JP5935300B2 - Power supply apparatus and charge / discharge control method - Google Patents

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Description

本発明は、負荷に電力を供給する電力供給装置、並びに電力を供給する供給部及び負荷に接続される二次電池の充放電制御方法に関する。   The present invention relates to a power supply device that supplies power to a load, a supply unit that supplies power, and a charge / discharge control method for a secondary battery connected to the load.
港湾などのコンテナヤードには、コンテナを運ぶためのタイヤ式クレーン(RTG:Rubber Tired Gantry crane)が配置される。タイヤ式クレーンは、コンテナが載置されたレーンを跨ぐように設置される。タイヤ式クレーンは、レーン内を走行するトレーラやAGV(Automatic Guided Vehicle)とのコンテナの受け渡し及びレーン内へのコンテナの載置を行う。   In a container yard such as a harbor, a tire type crane (RTG: Rubber Tired Gantry crane) for carrying a container is arranged. The tire-type crane is installed so as to straddle the lane on which the container is placed. A tire-type crane delivers a container with a trailer or an AGV (Automatic Guided Vehicle) traveling in the lane and places the container in the lane.
従来タイヤ式クレーンは、タイヤ式クレーンに搭載されたエンジン発電機にて発電を行い、走行用モータや荷役用モータに発電した電力を供給することで動作している。また、近年の環境負荷低減の要請から、エンジン発電機に加えて二次電池を搭載したハイブリッド電源方式のタイヤ式クレーンが開発されている。また、地上に設けられた商用電源の電源装置からケーブルを介してタイヤ式クレーンに電力を供給し、エンジン発電機が発電する電力に代えて、当該ケーブルから供給される電力によってRTGを動作させるケーブルリール式給電方式のRTGも開発されている(例えば、特許文献1を参照)。   Conventional tire cranes operate by generating power with an engine generator mounted on a tire crane and supplying the generated power to a traveling motor or a cargo handling motor. Also, in response to the recent demand for reducing environmental impact, a hybrid power supply type tire-type crane equipped with a secondary battery in addition to an engine generator has been developed. Also, power is supplied to the tire crane via a cable from a commercial power supply device provided on the ground, and the RTG is operated by the power supplied from the cable instead of the power generated by the engine generator A reel-type power feeding type RTG has also been developed (see, for example, Patent Document 1).
特開2010−070338号公報JP 2010-070338 A
しかしながら、特許文献1に記載の方法は、タイヤ式クレーンを動作させる充分な電力を確保した上で、ケーブルに流れる電力を小さくするため、商用電源とタイヤ式クレーンとを高圧コネクタで接続する必要がある。そのため、特許文献1に記載の方法を実際に使用する場合、コネクタの着脱や電源設備の管理を、電気工事士などの資格を有する者が行う必要があった。そのため、商用電源とRTGとの間を低圧コネクタで接続できることが望まれている。   However, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to connect the commercial power source and the tire crane with a high-voltage connector in order to reduce the power flowing through the cable after securing sufficient electric power for operating the tire crane. is there. Therefore, when actually using the method described in Patent Document 1, it is necessary for a person with qualifications such as an electrician to perform attachment / detachment of a connector and management of a power supply facility. Therefore, it is desired that the commercial power supply and the RTG can be connected with a low-voltage connector.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、外部から供給を受ける電力を抑えつつ、負荷を動作させるのに充分な電力を供給する電力供給装置及び充放電制御方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a power supply device and a charge / discharge control method for supplying sufficient power to operate a load while suppressing power supplied from the outside. Is an issue.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、回生電力を発生し得る負荷と接続され、当該負荷に電力を供給する電力供給装置であって、コネクタを有するケーブルを介して外部電源から供給される電力を母線を介して前記負荷に供給する供給部と、前記母線に供給された電力の電力値または電圧を検出する信号検出部と、前記母線に対して電力を充放電可能な二次電池と、前記信号検出部が検出した電力値または電圧が前記負荷に要求される電力値または電圧以上になるように前記二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、前記二次電池の充電電力量が、前記負荷で発生し得る回生電力の電力量に基づいて予め設定された充電停止閾値以上である場合に、前記二次電池に対する充電を停止させる充電停止部と、前記信号検出部が検出した電力値または電圧が当該母線に許容する電力値または電圧の最大値未満の値である充電再開閾値以上である場合に、前記充電停止部によって停止された前記二次電池に対する充電を再開させる充電再開部とを備えることを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a power supply device that is connected to a load capable of generating regenerative power and supplies power to the load, and is externally connected via a cable having a connector. A power supply unit that supplies power supplied from a power source to the load via a bus, a signal detection unit that detects a power value or voltage of the power supplied to the bus, and a power that can be charged and discharged to the bus A secondary battery, a charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of the secondary battery such that the power value or voltage detected by the signal detection unit is equal to or higher than the power value or voltage required for the load, A charge stop unit that stops charging the secondary battery when the charge power amount of the secondary battery is greater than or equal to a preset charge stop threshold based on the amount of regenerative power that can be generated by the load ; The signal detection Charging the secondary battery stopped by the charging stop unit when the power value or voltage detected by the unit is equal to or greater than a charging restart threshold value that is less than the maximum power value or voltage allowed for the bus. And a charge resuming unit for resuming .
また、本発明においては、前記信号検出部は、前記母線にかかる電圧を検出し、前記充放電制御部は、前記信号検出部が検出した電圧が前記負荷に要求される電圧以上になるように前記二次電池の充放電を制御することが好ましい。 In the present invention, the signal detection unit detects a voltage applied to the previous SL bus, the charging and discharging control unit, so that the voltage the signal detection unit detects is equal to or higher than the voltage required for the load It is preferable to control charging / discharging of the secondary battery.
また、本発明においては、前記充電停止閾値は、前記二次電池に許容する充電電力量の最大値から、前記負荷が一連の回生動作を実行する際に発生し得る最大の電力量を減じた電力量以下の値であることが好ましい。   In the present invention, the charging stop threshold is obtained by subtracting the maximum amount of power that can be generated when the load performs a series of regenerative operations from the maximum value of the amount of charging power allowed for the secondary battery. It is preferable that the value is equal to or less than the electric energy.
また、本発明においては、前記二次電池の充電電力量が、前記負荷で消費し得る電力量に基づいて予め設定された放電停止閾値以下である場合に、前記二次電池からの放電を停止させる放電停止部を備えることが好ましい。   Further, in the present invention, when the charge power amount of the secondary battery is equal to or less than a discharge stop threshold set in advance based on the power amount that can be consumed by the load, the discharge from the secondary battery is stopped. It is preferable to provide a discharge stop portion to be operated.
また、本発明においては、前記放電停止閾値は、前記二次電池に許容する充電電力量の最小値に、前記負荷が一連の動作を実行する際に前記二次電池が要する最大の電力量を加算した電力量以上の値であることが好ましい。   In the present invention, the discharge stop threshold is set to a minimum value of the charging power amount allowed for the secondary battery, and a maximum power amount required for the secondary battery when the load performs a series of operations. It is preferably a value that is equal to or greater than the amount of power added.
また、本発明においては、前記放電停止部は、前記負荷への電力供給を停止して前記二次電池への充電を開始することで、前記二次電池からの放電を停止させることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said discharge stop part stops the discharge from the said secondary battery by stopping the electric power supply to the said load, and starting the charge to the said secondary battery.
また、本発明においては、前記充電停止部は、前記二次電池の充電電力量が、前記充電停止閾値以下の値である充電停止解除閾値未満になったときに、前記二次電池に対する充電の停止を解除することが好ましい。   In the present invention, the charging stop unit may charge the secondary battery when the amount of charging power of the secondary battery becomes less than a charging stop cancellation threshold that is a value equal to or lower than the charging stop threshold. It is preferable to release the stop.
また、本発明においては、前記充電停止解除閾値は、前記二次電池に許容する充電電力量の最小値に、前記負荷による一連の動作によって消費し得る最大の電力量を加算した電力量以上の値であることが好ましい。   In the present invention, the charge stop cancellation threshold is equal to or greater than an amount of power obtained by adding a maximum amount of power that can be consumed by a series of operations by the load to a minimum value of the amount of charge power allowed for the secondary battery. It is preferably a value.
