JP2023107646A - 電動ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの充電速度を向上させる。【解決手段】本開示の一実施形態に係る電動ショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体を旋回させるために電力を供給するバッテリと、を有し、バッテリに対して外部の電源から充電が行われている場合に、所定の冷却機構を用いてバッテリを冷却するように構成されている。【選択図】図３

Description

本開示は、電動ショベルに関する。

従来、電動ショベルには、複数の電気負荷に電力を供給するバッテリが搭載される場合がある。電動ショベルにおいては、外部の充電設備から給電することで、電動バッテリの充電が行われる。

特開２０１３－２１６０号公報

電動ショベルのバッテリが外部の充電設備から充電されている時に、当該充電によってバッテリの温度は上昇する。バッテリは自然空冷でも冷却可能である。しかしながら、バッテリの急速充電を行う場合、自然空冷ではバッテリの温度が過度に上昇する。バッテリの温度が過度に上昇するとバッテリの劣化が生じる。バッテリの劣化を抑制するためには、自然冷却の場合、バッテリの充電速度を低減させる必要がある。このため、バッテリの充電に時間を要するという問題が生じる。

そこで、上記課題に鑑み、充電時に冷却を行うことで、充電速度の向上を可能するショベル提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態に係る電動ショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体を旋回させるために電力を供給するバッテリと、を有し、バッテリに対して外部の電源から充電が行われている場合に、所定の冷却機構を用いてバッテリを冷却するように構成されている。

上述の実施形態によれば、バッテリが外部の電源から充電が行われている場合に、所定の冷却機構を用いてバッテリを冷却することで、バッテリの劣化を生じさせることなく、バッテリの充電速度を向上させることができる。

図１は、実施形態に係る建設機械の一例であるショベル（掘削機）を示す側面図である。 図２は、実施形態に係るショベルの構成の一例を概略的に示すブロック図である。 図３は、実施形態に係るショベルに搭載される、バッテリ冷却システム及び空調システムの構成例を示す図である。 図４は、実施形態に係るバッテリコントローラ及びショベルコントローラが行う処理を示したフローチャートを示した図である。図４は、実施形態に係るバッテリコントローラ及びショベルコントローラが行う処理を示したフローチャートを示した図である。 図５は、実施形態に係る空調コントローラが行う処理を示したフローチャートを示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。

［ショベルの概要］
まず、図１を参照して、電動ショベルの一例としてのショベル２００の概要を説明する。

本実施形態に係るショベル２００は、下部走行体１と、旋回機構２を介して旋回可能に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、アタッチメントとしてのブーム４、アーム５、及びバケット６と、キャビン１０とを備える。

下部走行体１は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ（図２参照）で油圧駆動されることにより、自走する。

上部旋回体３は、旋回機構２を通じて、旋回油圧モータ２Ｍ（図２参照）で油圧駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。メインポンプ１４（図２参照）から供給される作動油で全ての被駆動要素（例えば、旋回油圧モータ２Ｍ）が油圧駆動される。いわゆる油圧ショベルの動力源（エンジン）をポンプ用電動機１２に置換した構成に相当する。

また、上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ｍの代わりに、バッテリモジュール１９から供給される電力で駆動する旋回用電動機によって旋回駆動されてもよい。この場合、例えば、ショベル２００は、バッテリモジュール１９から電力変換装置１００及びインバータを介して旋回用電動機に接続される。そして、旋回用電動機は、ショベルコントローラ３０及びインバータの制御下で、上部旋回体３を旋回駆動する力行運転、及び回生電力を発生させて上部旋回体３を旋回制動する回生運転を行ってもよい。また、旋回用電動機は、インバータを介して、回生電力をバッテリモジュール１９やポンプ用電動機１２に供給してもよい。

ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に俯仰可能に取り付けられ、ブーム４の先端には、アーム５が上下回動可能に取り付けられ、アーム５の先端には、バケット６が上下回動可能に取り付けられる。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９により油圧駆動される。

バケット６は、エンドアタッチメントの一例であり、アーム５の先端には、作業内容等に応じて、バケット６の代わりに、他のエンドアタッチメントが取り付けられてもよい。他のエンドアタッチメントは、例えば、法面用バケット、浚渫用バケット等のバケット６と異なる種類のバケットであってよい。また、他のエンドアタッチメントは、例えば、ブレーカ、攪拌機、グラップル等のバケットと異なる種類のエンドアタッチメントであってもよい。

キャビン１０は、上部旋回体３の前部左側に搭載され、その内部（室内）には、オペレータが着座する操縦席や後述する操作装置２６（図２参照）等が設けられる。

ショベル２００は、キャビン１０に搭乗するオペレータの操作に応じて、下部走行体１（左右のクローラ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を動作させる。

また、ショベル２００は、キャビン１０に搭乗するオペレータによって操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、ショベル２００の外部から遠隔操作（リモート操作）が可能に構成されてもよい。ショベル２００が遠隔操作される場合、キャビン１０の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン１０のオペレータの操作装置２６に対する操作、及び外部のオペレータの遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。

遠隔操作には、例えば、所定の外部装置で行われるショベル２００のアクチュエータに関する操作入力によって、ショベル２００が操作される態様が含まれる。この場合、ショベル２００は、所定の外部装置と通信可能な（図示しない）通信装置を搭載し、例えば、（図示しない）撮像装置が出力する画像情報（撮像画像）を外部装置に送信してよい。そして、外部装置は、自装置に設けられる表示装置（以下、「遠隔操作用表示装置」）に受信される画像情報（撮像画像）を表示させてよい。また、ショベル２００のキャビン１０の内部の出力装置５０（表示装置）に表示される各種の情報画像（情報画面）は、同様に、外部装置の遠隔操作用表示装置にも表示されてよい。これにより、外部装置のオペレータは、例えば、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル２００の周囲の様子を表す撮像画像や情報画面等の表示内容を確認しながら、ショベル２００を遠隔操作することができる。そして、ショベル２００は、通信装置により外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、油圧アクチュエータを動作させ、下部走行体１（左右のクローラ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を駆動してよい。

また、遠隔操作には、例えば、ショベル２００の周囲の人（例えば、作業者）のショベル２００に対する外部からの音声入力やジェスチャ入力等によって、ショベル２００が操作される態様が含まれてよい。具体的には、ショベル２００は、ショベル２００（自機）に搭載される音声入力装置（例えば、マイクロフォン）やジェスチャ入力装置（例えば、撮像装置）等を通じて、周囲の作業者等により発話される音声や作業者等により行われるジェスチャ等を認識する。そして、ショベル２００は、認識した音声やジェスチャ等の内容に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体１（左右のクローラ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を駆動してもよい。

