JP5283515B2 - キャパシタ劣化判断方法及び作業機械 - Google Patents
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Description
キャパシタと、
電動機と、
前記キャパシタから前記電動機に電力を供給する放電状態と、前記電動機で発電された電力により前記キャパシタを充電する充電状態とを切り替える制御を行うコンバータと
を有する作業機械の前記キャパシタの劣化判断方法であって、
前記キャパシタの内部抵抗及び静電容量を測定する工程と、
前記キャパシタの内部抵抗に依存し、該内部抵抗の増加に関して単調に変化する内部抵抗劣化指数、及び前記キャパシタの静電容量に依存し、該静電容量の低下に関して単調に
変化する静電容量劣化指数を、測定された前記内部抵抗及び前記静電容量から算出する工程と、
前記内部抵抗劣化指数を一方の軸とし、前記静電容量劣化指数を他方の軸とする直交座標系を定義し、該座標系内に、前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に0となる開始点、及び前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に許容限界値となる許容限界点を対角の2つの頂点とする長方形を定義し、該長方形の開始点に連続する一対の辺のうち一方の辺上の、両端を除く点と、他方の辺上の、両端を除く点とを、前記長方形内を通って結ぶ第1の境界線が定義されており、算出された前記内部抵抗劣化指数及び静電容量劣化指数で示される現在の状態を示す点が、前記開始点から見て、前記第1の境界線を越えているか否かを判定する工程と、
前記現在の状態を示す点が、前記第1の境界線を越えているとき、前記キャパシタが第1の劣化状態にあると認定する工程と
を有する作業機械のキャパシタ劣化判断方法が提供される。
キャパシタと、
電動機と、
前記キャパシタから前記電動機に電力を供給する放電状態と、前記電動機で発電された電力により前記キャパシタを充電する充電状態とを切り替える制御を行うコンバータと、
前記キャパシタの充電電流及び放電電流を測定する電流計と、
前記キャパシタの電圧を測定する電圧計と、
制御装置と、
表示装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記キャパシタの電圧値及び前記キャパシタの充電電流または放電電流の電流値に基づいて、前記キャパシタの内部抵抗及び静電容量を算出し、
前記キャパシタの内部抵抗に依存し、該内部抵抗の増加に関して単調に変化する内部抵抗劣化指数、及び静電容量の低下量に依存し、該静電容量の低下に関して単調に変化する静電容量劣化指数を、算出された前記内部抵抗及び前記静電容量に基づいて計算し、
前記内部抵抗劣化指数を一方の軸とし、前記静電容量劣化指数を他方の軸とする直交座標系を定義し、該座標系内に、前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に0となる開始点、及び前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に許容限界値となる許容限界点を対角の2つの頂点とする長方形を定義し、該長方形の開始点に連続する一対の辺のうち一方の辺上の、両端を除く点と、他方の辺上の、両端を除く点とを、前記長方形内を通って結ぶ第1の境界線が定義されており、算出された前記内部抵抗劣化指数及び静電容量劣化指数で示される現在の状態を示す点が、前記開始点から見て、前記第1の境界線を越えているか否かを判定し、
前記現在の状態を示す点が、前記第1の境界線を越えているとき、前記キャパシタが第1の劣化状態にあることを、前記表示装置に表示する作業機械が提供される。
1A、1B 油圧モータ
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
11 エンジン
12 電動発電機
13 減速機
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
16 高圧油圧ライン
17 コントロールバルブ
18 インバータ
19 キャパシタ(バッテリ、変動電圧蓄積部)
21 旋回用電動機
22 レゾルバ
23 メカニカルブレーキ
24 減速機
25 パイロットライン
26 操作装置
27、28 油圧ライン
29 圧力センサ
30 制御装置
35 表示装置
90 蓄電回路
100 コンバータ
102A 昇圧用IGBT
102B 降圧用IGBT
102a、102b ダイオード
103A、103B 電源接続端子
104A、104B 出力端子
105 平滑用コンデンサ
106 バッテリ用電圧計
107 バッテリ用電流計
110 DCバスライン(一定電圧蓄積部)
111 DCバス用電圧計
Claims (8)
- キャパシタと、
電動機と、
前記キャパシタから前記電動機に電力を供給する放電状態と、前記電動機で発電された電力により前記キャパシタを充電する充電状態とを切り替える制御を行うコンバータと
を有する作業機械の前記キャパシタの劣化判断方法であって、
前記キャパシタの内部抵抗及び静電容量を測定する工程と、
前記キャパシタの内部抵抗に依存し、該内部抵抗の増加に関して単調に変化する内部抵抗劣化指数、及び前記キャパシタの静電容量に依存し、該静電容量の低下に関して単調に変化する静電容量劣化指数を、測定された前記内部抵抗及び前記静電容量から算出する工程と、
前記内部抵抗劣化指数を一方の軸とし、前記静電容量劣化指数を他方の軸とする直交座標系を定義し、該座標系内に、前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に0となる開始点、及び前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に許容限界値となる許容限界点を対角の2つの頂点とする長方形を定義し、該長方形の開始点に連続する一対の辺のうち一方の辺上の、両端を除く点と、他方の辺上の、両端を除く点とを、前記長方形内を通って結ぶ第1の境界線が定義されており、算出された前記内部抵抗劣化指数及び静電容量劣化指数で示される現在の状態を示す点が、前記開始点から見て、前記第1の境界線を越えているか否かを判定する工程と、