また、本発明においては、前記充電再開部は、前記信号検出部が検出した電力値または電圧が前記充電再開閾値以下の値である充電再開解除閾値未満になったときに、前記二次電池に対する充電の再開を解除することが好ましい。 Further, in the present invention, the charge resuming unit is configured to apply the rechargeable battery to the secondary battery when the power value or voltage detected by the signal detection unit is less than a charge resumption release threshold that is a value equal to or lower than the charge resumption threshold. It is preferable to cancel the resumption of charging.
また、本発明においては、前記充電再開部は、所定の制御周期毎に前記二次電池への充電再開の解除の可否を判定するものであり、前記充電再開解除閾値は、前記充電再開部の制御周期によって定まる電力に関連する信号の変動幅が、前記負荷の仕様を満足する値であることが好ましい。   Further, in the present invention, the charge resuming unit determines whether or not the resumption of recharging of the secondary battery can be canceled every predetermined control cycle, and the charging resumption releasing threshold is determined by the charging resuming unit. It is preferable that the fluctuation range of the signal related to the electric power determined by the control cycle is a value satisfying the load specification.
また、本発明においては、前記放電停止部は、前記二次電池の充電電力量が、前記放電停止閾値以上の値である放電停止解除閾値を超えたときに、前記二次電池の放電停止を解除することが好ましい。   Further, in the present invention, the discharge stop unit stops the discharge of the secondary battery when the charge power amount of the secondary battery exceeds a discharge stop release threshold that is a value equal to or greater than the discharge stop threshold. It is preferable to cancel.
また、本発明においては、前記放電停止解除閾値は、前記負荷による一連の動作を所定回数実行することによって消費し得る最大の電力量を前記放電停止閾値に加算した電力量以上の値であることが好ましい。   In the present invention, the discharge stop cancellation threshold value is a value equal to or greater than the power amount obtained by adding the maximum power amount that can be consumed by executing a series of operations by the load a predetermined number of times to the discharge stop threshold value. Is preferred.
また、本発明は、外部電源から供給される電力を供給する供給部、及び回生電力を発生し得る負荷に、母線を介して接続される二次電池の充放電制御方法であって、前記外部電源からコネクタを有するケーブルを介して前記母線に供給された電力の電力値または電圧を検出するステップと、検出された前記電力値または電圧が前記負荷に要求される電力値または電圧以上になるように前記二次電池の充放電を制御するステップと、前記二次電池の充電電力量が、前記負荷で発生し得る回生電力の電力量に基づいて予め設定された充電停止閾値以上である場合に、前記二次電池に対する充電を停止させて、検出された前記電力値または電圧が前記母線に許容する電力値または電圧の最大値未満の値である充電再開閾値以上である場合に、停止された前記二次電池に対する充電を再開させるステップとを有することを特徴とする。 The present invention is also a charge / discharge control method for a secondary battery connected via a bus to a supply unit for supplying power supplied from an external power source and a load capable of generating regenerative power, the external battery A step of detecting a power value or voltage of power supplied from the power source to the bus via a cable having a connector, and the detected power value or voltage being equal to or higher than a power value or voltage required for the load And controlling the charge / discharge of the secondary battery, and when the charge power amount of the secondary battery is equal to or higher than a charge stop threshold set in advance based on the power amount of regenerative power that can be generated by the load. the stops the charging of the secondary battery, when the said detected power value or voltage is the bus to the permissible electric power value or voltage value less than the maximum value which charge resumption threshold or more, of stopping And characterized by having a step of resuming the charging of the secondary battery.
本発明によれば、電力供給装置は、外部電源から供給される電力に加えて、母線に供給される電力が前記負荷に要求される電力以上になるように二次電池からの電力を負荷に供給する。これにより、外部電源から供給される電力を、低減させることができる。また、電力供給装置は、二次電池に充電された電力量と、負荷で発生し得る回生電力の電力量に基づいて予め設定された閾値とを比較し、二次電池の充電または放電を停止させるか否かを決定する。これにより、二次電池の過充電または過放電を防ぐことができ、二次電池を効率よく運用することができる。   According to the present invention, in addition to the power supplied from the external power supply, the power supply device uses the power from the secondary battery as the load so that the power supplied to the bus is equal to or higher than the power required for the load. Supply. Thereby, the electric power supplied from an external power supply can be reduced. In addition, the power supply device compares the amount of power charged in the secondary battery with a preset threshold based on the amount of regenerative power that can be generated in the load, and stops charging or discharging the secondary battery. Decide whether or not to Thereby, the overcharge or overdischarge of the secondary battery can be prevented, and the secondary battery can be operated efficiently.
本発明の一実施形態による電力供給装置を搭載したタイヤ式クレーンの全体図である。1 is an overall view of a tire-type crane equipped with a power supply device according to an embodiment of the present invention. 電力供給装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of an electric power supply apparatus. 電力供給装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of an electric power supply apparatus. 二次電池の充電率の時間変化と母線電圧の時間変化とを示す図である。It is a figure which shows the time change of the charging rate of a secondary battery, and the time change of a bus-line voltage. 二次電池の充電率の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the charging rate of a secondary battery.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態による電力供給装置10を搭載したタイヤ式クレーン1の全体図である。
図1に示すように、本実施形態のタイヤ式クレーン1は、外部電源2からの給電を受けて、走行車両としてタイヤ6aによる走行手段6によって走行レーンL上を自走しつつ、コンテナCの積み下ろしを行うものである。なお、外部電源2は、コンテナヤードY内の路面R上に設置された走行レーンLに設けられている。
より具体的には、タイヤ式クレーン1は、タイヤ6aにより路面R上を走行するクレーン本体3と、該クレーン本体3から延び外部電源2に接続されるケーブルである走行給電ケーブル4と、クレーン本体3に設けられて走行給電ケーブル4の巻き取り及び巻き出しを行うケーブルリール5と、クレーン本体3に電力を供給する電力供給装置10とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view of a tire-type crane 1 equipped with a power supply device 10 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the tire-type crane 1 of the present embodiment receives power from an external power source 2 and self-travels on a travel lane L by travel means 6 using a tire 6a as a travel vehicle, It will be loaded and unloaded. The external power source 2 is provided in a traveling lane L installed on the road surface R in the container yard Y.
More specifically, the tire-type crane 1 includes a crane main body 3 that travels on a road surface R by tires 6a, a traveling power supply cable 4 that is a cable that extends from the crane main body 3 and is connected to an external power source 2, and a crane main body. 3, a cable reel 5 that winds and unwinds the traveling power supply cable 4, and a power supply device 10 that supplies power to the crane body 3.
クレーン本体3は、タイヤ式の上記走行手段6と、互いに略平行に立設されて走行手段6によりそれぞれ走行可能な一対の脚部7と、該脚部7間に上部で架設された梁部8と、該梁部8に吊設された吊下機構9とを備えている。走行手段6は、各走行レーンLに沿って配設された地上ガイドラインGとのズレ量を検出し、タイヤ6aの方向を切り替えることで、該地上ガイドラインGに沿うように、走行レーンLに沿うレーン内走行方向L1に横走行する。   The crane main body 3 includes the tire-type traveling means 6, a pair of leg portions 7 that are erected substantially parallel to each other and can be traveled by the traveling means 6, and a beam portion that is installed above the leg portions 7. 8 and a suspension mechanism 9 suspended from the beam portion 8. The travel means 6 detects the amount of deviation from the ground guideline G disposed along each travel lane L, and switches the direction of the tire 6a so that the travel means 6 follows the travel lane L along the ground guideline G. Drive sideways in the lane running direction L1.
