JP5829945B2 - Battery equipment for construction machinery - Google Patents

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本発明は、電力を蓄電するバッテリを備える建設機械のバッテリ装置に関するものである。   The present invention relates to a battery device for a construction machine including a battery for storing electric power.

建設機械には、電力の蓄電及び供給を目的としてバッテリを搭載したものがある。また近年では、エンジンの駆動力により発電機を作動させてバッテリを充電して、充電された電力を用いてエンジンやアクチュエータ等の動力をアシストするハイブリッド方式の建設機械も知られている。   Some construction machines are equipped with a battery for the purpose of storing and supplying electric power. In recent years, a hybrid construction machine is also known in which a generator is operated by a driving force of an engine to charge a battery, and the charged electric power is used to assist the power of an engine, an actuator, and the like.

建設機械において、バッテリは、塵埃の影響を防ぐためバッテリ室に収容され、充放電によってバッテリから発生する熱は冷却ファン等により冷却されるように構成されている(特許文献1参照)。   In construction machines, a battery is housed in a battery chamber to prevent the influence of dust, and heat generated from the battery by charging and discharging is cooled by a cooling fan or the like (see Patent Document 1).

特開2011−149157号公報JP 2011-149157 A

従来技術には、バッテリが収容されるバッテリ室(ケース)は、吸気口と排気口とが設けられ、冷却ファンによってバッテリが冷却される建設機械が開示されている。   The prior art discloses a construction machine in which a battery chamber (case) in which a battery is accommodated is provided with an intake port and an exhaust port, and the battery is cooled by a cooling fan.

このような構造では、収容されるバッテリのサイズや数が増加すると、ケースに収容されているバッテリに対する冷却風にばらつきが発生して、バッテリの冷却が適切に行われ難くなるという虞がある。バッテリの冷却が適切に行われないと、バッテリの寿命や充放電性能が低下する可能性がある。   In such a structure, when the size and number of batteries to be accommodated increase, the cooling air for the batteries accommodated in the case may vary, and it may be difficult to properly cool the batteries. If the battery is not properly cooled, the battery life and charge / discharge performance may be reduced.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリを適切に冷却して、バッテリの性能を維持できる建設機械のバッテリ装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the battery apparatus of the construction machine which can cool a battery appropriately and can maintain the performance of a battery.

本発明は、駆動力源により駆動される建設機械に搭載され、駆動力源によって発電された電力を蓄電する建設機械のバッテリ装置であって、外部から導入される空気が通過する吸気口と、吸気口から導入された空気を外部へと排出する複数の排気口と、を有するケースと、前記ケースに収装され、吸気口から排気口へと空気が通過する隙間が複数形成されたバッテリと、排気口に設けられ、吸気口から導入された空気を排気口からケースの外部へと排出するファンと、ファンの動作を制御する制御装置と、バッテリの温度を検出する温度検出部と、を備え、制御装置は、上限温度を記憶しており、温度検出部によって検出されたバッテリの温度が、上限温度以上である場合に、ファンの動作を開始し、温度検出部によって検出されたバッテリの温度が上限温度以上となってファンの動作を開始してから所定時間が経過後に、温度検出部によって検出されたバッテリの温度が上限温度以上である場合は、操縦者が搭乗する運転室に警報を通知すると共に、バッテリへの蓄電を中止することを特徴とする。 The present invention is a battery device of a construction machine that is mounted on a construction machine driven by a driving force source and stores the electric power generated by the driving force source, and an intake port through which air introduced from the outside passes, A case having a plurality of exhaust ports for discharging air introduced from the intake port to the outside, and a battery which is accommodated in the case and has a plurality of gaps through which air passes from the intake port to the exhaust port. A fan that is provided at the exhaust port and discharges air introduced from the intake port to the outside of the case, a control device that controls the operation of the fan, and a temperature detection unit that detects the temperature of the battery. battery comprising, the controller may store the maximum temperature, the temperature of the battery detected by the temperature detection section, if the upper limit temperature or higher, and starts the operation of the fan, which is detected by the temperature detecting unit If the temperature of the battery detected by the temperature detector is higher than the upper limit temperature after a predetermined time has elapsed since the start of fan operation when the temperature is higher than the upper limit temperature, an alarm is given to the driver's cab where the driver is boarding And the storage of power to the battery is stopped .

本発明では、バッテリを収容するケースに吸気口と複数の排気口とが形成され、バッテリに複数の隙間が形成されているので、吸気口から導入される空気が、バッテリの隙間を通過して複数の排気口へと排出される。このような構成によって、バッテリの周囲及び隙間に空気を十分に通過させることができるので、バッテリを適切に冷却することが可能となる。   In the present invention, the case that accommodates the battery has an air inlet and a plurality of air outlets, and the battery has a plurality of gaps. Therefore, air introduced from the air inlet passes through the gaps of the battery. It is discharged to multiple exhaust ports. With such a configuration, air can sufficiently pass through and around the battery, so that the battery can be appropriately cooled.

