JP2019161888A5 - - Google Patents

Description

上述した課題を解決するため、本発明は、電動機により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが送出する作動油により駆動される作業装置と、互いに直列接続された複数のセルにより構成され、前記電動機に電力を供給する第１バッテリと、前記複数のセルのそれぞれのセル電圧を検出するセル電圧検出器と、前記複数のセルのセル電圧のばらつきを低減するバランシング制御を行うバランシング制御部と、前記バランシング制御部にバランシング指令を与えるバッテリ制御部と、を有し、第２バッテリに接続されるバッテリコントローラと、前記電動機を駆動させる駆動位置と前記電動機を停止させる停止位置とを有するキースイッチと、を備えた建設機械において、前記バッテリ制御部は、前記キースイッチが駆動位置から停止位置に切り替わった後に、前記第２バッテリの電圧が予め決められた所定電圧値以上となり、かつ前記第１バッテリの充電率が予め決められた所定充電率値以上となる時間範囲で、前記バランシング制御部にバランシング制御を実行させることを特徴としている。

本発明の実施の形態によるハイブリッド式の油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の油圧ショベルの駆動システムを示すブロック図である。 図２中のバッテリユニットの構成を示すブロック図である。 バッテリ制御部によるバランシング制御処理を示す流れ図である。 図４に続く流れ図である。 鉛バッテリの電圧と蓄電池の充電率とが十分に高い場合について、バランシング所要時間、第１のバランシング制限時間、第２のバランシング制限時間等の時間変化を示すタイムチャートである。 鉛バッテリの電圧が低い場合について、バランシング所要時間、第１のバランシング制限時間、第２のバランシング制限時間等の時間変化を示すタイムチャートである。 蓄電池の充電率が低い場合について、バランシング所要時間、第１のバランシング制限時間、第２のバランシング制限時間等の時間変化を示すタイムチャートである。 変形例による電動式の油圧ショベルの駆動システムを示すブロック図である。

アシスト発電モータ１０は、電力変換器となる第１のインバータ１２を介して、正極側と負極側とで一対の直流母線１３Ａ，１３Ｂ（ＤＣケーブル）に接続されている。第１のインバータ１２は、例えばトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のようなスイッチング素子を複数用いて構成されている。アシスト発電モータ１０の発電時には、第１のインバータ１２は、アシスト発電モータ１０からの交流電力を直流電力に変換してバッテリユニット２０に供給する。アシスト発電モータ１０の力行時には、第１のインバータ１２は、直流母線１３Ａ，１３Ｂの直流電力を交流電力に変換してアシスト発電モータ１０に供給する。

以上により、蓄電池２１の充電率の低下が次回の車体起動時に影響が出ない範囲で、キースイッチ１６がＯＦＦになった後でも、バランシング制御を実施することが可能になる。

なお、前記実施の形態では、バッテリユニット２０は、セル２２Ａ〜２２Ｎを直列接続した単一の直列回路を備えた場合を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、例えば、蓄電装置は、複数のセルが直列接続された直列回路を複数備え、これらの直列回路が並列接続された構成でもよい。

Claims (4)

1. 電動機により駆動される油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプが送出する作動油により駆動される作業装置と、
   互いに直列接続された複数のセルにより構成され、前記電動機に電力を供給する第１バッテリと、
   前記複数のセルのそれぞれのセル電圧を検出するセル電圧検出器と、
   前記複数のセルのセル電圧のばらつきを低減するバランシング制御を行うバランシング制御部と、前記バランシング制御部にバランシング指令を与えるバッテリ制御部と、を有し、第２バッテリに接続されるバッテリコントローラと、
   前記電動機を駆動させる駆動位置と前記電動機を停止させる停止位置とを有するキースイッチと、を備えた建設機械において、
   前記バッテリ制御部は、
   前記キースイッチが駆動位置から停止位置に切り替わった後に、前記第２バッテリの電圧が予め決められた所定電圧値以上となり、かつ前記第１バッテリの充電率が予め決められた所定充電率値以上となる時間範囲で、前記バランシング制御部にバランシング制御を実行させることを特徴とする建設機械。
2. 前記バッテリ制御部は、
   前記キースイッチが駆動位置から停止位置に切り替わったときにバランシング制御が完了するまでに必要な残り時間を演算する第１時間演算部と、
   前記第２バッテリの電圧状態に基づいてバランシング制御が可能な時間を演算する第２時間演算部と、
   前記第１バッテリの充電率に基づいてバランシング制御が可能な時間を演算する第３時間演算部と、を備え、
   前記第１時間演算部が算出した時間と、前記第２時間演算部が算出した時間と、前記第３時間演算部が算出した時間とのうち、最小時間だけ前記バランシング制御部にバランシング制御を実行させることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
3. 前記バッテリ制御部は、前記キースイッチが駆動位置から停止位置に切り替わった後の経過時間を前記最小時間から減算し、バランシング制御の残り時間をモニタに表示させることを特徴とする請求項２に記載の建設機械。
4. 前記第２バッテリは、互いに並列接続された第１リレーおよび第２リレーを介して、前記バッテリコントローラに接続され、
   前記第１リレーは、前記キースイッチが駆動位置となったときに接続状態となり、前記キースイッチが停止位置となったときに遮断状態となり、
   前記第２リレーは、前記バッテリ制御部がバランシング指令を出力するときに接続状態になり、前記バランシング指令の出力が開始されてから前記最小時間が経過したときに遮断状態になることを特徴とする請求項２に記載の建設機械。