TWI772553B - 起重機 - Google Patents

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TWI772553B
TWI772553B TW107139769A TW107139769A TWI772553B TW I772553 B TWI772553 B TW I772553B TW 107139769 A TW107139769 A TW 107139769A TW 107139769 A TW107139769 A TW 107139769A TW I772553 B TWI772553 B TW I772553B
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田坂泰久
湯浅英昭
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日商住友重機械工業股份有限公司
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Abstract

電力電子機器(200)具備DC鏈路電容器(220)及湧入電流防止電路(210)。判定器(244)在判定期間向開關(RY1、MC1)賦予隔斷指令或導通指令，並基於此時的DC鏈路電容器(220)的電壓(VDC)或湧入電流防止電路(210)中所流過之電流(IIN)來檢測開關(RY1、MC1)的異常。

Description

起重機
本發明係有關一種起重機及電力電子機器。
1.在起重機等作業機械中，交流電源、交流電動機及蓄電池經由直流母線相互連接(例如專利文獻1)。交流電源經由將交流電力轉換為直流電力之轉換器(converter)裝置，與直流母線連接。蓄電池經由控制蓄電池的充放電的時序和電力量之充電/放電控制器，與直流母線連接。交流電動機經由將直流電力轉換為交s流電力之變頻器(inverter)，與直流母線連接。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2006-131311號專利公報
專利文獻2：日本特開2007-295699號專利公報
專利文獻3：日本特開2005-116485號專利公報
1.使用電力電子機器在起重機的混合化。電力電子機器將蓄電器和轉換器作為主要構成，並與起重機的DC母線連接。藉由起重機的啟動操作，電力電子機器亦啟動。在將DC母線與蓄電器電連接時，期望在安全方面可靠性高的電力電子機器。
2.圖1係以往的電力電子機器的方塊圖。電力電子機器100R具備作為負載之馬達102、轉換器裝置110及負載驅動裝置120。轉換器裝置110使來自電池等直流電源104之直流電壓VE升壓而生成DC鏈路電壓VDC，並經由DC鏈路130供給到負載驅動裝置120。負載驅動裝置120例如為馬達驅動裝置，包括驅動作為負載之馬達102之變頻器122。DC鏈路130上連接大容量的DC鏈路電容器132。又，變頻器122的輸入端亦連接大容量的平滑電容器124。
在電力電子機器100R啟動時，DC鏈路電容器132、平滑電容器124的電荷為零。若對該種電容器施加直流電壓VE，則會流動湧入電流。為了防止該情事，設置充電電阻RJ、繼電器RY1、電磁接觸器MC1。首先，繼電器RY1被接通(ON)，DC鏈路電容器132經由充電電阻RJ及二極體D11被緩慢地充電。又，平滑電容器124經由充電電阻R2被緩慢地充電。
若DC鏈路電容器132、平滑電容器124的充電進行某種程度，或者完成該等的充電，則電磁接觸器MC1及電磁接觸器MC2被接通。
繼電器或電磁接觸器(以下統稱為開關)具有機械性的接觸點，因此因氧化或磨耗而逐漸劣化。
圖1的電力電子機器100R中，尤其是繼電器RY1或電磁接觸器MC1的逐漸劣化成為問題。因此，一般而言，該等開關中採用附輔助接觸點之零件，廣泛進行利用應答(answerback)訊號之故障檢測(熔接著或開放檢測)。
