JP2019134603A - Electric work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動作業車両に関する。 The present invention relates to an electric work vehicle.
塵芥車両、冷蔵車両、ダンプ車両、ミキサ車両、消防車両など、所定の作業を行う作業装置が架装された作業車両は、一般的に、内燃機関の回転動力の少なくとも一部を取り出して油圧ポンプやコンプレッサ等の作動動力源とするPTO装置(Power Take Off)により当該作業装置を駆動させる。 Work vehicles equipped with work devices for performing predetermined work such as garbage vehicles, refrigerated vehicles, dump vehicles, mixer vehicles, fire fighting vehicles, etc. generally take out at least a part of the rotational power of the internal combustion engine and hydraulic pumps The working device is driven by a PTO device (Power Take Off) using an operating power source such as a compressor or a compressor.
近年、このような作業車両においても、環境負荷低減の観点から、内燃機関の動力とバッテリの電力とにより走行するハイブリッド車両や、内燃機関を備えずバッテリの電力のみで走行する電動車両を採用することが検討されている。例えば、特許文献1には、内燃機関とバッテリとを備えるプラグインハイブリッド式のトラクタが開示されている。より具体的には、特許文献1には、バッテリの電力により走行用電動機を駆動しつつ内燃機関の動力でPTO電動機を駆動する態様や、バッテリの電力だけで走行用電動機とPTO電動機との両方を駆動する態様が記載されている。 In recent years, such work vehicles also employ hybrid vehicles that run on the power of the internal combustion engine and the power of the battery, and electric vehicles that run only on the power of the battery without the internal combustion engine, from the viewpoint of reducing the environmental load. It is being considered. For example, Patent Document 1 discloses a plug-in hybrid tractor including an internal combustion engine and a battery. More specifically, Patent Document 1 discloses a mode in which a PTO motor is driven by the power of an internal combustion engine while driving a traveling motor by battery power, and both a traveling motor and a PTO motor are driven only by battery power. A mode of driving is described.
しかしながら、上記の特許文献1に記載の従来技術のように、バッテリから走行用電動機とPTO電動機との両方に電力を供給する電動車両は、双方の間でのエネルギーマネジメントが複雑化する虞が生じる。より具体的には、このような作業車両は、走行用電動機への供給電力を制御する車体側の制御装置と、PTO電動機への供給電力を制御する架装体側の制御装置とが常に通信を行い、例えば航続距離を確保するためにPTO電動機への電力供給を制限したり、両者の電力需要のピークが重ならないよう調整したりするなど、双方の協調制御が必要となる。 However, as in the prior art described in Patent Document 1 described above, in an electric vehicle that supplies power from the battery to both the traveling motor and the PTO motor, energy management between the two may be complicated. . More specifically, in such a work vehicle, a control device on the vehicle body side that controls power supplied to the motor for traveling and a control device on the body side that controls power supplied to the PTO motor always communicate with each other. For example, in order to secure the cruising distance, the power supply to the PTO motor is restricted, or the both power demands are adjusted so that they do not overlap.
また、このような作業車両は、走行に必要な高電圧のバッテリから架装体側のPTO電動機へ走行中において高電圧の電力を供給することになるため、架装体側においても高い安全性の要求に応える必要が生じる。 In addition, since such a work vehicle supplies high voltage power while traveling from a high voltage battery necessary for traveling to the PTO motor on the body side, high safety requirements are also required on the body side. Need to meet.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッテリのエネルギーマネジメントの複雑化を防ぎ、且つ高い安全性の要求に容易に応えることができる電動作業車両を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to prevent the complexity of battery energy management and to easily meet the demand for high safety. Is to provide.
<本発明の第1の態様>
本発明の第1の態様に係る電動作業車両は、第1バッテリから電力が供給される第1モータで走行し、第2バッテリから電力が供給される第2モータで所定の作業を行う電動作業車両であって、前記第1バッテリ、前記第1モータ、及び前記第1バッテリが出力する電力を前記第1モータに供給する配電ユニットを含む車体と、前記第2バッテリ、前記第2モータ、及び前記第2モータにより駆動される作業装置とを含み、前記車体に架装される架装体と、前記配電ユニットに前記第2バッテリを電気的に接続するリレー回路と、前記リレー回路の断接状態を制御するリレー制御部と、を備え、前記リレー制御部は、前記車体の走行時において、前記配電ユニットと前記第2バッテリとを電気的に切断する。
<First Aspect of the Present Invention>
The electric work vehicle according to the first aspect of the present invention travels with a first motor supplied with electric power from a first battery, and performs an electric work with a second motor supplied with electric power from a second battery. A vehicle body including a first battery, the first motor, and a power distribution unit that supplies power output from the first battery to the first motor; the second battery; the second motor; A work body driven by the second motor, the body mounted on the vehicle body, a relay circuit for electrically connecting the second battery to the power distribution unit, and connection / disconnection of the relay circuit A relay control unit that controls a state, and the relay control unit electrically disconnects the power distribution unit and the second battery when the vehicle body is running.