本発明の実施形態の建設機械の説明図である。It is explanatory drawing of the construction machine of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のバッテリ装置のケースの斜視図である。It is a perspective view of the case of the battery apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のバッテリ装置のケースにバッテリが収装されている状態の斜視図である。It is a perspective view of the state where the battery is accommodated in the case of the battery device of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の制御装置の動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the control apparatus of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態の建設機械10の説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram of a construction machine 10 according to an embodiment of the present invention.

建設機械10は、車体12に回動自在に取付けられるブーム13と、ブーム13の先端部に設けられ、ブーム13に対して回動自在に取付けられるアーム14と、アーム14の先端部に設けられ、アーム14に対して回動自在に取付けられるバケット15と、車体12を前後進させるクローラ16と、を備える。   The construction machine 10 is provided at a boom 13 that is rotatably attached to the vehicle body 12, an arm 14 that is rotatably attached to the boom 13, and a tip of the arm 14. And a bucket 15 that is rotatably attached to the arm 14 and a crawler 16 that moves the vehicle body 12 forward and backward.

ブーム13、アーム14及びバケット15は、それぞれ、アクチュエータ21、22及び23により駆動される。アクチュエータ21は、ブーム13を上下動作する。アクチュエータ22は、アーム14を前後動作する。アクチュエータ23は、バケット15を回転動作する。これらアクチュエータ21、22及び23は、例えば油圧により動作する油圧シリンダによって構成される。制御装置50は、例えば油圧制御回路を備え、アクチュエータ21、22及び23に供給する油圧をそれぞれ制御することによってアクチュエータ21、22及び23の動作を制御する。   The boom 13, the arm 14 and the bucket 15 are driven by actuators 21, 22 and 23, respectively. The actuator 21 moves the boom 13 up and down. The actuator 22 moves the arm 14 back and forth. The actuator 23 rotates the bucket 15. These actuators 21, 22 and 23 are constituted by, for example, hydraulic cylinders that operate by hydraulic pressure. The control device 50 includes, for example, a hydraulic control circuit, and controls the operations of the actuators 21, 22 and 23 by controlling the hydraulic pressure supplied to the actuators 21, 22 and 23, respectively.

車体12には、オペレータ(操縦者)が搭乗する運転室11が備えられる。運転室11には、オペレータが建設機械10に動作を指示するマニピュレータ40、制御装置50、空調装置60が備えられる。   The vehicle body 12 is provided with a cab 11 in which an operator (operator) rides. The cab 11 is provided with a manipulator 40, a control device 50, and an air conditioner 60 that an operator instructs the construction machine 10 to operate.

車体12には、バッテリ装置20が搭載されている。バッテリ装置20には、図2及び図3で後述するようにバッテリ120と冷却ファン220とが収容されている。   A battery device 20 is mounted on the vehicle body 12. As will be described later with reference to FIGS. 2 and 3, the battery device 20 accommodates a battery 120 and a cooling fan 220.

車体12には、建設機械10の駆動力源としてのエンジン70が備えられている。エンジン70の動作は、制御装置50によって制御される。エンジン70の動力は、発電機80を発電することにより回生され、発電された電力によってバッテリ装置20が充電される。バッテリ装置20に充電された電力は、モータ等の駆動装置によってエンジン70や油圧回路等の動力をアシストすることができる。   The vehicle body 12 is provided with an engine 70 as a driving force source for the construction machine 10. The operation of the engine 70 is controlled by the control device 50. The power of the engine 70 is regenerated by generating power from the generator 80, and the battery device 20 is charged by the generated power. The electric power charged in the battery device 20 can assist the power of the engine 70 and the hydraulic circuit by a driving device such as a motor.

次に、本実施形態のバッテリ装置20の構成を説明する。   Next, the configuration of the battery device 20 of the present embodiment will be described.

図2及び図3は、本実施形態のバッテリ装置20の構造を示す説明図である。図2はバッテリ装置20のケース110の斜視図であり、図3はケース110にバッテリ120が収容されている状態を示す斜視図である。なお、図2及び図3では、ケース110の上面は省略している。   2 and 3 are explanatory views showing the structure of the battery device 20 of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the case 110 of the battery device 20, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a state where the battery 120 is accommodated in the case 110. 2 and 3, the upper surface of the case 110 is omitted.

バッテリ装置20は、粉塵や風雨の影響を防ぐために、図2に示すような箱型のケース110の内部に、図3で示すようにバッテリ120が収容されて構成される。   The battery device 20 is configured by accommodating a battery 120 as shown in FIG. 3 in a box-shaped case 110 as shown in FIG. 2 in order to prevent the influence of dust and wind and rain.

バッテリ装置20は、ケース110と、ケース110に収容されるバッテリ120と、バッテリ120に空気を流通させる冷却ファン220と、を備える。   The battery device 20 includes a case 110, a battery 120 accommodated in the case 110, and a cooling fan 220 that circulates air through the battery 120.

