JP2013218984A - Temperature control system, and drive system of hybrid construction machine provided with temperature control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリ等の蓄電装置の温度を制御するシステム、及び当該システムを備えるハイブリッド建設機械の駆動システムに関する。 The present invention relates to a system for controlling the temperature of a power storage device such as a battery, and a drive system for a hybrid construction machine including the system.
特許文献1には、アクチュエータから排出される作動油(作動流体)の油圧エネルギを電気エネルギや運動エネルギに変換するいわゆるハイブリッド建設機械の制御システムが開示されている。
このようなハイブリッド建設機械の制御システムは、回転電機と、回転電機に接続される蓄電装置(バッテリ)と、を備え、作動油の油圧エネルギによって回転電機を駆動して蓄電装置を充電するとともに、蓄電装置の電気エネルギによって回転電機を駆動して作動油の油圧エネルギに変換するように構成されている。 Such a control system for a hybrid construction machine includes a rotating electrical machine and a power storage device (battery) connected to the rotating electrical machine, drives the rotating electrical machine with hydraulic energy of hydraulic oil, and charges the power storage device. The rotating electrical machine is driven by the electrical energy of the power storage device to convert it into hydraulic energy of hydraulic oil.
蓄電装置は、二次電池セルを複数積層したものであり、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等である。このような蓄電装置は、所定温度範囲で使用するのが望ましい。蓄電装置温度が低く、所定温度範囲を下回る時に蓄電装置を使用すると、当該蓄電装置の寿命の低下を招くおそれがある。 The power storage device is a stack of a plurality of secondary battery cells, such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. Such a power storage device is desirably used in a predetermined temperature range. If the power storage device is used when the temperature of the power storage device is low and falls below a predetermined temperature range, the life of the power storage device may be shortened.
本発明は、このような課題に注目してなされたものであり、蓄電装置及び回転電機の寿命を向上させることができる温度制御システム、及び温度制御システムを備えるハイブリッド建設機械の駆動システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems, and provides a temperature control system capable of improving the life of the power storage device and the rotating electrical machine, and a drive system for a hybrid construction machine including the temperature control system. For the purpose.
本発明に係る温度制御システムは、循環液が循環する循環回路と、前記循環回路に設けられ、回転駆動する回転電機と、前記循環回路に設けられ、前記回転電機から発せられた熱により加熱された循環液の熱を外部に放熱する放熱器と、前記循環回路から分岐する分岐路に設けられ、前記回転電機の回転駆動により蓄電する、若しくは前記回転電機に電力を供給する蓄電装置と、を備え、前記放熱器により放熱された循環液を前記循環回路を介して前記回転電機に供給し、前記回転電機により加熱された循環液を前記分岐路を介して前記蓄電装置に供給することを特徴とする。 