JP7423565B2

JP7423565B2 - 電動式作業機械

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Publication number: JP7423565B2
Application number: JP2021027584A
Authority: JP
Inventors: 健佑金田; 講介鬼束
Original assignee: Yanmar Holdings Co Ltd
Current assignee: Yanmar Holdings Co Ltd
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2024-01-29
Anticipated expiration: 2041-02-24
Also published as: WO2022181271A1; JP2022129045A; JP2024028511A; KR20230147609A; US20240125093A1; EP4299843A1; CN116917584A

Description

本発明は、電動式作業機械に関する。

従来、建設機械のメンテナンス時期告知装置が開示されている。例えば特許文献１の告知装置では、エンジンの実稼働時間がメンテナンス時期に達したことを、メンテナンス項目ごとに運転者または管理者に告知するようにしている。

特開２００７－２６２８０６号公報

近年では、エンジンの動力を利用して油圧アクチュエータを駆動する油圧ショベル以外に、バッテリの電力を利用して油圧アクチュエータを駆動する油圧ショベル（電動ショベル）も多く活用されている。電動ショベルでは、バッテリの電力により電動モータを駆動させて油圧ポンプを回転させ、これによって油圧アクチュエータに圧油を供給して油圧アクチュエータを駆動する。

電動ショベルでは、上記のように電動モータによって油圧ポンプが駆動されるため、電動モータの稼働時間を油圧ポンプの稼働時間とみなすことができる。したがって、電動モータの稼働時間を管理することにより、油圧ポンプを含む油圧系のメンテナンスの時期を管理することができ、これによって油圧系のメンテナンスを適切なタイミングで行うことができる。

一方、バッテリは、放電中、つまり、電動モータが稼働している間だけでなく、充電中においても劣化する。このため、バッテリについても、油圧系と同様に、電動モータの稼働時間に基づいてメンテナンスの時期を管理したのでは、バッテリの充電中の劣化も考慮した適切なタイミングでメンテナンスを行うことができない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、油圧系およびバッテリのメンテナンスを、それぞれ適切なタイミングで行うことができる電動式作業機械を提供することにある。

本発明の一側面に係る電動式作業機械は、外部電源からバッテリに電力を供給して前記バッテリを充電する充電器と、前記バッテリから供給される電力によって駆動される電動モータと、前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ、および前記油圧ポンプによって圧油が供給される油圧アクチュエータを含む油圧系と、前記電動モータの稼働状態を示す物理量を第１稼働情報として管理するとともに、前記バッテリの充電および放電を含む稼働状態を示す物理量を第２稼働情報として管理する制御部と、前記第１稼働情報および前記第２稼働情報を出力する出力部と、を備える。

上記の構成によれば、油圧系およびバッテリのメンテナンスを、それぞれ適切なタイミングで行うことができる。

本発明の実施の一形態に係る電動式作業機械の一例である油圧ショベルの概略の構成を示す側面図である。上記油圧ショベルの制御系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。上記油圧ショベルの表示部における表示の一例を示す説明図である。上記表示部における表示の他の例を示す説明図である。充電モードおよびバッテリモードのそれぞれにおける、リレーの通電状態、電動モータの稼働状態、充電器の稼働状態、バッテリの稼働状態の一例を模式的に示す説明図である。充電モード、バッテリモードおよび電源併用モードのそれぞれにおける、リレーの通電状態、電動モータの稼働状態、充電器の稼働状態、バッテリの稼働状態の一例を模式的に示す説明図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

〔１．電動式作業機械〕
図１は、本実施形態の電動式作業機械の一例である電動ショベルを構成する油圧ショベル１の概略の構成を示す側面図である。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機３と、上部旋回体４と、を備える。

ここで、図１において、方向を以下のように定義する。まず、下部走行体２が直進する方向を前後方向とし、そのうちの一方側を「前」とし、他方側を「後」とする。図１では、例として、ブレード２３に対して走行モータ２２側を「前」として示す。また、前後方向に垂直な横方向を左右方向とする。このとき、操縦席４１ａに座ったオペレータ（操縦者、運転手）から見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向を上下方向とし、重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。