圖2係以往的電力電子機器的方塊圖。圖2的電力電子機器100S在負極(N極)側還具備冗長的開關RY2來代替使用不具有輔助接觸點之開關。又，在正極側的開關RY1(MC1)與負極側的開關RY2依序導通或隔斷而在各狀態下之電壓或電流脫離正常時的期待值時，判定為異常。
圖1的電力電子機器100R中所使用之附輔助接觸點之開關一般價格高，又大型之情況較多，亦存在採用時有障礙之情況。
又，圖2的電力電子機器100S中，需要追加冗長的開關RY2，因此電力電子機器100S的尺寸變大，成本變高。
本發明係在該狀況下完成者，其一態樣的例示性目的之一在於提供一種搭載有啟動時安全性高的電力電子機器之起重機及搭載於該起重機之電力電子機器。又，其一態樣的例示性目的之一在於提供一種能夠檢測開關的劣化之電力電子機器。
本發明的一態樣係有關一種起重機。起重機具備：本體部；起吊作業部；驅動部，其係驅動本體部及起吊作業部；以及蓄電系統，其係供給電力到驅動部。起重機具有在啟動時或結束時診斷蓄電系統的異常之功能。
2.本發明的一態樣係關於一種電力電子機器。電力電子機器具備：電容器；湧入電流防止電路，其係包括設置於直流電源與電容器之間的開關；以及判定器，其係在判定期間向開關賦予隔斷指令或導通指令，並基於此時的電容器的電壓或湧入電流防止電路中所流過之電流來檢測開關的異常。
另外，在方法、裝置、系統等之間，相互置換以上構成要件的任意組合或本發明的構成要件或表現形式之裝置，作為本發明的態樣是同樣有效。
依本發明的一態樣，能夠提供搭載有啟動時安全性更高的電力電子機器之起重機及搭載於該起重機之電力電子機器。又，依本發明的一態樣，能夠檢測開關的劣化。
(實施方式的概要) 　　本說明書所揭示之一實施方式係有關一種起重機。起重機具備：本體部；起吊作業部；驅動部，其係驅動本體部及起吊作業部；以及蓄電系統，其係供給電力到驅動部。起重機具有在啟動時或結束時診斷蓄電系統的異常之功能。
起重機可以具備異常報知部，該異常報知部在啟動時檢測異常並報知異常的存在，或者在結束時檢測異常並報知異常的存在。
異常報知部可以在遠距離操作時向遠距離操作機構所具備之報知機構報知異常，在自動運行時經由通訊機構向管理室所具備之報知機構報知異常，在手動運行時向設置於駕駛室內之報知機構報知異常。
異常報知部可以根據異常的類別來變更報知內容。可以在作業受限之級別的異常時，報知既定的第1級別的異常，在發生了推薦更換或維修但作業不受限之級別的異常時，報知比第1級別低的級別的第2級別的異常。
可以在判斷為發生了異常並進行了異常的報知或者在作業受限之狀態下，藉由既定的模式變更操作，在不利用蓄電系統之作業模式下開始作業。
不利用蓄電系統之作業模式中，行走速度、起吊部的動作速度中的至少一個可以受限。
本說明書所揭示之一實施方式係有關一種電力電子機器。電力電子機器具備：電容器；湧入電流防止電路，其係包括設置於直流電源與電容器之間的開關；以及判定器，其係在判定期間向開關賦予隔斷指令或導通指令，並基於此時的電容器的電壓或湧入電流防止電路中所流過之電流來檢測開關的異常。依該實施方式，不使用附輔助接觸點之開關或冗長的開關而能夠檢測開關的劣化。又，能夠降低電力電子機器的成本。
判定器可以在向開關賦予導通指令而對電容器進行充電之充電期間中向開關暫時賦予隔斷指令，並基於此時的湧入電流防止電路中所流過之電流的變化來判定異常的有無。若在向開關賦予隔斷指令之期間，開關被正常地隔斷，則電流成為零。相反，當開關產生了熔接著等劣化時，電流會繼續流過。因此，能夠基於當前的開關的狀態(導通/隔斷)和電流的變化來判定開關的異常。
判定器可以在向開關賦予導通指令而對電容器進行充電之充電期間中向開關暫時賦予隔斷指令，並基於此時的電容器的電壓的變化來判定異常的有無。若在向開關賦予隔斷指令之期間，開關被正常地隔斷，則對電容器之充電會停止，因此電壓的變化成為零。相反，當開關產生了熔接著等劣化時，對電容器之充電電流會繼續流過，因此電容器的電壓會繼續增加。因此，能夠基於當前的開關的狀態(導通/隔斷)和電容器的電壓變化來判定開關的異常。
電力電子機器還可以具備設置於湧入電流防止電路與電容器之間的轉換器裝置。可以在向開關賦予了隔斷指令之狀態下使轉換器裝置進行切換動作，並基於此時的湧入電流防止電路中所流過之電流來判定異常的有無。
