WO2011065180A1

WO2011065180A1 - クレーン制御装置及びクレーン装置

Info

Publication number: WO2011065180A1
Application number: PCT/JP2010/069184
Authority: WO
Inventors: 雅也三竹; 伸郎吉岡; 豊原　尚; 克明森田; 眞望福場
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-06-03
Also published as: JP2011111278A

Abstract

　クレーン制御装置において、制御モードとして以下の４つの運転モードを用いる。蓄電池（５２）から負荷（３０及び４０）に電力を供給する運転モードＡ。負荷（３０）が回生する電力により蓄電池（５２）を充電する運転モードＢ。発電機（２１）及び蓄電池（５２）から負荷（３０）及び（４０）に電力を供給する運転モードＣ。発電機（２１）から電力を供給して蓄電池（５２）を充電する運転モードＤ。運転モードＣでは、蓄電池（５２）から負荷（３０及び４０）に放電電流を、負荷（３０及び４０）が必要とする負荷電流の一部として供給する。このとき、負荷（３０及び４０）が必要とする負荷電流の不足分を、発電機（２１）から負荷（３０及び４０）に供給する発電電流によって補填する。

Description

クレーン制御装置及びクレーン装置

　本発明は、クレーン制御装置及びクレーン装置に関する。
　本願は、２００９年１１月２６日に、日本に出願された特願２００９－２６８８３７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　クレーン装置は、例えば港湾において運搬作業を行う装置である。クレーン装置が行う運搬作業は、コンテナを船舶又はトレーラへ積み込む作業、及び、コンテナを船舶又はトレーラから積み降す作業を含む。この種のクレーン装置として、車輪によって路面上を走行する自走型のクレーン装置が知られている。このクレーン装置は、上部に昇降装置を有する門型の架台を備えている。架台の両下端部には、車輪が設けられている。自走型のクレーン装置はこの車輪によって走行する。このクレーン装置は、車輪を駆動させる走行用のモータ、コンテナを吊り上げる巻き用のモータ、及び吊り上げたコンテナを水平方向へ移動させる横行用のモータを有している。また、クレーン装置は、エンジン発電機を搭載し、エンジン発電機によって発電した電力を各モータへ供給する。

　この種のクレーン装置においては、エンジン発電機によって発電した電力により各モータを駆動する。クレーン装置は、運搬作業を行う際に、実際に荷を吊る吊り作業を行っていない荷役待機中の状態であっても、エンジン発電機のエンジンを運転させ、発電機による発電を継続する必要がある。
　クレーン装置は、照明装置、空調設備、巻上クラッチ及び巻上ブレーキを含む補機と、巻上クラッチ及び巻上ブレーキを含む補機の一部を駆動する油圧ポンプを備えている。したがって、クレーン装置が荷役待機中であっても、エンジン発電機によって補機及び油圧ポンプを駆動するための電力を供給する必要がある。そのため、クレーン装置は、荷役待機中であっても、エンジンによって発電機を駆動させて発電を継続しなければならない。

　クレーン装置が荷役待機中であるとき、エンジン発電機のエンジンは効率（燃料消費率）の悪い低負荷領域において発電機を駆動する。そのため、エンジン発電機におけるエネルギー損失が大きく、燃費が悪いだけでなく、排気ガス及び騒音が生じる。そこで、省エネルギー化を図り、環境保全対策を講じるために、蓄電池装置を備えるクレーン装置の開発が進められている。

　下記の特許文献１に、上記の技術に関連するクレーン装置及びクレーン制御方法が開示されている。特許文献１に記載されたクレーン装置は、蓄電装置に蓄えられた電力を補機などの設備で利用している。

特開２００８－２４７５９１号公報

　特許文献１に記載されたクレーン装置は、エンジン発電装置又はインバータから共通母線に出力された余剰電力を蓄電装置に蓄える。そして、共通母線において直流電力が不足した時に、蓄電装置が蓄えた電力を共通母線へ供給する。このとき、インバータは、蓄電装置から共通母線を介して供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をクレーン装置の補機などの設備へ供給する。
　特許文献１に記載されたクレーン装置は、低負荷時に発電機の回転数を抑えることで燃費を改善している。しかし、この場合にも、エンジン発電機のエンジンは、低負荷領域において発電機を駆動するため、燃費の改善に限界があった。

　そこで、本発明は、従来よりも燃費を改善できるクレーン制御装置及びクレーン装置を提供する。

　上記の課題を解決するために、本発明のクレーン制御装置は、クレーン装置を制御する制御装置であって、以下の構成を備える。
　原動機により駆動される発電機。
　前記クレーン装置が荷役作業を行う際に駆動される負荷。
　蓄電池を有し、前記発電機に接続され、前記負荷に電力を供給する蓄電装置。
　前記原動機、前記蓄電装置及び前記負荷を制御する制御部。
　ここで、前記制御部は、前記クレーン装置を制御するための制御モードを、以下の運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかに切り替え可能に構成される。
　運転モードＡ：前記原動機をアイドリングさせて前記発電機からの電力を遮断し、前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する蓄電池給電モード。
　運転モードＢ：前記原動機をアイドリングさせて前記発電機からの電力を遮断し、前記負荷が回生する電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電池を充電する負荷回生モード。
　運転モードＣ：前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機及び前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する並列給電モード。
　運転モードＤ：前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機から前記蓄電装置に電力を供給し、前記蓄電池を充電する充電モード。
　また、前記制御部は、前記運転モードＣにおいて、前記負荷の駆動に必要な負荷電流を供給する際に、前記蓄電装置から前記負荷に放電電流を前記負荷電流の一部として供給するとともに、前記発電機から前記負荷に発電電流を供給して前記負荷電流の不足分を補填する。