また、ショベル２００は、オペレータの操作の内容に依らず、自動でアクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル２００は、下部走行体１（クローラ１ＣＬ，１ＣＲ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能（いわゆる「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」）を実現する。

自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の被駆動要素（油圧アクチュエータ）以外の被駆動要素（アクチュエータ）を自動で動作させる機能（いわゆる「半自動運機能」）が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素（アクチュエータ）の少なくとも一部を自動で動作させる機能（いわゆる「完全自動運転機能」）が含まれてよい。ショベル２００において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン１０の内部は無人状態であってよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、自動運転の対象の被駆動要素（アクチュエータ）の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、ショベル２００が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の被駆動要素（アクチュエータ）の動作内容が決定される態様（いわゆる「自律運転機能」）が含まれてもよい。

［ショベルの構成］
次に、図１に加えて、図２を参照して、本実施形態に係るショベル２００の構成について説明する。

図２は、本実施形態に係るショベル２００の構成の一例を概略的に示すブロック図である。

なお、図２において、機械的動力ラインは二重線、油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。

＜油圧駆動系＞
本実施形態に係るショベル２００の油圧駆動系は、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回油圧モータ２Ｍ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等の油圧アクチュエータを含む。また、本実施形態に係るショベル２００の油圧駆動系は、ポンプ用電動機１２と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７とを含む。

ポンプ用電動機１２（電動アクチュエータの一例）は、油圧駆動系の動力源である。ポンプ用電動機１２は、例えば、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである。ポンプ用電動機１２は、インバータ１８Ａを介してバッテリモジュール１９及び電力変換装置１００を含む高圧電源と接続される。ポンプ用電動機１２は、インバータ１８Ａを介してバッテリモジュール１９から供給される三相交流電力で力行運転し、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。ポンプ用電動機１２の駆動制御は、後述するショベルコントローラ３０の制御下で、インバータ１８Ａにより実行されてよい。

メインポンプ１４は、作動油タンクＴから作動油を吸い込み、高圧油圧ライン１６に吐出することにより、高圧油圧ライン１６を通じてコントロールバルブ１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、ポンプ用電動機１２により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、後述するショベルコントローラ３０の制御下で、レギュレータ（不図示）が斜板の角度（傾転角）を制御する。これにより、メインポンプ１４は、ピストンのストローク長を調整し、吐出流量（吐出圧）を調整することができる。

なお、メインポンプ１４は、ポンプ用電動機１２に加えて、他の動力源からの動力で駆動されてもよい。例えば、ブーム４の下げ動作時やアーム５の閉じ動作時にブーム４やアーム５の自重でブームシリンダ７やアームシリンダ８から作動油タンクに排出される作動油のエネルギを回生し、メインポンプ１４を駆動してもよい。具体的には、ブーム４の下げ動作時やアーム５の閉じ動作時にブーム４やアーム５の自重でブームシリンダ７やアームシリンダ８から作動油タンクに排出される作動油のエネルギで、メインポンプ１４の回転軸と同軸で配置される油圧モータを駆動させてよい。また、ブーム４の下げ動作時やアーム５の閉じ動作時にブーム４やアーム５の自重でブームシリンダ７やアームシリンダ８から作動油タンクに排出される作動油のエネルギを回生し、発電機に発電を行わせてもよい。具体的には、ブーム４の下げ動作時やアーム５の閉じ動作時にブーム４やアーム５の自重でブームシリンダ７やアームシリンダ８から作動油タンクに排出される作動油のエネルギで、発電機と同軸に配置される油圧モータを駆動することにより、発電機に発電を行わせてよい。この場合、発電機の発電電力は、ポンプ用電動機１２に供給されたり、バッテリモジュール１９に充電されたりしてよい。

コントロールバルブ１７は、オペレータの操作や自動運転機能に対応する操作指令に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ライン１６を介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回油圧モータ２Ｍ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９）に選択的に供給可能に構成される。例えば、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向とを制御する複数の制御弁（方向切換弁）を含むバルブユニットである。メインポンプ１４から供給され、コントロールバルブ１７や油圧アクチュエータを通流した作動油は、コントロールバルブ１７から作動油タンクＴに排出される。

＜電気駆動系＞
本実施形態に係るショベル２００の電気駆動系は、ポンプ用電動機１２と、センサ１２ｓと、インバータ１８Ａとを含む。また、本実施形態に係るショベル２００の電気駆動系は、バッテリモジュール１９及び電力変換装置１００等により構成される高圧電源を含む。

センサ１２ｓは、電流センサ１２ｓ１と、電圧センサ１２ｓ２と、回転状態センサ１２ｓ３とを含む。

電流センサ１２ｓ１は、ポンプ用電動機１２の三相（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）のそれぞれの電流を検出する。電流センサ１２ｓ１は、例えば、ポンプ用電動機１２とインバータ１８Ａの間の電力経路に設けられる。電流センサ１２ｓ１により検出されるポンプ用電動機１２の三相それぞれの電流に対応する検出信号は、通信線を通じて、直接的に、インバータ１８Ａに取り込まれる。また、当該検出信号は、通信線を通じて、ショベルコントローラ３０に取り込まれ、ショベルコントローラ３０経由で、インバータ１８Ａに入力されてもよい。

電圧センサ１２ｓ２は、ポンプ用電動機１２の三相のそれぞれの印加電圧を検出する。電圧センサ１２ｓ２は、例えば、ポンプ用電動機１２とインバータ１８Ａの間の電力経路に設けられる。電圧センサ１２ｓ２により検出されるポンプ用電動機１２の三相それぞれの印加電圧に対応する検出信号は、通信線を通じて、直接的に、インバータ１８Ａに取り込まれる。また、当該検出信号は、通信線を通じて、ショベルコントローラ３０に取り込まれ、ショベルコントローラ３０経由で、インバータ１８Ａに入力されてもよい。

回転状態センサ１２ｓ３は、ポンプ用電動機１２の回転状態（例えば、回転位置（回転角）、回転速度等）を検出する。回転状態センサ１２ｓ３は、例えば、ロータリエンコーダやレゾルバである。

インバータ１８Ａは、ショベルコントローラ３０の制御下で、ポンプ用電動機１２を駆動制御する。インバータ１８Ａは、例えば、直流電力を三相交流電力に変換したり、三相交流電力を直流電力に変換したりする変換回路と、変換回路をスイッチ駆動する駆動回路と、駆動回路の動作を規定する制御信号（例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号）を出力する制御回路とを含む。