The temperature control system according to the present invention includes a circulation circuit through which a circulating fluid circulates, a rotating electrical machine provided in the circulation circuit and rotationally driven, and provided in the circulation circuit and heated by heat generated from the rotating electrical machine. A radiator that dissipates the heat of the circulating fluid to the outside, and a power storage device that is provided in a branch path that branches from the circulation circuit, and that stores electricity by rotational driving of the rotating electrical machine, or supplies electric power to the rotating electrical machine. The circulating fluid radiated by the radiator is supplied to the rotating electrical machine via the circulating circuit, and the circulating fluid heated by the rotating electrical machine is supplied to the power storage device via the branch path. And
本発明によれば、放熱器により放熱された循環液を循環回路を介して回転電機に供給し、回転電機により加熱された循環液を分岐回路を介して蓄電装置に供給する。これにより、回転電機は循環液により冷却され、蓄電装置は循環液により加熱される。この結果、蓄電装置及び回転電機を所定の温度範囲内で使用することができ、蓄電装置及び回転電機の寿命を向上させることができる。 According to the present invention, the circulating fluid radiated by the radiator is supplied to the rotating electrical machine via the circulating circuit, and the circulating fluid heated by the rotating electrical machine is supplied to the power storage device via the branch circuit. As a result, the rotating electrical machine is cooled by the circulating fluid, and the power storage device is heated by the circulating fluid. As a result, the power storage device and the rotating electrical machine can be used within a predetermined temperature range, and the lifespan of the power storage device and the rotating electrical machine can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるハイブリッド建設機械を説明する。 Hereinafter, a hybrid construction machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、ハイブリッド建設機械の流体圧制御装置の概略構成図である。流体圧制御装置は、油圧ショベルなどの油圧作業機械の動作を制御するものである。本実施形態では、油圧ショベルの掘削アタッチメントのブーム101(負荷)を駆動するブームシリンダ104の伸縮動作を制御する場合について説明する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fluid pressure control device of a hybrid construction machine. The fluid pressure control device controls the operation of a hydraulic working machine such as a hydraulic excavator. This embodiment demonstrates the case where the expansion-contraction operation | movement of the
流体圧制御システム120は、作動油を吐出してアクチュエータとしてのブームシリンダ104を駆動するメインポンプ108と、パイロットポンプ109と、メイン制御弁110と、メイン通路111と、第1通路112と、第2通路113と、コントローラ114と、を備える。
The fluid
ブームシリンダ104の内部は、ブームシリンダ104内を摺動自在に移動するピストンロッド107によって、ロッド側圧力室104aとボトム側圧力室104bとに区画される。ピストンロッド107はブーム101に連結されており、ピストンロッド107がブームシリンダ104内を移動することによってブーム101が駆動する。
The interior of the
油圧源であるメインポンプ108及びパイロットポンプ109は、ハイブリッド建設機械に搭載されたエンジン(図示せず)によって駆動され、作動油(作動流体)を吐出する。メインポンプ108及びパイロットポンプ109は、それぞれ斜板の傾斜角を制御することで作動油の吐出量の調整が可能な可変容量型油圧ポンプである。エンジンは、運転効率の良い所定の回転速度及び負荷で運転される。
The
メインポンプ108から吐出された作動油は、ブームシリンダ104に対する作動油の給排を切り換えるメイン制御弁110に供給される。メインポンプ108とメイン制御弁110とは、メイン通路111によって接続される。メイン通路111には、メインポンプ108から吐出された作動油の他に、後述するアシスト回生機構10(図2参照)のアシストポンプ3から吐出された作動油がサブ通路31を通じて導かれる。
The hydraulic oil discharged from the