若在向開關賦予了隔斷指令之狀態下開關被正常地隔斷，則即使使轉換器裝置進行切換動作，湧入電流防止電路中所流過之電流亦會成為零。相反，當開關產生了熔接著等劣化時，電流經由湧入電流防止電路流過。因此，能夠基於電流來判定異常的有無。
電力電子機器還可以具備設置於湧入電流防止電路與電容器之間的轉換器裝置。可以在向開關賦予了隔斷指令之狀態下使轉換器裝置進行切換動作，並基於此時的電容器的電壓來判定異常的有無。
若在向開關賦予了隔斷指令之狀態下開關被正常地隔斷，則即使使轉換器裝置進行切換動作，湧入電流防止電路中所流過之電流亦會成為零，因此電容器的電壓不會上升。相反，當開關產生了熔接著等劣化時，電流經由湧入電流防止電路流過，因此電容器的電壓上升。因此，能夠基於電容器的電壓來判定異常的有無。
(實施方式) 以下，基於較佳的實施方式並參閱圖式對本發明進行說明。對各圖式所示之相同或相等的構成要素、構件、處理標註相同的符號，並適當省略重複說明。又，實施方式並不是要去限定發明，而是例示，實施方式中所記述之所有特徵或其組合並不一定是發明的本質者。
在本說明書中，「構件A與構件B連接之狀態」除了構件A與構件B物理性直接連接之情況以外，還包含構件A與構件B經由對該等的電連接狀態不會帶來實質性的影響之或者不會損害藉由該等的結合而發揮之功能或效果之其他構件間接連接之情況。
同樣地，「構件C設置於構件A與構件B之間之狀態」除了構件A與構件C、或構件B與構件C直接連接之情況以外，還包含對該等的電連接狀態不會帶來實質性的影響之或者不會損害藉由該等的結合而發揮之功能或效果之其他構件間接連接之情況。
在本說明書中參閱之波形圖或時序圖的縱軸及橫軸係為了容易理解而適當放大、縮小者，又，所示之各波形亦為了容易理解而簡略化或者誇張或強調。
圖3為實施方式之電子機器的方塊圖。電力電子機器200具備：直流電源202、湧入電流防止電路210、DC鏈路電容器220、轉換器裝置230。
直流電源202為電池或電容器、或外部的轉換器，生成直流電壓(亦稱為輸入電壓)VE 。DC鏈路204上連接有DC鏈路電容器220。又，圖3中雖未圖示，但DC鏈路204上連接有如圖1或圖2所示之負載驅動裝置。負載的種類並不受特別的限定。
若在電力電子機器200剛啟動之後，DC鏈路電容器220的電荷少、DC鏈路電壓VDC 低的狀態下輸入電壓VE 經由低阻抗路徑施加於DC鏈路電容器220，則湧入電流會流過。為了防止該情事，在直流電源202與DC鏈路電容器220之間設置湧入電流防止電路210。
湧入電流防止電路210包括設置於直流電源202與DC鏈路電容器220之間之至少一個開關。在本實施方式中，湧入電流防止電路210包括第1開關MC1、在與第1開關MC1並列的路徑上串列設置之充電電阻RJ 及第2開關RY1。例如，第1開關MC1為電磁接觸器，第2開關RY1為繼電器。
轉換器裝置230設置於湧入電流防止電路210與DC鏈路電容器220之間。轉換器裝置230在動作狀態下使輸入電壓VE 升壓而使DC鏈路204產生高於直流電壓VE 的DC鏈路電壓VDC (動力運轉)。控制器240包括控制轉換器裝置230之轉換器控制器242。轉換器控制器242生成規定轉換器裝置230的閘極訊號的作業比(duty ratio)之控制訊號SCTRL 。
控制器240中反饋有表示DC鏈路電壓VDC 之數字的反饋訊號DVDC 。控制器240以使反饋訊號DVDC 接近規定DC鏈路電壓VDC 的目標電壓之目標值DREF 之方式藉由反饋來調節作業比。
閘極驅動器232基於控制訊號SCTRL 所表示之作業比來驅動轉換器裝置230的電晶體M1、M2。
電流感測器234例如為比流器，檢測在電抗器L1中所流過之電流IL 。控制器240中輸入有表示電流IL 之數位值DIL 或表示輸入電壓VE 之數位值DVE 。可以在轉換器控制器242中之反饋控制中反映輸入電壓VE 或在轉換器裝置230的電抗器L1中所流過之電流IL 。
當直流電源202包括能夠充電之電池或電容器時，能夠使轉換器裝置230再生運轉，可以將DC鏈路204側的剩餘的能量回收到直流電源202。
