KR20190115065A - 축전 장치 컨트롤러 및 전동 시스템, 및 건설 기계 - Google Patents

축전 장치 컨트롤러 및 전동 시스템, 및 건설 기계 Download PDF

Info

Publication number
KR20190115065A
KR20190115065A KR1020197026269A KR20197026269A KR20190115065A KR 20190115065 A KR20190115065 A KR 20190115065A KR 1020197026269 A KR1020197026269 A KR 1020197026269A KR 20197026269 A KR20197026269 A KR 20197026269A KR 20190115065 A KR20190115065 A KR 20190115065A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
storage device
relay
power storage
controller
electric motor
Prior art date
Application number
KR1020197026269A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102205871B1 (ko
Inventor
이타루 나야
세이지 이시다
겐 다케우치
무츠미 기쿠치
Original Assignee
히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 filed Critical 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Publication of KR20190115065A publication Critical patent/KR20190115065A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102205871B1 publication Critical patent/KR102205871B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K6/485—Motor-assist type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50—Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E02F9/2075—Control of propulsion units of the hybrid type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2091—Control of energy storage means for electrical energy, e.g. battery or capacitors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/267—Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • E02F9/268—Diagnosing or detecting failure of vehicles with failure correction follow-up actions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/10—Driver interactions by alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/17—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H02J7/0032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits disconnection of loads if battery is not under charge, e.g. in vehicle if engine is not running
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1469—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field
    • H02J7/1492—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field by means of controlling devices between the generator output and the battery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

릴레이(25)는, 인버터(16)와 축전 장치(19)가 접속된 전기 회로를 접속·차단하는 것이다. BCU((22))는, 축전 장치(19)를 제어한다. HC(27)는, 전동 모터(15), 인버터(16), BCU((22))를 제어한다. HC(27)와 BCU((22))는, 각각, 릴레이(25)의 여자 전류의 공급과 정지를 제어하는 FET 스위치(30, 31)를 갖고 있다. BCU((22))는, 축전 장치(19)가 이상 상태라고 판단한 경우, HC(27)에 이상 신호를 송신하며, 또한, 소정 시간 경과했을 때, BCU((22))의 제1 FET 스위치(30)를 OFF(개방)로 한다. HC(27)는, BCU((22))로부터의 이상 신호에 기초하여, 정지 처리를 실행하고 나서, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)를 OFF(개방)로 한다.