下部走行体２は、左右一対のクローラ２１と、左右一対の走行モータ２２と、を備える。各走行モータ２２は、油圧モータである。左右の走行モータ２２が、左右のクローラ２１をそれぞれ駆動することにより、油圧ショベル１を前後進させることができる。下部走行体２には、整地作業を行うためのブレード２３と、ブレードシリンダ２３ａとが設けられる。ブレードシリンダ２３ａは、ブレード２３を上下方向に回動させる油圧シリンダである。

作業機３は、ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を備える。ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を独立して駆動することにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。

ブーム３１は、ブームシリンダ３１ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａは、基端部が上部旋回体４の前部に支持され、伸縮自在に可動する。アーム３２は、アームシリンダ３２ａによって回動される。アームシリンダ３２ａは、基端部がブーム３１の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。バケット３３は、バケットシリンダ３３ａによって回動される。バケットシリンダ３３ａは、基端部がアーム３２の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、およびバケットシリンダ３３ａは、油圧シリンダにより構成される。

上部旋回体４は、下部走行体２に対して旋回ベアリング（不図示）を介して旋回可能に構成される。上部旋回体４には、操縦部４１、旋回台４２、旋回モータ４３、機関室４４等が配置される。上部旋回体４は、油圧モータである旋回モータ４３の駆動により、旋回ベアリングを介して旋回する。

上部旋回体４には、複数の油圧ポンプ７１（図２参照）が配置される。各油圧ポンプ７１は、機関室４４の内部の電動モータ６１（図２参照）によって駆動される。各油圧ポンプ７１は、油圧モータ（例えば左右の走行モータ２２、旋回モータ４３）、および油圧シリンダ（例えばブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、バケットシリンダ３３ａ）に作動油（圧油）を供給する。任意の油圧ポンプ７１から作動油が供給されて駆動される油圧モータおよび油圧シリンダを、まとめて油圧アクチュエータ７３（図２参照）と呼ぶ。

操縦部４１には、操縦席４１ａが配置される。操縦席４１ａの周囲には、各種のレバー４１ｂが配置される。オペレータが操縦席４１ａに着座してレバー４１ｂを操作することにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。これにより、下部走行体２の走行、ブレード２３による整地作業、作業機３による掘削作業、上部旋回体４の旋回、等を行うことができる。

上部旋回体４には、バッテリ５３が取り付けられる。バッテリ５３は、例えば高電圧を出力するリチウムイオンバッテリで構成され、電動モータ６１の駆動に用いられる。また、上部旋回体４には、不図示の給電口が設けられる。上記の給電口と外部電源５１とは、給電ケーブル５２を介して接続される。これにより、バッテリ５３を充電することも可能である。

なお、下部走行体２、作業機３および上部旋回体４をまとめて機体ＢＡとしたとき、機体ＢＡは、電力で駆動される機器と油圧機器とを併用して駆動されてもよい。つまり、機体ＢＡは、油圧アクチュエータ７３などの油圧機器の他に、電動走行モータ、電動シリンダ、電動旋回モータ等を含んでいてもよい。

〔２．制御系および油圧系の構成〕
図２は、油圧ショベル１の制御系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。なお、図２において、破線の矢印は、検知信号の伝送路を示す。また、実線の矢印は、制御信号（指令）の伝送路を示す。油圧ショベル１は、電動モータ６１を備える。電動モータ６１は、バッテリ５３から供給される電力によって駆動される。

電動モータ６１の回転数は、回転数検知センサ６１ａによって検知される。すなわち、油圧ショベル１は、電動モータ６１の回転数を検知する回転数検知センサ６１ａを備える。回転数検知センサ６１ａによって検知された電動モータ６１の回転数の情報は、後述するＥＣＵ８０に入力される。