また、図1に示すように、一対の脚部7は、梁部8及び吊下機構9を支持している。梁部8は、吊下機構9を吊り下げるように支持している。そして、梁部8には、該梁部8の長手方向に沿って吊下機構9が走行可能なように、ガイドレール8aが設けられている。吊下機構9は、電力供給装置10より受電することにより、コンテナCを積み降ろしするように作動する。より具体的に、吊下機構9は、梁部8のガイドレール8aに沿って走行可能トロリ9aと、コンテナCを把持するスプレッダー9bと、トロリ9aからスプレッダー9bを吊り下げている吊下ロープ9cと、該吊下ロープ9cの巻上げ及び巻出しを行う巻上機9dと、トロリ9a、スプレッダー9b及び巻上機9dの作動を制御する吊下機構制御部(図示せず)とを備えている。   Further, as shown in FIG. 1, the pair of leg portions 7 support the beam portion 8 and the suspension mechanism 9. The beam portion 8 supports the suspension mechanism 9 so as to be suspended. The beam portion 8 is provided with a guide rail 8a so that the suspension mechanism 9 can travel along the longitudinal direction of the beam portion 8. The suspension mechanism 9 operates to load and unload the container C by receiving power from the power supply device 10. More specifically, the suspension mechanism 9 includes a trolley 9a that can travel along the guide rail 8a of the beam portion 8, a spreader 9b that holds the container C, and a suspension rope 9c that suspends the spreader 9b from the trolley 9a. And a hoisting machine 9d that winds and unwinds the suspension rope 9c, and a suspension mechanism controller (not shown) that controls the operation of the trolley 9a, the spreader 9b, and the hoisting machine 9d. .
また、走行給電ケーブル4は、先端に受電側コネクタ4aが設けられて、外部電源2の給電側コネクタ2aと接続されており、これにより外部電源2からの給電を行うことが可能となっている。なお、受電側コネクタ4a及び給電側コネクタ2aは、低圧コネクタである。図1に示すように、走行給電ケーブル4を収容するケーブルリール5は、一方の脚部7の外側面に設けられている。ケーブルリール5は、略水平な軸心を有して回転可能で走行給電ケーブル4が巻回されたドラム5aと、出力軸が減速機(図示せず)を介してドラム5aに接続され、該ドラム5aを回転させるモータ(図示せず)とを有している。また、走行給電ケーブル4における受電側コネクタ4aの反対側の端は、電力供給装置10に接続されており、これにより外部電源2からの電力を電力供給装置10に供給する。   Further, the traveling power supply cable 4 is provided with a power receiving side connector 4a at the tip, and is connected to the power supply side connector 2a of the external power source 2, thereby enabling power supply from the external power source 2. . The power receiving side connector 4a and the power feeding side connector 2a are low voltage connectors. As shown in FIG. 1, the cable reel 5 that accommodates the traveling power supply cable 4 is provided on the outer surface of one leg portion 7. The cable reel 5 has a substantially horizontal axis, is rotatable and has a drum 5a around which the traveling power supply cable 4 is wound, and an output shaft connected to the drum 5a via a speed reducer (not shown). And a motor (not shown) for rotating the drum 5a. Further, the opposite end of the power feeding cable 4 to the power receiving side connector 4 a is connected to the power supply device 10, thereby supplying power from the external power source 2 to the power supply device 10.
次に、タイヤ式クレーン1が備える電力供給装置10について説明する。
図2は、電力供給装置10の構成を示す概略ブロック図である。なお、図2において実線は電気配線を示し、破線は通信回線を示す。
電力供給装置10は、AC/DCコンバータ110(供給部)、母線120、二次電池130、充放電制御装置140、シーケンサ150を備える。
Next, the power supply device 10 provided in the tire crane 1 will be described.
FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the power supply apparatus 10. In FIG. 2, a solid line indicates electrical wiring, and a broken line indicates a communication line.
The power supply device 10 includes an AC / DC converter 110 (supply unit), a bus 120, a secondary battery 130, a charge / discharge control device 140, and a sequencer 150.
AC/DCコンバータ110は、走行給電ケーブル4を介して外部電源2から受電した交流電力を、直流電力に変換する。なお、走行給電ケーブル4は、低圧コネクタによって外部電源2と接続されるため、AC/DCコンバータ110を介して外部電源2から吊下機構9(負荷)へ供給される電力の最大値は制限を受ける。そのため、吊下機構9で消費される電力の不足分は、二次電池130から供給される。
二次電池130は、母線120に対して電力を充放電可能に接続される。
充放電制御装置140は、シーケンサ150からの指示に従って二次電池130の充放電の切り替え動作を行う。具体的には、吊下機構9がコンテナCを持ち上げる際には、AC/DCコンバータ110が出力する電力の不足分を二次電池130から供給させ、吊下機構9がコンテナCを下ろす際には、回生により発生する電力を二次電池130に充電させる。
シーケンサ150は、母線120にかかる電圧及び二次電池130の充電電力量に基づいて充放電制御装置140に対する制御指示を出力する。シーケンサ150は、PLC(Programmable Logic Controller)やリレーによって構成される。なお、シーケンサ150は所定のクロック周期(制御周期)で動作しており、当該クロック周期毎に母線120にかかる電圧及び二次電池130の充電電力量の比較判定処理を実行する。
The AC / DC converter 110 converts AC power received from the external power source 2 through the traveling power supply cable 4 into DC power. The traveling power supply cable 4 is connected to the external power source 2 by a low-voltage connector, so that the maximum value of power supplied from the external power source 2 to the suspension mechanism 9 (load) via the AC / DC converter 110 is limited. receive. Therefore, the shortage of power consumed by the suspension mechanism 9 is supplied from the secondary battery 130.
Secondary battery 130 is connected to bus 120 so that power can be charged and discharged.
The charge / discharge control device 140 performs a charge / discharge switching operation of the secondary battery 130 in accordance with an instruction from the sequencer 150. Specifically, when the suspension mechanism 9 lifts the container C, a shortage of power output from the AC / DC converter 110 is supplied from the secondary battery 130, and the suspension mechanism 9 lowers the container C. Causes the secondary battery 130 to be charged with electric power generated by regeneration.
The sequencer 150 outputs a control instruction to the charge / discharge control device 140 based on the voltage applied to the bus 120 and the charge power amount of the secondary battery 130. The sequencer 150 is configured by a PLC (Programmable Logic Controller) or a relay. Note that the sequencer 150 operates in a predetermined clock cycle (control cycle), and executes a comparison determination process of the voltage applied to the bus 120 and the charging power amount of the secondary battery 130 every clock cycle.
シーケンサ150は、母線電圧検出部151(信号検出部)、充電率検出部152、充放電制御部153、充電停止部154、充電再開部155、放電停止部156を備える。
母線電圧検出部151は、母線120にかかる電圧(母線信号)を検出し、当該電圧の値(母線信号の大きさ)を充放電制御部153及び充電再開部155に通知する。
充電率検出部152は、二次電池130の電圧を検出し、当該電圧から二次電池130の充電率を特定する。そして、充電率検出部152は、特定した充電率を充電停止部154及び放電停止部156に通知する。
The sequencer 150 includes a bus voltage detection unit 151 (signal detection unit), a charge rate detection unit 152, a charge / discharge control unit 153, a charge stop unit 154, a charge restart unit 155, and a discharge stop unit 156.
The bus voltage detection unit 151 detects a voltage (bus signal) applied to the bus 120 and notifies the charge / discharge control unit 153 and the charge resumption unit 155 of the voltage value (the size of the bus signal).
The charging rate detection unit 152 detects the voltage of the secondary battery 130 and identifies the charging rate of the secondary battery 130 from the voltage. Then, the charge rate detection unit 152 notifies the charge stop unit 154 and the discharge stop unit 156 of the specified charge rate.
充放電制御部153は、母線電圧検出部151が検出した電圧が、吊下機構9に要求される電圧以上になるように、二次電池130の充放電を制御する制御指示を充放電制御装置140に出力する。
充電停止部154は、充電率検出部152が検出した充電率が所定の充電停止閾値以上になったときに、二次電池130への充電を停止させる制御指示を充放電制御装置140に出力する。なお、充電停止閾値とは、二次電池130に許容する充電電力量の最大値から、吊下機構9が一連の回生動作を実行する際に二次電池130に充電される最大の電力量を減じた電力量に対応する充電率以下の値である。本実施形態において吊下機構9による一連の回生動作とは、吊下機構9が1つのコンテナCを下ろす動作である。つまり、二次電池130の充電率が充電停止閾値未満であるときに、吊下機構9による一連の回生動作による回生電力を二次電池130に充電する場合には、二次電池130の許容充電率を超える充電がなされてしまうことはない。
The charge / discharge control unit 153 gives a control instruction to control charge / discharge of the secondary battery 130 so that the voltage detected by the bus voltage detection unit 151 is equal to or higher than the voltage required for the suspension mechanism 9. Output to 140.