インバータ１８Ａの制御回路は、ポンプ用電動機１２の動作状態を把握しながら、ポンプ用電動機１２の駆動制御を行う。例えば、インバータ１８Ａの制御回路は、回転状態センサ１２ｓ３の検出信号に基づき、ポンプ用電動機１２の動作状態を把握する。また、インバータ１８Ａの制御回路は、電流センサ１２ｓ１の検出信号及び電圧センサ１２ｓ２の検出信号（或いは制御過程で生成する電圧指令値）に基づき、逐次、ポンプ用電動機１２の回転軸の回転角等を推定することにより、ポンプ用電動機１２の動作状態を把握してもよい。

なお、インバータ１８Ａの駆動回路及び制御回路の少なくとも一方は、インバータ１８Ａの外部に設けられてもよい。

バッテリモジュール１９は、充電された電力を、ショベル２００内の電子部品に供給するための構成とする。具体的な構成については後述する。

電力変換装置１００は、バッテリモジュール１９の電力を昇圧したり、インバータ１８Ａを経由してポンプ用電動機１２からの電力を降圧し、バッテリモジュール１９に蓄電させたりする。電力変換装置１００は、ポンプ用電動機１２の運転状態に応じて、ＤＣ（Direct Current）バス１１０の電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作とを切り替える。電力変換装置１００の昇圧動作と降圧動作との切替制御は、例えば、ＤＣバス１１０の電圧検出値、バッテリモジュール１９の電圧検出値、及びバッテリモジュール１９の電流検出値に基づき、ショベルコントローラ３０により実行されてよい。

なお、バッテリモジュール１９の出力電圧を昇圧してポンプ用電動機１２に印加する必要が無い場合、電力変換装置１００は省略されてもよい。

＜操作系＞
本実施形態に係るショベル２００の操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６と、圧力制御弁３１とを含む。

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介してショベル２００に搭載される各種油圧機器（例えば、圧力制御弁３１）にパイロット圧を供給する。これにより、圧力制御弁３１は、ショベルコントローラ３０の制御下で、操作装置２６の操作内容（例えば、操作量や操作方向）に応じたパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給することができる。そのため、ショベルコントローラ３０及び圧力制御弁３１は、オペレータの操作装置２６に対する操作内容に応じた被駆動要素（油圧アクチュエータ）の動作を実現することができる。また、圧力制御弁３１は、ショベルコントローラ３０の制御下で、遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に応じたパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給することができる。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、ポンプ用電動機１２により駆動される。

操作装置２６は、キャビン１０の操縦席のオペレータから手の届く範囲に設けられ、オペレータがそれぞれの被駆動要素（即ち、下部走行体１の左右のクローラ、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等）の操作を行うために用いられる。換言すれば、操作装置２６は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータ（例えば、走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回油圧モータ２Ｍ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等）の操作を行うために用いられる。操作装置２６は、例えば、電気式であり、オペレータによる操作内容に応じた電気信号（以下、「操作信号」）を出力する。操作装置２６から出力される操作信号は、ショベルコントローラ３０に取り込まれる。これにより、ショベルコントローラ３０は、圧力制御弁３１を制御し、オペレータの操作内容や自動運転機能に対応する操作指令等に合わせて、ショベル２００の被駆動要素（アクチュエータ）の動作を制御することができる。

操作装置２６は、例えば、レバー２６Ａ～２６Ｃを含む。レバー２６Ａは、例えば、前後方向及び左右方向の操作に応じて、アーム５（アームシリンダ８）及び上部旋回体３（旋回動作）のそれぞれに関する操作を受け付け可能に構成されてよい。レバー２６Ｂは、例えば、前後方向及び左右方向の操作に応じて、ブーム４（ブームシリンダ７）及びバケット６（バケットシリンダ９）のそれぞれに関する操作を受け付け可能に構成されてよい。レバー２６Ｃは、例えば、下部走行体１（クローラ）の操作を受け付け可能に構成されてよい。

なお、コントロールバルブ１７が電磁パイロット式の制御弁（方向切換弁）で構成される場合、電気式の操作装置２６の操作信号は、コントロールバルブ１７に直接入力され、それぞれの油圧制御弁が操作装置２６の操作内容に応じた動作を行う態様であってもよい。また、操作装置２６は、操作内容に応じたパイロット圧を出力する油圧パイロット式であってもよい。この場合、操作内容に応じたパイロット圧は、コントロールバルブ１７に供給される。

圧力制御弁３１は、ショベルコントローラ３０の制御下で、パイロットポンプ１５からパイロットライン２５を通じて供給される作動油を用いて、所定のパイロット圧を出力する。圧力制御弁３１の二次側のパイロットラインは、コントロールバルブ１７に接続され、圧力制御弁３１から出力されるパイロット圧は、コントロールバルブ１７に供給される。

＜制御系＞
本実施形態に係るショベル２００の制御系は、ショベルコントローラ３０と、出力装置５０と、入力装置５２とを含む。

ショベルコントローラ３０は、それぞれの機能が任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、ショベルコントローラ３０は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置（主記憶装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の補助記憶装置、及び外部との入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成されてよい。

ショベルコントローラ３０は、ショベル２００の駆動制御を行う。ショベルコントローラ３０は、例えば、操作装置２６から入力される操作信号に応じて、圧力制御弁３１に制御指令を出力し、圧力制御弁３１から操作装置２６の操作内容に応じたパイロット圧を出力させる。これにより、ショベルコントローラ３０は、電気式の操作装置２６の操作内容に対応するショベル２００の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の動作を実現させることができる。

また、ショベル２００が遠隔操作される場合、ショベルコントローラ３０は、例えば、遠隔操作に関する制御を行ってもよい。具体的には、ショベルコントローラ３０は、圧力制御弁３１に制御指令を出力し、圧力制御弁３１から遠隔操作の内容に応じたパイロット圧を出力させてよい。これにより、ショベルコントローラ３０は、遠隔操作の内容に対応するショベル２００（被駆動要素）の動作を実現させることができる。

また、ショベルコントローラ３０は、例えば、自動運転機能に関する制御を行ってもよい。具体的には、ショベルコントローラ３０は、圧力制御弁３１に制御指令を出力し、自動運転機能に対応する操作指令に応じたパイロット圧を圧力制御弁３１からコントロールバルブ１７に作用させてよい。これにより、ショベルコントローラ３０は、自動運転機能に対応するショベル２００の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の動作を実現させることができる。