油圧ショベル１は、充電器６２を備える。充電器６２は、外部電源５１から給電ケーブル５２（図１参照）を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する。充電器６２から出力される直流電圧（電力）は、バッテリ５３に供給される。外部電源５１から充電器６２を介してバッテリ５３に電力が供給されることにより、バッテリ５３が充電される。つまり、油圧ショベル１は、外部電源５１からバッテリ５３に電力を供給してバッテリ５３を充電する充電器６２を備える。

油圧ショベル１は、インバータ６３を備える。インバータ６３は、バッテリ５３から供給される直流電圧を、交流電圧に変換して電動モータ６１に供給する。これにより、電動モータ６１が回転する。インバータ６３から電動モータ６１への交流電圧（電流）の供給は、ＥＣＵ８０から出力される回転指令（制御信号）に基づいて行われる。

バッテリ５３から電動モータ６１に供給される電力は、第１電路Ｅ１を通る。上記したインバータ６３は、第１電路Ｅ１において、バッテリ５３と電動モータ６１との間に位置する。また、充電器６２からバッテリ５３に供給される電力は、第２電路Ｅ２を通る。第２電路Ｅ２は、第１電路Ｅ１において、バッテリ５３とインバータ６３との間に位置する合流部Ｅｃにおいて合流する。したがって、充電器６２から出力される電力は、第２電路Ｅ２および合流部Ｅｃを介してバッテリ５３に供給される。すなわち、油圧ショベル１は、バッテリ５３から電動モータ５１に電力を供給する第１電路Ｅ１と、充電器６２と繋がり、第１電路Ｅ１と合流部Ｅｃで合流する第２電路Ｅ２と、を備える。

また、油圧ショベル１は、リレー６４を備える。リレー６４は、第１電路Ｅ１において、合流部Ｅｃとバッテリ５３との間に位置する。そして、リレー６４は、ＥＣＵ８０の制御に基づいて、第１電路Ｅ１を（バッテリ５３とインバータ６３とを電気的に接続する）接続状態と（バッテリ５３とインバータ６３とを電気的に遮断する）切断状態とで切り替える。また、リレー６４は、上記接続状態または上記切断状態を検知して、その検知信号をＥＣＵ８０に出力する。これにより、ＥＣＵ８０は、上記検知信号に基づいて、リレー６４の接続時間または切断時間を管理することができる。

また、油圧ショベル１は、油圧系７０を備える。油圧系７０は、油圧ポンプ７１と、コントロールバルブ７２と、油圧アクチュエータ７３と、を含む。

油圧ポンプ７１は、電動モータ６１の回転軸（出力軸）に接続され、電動モータ６１の回転によって駆動される。油圧ポンプ７１は例えば可変容量型ポンプであるが、固定容量型ポンプであってもよい。油圧ポンプ７１は上述したように複数設けられるが、図２では例として、油圧ポンプ７１を１つのみ図示している。油圧ポンプ７１により、作動油タンク（図示せず）内の作動油が圧油として、コントロールバルブ７２を介して油圧アクチュエータ７３に供給される。これにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。コントロールバルブ７２は、油圧ポンプ７１から油圧アクチュエータ７３に供給される圧油の流れ方向および流量を制御する方向切替弁であり、個々の油圧アクチュエータ７３に対応して設けられる。

このように、油圧ショベル１は、電動モータ６１によって駆動される油圧ポンプ７１、および油圧ポンプ７１によって圧油が供給される油圧アクチュエータ７３を含む油圧系７０を備える。

油圧ショベル１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）８０をさらに備える。ＥＣＵ８０は、油圧ショベル１の各部を制御する制御部であり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部等を含んで構成される。ＥＣＵ８０は、電動モータ６１の回転指令を生成してインバータ６３に供給する。

また、ＥＣＵ８０には、油圧ショベル１の各部からの検知信号が入力される。例えば、電動モータ６１、充電器６２、インバータ６３およびバッテリ５３には、自身の稼働状態を、異常の有無も含めて検知するセンサ（図示せず）がそれぞれ内蔵されており、これらのセンサからの検知信号がＥＣＵ８０に入力される。これにより、ＥＣＵ８０は、上記検知信号に基づいて、電動モータ６１、充電器６２、インバータ６３およびバッテリ５３の稼働状態をそれぞれ認識することができる。

