電システムである。このような構成によれば、優先順位の低い操作から順に無効化することができるため、優先順位が高い操作を最後まで確保することができる。 In a fourth aspect based on the third aspect, the composite operation invalidating means sets priorities for two or more operations that increase the load of the hydraulic pump, and when invalidating each of the operations, An electric power supply system for an electric hydraulic construction machine, wherein each operation is invalidated based on a priority order. According to such a configuration, it is possible to invalidate operations in descending order of priority, so that operations with high priority can be ensured to the end.
第5の発明は、電動モータで駆動される容量可変型の油圧ポンプを搭載した電動式油圧建設機械に、電力供給源から電源ケーブルを介して電力を供給する方法であって、前記電力供給源の最大供給量を超えない電力量を前記油圧ポンプの最大消費電力量として設定してから前記油圧ポンプを駆動した後、前記油圧ポンプに負荷が掛かった際の消費電力量を求め、当該消費電力量が前記設定された最大消費電力量を超えるときは、前記油圧ポンプの減馬力制御を行って消費電力量を抑制し、当該減馬力制御を行っても前記設定された最大消費電力量を超えるときは、前記減馬力制御と共に前記油圧ポンプの傾転制御を行ってさらに消費電力量を抑制することを特徴とする電動式油圧建設機械の給電方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of supplying electric power from an electric power supply source to an electric hydraulic construction machine equipped with a variable displacement hydraulic pump driven by an electric motor, the electric power supply source After driving the hydraulic pump after setting the amount of power not exceeding the maximum supply amount of the hydraulic pump as the maximum power consumption of the hydraulic pump, the amount of power consumed when the hydraulic pump is loaded is obtained, and the power consumption When the amount exceeds the set maximum power consumption, the power consumption is suppressed by performing the horsepower reduction control of the hydraulic pump, and even if the horsepower reduction control is performed, the power consumption exceeds the set maximum power consumption. In this case, the electric power feeding method for the electric hydraulic construction machine is characterized in that the power consumption is further suppressed by performing tilt control of the hydraulic pump together with the horsepower reduction control.
このような方法によれば、第1の発明と同様に、電動式油圧建設機械側の消費電力量が電力供給源の最大供給量を大きく上回ることがなくなるため、電力供給源の最大供給量が電動式油圧建設機械の消費電力量よりも低い場合でも、電力供給源の給電能力を最大限に利用しつつ、安定的に電力を供給して電動式油圧建設機械を稼働することができる。 According to such a method, similarly to the first invention, the power consumption amount on the electric hydraulic construction machine side does not greatly exceed the maximum supply amount of the power supply source. Even when the electric power consumption of the electric hydraulic construction machine is lower than that of the electric hydraulic construction machine, the electric hydraulic construction machine can be operated by stably supplying electric power while making maximum use of the power supply capability of the electric power supply source.
本発明の給電システムおよび給電方法によれば、電動式油圧建設機械側の消費電力量が電力供給源の供給電力量を上回ることがなくなるため、電力供給源の供給電力量が消費電力量よりも低い場合であっても、その電力供給源の給電能力を最大限利用しつつ、安定的に電力を供給して電動式油圧建設機械を稼働することができる。 According to the power supply system and the power supply method of the present invention, the power consumption amount on the electric hydraulic construction machine side does not exceed the power supply amount of the power supply source, so the power supply amount of the power supply source is higher than the power consumption amount. Even if it is low, the electric hydraulic construction machine can be operated by stably supplying electric power while making maximum use of the power supply capability of the power supply source.