ケース110には、一つの吸気口111と、二つの排気口112a、112bとが形成される。吸気口111は、ケース110110の周囲を構成する壁部のうちの一方の壁部110aの長手方向の中心でやや下側にオフセットして形成される。排気口112a及び排気口112bは、壁部110aに向かい合う位置の壁部110bに、壁部110bの中心から互いに距離を隔てて形成されている。   The case 110 is formed with one intake port 111 and two exhaust ports 112a and 112b. The air inlet 111 is formed by being slightly offset to the lower side at the center in the longitudinal direction of one wall 110a of the walls constituting the periphery of the case 110110. The exhaust port 112a and the exhaust port 112b are formed in the wall part 110b facing the wall part 110a at a distance from the center of the wall part 110b.

吸気口111は、吸気ダクト210が接続される。吸気ダクト210は、図1に示すように運転室11に連結しており、後述するように運転室11の内部の空気をバッテリ装置20内に導く。また、吸気口111には、フィルタ151が備えられている。フィルタ151は、吸気ダクト210を介して吸気口111からケース110の内部に流入する空気に含まれる粉塵等を除去する。   An intake duct 210 is connected to the intake port 111. The intake duct 210 is connected to the cab 11 as shown in FIG. 1, and guides the air inside the cab 11 into the battery device 20 as will be described later. The intake port 111 is provided with a filter 151. The filter 151 removes dust and the like contained in the air flowing into the case 110 from the air inlet 111 through the air intake duct 210.

排気口112a、112bは、それぞれ冷却ファン220a、220bを備える。冷却ファン220a、220bは、制御装置50によってその動作が制御される。冷却ファン220a、220bが動作したときに、排気口112a、112bからケース110内部の空気を排出する。これにより、運転室11内部からの空気が吸気口111を介して、ケース110内に導入される。   The exhaust ports 112a and 112b include cooling fans 220a and 220b, respectively. The operations of the cooling fans 220a and 220b are controlled by the control device 50. When the cooling fans 220a and 220b are operated, the air inside the case 110 is discharged from the exhaust ports 112a and 112b. Thereby, the air from the inside of the cab 11 is introduced into the case 110 through the intake port 111.

冷却ファン220a、220bと排気口112a、112bとの間には、それぞれフィルタ152a、152bが備えられる。フィルタ152a、152bは、例えば冷却ファン220a、220bが停止しているときに排気口112a、112bから粉塵等がケース110の内部に進入することを防止する。   Filters 152a and 152b are provided between the cooling fans 220a and 220b and the exhaust ports 112a and 112b, respectively. The filters 152a and 152b prevent dust and the like from entering the inside of the case 110 from the exhaust ports 112a and 112b when the cooling fans 220a and 220b are stopped, for example.

図3に示すように、バッテリ装置20には、バッテリ120が収容されている。バッテリ120は、複数のバッテリセル122によって構成される。バッテリセル122は、略平板状の形状を有しており、図3に示すように、複数のバッテリセル122がケース110において吸気口111側の壁部110aから排気口側の壁部110bへと向かう方向に平板の長手方向が配向するように、整列して配置される。   As shown in FIG. 3, a battery 120 is accommodated in the battery device 20. The battery 120 includes a plurality of battery cells 122. The battery cell 122 has a substantially flat plate shape, and as shown in FIG. 3, the plurality of battery cells 122 are arranged in the case 110 from the wall portion 110 a on the intake port 111 side to the wall portion 110 b on the exhaust port side. It arranges so that the longitudinal direction of a flat plate may orientate in the direction to go.

バッテリ120において、バッテリセル122は、壁部110a及び壁部110bから一定の距離を隔てて収容される。また、個々のバッテリセル122は、隣り合うバッテリセル122とは一定の隙間を置いて配置され、この隙間が、バッテリ120に空気が流通するスリット121を形成する。このようにバッテリ120にスリット121が形成されていることにより、吸気口111から流入した空気が、バッテリ120に形成されたスリット121を通過した後、排気口112a及び112bに設けられた冷却ファン220a及び22bによってケース110の外部に排出される。   In the battery 120, the battery cell 122 is accommodated at a certain distance from the wall 110a and the wall 110b. Each battery cell 122 is arranged with a certain gap from the adjacent battery cell 122, and this gap forms a slit 121 through which air flows to the battery 120. Since the slit 121 is formed in the battery 120 as described above, the air flowing in from the air inlet 111 passes through the slit 121 formed in the battery 120, and then the cooling fan 220a provided in the exhaust ports 112a and 112b. And 22b are discharged to the outside of the case 110.

特に、ケース110において、吸気口111から導入された空気は、バッテリ120に形成されたスリット121の方向に対して斜め方向の先に存在する排気口112a、112bへと向かう。これにより、吸気口111から導入された空気は、バッテリ120に形成された各スリット121に満遍なく向かうようになるので、バッテリ120に均一に空気が通過する。なお、図3に示すような直線形状のスリット121に限られず、吸気口111から排気口112a、112bへと空気が流通するように、バッテリ120に隙間が形成されていれば、どのような形状であってもよい。   In particular, in the case 110, air introduced from the intake port 111 is directed to the exhaust ports 112 a and 112 b that exist obliquely ahead of the direction of the slit 121 formed in the battery 120. As a result, the air introduced from the intake port 111 is evenly directed to the slits 121 formed in the battery 120, so that the air uniformly passes through the battery 120. It should be noted that the shape is not limited to the straight slit 121 as shown in FIG. 3, and any shape can be used as long as a gap is formed in the battery 120 so that air flows from the intake port 111 to the exhaust ports 112a and 112b. It may be.