例えば、ＥＣＵ８０は、電動モータ６１が内蔵するセンサからの検知信号に基づいて、電動モータ６１が駆動されている時間を、電動モータ６１の稼働時間として認識することができる。また、ＥＣＵ８０は、充電器６２が内蔵するセンサからの検知信号に基づいて、充電器６２が稼働している時間（例えばバッテリ５３の充電時間）を認識することができる。さらに、ＥＣＵ８０は、バッテリ５３が内蔵するセンサからの検知信号に基づいて、バッテリ５３が稼働している時間（例えばバッテリ５３の充電時間および放電時間）を認識することができ、また、バッテリ５３の残量（充電量）を認識することもできる。

ＥＣＵ８０は、第１稼働情報および第２稼働情報をＥＣＵ８０内の記憶部に記憶して管理する。第１稼働情報は、電動モータ６１の稼働状態を示す物理量の情報であり、例えば、上述した電動モータ６１の稼働時間を含む。なお、第１稼働情報は、回転数検知センサ６１ａで検知された、電動モータ６１の回転数の情報を含んでいてもよい。一方、第２稼働情報は、バッテリ５３の稼働状態を示す物理量の情報であり、例えば上述したバッテリ５３の稼働時間（充電時間＋放電時間）を含む。なお、第２稼働情報は、バッテリ５３の残量を含んでいてもよい。

このように、油圧ショベル１は、電動モータ６１の出力信号に基づいて、電動モータ６１の稼働状態を示す物理量を第１稼働情報として管理するとともに、バッテリ５３の出力信号に基づいて、バッテリ５３の充電および放電を含む稼働状態を示す物理量を第２稼働情報として管理する制御部としてのＥＣＵ８０を備える。

油圧ショベル１は、出力部９０をさらに備える。出力部９０は、ＥＣＵ８０で管理されている第１稼働情報および第２稼働情報を出力する。このような出力部９０は、表示部９１と、通信部９２と、を含む。

表示部９１は、例えば液晶表示装置で構成されており、ＥＣＵ８０の制御のもとで、第１稼働情報および第２稼働情報を表示する。すなわち、出力部９０は、第１稼働情報および第２稼働情報を表示する表示部９１を含む。通信部９２は、外部の端末と通信するためのインターフェースであり、アンテナ、送受信回路などを含んで構成される。

なお、図示はしないが、油圧ショベル１には、上記した作動油の温度を検知する作動油温度センサ、および電動モータ６１等を冷却するための冷却系を流れる冷却水の温度を検知する冷却水温度センサが設けられる。

図３は、表示部９１における表示の一例を示している。同図に示すように、表示部９１は、作動油温度センサで検知された作動油温度、バッテリ５３の残量、冷却水温度センサで検知された冷却水の温度の各情報１０１～１０３をそれぞれ表示する。併せて、表示部９１は、電動モータ６１の稼働時間Ｔ１を第１稼働情報として、電動モータ６１を示すアイコンＭ１とともに表示し、バッテリ５３の稼働時間Ｔ２を第２稼働情報として、バッテリ５３を示すアイコンＭ２とともに表示する。同図の例では、稼働時間Ｔ１が「３００Ｈ」であることを示し、稼働時間Ｔ２が「５００Ｈ」であることを示している。なお、「Ｈ」は時間（Hour）を示す（以下、同様）。