本態様に係る電動作業車両は、車体の走行に必要な電力を第1バッテリから供給すると共に、架装体における作業装置の駆動に必要な電力を第2バッテリから供給し、走行時においては、第1バッテリと第2バッテリとの電気的な接続状態をリレー回路において切断する。これにより、電動作業車両は、走行時において、車体と架装体とを互いに独立した電力系統で制御することができるため、第1バッテリと第2バッテリとの協調制御が不要となる。 The electric work vehicle according to this aspect supplies electric power necessary for traveling of the vehicle body from the first battery, and also supplies electric power necessary for driving the working device in the bodywork from the second battery. The electrical connection state between the first battery and the second battery is disconnected in the relay circuit. As a result, the electric work vehicle can control the vehicle body and the bodywork with an independent power system during traveling, so that cooperative control between the first battery and the second battery is not necessary.
また、本態様に係る電動作業車両は、走行時において、車体と架装体とが電気的に互いに独立していることから、走行用の高電圧の第1バッテリを架装体から電気的に切断することができる。これにより電動作業車両は、高電圧の第1バッテリに要求されるレベルの安全性が、第2バッテリには要求されないことになる。 Moreover, since the vehicle body and the bodywork are electrically independent from each other when the electric work vehicle according to this aspect is traveling, the high-voltage first battery for traveling is electrically connected to the bodywork. Can be cut. As a result, the electric work vehicle does not require the second battery to have the level of safety required for the high-voltage first battery.
従って、本発明の第1の態様によれば、バッテリのエネルギーマネジメントの複雑化を防ぎ、且つ高い安全性の要求に容易に答えることができる電動作業車両を提供することができる。 Therefore, according to the 1st aspect of this invention, the complexity of the energy management of a battery can be prevented, and the electric work vehicle which can respond easily to the request | requirement of high safety can be provided.
<本発明の第2の態様>
本発明の第2の態様に係る電動作業車両においては、上記した本発明の第1の態様において、前記架装体を制御する作業制御部が前記架装体に設けられ、前記リレー回路及び前記リレー制御部が前記車体に設けられていてもよい。
<Second Aspect of the Present Invention>
In the electric work vehicle according to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention described above, a work control unit for controlling the body is provided in the body, and the relay circuit and A relay control unit may be provided in the vehicle body.
本態様に係る電動作業車両は、架装体を制御する作業制御部が架装体に設けられ、リレー回路及びリレー制御部が車体に設けられることから、電力系統、制御系統、及び構造面において車体と架装体とを独立して構成することができる。従って、本発明の第2の態様によれば、走行用のコンポーネントが車体において纏り、作業用のコンポーネントが架装体において纏まるシンプルな構成とすることができ、電動作業車両の設計を簡素化できることにより製造コストを低減することができる。 In the electric work vehicle according to this aspect, the work control unit that controls the bodywork is provided in the bodywork, and the relay circuit and the relay control unit are provided in the vehicle body. The vehicle body and the bodywork can be configured independently. Therefore, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a simple configuration in which the traveling components are gathered in the vehicle body and the working components are gathered in the bodywork, thereby simplifying the design of the electric work vehicle. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
<本発明の第3の態様>
本発明の第3の態様に係る電動作業車両においては、上記した本発明の第1又は2の態様において、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの充電を制御する充電制御部を更に含み、前記充電制御部は、外部給電装置が前記車体に接続された場合に、前記外部給電装置からの充電電力を前記第2バッテリに供給するよう前記リレー回路を制御してもよい。
<Third Aspect of the Present Invention>
The electric work vehicle according to a third aspect of the present invention further includes a charge control unit that controls charging of the first battery and the second battery in the first or second aspect of the present invention described above, The charging control unit may control the relay circuit to supply charging power from the external power feeding device to the second battery when the external power feeding device is connected to the vehicle body.