なお、バッテリ120には、バッテリセル122それぞれの温度を検出する温度センサ130が備えられている。制御装置50は、それぞれのバッテリセル122に電気的に接続され、それぞれの温度センサ130が検出した温度を取得する。   The battery 120 includes a temperature sensor 130 that detects the temperature of each battery cell 122. The control device 50 is electrically connected to each battery cell 122 and acquires the temperature detected by each temperature sensor 130.

次に、制御装置50によるバッテリ装置20の制御について説明する。   Next, control of the battery device 20 by the control device 50 will be described.

制御装置50は、バッテリ120の温度に基づいて、冷却ファン220の動作を制御する。   The control device 50 controls the operation of the cooling fan 220 based on the temperature of the battery 120.

バッテリ120は、充電放電を行うことにより温度が上昇する。一方で、バッテリ120は、充放電効率や寿命を低下させないため、規定の温度領域以内で運転されることが望ましい。制御装置50は、バッテリ120の温度が温度領域の上端又は下端に近づいた場合は、冷却ファン220を動作させてバッテリ120に運転室11から空気を導入して、バッテリ120の温度が規定の温度領域を超えて上昇又は下降しないように制御する。   The battery 120 rises in temperature by performing charging and discharging. On the other hand, the battery 120 is preferably operated within a specified temperature range in order not to reduce the charge / discharge efficiency and life. When the temperature of the battery 120 approaches the upper end or the lower end of the temperature range, the control device 50 operates the cooling fan 220 to introduce air into the battery 120 from the cab 11 so that the temperature of the battery 120 is the specified temperature. Control so that it does not rise or fall beyond the region.

運転室11には、前述のように空調装置60が備えられている。空調装置60は、オペレータの要求により運転室11の内部の温度が適温(例えば10〜30℃)となるように制御する。制御装置50は、この運転室11の空気をバッテリ装置20に導入することで、バッテリ120の温度が規定の温度領域を超えて上昇又は下降することを防止する。   The cab 11 is provided with the air conditioner 60 as described above. The air conditioner 60 controls the temperature inside the cab 11 to be an appropriate temperature (for example, 10 to 30 ° C.) at the request of the operator. The control device 50 prevents the temperature of the battery 120 from rising or falling beyond a specified temperature range by introducing the air in the cab 11 into the battery device 20.

なお、本実施形態では、バッテリ120の規定の温度領域が0℃〜60℃である例を説明する。   In the present embodiment, an example in which the specified temperature range of the battery 120 is 0 ° C. to 60 ° C. will be described.

図4は、制御装置50が実行する制御を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing the control executed by the control device 50.

制御装置50は、この図5に示すフローチャートを周期的に実行している。   The control device 50 periodically executes the flowchart shown in FIG.

まず、制御装置50は、バッテリ120の温度を取得する(ステップS10)。制御装置50は、バッテリ120のバッテリセル122のそれぞれから、温度センサ130が検出した温度を取得する。   First, the control device 50 acquires the temperature of the battery 120 (step S10). The control device 50 acquires the temperature detected by the temperature sensor 130 from each of the battery cells 122 of the battery 120.

なお、このステップS10で取得する温度は、それぞれのバッテリセル122の温度センサ130が検出した温度の平均値であってもよいし、バッテリ120のそれぞれのバッテリセル122の温度センサ130が検出した温度のうち、最も高い温度や最も低い温度を取得してもよい。また、ケース110の内部に別の温度センサを備えて、この別の温度センサから検出した温度を用いてもよい。   Note that the temperature acquired in step S10 may be an average value of the temperatures detected by the temperature sensors 130 of the respective battery cells 122, or the temperature detected by the temperature sensors 130 of the respective battery cells 122 of the batteries 120. Among them, the highest temperature or the lowest temperature may be acquired. Further, another temperature sensor may be provided inside the case 110, and the temperature detected from the other temperature sensor may be used.

次に、制御装置50は、ステップS10で取得した温度が上限温度以上であるか否かを判定する(ステップS20)。   Next, the control device 50 determines whether or not the temperature acquired in step S10 is equal to or higher than the upper limit temperature (step S20).

なお、ステップS20における上限温度は、前述のバッテリ120の温度領域の上側の値である60℃に余裕分を持たせた値(例えば50℃)が予め設定されている。制御装置50は、この値を予め記憶している。   The upper limit temperature in step S20 is set in advance to a value (for example, 50 ° C.) in which 60 ° C., which is the upper value of the temperature range of the battery 120 described above, has a margin. The control device 50 stores this value in advance.