本実施形態のように、ＥＣＵ８０が、電動モータ６１の稼働状態を示す物理量（例えば電動モータ６１の稼働時間Ｔ１）を第１稼働情報として管理するとともに、バッテリ５３の充電および放電を含む稼働状態を示す物理量（例えば稼働時間Ｔ２＝充電時間＋放電時間）を第２稼働情報として管理する。この場合、出力部９０が第１稼働情報を出力することにより、オペレータ等（オペレータ、周囲の作業者、システムの管理者など）は、出力された第１稼働情報に基づいて、油圧系７０（例えば油圧ポンプ７１）のメンテナンス（保守点検）を適切なタイミングで行うことができる。また、出力部９０が第２稼働情報を出力することにより、オペレータ等は、第２稼働情報に基づき、バッテリ５３の放電中の劣化のみならず、充電中の劣化も考慮した適切なタイミングで、つまり、油圧系７０のメンテナンスのタイミングとは独立した適切なタイミングで、バッテリ５３のメンテナンスを行うことができ、必要に応じてバッテリ５３を交換することも可能となる。

特に、電動モータ６１の稼働状態を示す物理量は、電動モータ６１の稼働時間Ｔ１を含む。油圧ポンプ７１は電動モータ６１によって駆動されるため、油圧ポンプ７１を含む油圧系７０の稼働時間は、電動モータ６１の稼働時間とほぼ同じであると考えられる。したがって、ＥＣＵ８０が電動モータ６１の稼働時間Ｔ１を第１稼働情報として管理することにより、出力部９０が第１稼働情報を出力したときに、オペレータ等は、第１稼働情報、つまり、電動モータ６１の稼働時間に基づいて、油圧系７０のメンテナンスを適切なタイミングで行うことができる。

また、バッテリ５３の稼働状態を示す物理量は、バッテリ５３の充電時間と放電時間との和を含む。この場合、出力部９０が第２稼働情報を出力したときに、オペレータ等は、バッテリ５３の充電時間と放電時間との和に基づいて、バッテリ５３のメンテナンスを適切なタイミングで行うことができる。つまり、バッテリ５３の放電中の劣化のみならず、充電中の劣化も考慮した適切なタイミングで、バッテリ５３のメンテナンスを行うことができる。

なお、バッテリ５３の稼働状態を示す物理量は、上記したバッテリ５３の充電時間と放電時間との和には限定されない。例えば、バッテリ５３の所定期間での充電量を上記所定期間ごとに積算した総充電量（絶対値）と、バッテリ５３の所定期間での放電量を上記所定期間ごとに積算した総放電量（絶対値）との和を、バッテリ５３の稼働状態を示す物理量として扱ってもよい。この場合でも、出力部９０が第２稼働情報を出力したときに、オペレータ等は、出力された第２稼働情報、つまり、バッテリ５３の総充電量と総放電量との和に基づいて、バッテリ５３の放電による劣化のみならず、充電による劣化も考慮した適切なタイミングで、バッテリ５３のメンテナンスを行うことができる。

また、本実施形態では、出力部９０は、第１稼働情報および第２稼働情報を表示する表示部９１を含む。これにより、例えばオペレータは、表示部９１に表示された第１稼働情報（例えば稼働時間Ｔ１）を見て、油圧系７０のメンテナンスを行うタイミングを容易に判断することができるとともに、表示部９１に表示された第２稼働情報（例えば稼働時間Ｔ２）を見て、バッテリ５３のメンテナンスを行うタイミングを容易に判断することができる。

また、本実施形態では、出力部９０は通信部９２を含む。この構成では、ＥＣＵ８０は、第１稼働情報および第２稼働情報を、通信部９２を介して外部の端末に出力させて、上記端末を扱うシステムの管理者に、第１稼働情報および第２稼働情報を認識させることができる。これにより、上記管理者は、第１稼働情報に基づいて、油圧系７０のメンテナンスのタイミングを適切に管理することができ、さらに第２稼働情報に基づいて、バッテリ５３の放電および充電による劣化を考慮したメンテナンスのタイミングを適切に管理することができる。