Description

축전 장치 컨트롤러 및 전동 시스템, 및 건설 기계
본 발명은, 축전 장치 컨트롤러 및 이 축전 장치 컨트롤러를 구비한 전동 시스템, 및 이 전동 시스템이 탑재된 건설 기계에 관한 것이다.
기술 분야에 관한 배경 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 기술이 있다. 특허문헌 1에는, 전동 차량의 모터/제네레이터 및 고전압 회로에 있어서의 차량 정지 요구 시의 릴레이의 차단에 관한 기술이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 하이브리드계 고장에 의한 시스템 메인 릴레이 차단 요구 시의 릴레이의 차단에 관한 기술이 기재되어 있다.
일본 특허공개 제2010-193558호 공보(일본특허 제5233725호 공보) 일본 특허공개 제2006-217743호 공보
근년, 선진국을 중심으로 환경 파괴 방지의 대책으로서, 연료의 연소에 수반되어 배출되는 가스의 배출 규제 강화나, 내연 기관을 동력원으로서 탑재하는 시스템의 저연비화가 진행되고 있다. 이 방책의 하나로서, 시스템에 탑재된 동력원을 전동화하는 대처가 이루어져 있다. 동력원의 전동화는, 전력을 축적하는 축전 장치를 전원으로 하여, 피구동체에 기계적으로 접속된 전동 모터를, 축전 장치로부터 공급된 전력에 의해 구동함으로써 실현할 수 있다. 축전 장치는, 전기적으로 직렬, 혹은 병렬, 혹은 직병렬로 접속된 복수의 축전기를 구비하고 있다. 축전기에는, 리튬 이온 전지, 납 전지, 니켈 수소 전지 등의 이차 전지를 사용하는 경우가 많다. 최근에는, 이차 전지 중에서도, 에너지의 출력 및 용량에 있어서의 체적 밀도가 높은 리튬 이온 전지의 채용이 주류로 되어 있다.
장기에 걸쳐 축전 장치를 안전하게 계속해서 사용하기 위해서는, 축전기가 그 사용 범위를 초과해서 사용되지 않도록 할 필요가 있다. 즉, 축전기의 전압, 충방전 전류, 온도, 충전 상태, 열화 상태 등을 감시하고, 축전기가 과충전, 과방전, 과온도 등의 이상 상태에 이르지 않도록, 축전기의 충방전을 제어할 필요가 있다. 이 때문에, 축전 장치에는, 전술한 감시, 제어를 담당하는 컨트롤러가 마련되어 있다. 또한, 축전기가 과충전, 과방전, 과온도 등의 이상 상태로 된 경우에는, 축전 장치와 전동 모터 사이의 전기 회로를 차단하고, 축전 장치를 전동 모터측으로부터 전기적으로 분리할 필요가 있다. 이 때문에, 축전 장치와 전동 모터 사이의 전기 회로에는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시한 바와 같이 릴레이가 마련되어 있다. 릴레이는, 예를 들어 특허문헌 2에 개시한 바와 같이, 동작 전류(여자 코일에 흐르는 여자 전류)를 제어함으로써, 접점을 투입하거나, 분리하거나 할 수 있다.
그러나, 배경 기술에서는, 릴레이의 동작 전류를 하나의 제어계로 제어하고 있다. 이 때문에, 릴레이의 동작 전류를 제어하는 제어계가 고장 또는 오동작한 경우에는, 릴레이가 정상으로 작동하지 않아, 축전 장치를 전동 모터측으로부터 전기적으로 분리할 수 없게 되어, 축전기가 과충전, 과방전, 과온도 등의 이상 상태에 이르리라 생각된다.
이상의 관점에서, 본 발명이 해결해야 할 과제의 하나는, 릴레이에 의한 회로 차단의 확실성을 향상시키는 데 있다.
상기 과제의 하나는, 릴레이의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하는 릴레이 제어부를, 적어도 2개의 컨트롤러의 각각에 마련하고, 각각의 컨트롤러의 릴레이 제어부에 의해 릴레이의 동작 전류의 공급 정지가 가능하도록 함으로써, 해결할 수 있다. 이 경우, 한쪽 컨트롤러의 릴레이 제어부에 의한 릴레이의 동작 전류의 공급 정지는, 다른 쪽 컨트롤러의 릴레이 제어부에 의한 릴레이의 동작 전류의 공급 정지에 관계없이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 한쪽 컨트롤러의 릴레이 제어부에 의한 릴레이의 동작 전류의 공급 정지는, 릴레이의 동작 전류의 공급 정지가 필요하게 되었을 때부터, 소정 시간 경과 후, 예를 들어 릴레이의 차단에 의해 축전 장치와 전동 모터의 사이에 흐르는 전류가 제로의 상태가 될 때까지 시간, 혹은 다른 쪽 컨트롤러의 릴레이 제어부에 의해 릴레이의 동작 전류의 공급이 정지될 때까지 시간이 경과 후, 행해지는 것이 바람직하다.
여기에, 본 발명의 하나는, 전동 모터와, 상기 전동 모터에 의해 구동되는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 유압 장치와, 상기 전동 모터에 전력을 공급하는 축전 장치와, 상기 축전 장치와 상기 전동 모터의 사이에 마련되어 전력의 변환을 행하는 인버터와, 상기 유압 펌프, 상기 유압 장치를 제어하는 메인 컨트롤러와, 상기 축전 장치를 제어하는 축전 장치 컨트롤러와, 상기 전동 모터, 상기 인버터, 상기 축전 장치 컨트롤러를 제어하는 기기 컨트롤러와, 상기 인버터와 상기 축전 장치가 접속된 전기 회로를 접속·차단하는 릴레이를 구비하여 이루어지는 건설 기계에 있어서, 상기 기기 컨트롤러와 상기 축전 장치 컨트롤러는, 각각, 상기 릴레이의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 여자 전류 제어부를 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 하나는, 피구동체를 구동하는 전동 모터와, 상기 전동 모터에 전력을 공급하는 축전 장치와, 상기 전동 모터와 상기 축전 장치의 사이에 마련되고, 상기 축전 장치로부터 공급된 전력을 변환해서 상기 전동 모터에 공급하는 인버터와, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이에 마련되고, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 전기적으로 접속·차단하는 릴레이와, 상기 축전 장치의 상태를 관리하는 축전 장치 컨트롤러와, 상기 축전 장치 컨트롤러와 통신하는 상위 컨트롤러를 갖는 전동 시스템에 있어서, 상기 축전 장치 컨트롤러 및 상기 상위 컨트롤러는, 각각, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 하나는, 릴레이를 통해 인버터에 전기적으로 접속되고, 피구동체를 구동하는 전동 모터에 상기 인버터를 통해 전력을 공급하는 축전 장치의 컨트롤러이며, 상기 축전 장치가, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 상기 릴레이에 의해 전기적으로 분리하는 이상 상태로 되었을 때, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부를 구비하는 상위 컨트롤러에 대해서, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지하는 축전 장치 이상 상태 통지부와, 상기 축전 장치가, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 상기 릴레이에 의해 전기적으로 분리하는 이상 상태로 되었을 때, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지한 상기 상위 컨트롤러에 의해 상기 릴레이의 동작 전류의 공급이 정지되었는지 여부에 관계없이, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급을 정지시키는 릴레이 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 릴레이에 의한 회로 차단의 확실성을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 하나인 건설 기계를 예로 들어 설명하면 기기 컨트롤러와 축전 장치 컨트롤러는, 각각 여자 전류 제어부(릴레이 제어부)를 갖고 있다. 즉, 릴레이의 여자 전류 공급과 정지는, 기기 컨트롤러의 여자 전류 제어부에서 제어할 수 있으며, 또한, 축전 장치 컨트롤러의 여자 전류 제어부에서도 제어할 수 있다. 이 때문에, 기기 컨트롤러와 축전 장치 컨트롤러 중 한쪽 컨트롤러가 고장 또는 오작동해도, 다른 쪽의 컨트롤러의 여자 전류 제어부에 의해 릴레이의 여자 전류를 정지함으로써, 릴레이를 차단할 수 있다. 이에 의해, 릴레이의 여자 전류의 정지의 확실성, 즉, 릴레이의 차단의 확실성을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 건설 기계의 탑재 기기 및 차체의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 의한 하이브리드 유압 셔블을 나타내는 정면도이다.
도 2는, 도 1 중의 하이브리드 유압 셔블에 적용하는 유압 시스템과 전동 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 도 2 중의 축전 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는, 릴레이와 BCU와 HC를 나타내는 회로도이다.
도 5는, HC의 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 6은, BCU의 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 7은, HC가 릴레이를 차단하는 경우의 전동 기기, HC, BCU, 릴레이 등의 시간 변화의 일례를 나타내는 특성선도이다.
도 8은, BCU가 릴레이를 차단하는 경우의 전동 기기, HC, BCU, 릴레이 등의 시간 변화의 일례를 나타내는 특성선도이다.
도 9는, 제2 실시 형태에 의한 릴레이와 BCU와 HC를 나타내는 회로도이다.
도 10은, 제3 실시 형태에 의한 전동 유압 셔블을 나타내는 도 2와 마찬가지의 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 건설 기계로서 하이브리드 유압 셔블을 예로 들어, 첨부 도면에 따라서 설명한다.
또한, 이하에 설명하는 실시 형태에서는, 리튬 이온 전지를 탑재한 하이브리드 유압 셔블을 예로 들어 설명하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하이브리드 휠 로더, 하이브리드 덤프 트럭 등, 축전 장치에 접속된 전동 모터와 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프의 동력을 동력원으로 한 각종 하이브리드 건설 기계에 적용할 수 있는 것이다. 또한, 축전 장치를 동력원으로 한 각종 전동 건설 기계, 게다가 동일한 기기 구성의 각종 산업 기계에 적용할 수 있는 것이다.
도 1 내지 도 8은, 제1 실시 형태를 나타내고 있다. 하이브리드 유압 셔블(1)(이하, '유압 셔블(1)'이라고 함)은, 후술하는 엔진(11)과 전동 모터(15)를 구비하고 있다. 유압 셔블(1)은, 자주 가능한 크롤러식 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2) 위에 마련된 선회 장치(3)와, 하부 주행체(2) 위에 선회 장치(3)를 통해 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(4)와, 상부 선회체(4)의 전방측에 마련되어 굴삭 작업 등을 행하는 다관절 구조의 작업 장치(8)에 의해 구성되어 있다. 이때, 하부 주행체(2)와 상부 선회체(4)는, 유압 셔블(1)의 차체를 구성하고 있다.
상부 선회체(4)는, 상부 선회체(4)의 지지 구조체(베이스 프레임)가 되는 선회 프레임(5)과, 선회 프레임(5) 위에 탑재된 캡(6), 카운터 웨이트(7), 엔진(11), 유압 펌프(13), 전동 모터(15), 인버터(16), 축전 장치(19) 등을 포함하여 구성되어 있다.
선회 프레임(5)의 전방부 좌측에는, 운전실을 구획 형성하는 캡(6)이 마련되어 있다. 캡(6) 내에는, 오퍼레이터가 착석하는 운전석이 마련되어 있다. 또한, 운전석의 주위에는, 유압 셔블(1)을 조작하기 위한 조작 장치, 즉, 주행용 레버·페달 조작 장치, 작업용 레버 조작 장치(모두 도시생략) 등이 마련되어 있다.
조작 장치는, 오퍼레이터에 의한 레버 조작, 페달 조작에 따른 파일럿 신호(파일럿압)를, 후술하는 컨트롤 밸브(14)(도 2 참조)로 출력한다. 이에 의해, 오퍼레이터는, 유압 셔블(1)의 유압 장치(유압 액추에이터), 즉, 후술하는 주행 유압 모터(2A), 버킷 실린더(8F), 암 실린더(8E), 붐 실린더(8D), 선회 유압 모터(3A) (도 2 참조) 등을 동작(구동)시킬 수 있다.
또한, 캡(6) 내에는, 유압 셔블(1)의 전원 ON·OFF(액세서리 ON·OFF), 및 엔진(11)의 시동·정지를 행하기 위한 이그니션 키 스위치(도시생략)가 마련되어 있다. 또한, 캡(6) 내에는, 운전석의 후방 하측에 위치해서 후술하는 하이브리드 컨트롤러(27) 및 메인 컨트롤러(28)(도 2 참조)가 마련되어 있다. 한편, 선회 프레임(5)의 후단부측에는, 작업 장치(8)와의 중량 균형을 잡기 위한 카운터 웨이트(7)가 마련되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 작업 장치(8)는, 예를 들어 붐(8A), 암(8B), 작업구로서의 버킷(8C)과, 이들을 구동하는 붐 실린더(8D), 암 실린더(8E), 작업구 실린더로서의 버킷 실린더(8F)에 의해 구성되어 있다. 붐(8A), 암(8B), 버킷(8C)은, 서로 핀 결합되어 있다.
작업 장치(8)(의 붐(8A))는, 상부 선회체(4)의 선회 프레임(5)에 설치되어 있다. 작업 장치(8)는, 실린더(8D, 8E, 8F)를 신장 또는 축소함으로써, 부앙동한다. 또한, 유압 셔블(1)은, 하부 주행체(2)에 마련된 주행 유압 모터(2A)(도 2 참조)가 회전함으로써 주행한다. 또한, 상부 선회체(4)는, 선회 베어링(도시생략)과 함께 선회 장치(3)를 구성하는 선회 유압 모터(3A)(도 2 참조)가 회전함으로써 선회한다.
여기서, 유압 셔블(1)은, 전동 모터(15) 등을 제어하는 전동 시스템과, 작업 장치(8) 등의 동작을 제어하는 유압 시스템을 탑재하고 있다. 이하, 유압 셔블(1)의 시스템 구성에 대하여, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다.
엔진(11)은, 선회 프레임(5)에 탑재되어 있다. 엔진(11)은, 예를 들어 디젤 엔진 등의 내연 기관에 의해 구성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 엔진(11)의 출력측에는, 유압 펌프(13)와 전동 모터(15)가 기계적으로 직렬 접속해서 설치되어 있다. 이들 유압 펌프(13)와 전동 모터(15)는, 엔진(11)에 의해 구동된다.
여기서, 엔진(11)은, 전자 제어식 엔진에 의해 구성되고, 엔진(11)의 작동은 엔진 컨트롤 유닛(12)(이하, 'ECU(12)'라고 함)에 의해 제어된다. 구체적으로는, 엔진(11)은, 실린더(연소실) 내로의 연료의 공급량, 즉, 실린더 내에 연료를 분사하는 연료 분사 장치(전자 제어 분사 밸브)의 분사량이, 엔진(11)의 제어부가 되는 ECU(12)에 의해 가변하도록 제어된다. 이 경우, ECU(12)는, 마이크로컴퓨터를 포함해서 구성되어 있고, 후술하는 메인 컨트롤러(28)(이하, 'MC(28)'라고 함)에 접속되어 있다.