ステップS20において、取得した温度が上限温度以上であると判定した場合は、制御装置50は、冷却ファン220を動作させる信号を出力して、冷却ファン220を動作させる(ステップS30)。   If it is determined in step S20 that the acquired temperature is equal to or higher than the upper limit temperature, the control device 50 outputs a signal for operating the cooling fan 220 to operate the cooling fan 220 (step S30).

ステップS20において、取得した温度が上限温度未満であると判定した場合は、制御装置50は、冷却ファン220に、その動作を停止させる信号を出力して、冷却ファン220の動作を停止させる(ステップS40)。   If it is determined in step S20 that the acquired temperature is lower than the upper limit temperature, the control device 50 outputs a signal to stop the operation of the cooling fan 220 to stop the operation of the cooling fan 220 (step S20). S40).

これらステップS20からS40の制御により、制御装置50は、取得した温度が上限温度以上となった場合に冷却ファン220を動作させてバッテリ装置20に運転室11からの空気を導入して、バッテリ120の温度が上限温度を超えて上昇しないように制御する。運転室11には、前述のように空調装置60により適温(例えば10〜30℃)に制御されているので、バッテリ装置20に運転室11の空気を導入することにより、バッテリ120の温度を上限温度よりも下げることができる。また、取得した温度が上限温度未満となった場合に冷却ファン220の動作を停止させてバッテリ装置20に運転室11からの空気が導入されないようにして、バッテリ120の温度が低下しないように制御する。   Through the control of these steps S20 to S40, the control device 50 operates the cooling fan 220 to introduce the air from the cab 11 into the battery device 20 when the acquired temperature is equal to or higher than the upper limit temperature, so that the battery 120 The temperature is controlled so as not to exceed the upper limit temperature. Since the cab 11 is controlled to an appropriate temperature (for example, 10 to 30 ° C.) by the air conditioner 60 as described above, the temperature of the battery 120 is set to the upper limit by introducing the air of the cab 11 into the battery device 20. It can be lower than the temperature. Further, when the acquired temperature becomes lower than the upper limit temperature, the operation of the cooling fan 220 is stopped so that the air from the cab 11 is not introduced into the battery device 20 so that the temperature of the battery 120 does not decrease. To do.

ステップS30又はステップS40の制御の後、制御装置50は、ステップS10で取得した温度が下限温度以下であるか否かを判定する(ステップS50)。   After the control in step S30 or step S40, the control device 50 determines whether or not the temperature acquired in step S10 is equal to or lower than the lower limit temperature (step S50).

なお、ステップS50における下限温度は、前述のバッテリ120の温度領域の下側の値である0℃に余裕分を持たせた値(例えば10℃)が予め設定されている。制御装置50は、この値を予め記憶している。   Note that the lower limit temperature in step S50 is set in advance to a value (for example, 10 ° C.) obtained by adding a margin to 0 ° C., which is the lower value of the temperature range of the battery 120 described above. The control device 50 stores this value in advance.

ステップS50において、取得した温度が下限温度以下であると判定した場合は、制御装置50は、冷却ファン220を動作させる信号を出力して、冷却ファン220を動作させる(ステップS60)。   If it is determined in step S50 that the acquired temperature is equal to or lower than the lower limit temperature, the control device 50 outputs a signal for operating the cooling fan 220 to operate the cooling fan 220 (step S60).

ステップS50において、取得した温度が下限温度よりも大きいと判定した場合は、制御装置50は、冷却ファン220の動作を停止させる信号を出力して、冷却ファン220の動作を停止させる(ステップS70)。   If it is determined in step S50 that the acquired temperature is higher than the lower limit temperature, the control device 50 outputs a signal for stopping the operation of the cooling fan 220 to stop the operation of the cooling fan 220 (step S70). .

これらステップS50からS60の制御により、制御装置50は、取得した温度が下限温度以下となった場合に冷却ファン220を動作させてバッテリ装置20に運転室11からの空気を導入して、バッテリ120の温度が下限温度をよりも下降しないように制御する。運転室11には、前述のように空調装置60により適温(例えば10〜30℃)に制御されているので、バッテリ装置20に運転室11の空気を導入することにより、バッテリ120の温度を上限温度よりも下げることができる。また、取得した温度が下限温度よりも大きい場合に冷却ファン220の動作を停止させてバッテリ装置20に運転室11からの空気が導入されないようにして、バッテリ120の温度が上昇しないように制御する。   By the control of these steps S50 to S60, the control device 50 operates the cooling fan 220 to introduce the air from the cab 11 into the battery device 20 when the acquired temperature is equal to or lower than the lower limit temperature, and the battery 120 The temperature is controlled so as not to fall below the lower limit temperature. Since the cab 11 is controlled to an appropriate temperature (for example, 10 to 30 ° C.) by the air conditioner 60 as described above, the temperature of the battery 120 is set to the upper limit by introducing the air of the cab 11 into the battery device 20. It can be lower than the temperature. Further, when the acquired temperature is higher than the lower limit temperature, the operation of the cooling fan 220 is stopped so that the air from the cab 11 is not introduced into the battery device 20 so that the temperature of the battery 120 does not rise. .