メイン制御弁110とブームシリンダ104のロッド側圧力室104aとは第1通路112によって接続され、メイン制御弁110とブームシリンダ104のボトム側圧力室104bとは第2通路113によって接続される。第2通路113には、ブームシリンダ104のボトム側圧力室104bから排出され、後述するアシスト回生機構10(図2参照)の回生モータ2を駆動するための作動油が流れる戻り通路21が接続される。
The
メイン制御弁110は、パイロットポンプ109からパイロット室110a,110bに供給される作動油の油圧(パイロット圧)によって操作される。パイロット室110a,110bに供給されるパイロット圧の制御は、油圧ショベルの乗務員によるレバー操作に基づいて、コントローラ114がパイロット電磁弁115を制御することで行われる。
The
パイロット室110aにパイロット圧が供給された場合には、メイン制御弁110が位置aに切り換わり、メインポンプ108から第1通路112を介してロッド側圧力室104aに作動油が供給されるとともに、ボトム側圧力室104bの作動油が第2通路113を介してタンクTへと排出される。これにより、ブームシリンダ104内のピストンロッド107が図1中下側に移動、すなわちブームシリンダ104が収縮してブーム101が下降する。
When pilot pressure is supplied to the
パイロット室110bにパイロット圧が供給された場合には、メイン制御弁110が位置bに切り換わり、メインポンプ108から第2通路113を介してボトム側圧力室104bに作動油が供給されるとともに、ロッド側圧力室104aの作動油が第1通路112を介してタンクTへと排出される。これにより、ブームシリンダ104内のピストンロッド107が図1中上側に移動、すなわちブームシリンダ104が伸長してブーム101が上昇する。
When pilot pressure is supplied to the
一方、パイロット室110a,110bにパイロット圧が供給されない場合には、メイン制御弁110が位置cに切り換わり、ブームシリンダ104に対する作動油の給排が遮断され、ブーム101は停止した状態を保つ。
On the other hand, when the pilot pressure is not supplied to the
このようにメイン制御弁110は、ブームシリンダ104を収縮させる収縮位置a、ブームシリンダ104を伸長させる伸長位置b、及びブームシリンダ104の負荷を保持する遮断位置cの3つの切り換え位置を備えている。
Thus, the
なお、本実施形態による流体圧制御装置120は、ブームシリンダ104を収縮させる場合にボトム側圧力室104bから排出された作動油の油圧エネルギを必要に応じて電気エネルギとして回収する回生制御と、ブームシリンダ104を伸長させる場合に必要に応じて補助力を付与するアシスト制御と、を実行できるアシスト回生機構10を備えている。
The fluid
図2は、流体圧制御装置120に接続されるアシスト回生機構10の概略構成図である。アシスト回生機構10は、モータジェネレータ1と、回生モータ2と、メインポンプ108によるブームシリンダ104の駆動をアシストするアシストポンプ3と、バッテリ4と、インバータ5と、戻り通路21と、サブ通路31と、を備える。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
モータジェネレータ1は、蓄電装置であるバッテリ4によって駆動されてアシストポンプ3を駆動する電動機としての機能と、回生モータ2によって駆動されて発電する発電機としての機能と、を有する回転電機である。モータジェネレータ1、回生モータ2及びアシストポンプ3の回転軸はそれぞれ同軸上に配置され、モータジェネレータ1の回転軸が回転すると、回生モータ2及びアシストポンプ3の回転軸が連係して回転する。同様に、回生モータ2の回転軸が回転すると、モータジェネレータ1及びアシストポンプ3の回転軸が連係して回転する。
The
回生モータ2は、斜板の傾斜角を制御することで、出力トルクの制御が可能な可変容量型油圧モータである。回生モータ2は、ブームシリンダ104のボトム側圧力室104bから排出されて、戻り通路21を流れてきた作動油によって駆動される。回生モータ2の斜板の傾斜角は、傾斜角制御器24によって制御される。傾斜角制御器24は、コントローラ114により制御される。回生モータ2の斜板の傾斜角を制御することで回生モータ2の容量が変化し、回生モータ2が発生可能なトルクの最大値が変化する。
The regenerative motor 2 is a variable displacement hydraulic motor that can control the output torque by controlling the inclination angle of the swash plate. The regenerative motor 2 is driven by the hydraulic oil discharged from the
戻り通路21には、回生モータ2に対する作動油の給排を切り換える戻り制御弁22が設けられる。戻り制御弁22は、パイロットポンプ109からパイロット室22aに供給されるパイロット圧に応じて、回生モータ2に作動油を供給する連通位置dと、回生モータ2への作動油の供給を停止する遮断位置eと、に切り換わる。パイロット室22aに供給されるパイロット圧の制御は、油圧ショベルの乗務員によるレバー操作に基づいて、コントローラ114がパイロット電磁弁23を制御することで行われる。
The
アシストポンプ3は、斜板の傾斜角を制御することで吐出量の制御が可能な可変容量型油圧ポンプである。アシストポンプ3は、モータジェネレータ1によって駆動され、サブ通路31を介してメイン通路111に作動油を供給する。アシストポンプ3の斜板の傾斜角は、傾斜角制御器34によって制御される。傾斜角制御器34は、コントローラ114により制御される。アシストポンプ3の斜板の傾斜角を制御することでアシストポンプ3の容量が変化し、アシストポンプ3が吐出可能な作動油の流量の最大値が変化する。
The