ECU(12)는, MC(28)로부터의 제어 신호(명령 신호)에 기초하여, 연료 분사 장치에 의한 실린더 내로의 연료 분사량을 가변하도록 제어하고, 엔진(11)의 회전 속도를 제어한다. 즉, ECU(12)는, MC(28)로부터의 엔진 출력 명령에 기초하여, 엔진(11)의 출력 토크, 회전 속도(엔진 회전수) 등을 제어한다. 또한, 엔진(11)의 최대 출력은, 예를 들어 유압 펌프(13)의 최대 동력보다도 작게 되어 있다.
유압 펌프(13)는, 엔진(11)에 기계적으로 접속되어 있다. 유압 펌프(13)는, 엔진(11) 단독의 토크에 의해 구동 가능하다. 또한, 유압 펌프(13)는, 엔진(11)의 토크에 전동 모터(15)의 어시스트 토크를 가한 복합 토크(합계 토크)에 의해서도 구동 가능하다. 즉, 유압 펌프(13)는, 엔진(11) 및 전동 모터(15)의 기계 동력에 의해 구동된다. 유압 펌프(13)는, 탱크(도시생략) 내에 저류된 작동유를 가압하고, 주행 유압 모터(2A), 선회 유압 모터(3A), 작업 장치(8)의 실린더(8D, 8E, 8F)에 압유로서 토출한다.
유압 펌프(13)는, 컨트롤 밸브(14)를 통해 유압 장치(유압 액추에이터)로서의 주행 유압 모터(2A), 선회 유압 모터(3A), 작업 장치(8)의 실린더(8D, 8E, 8F)에 접속되어 있다. 유압 펌프(13)는, 예를 들어 가변 용량형의 경사판식, 경사축식 또는 레이디얼 피스톤식 유압 펌프에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 도시는 생략하였지만, 유압 펌프(13)는, 펌프 용량을 조정하는 레귤레이터(용량 가변부, 틸팅 액추에이터)를 갖고 있다. 유압 펌프(13)(의 레귤레이터)는, 후술하는 MC(28)로부터의 명령에 의해 가변하도록 제어된다.
컨트롤 밸브(14)는, 복수의 방향 제어 밸브, 전자 밸브 등의 집합체로 이루어지는 제어 밸브 장치이다. 컨트롤 밸브(14)는, 유압 펌프(13)로부터 토출된 작동유를 유압 모터(2A, 3A), 실린더(8D, 8E, 8F) 등의 유압 장치로 분배한다. 즉, 컨트롤 밸브(14)는, 캡(6) 내에 배치된 주행용 레버·페달 조작 장치, 작업용 레버 조작 장치의 레버 조작, 페달 조작, MC(28)로부터의 명령 등에 따라서, 유압 펌프(13)로부터 유압 장치(2A, 3A, 8D, 8E, 8F)에 공급되는 압유의 방향을 제어한다. 이에 의해, 유압 장치(2A, 3A, 8D, 8E, 8F)는, 유압 펌프(13)로부터 공급(토출)되는 압유(작동유)에 의해 구동된다.
전동기(모터) 또는 발전 전동기(모터 제너레이터)라고도 불리는 전동 모터(15)는, 엔진(11)과 기계적으로 접속되어 있다. 전동 모터(15)는, 예를 들어 동기 전동기 등으로 구성된다. 전동 모터(15)는, 엔진(11)을 동력원에 발전기로서 작용 축전 장치(19)에 대한 전력 공급을 행하는 발전과, 축전 장치(19)로부터의 전력을 동력원에 모터로서 작용 피구동체로서의 엔진(11) 및 유압 펌프(13)의 구동을 어시스트하는 역행의 2가지 역할을 수행한다. 따라서, 엔진(11)의 토크에는, 상황에 따라서 전동 모터(15)의 어시스트 토크가 추가되고, 이들 토크에 의해 유압 펌프(13)는 구동한다. 그리고, 유압 펌프(13)로부터 토출되는 압유에 의해, 차량의 주행 동작, 선회 동작, 작업 장치(8)의 부앙동 동작 등이 행해진다.
도 2에 도시한 바와 같이, 전동 모터(15)는, 인버터(16)를 통해 한 쌍의 직류 모선(18A, 18B)과 접속되어 있다. 즉, 인버터(16)는, 전동 모터(15)와 축전 장치(19)의 사이에 마련되고, 이들 전동 모터(15)와 축전 장치(19)에 전기적으로 접속되어 있다. 인버터(16)는, 전력의 변환(에너지 변환)을 행함으로써, 예를 들어 트랜지스터, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 등으로 이루어지는 복수의 스위칭 소자를 사용하여 구성되어 있다.
인버터(16)는, 파워 컨트롤 유닛(17)(이하, 'PCU(17)'라고 함)에 의해, 각 위칭 소자의 온/오프가 제어된다. PCU(17)는, 마이크로컴퓨터를 포함해서 구성되어 있으며, 후술하는 하이브리드 컨트롤러(27)(이하, 'HC(27)'라고 함)에 접속되어 있다. 직류 모선(18A, 18B)은, 정극측과 부극측으로 쌍을 이루고, 예를 들어 수백 V 정도의 직류 전압이 인가되어 있다.
전동 모터(15)의 발전 시에는, 인버터(16)는, 전동 모터(15)로부터의 교류 전력을 직류 전력으로 변환해서 축전 장치(19)에 공급한다. 전동 모터(15)의 역행 시에는, 인버터(16)는, 직류 모선(18A, 18B)의 직류 전력을 교류 전력으로 변환해서 전동 모터(15)에 공급한다. 그리고, PCU(17)는, HC(27)로부터의 발전 전동기 출력 명령 등에 기초하여, 인버터(16)의 각 스위칭 소자의 온/오프를 제어한다. 이에 의해, PCU(17)는, 전동 모터(15)의 발전 시의 발전 전력이나 역행 시의 구동 전력을 제어한다.
축전 장치(19)는, 인버터(16)를 통해 전동 모터(15)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우, 축전 장치(19)는, 직류 모선(18A, 18B)을 통해 인버터(16)의 직류측 정극과 직류측 부극에 접속되어 있다. 축전 장치(19)는, 전동 모터(15)의 역행 시(어시스트 구동 시)에는 전동 모터(15)를 향해서 구동 전력을 공급하고, 전동 모터(15)의 발전 시에는 전동 모터(15)로부터 공급되는 전력을 충전한다. 즉, 축전 장치(19)는, 전동 모터(15)에 전력을 공급하거나, 또는 전동 모터(15)에 의한 발전 전력을 충전한다. 바꾸어 말하면, 축전 장치(19)는, 전동 모터(15)를 구동하는 에너지 공급과, 전동 모터(15)로 발전된 에너지 회생을 행하는 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 축전 장치(19)는, 예를 들어 축전기(축전지를 포함함)에 상당하는 리튬 이온 이차 전지(20)와, 전류 센서(21)와, 배터리 컨트롤 유닛(22)(이하, 'BCU(22)'라고 함)과, 릴레이(23, 24, 25)와, 저항(26)을 구비하고 있다. 축전 장치(19)는, BCU(22)에 의해 제어된다. 보다 구체적으로는, 축전 장치(19)의 리튬 이온 이차 전지(20)는, BCU(22)로부터의 정보에 기초하여, HC(27)에 의해 충전 동작이나 방전 동작이 제어된다.
여기서, 리튬 이온 이차 전지(20)는, 복수의 전지 셀을 전기적으로 직렬 혹은 병렬 혹은 직렬 및 병렬로 접속해서 이루어지는 조전지에 의해 구성되어 있다. 전류 센서(21)는, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지(20)의 정극측의 단자에 접속되고, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))의 충전 전류 또는 방전 전류를 검출(계측)한다. 전류 센서(21)의 출력측은, BCU(22)에 접속되어 있다. 전류 센서(21)는, 검출한 전류에 따른 신호를 BCU(22)로 출력한다.
BCU(22)에는, 전류 센서(21)로 검출한 전류값이 입력되는 것 외에, 리튬 이온 이차 전지(20)의 전압과 온도가 입력된다. 이 때문에, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지(20)에는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 전압을 검출(계측)하는 전압 센서(도시생략)와, 리튬 이온 이차 전지(20)의 온도를 검출(계측)하는 온도 센서(도시생략)가 마련되어 있다. 전압 센서의 출력측 및 온도 센서의 출력측은, BCU(22)에 접속되어 있다. 전압 센서는, 검출한 전압에 따른 신호를 BCU(22)로 출력하고, 온도 센서는, 검출한 온도에 따른 신호를 BCU(22)로 출력한다.
축전 장치 컨트롤러로서의 BCU(22)는, 마이크로컴퓨터를 포함해서 구성되어 있으며, 후술하는 HC(27)에 접속되어 있다. BCU(22)는, 축전 장치(19)를 제어한다. 즉, BCU(22)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 전압, 온도, 및 전류 센서(21)로 측정한 전류값에 기초하여 소정의 연산 처리를 행함으로써, 리튬 이온 이차 전지(20)의 상태 판정, 연산, 제어를 행한다.
예를 들어, BCU(22)는, 전류, 전압, 온도에 기초하여, 축전 장치(19)로부터 방전 가능한 전력을 배터리 방전 전력으로서 산출한다. 마찬가지로, BCU(22)는, 축전 장치(19)에 충전 가능한 전력을 배터리 충전 전력으로서 산출한다. BCU(22)는, 배터리 축전율(SOC), 배터리 방전 전력, 배터리 충전 전력 등을 HC(27)를 향해서 출력한다.
이것에 추가하여, BCU(22)는, 전압, 전류, 온도, 축전율(SOC: State Of Charge), 열화도(SOH: State Of Health) 등에 기초하여, 축전 장치(19)의 상태를 감시하고, 추정한다. BCU(22)는, 이들 복수의 요소 중 어느 지표가 적정한 사용 범위를 일탈한 경우 또는 일탈할 것 같은 경우에는, HC(27)에 신호를 송신하고, 이상·경고를 발보한다.
릴레이(23, 24, 25) 및 저항(26)은, 컨택터를 구성하고 있다. 릴레이(23, 24, 25)는, 인버터(16)와 축전 장치(19)가 접속된 전기 회로(전동 기기 회로)를 접속·차단하는 것이다. 즉, 릴레이(23, 24, 25)는, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20)의 단자)와 인버터(16)(의 직류측의 단자)의 사이를 접속 또는 차단하는 것이다. 이 때문에, 릴레이(23, 24, 25)는, 인버터(16)와 축전 장치(19)의 사이에 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 릴레이(23, 24, 25)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 단자와 인버터(16)의 직류측의 단자의 사이에 마련되어 있다.
이 경우, 릴레이(23, 24)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 플러스측 단자와 인버터의 직류측 정극의 사이에 병렬 접속으로 마련되어 있다. 그리고, 리튬 이온 이차 전지(20)의 플러스측의 단자와 릴레이(23)의 사이에는, 릴레이 동작 시의 돌입 전류를 방지하는 저항(26)이 릴레이(23)와 직렬로 마련되어 있다. 이에 의해, 릴레이(23)는, 저항(26)과 함께 돌입 전류 방지 회로를 구성하고 있다. 릴레이(23) 및 릴레이(24)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 정극과 인버터(16)의 직류측 정극 사이의 접속·차단을 실시한다. 한편, 릴레이(25)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 마이너스측 단자와 인버터(16)의 직류측 부극의 사이에 마련되어 있다. 릴레이(25)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 부극과 인버터의 직류측 부극 사이의 접속·차단을 실시한다.
예를 들어, 도시하지 않은 이그니션 키 스위치가 OFF일 때는, 릴레이(23, 24, 25)는 OFF(개방)로 되어 있으며, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)는 차단되어 있다. 한편, 오퍼레이터에 의해 이그니션 키 스위치가 ON 되면, 예를 들어 HC(27)로부터의 명령에 의해 릴레이(23, 24, 25)가 ON(폐쇄)으로 되고, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)가 접속된다. 이때, 릴레이(23, 24, 25)는, 우선, 릴레이(23, 25)가 ON으로 되고 나서, 릴레이(24)가 ON으로 되고, 릴레이(23)가 OFF로 된다.
기기 컨트롤러로서의 HC(27)는, 예를 들어 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다. HC(27)는, 예를 들어 CAN(Controller Area Network) 등을 사용해서 ECU(12), PCU(17), BCU(22), MC(28)에 전기적(통신 가능)으로 접속되어 있다. HC(27)는, BCU(22)의 상위의 컨트롤러(상위 컨트롤러)로 되는 것이다. 한편, MC(28)에는, 예를 들어 오퍼레이터가 조작하는 주행용 레버·페달 조작 장치, 작업용 레버 조작 장치의 조작량을 검출하는 조작량 센서(도시생략)가 접속되어 있다. MC(28)도, 예를 들어 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다.
MC(28)는, ECU(12), HC(27)와 통신하고, 예를 들어 조작량, 엔진(11)의 회전수, 축전 장치(19)의 축전율(SOC) 등에 기초하여, 각종 제어 신호를 ECU(12), PCU(17), HC(27)에 송신한다. 이에 의해, ECU(12)는, MC(28)로부터의 제어 신호에 기초하여, 엔진(11)의 회전수 등을 제어한다. 또한, HC(27)는, 하이브리드 기기인 전동 모터(15), 인버터(16), 축전 장치(19)의 상태와, MC(28)로부터의 조작량의 정보에 기초하여, 하이브리드 기기(15, 16, 19)를 제어한다. 또한, MC(28)는, 조작량의 정보에 기초하여, 유압 펌프(13)(의 용량), 컨트롤 밸브(14)(에 대한 파일럿압)를 제어한다.
즉, MC(28)는, 엔진(11)과 유압 펌프(13)를 제어한다. 이것에 추가하여, MC(28)는, 컨트롤 밸브(14)를 제어함으로써, 유압 장치로서의 주행 유압 모터(2A), 선회 유압 모터(3A), 작업 장치(8)의 실린더(8D, 8E, 8F)를 제어한다. HC(27)는, 축전 장치(19)와 인버터(16)를 제어하고, MC(28)와 협조 제어를 행한다. 즉, HC(27)는, MC(28)와 협조 제어를 행하면서, 전동 모터(15), 인버터(16), BCU(22)를 제어한다.
그런데, 전술한 종래 기술에 의하면, 전기 회로를 차단하는 릴레이를 1개의 컨트롤러로 제어하고 있다. 이 때문에, 예를 들어 릴레이의 제어를 담당하는 컨트롤러가 고장 또는 오동작한 경우에, 릴레이의 여자 전류를 정지할 수 없게 되어, 릴레이를 차단할 수 없게 될 가능성이 있다. 이러한 점은, 예를 들어 전압, 전류, 온도를 치밀하게 제어할 필요가 있는 리튬 이온 이차 전지에 있어서, 과충전, 과방전, 과온도 등의 이상 상태가 진행될 우려가 있어, 바람직하지 않다.
이에 반하여, 제1 실시 형태에서는, 기기 컨트롤러로서의 HC(27)로 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어할 수 있는 것에 추가하여, 축전 장치 컨트롤러로서의 BCU(22)와 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어할 수 있는 구성으로 하고 있다. 그래서, 제1 실시 형태의 릴레이(25)의 제어에 대하여, 도 1 내지 도 3 외에, 도 4 내지 도 8도 참조하면서 설명한다.