これらステップS10からS70の処理によって、制御装置50は、バッテリ120の温度が規定の温度範囲を超えて上昇または下降しないように、冷却ファンを制御する。   By the processing from step S10 to step S70, the control device 50 controls the cooling fan so that the temperature of the battery 120 does not rise or fall beyond the specified temperature range.

次に、制御装置50は、ステップS30で冷却ファン220の動作を開始してから一定時間経過後に、ステップS10と同様に、それぞれのバッテリセル122の温度センサ130から温度を取得する。そして、取得した温度が上限温度以上であるか否かを判定する(ステップS80)。取得した温度が上限温度以下である場合にはステップS90に移行する。取得した温度が上限温度よりも小さい場合は、ステップS90に移行することなくステップS100に移行する。   Next, the control device 50 acquires the temperature from the temperature sensor 130 of each battery cell 122 after a fixed time has elapsed since the operation of the cooling fan 220 was started in step S30, as in step S10. And it is determined whether the acquired temperature is more than an upper limit temperature (step S80). If the acquired temperature is equal to or lower than the upper limit temperature, the process proceeds to step S90. When the acquired temperature is lower than the upper limit temperature, the process proceeds to step S100 without proceeding to step S90.

バッテリ120の温度が上限温度以上となって冷却ファン220の動作を開始してから一定時間経過後の温度が上限温度以上であると判定した場合は、制御装置50は、バッテリ装置20に何らかの異常があると判定し、バッテリの充放電を停止させる動作を行う(ステップS90)。   When it is determined that the temperature after the elapse of a predetermined time after the temperature of the battery 120 becomes equal to or higher than the upper limit temperature and the operation of the cooling fan 220 starts, the control device 50 causes the battery device 20 to detect any abnormality. It is determined that there is a battery, and an operation for stopping charging / discharging of the battery is performed (step S90).

具体的には、バッテリ120の温度が上限温度以上となって冷却ファン220を動作させた後、所定時間経過後もなおバッテリ120の温度が下がらない場合は、次のような問題が発生していると判定する。すなわち、バッテリ120の温度が温度領域を超えて上昇しようとしている、冷却ファン220が正常に動作していない、吸気ダクト210の詰まりが発生している、等のバッテリ装置20の関する問題が発生している可能性がある。そこで、制御装置50は、バッテリ装置20に異常が発生している旨の警報を運転室11に出力して、オペレータに報知する。また、制御装置50は、バッテリ装置20に対する充放電を停止する。   Specifically, if the temperature of the battery 120 does not decrease after the predetermined time has elapsed after the cooling fan 220 is operated after the temperature of the battery 120 exceeds the upper limit temperature, the following problem occurs. It is determined that That is, there are problems with the battery device 20 such that the temperature of the battery 120 is going to rise beyond the temperature range, the cooling fan 220 is not operating normally, or the intake duct 210 is clogged. There is a possibility. Therefore, the control device 50 outputs an alarm indicating that an abnormality has occurred in the battery device 20 to the cab 11 to notify the operator. Further, the control device 50 stops charging / discharging the battery device 20.

また、制御装置50は、ステップS60で冷却ファン220の動作を開始してから一定時間経過後に、ステップS10と同様に、それぞれのバッテリセル122の温度センサ130から温度を取得する。そして、取得した温度が下限温度以下であるか否かを判定する(ステップS100)。下限温度以下である場合にはステップS110に移行する。下限温度よりも大きい場合は、ステップS110に移行することなく、本フローチャートを抜ける。   Further, the control device 50 acquires the temperature from the temperature sensor 130 of each battery cell 122 after a certain time has elapsed since the operation of the cooling fan 220 was started in step S60, similarly to step S10. And it is determined whether the acquired temperature is below a minimum temperature (step S100). When it is below the lower limit temperature, the process proceeds to step S110. When the temperature is higher than the lower limit temperature, the process exits the flowchart without proceeding to step S110.

バッテリ120の温度が下限温度以下となって冷却ファン220の動作を開始してから一定時間経過後の温度が下限温度以下であると判定した場合は、運転室11からの空気をバッテリ装置20内に流通することによっては、バッテリ装置20の温度を上昇させることができないと判断する。そこで、制御装置50は、冷却ファン220の動作を停止させる(ステップS110)。   When it is determined that the temperature after the elapse of a certain time after the temperature of the battery 120 becomes equal to or lower than the lower limit temperature and the operation of the cooling fan 220 starts, the air from the cab 11 is discharged into the battery device 20. It is determined that the temperature of the battery device 20 cannot be increased by circulating the battery. Therefore, the control device 50 stops the operation of the cooling fan 220 (step S110).