The charging stop unit 154 outputs a control instruction to stop the charging of the secondary battery 130 to the charging / discharging control device 140 when the charging rate detected by the charging rate detection unit 152 exceeds a predetermined charging stop threshold. . The charging stop threshold is the maximum amount of electric power charged in the secondary battery 130 when the suspension mechanism 9 performs a series of regenerative operations from the maximum value of the amount of charging electric power allowed for the secondary battery 130. It is a value equal to or less than the charging rate corresponding to the reduced electric energy. In this embodiment, a series of regenerative operations by the suspension mechanism 9 are operations in which the suspension mechanism 9 lowers one container C. That is, when the secondary battery 130 is charged with regenerative power by a series of regenerative operations by the suspension mechanism 9 when the charging rate of the secondary battery 130 is less than the charging stop threshold, the allowable charging of the secondary battery 130 is performed. Charging exceeding the rate will not be done.
充電再開部155は、母線電圧検出部151が検出した電圧が、所定の充電再開閾値以上である場合に、充電停止部154によって停止された二次電池130に対する充電を再開させる制御指示を、充放電制御装置140に出力する。なお、充電再開閾値とは、母線120に許容する電圧(母線定格電圧)の最大値未満の値である。   When the voltage detected by the bus voltage detection unit 151 is equal to or higher than a predetermined charge resumption threshold, the charge resumption unit 155 charges a control instruction for resuming charging of the secondary battery 130 stopped by the charge stop unit 154. Output to the discharge controller 140. The charge resumption threshold is a value less than the maximum value of the voltage (bus rated voltage) allowed for the bus 120.
放電停止部156は、充電率検出部152が検出した充電率が所定の放電停止閾値以下になったときに、動作を停止させる制御指示を吊下機構9に出力することで、二次電池130の放電を停止させる。なお、放電停止閾値とは、二次電池130に許容する充電電力量の最小値に、吊下機構9が一連の動作を実行する際に二次電池130が要する最大の電力量を加えた電力量に対応する充電率以上の値である。本実施形態において吊下機構9による一連の動作とは、吊下機構9が1つのコンテナCを持ち上げる動作である。つまり、二次電池130の充電率が放電停止閾値より大きいときに、吊下機構9が一連の動作を実行する場合には、二次電池130の充電率が放電によって許容充電率を下回ることはない。   The discharge stop unit 156 outputs a control instruction to stop the operation to the suspension mechanism 9 when the charge rate detected by the charge rate detection unit 152 is equal to or less than a predetermined discharge stop threshold value, so that the secondary battery 130 is stopped. Stop discharging. The discharge stop threshold is power obtained by adding the maximum amount of power required for the secondary battery 130 to the minimum value of the amount of charge power allowed for the secondary battery 130 when the suspension mechanism 9 performs a series of operations. It is a value equal to or higher than the charging rate corresponding to the amount. In the present embodiment, a series of operations by the suspension mechanism 9 is an operation in which the suspension mechanism 9 lifts one container C. That is, when the suspension mechanism 9 performs a series of operations when the charging rate of the secondary battery 130 is larger than the discharge stop threshold, the charging rate of the secondary battery 130 is less than the allowable charging rate due to discharging. Absent.
次に、本実施形態による電力供給装置10の動作について説明する。
図3は、電力供給装置10の動作を示すフローチャートである。
電力供給装置10が起動すると、AC/DCコンバータ110を介して外部電源2から母線120に電力が供給される(ステップS1)。以降、シーケンサ150の母線電圧検出部151は、随時母線120にかかる電圧を検出する。また、充電率検出部152は、随時二次電池130の開放電圧を検出し、開放電圧から二次電池130の充電率を特定する。
Next, the operation of the power supply apparatus 10 according to the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the power supply apparatus 10.
When the power supply device 10 is activated, power is supplied from the external power source 2 to the bus 120 via the AC / DC converter 110 (step S1). Thereafter, the bus voltage detector 151 of the sequencer 150 detects the voltage applied to the bus 120 as needed. Moreover, the charging rate detection part 152 detects the open circuit voltage of the secondary battery 130 at any time, and specifies the charging rate of the secondary battery 130 from an open circuit voltage.
次に、充電停止部154は、充電率検出部152が検出した充電率が充電停止閾値以上であるか否かを判定する(ステップS2)。充電停止部154が、二次電池130の充電率が充電停止閾値未満であると判定した場合(ステップS2:NO)、放電停止部156は、充電率検出部152が検出した充電率が放電停止閾値以下であるか否かを判定する(ステップS3)。   Next, the charging stop unit 154 determines whether or not the charging rate detected by the charging rate detection unit 152 is equal to or greater than a charging stop threshold (step S2). When the charge stop unit 154 determines that the charge rate of the secondary battery 130 is less than the charge stop threshold (step S2: NO), the discharge stop unit 156 detects that the charge rate detected by the charge rate detection unit 152 is stopped. It is determined whether or not it is equal to or less than a threshold value (step S3).
放電停止部156が、二次電池130の充電率が放電停止閾値より大きい値であると判定した場合(ステップS3:NO)、充放電制御部153は、母線電圧検出部151が検出した電圧に基づいて、母線120にかかる電圧が、吊下機構9の動作に要する電圧以上かつ母線定格電圧未満となるように、二次電池130の充放電を制御させる制御信号を、充放電制御装置140に出力する(ステップS4)。これにより、母線120には吊下機構9の動作に充分な電力が供給されることとなる。   When the discharge stop unit 156 determines that the charging rate of the secondary battery 130 is greater than the discharge stop threshold (step S3: NO), the charge / discharge control unit 153 sets the voltage detected by the bus voltage detection unit 151 to the voltage detected by the bus voltage detection unit 151. Based on this, a control signal for controlling charging / discharging of the secondary battery 130 is sent to the charging / discharging control device 140 so that the voltage applied to the bus 120 is not less than the voltage required for the operation of the suspension mechanism 9 and less than the rated voltage of the bus. Output (step S4). Thereby, the bus 120 is supplied with sufficient power for the operation of the suspension mechanism 9.
次に、シーケンサ150は、管理者などによる操作や割り込み処理などにより、外部から処理の終了要求を入力したか否かを判定する(ステップS5)。シーケンサ150は、外部から終了要求を入力していないと判定した場合(ステップS5:NO)、ステップS2に戻り、制御処理を継続する。他方、シーケンサ150は、外部から終了要求を入力したと判定した場合(ステップS5:YES)、処理を終了する。   Next, the sequencer 150 determines whether or not a processing end request has been input from the outside by an operation by an administrator or the like, an interrupt process, or the like (step S5). If the sequencer 150 determines that an end request is not input from the outside (step S5: NO), the sequencer 150 returns to step S2 and continues the control process. On the other hand, when the sequencer 150 determines that an end request has been input from the outside (step S5: YES), the sequencer 150 ends the process.
次に、ステップS2で充電停止部154が、二次電池130の充電率が充電停止閾値以上であると判定した場合(ステップS2:YES)の処理について説明する。
充電停止部154は、二次電池130の充電率が充電停止閾値以上であると判定すると、二次電池130への充電を停止させる制御指示を充放電制御装置140に出力する(ステップS6)。
Next, a process when the charging stop unit 154 determines in step S2 that the charging rate of the secondary battery 130 is equal to or higher than the charging stop threshold (step S2: YES) will be described.
If charging stop unit 154 determines that the charging rate of secondary battery 130 is equal to or greater than the charging stop threshold, it outputs a control instruction to stop charging to secondary battery 130 to charge / discharge control device 140 (step S6).