本態様に係る電動作業車両は、外部給電装置が車体に接続される場合、充電制御部は、当該充電電力を第2バッテリに対しても供給できるようリレー回路を制御することができる。これにより本発明の第3の態様によれば、第1バッテリと第2バッテリとが互いに独立した電力供給源でありながら、外部給電装置が車体に接続される場合、第1バッテリ及び・又は第2バッテリを充電することができる。
In the electric work vehicle according to this aspect, when the external power feeding device is connected to the vehicle body, the charging control unit can control the relay circuit so that the charging power can be supplied to the second battery. Thus, according to the third aspect of the present invention, when the external battery is connected to the vehicle body while the first battery and the second battery are independent power supply sources, the first battery and / or the
<本発明の第4の態様>
本発明の第4の態様に係る電動作業車両においては、上記した本発明の第3の態様において、前記充電制御部は、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリに電圧差がある場合に、電圧が低いものから充電してもよい。
<Fourth aspect of the present invention>
In the electric work vehicle according to the fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention described above, the charge control unit is configured to supply a voltage when there is a voltage difference between the first battery and the second battery. You may charge from the thing with low.
本態様に係る電動作業車両は、第1バッテリ及び第2バッテリの充電開始時において双方に電圧差がある場合に、電圧が低いものから充電することにより双方の電圧を等しくすることができる。これにより、本発明の第4の態様によれば、第1バッテリ及び第2バッテリの電圧を等しくした上で、双方のバッテリを同時に並列充電することができる。 When there is a voltage difference between the first battery and the second battery at the start of charging of the first battery and the second battery, the electric work vehicle according to this aspect can equalize both voltages by charging from the lowest voltage. Thereby, according to the 4th aspect of this invention, after making the voltage of a 1st battery and a 2nd battery equal, both batteries can be charged simultaneously in parallel.
<本発明の第5の態様>
本発明の第5の態様に係る電動作業車両においては、上記した本発明の第1乃至4のいずれかの態様において、前記第1バッテリのSOCが所定の第1閾値以下となった場合に、前記リレー回路を接続状態とし、前記第2バッテリから前記第1バッテリに電力を供給してもよい。
<Fifth aspect of the present invention>
In the electric work vehicle according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention described above, when the SOC of the first battery is equal to or lower than a predetermined first threshold value, The relay circuit may be connected and power may be supplied from the second battery to the first battery.
本態様に係る電動作業車両は、第1バッテリのSOCが所定の第1閾値以下となった場合に、リレー回路を制御して第2バッテリが供給する電力により第1バッテリを充電する。これにより、本発明の第5の態様によれば、第1バッテリのSOCが枯渇した場合であっても、第2バッテリのSOCに余裕があれば、電力融通制御により電動作業車両の走行を継続することができる。 The electric work vehicle according to this aspect charges the first battery with the electric power supplied from the second battery by controlling the relay circuit when the SOC of the first battery becomes equal to or lower than a predetermined first threshold value. Thus, according to the fifth aspect of the present invention, even if the SOC of the first battery is depleted, if the SOC of the second battery has a margin, the electric work vehicle continues to travel by power interchange control. can do.
<本発明の第6の態様>
本発明の第6の態様に係る電動作業車両においては、上記した本発明の第1乃至5のいずれかの態様において、前記第2バッテリのSOCが所定の第2閾値以下となった場合に、前記リレー回路を接続状態とし、前記第1バッテリから前記第2バッテリに電力を供給してもよい。
<Sixth aspect of the present invention>
In the electric work vehicle according to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention described above, when the SOC of the second battery is equal to or lower than a predetermined second threshold value, The relay circuit may be connected and power may be supplied from the first battery to the second battery.
本態様に係る電動作業車両は、第2バッテリのSOCが所定の第2閾値以下となった場合に、リレー回路を制御して第1バッテリが供給する電力により第2バッテリを充電する。これにより、本発明の第6の態様によれば、第2バッテリのSOCが枯渇した場合であっても、第1バッテリのSOCに余裕があれば、電力融通制御により作業装置の駆動を継続することができる。 When the SOC of the second battery becomes equal to or lower than the predetermined second threshold value, the electric work vehicle according to this aspect controls the relay circuit to charge the second battery with the power supplied by the first battery. Thus, according to the sixth aspect of the present invention, even when the SOC of the second battery is depleted, if the SOC of the first battery is sufficient, the driving of the work device is continued by the power interchange control. be able to.
<本発明の第7の態様>
本発明の第7の態様に係る電動作業車両においては、上記した本発明の第1乃至6のいずれかの態様において、前記架装体は、前記車体のキーオフ時においても、前記第2バッテリから前記第2モータへ電力を供給して前記作業装置の駆動を継続してもよい。
<Seventh aspect of the present invention>
In the electrically powered work vehicle according to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects of the present invention described above, the bodywork is separated from the second battery even when the vehicle body is keyed off. Electric power may be supplied to the second motor to continue driving the working device.