サブ通路31には、メイン通路111への作動油の給排を切り換えるサブ制御弁32が設けられる。サブ制御弁32は、パイロットポンプ109からパイロット室32aに供給されるパイロット圧に応じて、メイン通路111に作動油を供給する連通位置fと、メイン通路111への作動油の供給を停止する遮断位置gと、に切り換わる。パイロット室32aに供給されるパイロット圧の制御は、油圧ショベルの乗務員によるレバー操作に基づいて、コントローラ114がパイロット電磁弁33を制御することで行われる。
The
モータジェネレータ1は、インバータ5を介して電力源となるバッテリ4に接続される。バッテリ4は、充放電可能なリチウムイオン電池などの二次電池セルを複数直列に接続して構成される。バッテリ4とインバータ5の電力ライン41には、電気的な接続を遮断するためのリレー42が設けられる。リレー42は、コントローラ114によってON、OFFされる。
The
インバータ5は、コントローラ114によって制御され、直流を交流に又は交流を直流に変換する。具体的には、モータジェネレータ1を電動機として機能させるときは、バッテリ4からの直流が任意の周波数の三相交流に変換され、モータジェネレータ1に供給される。一方、モータジェネレータ1を発電機として機能させるときは、モータジェネレータ1からの三相交流が直流に変換され、バッテリ4に供給される。
The
図1及び図2を参照して流体圧制御装置120の作用について説明する。
The operation of the fluid
まず、ブーム101(負荷)の下降時に必要に応じて実施されるアシスト回生機構10による回生について説明する。油圧ショベルの乗務員によってブームシリンダ104を収縮させるレバー操作が行われると、メイン制御弁110が収縮位置aに切り換えられ、ロッド側圧力室104aに作動油が供給されるとともに、ボトム側圧力室104bから作動油が排出される。
First, regeneration by the
この時、バッテリ4を充電する必要がある場合には、戻り制御弁22が連通位置dに切り換えられ、ボトム側圧力室104bから排出された作動油の一部が戻り通路21を介して回生モータ2に供給される。また、同時にアシストポンプ3の容量が最小となるように、アシストポンプ3の斜板の傾斜角が制御される。
At this time, when it is necessary to charge the battery 4, the
これにより、回生モータ2の回転軸と同期してモータジェネレータ1の回転軸が回転するので、モータジェネレータ1によって発電することができ、バッテリ4を充電することができる。つまり、ブームシリンダ104から排出される作動油の油圧エネルギを電気エネルギに変換することができる。
Thereby, since the rotating shaft of the
一方、バッテリ4を充電する必要がない場合には、戻り制御弁22が遮断位置eに切り換えられ、ボトム側圧力室104bから排出された作動油が全て第2通路113を介してタンクTへと排出される。
On the other hand, when it is not necessary to charge the battery 4, the
次に、ブーム101(負荷)の上昇時に必要に応じて実施されるアシスト回生機構によるアシストについて説明する。油圧ショベルの乗務員によってブームシリンダ104を伸長させるレバー操作が行われると、メイン制御弁110が伸長位置bに切り換えられ、ボトム側圧力室104bに作動油が供給されるとともに、ロッド側圧力室104aの作動油が第1通路112を介してタンクTへと排出される。
Next, the assist by the assist regeneration mechanism performed as necessary when the boom 101 (load) is raised will be described. When a lever operation for extending the
ここで、エンジンは運転効率の良い所定の回転速度及び負荷で運転している。したがって、ブームシリンダ104を素早く伸長させたいときなど、エンジンの駆動力による吐出量のみではボトム側圧力室104bに供給する作動油の流量が不足する場合がある。そこで、そのような場合にアシスト回生機構10によるアシストを行う。
Here, the engine is operating at a predetermined rotational speed and load with good operating efficiency. Therefore, when it is desired to quickly extend the
具体的には、バッテリ4によってモータジェネレータ1を電動機として駆動して、アシストポンプ3を駆動する。これにより、アシストポンプ3から作動油が吐出される。その結果、アシストポンプ3から吐出された作動油を、サブ通路31を介してメイン通路111に合流させて、ブームシリンダ104を伸長させるときに補助力を付与することができる。
Specifically, the battery generator 4 drives the
このようなアシスト回生機構10を有する流体圧制御装置120は、モータジェネレータ1を冷却可能な循環液が循環する循環回路200を備えており、モータジェネレータ1により暖められた循環液を用いてバッテリ4を暖めるように構成されている。このようにハイブリッド建設機械は、バッテリ4の温度を制御する温度制御システムを備えている。
The fluid
図3は、循環液が流れる循環回路200を示す図である。図3に示すモータジェネレータ1やインバータ5等は、熱に弱く、冷却が必要な電気機器であるため、循環回路200を流れる循環液により冷却される。モータジェネレータ1は、発熱部のまわりに循環液を循環させる流路201を有し、流路201に循環回路200が接続される。インバータ5も発熱部のまわりに循環液を循環させる流路202を有し、流路202に循環回路200が接続される。
FIG. 3 is a diagram showing a