ショベルコントローラ３０は、ショベル２００の全体（ショベル２００に搭載される各種機器）の動作を統合的に制御してよい。

ショベルコントローラ３０は、空調コントローラ８１との間で相互通信を行うことで、ショベル２００の空調に関する制御を行ってよい。また、ショベルコントローラ３０は、例えば、バッテリ冷却システム９０の第１ウォータポンプ９１の稼働及び停止に関する制御を行ってよい。また、ショベルコントローラ３０は、例えば、後述するバッテリ冷却システム９０のラジエータ９３の稼働及び停止に関する制御を行ってよい。なお、バッテリ冷却システム９０、第１ウォータポンプ９１、及びラジエータ９３については後述する。

ショベルコントローラ３０は、入力される各種情報（例えば、操作装置２６の操作信号を含む制御指令等）に基づき、電気駆動系の駆動制御を行う。

また、ショベルコントローラ３０は、例えば、操作装置２６の操作状態に基づき、電力変換装置１００を駆動し、電力変換装置１００の昇圧運転と降圧運転、換言すれば、バッテリモジュール１９の放電状態と充電状態との切替制御を行ってよい。また、ショベルコントローラ３０は、例えば、ショベル２００が遠隔操作される場合、遠隔操作の内容に基づき、電力変換装置１００を駆動し、バッテリモジュール１９の放電状態と充電状態との切替制御を行ってよい。また、ショベルコントローラ３０は、例えば、ショベル２００の自動運転機能が有効な場合、自動運転機能に対応する操作指令に基づき、電力変換装置１００を駆動し、バッテリモジュール１９の放電状態と充電状態との切替制御を行ってよい。

出力装置５０は、キャビン１０内に設けられ、ショベルコントローラ３０の制御下で、オペレータに向けて各種情報を出力する。出力装置５０は、例えば、視覚的な方法で情報をオペレータに出力（通知）する表示装置を含む。表示装置は、例えば、キャビン１０内のオペレータから視認し易い場所に設置され、ショベルコントローラ３０の制御下で、各種情報画像を表示してよい。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイである。また、出力装置５０は、例えば、オペレータに対して聴覚的な方法で情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置は、例えば、ブザーやスピーカ等である。

入力装置５２は、キャビン１０内に設けられ、オペレータからの各種入力を受け付ける。入力装置５２は、例えば、オペレータの操作入力を受け付ける操作入力装置を含んでよい。操作入力装置は、例えば、ボタン、トグル、レバー、タッチパネル、タッチパッド等を含む。また、入力装置５２は、例えば、オペレータからの音声入力を受け付ける音声入力装置やオペレータからのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置を含んでもよい。音声入力装置は、例えば、キャビン１０内のオペレータの音声を取得するマイクロフォンを含む。また、ジェスチャ入力装置は、例えば、キャビン１０内のオペレータのジェスチャの様子を撮像可能な室内カメラを含む。入力装置５２で受け付けられるオペレータからの入力に対応する信号は、ショベルコントローラ３０に取り込まれる。

＜バッテリ周辺構成＞
図３は、本実施形態に係るショベル２００に搭載される、バッテリ冷却システム及び空調システムの構成例を示す図である。電源ケーブルは細い実線、信号線は点線、液体（例えば冷却水）の流路は太線でそれぞれ示される。

ショベル２００は、バッテリモジュール１９の充電を行うための構成として、普通充電用車両インレット１０１と、急速充電用車両インレット１０２と、を含む。

普通充電用車両インレット１０１は、外部の電源の所定のケーブル（以下「充電ケーブル」と称する）の先端部に設けられた充電コネクタと接続可能に構成される。

車載充電器１０３は、普通充電用車両インレット１０１を介して、外部の電源から供給された交流電力を、バッテリ１９２に充電可能な直流電力に変換して、バッテリモジュール１９に供給する。

急速充電用車両インレット１０２は、外部の電源の充電ケーブルの先端部に設けられた充電コネクタと接続可能に構成される。急速充電用車両インレット１０２は、例えば、CHAdeMO（登録商標）に基づいた急速充電を行うためのインレットである。本実施形態では、このような直流の充電方法を用いることで、車載充電器（例えば、ＡＣ―ＤＣコンバータを含む）を介さずに、バッテリモジュール１９に直流電力を供給できる。

本実施形態に係るショベル２００のバッテリモジュール１９は、ショベル２００内の各構成に電力を供給する。

バッテリモジュール１９は、バッテリコントローラ１９１と、バッテリ１９２と、ＰＴＣヒータ１９３と、温度センサ１９４と、を含む。

バッテリ１９２は、ショベル２００内の各種構成に対して電力を供給する。例えば、バッテリ１９２は、充電（蓄電）された電力をポンプ用電動機１２（図２参照）に供給する。また、バッテリ１９２は、ポンプ用電動機１２の発電電力（回生電力）を充電してもよい。

バッテリ１９２は、外部の電源と充電ケーブルで接続されることにより充電（蓄電）される。

バッテリ１９２は、例えば、リチウムイオンバッテリであり、相対的に高い出力電圧（例えば、数百ボルト）を有する。

温度センサ１９４は、バッテリ１９２の表面温度を検出する。

ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ１９３は、電熱線ヒータの一種であって、バッテリコントローラ１９１からの制御に従って、バッテリ１９２を加熱する制御を行う。

バッテリコントローラ１９１（制御部の一例）は、バッテリモジュール１９内部の構成を制御する。例えば、バッテリコントローラ１９１は、温度センサ１９４で検出されたバッテリ１９２の表面温度に基づいて、バッテリ１９２の温度状況の監視を行う。さらに、バッテリコントローラ１９１は、バッテリ１９２の温度状況に基づいた制御を行ってもよい。

例えば、バッテリ１９２を充電する際、気温が低い場合には充電効率が低下する傾向にある。このため、温度センサ１９４が検出したバッテリ１９２の表面温度が第１閾値（例えば０度）以下の場合には、バッテリコントローラ１９１は、ＰＴＣヒータ１９３でバッテリ１９２を加熱する制御を行ってから、充電を開始するように制御する。

バッテリコントローラ１９１は、外部の電源と充電ケーブルで接続されたと判定した場合（換言すれば、充電可能な状態であると判定された場合）に、外部の電源が設けられた充電設備との間で通信を行う。バッテリコントローラ１９１は、当該充電設備と通信によって、充電設備から電力の供給が許可された場合に、外部の電源からの充電が開始される。また、バッテリコントローラ１９１は、充電設備との間の通信で、外部の電源から供給される電力量の調整を行ってもよい。