次に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。図1および図2は本発明に係る電動式油圧建設機械の給電システム100の実施の一形態を示したものである。図示するようにこの給電システム100は、電動式油圧建設機械10と電力供給源20とを電源ケーブル30で接続し、この電力供給源20で発電した電力を電源ケーブル30を介して電動式油圧建設機械10に供給するようになっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show an embodiment of a
この電動式油圧建設機械10は、例えば露天掘り作業などを行う大型の油圧ショベルであり、自走可能なクローラ式の下部走行体11と、この下部走行体11上に旋回自在に搭載された上部旋回体12とから車体が構成されている。そして、この車体を構成する上部旋回体12の前部側には、掘削作業などを行うためのフロント作業機13が俯仰動自在に設けられている。
This electric
この上部旋回体12は、ベースとなる旋回フレーム14上に建屋カバー15と、オペレータが搭乗する運転室(キャブ)16とが設けられた構成となっている。そして、建屋カバー15の後端には図示しないカウンターウェイトが設けられていると共に、その内部には、電動モータ17と、この電動モータ17によって駆動される油圧ポンプ18(図2参照)と、フロント作業機13のブームシリンダ13a、アームシリンダ13b、バケットシリンダ13cなどの油圧アクチュエータに油圧ポンプ18で発生した圧油を給排するコントロールバルブ(図示せず)などが設けられている。また、この建屋カバー15には、電動モータ17への給電や後述するコントローラ16dなどを制御する制御盤19なども設けられている。
The
運転室(キャブ)16内には、オペレータが着座するシート(図示せず)の他に、図2に示すように下部走行体11の走行を操作する走行レバー16aと、フロント作業機13の操作や上部旋回体12の旋回操作などを行うコントロールレバー16bと、各種情報を表示するモニタ16cと、コントローラ16dと、入力装置16eとが主に設けられている。
In the
このコントローラ16dは、LSIなどの情報処理装置から構成されており、主に走行レバー16aやコントロールレバー16bからの操作信号を受信し、ROMなどに記憶された所定の制御プログラムに従って油圧ポンプ18やコントロールバルブ(図示せず)などを制御するようになっている。入力装置16eは、電力供給源20の最大供給量を超えない電力量を電動モータ17の最大消費電力量としてオペレータが直接設定入力するものであり、例えばキーボードやタッチパネル、操作盤などからなっている。
The controller 16d is composed of an information processing device such as an LSI. The controller 16d mainly receives operation signals from the traveling lever 16a and the control lever 16b, and controls the
電動モータ17は、制御盤19を介して供給される数千ボルト、数十〜百数十アンペアの三相交流(AC)によって回転軸を回転駆動し、その回転軸にカップリング17aを介して接続された油圧ポンプ18を駆動するようになっている。
The
一方、油圧ポンプ18は、圧油の吐出流量が調整可能な公知の容量可変型の油圧ポンプ、例えば、傾転制御により回転数を一定に保ったままプランジャーストロークを変化させて吐出流量を調整するコネクティングロッド式のピストン油圧ポンプなどからなっている。そして、この油圧ポンプ18は、前記機械側コントローラ16dによって制御される傾転制御部18aを備えており、この傾転制御部18aによる傾転制御によって容積が増減することで圧油の吐出流量が調整可能となっている。
On the other hand, the
また、この電動式油圧建設機械10の旋回軸部には、スリップリング19aが設けられている。このスリップリング19aは、上部旋回体12側に設けられた制御盤19から延びるケーブルC1と、ターミナルボックス11aから延びるケーブルC2とを旋回自在に接続して旋回時における断線などを回避できる構造となっている。そして、このケーブルC1とケーブルC2は、それぞれ三相交流を流すための3つの導電線T、S、Rと、アース線Eとから構成されている。ターミナルボックス11aは、図1に示すように下部走行体11側に設けられており、電力供給源20側から延びる電源ケーブル30端部に設けられたコネクタ部が脱着可能となっている。
Further, a slip ring 19 a is provided on the turning shaft portion of the electric
電源供給源20は、自走可能なトラック21と、そのトラック21の荷台上に設置された発電用のディーゼルエンジン22と、発電機23と、給電側コントローラ24などから主に構成されている。ディーゼルエンジン22は、図示しない燃料タンクから供給される軽油などを燃料とし、図示しないECM(ディーゼルエンジン制御ユニット)によってその回転数などのエンジン制御がなされるようになっている。そして、エンジン始動後には、その出力軸にカップリング22aを介して接続された発電機23を駆動するようになっている。
The
発電機23は、ディーゼルエンジン22の出力によって駆動され、所定電圧・所定電流、例えば、6600ボルト、50Hzで100〜123アンペアの高電圧・高電流の三相交流(AC)を発電するようになっている。そして、この発電機23には、電源ケーブル30の他端部が接続されており、この電源ケーブル30を介して電動式油圧建設機械10側に連続して給電するようになっている。