前記現在の状態を示す点が、前記第1の境界線を越えているとき、前記キャパシタが第1の劣化状態にあると認定する工程と
を有する作業機械のキャパシタ劣化判断方法。 - 前記内部抵抗劣化指数が、前記キャパシタの内部抵抗の値自体であり、前記静電容量劣化指数が、前記静電容量の値自体である請求項1に記載の作業機械のキャパシタ劣化判断方法。
- 前記内部抵抗劣化指数SOHR、及び前記静電容量劣化指数SOHCは、前記キャパシタの内部抵抗の初期値をR0、現時点の測定値をR、静電容量の初期値をC0、現時点の
測定値をCとしたとき、
(nRは1より大きな実数、nCは0より大きく、1より小さな実数)
と定義され、
前記第1の境界線は、前記開始点を中心とする楕円または円の一部分である請求項1に記載の作業機械のキャパシタ劣化判断方法。 - さらに、
前記長方形の前記開始点及び許容限界点以外の2つの頂点を通り、前記開始点から見て前記第1の境界線よりも外側であって、前記長方形の内部を通過する第2の境界線が定義されており、算出された前記内部抵抗劣化指数及び静電容量劣化指数で示される現在の状態を示す点が、前記開始点から見て、前記第2の境界線を越えているか否かを判定する工程と、
前記現在の状態を示す点が、前記第2の境界線を越えているとき、前記キャパシタが第2の劣化状態にあると認定する工程と
を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の作業機械のキャパシタ劣化判断方法。 - キャパシタと、
電動機と、
前記キャパシタから前記電動機に電力を供給する放電状態と、前記電動機で発電された電力により前記キャパシタを充電する充電状態とを切り替える制御を行うコンバータと、
前記キャパシタの充電電流及び放電電流を測定する電流計と、
前記キャパシタの電圧を測定する電圧計と、
制御装置と、
表示装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記キャパシタの電圧値及び前記キャパシタの充電電流または放電電流の電流値に基づいて、前記キャパシタの内部抵抗及び静電容量を算出し、
前記キャパシタの内部抵抗に依存し、該内部抵抗の増加に関して単調に変化する内部抵抗劣化指数、及び静電容量の低下量に依存し、該静電容量の低下に関して単調に変化する静電容量劣化指数を、算出された前記内部抵抗及び前記静電容量に基づいて計算し、
前記内部抵抗劣化指数を一方の軸とし、前記静電容量劣化指数を他方の軸とする直交座標系を定義し、該座標系内に、前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に0となる開始点、及び前記内部抵抗の増加量及び前記静電容量の低下量が共に許容限界値となる許容限界点を対角の2つの頂点とする長方形を定義し、該長方形の開始点に連続する一対の辺のうち一方の辺上の、両端を除く点と、他方の辺上の、両端を除く点とを、前記長方形内を通って結ぶ第1の境界線が定義されており、算出された前記内部抵抗劣化指数及び静電容量劣化指数で示される現在の状態を示す点が、前記開始点から見て、前記第1の境界線を越えているか否かを判定し、
前記現在の状態を示す点が、前記第1の境界線を越えているとき、前記キャパシタが第1の劣化状態にあることを、前記表示装置に表示する作業機械。 - 前記内部抵抗劣化指数が、算出された内部抵抗の値自体であり、前記静電容量劣化指数が、算出された静電容量の値自体である請求項5に記載の作業機械。
- さらに、
前記キャパシタの内部抵抗の増加率の許容限度を記憶する内部抵抗許容限度記憶部と、
前記キャパシタの静電容量の低下率の許容限度を記憶する静電容量許容限度記憶部と
を有し、
前記許容限界点は、前記内部抵抗許容限度記憶部及び前記静電容量許容限度記憶部に記憶されている許容限度に基づいて決定され、
前記内部抵抗劣化指数SOHR、及び前記静電容量劣化指数SOHCは、前記キャパシタの内部抵抗の初期値をR0、現時点の測定値をR、静電容量の初期値をC0、現時点の測定値をC、前記内部抵抗許容限度記憶部に記憶されている許容限度をnR、前記静電容量許容限度記憶部に記憶されている許容限度をnCとしたとき、
と定義され、
前記第1の境界線は、前記開始点を中心とする楕円または円の一部分である請求項5に記載の作業機械。 - さらに、
前記制御装置は、
前記長方形の前記開始点及び許容限界点以外の2つの頂点を通り、前記開始点から見て前記第1の境界線よりも外側であって、前記長方形の内部を通過する第2の境界線が定義されており、算出された前記内部抵抗劣化指数及び静電容量劣化指数で示される現在の状態を示す点が、前記開始点から見て、前記第2の境界線を越えているか否かを判定し、
前記現在の状態を示す点が、前記第2の境界線を越えているとき、前記キャパシタが第2の劣化状態にあることを、前記表示装置に表示する請求項5乃至7のいずれか1項に記載の作業機械。
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JP2009003278A JP5283515B2 (ja) | 2009-01-09 | 2009-01-09 | キャパシタ劣化判断方法及び作業機械 |
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- 2009-01-09 JP JP2009003278A patent/JP5283515B2/ja not_active Expired - Fee Related
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