このステップS110の制御においては、冷却ファン220の動作によってバッテリ120の温度が下限温度からさらに下降してしまう状況である。具体的には、運転室11の内部の温度が下限温度よりも低く、運転室11からの低い温度をバッテリ装置20内に導入することによってバッテリ120の温度がさらに下降する場合が考えられる。このような状況では冷却ファン220によって空気を導入するよりも、バッテリ120の充放電による発熱に任せてバッテリ120の温度を上昇させた方がバッテリ120の効率がよくなる。従って、冷却ファン220の動作を開始してから一定時間経過後の温度が下限温度以下であると判定した場合は、制御装置50は、冷却ファン220の動作を停止させる。   In the control of step S110, the temperature of the battery 120 further falls from the lower limit temperature due to the operation of the cooling fan 220. Specifically, a case where the temperature inside the cab 11 is lower than the lower limit temperature and the temperature of the battery 120 further decreases by introducing a low temperature from the cab 11 into the battery device 20 can be considered. In such a situation, rather than introducing air by the cooling fan 220, it is more efficient to increase the temperature of the battery 120 by leaving the heat generated by charging and discharging the battery 120. Therefore, when it is determined that the temperature after the elapse of a predetermined time after starting the operation of the cooling fan 220 is equal to or lower than the lower limit temperature, the control device 50 stops the operation of the cooling fan 220.

このステップS100またはステップS110の処理の後、制御装置50は図4に示すフローチャートを一端完了して、他の処理を実行する。   After the process of step S100 or step S110, the control device 50 completes the flowchart shown in FIG. 4 and executes another process.

この図4に示す制御によって、制御装置50は、バッテリ装置20のバッテリ120が所定の温度領域を超えないように制御することができる。   With the control illustrated in FIG. 4, the control device 50 can perform control so that the battery 120 of the battery device 20 does not exceed a predetermined temperature range.

以上のように本発明の実施形態のバッテリ装置20は、駆動力源としてのエンジン70と発電機80とによって発電された電力を蓄電する建設機械のバッテリ装置20であって、外部から導入される空気が通過する吸気口111と、吸気口111から導入された空気を外部へと排出する複数の排気口112a、112bとを有するケース110と、ケース110に収容されるバッテリ120と、吸気口111から排気口112a、112bへと空気が通過するスリット121が複数形成されたバッテリ120とを備える構成となっている。   As described above, the battery device 20 according to the embodiment of the present invention is a battery device 20 for a construction machine that stores electric power generated by the engine 70 and the generator 80 as driving force sources, and is introduced from the outside. A case 110 having an intake port 111 through which air passes and a plurality of exhaust ports 112a and 112b for discharging air introduced from the intake port 111 to the outside, a battery 120 accommodated in the case 110, and an intake port 111 And a battery 120 having a plurality of slits 121 through which air passes to the exhaust ports 112a and 112b.

本発明の実施形態では、このような構成によって、吸気口111から導入された空気が、バッテリ120の周囲及びスリット121を経て、複数の排気口112a、112bと流れるので。バッテリ120の周囲及びスリット121に空気を十分に通過させることができ、バッテリ120を適切な温度に抑えることが可能となる。   In the embodiment of the present invention, with such a configuration, air introduced from the air intake port 111 flows through the periphery of the battery 120 and the slit 121 to the plurality of air exhaust ports 112a and 112b. Air can be sufficiently passed around the battery 120 and the slit 121, and the battery 120 can be suppressed to an appropriate temperature.

また、吸気口111には、運転室11に連通する吸気ダクト210が接続され、運転室11の室内の空気が吸気口111を通過してケース110内に導入されるので、空調装置60によって適温に調節された運転室11の空気をバッテリ装置20内に導入することにより、バッテリ120の温度が規定の温度範囲を超えて上昇または下降することを抑えることができる。また、運転室11は密閉されており、建設機械10の外部と比較して粉塵が少ないので、バッテリ装置20に導入される空気に粉塵等が混入することを防止して、バッテリ120の不具合を予防することができる。   In addition, an intake duct 210 communicating with the cab 11 is connected to the intake port 111, and air in the cab 11 passes through the intake port 111 and is introduced into the case 110. By introducing the air in the cab 11 adjusted to be into the battery device 20, it is possible to suppress the temperature of the battery 120 from rising or falling beyond a specified temperature range. Further, since the cab 11 is sealed and has less dust than the outside of the construction machine 10, the dust introduced into the air introduced into the battery device 20 can be prevented and the malfunction of the battery 120 can be prevented. Can be prevented.

また、制御装置50は、バッテリ120の各バッテリセル122に備えられる温度センサ130から温度を検出して、検出した温度が上限温度以上、または下限温度以下であるときに冷却ファン220を動作させるので、バッテリ120の温度をこれら上限温度及び下限温度の範囲とすることができる。   Further, the control device 50 detects the temperature from the temperature sensor 130 provided in each battery cell 122 of the battery 120, and operates the cooling fan 220 when the detected temperature is equal to or higher than the upper limit temperature or lower than the lower limit temperature. The temperature of the battery 120 can be in the range of these upper limit temperature and lower limit temperature.

