JP2024000279A - electric work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリの充放電状態等を管理することで、バッテリの過充電及び過放電を回避して、不測の停車を抑制する電動作業車に関する。 The present invention relates to an electric working vehicle that avoids overcharging and overdischarging of a battery and suppressing unexpected stops by managing the charging/discharging state of the battery.
特許文献1には、バッテリを構成する複数の電池ユニット(バッテリセル)のそれぞれの起電圧(セル電圧)を検出する電圧センサと、電圧センサの故障を検出する電圧センサ故障検知手段と、バッテリ電流抑制手段とを有するバッテリ管理装置が開示されている。このバッテリ電流抑制手段は、いずれかの電圧センサの故障が検知された場合に、バッテリ電流を抑制する。これにより、電池ユニットに異常が生じたとしても、ジュール熱による発熱を抑え、当該電池ユニットのさらなる劣化の進行が防止される。
特許文献1によるバッテリ管理装置において、電池ユニットの電圧を検出する電圧センサの故障が電圧センサ故障検知手段によって検知されると、バッテリ電流が抑制される。しかしながら、バッテリからモータに抑制された電力が供給されるので、その間に、故障した電圧センサが割り当てられている電池ユニットに致命的な過放電や過充電が生じてしまう恐れがある。
In the battery management device according to
このような実情に鑑み、本発明の目的は、走行用バッテリを構成するバッテリセルのセル電圧の検出が不能となった場合でも、適切に走行用バッテリの出力を管理することができる電動作業車を提供することである。 In view of these circumstances, an object of the present invention is to provide an electric working vehicle that can appropriately manage the output of a driving battery even when it becomes impossible to detect the cell voltage of a battery cell that constitutes a driving battery. The goal is to provide the following.
本発明による電動作業車は、車体走行のために駆動される電動モータと、複数のバッテリセルからなる走行用バッテリと、前記走行用バッテリからの電力を用いて前記電動モータに駆動用電力を供給するインバータと、前記バッテリセルのセル電圧を検出するセル電圧検出器と、前記セル電圧検出器による少なくとも1つの前記セル電圧の検出が不能となった場合、前記走行用バッテリの給電状態に基づいて、前記電動モータの出力を停止させるか、または前記電動モータの出力を前設定された制限出力値に制限させる制御装置とを備える。 The electric working vehicle according to the present invention includes an electric motor driven for vehicle body movement, a driving battery including a plurality of battery cells, and supplying driving power to the electric motor using electric power from the driving battery. an inverter that detects the cell voltage of the battery cell, a cell voltage detector that detects the cell voltage of the battery cell, and when the cell voltage detector is unable to detect at least one of the cell voltages, based on the power supply state of the driving battery. and a control device for stopping the output of the electric motor or for limiting the output of the electric motor to a preset limit output value.
この構成によれば、セル電圧検出器による少なくとも1つの前記セル電圧の検出が不能となった場合、電動モータの出力停止と電動モータの出力制限のいずれかが行われる。その際、走行用バッテリの致命的な過放電や過充電の可能性が高いとみなされると、電動モータの出力停止が選択され、車両が停車する。そして、走行用バッテリの状態やセル電圧検出器などのバッテリ付随機器の状態がチェックされる。また、走行用バッテリの致命的な過放電や過充電がひっ迫していないとみなされると、電動モータの出力制限が選択されるので、走行用バッテリやセル電圧検出器などのチェックに適した場所(駐車場や保守点検サービスセンタなど)まで、電動作業車は走行することができる。 According to this configuration, when the cell voltage detector becomes unable to detect at least one of the cell voltages, either the output of the electric motor is stopped or the output of the electric motor is limited. At this time, if it is determined that there is a high possibility of fatal over-discharge or over-charging of the driving battery, the electric motor output is stopped and the vehicle is stopped. Then, the state of the running battery and the state of battery-related equipment such as a cell voltage detector are checked. In addition, if it is deemed that there is no serious over-discharge or overcharging of the traction battery, the electric motor output limit is selected, making it a suitable place to check the traction battery, cell voltage detector, etc. Electric work vehicles can travel to (parking lots, maintenance and inspection service centers, etc.).