本態様に係る電動作業車両は、車体に対して独立した電力供給源としての第2バッテリにより第2モータへ電力を供給することができる。これにより本発明の第7の態様によれば、車体のキーオフ時においても作業装置の駆動を継続することができる。 The electric work vehicle according to this aspect can supply electric power to the second motor by the second battery as an electric power supply source independent of the vehicle body. Thus, according to the seventh aspect of the present invention, it is possible to continue driving the working device even when the vehicle body is key-off.
<本発明の第8の態様>
本発明の第8の態様に係る電動作業車両においては、上記した本発明の第1乃至7のいずれかの態様において、前記リレー制御部は、前記車体の停車時において、前記リレー回路を接続状態とし、前記第1バッテリから前記第2バッテリに電力を供給してもよい。
<Eighth aspect of the present invention>
In the electric work vehicle according to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects of the present invention described above, the relay control unit is connected to the relay circuit when the vehicle body is stopped. In addition, power may be supplied from the first battery to the second battery.
本態様に係る電動作業車両は、車体の停車時において、第1バッテリと第2バッテリとが電気的に接続されるようリレー制御部がリレー回路を制御する。これにより本発明の第8の態様によれば、第1バッテリが供給する電力により第2バッテリを充電することができ、電動作業車両において、充電容量の少ない小型化・省スペース化された第2バッテリを採用することができる。 In the electric work vehicle according to this aspect, the relay control unit controls the relay circuit so that the first battery and the second battery are electrically connected when the vehicle body is stopped. Thereby, according to the 8th aspect of this invention, the 2nd battery can be charged with the electric power which a 1st battery supplies, and in electric work vehicle, 2nd size reduction and space saving with little charge capacity were carried out. A battery can be employed.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the content demonstrated below, In the range which does not change the summary, it can change arbitrarily and can implement. In addition, the drawings used for the description of the embodiments schematically show constituent members, and are partially emphasized, enlarged, reduced, or omitted to deepen the understanding. In some cases, the scale, shape, and the like are not accurately represented.
図1は、本発明に係る電動作業車両1を模式的に示す全体構成図である。電動作業車両1は、走行用の構成部分としての車体2、及び車体2に架装される架装体3からなる電動車両であり、所定の作業を行う作業車両である。ここで、電動作業車両1は、本実施形態においては冷凍車両として説明することとするが、塵芥車両、ダンプ車両、ミキサ車両、消防車両、クレーン車、又はごみ収集車など、その他の作業車両であってもよい。
FIG. 1 is an overall configuration diagram schematically showing an electric work vehicle 1 according to the present invention. The electric work vehicle 1 is an electric vehicle including a
車体2は、シャシフレーム20、キャブ21、車輪22、第1バッテリ23、配電ユニット24、第1インバータ25、及び第1モータ26を含む。
The
シャシフレーム20は、架装体3やキャブ21の他、車体2に搭載されるその他の重量物を支持するフレームである。キャブ21は、運転席等を含む構造体であり、シャシフレーム20の車長方向前部に設けられている。車輪22は、電動作業車両1の走行輪であり、本実施形態においては2つの前輪、及び駆動輪としての2つの後輪を含む。
The
第1バッテリ23は、電動作業車両1の走行エネルギーとしての電力を供給する高電圧のバッテリである。配電ユニット24は、第1バッテリ23が出力する電力を第1インバータ25を介して第1モータ26へ供給するほか、詳細を後述するように、車体2に給電装置が接続された場合に、第1バッテリ23へ充電電力を供給する。