次に、充電再開部155は、母線電圧検出部151が検出した電圧が、充電再開閾値以上であるか否かを判定する(ステップS7)。充電再開部155は、母線電圧が充電再開閾値以上であると判定した場合(ステップS7:YES)、充電停止部154によって停止された二次電池130に対する充電を再開させる制御指示を、充放電制御装置140に出力する(ステップS8)。これにより、母線120にかかる電圧が母線120の定格電圧を超えることを防ぐことができる。また、充電停止閾値は、吊下機構9の一連の動作による回生電力を二次電池130に充電しても二次電池130の充電率が許容充電率の最大値を超えないような値なので、ステップS8による充電によって二次電池130の充電率が許容充電率の最大値を超えることはない。   Next, the charging resumption unit 155 determines whether or not the voltage detected by the bus voltage detection unit 151 is equal to or higher than the charging resumption threshold (step S7). When it is determined that the bus voltage is equal to or higher than the charge resumption threshold (step S7: YES), the charge resuming unit 155 performs a charge / discharge control with a control instruction for resuming charging of the secondary battery 130 stopped by the charge stopping unit 154. The data is output to the device 140 (step S8). Thereby, the voltage applied to bus 120 can be prevented from exceeding the rated voltage of bus 120. In addition, the charge stop threshold is a value such that the charge rate of the secondary battery 130 does not exceed the maximum allowable charge rate even if the secondary battery 130 is charged with regenerative power by a series of operations of the suspension mechanism 9. The charging rate of the secondary battery 130 does not exceed the maximum allowable charging rate due to the charging in step S8.
次に、充電再開部155は、母線電圧検出部151が検出した電圧が、充電再開解除閾値以上であるか否かを判定する(ステップS9)。なお、充電再開解除閾値は、充電再開閾値以下の値であり、シーケンサ150のクロック周期によって定まる電圧の変動幅が吊下機構9の仕様を満足する値である。充電再開部155は、母線電圧検出部151が検出した電圧が充電再開解除閾値未満であると判定した場合(ステップS9:NO)、充電を再開させる制御指示を解除する解除指示を、充放電制御装置140に出力する(ステップS10)。これにより、充放電制御装置140は、二次電池130に対する充電を再度停止させる。他方、充電再開部155は、母線電圧検出部151が検出した電圧が充電再開解除閾値以上であると判定した場合(ステップS9:YES)、ステップS9に戻り、母線電圧の監視を継続する。つまり、母線電圧が充電再開閾値以上となった場合、母線電圧が充電再開閾値以下の閾値である充電再開解除閾値未満になるまで、二次電池130への充電を継続する。これにより、シーケンサ150は、ノイズ等の影響によって充電再開閾値に至った場合にも誤判定を生じることを防ぐことができる。   Next, the charge resuming unit 155 determines whether or not the voltage detected by the bus voltage detection unit 151 is equal to or higher than the charge resumption release threshold (step S9). The charge restart cancellation threshold value is a value equal to or less than the charge restart threshold value, and the voltage fluctuation range determined by the clock cycle of the sequencer 150 satisfies the specification of the suspension mechanism 9. When it is determined that the voltage detected by the bus voltage detection unit 151 is less than the charge resumption release threshold (step S9: NO), the charge resuming unit 155 performs a release instruction for releasing the control instruction for resuming the charge with the charge / discharge control. It outputs to the apparatus 140 (step S10). Thereby, the charge / discharge control apparatus 140 stops the charge with respect to the secondary battery 130 again. On the other hand, when it is determined that the voltage detected by the bus voltage detection unit 151 is equal to or higher than the charge restart cancellation threshold (step S9: YES), the charge resuming unit 155 returns to step S9 and continues to monitor the bus voltage. That is, when the bus voltage becomes equal to or higher than the charge restart threshold, charging of the secondary battery 130 is continued until the bus voltage becomes less than the charge restart release threshold that is a threshold equal to or lower than the charge restart threshold. Thereby, the sequencer 150 can prevent an erroneous determination from occurring even when the charge restart threshold is reached due to the influence of noise or the like.
充電再開部155が、ステップS10で充電を再開させる制御指示を解除する解除指示を、充放電制御装置140に出力した場合、またはステップS7で母線電圧が充電再開閾値未満であると判定した場合(ステップS7:NO)、充電停止部154は、充電率検出部152が取得した充電率が充電停止解除閾値以上であるか否かを判定する(ステップS11)。なお、充電停止解除閾値は、充電停止閾値以下の値であり、二次電池130に許容する充電電力量の最小値に、吊下機構9による一連の動作によって消費し得る最大の電力量を加算した電力量に対応する充電率以上の値である。   When the charge resuming unit 155 outputs a release instruction to release the control instruction for resuming the charging at step S10 to the charge / discharge control device 140 or when it is determined at step S7 that the bus voltage is less than the charge resumption threshold ( Step S7: NO), the charging stop unit 154 determines whether or not the charging rate acquired by the charging rate detection unit 152 is equal to or higher than the charging stop cancellation threshold (Step S11). The charge stop cancellation threshold is a value equal to or less than the charge stop threshold, and the maximum amount of power that can be consumed by a series of operations by the suspension mechanism 9 is added to the minimum value of the charge energy allowed for the secondary battery 130. It is a value equal to or higher than the charging rate corresponding to the amount of electric power.
充電停止部154は、充電率検出部152が取得した充電率が充電停止解除閾値以上であると判定した場合(ステップS11:YES)、ステップS7に戻り、二次電池130への充電を停止したまま、母線電圧の監視を継続する。他方、充電停止部154は、充電率検出部152が取得した充電率が充電停止解除閾値未満であると判定した場合(ステップS11:NO)、二次電池130への充電停止を解除させる解除指示を充放電制御装置140に出力する(ステップS12)。これにより、充放電制御装置140は、二次電池130に対する充電の停止を解除させる。つまり、二次電池130の充電率が充電停止閾値以上となった場合、充電率が充電停止閾値以下の閾値である充電停止解除閾値未満になるまで、二次電池130への充電を再開しない。これにより、充放電の切り替え動作が頻発することを防ぐことができる。なお、充放電の切り替え動作が頻発した場合、電力損失が増加する可能性がある。そして、シーケンサ150は、ステップS5に進み、処理を終了するか否かの判定を行う。   When it is determined that the charging rate acquired by the charging rate detection unit 152 is equal to or greater than the charging stop cancellation threshold (step S11: YES), the charging stop unit 154 returns to step S7 and stops charging the secondary battery 130. Continue monitoring the bus voltage. On the other hand, when it is determined that the charging rate acquired by the charging rate detection unit 152 is less than the charging stop cancellation threshold (step S11: NO), the charging stop unit 154 cancels the charging stop of the secondary battery 130. Is output to the charge / discharge control device 140 (step S12). Thereby, the charge / discharge control apparatus 140 cancels the stop of the charge with respect to the secondary battery 130. That is, when the charging rate of the secondary battery 130 is equal to or higher than the charging stop threshold, charging of the secondary battery 130 is not resumed until the charging rate is less than the charging stop canceling threshold that is a threshold equal to or lower than the charging stop threshold. Thereby, it can prevent that switching operation of charging / discharging occurs frequently. In addition, when the switching operation of charging / discharging occurs frequently, power loss may increase. Then, the sequencer 150 proceeds to step S5 and determines whether or not to end the process.
次に、ステップS3で放電停止部156が、二次電池130の充電率が放電停止閾値以下であると判定した場合(ステップS3:YES)の処理について説明する。
放電停止部156は、二次電池130の充電率が放電停止閾値以下であると判定すると、動作を停止させる制御指示を吊下機構9に出力する。これにより、二次電池130からの放電が停止することとなる(ステップS13)。ただし、吊下機構9は、一連の動作の実行中に制御指示を受け付けた場合、当該動作が終了した以降の動作を停止する。なお、放電停止閾値は一連の動作を実行するのに充分な充電率であるため、ステップS13の放電により一連の動作実行中に二次電池130の充電率が許容充電率の下限値を下回ることはない。
Next, a process when the discharge stop unit 156 determines in step S3 that the charging rate of the secondary battery 130 is equal to or less than the discharge stop threshold (step S3: YES) will be described.