도 4는, 릴레이 제어 회로를 나타내고 있다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))의 부극측의 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 릴레이 제어 회로를 예로 들어 설명한다. 그러나, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들어 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))의 정극측의 릴레이(24)(및 필요에 따라 릴레이(23))의 여자 전류의 공급과 정지를 제어하는 릴레이 제어 회로로서 구성해도 된다. 또한, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))의 부극측과 정극측의 양쪽의 릴레이(25, 24)(및 필요에 따라 릴레이(23))의 여자 전류의 공급과 정지를 제어하는 릴레이 제어 회로로서 구성해도 된다.
도 4에 있어서, 전원(29)은, 릴레이 여자 전류의 공급원이 되는 전원이며, 예를 들어 유압 셔블(1)에 탑재된 12V, 24V 등의 보조 기기 구동용 차량 탑재 배터리를 사용할 수 있다. 전원(29)은, 릴레이(25)의 여자 회로(25A)에 접속되어 있다. 릴레이(25)는, 인버터(16)의 직류측 부극과 리튬 이온 이차 전지(20)의 부극에 접속되어 있다. 릴레이(25)는, 전원(29)로부터의 릴레이 여자 전류에 의해 접속·차단된다.
즉, 릴레이(25)는, 전원(29)으로부터 여자 회로(25A)(여자 코일)에 대해서 릴레이 여자 전류가 공급되어 있을(여자 회로(25A)가 통전일) 때가 폐쇄(ON)로 되고, 리튬 이온 이차 전지(20)의 마이너스측과 인버터(16)의 직류측 부극이 접속된다. 이에 반하여, 릴레이(25)는, 여자 회로(25A)에 대한 전원(29)으로부터의 릴레이 여자 전류의 공급이 정지하고 있을(여자 회로(25A)가 비통전일) 때가 개방(OFF)으로 되고, 리튬 이온 이차 전지(20)의 마이너스측과 인버터(16)의 직류측 부극이 차단된다.
이와 같은 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 여자 전류 제어부는, HC(27)와 BCU(22)의 양쪽에 각각 마련되어 있다. 즉, 제1 실시 형태에서는, HC(27)와 BCU(22)는, 각각, 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 여자 전류 제어부를 갖고 있다. 여자 전류 제어부는, 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 전환하는 스위치, 보다 구체적으로는, 전계 효과 트랜지스터 스위치인 FET 스위치(30, 31)에 의해 구성되어 있다. 그리고, BCU(22)에는, 여자 전류 제어부로서의 제1 FET 스위치(30)가 마련되어 있으며, HC(27)에는, 여자 전류 제어부로서의 제2 FET 스위치(31)가 마련되어 있다. 즉, 축전 장치 컨트롤러인 BCU(22)는, 릴레이(25)의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부인 제1 FET 스위치(30)를 갖고 있다. 상위 컨트롤러인 HC(27)는, 릴레이(25)의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부인 제2 FET 스위치(31)를 갖고 있다.
BCU(22)에 설치(탑재)된 제1 FET 스위치(30)와, HC(27)에 설치(탑재)된 제2 FET 스위치(31)는, 직렬로 접속되어 있다. 즉, 제1 FET 스위치(30)는, BCU(22) 내에 있으며, 그 드레인 단자가 릴레이(25)의 여자 회로(25A)에 접속되어 있다. 제2 FET 스위치(31)는, HC(27) 내에 있으며, 그 드레인 단자가 BCU(22) 내의 FET 스위치(31)에 접속되고, 그 소스 단자가 접지인 GND(32)(차체 등)에 접속되어 있다. 또한, 제1 FET 스위치(30)와 제2 FET 스위치(31)의 사이에 위치해서 HC(27) 내에는, 전류의 역류를 방지하는 역류 방지 장치로 되는 한 쌍의 다이오드(33)가 병렬 접속으로 마련되어 있다.
제1 FET 스위치(30)는, BCU(22)에 의해 개폐가 전환된다. 제2 FET 스위치(31)는, HC(27)에 의해 개폐가 전환된다. 제1 FET 스위치(30)와 제2 FET 스위치(31)의 양쪽이 ON(폐쇄)일 때는, 전원(29)을 통해서 여자 회로(25A)에 릴레이 여자 전류가 공급되고, 릴레이(25)가 ON(폐쇄)으로 된다. 한편, 제1 FET 스위치(30)와 제2 FET 스위치(31) 중 적어도 한쪽이 OFF(개방)일 때는, 여자 회로(25A)에 대한 릴레이 여자 전류가 정지되고, 릴레이(25)가 OFF(개방)로 된다.
또한, 제1 FET 스위치(30) 및 제2 FET 스위치(31)는, 각각 컨트롤러(BCU(22), HC(27)) 내에 마련되어 있지만, 컨트롤러의 외부에 있어도 된다. 또한, FET 스위치와 그 제어를 행하는 컨트롤러는, 2대 이상이어도 된다. 예를 들어, BCU(22)와 HC(27) 외에, 이들과는 다른 컨트롤러, 예를 들어 MC(28)에 제3 FET 스위치를 (제1 FET 스위치(30) 및 제2 FET 스위치(31)와 직렬 접속에서) 마련하는 구성으로 해도 된다. 또한, 인버터(16)의 컨트롤러인 PCU(17)에 제3 FET 스위치를 마련하는 구성으로 해도 된다. 또한, 예를 들어 릴레이 차단 등의 이상 시의 제어로 특화한 컨트롤러(도시생략)에 제3 FET 스위치를 마련하는 구성으로 해도 된다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 제1 FET 스위치(30)와 제2 FET 스위치(31)의 양쪽을, 릴레이(25)의 여자 회로(25A)와 GND(32)의 사이에 배치하였지만, 예를 들어 전원(29)과 릴레이(25)의 여자 회로(25A)의 사이에 배치해도 된다. 또한, 제1 FET 스위치(30)와 제2 FET 스위치(31) 중 어느 한쪽을, 전원(29)과 릴레이(25)의 여자 회로(25A)의 사이에 배치하고, 다른 쪽을, 릴레이(25)의 여자 회로(25A)와 GND(32)의 사이에 배치해도 된다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 스위치로서 전계 효과 트랜지스터를 사용하였지만, 예를 들어 바이폴라형 트랜지스터 등의 다른 스위칭 디바이스를 사용해도 된다.
어쨌든, 제1 실시 형태에서는, 2개의 FET 스위치(30, 31)가 BCU(22)와 HC(27)의 각각에 마련되어 있고, 이들 2개의 FET 스위치(30, 31)는, 직렬로 접속되어 있다. 그리고, BCU(22)는, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))의 상태가 릴레이(25)의 여자 전류의 정지를 요하는 이상 상태라고 판단한 경우, HC(27)에 이상 신호를 송신한다. 즉, BCU(22)는, HC(27)에 대해서 축전 장치(19)의 이상 상태를 통지(발보)하는 축전 장치 이상 상태 통지부(34)를 갖고 있다. 이것에 추가하여, BCU(22)는, 이상 신호를 송신하고 나서 소정 시간 T가 경과했을 때, 릴레이(25)의 상태에 상관없이, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)를 OFF(개방)로 한다. 즉, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)가 OFF(개방)인지 ON(폐쇄)인지에 상관없이, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)를 OFF(개방)로 함으로써, 릴레이(25)의 여자 전류를 정지한다.
이 경우, 소정 시간 T는, HC(27)가 인버터(16)의 전류, 나아가서는, 전동 모터(15)의 전류를 0으로 하기 위해서 요하는 시간으로서 미리 설정할 수 있다. 즉, 소정 시간 T는, HC(27)가 인버터(16)의 출력을 OFF로 하기 위해서 요하는 시간(IGBT의 게이트를 OFF로 하고, 인버터 출력을 OFF로 하기 위해서 요하는 시간)보다도 조금 오랜 시간, 예를 들어 수백밀리 초 내지 1초 정도의 시간으로서 미리 설정할 수 있다.
한편, HC(27)는, BCU(22)로부터의 이상 신호에 기초하여, 정지 처리를 실행하고 나서, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)를 OFF(개방)로 함으로써, 릴레이(25)의 여자 전류를 정지하며, 또한, 릴레이(25)의 상태(릴레이(25)가 개방인 취지)의 신호를 다른 컨트롤러(예를 들어, MC(28), BCU(22) 등)에 송신한다. 이 경우, HC(27)의 정지 처리는, 전기 기기 회로(전동 기기 회로)의 전류를 0으로 하는 처리다. 예를 들어, HC(27)의 정지 처리는, PCU(17)로 정지 명령을 출력하고, 인버터(16)의 출력을 OFF로 하고, 전동 모터(15)의 전류를 0으로 하는 처리이다. 또한, 이러한 HC(27)와 BCU(22)에 의한 제어, 즉, 도 5에 도시한 HC(27)의 제어 처리, 및 도 6에 도시한 BCU(22)의 제어 처리에 관해서는, 후에 상세히 설명한다.
제1 실시 형태에 의한 유압 셔블(1)은, 상술한 바와 같이 구성을 갖는 것으로, 이어서, 그 동작에 대하여 설명한다.
캡(6)에 탑승한 오퍼레이터가 엔진(11)을 기동시키면, 엔진(11)에 의해 유압 펌프(13)와 전동 모터(15)가 구동된다. 이에 의해, 유압 펌프(13)로부터 토출한 압유는, 캡(6) 내에 마련된 주행용 레버·페달 조작 장치, 작업용 레버 조작 장치의 레버 조작, 페달 조작에 따라서, 주행 유압 모터(2A), 선회 유압 모터(3A), 작업 장치(8)의 붐 실린더(8D), 암 실린더(8E), 버킷 실린더(8F)를 향해서 토출한다. 이에 의해, 유압 셔블(1)은, 하부 주행체(2)에 의한 주행 동작, 상부 선회체(4)의 선회 동작, 작업 장치(8)에 의한 굴삭 작업 등을 행할 수 있다.
여기서, 유압 셔블(1)의 작동 시에 엔진(11)의 출력 토크가 유압 펌프(13)의 구동 토크보다도 클 때에는, 잉여 토크에 의해 전동 모터(15)가 발전기로서 구동된다. 이에 의해, 전동 모터(15)는 교류 전력을 발생하고, 이 교류 전력은, 인버터(16)에 의해 직류 전력으로 변환되고, 축전 장치(19)에 축적된다. 한편, 엔진(11)의 출력 토크가 유압 펌프(13)의 구동 토크보다도 작을 때에는, 전동 모터(15)는, 축전 장치(19)로부터의 전력에 의해 전동기로서 구동되고, 엔진(11)의 구동을 보조(어시스트)한다. 이때, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)와 HC(27)의 제2 FET 스위치(31)는, 양쪽 모두 ON(폐쇄)으로 되어 있으며, 릴레이(25)의 여자 회로(25A)에는 여자 전류가 공급되어 있는 상태, 즉, 릴레이(25)가 접속 상태로 되어 있다.
다음으로, HC(27)와 BCU(22)에 의한 릴레이(25)의 제어 처리에 대하여, 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 여기서, 도 5는, HC(27)의 제어 처리를 나타내고 있다. 도 6은, BCU(22)의 제어 처리를 나타내고 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시한 흐름도의 각 스텝은, 각각 「S」라는 표기를 사용한다(예를 들어, 스텝 1=「S1」이라 함).
우선, 도 5에 도시한 HC(27)의 제어 처리를 설명한다. 이그니션 키 스위치가 ON 상태로 되고, 유압 셔블(1)의 기동 처리가 행해짐으로써, 도 5의 제어 처리가 개시되면, HC(27)는, S1에서 통상 제어 처리를 행한다. 통상 제어 처리에서는, HC(27)는, 통상의 전동 기기의 제어를 행한다. 즉, HC(27)는, 전동 기기로서의 인버터(16) 및 축전 장치(19)가 정상일 때의 제어(소기의 제어)를 행한다. 이와 함께, HC(27)는, S2 내지 S4의 처리도 행한다. S2 내지 S4의 처리는, 각종 기기의 동작이 정상인지 이상인지의 관측 및 판정의 처리이다.
즉, HC(27)는, 인버터(16), 축전 장치(19)를 포함하는 전동계의 기기(전동 기기)를 모두 감시한다. 그리고, S2에서는, 주로 소프트적인 이상을 검지한다. 즉, S2에서는, HC(27)의 감시 항목이 정상인지 여부를 판정한다. 예를 들어, HC(27)의 계산값이 허용 범위(제어 범위) 내인지 여부를 판정한다. 바꿔 말하면, HC(27) 자신의 제어가 정상 범위 내인지 여부를 판정한다.
S3에서는, 전동 기기의 상태, 즉, 축전 장치(19), 인버터(16)의 상태가 정상인지 여부를 판정한다. 즉, S3에서는, HC(27)는, BCU(22)와 인버터(16)로부터의 보고가 정상인지 여부를 판정한다. 예를 들어, HC(27)는, 축전 장치(19)의 BCU(22)로부터 얻어지는 축전 장치(19)의 물리적인 수치(검출값), 인버터(16)의 PCU(17)로부터 얻어지는 인버터(16)의 물리적인 수치(검출값)가, 각각 허용 범위(정상 범위, 제어 범위) 내인지 여부를 판정한다. S4에서는, 통신 접속 상태가 정상인지 여부를 판정한다. 즉, HC(27)는, BCU(22), PCU(17) 및 MC(28)의 통신 접속 상태가 정상인지 여부를 판정한다.
그리고, S2 내지 S4의 판정에서 「예」, 즉, 정상인지 여부의 판정에서 정상이라고 판정된 경우에는, S5로 진행한다. S5에서는, 이그니션 키 스위치가 OFF 상태인지 여부를 판정한다. 그리고, S5에서 「아니오」, 즉, 이그니션 키 스위치가 ON 상태라고 판정된 경우에는, S1로 되돌아가서, S1 이후의 처리를 반복한다. 한편, S5에서 「예」, 즉, 정상 상태(이상 판정이 없는 상태)에서의 이그니션 키 스위치가 OFF 상태라고 판정된 경우에는, S6으로 진행한다.
S6에서는, 전동 기기 제어 정지 처리를 행한다. 즉, HC(27)는, 전동 기기 회로에 흐르는 전류를 0으로 한다. 예를 들어, HC(27)는, PCU(17)에 대해서 인버터(16)의 출력을 OFF로 하는 명령을 출력하고, 전동 모터(15)의 전류를 0으로 한다. S6에서, 전동 기기 회로에 흐르는 전류를 0으로 하면, S7에서, 릴레이 차단을 행한다. 즉, S7에서는, HC(27)는, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)를 OFF(개방)로 함으로써, 릴레이(25)를 차단한다. 이에 의해, S8에서 전동 기기가 정지하고, 이어서, HC(27)는 정지 상태로 된다.
이에 반하여, S2 내지 S4에서 「아니오」, 즉, 정상인지 여부의 판정에서 정상이 아니(이상)라고 판정된 경우에는, S11로 진행한다. S11에서는, 이상 발보 한다. 예를 들어, HC(27)는, BCU(22), PCU(17), MC(28)에 대해서 이상이 있다는 취지의 신호(이상 신호)를 송신한다. 계속되는 S12에서는, 전동 기기 제어 정지 처리를 행한다. 즉, HC(27)는, S6의 처리와 마찬가지로, 전동 기기 회로에 흐르는 전류를 0으로 한다. 예를 들어, HC(27)는, PCU(17)에 대해서 인버터(16)의 출력을 OFF로 하는 명령을 출력하고, 전동 모터(15)의 전류를 0으로 한다.
S12에서, 전동 기기 회로에 흐르는 전류를 0으로 하면, S13에서, 릴레이 차단을 행한다. 즉, S13에서는, HC(27)는, S7의 처리와 마찬가지로, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)를 OFF(개방)로 함으로써, 릴레이(25)를 차단한다. S13에서 릴레이(25)를 차단하면, 계속되는 S14에서, 릴레이 상태를 송신한다. 즉, S14에서는, HC(27)는, 예를 들어 BCU(22)에 대해서 릴레이(25)를 차단한 취지를 송신한다.