さらに、バッテリコントローラ１９１は、バッテリ１９２のＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、算出したＳＯＣに基づいた制御を行ってもよい。

例えば、バッテリコントローラ１９１は、バッテリ１９２のＳＯＣを検出し、満充電状態になったと判定した場合に、充電設備との間の通信で、外部の電源からバッテリ１９２への充電を終了させるよう制御する。

バッテリコントローラ１９１は、温度センサ１９４によるバッテリ１９２の温度状況を、ショベルコントローラ３０に出力する。これにより、ショベルコントローラ３０は、バッテリ１９２の温度状況に基づいて、バッテリ冷却システム９０を制御できる。

＜バッテリ冷却システム＞
バッテリ冷却システム９０（所定の冷却機構の一例）は、第１ウォータポンプ９１と、熱交換器９２と、ラジエータ９３（冷却機器の一例）と、を備えると共に、冷却水が循環する流路を形成する第１水循環流路９４（第１流路の一例）を備えている。バッテリ冷却システム９０は、バッテリモジュール１９内のバッテリ１９２を冷却させるための機構であって、例えば、バッテリ１９２が充電等で生じた発熱を冷却する。

従来、バッテリは自然空冷によって冷却する傾向にあった。しかしながら、バッテリに対する急速充電等が行われることも多い。このため、バッテリに対する効率的な冷却が求められていた。

そこで、本実施形態に係るバッテリ冷却システム９０は、温度センサ１９４で検出された温度に基づいて、第１水循環流路９４を流れる冷却水を循環させて、バッテリ１９２を冷却する。当該制御によって、バッテリ１９２の効率的な冷却が実現できる。したがって、充電効率の上昇や安全性の向上を実現できる。

第１水循環流路９４は、第１ウォータポンプ９１と、バッテリモジュール１９内のバッテリ１９２と、熱交換器９２と、ラジエータ９３と、の間で冷却水を循環させる経路である。

第１ウォータポンプ９１は、ショベルコントローラ３０からの制御に従って、第１水循環流路９４から流れてくる冷却水を吸い込み、吐出することにより、第１水循環流路９４内の冷却水を循環させる。

ラジエータ９３は、ショベルコントローラ３０からの制御に従って、第１水循環流路９４から流れてくる冷却水の熱を放熱する。当該制御によって、第１水循環流路９４を流れる冷却水を冷却できる。

ラジエータ９３は、水温センサ９３Ａを備える。水温センサ９３Ａは、第１水循環流路９４から流れてくる冷却水の温度を検出し、検出結果をショベルコントローラ３０に送信する。

熱交換器９２は、バッテリ冷却システム９０と、暖房システム８０との間に設けられ、第１水循環流路９４を循環する冷却水と、第２水循環流路８６を循環する冷却水と、の間で熱を交換する。

ショベルコントローラ３０は、バッテリ１９２に対して外部の電源から充電が行われている場合に、バッテリ冷却システム９０（所定の冷却機構の一例）を用いてバッテリを冷却する制御を行う。

具体的には、ショベルコントローラ３０は、バッテリ１９２に対して外部の電源から充電が行われている間に、バッテリモジュール１９内の温度センサ１９４からの検知結果に基づいて、バッテリ１９２の冷却が必要と判定した場合に、第１ウォータポンプ９１の動作を開始させる。

第１ウォータポンプ９１の動作を開始させた後、バッテリ冷却システム９０は、バッテリ１９２と、第１水循環流路９４（第１流路の一例）を循環する冷却水（第１液体の一例）と、の間で熱交換することで、バッテリ１９２を冷却する。なお、本実施形態では、バッテリ１９２を冷却手法として、バッテリ冷却システム９０（所定の冷却機構の一例）による液冷式を用いる例について説明する。しかしながら、本実施形態は、バッテリ１９２の冷却機構を、液冷式の冷却機構に制限するものではなく、例えば、空冷式の冷却機構等を用いてもよい。

さらに、ショベルコントローラ３０は、温度センサ１９４からの検知結果によって、バッテリ１９２の温度が第１基準値（例えば２５度）より大きいと判定した場合、ショベルコントローラ３０は、空調コントローラ８１に第２水循環流路８６の冷却水の循環を開始させるよう制御信号を出力する。

暖房システム８０の第２水循環流路８６の冷却水の循環が開始した場合、熱交換器９２は、バッテリ１９２との間の熱交換で温度が上昇した、第１水循環流路９４の冷却水から、第２水循環流路８６の冷却水に熱を移動させる。

さらに、ショベルコントローラ３０は、バッテリ１９２の充電を行っている間に、温度センサ１９４からの検知結果によって、バッテリ１９２の温度が第２基準値（例えば、３５度）より大きいと判定した場合、さらなる冷却が必要とみなし、ショベルコントローラ３０は、第１水循環流路９４上に設けられたラジエータ（具体的にはラジエータファン）９３を動作させる。これにより、バッテリ１９２のさらなる冷却を実現できる。

上述したバッテリ冷却システム９０によって、バッテリ１９２に対して適切な冷却を行うことができる。本実施形態においては、バッテリ冷却システム９０と共に、暖房システム８０が設けられた例とする。本実施形態では、熱交換器９２を設けたことで、バッテリ冷却システム９０と、暖房システム８０と、の間で熱交換を可能としている。次に、暖房システム８０の具体的な構成について説明する。

＜暖房システム＞
暖房システム８０は、空調コントローラ８１と、第２ウォータポンプ８２と、水加熱ヒータ８３と、ＨＶＡＣ８４と、三方弁８５と、熱交換器９２と、を備えると共に、冷却水が循環する流路を形成する第２水循環流路８６が形成されている。暖房システム８０は、キャビン１０内の空気を温めるために設けられている。

第２水循環流路８６は、少なくとも、第２ウォータポンプ８２と、水加熱ヒータ８３と、ＨＶＡＣ８４と、の間で冷却水を循環させる流路である。さらに、第２水循環流路８６は、三方弁８５の切り替えによって、熱交換器９２を冷却水の循環させる流路に含めることもできる。

第２ウォータポンプ８２は、空調コントローラ８１からの制御に従って、第２水循環流路８６から流れてくる冷却水を吸い込み、吐出することにより、第２水循環流路８６内の冷却水を循環させる。

水加熱ヒータ８３（加熱ヒータの一例）は、空調コントローラ８１からの制御に従って、第２水循環流路８６（第２流路の一例）を流れる冷却水を加熱する制御を行う。水加熱ヒータは、冷却水を加熱可能なヒータであればよく。例えば、ＰＴＣヒータを用いてもよい。