When the discharge stop unit 156 determines that the charging rate of the secondary battery 130 is equal to or less than the discharge stop threshold, the discharge stop unit 156 outputs a control instruction to stop the operation to the suspension mechanism 9. Thereby, the discharge from the secondary battery 130 is stopped (step S13). However, when the suspension mechanism 9 receives a control instruction during the execution of a series of operations, the suspension mechanism 9 stops the operation after the operation ends. Since the discharge stop threshold is a charging rate sufficient to execute a series of operations, the charging rate of the secondary battery 130 falls below the lower limit value of the allowable charging rate during the execution of the series of operations due to discharging in step S13. There is no.
次に、放電停止部156は、充電率検出部152が取得した充電率が放電停止解除閾値以下であるか否かを判定する(ステップS14)。なお、放電停止解除閾値は、二次電池130に許容する充電電力量の最小値に、吊下機構9による一連の動作を所定回数実行することによって消費し得る最大の電力量を加算した電力量に対応する充電率以上の値である。   Next, the discharge stop unit 156 determines whether or not the charge rate acquired by the charge rate detection unit 152 is equal to or less than the discharge stop release threshold (step S14). The discharge stop cancellation threshold value is an electric energy obtained by adding the maximum electric energy that can be consumed by executing a series of operations by the suspension mechanism 9 a predetermined number of times to the minimum value of the charging electric energy allowed for the secondary battery 130. It is a value equal to or higher than the charging rate corresponding to.
放電停止部156は、充電率検出部152が取得した充電率が放電停止解除閾値以下であると判定した場合(ステップS14:YES)、ステップS14に戻り、二次電池130からの放電を停止したまま、母線電圧の監視を継続する。他方、放電停止部156は、充電率検出部152が取得した充電率が放電停止解除閾値より大きい値であると判定した場合(ステップS14:NO)、動作停止を解除する解除指示を吊下機構9に出力する。これにより、充放電制御装置140は、二次電池130に対する放電の制限を解除させる(ステップS15)。つまり、二次電池130の充電率が放電停止閾値以下となった場合、充電率が放電停止閾値以上の閾値である放電停止解除閾値を超えるまで、二次電池130を放電させない。これにより、充放電の切り替え動作が頻発することを防ぐことができる。そして、シーケンサ150は、ステップS5に進み、処理を終了するか否かの判定を行う。   When it is determined that the charging rate acquired by the charging rate detection unit 152 is equal to or less than the discharge stop cancellation threshold (step S14: YES), the discharge stopping unit 156 returns to step S14 and stops discharging from the secondary battery 130. Continue monitoring the bus voltage. On the other hand, when it is determined that the charging rate acquired by the charging rate detection unit 152 is larger than the discharge stop cancellation threshold (step S14: NO), the discharge stop unit 156 provides a release instruction for canceling the operation stop. Output to 9. Thereby, the charging / discharging control apparatus 140 cancels | releases the restriction | limiting of the discharge with respect to the secondary battery 130 (step S15). That is, when the charging rate of the secondary battery 130 becomes equal to or less than the discharge stop threshold, the secondary battery 130 is not discharged until the charge rate exceeds a discharge stop release threshold that is a threshold equal to or higher than the discharge stop threshold. Thereby, it can prevent that switching operation of charging / discharging occurs frequently. Then, the sequencer 150 proceeds to step S5 and determines whether or not to end the process.
次に、本実施形態による電力供給装置10が充放電処理を行った場合の具体例を示す。まず、二次電池130の充電の制御について、具体例を用いながら説明する。
図4は、二次電池130の充電率の時間変化と母線電圧の時間変化とを示す図である。
上述した処理により、電力供給装置10が動作すると、時刻t0から時刻t1までの間、二次電池130の充電率が充電停止閾値未満であるため、充放電制御装置140は、上述したステップS4により、母線120にかかる電圧が吊下機構9の動作に要する電圧以上かつ母線定格電圧未満となるように二次電池130の充放電を制御する。
Next, a specific example when the power supply apparatus 10 according to the present embodiment performs the charge / discharge process will be described. First, charging control of the secondary battery 130 will be described using a specific example.
FIG. 4 is a diagram showing a change over time in the charging rate of the secondary battery 130 and a change over time in the bus voltage.
When the power supply device 10 operates by the above-described processing, the charging / discharging control device 140 performs the above-described step S4 because the charging rate of the secondary battery 130 is less than the charging stop threshold from time t0 to time t1. The charging / discharging of the secondary battery 130 is controlled so that the voltage applied to the bus 120 is not less than the voltage required for the operation of the suspension mechanism 9 and less than the rated voltage of the bus.
次に、時刻t1になると、二次電池130の充電率が充電停止閾値を超えるため、充放電制御装置140は、上述したステップS6により、二次電池130への充電を停止する。充放電制御装置140が二次電池130への充電を停止すると、二次電池130の充電に用いられない電力が母線120に供給されるため、母線電圧が上昇していく。そして、時刻t2になると、母線電圧が充電再開閾値を超えるため、充放電制御装置140は、上述したステップS8により、二次電池130への充電を再開する。二次電池130への充電を再開すると、母線120に供給される電力が二次電池130の充電に用いられるため、母線電圧は低下する。   Next, at time t1, since the charging rate of the secondary battery 130 exceeds the charging stop threshold, the charging / discharging control device 140 stops charging the secondary battery 130 in step S6 described above. When the charging / discharging control device 140 stops charging the secondary battery 130, electric power that is not used for charging the secondary battery 130 is supplied to the bus 120, so that the bus voltage increases. At time t2, since the bus voltage exceeds the charging restart threshold value, charging / discharging control device 140 restarts charging to secondary battery 130 in step S8 described above. When the charging of the secondary battery 130 is resumed, the power supplied to the bus 120 is used for charging the secondary battery 130, so the bus voltage decreases.
そして、時刻t3になると、母線電圧が充電再開解除閾値未満になるため、充放電制御装置140は、上述したステップS10により、二次電池130への充電を停止する。これにより、二次電池130の充電に用いられない電力が母線120に供給されるため、母線電圧が再び上昇していく。そして、時刻t4になると、母線電圧が再び充電再開閾値を超えるため、充放電制御装置140は、上述したステップS8により、二次電池130への充電を再開する。これにより、母線電圧は低下する。次に、時刻t5になると、母線電圧が充電再開解除閾値未満になるため、充放電制御装置140は、上述したステップS10により、二次電池130への充電を停止する。   At time t3, since the bus voltage becomes less than the charge resumption cancellation threshold, the charge / discharge control device 140 stops charging the secondary battery 130 in step S10 described above. As a result, electric power that is not used for charging the secondary battery 130 is supplied to the bus 120, so that the bus voltage rises again. At time t4, since the bus voltage exceeds the charge restart threshold again, the charge / discharge control device 140 restarts charging of the secondary battery 130 in step S8 described above. As a result, the bus voltage decreases. Next, at time t <b> 5, the bus voltage becomes less than the charge resumption cancellation threshold value, and thus the charge / discharge control device 140 stops charging the secondary battery 130 in step S <b> 10 described above.
次に、時刻t6になると、二次電池130の充電率が充電停止解除閾値未満になるため、充放電制御装置140は、上述したステップS12により、二次電池130への充電停止を解除する。
このように、本実施形態によれば、二次電池130の許容充電率の上限値を超えないように、二次電池130の充電を制御することができる。
Next, at time t6, since the charging rate of the secondary battery 130 becomes less than the charging stop cancellation threshold, the charging / discharging control device 140 cancels the charging stop of the secondary battery 130 in step S12 described above.
Thus, according to this embodiment, the charging of the secondary battery 130 can be controlled so as not to exceed the upper limit value of the allowable charging rate of the secondary battery 130.
次に、二次電池130の放電の制御について、具体例を用いながら説明する。
図5は、二次電池130の充電率の時間変化を示す図である。
電力供給装置10が動作すると、時刻t7から時刻t8までの間、二次電池130の充電率が放電停止閾値より大きいため、充放電制御装置140は、上述したステップS4により、母線120にかかる電圧が吊下機構9の動作に要する電圧以上かつ母線定格電圧未満となるように二次電池130の充放電を制御する。
Next, control of discharge of the secondary battery 130 will be described using a specific example.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change over time in the charging rate of the secondary battery 130.