電動モータの出力停止と電動モータの出力制限とのいずれが選択されても、電動作業車の走行に大きな影響を及ぼすので、セル電圧検出器による少なくとも1つのセル電圧の検出が不能であること、ないしはその結果としての選択結果(出力停止または出力制限)は、運転者に報知することが好ましい。このことから、本発明では、前記制御装置によって前記電動モータの出力停止または前記電動モータの出力制限が決定されたことは、報知ユニットを通じて運転者に報知される。 Regardless of whether the electric motor output is stopped or the electric motor output is limited, it will greatly affect the running of the electric working vehicle, so it is impossible for the cell voltage detector to detect at least one cell voltage; It is preferable to notify the driver of the selection result (output stop or output restriction). Therefore, in the present invention, the driver is notified through the notification unit that the control device has decided to stop the output of the electric motor or to limit the output of the electric motor.
電動モータの出力停止と電動モータの出力制限の選択の判定基準となる走行用バッテリのバッテリ状態は、例えば、インバータのインバータ総電圧によって推定することができる。このことから、本発明では、前記インバータのインバータ総電圧を検出するインバータ電圧検出部が備えられ、前記制御装置は、前記インバータの前記インバータ総電圧が前設定されたインバータ総電圧許容範囲から外れた場合、前記電動モータの出力を停止させる。つまり、インバータ総電圧が、例えば、走行用バッテリの過放電を裏付けるような低電圧である場合、過放電による危険を回避するために、車体を停止する。但し、不適切場所での不測の停車を避けるために、インバータ総電圧許容範囲は、余裕をもって、十分大きくしておくことが好ましい。 The battery state of the driving battery, which is a criterion for selecting whether to stop the output of the electric motor or limit the output of the electric motor, can be estimated based on, for example, the total inverter voltage of the inverter. For this reason, the present invention includes an inverter voltage detection section that detects the total inverter voltage of the inverter, and the control device is configured to detect when the total inverter voltage of the inverter deviates from a preset total inverter voltage tolerance range. In this case, the output of the electric motor is stopped. That is, if the total inverter voltage is, for example, a low voltage that indicates over-discharge of the driving battery, the vehicle body is stopped in order to avoid danger due to over-discharge. However, in order to avoid an unexpected stop at an inappropriate location, it is preferable to make the inverter total voltage tolerance range sufficiently large.
電動モータの出力停止と電動モータの出力制限の選択の判定基準となる走行用バッテリのバッテリ状態は、走行用バッテリから給電されるDC/DCコンバータの入力電圧によっても、推定することができる。このことから、本発明では、前記走行用バッテリから給電されるDC/DCコンバータが備えられており、前記制御装置は、前記DC/DCコンバータの入力電圧が前設定されたコンバータ入力電圧許容範囲から外れた場合、前記電動モータの出力を停止させる。この構成においても、コンバータ入力電圧許容範囲は、不適切場所での不測の停車を避けるために、余裕をもって、十分大きくしておくことが好ましい。 The battery state of the running battery, which is a criterion for selecting whether to stop the output of the electric motor or to limit the output of the electric motor, can also be estimated based on the input voltage of the DC/DC converter that is supplied with power from the running battery. For this reason, the present invention is provided with a DC/DC converter that is supplied with power from the driving battery, and the control device is configured to adjust the input voltage of the DC/DC converter from a preset allowable converter input voltage range. If it comes off, the output of the electric motor is stopped. Even in this configuration, it is preferable that the allowable range of converter input voltage be made sufficiently large with a margin in order to avoid unexpected stopping at an inappropriate location.