また、水加熱ヒータ８３は、水温センサ８３Ａを備える。水温センサ８３Ａは、第２水循環流路８６内の水温の検出結果を、空調コントローラ８１に出力する。

ＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）８４（空調装置の一例）は、キャビン１０内部の空気の状態を調整できるように構成されている。空気の状態とは、例えば、温度又は湿度等である。本実施形態に係るＨＶＡＣ８４は、送風機、熱交換器、及び加湿器等の空気の状態を調整するための機器を一体的に含む装置ユニットである。

例えば、ＨＶＡＣ８４は、第２水循環流路８６によって冷却水が循環している時に、空調コントローラ８１からの制御に従って、水加熱ヒータ８３で加熱された冷却水から熱交換器で熱を取り出して、キャビン１０内の空気の温度を調整（例えば昇温）する。

三方弁８５（切替弁の一例）は、第２水循環流路８６の一部である、熱交換器９２を通過する第１分岐流路８６Ａと、熱交換器９２を通過しない（熱交換器９２を迂回する）第２分岐流路８６Ｂと、を切り替える弁である。三方弁８５による流路の切り替えは、空調コントローラ８１からの制御に基づいて行われる。

空調コントローラ８１は、暖房システム８０全体を制御する。具体的には、空調コントローラ８１は、ショベルコントローラ３０からの制御信号、及び水温センサ８４Ａ、８３Ａの検出結果に従って、ＨＶＡＣ８４、第２ウォータポンプ８２、水加熱ヒータ８３、及び三方弁８５を制御する。

例えば、空調コントローラ８１は、ショベルコントローラ３０から、第２水循環流路８６の冷却水を循環させる制御信号を受信した場合、第２ウォータポンプ８２の動作を開始させる。その際、空調コントローラ８１は、熱交換器９２を通過する第１分岐流路８６Ａを冷却水が循環するように三方弁８５を制御する。これにより、バッテリ冷却システム９０と暖房システム８０との間で熱交換が開始される。

ところで、ショベルが寒冷地（例えば、気温－２０度）に存在する場合、暖房システムに設けられた水循環流路を流れる冷却水（不凍液とする）の温度も、気温と同様に低くなっている。このような状況で、ＨＶＡＣが暖房機能を発揮できるよう、水加熱ヒータで加熱を行う場合、冷却水の温度を"－２０度"から"８０度～１００度"くらいまで上昇させる必要がある。当該加熱制御には、非常に多くの電力を消費することになる。

例えば、ショベルが充電を行う間に、キャビン内の暖房を行う場合、外部の電源から供給される電力を、バッテリの充電と、キャビン内の暖房と、に分配すると、通常の充電よりも時間を要する可能性がある。

一方、バッテリの充電を行う場合には、充電によってバッテリが発熱するため、バッテリを冷却する必要がある。通常、バッテリの冷却によって生じた熱は排熱として扱われることが多く、例えば、大気中に放出される傾向にある。このようにバッテリの冷却によって生じた熱は、有効に利用されていない傾向にある。

他の例としては、バッテリから供給される電力で動作する電動式のショベルの場合、稼働時間と比べてバッテリ容量を小さくする傾向にあるため、隙間時間（例えばオペレータの休憩時間）を利用して急速充電が実行されると考えられる。急速充電の電流は大きいため、バッテリの発熱も大きくなり、より多くの排熱が生じると考えられる。一方、隙間時間（例えばオペレータの休憩時間）において、オペレータがキャビンにいない状態でも、作業開始までにキャビン内を暖房したいという要求もある。

そこで、本実施形態においては、バッテリ冷却システム９０と、暖房システム８０と、の間に、熱交換器９２を設けて、有効な熱利用を行う。

例えば、第２水循環流路８６の冷却水の循環を開始した場合、熱交換器９２は、第１水循環流路９４で循環している冷却水から熱を、第２水循環流路８６の冷却水に受け渡す。これにより、第２水循環流路８６を循環する冷却水は、第１水循環流路９４で循環している冷却水の温度（例えば４０度）と略同一の温度まで上昇させることができる。

第２水循環流路８６を循環する冷却水の温度が、第１水循環流路９４で循環している冷却水の温度（例えば４０度）に到達したとしても、ＨＶＡＣ８４で暖房するためには、循環する冷却水の温度をさらに上昇させる必要がある。

そこで、空調コントローラ８１は、第２水循環流路８６の第１分岐流路８６Ａを通る冷却水に熱交換器９２で熱を移動させた後、水温センサ８４Ａ又は水温センサ８３Ａで検出された冷却水（第２液体）の温度が、加熱開始用閾値（例えば４０度）以上になったか否かを判定する。そして、空調コントローラ８１は、検出された冷却水（第２液体）の温度が、加熱開始用閾値以上と判定した場合、三方弁８５を制御して、第１分岐流路８６Ａから、第２分岐流路８６Ｂに冷却水が通るように切り替えさせる。さらに、空調コントローラ８１は、第２水循環流路８６に設けられた水加熱ヒータ８３（加熱器の一例）を用いて、第２水循環流路８６を流れる冷却水を加熱させるよう制御する。なお、低温環境下においては、水温センサ８４Ａ又は水温センサ８３Ａで検出された冷却水（第２液体）の温度が加熱開始閾値に達しない場合もある。当該冷却水の温度が加熱開始閾値に達していなくとも、入力装置５２等からの入力によって暖房要求を受け付けた場合、又は充電完了時の温度設定に基づいて逆算された暖房動作開始の条件を満たした場合、空調コントローラ８１は、三方弁８５を制御して、第１分岐流路８６Ａから、第２分岐流路８６Ｂに冷却水が通るように切り替えさせると共に、水加熱ヒータ８３（加熱器の一例）を用いて、第２水循環流路８６を流れる冷却水を加熱させるよう制御してもよい。なお、充電完了時の温度設定に基づいて逆算された暖房動作開始の条件とは、例えば、オペレータによる操作で予約された温度設定に基づいて、充電完了時（所定の時刻の一例）に所定の目標温度にするための暖房動作開始の条件とする。なお、具体的な暖房動作開始の条件の算出手法は、キャビン１０等の実施態様に応じて定められる条件として説明を省略する。