S13에서 릴레이(25)가 차단됨으로써, S14로 이어지는 S15에서 전동 기기가 정지한다. 이 상태에서는, 전동 기기는 정지하고 있지만, 유압 기기 제어는 계속하고 있는 유압 모드로 된다. 이 유압 모드에서는, 유압 동력에 의한 차체 동작은 가능하다. 즉, 엔진(11)만에 의해서 유압 펌프(13)가 움직이고 있으며, 이 유압 펌프(13)로부터 공급되는 압유에 의해 유압 셔블(1)은 동작 가능하다.
S15에 이어지는 S16에서는, 이그니션 키 스위치가 OFF 상태인지 여부를 판정한다. S16에서 「아니오」, 즉, 이그니션 키 스위치가 ON 상태라고 판정된 경우에는, S15의 앞으로 되돌아가서, S15 이후의 처리를 반복한다. 한편, S16에서 「예」, 즉, 이그니션 키 스위치가 OFF 상태라고 판정된 경우에는, HC(27)는 정지한다.
다음으로, 도 6에 도시한 BCU(22)의 제어 처리를 설명한다. 이그니션 키 스위치가 ON 상태로 되고, 유압 셔블(1)의 기동 처리가 행해짐으로써, 도 6의 제어 처리가 개시되면, BCU(22)는, S21에서 통상 제어 처리를 행한다. 통상 제어 처리에서는, BCU(22)는, 통상의 축전 장치(19)의 제어를 행한다. 즉, BCU(22)는, 축전 장치(19)가 정상일 때의 제어(소기의 제어)를 행한다. 이와 함께, BCU(22)는, S22 내지 S24의 처리도 행한다. S22 내지 S24의 처리는, 축전 장치(19)가 정상인지 이상인지의 관측 및 판정의 처리이다.
즉, BCU(22)는, 축전 장치(19)에 따른 정보를 감시한다. 이 경우, S22에서는, BCU(22)의 감시 항목이 정상인지 여부를 판정한다. 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지(20)의 전압, 전류, 온도, 축전율(SOC), 열화도(SOH)가 허용 범위(정상 범위) 내인지 여부를 판정한다. S23에서는, HC(27)로부터의 보고가 정상인지 여부를 판정한다. 즉, BCU(22)와 HC(27)는, 서로 이상을 통지한다. S23에서는, BCU(22)는, HC(27)로부터 정상 신호를 수신하고 있는지 여부(환언하면, 이상 신호를 수신 하고 있는지 여부)를 판정한다. S24에서는, 통신 접속 상태가 정상인지 여부를 판정한다. 즉, BCU(22)는, HC(27)와의 통신 접속 상태가 정상인지 여부를 판정한다.
그리고, S22 내지 S24의 판정에서 「예」, 즉, 정상인지 여부의 판정에서 정상이라고 판정된 경우에는, S25로 진행한다. S25에서는, 이그니션 키 스위치가 OFF 상태인지 여부를 판정한다. 그리고, S25에서 「아니오」, 즉, 이그니션 키 스위치가 ON 상태라고 판정된 경우에는, S21로 되돌아가서, S21 이후의 처리를 반복한다. 한편, S25에서 「예」, 즉, 정상 상태(이상 판정이 없는 상태)에서의 이그니션 키 스위치가 OFF 상태라고 판정된 경우에는, S26으로 진행한다.
S26에서는, BCU(22)의 종료 처리를 행한다. 예를 들어, S26에서는, BCU(22)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 데이터 저장(기억) 등의 종료 처리를 행한다. S26에서, BCU(22)의 종료 처리를 행하면, S27에서 릴레이 차단을 행한다. 즉, S27에서는, BCU(22)는, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)를 OFF(개방)로 함으로써, 릴레이(25)를 차단한다. S27에서 릴레이(25)를 차단하면, BCU(22)는 정지 상태로 된다.
이에 반하여, S22 내지 S24에서 「아니오」, 즉, 정상인지 여부의 판정에서 정상이 아니(이상)라고 판정된 경우에는, S31로 진행한다. S31에서는, 이상 발보 한다. 예를 들어, BCU(22)는, HC(27)에 대해서 이상이 있다는 취지 신호(이상 신호)를 송신한다(축전 장치 이상 상태 통지부(34)). 계속되는 S32에서는, 타이머 처리를 행한다. 즉, S32에서는, BCU(22)는, 정상이 아니(이상)라고 판정되고 나서(환언하면, 이상 발보하고 나서) 소정 시간 T가 경과했는지 여부를 판정한다. 이 경우, 소정 시간 T는, HC(27)가 전동 모터(15)의 전류를 0으로 하기 위해서 요하는 시간으로서 설정할 수 있다.
S32에서 소정 시간 T를 대기하면(즉, 소정 시간 T가 경과하면), S33으로 진행하고, 릴레이 차단을 행한다. 즉, S33에서는, BCU(22)는, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)를 OFF(개방)로 함으로써, 릴레이(25)를 차단한다.
S33에 이어지는 S34에서는, 이그니션 키 스위치가 OFF 상태인지 여부를 판정한다. S34에서 「아니오」, 즉, 이그니션 키 스위치가 ON 상태라고 판정된 경우에는, S34의 앞으로 되돌아가서, S34 이후의 처리를 반복한다. 한편, S34에서 「예」, 즉, 이그니션 키 스위치가 OFF 상태라고 판정된 경우에는, S35로 진행하고, BCU(22)의 종료 처리를 행한다. 예를 들어, S36에서는, BCU(22)는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 데이터 저장(기억) 등의 종료 처리를 행한다. S36에서, BCU(22)의 종료 처리를 행하면, BCU(22)는 정지 상태로 된다.
도 7은, HC(27)가 릴레이(25)를 차단하는 경우의, 통상 이상 처리를 시계열로 나타내고 있다. 예를 들어, 전동 기기 상태에 있어서, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))의 온도가 상승하고, 축전 장치(19)가 과온 이상 상태(축전지 과 온 이상 상태)로 되면, BCU(22)는, 이상 상태로 천이하고, 통신 정보로서 이상을 발보한다. 이때, 동시에 타이머 처리를 개시한다. 즉, BCU(22)는, 도 6의 S22에서 「아니오」라고 판정되면, S31에서 이상을 발보하고, S32에서 타이머 처리를 개시한다.
한편, HC(27)는, BCU(22)의 통신 정보(이상 발보)에 의해, 이상 상태로 천이하고, 전동 기기 제어의 정지 처리를 행하고, 전동 기기 회로의 전류를 0으로 한 후에, HC(27)에 탑재된 제2 FET 스위치(31)를 OFF로 하여, 릴레이(25)를 차단한다. 즉, HC(27)는, 도 5의 S3에서 「아니오」라고 판정되면, S12에서 정지 처리를 행함으로써 전동 기기 회로의 전류를 0으로 한 후에, S13의 처리에 의해, HC(27)에 탑재된 제2 FET 스위치(31)를 OFF로 하여, 릴레이(25)를 차단한다.
BCU(22)는, HC(27)에 의해 릴레이(25)가 차단된 후에, 타이머 처리가 완료됨으로써, BCU(22)에 탑재된 제1 FET 스위치(30)를 OFF로 한다. 즉, BCU(22)는, 도 6의 S32의 타이머 처리가 완료(종료)되면, S33에서 제1 FET 스위치(30)를 OFF로 한다. 이 경우, 릴레이(25)는, HC(27)에 탑재된 제2 FET 스위치(31)에 의해 이미 차단되어 있기 때문에, 릴레이(25)의 상태로 변화는 없다.
이와 같이, 통상의 이상 처리에서는, BCU(22)의 이상 상태로부터 릴레이 차단의 사이에 타이머 처리(도 6의 S32)가 행해지기 때문에, 그 사이(타이머 처리 중)에, HC(27)에서 전동 기기 제어를 정지함으로써 전기 기기 회로의 전류를 0으로 하고 나서 릴레이(25)를 차단할 수 있다. 이 때문에, 릴레이(25)를 차단할 때, 역기전력이나 아크 방전에 의한 릴레이 손상을 억제할 수 있다.
한편, 도 8은, BCU(22)가 릴레이(25)를 차단하는 경우의, 긴급 시의 이상 처리를 시계열로 나타내고 있다. 예를 들어, 전동 기기 상태에 있어서, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))의 온도가 상승하고, 축전 장치(19)가 과온 이상 상태(축전지 과온 이상 상태)로 되면, BCU(22)는, 이상 상태로 천이하고, 통신 정보로서 이상을 발보한다. 이때, 동시에 타이머 처리를 개시한다. 즉, BCU(22)는, 도 6의 S22에서 「아니오」라고 판정되면, S31에서 이상을 발보하고, S32에서 타이머 처리를 개시한다.
이때, 예를 들어 고장이나 오작동 등의 원인에 의해, HC(27)가 HC(27)에 탑재된 제2 FET 스위치(31)를 OFF로 할 수 없는 경우, 타이머 처리가 완료된 BCU(22)가 BCU(22)에 탑재된 제1 FET 스위치(30)를 OFF로 하여, 릴레이(25)를 차단한다. 이와 같이, HC(27)에 의해 통상의 릴레이 차단을 할 수 없는 긴급 시에는, BCU(22)가 전동 기기 회로의 전류 유무에 상관없이, 릴레이 차단을 행하고, 전동 기기의 동작을 정지한다. 이에 의해, 축전 장치(19)의 리튬 이온 이차 전지(20)가 과충전, 과방전, 과온도 등의 이상 상태가 진행되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 안전성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 기기 컨트롤러로서의 HC(27)와 축전 장치 컨트롤러로서의 BCU(22)는, 각각 여자 전류 제어부로서의 스위치인 제1 FET 스위치(30)와 제2 FET 스위치(31)를 갖고 있다. 즉, 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지는, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)로 제어할 수 있으며, 또한, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)로도 제어할 수 있다. 이 때문에, HC(27)와 BCU(22) 중 한쪽 컨트롤러가 고장 또는 오작동해도, 다른 쪽 컨트롤러의 스위치(제1 FET 스위치(30) 또는 제2 FET 스위치(31))에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지함으로써, 릴레이(25)를 차단할 수 있다. 이에 의해, 릴레이(25)의 여자 전류의 정지의 확실성, 즉, 릴레이(25)의 차단의 확실성을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 건설 기계로서의 유압 셔블(1)의 탑재 기기(예를 들어, 축전 장치(19), 전동 모터(15), 인버터(16)), 및 차체의 안전성을 향상시킬 수 있다.
제1 실시 형태에서는, BCU(22)는, 이상 상태라고 판단한 경우, 소정 시간 T가 경과했을 때, 릴레이(25)의 상태에 상관없이, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지한다. 이 때문에, HC(27)의 고장 또는 오작동에 상관없이, BCU(22)가 이상 상태라고 판단하고 나서 소정 시간 T가 경과했을 때, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지할 수 있다. 즉, HC(27)의 고장 또는 오작동에 의해 HC(27)가 제2 FET 스위치(31)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지할 수 없어도, 소정 시간 T가 경과했을 때, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지할 수 있다. 이에 의해, 릴레이(25)의 여자 전류의 정지의 확실성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 FET 스위치(31)가 고장 또는 오동작한 경우에 있어서도, BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 제1 FET 스위치(30) 및 제2 FET 스위치(31)로서 N 채널의 전계 효과 트랜지스터를 사용하고 있다. 이 경우, 도시는 생략하였지만, 도 4의 회로에는 하기 (1) 내지 (4)의 구성을 마련하는 것이 바람직하다.
(1) 제1 FET 스위치(30)의 드레인 단자와 여자 회로(25A)의 사이에, 여자 회로(25A)로부터 제1 FET 스위치(30)의 드레인 단자를 향하는 방향이 순방향으로 되도록, 역류 방지용 다이오드를 전기적으로 직렬로 접속하는 것이 바람직하다. 역류 방지 다이오드는 여자 전류의 역류를 방지하기 위한 것이다.
(2) 여자 회로(25A)의 역접 방지용 다이오드측과 여자 회로(25A)의 전원(29)측의 사이에, 여자 회로(25A)의 역접 방지용 다이오드측에서 여자 회로(25A)의 전원(29)측을 향하는 방향이 순방향으로 되도록, 환류용 다이오드를 전기적으로 직렬로 접속하고, 환류 경로를 구성하는 것이 바람직하다. 환류 경로는, 제1 FET 스위치(30)가 오프했을 때, 여자 회로(25A)에 흐르고 있는 여자 전류를 환류시키기 위한 것이다.
(3) 제1 FET 스위치(30)의 소스 단자와 GND(32)의 사이에, 접지 오프셋 시의 보호용 다이오드를, GND(32)측으로부터 제1 FET 스위치(30)의 소스 단자측을 향하는 방향이 순방향으로 되도록, 전기적으로 직렬로 접속하는 것이 바람직하다.
(4) 제1 FET 스위치(30)의 게이트 단자와 소스 단자의 사이에, 의도치 않은 게이트-소스 간 전압의 인가를 피하기 위한 풀 다운 저항을 전기적으로 직렬로 접속하는 것이 바람직하다.
제1 실시 형태에서는, HC(27)는, BCU(22)로부터의 이상 신호에 기초하여 정지 처리를 실행하고 나서, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지한다. 즉, HC(27)는, 정지 처리를 실행하고 나서, 릴레이(25)의 여자 전류를 정지한다. 이 때문에, HC(27)의 정지 처리에 의해, 전기 기기 회로의 전류를 0으로 한 후에, 릴레이(25)의 여자 전류를 정지하고, 릴레이(25)를 차단할 수 있다. 이에 의해, 릴레이 차단 시의 역기전력이나 아크 방전에 의한 릴레이 손상을 억제할 수 있다. 또한, HC(27)는, 릴레이 상태의 신호를 송신한다. 이 때문에, HC(27)의 제2 FET 스위치(31)에 의해 릴레이(25)가 차단된 것을, 다른 컨트롤러(예를 들어, BCU(22))에 통지할 수 있다.
제1 실시 형태에서는, HC(27)와 BCU(22)의 양쪽에서 접속과 차단이 제어되는 릴레이(25)를, 축전 장치(19)(의 리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)의 사이에 마련하는 구성으로 하고 있다. 즉, 릴레이(25)를, 전원이 되는 축전 장치(19)(의 리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)를 포함하는 전기 회로에 마련하고 있으며, 릴레이(25)는, 축전 장치(19)와 인버터(16)의 사이를 차단한다. 이 때문에, 릴레이(25)는, 인버터(16)와 축전 장치(19)의 사이를 차단함으로써, 인버터(16)에 대한 전력 공급을 정지할 수 있다.