The
第1インバータ25は、配電ユニット24を介して第1バッテリ23から入力された直流電力を交流電力に変換して第1モータ26へ出力する電力変換装置である。第1モータ26は、第1インバータ25から入力される交流電力に応じて車輪22の駆動輪を回転駆動させることにより電動作業車両1を走行させる走行用モータである。
The
電動作業車両1は、車体2の上記のような基本構成により、内燃機関を備えない電動車両として第1バッテリ23の電力で走行することができる。尚、電動作業車両1は、減速時における車輪22からの回生エネルギーを回収して第1バッテリ23に回生充電を行う機構を備えてもよい。また、電動作業車両1は、第1モータ26を駆動して発電させることができる発電用内燃機関を備えた、所謂レンジエクステンダー車両であってもよい。
The electric work vehicle 1 can travel with the electric power of the
シャシフレーム20の車長方向後部において車体2に架装される架装体3は、第2バッテリ30、第2インバータ31、第2モータ32、及び作業装置33を含む。
The mounting
第2バッテリ30は、架装体3において所定の作業を行うために必要な電力を供給するバッテリである。第2インバータ31は、第2バッテリ30から入力された直流電力を交流電力に変換して第2モータ32へ出力する電力変換装置である。なお、図示はされないが、第2モータ32が直流モータである場合、第2インバータ31は不要となり、第2バッテリ30からの直流電力が第2モータ32に直接供給される。
The
第2モータ32は、第2インバータ31から入力される交流電力に応じて回転する作業用モータであり、作業装置33に含まれる油圧ポンプやコンプレッサ等の作動動力源である。作業装置33は、本実施形態においては、例えば、第2モータ32により駆動されるコンプレッサを含む冷凍装置である。
The
電動作業車両1は、架装体3の上記のような基本構成により、第1バッテリ23とは独立した第2バッテリ30の電力で作業装置33を駆動し、第1バッテリ23の使用状態に拘らず所定の作業、すなわち本実施形態においては積載物の冷凍を行うことができる。
The electric work vehicle 1 drives the
次に、電動作業車両1の車体2及び架装体3について、より詳細な構成を説明する。図2は、電動作業車両1が備える車体2及び架装体3のブロック図である。
Next, a more detailed configuration of the
車体2は、上記した構成の他、VCU27及びイグニションキー28を含む。VCU27は、図示しない入出力装置、制御プログラム等の記憶に供される記憶装置(ROM、RAMなど)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタなどを備え、走行機構、通信機器、及び各種電装品等の車体2における制御対象を統合制御する車両制御ユニット(Vehicle Control Unit)である。イグニションキー28は、電動作業車両1の走行モードと待機モードとを切り替えるために電動作業車両1のドライバーが操作するスイッチであり、これに連動してVCU27のオン/オフを制御することができる。
The
また、車体2の配電ユニット24は、ソケット40、充電口41、リレー回路42、リレー制御部43、及び充電制御部44を更に含む。
The
ソケット40は、車体2と架装体3との間で電力の授受を行うことができるように車体2に設けられる連結部である。充電口41は、第1バッテリ23及び第2バッテリ30を充電する場合に、いわゆる充電スタンドとしての外部給電装置5に接続できるように車体2に設けられる連結部である。
The
リレー回路42は、第1バッテリ23と第1インバータ25との電力の授受を中継するほか、ソケット40を介して架装体3と電気的に接続されることにより、充電口41を介して外部給電装置5から供給される充電電力を第1インバータ25及び第2バッテリ30へ供給する。ここで、リレー回路42は、第1バッテリ23との導電路、及び第2バッテリ30との導電路のそれぞれにおいて、電気的に断接可能に構成されている。
The
リレー制御部43は、電動作業車両1の動作状態に応じて、リレー回路42の断接状態を制御し、リレー回路42を介して授受される電力を管理する。ここで、リレー制御部43は、本実施形態においては配電ユニット24の内部に配置されているが、VCU27の1つのモジュールとして構成してもよい。
The
充電制御部44は、外部給電装置5が車体2の充電口41に接続された場合に、リレー制御部43を介してリレー回路42の断接状態を制御し、第1バッテリ23及び第2バッテリ30を充電する。このとき、充電制御部44は、第1バッテリ23及び第2バッテリ30の充電容量に対する充電量の比率であるSOC(State Of Charge)を監視すると共に、詳細を後述するSOCに応じた手順で充電制御を実行する。ここで、充電制御部44は、本実施形態においては配電ユニット24の内部に配置されているが、VCU27の1つのモジュールとして構成してもよい。
The charging
架装体3は、上記した構成の他、プラグ34、作業制御部35を含む。プラグ34は、車体2と架装体3との間で電力の授受を行う場合に、ソケット40に対して接続することができるように架装体3に設けられる連結部である。作業制御部35は、例えば公知のマイコン制御回路からなり、本実施形態においては、作業装置33における冷凍機の温度監視や、第2インバータ31に制御信号を送ることにより第2モータ32の動作を制御して当該冷凍機の温度調整を行うコントローラである。
The
続いて、電動作業車両1のエネルギーマネジメントについて説明する。図3は、電動作業車両1の走行時における電力経路を示すブロック図である。 Next, energy management of the electric work vehicle 1 will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a power path when the electric work vehicle 1 is traveling.