The
次に、このような構成をした本発明に係る給電システム100による給電方法の一例を図3のフローチャートを主に参照しながら説明する。図3は、コントローラ16dによる処理の流れを示したものである。このコントローラ16dは、先ず電源投入後(エンジン駆動後)、所定のシステムチェックが終了したならば、最初のステップS100に移行して消費電力量の設定入力があったならば、次のステップS102に移行して電動モータを起動して次のステップS104に移行する。
Next, an example of a power feeding method by the
すなわち、オペレータは電動式油圧建設機械10を稼働させるに際し、電源供給源20の最大供給電力量を把握し、その最大供給量を超えない電力量を入力装置16eから入力することになるため、コントローラ16dはその入力装置16eで入力された数値を電動式油圧建設機械10側における最大消費電力量として設定する。例えば、最大消費電流量を、機器の動作可能(操作可能)な50A(アンペア)から負荷率100%となる123Aの範囲で設定する。なお、電圧(例えば6600V)と周波数(例えば50Hz)は同じとする。
That is, when operating the electric
ステップS104では、電動モータ17の起動後、走行レバー16aやコントロールレバー16bなどが操作されてその操作入力信号があるか否かを判断する。この結果、操作入力信号がないと判断した場合(NO)はそのまま待機するが、操作入力信号があると判断した場合(YES)は次のステップS106に移行する。
In step S104, after the
ステップS106では、その操作で消費される電力量がステップS100で設定した最大消費電力量を超えるか否かを判断し、超えないと判断したとき(NO)は、ステップS104に戻るが、超えると判断したとき(YES)は、次のステップS108に移行する。 In step S106, it is determined whether or not the amount of power consumed by the operation exceeds the maximum power consumption set in step S100. When it is determined that the amount does not exceed (NO), the process returns to step S104. When it is determined (YES), the process proceeds to the next step S108.
ステップS108では、油圧ポンプ18による圧油吸収馬力の減馬力制御のみで設定した最大消費電力量以下に抑制可能か否かを判断し、抑制可能であると判断したとき(YES)は、ステップS110に移行し、減馬力制御のみでは抑制不可能であると判断したとき(NO)は、ステップS112に移行する。
In step S108, it is determined whether or not the power consumption can be suppressed below the maximum power consumption set only by the horsepower reduction control of the pressure oil absorption horsepower by the
ステップS110では、設定した最大消費電力量を超えないように油圧ポンプ18に対して減馬力制御を行う。例えば、設定した最大消費電力量が100A以上のときは、制御無し状態である123A(負荷率100%)から制御最大となる100A(負荷率75%)の範囲で設定した最大消費電力量を超えないように減馬力制御を行ってからステップS104に戻る。
In step S110, the horsepower reduction control is performed on the
一方、ステップS112では、減馬力制御のみでは設定した消費電力量以下にできないことから、減馬力制御を最大(例えば、100A:負荷率75%)にしてから次のステップS114に移行して油圧ポンプ18の傾転制御を行う。例えば、設定した消費電流量が99〜50Aのときは、99A(140L/min)から50A(100L/min)の範囲で設定消費電力量を超えないように減馬力制御を行ってからステップS114に移行する。 On the other hand, in step S112, since the power consumption cannot be reduced below the set power consumption amount only by the horsepower reduction control, the horsepower control is shifted to the next step S114 after the horsepower reduction control is maximized (for example, 100A: load factor 75%). 18 tilt control is performed. For example, when the set current consumption is 99 to 50 A, the horsepower reduction control is performed so as not to exceed the set power consumption in the range of 99 A (140 L / min) to 50 A (100 L / min), and then the process proceeds to step S114. Transition.