走行用バッテリを構成する基本要素はバッテリセルであるので、1つのバッテリセルのセル電圧が所定の範囲(セル電圧許容範囲)外となった場合、走行用バッテリの状態に重大な影響を及ぼす。このような問題を解消し、適切に走行用バッテリの出力を管理するため、本発明では、前記制御装置は、前記セル電圧が前設定されたセル電圧許容範囲から外れた場合、前記電動モータの出力を停止させるか、または前記電動モータの出力を前記制限出力値に制限させる。セル電圧許容範囲は、インバータ総電圧許容範囲やコンバータ入力電圧許容範囲と同様に、作業車種別等を考慮して、実験的かつ経験的に決定される。 Since the basic element constituting a driving battery is a battery cell, when the cell voltage of one battery cell falls outside a predetermined range (cell voltage tolerance range), it has a serious effect on the state of the driving battery. In order to solve such problems and appropriately manage the output of the driving battery, the present invention provides that the control device controls the electric motor when the cell voltage deviates from a preset cell voltage tolerance range. The output is stopped or the output of the electric motor is limited to the limited output value. The cell voltage permissible range, like the inverter total voltage permissible range and the converter input voltage permissible range, is determined experimentally and empirically in consideration of the type of work vehicle and the like.
本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図中の矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」として、矢印Lの方向を「左」、矢印Rの方向を「右」とする。図中の矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。 Embodiments for carrying out the present invention will be described based on the drawings. In the following explanation, unless otherwise specified, the direction of arrow F in the figure is "front", the direction of arrow B is "rear", the direction of arrow L is "left", and the direction of arrow R is "front". Let's say "right". The direction of arrow U in the figure is "up" and the direction of arrow D is "down."
〔トラクタの全体構成〕
以下では、本発明に係る電動作業車の一例としてのトラクタについて説明する。図1に示すように、トラクタは、左右の前車輪10、左右の後車輪11、カバー部材12を備えている。
[Overall configuration of tractor]
Below, a tractor as an example of an electric working vehicle according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the tractor includes left and right
トラクタは、機体フレーム2及び運転部3を備えている。機体フレーム2は、左右の前車輪10及び左右の後車輪11に支持されている。カバー部材12は、機体前部に配置されている。運転部3は、カバー部材12の後方に設けられている。
The tractor includes a
運転部3は、保護フレーム30、運転座席31、ステアリングホイール32を有している。運転部3に搭乗して運転座席31に着座した運転者によって操作可能にステアリングホイール32が設けられている。ステアリングホイール32の操作により左右の前車輪10は操向操作される。運転者は、運転部3において、各種の運転操作を行うことができる。