When the power supply device 10 operates, since the charging rate of the secondary battery 130 is greater than the discharge stop threshold from time t7 to time t8, the charge / discharge control device 140 determines the voltage applied to the bus 120 in step S4 described above. Is controlled so as to be equal to or higher than the voltage required for the operation of the suspension mechanism 9 and lower than the rated bus voltage.
次に、時刻t8になると、二次電池130の充電率が放電停止閾値未満になるため、シーケンサ150は、上述したステップS13により、吊下機構9に対して動作を停止させる制御指示を出力する。このとき、吊下機構9は一連の動作の実行中であるため、一連の動作が完了する時刻t9になるまで動作を停止しない。なお、放電停止閾値は、上述したとおり、一連の動作を実行するのに充分な充電率であるため、時刻t9までに二次電池130の充電率が許容充電率の下限値を下回ることはない。   Next, at time t8, since the charging rate of the secondary battery 130 becomes less than the discharge stop threshold, the sequencer 150 outputs a control instruction to stop the operation to the suspension mechanism 9 in step S13 described above. . At this time, since the suspension mechanism 9 is executing a series of operations, the operation is not stopped until time t9 when the series of operations are completed. Note that, as described above, the discharge stop threshold is a charging rate sufficient to execute a series of operations, and thus the charging rate of the secondary battery 130 does not fall below the lower limit value of the allowable charging rate by time t9. .
そして、時刻t9になると、吊下機構9の動作が停止するため、充放電制御装置140は、AC/DCコンバータ110を介して外部電源2から供給される電力を二次電池130に充電させるよう制御する。そして、時刻t10になり、二次電池130の充電率が放電停止解除閾値を超えると、シーケンサ150は、上述したステップS15により、二次電池130からの放電停止を解除する解除指示を、吊下機構9に出力する。
このように、本実施形態によれば、二次電池130の許容充電率の下限値を下回らないように、二次電池130の放電を制御することができる。
Since the operation of the suspension mechanism 9 stops at time t9, the charge / discharge control device 140 charges the secondary battery 130 with the power supplied from the external power source 2 via the AC / DC converter 110. Control. Then, at time t10, when the charging rate of the secondary battery 130 exceeds the discharge stop release threshold, the sequencer 150 suspends a release instruction for releasing the discharge stop from the secondary battery 130 in step S15 described above. Output to mechanism 9.
Thus, according to this embodiment, the discharge of the secondary battery 130 can be controlled so as not to fall below the lower limit value of the allowable charge rate of the secondary battery 130.
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、母線120にかかる電圧と二次電池130の充電率とに基づいて二次電池130の充放電の制御を行う場合を説明したが、これに限られない。例えば、母線120に供給される電力(電圧と電流の積によって示される仕事量)と二次電池130の充電電力量とに基づいて二次電池130の充放電の制御を行うようにしても良い。この場合、シーケンサ150は、母線電圧検出部151に代えて、母線に供給される電力(母線信号)を検出する母線電力検出部(信号検出部)を備える必要がある。
なお、母線120にかかる電圧と母線120に供給される電力との間には相関性があるため、母線信号として電圧を用いて制御を行うことと電力を用いて制御を行うこととは等価である。また、二次電池130の充電率は二次電池130の充電電力量によって決まるため、充電率を用いて制御を行うことと充電電力量を用いて制御を行うこととは等価である。
As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to
For example, in the present embodiment, the case where charge / discharge control of the secondary battery 130 is performed based on the voltage applied to the bus 120 and the charging rate of the secondary battery 130 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the charging / discharging control of the secondary battery 130 may be performed based on the power supplied to the bus 120 (the work amount indicated by the product of voltage and current) and the charging power amount of the secondary battery 130. . In this case, the sequencer 150 needs to include a bus power detection unit (signal detection unit) that detects power (bus signal) supplied to the bus, instead of the bus voltage detection unit 151.
Since there is a correlation between the voltage applied to the bus 120 and the power supplied to the bus 120, control using voltage as the bus signal is equivalent to control using power. is there. In addition, since the charging rate of the secondary battery 130 is determined by the amount of charging power of the secondary battery 130, performing control using the charging rate is equivalent to performing control using the charging power amount.
また、本実施形態では、電力供給装置10をタイヤ式クレーン1に搭載する場合について説明したが、これに限られず、例えば架線レス電車など、他の装置に搭載しても良い。なお、本実施形態では、電力の供給先がタイヤ式クレーン1であるため、一連の回生動作による最大の回生電力が予め分かっており、これらの値に基づいて充電停止閾値を設定できる場合について説明したが、これに限られない。なお、架線レス電車に搭載する場合など、一連の回生動作による最大の回生電力が予め分からない場合、母線電圧が充電再開閾値を超え、二次電池130の充電率が許容充電率の上限値に達することがあり得る。この場合は、強制的に二次電池130への充電を停止させ、母線120に供給される電力を補器に回すことで、二次電池130の充電率が許容充電率の上限値を超えることを回避することができる。   Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the electric power supply apparatus 10 was mounted in the tire-type crane 1, it is not restricted to this, For example, you may mount in other apparatuses, such as an overhead-line-less train. In the present embodiment, since the power supply destination is the tire crane 1, the maximum regenerative power by a series of regenerative operations is known in advance, and the charge stop threshold can be set based on these values. However, it is not limited to this. If the maximum regenerative power due to a series of regenerative operations is not known in advance, such as when mounted on an overhead line-less train, the bus voltage exceeds the charge restart threshold, and the charge rate of the secondary battery 130 reaches the upper limit of the allowable charge rate. Can be reached. In this case, the charging of the secondary battery 130 exceeds the upper limit of the allowable charging rate by forcibly stopping the charging of the secondary battery 130 and turning the power supplied to the bus 120 to the auxiliary device. Can be avoided.
なお、本実施形態では、充電停止閾値と充電停止解除閾値とが異なる値である場合について説明したが、これに限られず、同じ値を用いても同様の効果を得ることができる。ただし、この場合、充放電の切り替わりが頻発することになる。同様に、充電再開閾値と充電再開解除閾値を同じ値としても良いし、放電停止閾値と放電停止解除閾値とを同じ値としても良い。   In the present embodiment, the case where the charge stop threshold value and the charge stop release threshold value are different from each other has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even when the same value is used. However, in this case, switching between charging and discharging frequently occurs. Similarly, the charge restart threshold and the charge restart release threshold may be the same value, and the discharge stop threshold and the discharge stop release threshold may be the same value.
なお、本実施形態では、説明の便宜のため割り込み処理の判定をステップS5において行うように記載したが、実際には上記ステップS1〜S15の各ステップにおいて割り込み処理の判定を行っており、任意のステップにおいて処理を停止できるように構成される。したがって、処理中に何らかの異常が発生した場合にも、ループ処理(例えばステップS7〜S11)が延々と繰り返されることを防ぐことができる。   In the present embodiment, for convenience of explanation, it has been described that determination of interrupt processing is performed in step S5. However, in actuality, determination of interrupt processing is performed in each of the above steps S1 to S15. It is configured so that the processing can be stopped in the step. Therefore, even when some abnormality occurs during the processing, it is possible to prevent the loop processing (for example, steps S7 to S11) from being repeated endlessly.