控制器240具備控制湧入電流防止電路210中所包含之開關MC1、RY1的接通(ON)、斷開(OFF)，並且檢測開關MC1、RY1的異常之功能。
在電力電子機器200剛啟動之後的充電期間，控制器240使轉換器裝置230成為停止狀態，並接通第2開關RY1。藉此，充電電流ICHG 流過電阻RJ 、第2開關RY1、二極體D11，而DC鏈路電容器220被充電。
若DC鏈路電壓VDC 上升至沒有向DC鏈路電容器220之湧入電流之虞的程度，則第1開關MC1被接通。然後，控制器240使轉換器裝置230開始動作。
對湧入電流防止電路210的開關的異常檢測進行說明。控制器240包括判定器244。判定器244在判定期間向開關MC1、RY1賦予隔斷指令或導通指令，並基於該指令(開關的使用狀況)和此時的DC鏈路電容器220的電壓VDC 或湧入電流防止電路210中所流過之電流的組合來檢測開關MC1、RY1的異常。
電流感測器234能夠掌握檢測湧入電流防止電路210中所流過之電流(亦稱為輸入電流)IIN 者。輸入電流IIN 在轉換器裝置230的動作狀態下無非是電抗器電流IL ，在充電期間中無非是充電電流ICHG 。
以下，參閱3個實施例對基於判定器244進行之異常檢測進行說明。
(第1實施例) 　　圖4為用於說明基於判定器244進行之異常檢測之圖。 在時刻t0 ，控制器240向第2開關RY1賦予導通指令而開始DC鏈路電容器220的充電。控制器240在充電期間插入判定期間τDET1 ，在判定期間τDET1 之間向第2開關RY1暫時(t1 ～t2 )賦予隔斷指令。判定器244基於判定期間τDET1 中之湧入電流防止電路中所流過之輸入電流IIN 的變化來判定異常的有無。
在向第2開關RY1賦予隔斷指令之期間，若第2開關RY1被正常地隔斷，則輸入電流IIN 如實線所示成為零。相反，當第2開關RY1產生了熔接著等劣化時，如單點鏈線所示，非零的輸入電流IIN 會繼續流過。因此，判定器244能夠基於判定期間τDET1 中之輸入電流IIN 來判定開關的異常。例如，判定器244在判定期間τDET1 中之數位值DIL 高於既定的閾值時判定為異常，低於既定的閾值時判定為正常。
在判定期間τDET1 的結束時刻t2 可以再次接通第2開關RY1。又，可以在DC鏈路電壓VDC 上升至與輸入電壓VE 實質上相等的電壓級別而沒有湧入電流之虞的時刻t3 ，向第1開關MC1賦予導通指令。然後，在時刻t4 轉換器裝置230開始動作。
另外，在判定期間τDET1 的結束時刻t2 ，DC鏈路電壓VDC 充分高至沒有湧入電流之虞的程度時，可以在時刻t2 立即接通第1開關MC1，經由第1開關MC1對DC鏈路電容器220進行充電。
(第2實施例) 　　接下來，參閱圖4。在第2實施例中，判定器244基於判定期間τDET1 中之DC鏈路電壓VDC 的變化來判定異常的有無。在向第2開關RY1賦予隔斷指令之期間，若第2開關RY1被正常地隔斷，則對DC鏈路電容器220之充電停止，因此如實線所示，DC鏈路電壓VDC 停止上升而其電壓變化成為零。相反，若第2開關RY1產生了熔接著等劣化時，DC鏈路電容器220中會繼續流過充電電流ICHG ，因此如單點鏈線所示，DC鏈路電壓VDC 會繼續增加。因此，判定器244能夠基於判定期間τDET1 中之DC鏈路電壓VDC 來判定第2開關RY1的異常。例如，判定器244可以在判定期間τDET1 中之數位值DVDC 的變化量實質上為零時判定為正常，非零時判定為異常。更具體而言，可以分別在判定期間的開始時刻t1 和結束時刻t2 對數位值DVDC 進行採樣，在該等的差量大於既定的閾值時判定為異常，小於既定的閾值時判定為正常。
接著，對第1實施例或第2實施例中之判定期間τDET1 進行說明。例如，關於判定期間τDET1 ，可以將從充電開始時刻t0 經過了既定的延遲時間之後設為判定期間τ的開始時刻t1 。
或者，亦可以監控剛啟動之後的輸入電壓VE ，輸入電壓VE 乘以係數K(K＜1)來決定閾值K×VE ，將DC鏈路電壓VDC 達到閾值之時刻設為判定期間τ的開始時刻t1 。