ステップS114では、消費電力量を計測して次のステップS116に移行し、ステップS116では、傾転制御によって設定消費電力量を下回ったか否かを判断する。この結果、設定消費電力量を下回ったと判断したとき(YES)はステップS114に戻るが、傾転制御によっても設定消費電力量を下回らないと判断したときは、次のステップS118に移行して2つ以上の操作が複合して同時に行われているか否かを判断する。例えば、走行モータによる走行操作と旋回モータによる旋回操作、あるいはこれらの操作と共にフロント作業機13の操作が行われているか否かを判断する。この結果、複合操作が行われていないと判断したとき(NO)は、ステップS124までジャンプするが、複合操作が行われていると判断したとき(YES)は、次のステップS120に移行する。
In step S114, the power consumption is measured and the process proceeds to the next step S116. In step S116, it is determined whether or not the set power consumption is below the tilt control. As a result, when it is determined that the set power consumption is below (YES), the process returns to step S114. However, when it is determined that the set power consumption is not below the tilt control, the process proceeds to the next step S118 and 2 It is determined whether or not two or more operations are performed simultaneously. For example, it is determined whether or not the traveling operation by the traveling motor and the turning operation by the turning motor, or the operation of the
ステップS120では、複合操作を無効化して消費電力量を抑制することになるが、この無効化処理に際しては、各操作に優先順位を設定し、その優先順位に基づいて無効化を行うことが望ましい。例えば、複合操作入力時の優先順として(1)走行操作>(2)旋回操作>(3)フロント操作と設定した場合、最も優先順位の低い操作であるフロント作業機13の操作から順に無効化して優先順位が最も高い走行操作は最後まで無効化されないようにする。
In step S120, the composite operation is invalidated to suppress the power consumption. In this invalidation process, it is desirable to set a priority order for each operation and invalidate based on the priority order. . For example, when (1) traveling operation> (2) turning operation> (3) front operation is set as the priority order at the time of composite operation input, the operation of the
そして、次のステップS122は、その複合操作無効化処理によって消費電力量が設定消費電力量を下回ったか否かを判断し、下回ったと判断したとき(YES)はステップS114に戻り、下回らないと判断したとき(NO)は次のステップS124に移行して運転室のモニタ16cなどにその旨をアラーム表示して次のステップS126に移行する。
Then, in the next step S122, it is determined whether or not the power consumption amount has fallen below the set power consumption amount by the combined operation invalidation process. When it is determined that the power consumption amount has fallen below (YES), the process returns to step S114 and is determined not to fall below. If (NO), the process proceeds to the next step S124, an alarm is displayed on the
ステップS126では、そのアラーム表示の結果、すべての操作が停止されて操作入力信号が停止したか否かを判断し、すべての操作が停止されたと判断したとき(YES)は、アラームを停止してステップS104に戻るが、所定時間経過してもすべての操作が停止されないと判断したとき(NO)は、ステップS128に移行して電動モータ18を強制的に停止して処理を終了する。
In step S126, as a result of the alarm display, it is determined whether all operations have been stopped and the operation input signal has been stopped. If it is determined that all operations have been stopped (YES), the alarm is stopped. Returning to step S104, if it is determined that all operations are not stopped even after a predetermined time has elapsed (NO), the process proceeds to step S128 to forcibly stop the