当該制御によって、第２水循環流路８６を流れる冷却水の温度を"８０度～１００度"程度まで上昇させて、ＨＶＡＣ８４でキャビン１０内を暖房できる。

空調コントローラ８１は、三方弁８５を用いて、第２分岐流路８６Ｂに冷却水を循環させ、第１分岐流路８６Ａには冷却水が循環しないよう制御したことで、水加熱ヒータ８３で温められた冷却水の熱が、バッテリ冷却システム９０内に取り込まれるのを抑制できる。つまり、バッテリ冷却システム９０のバッテリ１９２の冷却効率の低減を抑制できる。

本実施形態では、温度センサ１９４からの検知結果によって、バッテリ１９２の温度が、第１水循環流路９４と同等の温度まで上昇させてから、水加熱ヒータ８３による加熱を行うことで、エネルギの効率的な利用を実現できる。

＜実施形態に係る外部の電源からの給電時の処理の説明＞
次に、本実施形態に係るショベル２００が外部の電源からの給電時に行われる処理について説明する。

図４は、本実施形態に係るバッテリコントローラ１９１及びショベルコントローラ３０が行う処理を示したフローチャートを示した図である。

まず、バッテリコントローラ１９１は、普通充電用車両インレット１０１又は急速充電用車両インレット１０２から充電ケーブルが外部の電源に接続されたか否かを判定する（Ｓ４０１）。外部の電源に接続されていないと判定した場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、接続されたと判定するまで、当該処理を繰り返す。

そして、バッテリコントローラ１９１は、普通充電用車両インレット１０１又は急速充電用車両インレット１０２から充電ケーブルが外部の電源に接続されたと判定した場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、温度センサ１９４が検出した温度が第１閾値（例えば０度）以下か否かを判定する（Ｓ４０２）。温度センサ１９４が検出した温度が第１閾値より大きいと判定した場合（Ｓ４０２：Ｎｏ）、Ｓ４０６の処理を行う。

一方、バッテリコントローラ１９１は、温度センサ１９４が検出した温度が、第１閾値（例えば０度）以下と判定した場合（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、ＰＴＣヒータ１９３による加熱を開始する（Ｓ４０３）。

つまり、バッテリ１９２の温度が低い場合には、バッテリ１９２への充電効率が低下する。そこで、本実施形態では、バッテリ１９２をＰＴＣヒータ１９３で温めてから充電を開始するよう制御する。なお、ＰＴＣヒータ１９３に供給する電力は、バッテリ１９２からでもよいし、外部の電源からでもよい。

そして、バッテリコントローラ１９１は、温度センサ１９４が検出した温度が第１閾値（例えば０度）より大きくなったか否かを判定する（Ｓ４０４）。温度センサ１９４が検出した温度が第１閾値以下と判定した場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、所定時間後に再びＳ４０４の処理を行う。

一方、バッテリコントローラ１９１は、温度センサ１９４が検出した温度が第１閾値（例えば０度）より大きくなったと判定した場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、ＰＴＣヒータ１９３で加熱を停止させる（Ｓ４０５）。

そして、バッテリコントローラ１９１は、外部の電源から、バッテリ１９２に対して充電が開始されるよう制御する（Ｓ４０６）。

そして、バッテリコントローラ１９１は、充電が開始した旨を、ショベルコントローラ３０に通知する（Ｓ４０７）。その後、バッテリコントローラ１９１は、ショベルコントローラ３０に、温度センサ１９４が検出した温度等を送信してもよい。これにより、ショベルコントローラ３０は、バッテリ１９２の温度に応じた制御をできる。

そして、ショベルコントローラ３０は、バッテリ１９２の冷却が必要になった段階で（例えば冷却が必要な基準温度より大きくなった場合に）、第１ウォータポンプ９１の動作を開始させる（Ｓ４０８）。なお、基準温度はバッテリ１９２の態様に応じて定められる値とする。

そして、ショベルコントローラ３０は、温度センサ１９４が検出したバッテリ１９２の温度が、第１基準値（例えば２５度）より大きいか否かを判定する（Ｓ４０９）。温度センサ１９４が検出したバッテリ１９２の温度が第１基準値（例えば２５度）以下の場合（Ｓ４０９：Ｎｏ）、所定時間後に再びＳ４０９の処理を行う。

そして、ショベルコントローラ３０は、温度センサ１９４が検出したバッテリ１９２の温度が、第１基準値（例えば２５度）より大きくなったと判定した場合（Ｓ４０９：Ｙｅｓ）、キャビン１０内を暖房が設定されているか否かを判定する（Ｓ４１０）。設定されていない場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、Ｓ４１２の処理を行う。

一方、ショベルコントローラ３０は、キャビン１０内を暖房が設定されていると判定した場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、空調コントローラ８１に、第２水循環流路８６の冷却水を循環させるよう制御信号を出力する（Ｓ４１１）。これにより、暖房システム８０への熱の供給が開始される。

その後、ショベルコントローラ３０は、温度センサ１９４が検出したバッテリ１９２の温度が、第２基準値（例えば３５度）より大きくなったか否かを判定する（Ｓ４１２）。温度センサ１９４が検出したバッテリ１９２の温度が、第２基準値以下の場合（Ｓ４１２：Ｎｏ）、所定時間後に再びＳ４１２の処理を行う。なお、第２基準温度は、第１基準温度よりも高い温度とする。

一方、ショベルコントローラ３０は、温度センサ１９４が検出したバッテリ１９２の温度が、第２基準値（例えば３５度）より大きくなったと判定した場合（Ｓ４１２：Ｙｅｓ）、ラジエータ（具体的にはラジエータファン）９３の動作の開始制御を行う（Ｓ４１３）。

図４に示す処理手順によって、バッテリ１９２の効率的な充電と、充電時におけるバッテリ１９２の適切な冷却と、を実現できる。さらには、適切なタイミングで、暖房システム８０の起動を実現できる。

次に、本実施形態に係る暖房システム８０で行われる処理について説明する。

図５は、本実施形態に係る空調コントローラ８１が行う処理を示したフローチャートを示した図である。

空調コントローラ８１は、ショベルコントローラ３０から、第２水循環流路８６の冷却水を循環させるよう制御信号を受信したか否かを判定する（Ｓ５０１）。制御信号を受信していない場合（Ｓ５０１：Ｎｏ）、受信するまでＳ５０１の処理を繰り返す。

そして、空調コントローラ８１は、第２水循環流路８６の冷却水を循環させるよう制御信号を受信した場合（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、第２ウォータポンプ８２の動作を開始させる（Ｓ５０２）。これにより、第１水循環流路９４を流れる冷却水の熱が、第２水循環流路８６を流れる冷却水に受け渡される。