なお、上述のシーケンサ150は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。   Note that the above-described sequencer 150 has a computer system therein. The operation of each processing unit described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above processing is performed by the computer reading and executing this program. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
9…吊下機構 10…電力供給装置 110…AC/DCコンバータ 120…母線 130…二次電池 140…充放電制御装置 150…シーケンサ 151…母線電圧検出部 152…充電率検出部 153…充放電制御部 154…充電停止部 155…充電再開部 156…放電停止部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Suspension mechanism 10 ... Electric power supply apparatus 110 ... AC / DC converter 120 ... Bus-bar 130 ... Secondary battery 140 ... Charge-discharge control apparatus 150 ... Sequencer 151 ... Bus-line voltage detection part 152 ... Charge rate detection part 153 ... Charge-discharge control 154 ... Charge stop unit 155 ... Charge resumption unit 156 ... Discharge stop unit

Claims (12)

  1. 回生電力を発生し得る負荷と接続され、当該負荷に電力を供給する電力供給装置であって、
    コネクタを有するケーブルを介して外部電源から供給される電力を、母線を介して前記負荷に供給する供給部と、
    前記母線に供給された電力の電力値または電圧を検出する信号検出部と、
    前記母線に対して電力を充放電可能な二次電池と、
    前記信号検出部が検出した電力値または電圧が前記負荷に要求される電力値または電圧以上になるように前記二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、
    前記二次電池の充電電力量が、前記負荷で発生し得る回生電力の電力量に基づいて予め設定された充電停止閾値以上である場合に、前記二次電池に対する充電を停止させる充電停止部と、
    前記信号検出部が検出した電力値または電圧が当該母線に許容する電力値または電圧の最大値未満の値である充電再開閾値以上である場合に、前記充電停止部によって停止された前記二次電池に対する充電を再開させる充電再開部と
    を備えることを特徴とする電力供給装置。
    A power supply device connected to a load capable of generating regenerative power and supplying power to the load,
    A supply unit for supplying power supplied from an external power source via a cable having a connector to the load via a bus;
    A signal detection unit for detecting a power value or voltage of power supplied to the bus;
    A secondary battery capable of charging and discharging power to the bus; and
    A charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of the secondary battery such that the power value or voltage detected by the signal detection unit is equal to or higher than the power value or voltage required for the load;
    A charge stop unit that stops charging the secondary battery when the charge power amount of the secondary battery is equal to or higher than a charge stop threshold set in advance based on the amount of regenerative power that can be generated by the load; ,
    The secondary battery stopped by the charge stop unit when the power value or voltage detected by the signal detection unit is equal to or greater than a charge resumption threshold value that is less than the maximum power value or voltage allowed for the bus. to that power supply device; and a charge resumption unit that resumes charging the.
  2. 前記信号検出部は、前記母線にかかる電圧を検出し、
    前記充放電制御部は、前記信号検出部が検出した電圧が前記負荷に要求される電圧以上になるように前記二次電池の充放電を制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。
    The signal detector detects a voltage applied to the bus;
    2. The electric power according to claim 1, wherein the charge / discharge control unit controls charge / discharge of the secondary battery so that a voltage detected by the signal detection unit is equal to or higher than a voltage required for the load. Feeding device.
  3. 前記充電停止閾値は、前記二次電池に許容する充電電力量の最大値から、前記負荷が一連の回生動作を実行する際に発生し得る最大の電力量を減じた電力量以下の値である
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電力供給装置。
    The charge stop threshold is a value equal to or less than an amount of power obtained by subtracting a maximum amount of power that can be generated when the load performs a series of regenerative operations from a maximum value of the amount of charge power allowed for the secondary battery. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is a power supply device.
  4. 前記二次電池の充電電力量が、前記負荷で消費し得る電力量に基づいて予め設定された放電停止閾値以下である場合に、前記二次電池からの放電を停止させる放電停止部
    を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の電力供給装置。
    A discharge stop unit for stopping discharge from the secondary battery when the charge power amount of the secondary battery is not more than a preset discharge stop threshold based on the amount of power that can be consumed by the load; The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is a power supply device.
  5. 前記放電停止閾値は、前記二次電池に許容する充電電力量の最小値に、前記負荷が一連の動作を実行する際に前記二次電池が要する最大の電力量を加算した電力量以上の値である
    ことを特徴とする請求項4に記載の電力供給装置。
    The discharge stop threshold is a value equal to or greater than the amount of power obtained by adding the maximum amount of power required by the secondary battery when the load performs a series of operations to the minimum value of the amount of charge power allowed for the secondary battery. It is these. The electric power supply apparatus of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
  6. 前記放電停止部は、前記負荷への電力供給を停止して前記二次電池への充電を開始することで、前記二次電池からの放電を停止させる
    ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の電力供給装置。
    The discharge stop, by starting the charging of the secondary battery by stopping power supply to the load, according to claim 4 or claim, characterized in that discharge is stopped from the secondary battery 5. The power supply device according to 5 .
  7. 前記充電停止部は、前記二次電池の充電電力量が、前記充電停止閾値以下の値である充電停止解除閾値未満になったときに、前記二次電池に対する充電の停止を解除する
    ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の電力供給装置。
    The charge stop unit cancels the stop of the charge to the secondary battery when the amount of charge power of the secondary battery becomes less than a charge stop cancel threshold that is a value equal to or less than the charge stop threshold. The power supply device according to any one of claims 1 to 6 .
  8. 前記充電停止解除閾値は、前記二次電池に許容する充電電力量の最小値に、前記負荷による一連の動作によって消費し得る最大の電力量を加算した電力量以上の値である
    ことを特徴とする請求項7に記載の電力供給装置。
    The charge stop cancellation threshold value is a value equal to or greater than an electric energy obtained by adding a maximum electric energy that can be consumed by a series of operations by the load to a minimum value of an electric energy allowed for the secondary battery. The power supply device according to claim 7 .
  9. 前記充電再開部は、前記信号検出部が検出した電力値または電圧が前記充電再開閾値以下の値である充電再開解除閾値未満になったときに、前記二次電池に対する充電の再開を解除する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。
    The charge resuming unit cancels resumption of charging of the secondary battery when the power value or voltage detected by the signal detection unit becomes less than a charge resumption cancellation threshold that is a value equal to or lower than the charge resumption threshold. The power supply apparatus according to claim 1 .
  10. 前記放電停止部は、前記二次電池の充電電力量が、前記放電停止閾値以上の値である放電停止解除閾値を超えたときに、前記二次電池の放電停止を解除する
    ことを特徴とする請求項4から請求項6の何れか1項に記載の電力供給装置。
    The discharge stop unit releases the discharge stop of the secondary battery when the amount of charge power of the secondary battery exceeds a discharge stop release threshold that is a value equal to or greater than the discharge stop threshold. The power supply device according to any one of claims 4 to 6 .
  11. 前記放電停止解除閾値は、前記負荷による一連の動作を所定回数実行することによって消費し得る最大の電力量を前記放電停止閾値に加算した電力量以上の値である
    ことを特徴とする請求項10に記載の電力供給装置。
    The discharge stop cancellation threshold, claim 10, characterized in that the series of operations by the load is a maximum value of more than the amount of power the amount of power obtained by adding the discharge stop threshold may consume by a predetermined number of executions The power supply device described in 1.
  12. 外部電源から供給される電力を供給する供給部、及び回生電力を発生し得る負荷に、母線を介して接続される二次電池の充放電制御方法であって、
    前記外部電源からコネクタを有するケーブルを介して前記母線に供給された電力の電力値または電圧を検出するステップと、
    検出された前記電力値または電圧が前記負荷に要求される電力値または電圧以上になるように前記二次電池の充放電を制御するステップと、
    前記二次電池の充電電力量が、前記負荷で発生し得る回生電力の電力量に基づいて予め設定された充電停止閾値以上である場合に、前記二次電池に対する充電を停止させて、検出された前記電力値または電圧が前記母線に許容する電力値または電圧の最大値未満の値である充電再開閾値以上である場合に、停止された前記二次電池に対する充電を再開させるステップと
    を有することを特徴とする充放電制御方法。
    A charge / discharge control method for a secondary battery connected via a bus to a supply unit for supplying power supplied from an external power source and a load capable of generating regenerative power,
    Detecting a power value or voltage of power supplied from the external power source to the bus via a cable having a connector;
    Controlling charging / discharging of the secondary battery such that the detected power value or voltage is equal to or higher than the power value or voltage required for the load;
    When the charge power amount of the secondary battery is equal to or higher than a charge stop threshold set in advance based on the power amount of regenerative power that can be generated by the load, the charge to the secondary battery is stopped and detected. And resuming charging of the stopped secondary battery when the power value or voltage is equal to or greater than a charge resumption threshold value that is less than the maximum power value or voltage allowed for the bus. A charge / discharge control method.
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