VCU27は、ドライバーによる運転操作や車体2の各種情報を処理することにより、車体2の各コンポーネントを制御して電動作業車両1の走行制御を行う。例えば、VCU27は、リレー回路42が第1バッテリ23と第1インバータ25とを電気的に接続するようリレー制御部43に制御信号を出力する。これにより車体2は、図3の破線矢印P1で示されるように、第1バッテリ23から第1モータ26に電力が供給されることで走行することができる。
The
また、車体2に架装された架装体3において、作業制御部35は、作業装置33における冷凍機の管理に必要な電力に応じて第2インバータ31を制御することにより、図3の破線矢印P2で示されるように、第2バッテリ30から第2モータ32へ電力を供給する。
Further, in the
このとき、リレー制御部43は、車体2の第1バッテリ23と架装体3の第2バッテリ30とが電気的な切断状態となるようにリレー回路42を制御する。すなわち、第1バッテリ23及び第2バッテリ30は、電動作業車両1の走行時においては互いに電気的に切断状態とされ、車体2と架装体3とのそれぞれにおいて互いに独立した電力供給源となる。従って、電動作業車両1は、走行時において第1バッテリ23と第2バッテリ30との電力の協調制御が不要となり、エネルギーマネジメントを簡略化することができる。
At this time, the
次に、電動作業車両1のエネルギーマネジメントの1つとして、各バッテリの充電制御について説明する。図4は、電動作業車両1の充電時における電力経路を示すブロック図である。 Next, charging control of each battery will be described as one of energy management of the electric work vehicle 1. FIG. 4 is a block diagram showing a power path during charging of the electric work vehicle 1.
充電制御部44は、外部給電装置5が充電口41に接続されたことを検知すると、第1バッテリ23及び第2バッテリ30の充電制御を開始する。充電制御が開始されると、充電制御部44は、第1バッテリ23及び第2バッテリ30の電圧を取得し、双方の間に電圧差がある場合には、電圧の低いバッテリとリレー回路42とを電気的に接続し、電圧の高いバッテリとリレー回路42とを電気的に切断する。これにより充電制御部44は、電圧の低いバッテリから充電を開始する。
When the charging
また、充電制御部44は、第1バッテリ23及び第2バッテリ30の電圧が等しくなった場合に、各バッテリとリレー回路42とのそれぞれを電気的に接続し、図4の破線矢印P3及びP4で示されるように、双方のバッテリを並列充電する。これにより、電動作業車両1は、走行用の第1バッテリ23の充電時において、これと併せて作業用の第2バッテリ30を纏めて充電することができる。尚、充電制御部44は、第2バッテリ30の満充電状態を検出した場合、第2バッテリ30とリレー回路42とを電気的に切断し、第1バッテリ23が満充電状態となるまで充電を継続する。
Further, when the voltages of the
続いて、電動作業車両1のエネルギーマネジメントの1つとして、各バッテリの電力融通制御について説明する。図5は、電動作業車両1の電力融通時における電力経路を示すブロック図である。ここで、電力融通制御は、第1バッテリ23のSOC低下により電動作業車両1が走行できなくなる場合や、第2バッテリ30のSOC低下により作業装置33を駆動できなくなる場合などの非常時に実行される制御である。
Next, power interchange control of each battery will be described as one of energy management of the electric work vehicle 1. FIG. 5 is a block diagram showing a power path when the electric work vehicle 1 is powered. Here, the power interchange control is executed in an emergency such as when the electric work vehicle 1 cannot travel due to a decrease in the SOC of the
電動作業車両1は、上記したように、走行時においては第1バッテリ23と第2バッテリ30とが電気的に切断され、互いに独立した電力供給源として機能する。ここで、VCU27は、第1バッテリ23のSOCが所定の第1閾値以下となった場合に、電動作業車両1の停車時において電力融通制御を実行し、図5の破線矢印P5で示されるように、第2バッテリ30から第1バッテリ23へ電力を融通する制御を行う。
As described above, the electric work vehicle 1 functions as a power supply source independent of each other when the
より具体的には、VCU27は、第1バッテリ23のSOCが第1閾値以下となったことを検知すると、電動作業車両1が停車中であることを確認し、リレー回路42を介して第1バッテリ23と第2バッテリ30とが電気的に接続されるようリレー制御部43に制御信号を出力する。これにより第1バッテリ23は、第2バッテリ30との間で導電路が形成され、第2バッテリ30から電力が供給される。これにより電動作業車両1は、第1バッテリ23のSOCが枯渇した場合であっても、第2バッテリ30のSOCに余裕があれば、電力融通制御により走行を継続することができる。
More specifically, when the
尚、第1バッテリ23の第1閾値は、電動作業車両1が走行できなくなるSOCの下限値として設定することができる。また第1閾値は、所定の距離を走行するために必要となるSOCとして任意に設定してもよい。
The first threshold value of the
また、VCU27は、第2バッテリ30のSOCが所定の第2閾値以下となった場合に、電動作業車両1の停車時において電力融通制御を実行し、図5の破線矢印P6で示されるように、第1バッテリ23から第2バッテリ30へ電力を融通する制御を行う。
Further, the