The
トラクタは、走行用バッテリ4を備えている。カバー部材12は、機体左右方向に沿う開閉軸芯Q周りに揺動可能に構成されている。これにより、カバー部材12は、開閉可能に構成されている。カバー部材12が閉状態であるとき、走行用バッテリ4は、カバー部材12に覆われている。
The tractor is equipped with a running
図2に示すように、トラクタは、インバータ14及び電動モータ1を備えている。走行用バッテリ4は、インバータ14へ電力を供給する。インバータ14は、走行用バッテリ4からの直流電力を交流電力に変換して、電動モータ1に供給する駆動用電力を生成する。駆動用電力は、インバータ14から生成される交流電力である。
As shown in FIG. 2, the tractor includes an
図2及び図3に示すように、トラクタは、静油圧式無段変速機15及びトランスミッション16を備えている。図3に示すように、静油圧式無段変速機15は、油圧ポンプ15a及び油圧モータ15bを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the tractor includes a hydrostatic continuously
油圧ポンプ15aは、電動モータ1からの回転動力により駆動する。油圧ポンプ15aが駆動することにより、油圧モータ15bから回転動力が出力される。尚、静油圧式無段変速機15は、油圧ポンプ15aと油圧モータ15bとの間で回転動力が無段階に変速されるように構成されている。
The
油圧モータ15bから出力された回転動力は、トランスミッション16に伝達される。トランスミッション16に伝達された回転動力は、トランスミッション16の有するギヤ式変速機構によって変速され、左右の前車輪10及び左右の後車輪11へ分配される。これにより、左右の前車輪10及び左右の後車輪11が駆動する。
The rotational power output from the
図2及び図3に示すように、トラクタは、ミッドPTO軸17及びリヤPTO軸18を備えている。電動モータ1から出力された回転動力は、油圧ポンプ15a、ミッドPTO軸17、リヤPTO軸18へ分配される。これにより、ミッドPTO軸17及びリヤPTO軸18が回転する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the tractor includes a
ミッドPTO軸17またはリヤPTO軸18に作業装置が接続されていれば、ミッドPTO軸17またはリヤPTO軸18の回転動力により、作業装置が駆動することとなる。例えば、図2に示すように、本実施形態では、ミッドPTO軸17に草刈装置19が接続されている。ミッドPTO軸17の回転動力により、草刈装置19が駆動する。
If a working device is connected to the
〔モータ・バッテリ制御系の構成〕
図4は、走行用バッテリ4と電動モータ1との制御に係る構成を模式的に示している。モータ・バッテリ制御系は、アクセル装置33と、キーコントローラ34と、電動モータ1の作動を制御する制御装置6と、インバータ14とを備えている。アクセル装置33は、ステアリングホイール32の近傍に備えられている。アクセル装置33は、図示はしないが、揺動操作可能なレバーと、レバーの揺動操作によって操作されるポテンショメータとを備えている。アクセル装置33は制御装置6と接続されている。キーコントローラ34も制御装置6に接続されており、運転者によって操作されるメインキーの動きに基づくキー操作信号を制御装置6に与える。制御装置6は、インバータ14と接続されており、アクセル装置33の指令に応じて、インバータ14に駆動指令を与える。インバータ14は、制御装置6の指令に応じて、走行用バッテリ4から電動モータ1に供給される電力を調整して電動モータ1の出力を制御する。
[Motor/battery control system configuration]
FIG. 4 schematically shows a configuration related to control of the driving
制御装置6は、報知ユニット35とも接続されている。報知ユニット35は、操作パネル、メータパネル、ランプ、ブザー等の運転者に情報を報知するデバイスの総称であり、例えば、車体の走行状態、作業状態、走行用バッテリ4の情報(充電量や温度)等を視覚的あるいは聴覚的に報知する。
The
走行用バッテリ4は、充電部43を介して、外部電源44から充電可能である。充電部43には給電用ソケット(非図示)が設けられている。給電用ソケットは、外部電源44からの充電ケーブルの給電用コネクタ(非図示)と接続可能である。給電用ソケットは、カバー部材12の内部に配置され、カバー部材12を揺動開放すると、外方に露出する。制御装置6は、インバータ14の駆動を制御するとともに、充電部43による走行用バッテリ4の充電を制御する。
The running