このように本発明の給電方法は、電動式油圧建設機械10を操作するなどして油圧ポンプ18の消費電力量が予め設定した電力供給源20の最大供給量を超えるときには、油圧ポンプ18の減馬力制御(ステップS108)を行って消費電力量を抑制し、この減馬力制御によっても最大供給量を下回らないときは、油圧ポンプ18の傾転制御(ステップS112)を行ってさらに消費電力量を抑制する制御を行うことになる。これによって、電動式油圧建設機械10側の消費電力量が電力供給源20の最大供給量を大きく上回ることがなくなるため、電力供給源20の最大供給量が電動式油圧建設機械10の消費電力量よりも低い場合でも、電力供給源20の給電能力を最大限に利用しつつ、安定的に電力を供給して電動式油圧建設機械10を稼働することができる。
As described above, when the power consumption of the
また、傾転制御や複合操作無効化処理などの消費電力量抑制のための制御を行っても電力供給源20の最大供給量を超えるときにアラームを表示するようにしたため、電動式油圧建設機械10を操作するオペレータにその旨を確実に警告(告知)することが可能となり、これによって、オペレータは適切な対応を迅速に取ることができる。
In addition, an alarm is displayed when the maximum supply amount of the
また、油圧ポンプ18の負荷を増大する操作を2つ以上複合して実施した場合に、2つ以上の操作のうちのいずれか1つ以上あるいはすべての操作を強制的に無効化できるため、電動式油圧建設機械10側の消費電力量が電力供給源20の最大供給量を大きく上回ることがなくなる。
In addition, when two or more operations for increasing the load of the
図4は、これら各制御および処理の関係を示したものである。図示するように、設定した消費電力量が消費電力量Aの場合には減馬力制御のみで達成可能であるが、消費電力量Bの場合は、減馬力制御と共に傾転制御を併せることで達成できる。さらに、消費電力量Cの場合は、減馬力制御と傾転制御とを併せて行っても達成できないことから、複合操作している場合にはその複合操作を無効化することで達成することができる。 FIG. 4 shows the relationship between these controls and processes. As shown in the figure, when the set power consumption is the power consumption A, it can be achieved only by the horsepower reduction control, but in the case of the power consumption B, it is achieved by combining the tilting control with the tilt control. it can. Furthermore, in the case of the power consumption C, since it cannot be achieved even if the horsepower reduction control and the tilt control are performed together, it can be achieved by invalidating the combined operation when performing the combined operation. it can.
また、さらにこの複合操作無効化処理に際しては、2つ以上の各操作に優先順位を設定し、その優先順位に基づいて各操作を無効化するようにしたため、優先順位の低い操作から順に無効化することが可能となり、走行操作などのような優先順位が高い操作を最後まで確保することができる。 Furthermore, in this composite operation invalidation processing, priority is set for two or more operations, and each operation is invalidated based on the priorities, so invalidation is performed in order from the operation with the lowest priority. It is possible to perform operations with high priority, such as traveling operations, until the end.
これによって、電動式油圧建設機械10側の消費電力量が電力供給源20の供給電力量を長時間に亘って上回ることがなくなるため、電力供給源20の供給電力量が消費電力量よりも低い場合でもその電力供給源20の給電能力を最大限に利用しつつ、安定的に電力を供給して電動式油圧建設機械10を稼働することができる。つまり、電動式油圧建設機械10の最大消費電力量を電力供給源20の最大供給電力量に抑えることが可能となり、過電流やエンジン停止などに伴う突然の電力喪失による電動式油圧建設機械10の予期せぬ挙動などの不都合を未然に回避できる。
As a result, the power consumption amount on the electric
また、図3のステップS126のようにオペレータがアラームに気がつかなかったり、無視した場合には、オペレータに警告した後に、電動モータ18を強制的に停止するような処理を行えば、より確実に過電流による故障やエンジン停止などによる不測の挙動などを回避することができる。
Further, if the operator is not aware of the alarm or ignores it as in step S126 of FIG. 3, if the process for forcibly stopping the
100…給電システム
10…電動式油圧建設機械
11…下部走行体
12…上部旋回体
16a…走行レバー
16b…操作レバー
16c…モニタ(警告手段)
16d…コントローラ
16e…入力装置(消費電力設定手段)
17…電動モータ
18…油圧ポンプ
20…電力供給源
22…ディーゼルエンジン
23…発電機
30…電源ケーブル
DESCRIPTION OF
16d ... Controller 16e ... Input device (power consumption setting means)
17 ...