その後、空調コントローラ８１は、ショベルコントローラ３０から（入力装置５２等により入力された）暖房要求を受け付けたか否かを判定すると共に、充電完了時の温度設定から逆算された暖房動作開始の条件を満たしたか否かを判定する（Ｓ５０３）。暖房要求をショベルコントローラ３０から受け付けず、暖房動作開始の条件を満たしていないと判定した場合（Ｓ５０３：Ｎｏ）、所定時間後に再びＳ５０３の処理を行う。なお、Ｓ５０３においては、加熱開始用閾値以上か否かに基づいた判定を行ってもよい。

一方、空調コントローラ８１は、暖房要求を受け付けた判定した場合、又は充電完了時の温度設定から逆算された暖房動作開始の条件を満たしたと判定した場合（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、水加熱ヒータ８３に対して電力の供給を開始して、水加熱ヒータ８３に冷却水の加熱を開始する（Ｓ５０４）。

水加熱ヒータ８３に対して電力の供給を開始された場合、空調コントローラ８１は、三方弁８５を用いて、第２分岐流路８６Ｂに冷却水を循環させ、熱交換器９２を通る第１分岐流路８６Ａには冷却水が循環しないよう切り替え制御する（Ｓ５０５）。当該制御によって、第１水循環流路９４を流れる冷却水と、第２水循環流路８６を流れる冷却水と、の間の熱交換が抑制される。

その後、空調コントローラ８１は、水温センサ８４Ａ又は水温センサ８３Ａが検出した冷却水の温度が、暖房開始用閾値（例えば８０度）より大きいか否かを判定する（Ｓ５０６）。冷却水の温度が、暖房開始用閾値以下と判定した場合（Ｓ５０６：Ｎｏ）、所定時間後に再びＳ５０６の処理を行う。

その後、空調コントローラ８１は、水温センサ８４Ａ又は水温センサ８３Ａが検出した冷却水の温度が、暖房開始用閾値（例えば８０度）より大きいと判定した場合（Ｓ５０６：Ｙｅｓ）、ＨＶＡＣ８４による暖房を開始するよう制御する（Ｓ５０７）。

図５に示す処理手順によって、バッテリ１９２の排熱を利用した、第２水循環流路８６の水温を上昇させた後、水加熱ヒータ８３でさらに水温を上昇させることで、暖房を行う際のエネルギ効率の向上を図ることができる。

＜作用＞
上述した実施形態においては、バッテリ冷却システム９０（所定の冷却機構）を用いてバッテリを冷却するように構成することで、例えばバッテリ１９２の急速充電を行う場合でもバッテリ１９２の温度の上昇を抑制できる。換言すれば、温度の上昇によるバッテリ１９２の劣化を抑制しながら、バッテリ１９２の充電速度を向上できる。

さらに、上述した実施形態においては、バッテリ１９２に充電を行う際に、バッテリ冷却システム９０によってバッテリ１９２を冷却することで、効率的な温度低下を実現できる。

本実施形態においては、タイマによる充電開始と、当該タイマによる暖房開始と、が設定された場合に、バッテリ１９２の充電による発熱を、暖房に利用することができる。

換言すれば、暖房システム８０を起動する場合に、バッテリ冷却システム９０によるバッテリ１９２の冷却で生じた熱を、第２水循環流路８６に取り込むことができるので、暖房を行う際のエネルギ効率の向上を図ることができる。

また、バッテリ１９２の充電と、キャビン１０内を暖房と、を行う場合に、外部の電源からの電力を暖房システム８０に供給することなく、第２水循環流路８６の水温をある程度まで上昇させることができるので、充電時間の短縮を実現できる。換言すれば、作業時間の拡大を図ることができる。

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

２００ ショベル
１ 下部走行体
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
１０ キャビン
３０ ショベルコントローラ
１９ バッテリモジュール
１９１ バッテリコントローラ
１９２ バッテリ
１９３ ＰＴＣヒータ
１９４ 温度センサ
８０ 暖房システム
８１ 空調コントローラ
８２ 第２ウォータポンプ
８３ 水加熱ヒータ
８３Ａ 水温センサ
８４ ＨＶＡＣ
８４Ａ 水温センサ
８５ 三方弁
８６ 第２水循環流路
８６Ａ 第１分岐流路
８６Ｂ 第２分岐流路
９０ バッテリ冷却システム
９１ 第１ウォータポンプ
９２ 熱交換器
９３ ラジエータ
９３Ａ 水温センサ
９４ 第１水循環流路

Claims (6)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
   前記上部旋回体を旋回させるために電力を供給するバッテリと、を有し、
   前記バッテリに対して外部の電源から充電が行われている場合に、所定の冷却機構を用いて前記バッテリを冷却するように構成されている、
   電動ショベル。
2. 前記所定の冷却機構は、第１流路を有し、当該第１流路を循環する第１液体と熱を交換することで、前記バッテリを冷却させるように構成されている、
   請求項１に記載の電動ショベル。
3. 前記第１流路と異なる第２流路を循環する第２液体を加熱する加熱器と、
   前記加熱器で加熱された前記第２液体から熱を取り出して、前記電動ショベルのキャビン内の温度を調整する空調装置と、をさらに有する、
   請求項２に記載の電動ショベル。
4. 前記所定の冷却機構は、前記第１流路を循環する前記第１液体と前記第２流路を循環する前記第２液体との間で熱交換を行う熱交換器を、さらに有し、
   前記バッテリの温度が第１基準値より大きい場合に、前記第２流路の循環を開始させて、前記熱交換器は、前記バッテリとの間の熱交換で温度が上昇した前記第１液体から、前記第２液体に熱を移動させるように構成されている、
   請求項３に記載の電動ショベル。
5. 前記所定の冷却機構は、前記第１流路に設けられた、前記第１液体を冷却する冷却機器を、さらに有し、
   前記熱交換器によって、前記第１液体から前記第２液体に熱を移動させている際に、前記バッテリの温度が、前記第１基準値より高い基準値である、第２基準値より大きい場合、前記冷却機器を動作させるように構成されている、
   請求項４に記載の電動ショベル。
6. 前記第２流路の一部として、前記熱交換器を通過する第１分岐流路と、前記熱交換器を通過しない第２分岐流路と、を切り替える切替弁をさらに有し、
   前記熱交換器によって、前記第１液体から前記第２液体に熱を移動させた後、前記切替弁を制御して、前記第２液体が流れる前記第２流路の一部を、前記第１分岐流路から、前記第２分岐流路に切り替えさせると共に、前記加熱器を用いて、前記第２液体を加熱させるように構成されている、
   請求項４又は５に記載の電動ショベル。

Images