走行用バッテリ4は、例えば、リチウムイオンバッテリであり、低電圧の小型の単位電池であるバッテリセル40を多数積層した状態で構成されている。走行用バッテリ4は、外側が収納ケースによって密閉状態で覆われて収納されている。
The driving
走行用バッテリ4のバッテリ電圧を検知するためにバッテリ電圧検知部5が設けられている。この実施形態では、バッテリ電圧検知部5には、直列に接続されている複数のバッテリセル40同士の接続点の電圧をセル電圧として検出するセル電圧検出器51が備えられている。図4では、セル電圧検出器51は、各バッテリセル40のセル電圧を検出するように構成されているが、2つまたはそれ以上のバッテリセル40を一単位として、そのセル電圧を検出するように構成してもよい。セル電圧検出器51で検出されたセル電圧は、制御装置6に入力される。なお、図示されていないが、バッテリセル40の温度や走行用バッテリ4のその他の内部温度を検出する温度検出センサも設けられており、その検出信号も、制御装置6に入力される。
A battery
トラクタには、走行用バッテリ4の他に、制御装置6及びその他の電装品に電力を供給する電装品用バッテリ41が備えられている。電装品用バッテリ41は、電装品を駆動するために低電圧(12ボルト)の電力を供給する。電装品用バッテリ41は、DC/DCコンバータ42を介して走行用バッテリ4から供給される電力にて充電される。DC/DCコンバータ42は、制御装置6によって駆動制御される。
In addition to the driving
制御装置6は、セル電圧検出器51による少なくとも1つのセル電圧の検出が不能となった場合、走行用バッテリ4の給電状態に基づいて、電動モータ1の出力を停止させるか、または電動モータ1の出力を前設定された制限出力値に制限させる機能を有する。この機能を実現するため、制御装置6は、走行用バッテリ4の出力(放電)を充電状態に応じて管理するために、バッテリ管理部60、インバータ電圧検出部61、DC/DCコンバータ電圧検出部62、モータ駆動管理部63を備えている。
When the
インバータ電圧検出部61は、インバータ14のインバータ総電圧を検出する。DC/DCコンバータ電圧検出部62は、DC/DCコンバータ42のコンバータ入力電圧を検出する。図4では、インバータ電圧検出部61及びDC/DCコンバータ電圧検出部62は制御装置6の内部に備えられているが、制御装置6の外部に備えられてもよい。バッテリ管理部60は、セル電圧、インバータ総電圧、コンバータ入力電圧、アクセル装置33からの信号、キーコントローラ34からの信号、等に基づいて、走行用バッテリ4の充放電を管理する。モータ駆動管理部63は、アクセル装置33からの信号に基づいて、電動モータ1を駆動するための駆動信号を生成し、インバータ14に与える。
The inverter
制御装置6は、充電部43のソケットに外部電源44からの電力ケーブルのプラグが差し込まれた状態で、充電指令が入力されると、充電プログラムが実行され、走行用バッテリ4が充電される。
When a charging command is input to the
制御装置6は、前もって設定された制御ルールで、電動モータ1の出力停止または電動モータ1の出力制限を決定するが、その決定は、報知ユニット35を通じて、運転者に報知される。
The
セル電圧検出器51による、少なくとも1つのバッテリセル40のセル電圧の検出が不能となった場合、制御装置6は、電動モータ1の出力を前設定された制限出力値に制限させる。セル電圧の検出が不能であっても、バッテリセル40の状態が異常であるとは限らないが、安全策として、まず、電動モータ1の出力を制限して、不測のバッテリセル40の異常、つまり走行用バッテリ4の異常に対する救済措置を講じる。さらに、セル電圧検出器51によるセル電圧の検出以外の二次的な方法で、走行用バッテリ4が異常であるかどうかを判定し、その判定結果に基づいて、必要な場合、二次的な救済措置として、電動モータ1の出力停止を行う。
When the
この実施形態における、この二次的な救済措置、つまり、電動モータ1の出力停止を決定するための判定ルールの例は、以下の通りである。
(1)インバータ総電圧が前設定されたインバータ総電圧許容範囲から外れた場合、制御装置6は、電動モータ1の出力を停止させる。
(2)DC/DCコンバータ42の入力電圧が前設定されたコンバータ入力電圧許容範囲から外れた場合、制御装置6は、電動モータ1の出力を停止させる。
An example of a determination rule for determining this secondary relief measure, that is, stopping the output of the
(1) When the total inverter voltage deviates from the preset total inverter voltage tolerance range, the
(2) When the input voltage of the DC/