Claims (5)
前記電力供給源の最大供給量を超えない電力量を前記油圧ポンプの最大消費電力量として設定する消費電力設定手段と、
前記油圧ポンプの油圧吸収馬力を減じて消費電力量を抑制する減馬力制御、および前記油圧ポンプの吐出流量を減じて消費電力量を抑制する傾転制御を行うコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記油圧ポンプに負荷が掛かった際の消費電力量を求め、当該消費電力量が前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときは、前記油圧ポンプの減馬力制御を行い、
当該減馬力制御を行っても前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときは、前記減馬力制御と共に前記油圧ポンプの傾転制御を行うことを特徴とする電動式油圧建設機械の給電システム。 A power supply system that supplies electric power from an electric power supply source to an electric hydraulic construction machine equipped with a variable displacement hydraulic pump driven by an electric motor,
Power consumption setting means for setting the amount of power not exceeding the maximum supply amount of the power supply source as the maximum power consumption of the hydraulic pump;
A controller for reducing the power consumption by reducing the hydraulic absorption horsepower of the hydraulic pump, and a controller for performing tilt control for reducing the power consumption by reducing the discharge flow rate of the hydraulic pump;
The controller is
Obtain the power consumption when the hydraulic pump is loaded, and when the power consumption exceeds the maximum power consumption set by the power consumption setting means, perform the horsepower reduction control of the hydraulic pump,
An electric hydraulic construction machine that performs tilt control of the hydraulic pump together with the horsepower reduction control if the maximum power consumption set by the power consumption setting means is exceeded even after the horsepower reduction control is performed. Power supply system.
当該警告手段は、前記コントローラが前記傾転制御を行っても前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときに前記警告を行うことを特徴とする請求項1に記載の電動式油圧建設機械の給電システム。 Means for issuing a warning to stop the operation of increasing the load of the hydraulic pump;
2. The electric motor according to claim 1, wherein the warning unit performs the warning when the controller performs the tilt control and exceeds the maximum power consumption set by the power consumption setting unit. Power supply system for hydraulic construction machines.
当該複合操作無効化手段は、前記傾転制御を行っても前記消費電力設定手段で設定された最大消費電力量を超えるときに前記2つ以上の操作のうちのいずれか1つ以上あるいはすべての操作を無効化することを特徴とする請求項1または2に記載の電動式油圧建設機械の給電システム。 Comprising a composite operation invalidating means for invalidating the composite operation of two or more operations for increasing the load of the hydraulic pump;
The composite operation invalidating unit is configured to perform any one or more or all of the two or more operations when the maximum power consumption set by the power consumption setting unit is exceeded even when the tilt control is performed. The power feeding system for an electric hydraulic construction machine according to claim 1 or 2, wherein the operation is invalidated.
前記電力供給源の最大供給量を超えない電力量を前記油圧ポンプの最大消費電力量として設定してから前記油圧ポンプを駆動した後、負荷が掛かったときの前記油圧ポンプの消費電力量を求め、
前記油圧ポンプの消費電力量が前記設定された最大消費電力量を超えるときは、前記油圧ポンプの減馬力制御を行って消費電力量を抑制し、
当該減馬力制御を行っても前記設定された最大消費電力量を超えるときは、前記減馬力制御と共に前記油圧ポンプの傾転制御を行ってさらに消費電力量を抑制することを特徴とする電動式油圧建設機械の給電方法。 A method for supplying electric power from a power supply source to an electric hydraulic construction machine equipped with a variable displacement hydraulic pump driven by an electric motor via a power cable,
The amount of power consumed by the hydraulic pump when a load is applied after the hydraulic pump is driven after setting the amount of power not exceeding the maximum amount of power supplied from the power supply source as the maximum amount of power consumed by the hydraulic pump. ,
When the power consumption of the hydraulic pump exceeds the set maximum power consumption, the power consumption is suppressed by performing a horsepower reduction control of the hydraulic pump,
If the set maximum power consumption is exceeded even after performing the horsepower reduction control, the electric power consumption is further suppressed by performing tilt control of the hydraulic pump together with the horsepower reduction control. Power supply method for hydraulic construction machines.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2014173297A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Tadano Ltd | Supply power restriction device for work machine |
JP2015117488A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 住友重機械工業株式会社 | Work machine |
SE544986C2 (en) * | 2019-04-05 | 2023-02-21 | Epiroc Rock Drills Ab | Method and system for controlling operation of a hydraulic system of a drilling rig |
-
2012
- 2012-02-08 JP JP2012024734A patent/JP2013160018A/en active Pending
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JP2015117488A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 住友重機械工業株式会社 | Work machine |
SE544986C2 (en) * | 2019-04-05 | 2023-02-21 | Epiroc Rock Drills Ab | Method and system for controlling operation of a hydraulic system of a drilling rig |
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