제1 실시 형태에서는, 유압 셔블(1)은, 전동 모터(15)와 기계적으로 접속된 엔진(11)을 구비한 하이브리드식 건설 기계로 하고 있다. 즉, 유압 펌프(13)는, 엔진(11) 및 전동 모터(15)에 의해 구동된다. 축전 장치(19)는, 전동 모터(15)에 전력을 공급하거나, 또는 전동 모터(15)에 의한 발전 전력을 충전한다. MC(28)는, 엔진(11), 유압 펌프(13), 컨트롤 밸브(14)(를 통해 유압 장치로서의 주행 유압 모터(2A), 선회 유압 모터(3A), 작업 장치(8)의 실린더(8D, 8E, 8F))를 제어한다. 이 때문에, 하이브리드 유압 셔블(1)의 탑재 기기 및 차체의 안전성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 9는, 제2 실시 형태를 나타내고 있다. 제2 실시 형태의 특징은, 기기 컨트롤러의 여자 전류 제어부와 축전 장치 컨트롤러의 여자 전류 제어부가 AND 회로(논리곱 회로)를 통해 스위치를 전환하는 구성으로 한 것에 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
릴레이(25)의 여자 회로(25A)와 GND(32)의 사이에는, 1개의 FET 스위치(41)이 마련되어 있다. FET 스위치(41)는, 그 드레인 단자가 릴레이(25)의 여자 회로(25A)에 접속되고, 그 소스 단자가 GND(32)에 접속되어 있다. FET 스위치(41)는, 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 전환하는 스위치이다.
FET 스위치(41)에는, HC(42)와 BCU(43)가 AND 회로(44)를 통해 접속되어 있다. HC(42)는, 제1 실시 형태의 HC(27)와 마찬가지로, 전동 모터(15), 인버터(16), BCU(43)를 제어하는 것이다. 또한, BCU(43)도, 제1 실시 형태의 BCU(22)와 마찬가지로, 축전 장치(19)를 제어하는 것이다.
여기서, HC(42)의 여자 전류 제어부(42A)는, 릴레이(25)를 ON(폐쇄)으로 할 때, 즉, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)를 접속할 때, AND 회로(44)에 1(High)을 출력한다. 이에 반하여, 예를 들어 도 5의 S7 또는 S13의 처리에 의해, 릴레이(25)를 OFF(개방)로 할 때, 즉, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)를 차단할 때, HC(42)의 여자 전류 제어부(42A)는, AND 회로(44)로 0(Low)을 출력한다.
또한, BCU(43)의 여자 전류 제어부(43A)는, 릴레이(25)를 ON(폐쇄)으로 할 때, 즉, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)를 접속할 때, AND 회로(44)에 1(High)을 출력한다. 이에 대해, 예를 들어 도 6의 S27 또는 S33의 처리에 의해, 릴레이(25)를 OFF(개방)로 할 때, 즉, 축전 장치(19)(리튬 이온 이차 전지(20))와 인버터(16)를 차단할 때, AND 회로(44)로 0(Low)을 출력한다.
AND 회로(44)는, HC(42)의 여자 전류 제어부(42A)와 BCU(43)의 여자 전류 제어부(43A)의 양쪽으로부터 1이 출력되어 있을 때, FET 스위치(41)로 1이 출력된다. 한편, HC(42)의 여자 전류 제어부(42A)와 BCU(43)의 여자 전류 제어부(43A) 중 적어도 한쪽의 여자 전류 제어부(42A 또는 43A)로부터 0이 출력되어 있을 때는, FET 스위치(41)로 0이 출력된다. 그리고, FET 스위치(41)는, AND 회로(44)로부터 1이 입력되어 있을 때가 ON(폐쇄)으로 되고, AND 회로(44)로부터 0이 입력되어 있을 때 OFF(개방)로 된다.
이와 같이, 제2 실시 형태도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, HC(42)와 BCU(43)는, 각각, 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 여자 전류 제어부(42A, 43A)를 갖고 있다. 이 경우, 제2 실시 형태에서는, HC(42)의 여자 전류 제어부(42A)는, 릴레이(25)를 ON·OFF(폐쇄·개방)하기 위한 명령 신호를, AND 회로(44)를 통해 FET 스위치(41)로 출력하는 명령 출력부로서 구성되어 있다. 또한, BCU(43)의 여자 전류 제어부(43A)도, 릴레이(25)를 ON·OFF(폐쇄·개방)하기 위한 명령 신호를, AND 회로(44)를 통해 FET 스위치(41)로 출력하는 명령 출력부로서 구성되어 있다.
제2 실시 형태는, 상술한 바와 같은 HC(42)의 여자 전류 제어부(42A)와 BCU(43)의 여자 전류 제어부(43A)에 의해 AND 회로(44)를 통해 FET 스위치(41)를 전환함으로써, 그 기본적 작용에 대해서는, 상술한 제1 실시 형태에 의하는 것과 특별히 차이는 없다.
즉, 제2 실시 형태도, 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를, HC(42)의 여자 전류 제어부(명령 출력부)(42A)로 제어할 수 있으며, 또한, BCU(43)의 여자 전류 제어부(명령 출력부)(43A)로 제어할 수 있다. 이 때문에, HC(42)와 BCU(43) 중 한쪽의 컨트롤러가 고장 또는 오작동해도, 다른 쪽의 컨트롤러의 여자 전류 제어부(명령 출력부)(42A 또는 43A)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지함으로써, 릴레이(25)를 차단할 수 있다. 이에 의해, 릴레이(25)의 여자 전류의 정지의 확실성, 즉, 릴레이(25)의 차단의 확실성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 9에서는, FET 스위치(41)와 AND 회로(44)가, HC(42) 및 BCU(43)와 별도로 마련되어 있다. 그러나, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들어 HC(42) 내에 또는, BCU(43) 내에, FET 스위치(41)와 AND 회로(44)를 마련하는 구성으로 해도 된다.
다음으로, 도 10은, 제3 실시 형태를 나타내고 있다. 제3 실시 형태의 특징은, 건설 기계로서의 유압 셔블을 전동 유압 셔블로 한 것에 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
전동 모터(15)는, 피구동체로서의 유압 펌프(13)를 구동한다. 축전 장치(19)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 전동 모터(15)에 인버터(16)를 통해 전력을 공급한다. 이 경우, 제1 실시 형태의 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태도, 축전 장치(19)는, 릴레이(25)를 통해 인버터(16)에 전기적으로 접속되어 있다. 인버터(16)는, 축전 장치(19)로부터 공급된 전력을 변환해서 전동 모터(15)에 공급한다. 릴레이(25)는, 축전 장치(19)와 인버터(16)의 사이에 마련되고, 축전 장치(19)와 인버터(16)의 사이를 전기적으로 접속·차단한다.
MC(28)는, 유압 펌프(13)를 제어한다. 이것에 추가하여, MC(28)는, 컨트롤 밸브(14)를 제어함으로써, 유압 장치로서의 주행 유압 모터(2A), 선회 유압 모터(3A), 작업 장치(8)의 실린더(8D, 8E, 8F)를 제어한다. 기기 컨트롤러로서의 전동 기기 컨트롤러(51)(이하, 'EC(51)'라고 함)는, MC(28)와 협조 제어를 행하면서, 전동 모터(15), 인버터(16), BCU(22)를 제어한다. EC(51)는, 제1 실시 형태의 기기 컨트롤러(HC(27))와 마찬가지로, 릴레이(25)의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부(제2 FET 스위치(31))를 구비하는 상위 컨트롤러에 대응한다. 상위 컨트롤러(도 10에서는 EC(51), 전술한 도 2에서는 HC(27))는, BCU(22)와 통신한다.
BCU(22)는, 축전 장치(19)의 컨트롤러, 즉, 축전 장치(19)의 상태를 관리하는 축전 장치 컨트롤러이다. 제3 실시 형태도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, BCU(22) 및 상위 컨트롤러(EC(51))는, 각각, 릴레이(25)의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부(제1 FET 스위치(30), 제2 FET 스위치(31))를 갖고 있다. 즉, BCU(22)는, 축전 장치(19)가, 축전 장치(19)와 인버터(16)의 사이를 릴레이(25)에 의해 전기적으로 분리하는 이상 상태로 되었을 때, 상위 컨트롤러(EC(51))에 대해서, 축전 장치(19)의 이상 상태를 통지하는 축전 장치 이상 상태 통지부(34)를 갖고 있다. 이것에 추가하여, BCU(22)는, 축전 장치(19)가 이상 상태로 되었을 때, 축전 장치(19)의 이상 상태를 통지한 상위 컨트롤러(EC(51))에 의해 릴레이(25)의 동작 전류의 공급이 정지되었는지 여부에 관계없이, 릴레이(25)의 동작 전류의 공급을 정지시키는 릴레이 제어부(제1 FET 스위치(30))를 갖고 있다.
BCU(22)의 릴레이 제어부(제1 FET 스위치(30))는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 축전 장치(19)의 이상 상태를 상위 컨트롤러(EC(51))에 대해서 통지하고 나서 소정 시간 T가 경과한 후, 릴레이(25)의 동작 전류의 공급을 정지시킨다. 이 경우, 소정 시간 T는, 축전 장치(19)의 이상 상태를 통지하고 나서, 릴레이(25)의 차단에 의해 축전 장치(19)와 전동 모터(15)의 사이에 흐르는 전류가 제로의 상태가 될 때까지의 시간, 또는 상위 컨트롤러(EC(51))의 릴레이 제어부(제2 FET 스위치(31))에 의해 릴레이(25)의 동작 전류의 공급이 정지될 때까지 시간보다도 길게 설정되어 있다.
이 때문에, 제3 실시 형태도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, EC(51)와 BCU(22)는, 각각, 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 여자 전류 제어부(제1 FET 스위치(30), 제2 FET 스위치(31))를 갖고 있다. 즉, 제3 실시 형태에서는, EC(51)는, 제1 실시 형태의 HC(27)와 마찬가지로, 여자 전류 제어로서의 제2 FET 스위치(31)를 갖고 있다.
제3 실시 형태는, 상술한 바와 같은 EC(51)의 제2 FET 스위치(31)와 BCU(22)의 제1 FET 스위치(30)에 의해 릴레이(25)의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 것으로, 그 기본적 작용에 대해서는, 상술한 제1 실시 형태에 의한 것과 특별히 차이는 없다. 즉, 제3 실시 형태도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, EC(51)와 BCU(22) 중 한쪽의 컨트롤러가 고장 또는 오작동해도, 다른 쪽의 컨트롤러 스위치(제1 FET 스위치(30) 또는 제2 FET 스위치(31))에 의해 릴레이(25)의 여자 전류를 정지함으로써, 릴레이(25)를 차단할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 리튬 이온 이차 전지(20)의 마이너스측 단자와 인버터(16)의 직류측 부극의 사이에 마련된 릴레이(25)를, HC(27)와 BCU(22)의 양쪽에서 차단할 수 있는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지(20)의 플러스측의 단자와 인버터의 직류측 정극의 사이에 마련된 릴레이(24)(및 필요에 따라 릴레이(23))를, HC(27)와 BCU(22)의 양쪽에서 차단할 수 있는 구성으로 해도 된다. 또한, 예를 들어 릴레이(25, 24)(및 필요에 따라 릴레이(23))을, HC(27)와 BCU(22)의 양쪽에서 차단할 수 있는 구성으로 해도 된다. 이것은, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태도 마찬가지이다.
제1 실시 형태에서는, 축전 장치(19)에 리튬 이온 이차 전지(20)를 사용한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 필요한 전력을 공급 가능한 다른 이차 전지(예를 들어 니켈 카드뮴 배터리, 니켈 수소 배터리)나 커패시터를 사용해도 된다. 또한, 축전 장치와 직류 모선의 사이에 DC-DC 컨버터 등의 승강압 장치를 마련해도 된다. 이것은, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태도 마찬가지이다.
제1 실시 형태에서는, 건설 기계로서 크롤러식 하이브리드 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들어 휠식 하이브리드 유압 셔블, 하이브리드 휠 로더, 하이브리드 덤프 트럭 등과 같이, 엔진과 유압 펌프에 연결된 전동 모터와, 축전 장치를 구비한 각종 하이브리드 건설 기계에 적용 가능하다. 이것은, 제2 실시 형태도 마찬가지이다.
제3 실시 형태에서는, 건설 기계로서 크롤러식 전동 유압 셔블을 예로 들어 설명하였다. 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들어 휠식 전동 유압 셔블, 전동 휠 로더, 전동 덤프 트럭 등과 같이, 전동 모터만으로 유압 펌프를 구동하는 각종 전동식 건설 기계에 적용 가능하다.
또한, 각 실시 형태는 예시이며, 서로 다른 실시 형태에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 물론이다.
또한, 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 본 발명을, 건설 기계에 탑재되는 전동 시스템에 적용한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명이 적용되는 전동 시스템으로서는, 하이브리드 자동차나 전기 자동차 등의 자동차에 차량 구동용이나 보조 기기 구동용으로서 사용되는 전동 시스템, 포크리프트 등의 산업용 차량에 탑재되는 전동 시스템, 하이브리드 전철 등의 철도용 차량에 탑재되는 전동 시스템 등이어도 된다. 이 경우, 전동 시스템의 구성은 도 2 또는 도 10에 도시한 구성과 동일하다. 즉 전동 시스템에 의해 전동 모터의 기계적인 접속처는 바뀌지만, 기본적으로는 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서 설명한 전동 모터, 인버터, 축전 장치, 기기 컨트롤러(HC)의 구성을 그대로 적용할 수 있다.
1: 유압 셔블(건설 기계)
2A: 주행 유압 모터(유압 장치)
3A: 선회 유압 모터(유압 장치)
8D: 붐 실린더(유압 장치)
8E: 암 실린더(유압 장치)
8F: 버킷 실린더(유압 장치)
13: 유압 펌프(피구동체)
15: 전동 모터
16: 인버터
19: 축전 장치
22, 43: BCU(축전 장치 컨트롤러)
23, 24, 25: 릴레이
27, 42: HC(기기 컨트롤러, 상위 컨트롤러)
28: MC(메인 컨트롤러)
30: 제1 FET 스위치(여자 전류 제어부, 릴레이 제어부)
31: 제2 FET 스위치(여자 전류 제어부, 릴레이 제어부)
34: 축전 장치 이상 상태 통지부
42A: 여자 전류 제어부
43A: 여자 전류 제어부
51: EC(기기 컨트롤러, 상위 컨트롤러)
T: 소정 시간