或者，亦可以監視充電期間中的輸入電流IIN ，將在輸入電流IIN 經過峰值之後降低至既定的基準值之時刻設為判定期間τ的開始時刻t1 。
(第3實施例) 　　圖5為用於說明基於判定器244進行之異常檢測之圖。在充電期間結束後的非充電期間中插入判定期間τDET2 。在該判定期間τDET2 之間，控制器240向第1開關MC1、第2開關RY1兩者賦予隔斷指令。又，使轉換器裝置230成為動作狀態。
例如，判定期間τDET2 可以插入到圖4中之時刻t3 附近。在該情況下，DC鏈路電壓VDC 實質上與輸入電壓VE 相等。在使轉換器裝置230進行切換動作時，若湧入電流防止電路210的開關MC1、RY1正常地斷開，則如實線所示，DC鏈路電壓VDC 不會上升而維持原來的電壓級別(在此為VE )。若開關MC1、RY1中的任一者產生異常，則如單點鏈線所示，轉換器裝置230的升壓動作的結果，DC鏈路電壓VDC 上升。因此，判定器244能夠基於判定期間τDET2 中之電壓變化量來檢測開關MC1、RY1的異常。
例如，判定器244可以在判定期間τDET2 中之數位值DVDC 的變化量實質上為零時判定為正常，非零時判定為異常。更具體而言，可以分別在判定期間的開始時刻t1 和結束時刻t2 對數位值DVDC 進行採樣，在該等的差量大於既定的閾值時判定為異常，小於既定的閾值時判定為正常。
(第4實施例) 　　接下來，參閱圖5。在第4實施例中，判定器244基於判定期間τDET2 中之輸入電流IIN 的變化來判定異常的有無。在判定期間τDET2 ，若第1開關MC1、第2開關RY1兩者被正常地隔斷，則如實線所示，輸入電流IIN 為零。相反，若第1開關MC1、第2開關RY1中的任一者產生異常，則如單點鏈線所示，輸入電流IIN 成為非零。因此，判定器244能夠基於判定期間τDET2 中之輸入電流IIN 來判定開關的異常。例如，判定器244在判定期間τDET2 中之數位值DIL 高於既定的閾值時判定為異常，低於既定的閾值時判定為正常。
在第3實施例、第4實施例中，判定期間τDET2 可以在電力電子機器200結束時插入。在該情況下，DC鏈路電壓VDC 的初期值成為升壓後的高電壓。
(變形例) 　　在實施方式中，對設置於轉換器裝置230的前段之湧入電流防止電路210的開關的異常檢測進行了說明，但本發明的適用並不限定於此。如圖1或圖2所示，在負載驅動裝置120的前段設置有包括電阻R2及開關MC2之湧入電流防止電路，在開關MC2的異常檢測中亦能夠適用本發明。圖6為表示變形例之電力電子機器300之方塊圖。直流電源302包括使DC鏈路304產生DC鏈路電壓VDC 之轉換器。
湧入電流防止電路310設置於直流電源302與平滑電容器320之間。在該變形例中，湧入電流防止電路310包括電阻R2和開關MC2、RY2。負載驅動裝置330基於在平滑電容器320中產生之直流電壓來驅動馬達等負載306。
控制器340控制開關MC2、RY2及負載驅動裝置330，檢測開關MC2、RY2的異常。檢測方法能夠採用與上述第1實施例～第4實施例相同之方法。
當採用第1、第2實施例時，將上述說明及圖4的VE 替換為VDC ，並將VDC 替換為VIN 即可。當採用第3、第4實施例時，在判定期間τDET2 之間向開關MC2、RY2賦予隔斷指令而使負載驅動裝置330動作，並檢測此時的電壓VIN 的變化或電流I1 的變化即可。
適用於產業機械、施工機械、搬運車輛之電力電子機器可以對應於產業機械、施工機械、搬運車輛的啟動而啟動，亦可以在啟動時電容器的電壓為0V，電力電子機器在啟動後對電容器進行充電。
另外，從雙重保護的觀點而言，具有附輔助接觸點之開關、冗長的開關RY2之電力電子機器中亦能夠適用本發明，可以理解若為沒有附輔助接觸點之開關、冗長的開關RY2之電力電子機器，則簡單的構成、尺寸減小、成本降低等效果變得更加明顯。
另外，在電力電子機器中，當檢測到稱為異常者時，若向搭載於產業機械等之上位的控制器告知、或者在設置於產業機械等之顯示部等進行顯示異常、或者使產業機械等停止，則有助於提高安全性。又，可以預備報知或預先報知，在該情況下，從預知不使產業機械等停止之故障之觀點而言為優異。