ところで、ＥＣＵ８０は、第１稼働情報として管理する物理量、および第２稼働情報として管理する物理量の少なくとも一方が規定値に達したか否かを判断し、規定値に達した場合には、規定値に達したことを表示部９１に表示させてもよい。例えば、図４は、表示部９１における表示の他の例を示している。同図では、電動モータ６１の稼働時間Ｔ１が第１規定値（例えば６００Ｈ）に達したときに、表示部９１にて稼働時間Ｔ１を点滅表示させて、稼働時間Ｔ１が第１規定値に達したことを報知する例を示している。同図では、併せて、バッテリ５３の稼働時間Ｔ２が第２規定値（例えば１０００Ｈ）に達したときに、表示部９１にて稼働時間Ｔ２を点滅表示させて、稼働時間Ｔ２が第２規定値に達したことを報知している。

このように、ＥＣＵ８０が表示部９１の表示を制御することにより、オペレータは、表示部９１を見て、第１稼働情報または第２稼働情報として管理する物理量が規定値に達したことを直ちに把握して、油圧系７０およびバッテリ５３の少なくとも一方について、メンテナンスが必要な時期であることを容易に認識することができる。これにより、オペレータは、例えば油圧ポンプ７１の点検、バッテリ５３の交換などの適切なメンテナンスを迅速に行うことが可能となる。

なお、図４では、電動モータ６１の稼働時間Ｔ１および稼働時間Ｔ２が、それぞれの規定値（第１規定値、第２規定値）に同時に達した例を示しているが、必ずしも同時に達するとは限らない。つまり、ＥＣＵ８０は、稼働時間Ｔ１および稼働時間Ｔ２の少なくとも一方が規定値に達したときに、表示部９１にて、規定値に達した稼働時間を点滅表示させることにより、規定値に達したことを報知すればよい。

ところで、ＥＣＵ８０は、回転数検知センサ６１ａで検知された電動モータ６１の回転数が所定値（例えば１０回転／ｍｉｎ）を超えている状態での、電動モータ６１の稼働状態を示す物理量を、第１稼働情報として管理することが望ましい。この場合、ＥＣＵ８０は、図３および図４で示した表示部９１の表示画面において、電動モータ６１の稼働時間Ｔ１として、電動モータ６１の回転数が所定値を超えている状態で電動モータ６１が稼働している時間を表示させることになる。

ＥＣＵ８０が上記のように第１稼働情報を管理することにより、例えば電動モータ６１が上記所定値以下の回転数（例えば超低速）で回転しており、実質的に稼働しているとはみなせない状態での稼働時間を、電動モータ６１の第１稼働情報から排除し、電動モータ６１が上記所定値を超える回転数で実質的に回転しているとみなせる状態での稼働時間を、第１稼働情報として管理することができる。これにより、電動モータ６１のメンテナンスの時期の、第１稼働情報に基づく管理精度を向上させることができる。

〔３．バッテリの稼働状態を示す物理量の取得方法について〕
本実施形態の油圧ショベル１の駆動モードは、充電モードと、バッテリモードと、を含む。充電モードは、充電器６２によってバッテリ５３を充電する動作モードである。一方、バッテリモードは、バッテリ５３の電力によって電動モータ６１を駆動する動作モードである。

図５は、充電モードとバッテリモードとのそれぞれにおける、リレー６４の状態（接続状態／切断状態）、電動モータ６１の稼働状態、充電器６２の稼働状態、バッテリ５３の稼働状態の一例を模式的に示している。油圧ショベル１が充電モードとバッテリモードとの２つの駆動モードで駆動される場合、充電モードでは、充電器６２の稼働によってバッテリ５３が充電されるため、充電器６２の稼働時間（２）はバッテリ５３の充電時間（３）と同じになる。一方、バッテリモードでは、電動モータ６１の稼働によってバッテリ５３が放電するため、電動モータ６１の稼働時間（１）はバッテリ５３の放電時間（４）と同じになる。したがって、バッテリ５３の充電時間（３）と放電時間（４）との和は、充電器６２の稼働時間（２）と電動モータ６１の稼働時間（１）との和に等しい。つまり、バッテリ５３の充電および放電を含む稼働状態を示す物理量（バッテリ５３の充電時間（３）＋バッテリ５３の放電時間（４））は、充電器６２の稼働時間（２）と、電動モータ６１の稼働時間（１）との和である。