循環回路200には、ポンプ203と、循環液を貯留するタンク204と、循環液の熱を外部に放熱する放熱器としてのラジエータ205とが設置される。循環回路200は、ポンプ203の駆動により、タンク204の循環液をインバータ5の流路202及びモータジェネレータ1の流路201に循環させてインバータ5及びモータジェネレータ1を冷却し、これらの発熱部により暖められた循環液をラジエータ205に送って放熱して、タンク204へ戻すようになっている。ポンプ203には電動ポンプが用いられ、ポンプ203はバッテリ4とは別の電源によって駆動される。
The
バッテリ4は、温度が所定温度範囲を下回るときに使用すると寿命や効率の低下を招くおそれがある。そのため、本実施形態では、モータジェネレータ1及びインバータ5を冷却して暖められた循環液の熱を利用し、バッテリ4の温度を予め設定された所定温度範囲に制御する温度制御ユニット210が設けられる。
If the battery 4 is used when the temperature falls below a predetermined temperature range, there is a risk that the life and efficiency will be reduced. Therefore, in the present embodiment, a
温度制御ユニット210は、バッテリ4を暖めるための流路211と、循環回路200の循環液をバッテリ4の流路211へ導く第1接続路212と、バッテリ4の流路211を通過した循環液をバッテリ4の流路211から循環回路200へ戻す第2接続路213と、モータジェネレータ1とバッテリ4との間に設けられる切換弁214と、を備える。なお、流路211、第1接続路212、及び第2接続路213は、循環回路200から分岐する分岐路215を構成している。モータジェネレータ1により加熱された循環液は分岐路215を介してバッテリ4に供給されるようになっている。
The
バッテリ4の流路211は、バッテリ4を構成する二次電池セルのまわりを囲むように形成される。
The
第1接続路212は、バッテリ4の流路211と、モータジェネレータ1及びラジエータ205の間における上流側の循環回路200と、を接続する。第1接続路212は、バッテリ4の上流側に設けられ、バッテリ4と切換弁214とを接続して、切換弁214を介してモータジェネレータ1により加熱された循環液をバッテリ4に供給する。第2接続路213は、バッテリ4の流路211と、モータジェネレータ1及びラジエータ205の間における下流側の循環回路200と、を接続する。第2接続路213は、バッテリ4の下流側に設けられ、バッテリ4とラジエータ205とを接続して、バッテリ4を経由した循環液をラジエータ205に供給する。
The
切換弁214は、モータジェネレータ1及びラジエータ205の間における上流側の循環回路200から第1接続路212を通じてバッテリ4の流路211へ循環液が流れるのを許容する開弁位置と、前記上流側の循環回路200から第1接続路212を通じてバッテリ4の流路211へ循環液が流れるのを阻止する閉弁位置と、を備える。切換弁214は、第1接続路212と循環回路200との接続部に配置され、第1接続路212側と循環回路200側を選択的に開閉する通路切換弁を構成する。切換弁214は、モータジェネレータ1により加熱された循環液の供給先を循環回路200又は分岐路215に切り換える。
The switching
切換弁214が開弁状態のときは、第1接続路212側が開かれ、循環回路200側が遮断される。これにより、モータジェネレータ1及びインバータ5を冷却して暖められた循環液は、ラジエータ205へ供給される前に、第1接続路212からバッテリ4の流路211へ供給される。切換弁214が閉弁状態のときは、第1接続路212側が遮断され、循環回路200側が開かれる。これにより、モータジェネレータ1及びインバータ5を冷却して暖められた循環液は、第1接続路212へ流れることなく、ラジエータ205へ供給される。
When the switching
図3に示すように、バッテリ4にはバッテリ温度を検出するバッテリ温度センサ216が設置され、循環回路200には循環液温度を検出する循環液温度センサ217が設置される。循環液温度センサ217は、モータジェネレータ1の下流側であってモータジェネレータ1と切換弁214との間の循環回路200に配置され、モータジェネレータ1及びインバータ5を冷却して暖められた循環液の温度を検出する。
As shown in FIG. 3, a
コントローラ114(図2参照)は、バッテリ温度センサ216及び循環液温度センサ217の検出信号に基づいて、バッテリ温度を予め設定された所定温度範囲に維持するように切換弁214の開閉を制御する。
The controller 114 (see FIG. 2) controls opening and closing of the switching
図4は、コントローラ114の切換弁214に対する制御内容を説明するフローチャートである。この制御は、油圧ショベルの乗務員によってイグニッションキーがONされた場合に実行される。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the control contents of the
ステップS1では、コントローラ114は、バッテリ温度センサ216及び循環液温度センサ217の検出信号を読み込み、バッテリ温度(読込温度)が循環液温度(読込温度)以下であるかどうかを判定する。
In step S1, the
ステップS1の判定がNO(バッテリ温度>循環液温度)のときは、コントローラ114は、ステップS5において切換弁214を閉弁する。これにより、バッテリ温度よりも低い温度の循環液によってバッテリ4が冷やされてしまうことを防止する。
When the determination in step S1 is NO (battery temperature> circulating fluid temperature), the
ステップS1の判定がYES(バッテリ温度≦循環液温)のときは、コントローラ114は、ステップS2においてバッテリ温度が所定温度範囲の下限温度以下であるかどうかを判定する。ステップS2の判定がYES(バッテリ温度≦所定温度範囲の下限温度)のときは、コントローラ114は、ステップS3において切換弁214を開弁する。これにより、バッテリ温度よりも高い温度の循環液によってバッテリ4が暖められ、バッテリ温度が早期に所定温度範囲の下限温度以上に上昇するようになる。