另外，電力電子機器的用途並不受特別的限定，例如能夠適用於射出成形機或壓機(press)等產業機械、挖土機或起重機等施工機械、堆高機(forklift)或無人搬運車等搬運車輛(統稱為產業機械等)。
圖7A及圖7B分別為本實施例之起重機系統的概略前視圖及概略側面圖。複數個支柱40支撐著橫樑41。由支柱40和橫樑41構成門型框架。在支柱40的下端安裝有車輪42，門型框架沿著軌道43行走。與圖4A的紙面垂直之方向及圖4B的左右方向相當於行走方向。在橫樑41上搭載有吊運車45。在吊運車45上搭載有捲揚機46。由門型框架、車輪42構成本體部，由吊運車45、捲揚機46、起吊作業部(懸吊具47和金屬線)構成作業部。
由複數個電動致動器驅動各自的作動部。例如，由搭載於門型框架之行走用馬達51驅動車輪42。搭載於吊運車45之橫行用馬達52使吊運車45沿橫行方向移動。圖4A的左右方向及與圖4B之與紙面垂直的方向相當於橫行方向。捲揚機46包括捲揚馬達53，捲揚及送出在前端安裝有吊鉤等懸吊具47之金屬線。如此，由捲揚馬達53、橫行用馬達52及行走用馬達51等電動致動器分別使懸吊具47、吊運車45、車輪42動作。
在門型框架上搭載有：交流電源60、電力轉換裝置(DC-DC轉換器)65、蓄電裝置67及電力轉換裝置(DC-DC轉換器)68。交流電源60包括引擎61和發電機62。交流電源60向捲揚馬達53、橫行用馬達52及行走用馬達51供給驅動用的電力。另外，利用從交流電源60供給之電力對蓄電裝置67進行充電。
電力轉換裝置68、蓄電裝置(蓄電器)67作為蓄電系統(電力電子機器)90而安裝於直流母線70(DC母線)。亦能夠在以後安裝於不具備該種蓄電系統(電力電子機器)90之起重機上。
圖8為起重機系統的電力系統圖。交流電源60經由整流器63及電力轉換裝置65與直流母線70連接。電力轉換裝置65將從交流電源60輸出並由整流器63整流之直流電力轉換為作為目標之電壓的直流電力並供給到直流母線70。在直流母線70的正側母線70P與負側母線70N之間連接有平滑電容器72。
蓄電裝置67經由電力轉換裝置68與直流母線70連接。電力轉換裝置68控制蓄電裝置67的充放電。在蓄電裝置67放電時，電力轉換裝置68對蓄電裝置67的輸出電壓進行升壓並將電力從蓄電裝置67供給到直流母線70。在蓄電裝置67充電時，電力轉換裝置68對直流母線70的電壓進行降壓並將電力從直流母線70供給到蓄電裝置67。
行走用馬達51經由變頻器54及電力轉換裝置(DC-DC轉換器)57與直流母線70連接。橫行用馬達52經由變頻器55及電力轉換裝置(DC-DC轉換器)58與直流母線70連接。捲揚馬達53經由變頻器56及電力轉換裝置(DC-DC轉換器)59與直流母線70連接。電力轉換裝置57、58、59分別對直流母線70的電壓進行升壓並將升壓之電力供給到變頻器54、55、56。
由控制器80控制電力轉換裝置57、58、59、65、68及變頻器54、55、56，藉此將電力從直流母線70供給到行走用馬達51、橫行用馬達52及捲揚馬達53。控制器80以使直流母線70的電壓維持為預先設定之目標值之方式控制電力轉換裝置57、58、59、65及68。在捲揚馬達53進行捲下動作時，控制器80控制變頻器56及電力轉換裝置59而對捲揚馬達53中產生之再生電力進行降壓並供給到直流母線70。利用該再生電力能夠對蓄電裝置67進行充電。
在電力轉換裝置68與蓄電裝置67之間設置有湧入電流防止電路76A。
控制器80具有在起重機啟動時或結束時診斷蓄電系統90的異常之功能。起重機系統將啟動操作以觸發形式進行啟動。啟動操作可以由啟動按鈕或啟動鍵等啟動機構構成。啟動操作在駕駛室中由操作人員執行。在遠距離操作時，啟動機構可以具備在遠距離控制起重機之控制室(管理室)中，亦可以具備在能夠在駕駛室外使用之遠距離操作機構中。起重機可以使對啟動機構之結束操作以觸發形式結束，亦可以另行設置專用的按鈕(結束機構)。