したがって、上記のように油圧ショベル１が充電モードまたはバッテリモードで駆動される場合、ＥＣＵ８０は、充電器６２の稼働時間（２）と電動モータ６１の稼働時間（１）との和を管理することにより、バッテリ５３の稼働状態を示す物理量（充電時間（３）＋放電時間（４））を容易に取得して管理することができる。

〔４．バッテリの稼働状態を示す物理量の他の取得方法について〕
油圧ショベル１の駆動モードは、上記した充電モードおよびバッテリモードに加えて、電源併用モードを含んでいてもよい。電源併用モードとは、外部電源５１およびバッテリ５３の少なくとも一方から供給される電力によって電動モータ６１を駆動するモードである。

図６は、充電モード、バッテリモード、電源併用モードのそれぞれにおける、リレー６４の状態（接続状態／切断状態）、電動モータ６１の稼働状態、充電器６２の稼働状態、バッテリ５３の稼働状態の一例を模式的に示している。油圧ショベル１が充電モード、バッテリモードおよび電源併用モードの３つの駆動モードで駆動される場合、バッテリ５３の充電および放電を含む稼働状態を示す物理量（バッテリ５３の充電時間（Ｄ）＋バッテリ５３の放電時間（Ｅ））は、充電器６２の稼働時間（Ｃ）と、電動モータ６１の稼働時間（Ｂ）との和にはならず、図５と同様の関係は得られない。

しかし、充電モード、バッテリモード、電源併用モードでは、バッテリ５３の充電または放電が行われるが、充電、放電のいずれも、リレー６４が接続された状態で行われる。したがって、バッテリ５３の充電時間（Ｄ）と放電時間（Ｅ）との和は、リレー６４の接続時間（Ａ）に等しい。つまり、バッテリ５３の充電および放電を含む稼働状態を示す物理量（バッテリ５３の充電時間（Ｄ）＋バッテリ５３の放電時間（Ｅ））は、リレー６４の接続時間（Ａ）である。

したがって、上記のように油圧ショベル１が充電モード、バッテリモードまたは電源併用モードで駆動される場合、ＥＣＵ８０は、リレー６４の接続時間（Ａ）を管理することにより、バッテリ５３の稼働状態を示す物理量（充電時間（Ｄ）＋放電時間（Ｅ））を容易に取得して管理することができる。

また、バッテリ５３の充電時間（Ｄ）＋放電時間（Ｅ）がリレー６４の接続時間（Ａ）と等しい関係は、図５においても言える。つまり、油圧ショベル１が充電モードとバッテリモードとの２つの駆動モードで駆動される場合、充電モードでも放電モードでも、リレー６４は接続状態であるため、図５において、バッテリ５３の充電時間（３）と放電時間（４）との和が、リレー６４の接続時間（５）と等しくなる。したがって、ＥＣＵ８０がリレー６４の接続時間を管理することにより、バッテリ５３の稼働状態を示す物理量を容易に取得して管理することができる上述の効果は、図５のように、油圧ショベル１が２つの駆動モード（充電モードまたはバッテリモード）で駆動される場合でも得ることができる。

以上では、電動式の作業機械として、建設機械である油圧ショベルを例に挙げて説明したが、作業機械は油圧ショベルに限定されず、ホイルローダなどの他の建設機械であってもよく、コンバイン、トラクタ等の農業機械であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

本発明は、例えば建設機械、農業機械などの作業機械に利用可能である。

１油圧ショベル（電動式作業機械）
５１外部電源
５３バッテリ
６１電動モータ
６２充電器
６１ａ回転数検知センサ
６４リレー
７０油圧系
７１油圧ポンプ
７３油圧アクチュエータ
８０ＥＣＵ（制御部）
９０出力部
９１表示部
Ｅ１第１電路
Ｅ２第２電路
Ｅｃ合流部