Claims (10)

  1. 전동 모터와,
    상기 전동 모터에 의해 구동되는 유압 펌프와,
    상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 유압 장치와,
    상기 전동 모터에 전력을 공급하는 축전 장치와,
    상기 축전 장치와 상기 전동 모터의 사이에 마련되어 전력의 변환을 행하는 인버터와,
    상기 유압 펌프, 상기 유압 장치를 제어하는 메인 컨트롤러와,
    상기 축전 장치를 제어하는 축전 장치 컨트롤러와,
    상기 전동 모터, 상기 인버터, 상기 축전 장치 컨트롤러를 제어하는 기기 컨트롤러와,
    상기 인버터와 상기 축전 장치가 접속된 전기 회로를 접속·차단하는 릴레이를 구비하여 이루어지는 건설 기계에 있어서,
    상기 기기 컨트롤러와 상기 축전 장치 컨트롤러는, 각각, 상기 릴레이의 여자 전류 공급과 정지를 제어하는 여자 전류 제어부를 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 축전 장치 컨트롤러는, 상기 축전 장치의 상태가 상기 릴레이의 여자 전류의 정지를 요하는 이상 상태라고 판단한 경우, 상기 기기 컨트롤러에 이상 신호를 송신하며, 또한, 소정 시간 경과했을 때, 상기 릴레이의 상태에 상관없이, 상기 축전 장치 컨트롤러의 상기 여자 전류 제어부에 의해 상기 릴레이의 여자 전류를 정지하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 축전 장치 컨트롤러는, 상기 축전 장치의 상태가 상기 릴레이의 여자 전류의 정지를 요하는 이상 상태라고 판단한 경우, 상기 기기 컨트롤러에 이상 신호를 송신하고,
    상기 기기 컨트롤러는, 상기 축전 장치 컨트롤러로부터의 상기 이상 신호에 기초하여 정지 처리를 실행하고 나서, 상기 기기 컨트롤러의 상기 여자 전류 제어부에 의해 상기 릴레이의 여자 전류를 정지하며, 또한, 상기 릴레이의 상태 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전동 모터와 기계적으로 접속된 엔진을 더 구비하고,
    상기 유압 펌프는, 상기 엔진 및 상기 전동 모터에 의해 구동되고,
    상기 축전 장치는, 상기 전동 모터에 전력을 공급하거나, 또는 상기 전동 모터에 의한 발전 전력을 충전하고,
    상기 메인 컨트롤러는, 상기 엔진, 상기 유압 펌프, 상기 유압 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
  5. 릴레이를 통해 인버터에 전기적으로 접속되고, 피구동체를 구동하는 전동 모터에 상기 인버터를 통해 전력을 공급하는 축전 장치의 컨트롤러이며,
    상기 축전 장치가, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 상기 릴레이에 의해 전기적으로 분리하는 이상 상태로 되었을 때, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부를 구비하는 상위 컨트롤러에 대해서, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지하는 축전 장치 이상 상태 통지부와,
    상기 축전 장치가, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 상기 릴레이에 의해 전기적으로 분리하는 이상 상태로 되었을 때, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지한 상기 상위 컨트롤러에 의해 상기 릴레이의 동작 전류의 공급이 정지되었는지 여부에 관계없이, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급을 정지시키는 릴레이 제어부를 갖는, 축전 장치 컨트롤러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 릴레이 제어부는, 상기 축전 장치의 이상 상태를 상기 상위 컨트롤러에 대해서 통지하고 나서 소정 시간 경과한 후, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급을 정지시키는, 축전 장치 컨트롤러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 소정 시간은, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지하고 나서, 상기 릴레이의 차단에 의해 상기 축전 장치와 상기 전동 모터의 사이에 흐르는 전류가 제로의 상태가 될 때까지 시간, 혹은 상기 상위 컨트롤러의 릴레이 제어부에 의해 상기 릴레이의 동작 전류의 공급이 정지될 때까지 시간보다도 길게 설정되는, 축전 장치 컨트롤러.
  8. 피구동체를 구동하는 전동 모터와,
    상기 전동 모터에 전력을 공급하는 축전 장치와,
    상기 전동 모터와 상기 축전 장치의 사이에 마련되고, 상기 축전 장치로부터 공급된 전력을 변환해서 상기 전동 모터에 공급하는 인버터와,
    상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이에 마련되고, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 전기적으로 접속·차단하는 릴레이와,
    상기 축전 장치의 상태를 관리하는 축전 장치 컨트롤러와,
    상기 축전 장치 컨트롤러와 통신하는 상위 컨트롤러를 갖는 전동 시스템에 있어서,
    상기 축전 장치 컨트롤러 및 상기 상위 컨트롤러는, 각각, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급 및 정지를 제어하기 위한 릴레이 제어부를 갖는, 전동 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 축전 장치 컨트롤러는, 또한, 상기 축전 장치가, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 상기 릴레이에 의해 전기적으로 분리하는 이상 상태로 되었을 때, 상기 상위 컨트롤러에 대해서, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지하는 축전 장치 이상 상태 통지부를 갖고,
    상기 축전 장치 컨트롤러의 릴레이 제어부는, 상기 축전 장치가, 상기 축전 장치와 상기 인버터의 사이를 상기 릴레이에 의해 전기적으로 분리하는 이상 상태로 되었을 때, 상기 상위 컨트롤러에 의해 상기 릴레이의 동작 전류의 공급이 정지 되었는지 여부에 관계없이, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지하고 나서 소정 시간 경과한 후, 상기 릴레이의 동작 전류의 공급을 정지시키는, 전동 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소정 시간은, 상기 축전 장치의 이상 상태를 통지하고 나서, 상기 릴레이의 차단에 의해 상기 축전 장치와 상기 전동 모터의 사이에 흐르는 전류가 제로의 상태가 될 때까지 시간, 혹은 상기 상위 컨트롤러의 릴레이 제어부에 의해 상기 릴레이의 동작 전류의 공급이 정지될 때까지 시간보다도 길게 설정되는, 전동 시스템.
KR1020197026269A 2017-04-14 2018-04-12 축전 장치 컨트롤러 및 전동 시스템, 및 건설 기계 KR102205871B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-080496 2017-04-14
JP2017080496A JP6773599B2 (ja) 2017-04-14 2017-04-14 蓄電装置コントローラ及び電動システム並びに建設機械
PCT/JP2018/015382 WO2018190400A1 (ja) 2017-04-14 2018-04-12 蓄電装置コントローラ及び電動システム並びに建設機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190115065A true KR20190115065A (ko) 2019-10-10
KR102205871B1 KR102205871B1 (ko) 2021-01-21