セル電圧検出器51による、少なくとも1つのバッテリセル40のセル電圧の検出が不能となったとしても、必ずしも、全てのバッテリセル40のセル電圧の検出が不能となるわけではないので、制御装置6は、セル電圧の検出が可能となっているバッテリセル40のセル電圧から、電動モータ1の出力制限または電動モータ1の出力停止を決定してもよい。つまり、制御装置6は、セル電圧が前設定されたセル電圧許容範囲から外れた場合、電動モータ1の出力を停止させるか、または電動モータ1の出力を前設定された制限出力値に制限させる。
Even if the
次に、上述のように構成された制御装置6による走行用バッテリ4の管理処理(電動モータ1の出力管理)の一例を、図5のフローチャートを参照しながら説明する。
Next, an example of management processing of the driving battery 4 (output management of the electric motor 1) by the
このバッテリ管理処理が起動すると、制御装置6は、セル電圧の検出が不能であるバッテリセル40が1つでも有るかどうかチェックする(#01)。このセル電圧検出不能チェックは、セル電圧検出器51の検出結果に基づいて行うことができる。セル電圧検出不能チェックでセル電圧検出不能なバッテリセル40が検知されなければ(#01No分岐)、さらに、検出されたセル電圧が、予め設定されているセル電圧許容範囲(過充電状態または過放電状態)から外れているバッテリセル40があるかどうかチェックされる(#02)。このセル電圧許容範囲外チェックにおいて、全てのセル電圧が、セル電圧許容範囲に入っている場合、(#02No分岐)、走行用バッテリ4のバッテリ状態が正常であるとみなされ(#03)、電動モータ1に対するモータ出力制御が正常に行われる(#04)。
When this battery management process is started, the
ステップ#01のセル電圧検出不能チェックにおいて、セル電圧検出不能なバッテリセル40が少なくとも1つでも検知されると(#01Yes分岐)、制御装置6は、セル電圧が検出不能なバッテリセル40が検知されたことを、報知ユニット35を通じて報知する(#10)。さらに、制御装置6は、インバータ電圧検出部61の機能を用いて、インバータ総電圧が予め設定されているインバータ総電圧許容範囲から外れているかどうかチェックする(#11)。このインバータ総電圧チェックで、インバータ総電圧がインバータ総電圧許容範囲内に収まっている場合には(#11No分岐)、セル電圧の検出が不能ではあるが、走行用バッテリ4は、少なくともしばらくの間は、使用可能であるとみなされる(#13)。但し、今後、走行用バッテリ4の状態悪化が考えられるので、制御装置6は、電動モータ1に対するモータ出力が、予め設定されている出力制限値を超えないように、制限される(#14)。同時に、制御装置6は、電動モータ1に対するモータ出力制御が行われることを、報知ユニット35を通じて報知する(#15)。この報知により、運転者は、トラクタを、不測の停車なしに、保守点検に適した場所、納屋や修理センタに移動させることができる。
In the cell voltage undetectable check in
ステップ#02のセル電圧許容範囲外チェックにおいて、セル電圧許容範囲から外れているセル電圧が1つでもあれば(#02Yes分岐)、走行用バッテリ4が異常であるとみなされる(#20)。つまり、セル電圧検出不能なバッテリセル40が少なくとも1つでも検知され、かつ、セル電圧許容範囲から外れているセル電圧が1つでもあれば、走行用バッテリ4が異常であるとみなされ、電動モータ1に対するモータ出力制御が停止される(#21)。さらに、制御装置6は、走行用バッテリ4が異常とみなされることから、電動モータ1に対するモータ出力制御が停止されることを、報知ユニット35を通じて報知する(#22)。
In the cell voltage out of permissible range check in
同様に、ステップ#11のインバータ総電圧チェックで、インバータ総電圧がインバータ総電圧許容範囲から外れている場合に(#11Yes分岐)、走行用バッテリ4による給電は不十分であり、走行用バッテリ4が異常であるとみなされ(#20)、電動モータ1に対するモータ出力制御が停止される(#21)。制御装置6は、走行用バッテリ4が異常とみなすことから、電動モータ1に対するモータ出力制御が停止されることを、報知ユニット35を通じて報知する(#22)。
Similarly, in the inverter total voltage check in
次に、図5のフローチャートとは異なる、走行用バッテリ4の管理処理(電動モータ1の出力管理処理)の他の一例を、図6のフローチャートを参照しながら説明する。 Next, another example of the management process for the driving battery 4 (the output management process for the electric motor 1), which is different from the flowchart in FIG. 5, will be described with reference to the flowchart in FIG.