Claims

外部電源からバッテリに電力を供給して前記バッテリを充電する充電器と、
前記バッテリから供給される電力によって駆動される電動モータと、
前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ、および前記油圧ポンプによって圧油が供給される油圧アクチュエータを含む油圧系と、
前記電動モータの稼働状態を示す物理量を第１稼働情報として管理するとともに、前記バッテリの充電および放電を含む稼働状態を示す物理量を第２稼働情報として管理する制御部と、
前記第１稼働情報および前記第２稼働情報を出力する出力部と、を備え、
前記制御部は、前記第１稼働情報として前記電動モータの稼働時間を管理し、前記第２稼働情報として前記バッテリの稼働時間を管理する、電動式作業機械。
前記バッテリの稼働時間は、前記バッテリの充電時間と放電時間との和である、請求項１に記載の電動式作業機械。
前記出力部は、前記第１稼働情報および前記第２稼働情報を表示する表示部を含む、請求項１または２に記載の電動式作業機械。
前記制御部は、前記第１稼働情報として管理する物理量、および前記第２稼働情報として管理する物理量の少なくとも一方が規定値に達したか否かを判断し、前記規定値に達した場合には、前記規定値に達したことを、前記表示部に表示させる、請求項３に記載の電動式作業機械。
外部電源からバッテリに電力を供給して前記バッテリを充電する充電器と、
前記バッテリから供給される電力によって駆動される電動モータと、
前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ、および前記油圧ポンプによって圧油が供給される油圧アクチュエータを含む油圧系と、
前記電動モータの稼働状態を示す物理量を第１稼働情報として管理するとともに、前記バッテリの充電および放電を含む稼働状態を示す物理量を第２稼働情報として管理する制御部と、
前記第１稼働情報および前記第２稼働情報を出力する出力部と、
前記電動モータの回転数を検知する回転数検知センサと、を備え、
前記制御部は、前記回転数検知センサで検知された前記電動モータの回転数が所定値を超えている状態での、前記電動モータの稼働状態を示す物理量を、前記第１稼働情報として管理する、電動式作業機械。
外部電源からバッテリに電力を供給して前記バッテリを充電する充電器と、
前記バッテリから供給される電力によって駆動される電動モータと、
前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ、および前記油圧ポンプによって圧油が供給される油圧アクチュエータを含む油圧系と、を備えた電動式作業機械であって、
前記電動モータの稼働状態を示す物理量を第１稼働情報として管理するとともに、前記バッテリの充電および放電を含む稼働状態を示す物理量を第２稼働情報として管理する制御部と、
前記第１稼働情報および前記第２稼働情報を出力する出力部と、を備え、
前記電動式作業機械の駆動モードは、
前記充電器によって前記バッテリを充電する充電モードと、
前記バッテリの電力によって前記電動モータを駆動するバッテリモードと、を含み、
前記バッテリの充電および放電を含む稼働状態を示す物理量は、前記充電器の稼働時間と、前記電動モータの稼働時間との和である、電動式作業機械。
外部電源からバッテリに電力を供給して前記バッテリを充電する充電器と、
前記バッテリから供給される電力によって駆動される電動モータと、
前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ、および前記油圧ポンプによって圧油が供給される油圧アクチュエータを含む油圧系と、
前記電動モータの稼働状態を示す物理量を第１稼働情報として管理するとともに、前記バッテリの充電および放電を含む稼働状態を示す物理量を第２稼働情報として管理する制御部と、
前記第１稼働情報および前記第２稼働情報を出力する出力部と、
前記バッテリから前記電動モータに電力を供給する第１電路と、
前記充電器と繋がり、前記第１電路と合流部で合流する第２電路と、
前記第１電路において、前記合流部と前記バッテリとの間に位置して、前記第１電路を接続状態と切断状態とで切り替えるリレーと、を備え、
前記バッテリの充電および放電を含む稼働状態を示す物理量は、前記リレーの接続時間である、電動式作業機械。