Family

ID=63792725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197026269A KR102205871B1 (ko) 2017-04-14 2018-04-12 축전 장치 컨트롤러 및 전동 시스템, 및 건설 기계

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11198352B2 (ko)
EP (1) EP3611045A4 (ko)
JP (1) JP6773599B2 (ko)
KR (1) KR102205871B1 (ko)
CN (1) CN110418731B (ko)
WO (1) WO2018190400A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6872474B2 (ja) * 2017-12-15 2021-05-19 日立建機株式会社 建設機械
CN112805440B (zh) * 2018-10-02 2023-03-14 沃尔沃建筑设备公司 用于控制建筑设备的工作单元的装置
JP7200830B2 (ja) * 2019-06-04 2023-01-10 株式会社デンソー 充電制御装置
KR20220047353A (ko) * 2019-09-25 2022-04-15 가부시키가이샤 히다치 겡키 티에라 건설 기계
JP7373372B2 (ja) * 2019-11-27 2023-11-02 日立Astemo株式会社 電池制御装置
US11262408B2 (en) * 2020-02-24 2022-03-01 Ford Global Technologies, Llc Vehicle traction battery over-discharge diagnosing method and assembly
US11858401B2 (en) 2020-03-13 2024-01-02 Rustee Stubbs Electrically driven dump system
WO2021192290A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 株式会社日立建機ティエラ 電動式油圧建設機械
JP7374051B2 (ja) * 2020-07-17 2023-11-06 三菱電機株式会社 電源運用計画策定装置および電源運用計画策定方法
US11600997B2 (en) * 2020-09-09 2023-03-07 Caterpillar Inc. Battery system
CN112109696B (zh) * 2020-09-28 2022-03-11 芜湖安行汽车科技有限公司 一种并联油电混合机场消防车底盘的电控系统
WO2022109490A1 (en) 2020-11-23 2022-05-27 Hantover, Inc. Wireless motor drive control system for handheld knives

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006217743A (ja) 2005-02-04 2006-08-17 Toyota Motor Corp 電気負荷制御装置
JP2008312396A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Yazaki Corp 車両用電源システム
JP2010193558A (ja) 2009-02-16 2010-09-02 Nissan Motor Co Ltd 電動車両の制御装置
KR20110071837A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이이노베이션 주식회사 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로
JP2012198132A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械
JP2013129976A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電動式建設機械
JP2016061016A (ja) * 2014-09-12 2016-04-25 日立建機株式会社 ハイブリッド式建設機械

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2263559C3 (de) 1972-12-27 1980-04-24 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Gasturbinenanlage
JP2001136666A (ja) * 1999-11-09 2001-05-18 Toyota Motor Corp 電池制御装置
JP4702155B2 (ja) * 2006-04-14 2011-06-15 トヨタ自動車株式会社 電源装置および電源装置の制御方法
US7641018B2 (en) * 2007-08-13 2010-01-05 International Truck Intellectual Property Company, Llc Control strategy for DC emergency direct current motor for an emergency hydraulic pump
JP5172720B2 (ja) * 2009-01-09 2013-03-27 プライムアースＥｖエナジー株式会社 リレー検査装置及び駆動装置
US8513837B2 (en) * 2009-07-28 2013-08-20 Parker-Hannifin Corporation Electrical interrupt system and method for use in a hybrid system
JP5204150B2 (ja) * 2010-05-21 2013-06-05 日立建機株式会社 ハイブリッド式建設機械
JP5708625B2 (ja) 2012-12-03 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
US10574062B2 (en) * 2014-02-28 2020-02-25 Darryl Weflen DC-powered system for controlling an air compressor or hydraulic fluid pump
CN105517837B (zh) * 2014-03-18 2017-08-15 日立建机株式会社 作业机械
JP6446278B2 (ja) * 2015-01-26 2018-12-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 コーストストップ制御装置
JP6237665B2 (ja) * 2015-02-10 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006217743A (ja) 2005-02-04 2006-08-17 Toyota Motor Corp 電気負荷制御装置
JP2008312396A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Yazaki Corp 車両用電源システム
JP2010193558A (ja) 2009-02-16 2010-09-02 Nissan Motor Co Ltd 電動車両の制御装置
KR20110071837A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이이노베이션 주식회사 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로
JP2012198132A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械
JP2013129976A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電動式建設機械
JP2016061016A (ja) * 2014-09-12 2016-04-25 日立建機株式会社 ハイブリッド式建設機械

Also Published As

Publication number Publication date
KR102205871B1 (ko) 2021-01-21
CN110418731B (zh) 2023-03-14
JP6773599B2 (ja) 2020-10-21
CN110418731A (zh) 2019-11-05
EP3611045A1 (en) 2020-02-19
JP2018182920A (ja) 2018-11-15
WO2018190400A1 (ja) 2018-10-18
EP3611045A4 (en) 2021-01-20
US11198352B2 (en) 2021-12-14
US20200039339A1 (en) 2020-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102205871B1 (ko) 축전 장치 컨트롤러 및 전동 시스템, 및 건설 기계
US9290908B2 (en) Hybrid construction machine
KR101892594B1 (ko) 쇼벨
KR101897843B1 (ko) 하이브리드식 건설 기계 및 이에 사용하는 보조 제어 장치
EP2672023B1 (en) Slewing-type working machine
KR101925226B1 (ko) 건설 기계
EP3128086B1 (en) Shovel
JP6173564B2 (ja) 作業機械
JP6247236B2 (ja) 建設機械
WO2014122869A1 (ja) ショベル及びショベルの制御方法
JP5778570B2 (ja) 建設機械
JP7177967B2 (ja) 建設機械
WO2015125601A1 (ja) 建設機械
US11149409B2 (en) Construction machine
JP2013060776A (ja) 建設機械
WO2022196174A1 (ja) 建設機械
KR20100072408A (ko) 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right