診斷對象的蓄電系統的異常並不受特別的限定，例如可以是蓄電機構(電池或電容器、該等的組合)的異常(內部電阻異常、劣化異常、溫度異常、電壓異常)，亦可以包括連接機構(開關)或者電阻或電容器的異常。當具有串列連接之複數個蓄電機構時，若在各蓄電機構中電壓均等地保持平衡，則壽命延長，因此可以在啟動時或結束時檢測電壓狀態。又，此時，藉由測量在各蓄電機構的內部電阻或溫度，能夠在起重機動作之前檢測內部電阻異常、溫度異常。
起重機系統還具備異常報知部92。異常報知部92在啟動時檢測異常並報知異常的存在，或者在結束時檢測異常並報知異常的存在。
異常報知部92在遠距離操作時向遠距離操作機構所具備之報知機構報知異常，在自動運行時經由通訊機構向管理室所具備之報知機構報知異常，在手動運行時向設置於駕駛室內之報知機構報知異常。
異常報知部92能夠根據異常的類別或緊急程度來變更報知內容。例如，可以在作業受限之級別的異常時，報知既定的第1級別的異常，在發生了推薦更換或維修但作業不受限之級別的異常時，報知比第1級別低的級別的第2級別的異常。
起重機可以在判斷為發生了異常並進行了異常的報知或者作業受限之狀態下，藉由既定的模式變更操作，在不利用蓄電系統90之作業模式下開始作業。該不利用蓄電系統90之作業模式中，行走速度、起吊部的動作速度中的至少一個可以受限。
圖8的起重機系統與圖3的電力電子機器300能夠以如下方式建立對應關聯。
由控制器80監視之異常之一有可能是湧入電流防止電路76A的繼電器或電磁接觸器的劣化或故障。在該情況下，控制器80可以藉由參閱圖3或圖4而說明之方法來檢測繼電器或電磁接觸器的劣化或故障。
基於實施方式，使用具體的語句對本發明進行了說明，但實施方式僅僅是表示本發明的原理、應用，在實施方式中，在不脫離申請專利範圍中所規定之本發明的思想之範圍內可斷定有許多變形例或配置的變更。 [產業上的可利用性]
本發明能夠用於產業機械。
200‧‧‧電力電子機器202‧‧‧直流電源204‧‧‧DC鏈路210‧‧‧湧入電流防止電路220‧‧‧DC鏈路電容器230‧‧‧轉換器裝置232‧‧‧閘極驅動器234‧‧‧電流感測器240‧‧‧控制器242‧‧‧轉換器控制器244‧‧‧判定器MC1‧‧‧第1開關RY1‧‧‧第2開關300‧‧‧電力電子機器302‧‧‧直流電源304‧‧‧DC鏈路306‧‧‧負載310‧‧‧湧入電流防止電路320‧‧‧平滑電容330‧‧‧負載驅動裝置332‧‧‧負載
[圖1]為以往的電力電子機器的方塊圖。 　　[圖2]為以往的電力電子機器的方塊圖。 　　[圖3]為實施方式之電子機器的方塊圖。 　　[圖4]為用於說明基於判定器進行之異常檢測之圖。 　　[圖5]為用於說明基於判定器進行之異常檢測之圖。 　　[圖6]為表示變形例之電力電子機器之方塊圖。 　　[圖7]圖7A及圖7B分別為本實施例之起重機系統的概略前視圖及概略側面圖。 　　[圖8]為起重機系統的電力系統圖。
200:電力電子機器
202:直流電源
204:DC鏈路
210:湧入電流防止電路
220:DC鏈路電容器
230:轉換器裝置
232:閘極驅動器
234:電流感測器
240:控制器
242:轉換器控制器
244:判定器
MC1:第1開關
RY1:第2開關

Claims (4)

  1. 一種起重機，具備：本體部；起吊作業部；驅動部，其係驅動前述本體部及起吊作業部；蓄電系統，其係具有蓄電裝置及轉換器，蓄積前述驅動部的再生電力，並且，供給電力到前述驅動部；以及異常報知部，其係在啟動時檢測異常並報知異常的存在，或者在結束時檢測異常並報知異常的存在；具有在啟動時或結束時診斷前述蓄電系統的複數個種類的異常之功能；前述異常報知部根據異常的類別來變更報知內容，在作業受限之級別的異常時，報知既定的第1級別的異常，在發生了推薦更換或維修但作業不受限之級別的異常時，報知比第1級別低的級別的第2級別的異常。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之起重機，其中，前述異常報知部，在遠距離操作時向遠距離操作機構所具備之報知機構報知異常，在自動運行時經由通訊機構向管理室所具備之報知機構報知異常， 在手動運行時向設置於駕駛室內之報知機構報知異常。