より具体的には、VCU27は、充電制御部44を介して第2バッテリ30のSOCが第2閾値以下となったことを検知すると、電動作業車両1が停車中であることを確認し、リレー回路42を介して第1バッテリ23と第2バッテリ30とが電気的に接続されるようリレー制御部43に制御信号を出力する。これにより第2バッテリ30は、第1バッテリ23との間で導電路が形成され、第1バッテリ23から電力が供給される。これにより電動作業車両1は、第2バッテリ30のSOCが枯渇した場合であっても、第1バッテリ23のSOCに余裕があれば、電力融通制御により作業装置33の駆動を継続することができる。
More specifically, when the
尚、第2バッテリ30の第2閾値は、作業装置33を駆動できなくなるSOCの下限値として設定することができる。また第2閾値は、所定の継続時間に亘って作業装置33を駆動し続けるために必要となるSOCとして任意に設定してもよい。
Note that the second threshold value of the
続いて、電動作業車両1のエネルギーマネジメントの1つとして、キーオフ時における電力制御について説明する。図6は、電動作業車両1のキーオフ時における電力経路を示すブロック図である。 Next, power control at the time of key-off will be described as one of energy management of the electric work vehicle 1. FIG. 6 is a block diagram showing a power path when the electric work vehicle 1 is keyed off.
電動作業車両1は、駐車時においてドライバーによりイグニションキー28がオフに切り替えられることにより、VCU27をオフにして車体2の動作を停止させる。一方、架装体3は、図6の破線矢印P7で示されるように、車体2に対して独立した電力供給源としての第2バッテリにより第2モータ32へ電力を供給することができる。このため、作業装置33は、車体2のキーオフ時においても冷凍機の温度調整を継続することができる。
The electric work vehicle 1 turns off the
また、電動作業車両1は、駐車時においてイグニションキー28がオフに切り替えられた場合に、車体2のコンポーネントの一部を一時的かつ例外的にオン状態に維持することにより、第1バッテリ23の電力を第2バッテリ30へ融通する制御を行なってもよい。より具体的には、電動作業車両1は、イグニションキー28がオフに切り替えられた場合に、第1バッテリ23と第2バッテリ30とが電気的に接続されるようリレー制御部43がリレー回路42を制御する。そして、充電制御部44は、図6の破線矢印P8で示されるように、第1バッテリ23から第2バッテリ30へ電力を供給する制御を行うことにより第2バッテリ30を充電する。これにより、電動作業車両1は、第2バッテリ30に必要な充電容量を抑制することができることから、第2バッテリ30を小型化・省スペース化することができる。
In addition, when the
以上のように、本発明に係る電動作業車両1は、車体2の走行に必要な電力を第1バッテリ23から供給すると共に、架装体3における作業装置33の駆動に必要な電力を第2バッテリ30から供給し、走行時においては、第1バッテリ23と第2バッテリ30との電気的な接続状態をリレー回路42において切断する。これにより、電動作業車両1は、走行時において、車体2と架装体3とを互いに独立した電力系統で制御することができるため、第1バッテリ23と第2バッテリ30との協調制御が不要となる。また、電動作業車両1は、走行時において、車体2と架装体3とが電気的に互いに独立していることから、走行用の高電圧の第1バッテリ23を架装体3から電気的に切断することができる。これにより電動作業車両1は、高電圧の第1バッテリ23に要求されるレベルの安全性が、第2バッテリ30には要求されないことになる。従って、本発明に係る電動作業車両1によれば、バッテリのエネルギーマネジメントの複雑化を防ぎ、且つ高い安全性の要求に容易に答えることができる。
As described above, the electric work vehicle 1 according to the present invention supplies the electric power necessary for traveling of the
また、本発明に係る電動作業車両1は、作業制御部35が架装体3に設けられ、リレー回路42及びリレー制御部43が車体2に設けられることから、電力系統、制御系統、及び構造面において車体2と架装体3とを独立して構成することができる。従って、本発明に係る電動作業車両1によれば、走行用のコンポーネントが車体2において纏り、作業用のコンポーネントが架装体3において纏まるシンプルな構成とすることができ、電動作業車両1の設計を簡素化できることにより製造コストを低減することができる。
In the electric work vehicle 1 according to the present invention, the
また、本発明に係る電動作業車両1は、外部給電装置5が充電口41において車体2に接続された場合に、充電制御部44がリレー回路42を制御することにより、外部給電装置5からの充電電力を第1バッテリ23及び第2バッテリ30の双方に供給する。従って、本発明に係る電動作業車両1によれば、第1バッテリ23と第2バッテリ30とが互いに独立した電力供給源でありながら、走行用の第1バッテリ23の充電時において、これと併せて作業用の第2バッテリ30を纏めて充電することができる。
Further, in the electric work vehicle 1 according to the present invention, when the external
また、本発明に係る電動作業車両1は、第1バッテリ23及び第2バッテリ30の充電開始時において双方に電圧差がある場合に、電圧が低いものから充電する。従って、本発明に係る電動作業車両1によれば、第1バッテリ23及び第2バッテリ30の電圧が等しくなった後に双方のバッテリを同時に並列充電することができる。
Moreover, the electric work vehicle 1 which concerns on this invention is charged from the thing with a low voltage, when there exists a voltage difference in both at the time of the charge start of the
また、本発明に係る電動作業車両1は、第1バッテリ23のSOCが所定の第1閾値以下となった場合に、リレー回路42を制御して第2バッテリ30から第1バッテリ23に電力を供給する。従って、本発明に係る電動作業車両1によれば、第1バッテリ23のSOCが枯渇した場合であっても、第2バッテリ30のSOCに余裕があれば、電力融通制御により走行を継続することができる。