When the determination in step S1 is YES (battery temperature ≦ circulating fluid temperature), the
ステップS2の判定がNOのときは、コントローラ114は、ステップS4においてバッテリ温度が所定温度範囲の上限温度よりも高いかどうかを判定する。ステップS4の判定がYES(バッテリ温度>所定温度範囲の上限温度)のときは、コントローラ114は、ステップS5において切換弁214を閉弁する。これにより、バッテリ温度が過度に上昇することが防止される。
When the determination in step S2 is NO, the
ステップS4の判定がNOのときは、コントローラ114は、ステップS3において切換弁214を開弁する。これにより、バッテリ温度よりも高い温度の循環液によってバッテリ4が暖められる。
When the determination in step S4 is NO, the
以上説明した本実施形態においては、ラジエータ205により放熱された循環液を循環回路200を介してモータジェネレータ1に供給し、モータジェネレータ1により加熱された循環液を分岐回路215を介してバッテリ4に供給する。これにより、モータジェネレータ1は循環液により冷却され、バッテリ4は循環液により加熱される。この結果、バッテリ4及びモータジェネレータ1を所定の温度範囲内で使用することができ、バッテリ4及びモータジェネレータ1の寿命を向上させることが可能となる。
In the present embodiment described above, the circulating fluid radiated by the
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
本実施形態による温度制御システムは、ハイブリッド建設機械のモータジェネレータ1により暖めた循環液によりバッテリ4を暖めるように構成したが、電気自動車や電動二輪車などに適用し、これら車両のモータジェネレータにより暖めた循環液により当該車両のバッテリを暖めるように構成してもよい。
The temperature control system according to the present embodiment is configured to warm the battery 4 with the circulating fluid warmed by the
切換弁214は、第1接続路212と循環回路200との接続部に配置される通路切換弁であるが、第1接続路212の途中に配置される開閉弁であっても良い。
The switching
第2接続路213は、バッテリ4を暖めるための流路211と、モータジェネレータ1及びラジエータ205の間における下流側の循環回路200とを接続するが、バッテリ4の流路211と、ラジエータ205及びタンク204の間とを接続するようにしても良い。これにより、切換弁214の開弁時はラジエータ205を迂回して循環液が流れるため、循環液の温度上昇を早めることができる。
The
図3においては、モータジェネレータ1及びインバータ5を循環液の循環回路200に配置したが、これに限定されず、冷却の必要な他の電気機器があればそれを循環回路200に追加してもよい。
In FIG. 3, the
また、本実施形態においては、アシスト回生機構10は、ブームシリンダ104を駆動する流体圧制御装置120に適用する場合を例示したが、油圧ショベルの掘削アタッチメントのアームを駆動するアームシリンダやバケットを駆動するバケットシリンダ、さらに走行モータや旋回モータなどの複数のアクチュエータを駆動する流体圧制御装置に適用しても良い。
In the present embodiment, the assist
1 モータジェネレータ(回転電機)
2 回生モータ
3 アシストポンプ(サブ流体圧ポンプ)
4 バッテリ
5 インバータ
108 メインポンプ(メイン流体圧ポンプ)
104 ブームシリンダ(アクチュエータ)
114 コントローラ
200 循環回路
201 流路
202 流路
203 ポンプ
204 タンク
205 ラジエータ(放熱器)
210 温度制御ユニット
211 流路
212 第1接続路
213 第2接続路
214 切換弁
215 分岐路
216 バッテリ温度センサ(蓄電装置温度センサ)
217 循環液温度センサ
1 Motor generator
2
4
104 Boom cylinder (actuator)
114
210
217 Circulating fluid temperature sensor
Claims (6)
前記循環回路に設けられ、回転駆動する回転電機と、
前記循環回路に設けられ、前記回転電機から発せられた熱により加熱された循環液の熱を外部に放熱する放熱器と、
前記循環回路から分岐する分岐路に設けられ、前記回転電機の回転駆動により蓄電する、若しくは前記回転電機に電力を供給する蓄電装置と、を備え、
前記放熱器により放熱された循環液を前記循環回路を介して前記回転電機に供給し、前記回転電機により加熱された循環液を前記分岐路を介して前記蓄電装置に供給することを特徴とする温度制御システム。 A circulation circuit through which the circulating fluid circulates;
A rotating electric machine provided in the circulation circuit and driven to rotate;
A radiator that is provided in the circulation circuit and radiates heat of the circulating fluid heated by heat generated from the rotating electrical machine to the outside;