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之起重機，其中，在判斷為發生了異常並進行了異常的報知或者在作業受限之狀態下，藉由既定的模式變更操作，在不利用前述蓄電系統之作業模式下開始作業。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之起重機，其中，不利用前述蓄電系統之作業模式中，行走速度、起吊部的動作速度中的至少一個受限。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112549999A (zh) * 2020-11-21 2021-03-26 中联重科股份有限公司 供电系统和工程机械

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4701744B2 (ja) * 2005-02-23 2011-06-15 ムラテックオートメーション株式会社 無人搬送台車用補助制御器
TW201427230A (zh) * 2012-12-28 2014-07-01 Tien Yuan Enertek Ltd 電動交通載具電池模組之電源管理方法及其電源管理裝置
JP2016116269A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 株式会社小松製作所 クレーン装置用回生電力供給装置
CN106044600A (zh) * 2015-04-06 2016-10-26 (株)大山Inotec 包括再生制动电阻的起重机
CN106144906A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 上海宝冶工业工程有限公司 起重机集电架的磨损检测装置及起重机集电架

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002274779A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Daido Steel Co Ltd 天井クレーン操作装置
JP4653990B2 (ja) * 2004-09-27 2011-03-16 三井造船株式会社 コンテナクレーン
JP2009092628A (ja) * 2007-10-12 2009-04-30 Panasonic Corp 蓄電装置
CN104661855A (zh) * 2013-09-20 2015-05-27 株式会社小松制作所 蓄电器式车辆、充电管理系统以及充电管理方法
JP2017136971A (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 三菱自動車工業株式会社 コンタクタ故障判定装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4701744B2 (ja) * 2005-02-23 2011-06-15 ムラテックオートメーション株式会社 無人搬送台車用補助制御器
TW201427230A (zh) * 2012-12-28 2014-07-01 Tien Yuan Enertek Ltd 電動交通載具電池模組之電源管理方法及其電源管理裝置
JP2016116269A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 株式会社小松製作所 クレーン装置用回生電力供給装置
CN106044600A (zh) * 2015-04-06 2016-10-26 (株)大山Inotec 包括再生制动电阻的起重机
CN106144906A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 上海宝冶工业工程有限公司 起重机集电架的磨损检测装置及起重机集电架

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