図6による管理処理では、図5による管理処理とは異なり、図5のステップ#11のインバータ総電圧が予め設定されているインバータ総電圧許容範囲から外れているかどうかのチェックに代えて、ステップ#12として、制御装置6は、DC/DCコンバータ電圧検出部62の機能を用いて、コンバータ入力電圧が予め設定されているコンバータ入力電圧許容範囲から外れているかどうかをチェックすることである。そして、このコンバータ入力電圧チェックで、コンバータ入力電圧がコンバータ入力電圧許容範囲に収まっている場合には(#12No分岐)、セル電圧の検出が不能ではあるが、走行用バッテリ4は、少なくともしばらくの間は、使用可能であるとみなされる(#13)。ステップ#12のコンバータ入力電圧チェックで、コンバータ入力電圧がコンバータ入力電圧許容範囲から外れている場合には(#12Yes分岐)、走行用バッテリ4による給電は不十分であり、走行用バッテリ4が異常であるとみなされる(#20)。これ以外では、図6のフローチャートは、図5のフローチャートと同じである。つまり、図6による管理処理では、図5による管理処理におけるインバータ総電圧のチェックに代えて、コンバータ入力電圧のチェックが採用されている。
In the management process shown in FIG. 6, unlike the management process shown in FIG. 5, instead of checking whether the total inverter voltage in
さらに別な走行用バッテリ4の管理処理として、図5のフローチャートと図6のフローチャートを組み合わせた管理処理、つまり、図5のステップ#11のインバータ総電圧のチェックと、図6のステップ#12のコンバータ入力電圧のチェックの両方を取り入れた管理処理も可能である。そのような管理処理では、インバータ総電圧が許容範囲外でなく、かつコンバータ入力電圧が許容範囲外でない場合に、走行用バッテリ4は、少なくともしばらくの間は、使用可能であるとみなされる。インバータ総電圧とコンバータ入力電圧とのいずれか1つでも許容範囲外であれば、走行用バッテリ4が異常であるとみなされる。
As a further management process for the driving
上述した走行用バッテリ4の管理処理のフローチャートでは、セル電圧の検出が不能なバッテリセル40が1つでもあり、かつセル電圧の検出が可能な残りのバッテリセル40において1つでもそのセル電圧がセル電圧許容範囲から外れている場合、つまりステップ#02でYes分岐された場合、モータ出力制御が停止されていた。これに代えて、セル電圧許容範囲を第1許容範囲と第2許容範囲とで構成し、セル電圧が第2許容範囲から外れる場合、モータ出力制御を停止し、セル電圧が第2許容範囲内であるが第1許容範囲から外れる場合、モータ出力を制限する構成を採用してもよい。さらには、ステップ#02でYes分岐された場合、ステップ#11(図5)またはステップ#12(図6)にジャンプする構成を採用してもよい。
In the above-described flowchart of the management process for the driving
ステップ#01のセル電圧検出不能チェックにおいて、セル電圧の検出が不能であるバッテリセル40が1つでも検知されると、セル電圧検出不能と判定されたが、2つ以上の少数のバッテリセル40のセル電圧の検出が不能であった場合にセル電圧検出不能と判定してもよい。
In the cell voltage undetectable check in
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、走行用バッテリ4が、運転部3の前方に配置されていたが、これに代えて、運転部3の下方や運転部3の後方に配置されてもよいし、複数に分割して、それぞれ別の場所に配置されてもよい。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the driving
(2)セル電圧許容範囲、インバータ総電圧許容範囲、コンバータ入力電圧許容範囲などの判定基準は、トラクタに草刈装置19や耕耘装置などの作業装置が装着されている装着状態と、装着されていない非装着状態とで変更されてもよいし、装着された作業装置の種類によっても変更されてもよい。
(2) Judgment criteria for cell voltage permissible range, inverter total voltage permissible range, converter input voltage permissible range, etc. are based on whether the tractor is equipped with working equipment such as the
なお、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 Note that the configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments, the same applies hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction, and The embodiments disclosed in this specification are illustrative, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the purpose of the present invention.