A power storage device that is provided in a branch path that branches from the circulation circuit, stores electricity by rotational driving of the rotating electrical machine, or supplies electric power to the rotating electrical machine,
The circulating fluid radiated by the radiator is supplied to the rotating electrical machine via the circulating circuit, and the circulating fluid heated by the rotating electrical machine is supplied to the power storage device via the branch path. Temperature control system.
前記蓄電装置の上流側に設けられ、前記蓄電装置と前記切換弁とを接続して、前記切換弁を介して前記回転電機により加熱された循環液を前記蓄電装置に供給する第1接続路と、
前記蓄電装置の下流側に設けられ、前記蓄電装置と前記放熱器とを接続して、前記蓄電装置を経由した循環液を前記放熱器に供給する第2接続路と、を有することを特徴とする請求項2に記載の温度制御システム。 The branch path is
A first connection path that is provided upstream of the power storage device, connects the power storage device and the switching valve, and supplies the circulating fluid heated by the rotating electrical machine to the power storage device via the switching valve; ,
A second connection path that is provided on the downstream side of the power storage device, connects the power storage device and the radiator, and supplies the circulating fluid that has passed through the power storage device to the radiator. The temperature control system according to claim 2.
前記回転電機の下流側であって前記回転電機と前記切換弁との間に設けられ、前記循環回路を循環する循環液の温度を検出する循環液温度センサと、
前記蓄電装置温度センサ及び前記循環液温度センサの検出結果に基づいて、前記切換弁を制御して前記循環回路又は前記分岐路に切り換えるコントローラと、を備えることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の温度制御システム。 A power storage device temperature sensor that is provided in the power storage device and detects a temperature of the power storage device;
A circulating fluid temperature sensor that is provided on the downstream side of the rotating electrical machine and between the rotating electrical machine and the switching valve, and detects the temperature of the circulating fluid circulating in the circulation circuit;
The controller according to claim 2, further comprising: a controller that controls the switching valve to switch to the circulation circuit or the branch path based on detection results of the power storage device temperature sensor and the circulating fluid temperature sensor. 4. The temperature control system according to 3.
作動流体を吐出して、アクチュエータを駆動するメイン流体圧ポンプと、
前記回転電機に連結して、前記メイン流体圧ポンプによる前記アクチュエータの駆動をアシストするサブ流体圧ポンプと、を備えることを特徴とするハイブリッド建設機械の駆動システム。 The temperature control system according to any one of claims 1 to 5,
A main fluid pressure pump that discharges the working fluid and drives the actuator;
A drive system for a hybrid construction machine, comprising: a sub fluid pressure pump coupled to the rotating electrical machine and assisting the drive of the actuator by the main fluid pressure pump.
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