またさらに、制御装置50は、冷却ファン220の動作を開始してから所定時間が経過した後に計測した温度が、なお上限温度以上である場合は、バッテリ120に異常が発生したと判断して、運転室11に警報を通知すると共に、バッテリ120への蓄電を停止する。これにより、バッテリ120に異常が発生したときにバッテリ120に動作を安全に停止することができる。   Furthermore, the control device 50 determines that an abnormality has occurred in the battery 120 when the temperature measured after a predetermined time has elapsed since the start of the operation of the cooling fan 220 is still equal to or higher than the upper limit temperature, While notifying the cab 11 of an alarm, the battery 120 is stopped from being charged. Thereby, the operation of the battery 120 can be safely stopped when an abnormality occurs in the battery 120.

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.

10 建設機械
11 運転室
12 車体
20 バッテリ装置
50 制御装置
60 空調装置
110 ケース
111 吸気口
112a、112b 排気口
120 バッテリ
121 スリット
122 バッテリセル
210 吸気ダクト
220a、220b 冷却ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Construction machine 11 Driver's cab 12 Car body 20 Battery apparatus 50 Control apparatus 60 Air conditioner 110 Case 111 Inlet 112a, 112b Exhaust 120 120 Battery 121 Slit 122 Battery cell 210 Intake duct 220a, 220b Cooling fan

Claims (4)

駆動力源により駆動される建設機械に搭載され、前記駆動力源によって発電された電力を蓄電する建設機械のバッテリ装置であって、
外部から導入される空気が通過する吸気口と、前記吸気口から導入された空気を外部へと排出する複数の排気口と、を有するケースと、
前記ケースに収装され、前記吸気口から前記排気口へと空気が通過する隙間が複数形成されたバッテリと、
前記排気口に設けられ、前記吸気口から導入された空気を前記排気口から前記ケースの外部へと排出するファンと、
前記ファンの動作を制御する制御装置と、
前記バッテリの温度を検出する温度検出部と、
を備え
前記制御装置は、
上限温度を記憶しており、
前記温度検出部によって検出された前記バッテリの温度が、前記上限温度以上である場合に、前記ファンの動作を開始し、
前記温度検出部によって検出された前記バッテリの温度が前記上限温度以上となって前記ファンの動作を開始してから所定時間が経過後に、前記温度検出部によって検出された前記バッテリの温度が前記上限温度以上である場合は、操縦者が搭乗する運転室に警報を通知すると共に、前記バッテリへの蓄電を中止する
ことを特徴とする建設機械のバッテリ装置。
A battery device for a construction machine that is mounted on a construction machine driven by a driving force source and stores electric power generated by the driving force source,
A case having an intake port through which air introduced from the outside passes, and a plurality of exhaust ports for discharging the air introduced from the intake port to the outside;
A battery that is housed in the case and has a plurality of gaps through which air passes from the intake port to the exhaust port;
A fan that is provided at the exhaust port and exhausts air introduced from the intake port to the outside of the case from the exhaust port;
A control device for controlling the operation of the fan;
A temperature detector for detecting the temperature of the battery;
Equipped with a,
The control device includes:
Remembers the maximum temperature,
When the temperature of the battery detected by the temperature detection unit is equal to or higher than the upper limit temperature, the fan starts operating.
The temperature of the battery detected by the temperature detector after the predetermined time has elapsed after the temperature of the battery detected by the temperature detector becomes equal to or higher than the upper limit temperature and the operation of the fan is started. A battery device for a construction machine , wherein when the temperature is equal to or higher than the temperature, a warning is sent to a driver's cab where the operator is boarded, and power storage in the battery is stopped .
前記吸気口には、前記運転室に連通する吸気ダクトが接続され、前記運転室の空気が前記吸気口から前記ケース内に導入されることを特徴とする請求項1に記載の建設機械のバッテリ装置。 The construction machine battery according to claim 1, wherein an air intake duct communicating with the cab is connected to the air intake, and air in the cab is introduced into the case from the air intake. apparatus. 前記制御装置は、前記温度検出部によって検出された前記バッテリの温度が予め設定された温度範囲を超えて上昇または下降した場合に、前記ファンの動作を開始して、前記吸気口から吸気された空気を前記排気口から前記ケースの外部へと排出することを特徴とする請求項1または2に記載の建設機械のバッテリ装置。 When the temperature of the battery detected by the temperature detector rises or falls beyond a preset temperature range, the control device starts the operation of the fan and is sucked from the intake port The battery device for a construction machine according to claim 1 or 2, wherein air is discharged from the exhaust port to the outside of the case. 前記制御装置は、
前記上限温度よりも小さい下限温度とを記憶しており、
前記温度検出部によって検出された前記バッテリの温度が、前記下限温度以下である場合に、前記ファンの動作を開始することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の建設機械のバッテリ装置。
The controller is
Storing a lower limit temperature lower than the upper limit temperature ,
4. The construction machine according to claim 1 , wherein the operation of the fan is started when a temperature of the battery detected by the temperature detection unit is equal to or lower than the lower limit temperature. 5. Battery device.
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