本発明は、トラクタに限らず、田植機、コンバイン、建設機械等、種々の電動作業車に適用できる。 The present invention is applicable not only to tractors but also to various electric working vehicles such as rice transplanters, combines, and construction machinery.
1 :電動モータ
14 :インバータ
35 :報知ユニット
4 :走行用バッテリ
40 :バッテリセル
41 :電装品用バッテリ
42 :DC/DCコンバータ
43 :充電部
44 :外部電源
5 :バッテリ電圧検知部
51 :セル電圧検出器
6 :制御装置
60 :バッテリ管理部
61 :インバータ電圧検出部
62 :DC/DCコンバータ電圧検出部
63 :モータ駆動管理部
1: Electric motor 14: Inverter 35: Notification unit 4: Running battery 40: Battery cell 41: Electrical component battery 42: DC/DC converter 43: Charging section 44: External power source 5: Battery voltage detection section 51: Cell voltage Detector 6: Control device 60: Battery management section 61: Inverter voltage detection section 62: DC/DC converter voltage detection section 63: Motor drive management section
Claims (5)
複数のバッテリセルからなる走行用バッテリと、
前記走行用バッテリからの電力を用いて前記電動モータに駆動用電力を供給するインバータと、
前記バッテリセルのセル電圧を検出するセル電圧検出器と、
前記セル電圧検出器による少なくとも1つの前記セル電圧の検出が不能となった場合、前記走行用バッテリの給電状態に基づいて、前記電動モータの出力を停止させるか、または前記電動モータの出力を前設定された制限出力値に制限させる制御装置と、
を備えた電動作業車。 An electric motor that is driven to drive the vehicle;
A driving battery consisting of multiple battery cells,
an inverter that supplies driving power to the electric motor using power from the running battery;
a cell voltage detector that detects the cell voltage of the battery cell;
When the cell voltage detector is unable to detect at least one of the cell voltages, the output of the electric motor is stopped or the output of the electric motor is accelerated based on the power supply state of the driving battery. a control device that limits the output to a set limit output value;
An electric work vehicle equipped with
前記制御装置は、前記インバータの前記インバータ総電圧が前設定されたインバータ総電圧許容範囲から外れた場合、前記電動モータの出力を停止させる請求項1に記載の電動作業車。 An inverter voltage detection section that detects a total inverter voltage of the inverter is provided,
The electric working vehicle according to claim 1, wherein the control device stops the output of the electric motor when the total inverter voltage of the inverter deviates from a preset total inverter voltage tolerance range.
前記制御装置は、前記DC/DCコンバータの入力電圧が前設定されたコンバータ入力電圧許容範囲から外れた場合、前記電動モータの出力を停止させる請求項1に記載の電動作業車。 A DC/DC converter is provided that receives power from the running battery,
The electric working vehicle according to claim 1, wherein the control device stops the output of the electric motor when the input voltage of the DC/DC converter deviates from a preset converter input voltage tolerance range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022098984A JP2024000279A (en) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | electric work vehicle |
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Publications (1)
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JP2022098984A Pending JP2024000279A (en) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | electric work vehicle |
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2022
- 2022-06-20 JP JP2022098984A patent/JP2024000279A/en active Pending
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