The electric work vehicle 1 according to the present invention controls the
また、本発明に係る電動作業車両1は、第2バッテリ30のSOCが所定の第2閾値以下となった場合に、リレー回路42を制御して第1バッテリ23から第2バッテリ30に電力を供給する。従って、本発明に係る電動作業車両1によれば、第2バッテリ30のSOCが枯渇した場合であっても、第1バッテリ23のSOCに余裕があれば、電力融通制御により作業装置33の駆動を継続することができる。
Further, the electric work vehicle 1 according to the present invention controls the
また、本発明に係る電動作業車両1は、車体2に対して独立した電力供給源としての第2バッテリ30により第2モータ32へ電力を供給することができるため、車体2のキーオフ時においても作業装置33の駆動を継続することができる。
In addition, since the electric work vehicle 1 according to the present invention can supply power to the
また、本発明に係る電動作業車両1は、車体2のキーオフ時において、第1バッテリ23と第2バッテリ30とが電気的に接続されるようリレー回路42を制御することにより、第1バッテリ23が供給する電力により第2バッテリ30を充電することができ、充電容量の少ない小型化・省スペース化された第2バッテリ30を採用することができる。
In addition, the electric work vehicle 1 according to the present invention controls the
1 電動作業車両
2 車体
3 架装体
23 第1バッテリ
24 配電ユニット
26 第1モータ
30 第2バッテリ
32 第2モータ
33 作業装置
42 リレー回路
43 リレー制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記第1バッテリ、前記第1モータ、及び前記第1バッテリが出力する電力を前記第1モータに供給する配電ユニットを含む車体と、
前記第2バッテリ、前記第2モータ、及び前記第2モータにより駆動される作業装置とを含み、前記車体に架装される架装体と、
前記配電ユニットに前記第2バッテリを電気的に接続するリレー回路と、
前記リレー回路の断接状態を制御するリレー制御部と、を備え、
前記リレー制御部は、前記車体の走行時において、前記配電ユニットと前記第2バッテリとを電気的に切断する、電動作業車両。 An electric work vehicle that travels with a first motor supplied with electric power from a first battery and performs a predetermined work with a second motor supplied with electric power from a second battery,
A vehicle body including a power distribution unit that supplies the first motor with electric power output from the first battery, the first motor, and the first battery;
A work body driven by the second battery, the second motor, and the second motor, and a body mounted on the vehicle body;
A relay circuit for electrically connecting the second battery to the power distribution unit;
A relay control unit for controlling the connection / disconnection state of the relay circuit,
The relay control unit electrically cuts off the power distribution unit and the second battery during travel of the vehicle body.
前記充電制御部は、外部給電装置が前記車体に接続された場合に、前記外部給電装置からの充電電力を前記第1バッテリ及び前記第2バッテリに供給するよう前記リレー回路を制御する、請求項1又は2に記載の電動作業車両。 A charge control unit for controlling charging of the first battery and the second battery;
The charging control unit controls the relay circuit to supply charging power from the external power supply device to the first battery and the second battery when the external power supply device is connected to the vehicle body. The electric work vehicle according to 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018015438A JP2019134603A (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Electric work vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7367295B2 (en) | 2020-03-31 | 2023-10-24 | メルセデス・ベンツ グループ アクチェンゲゼルシャフト | electric work vehicle |
-
2018
- 2018-01-31 JP JP2018015438A patent/JP2019134603A/en active Pending
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