　前記制御部は、前記負荷を駆動するための指令値（巻速度指令値）に応じて、前記放電電流を制御してもよい。

　前記制御部は、前記運転モードＡと運転モードＢとの切り替えを、前記指令値に応じて行ってもよい。

　前記制御部は、前記運転モードＡと運転モードＣとの切り替えを、前記指令値に応じて行ってもよい。

　前記制御部は、前記運転モードＡと運転モードＤとの切り替えを、前記蓄電池の充電状態に応じて行ってもよい。

　前記クレーン制御装置は前記蓄電池の温度を測定する温度測定部を備えてもよい。この場合、前記温度測定部は前記制御部に接続される。また、前記制御部は、前記温度測定部が測定した前記蓄電池の温度に応じて前記放電電流を調整する。

　前記制御部は、予め設定された電圧電流特性に基づき、前記負荷に供給される電圧に応じて、前記蓄電装置から出力される放電電流を制御してもよい。

　また、本発明のクレーン制御装置は、クレーン装置を制御する制御装置であって、以下の構成を備える。
　原動機により駆動される発電機。
　前記クレーン装置が荷役作業を行う際に駆動される負荷。
　蓄電池を有し、前記発電機に接続され、前記負荷に電力を供給する蓄電装置。
　前記発電機、前記蓄電装置及び前記負荷を制御する制御部。
　ここで、前記制御部は、前記クレーン装置を制御するための制御モードを、以下の運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかに切り替え可能に構成される。
　運転モードＡ：前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する蓄電池給電モード。
　運転モードＢ：前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記負荷が回生する電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電池を充電する負荷回生モード。
　運転モードＣ：前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機及び前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する並列給電モード。
　運転モードＤ：前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機から前記蓄電装置に電力を供給して前記蓄電池を充電する充電モード。
　また、前記制御部は、前記負荷を駆動するための指令値（巻速度指令値）と前記蓄電池の充電状態とに応じて、前記運転モードＣと前記運転モードＤとを切り替える。

　前記制御部は、前記運転モードＤにおいて、前記クレーン装置が備える補機のみを前記負荷としてもよい。

　前記補機は、電力回生を行わない負荷又は電力回生を行わないモータを含んでもよい。

　本発明のクレーン装置は、上記のクレーン制御装置と、前記負荷として前記制御部により駆動が制御されるモータ及び補機を備える。

　本発明のクレーン制御装置及びクレーン装置によれば、従来よりもクレーン制御装置又はクレーン装置の燃費を改善できる。

本発明の第１の実施形態に係わるクレーン制御装置の構成を示す図である。運転モードの種類について説明するための図である。電流及び電圧の定義について説明するための図である。蓄電池温度と最大放電電流との関係を示す図である。直流母線電圧と蓄電池放電電流の電圧電流特性を示す図である。運転モードの状態遷移図である。運転モードの切り替えの例を示すタイミングチャートである。既設のエンジン発電機を備えるクレーン制御装置の例を示す図である。図８に示すクレーン制御装置の改造例を示す図である。図８に示すクレーン制御装置の他の改造例を示す図である。本発明に係わるクレーン装置の一例を示す概略構成図である。

　最初に、クレーン制御装置を備えるクレーン装置の一例について説明する。
　図１１は、本実施形態に係るクレーン装置の一例を示す概略構成図であり、トランスファクレーン（エンジン発電機付きクレーン）１の全体構成を示す斜視図である。このトランスファクレーン（transfer crane）１は、タイヤ式クレーン装置（ＲＴＧ；Rubber tired gantry crane ）と呼ばれ、例えば軌道のないコンテナヤードを走行して荷役作業を行う。そのため、トランスファクレーン１は、例えば動力用電源及び制御用電源を供給するのエンジン発電機２１を備えている。
　トランスファクレーン１は、図１１に示すように、クレーン走行機体２、トロリー４、吊具５、巻上装置７、吊ロープ６、及びエンジン発電機２１を含む。クレーン走行機体２はガーダ（girder）３及びタイヤＲＴを有している。トロリー４は、ガーダ３に沿って水平方向に移動する。吊具５は、トロリー４から垂れ下がる複数本の吊ロープ６によって吊り下げられている。吊具５は、スプレッダ（spreader）と呼ばれ、コンテナＣを把持する。吊具５は、トロリー４上に搭載された巻上装置７による吊ロープ６の巻き上げ動作及び繰り出し動作によって昇降する。また、吊具５は、トロリー４の横行移動に追従してクレーン走行機体２のガーダ３に沿って平行移動する。

　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態に係わるクレーン制御装置の構成図であり、トランスファクレーン１の駆動を制御するクレーン制御装置１００Ａのシステム構成を示している。このクレーン制御装置１００Ａは、エンジン発電機２１と、コントローラ１１と、蓄電装置５０と、負荷３０及び４０とを有している。
　蓄電装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１及び蓄電池５２を有している。
　負荷３０及び４０は、エンジン発電機２１及び蓄電池５２の双方に接続され、これらから電力の供給を受ける。
　負荷３０は、インバータ３１、３２、３３、３４及び３５と、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４とを含み、電力回生が可能である。
　モータＭ１は、図１１に示すトロリー４をガーダ３に沿って移動させる横行用のモータである。
　モータＭ２及びＭ３は、図１１に示すタイヤＲＴを駆動させ、クレーン走行機体２を走行させる走行用のモータである。
　モータＭ４は、図１１に示す巻上装置７を駆動させ、吊ロープ６の巻き上げを行う巻き用のモータである。
　負荷４０は、補機用インバータ４１及び補機４２を含み、電力回生を行わない。

　エンジン発電機２１は、エンジン（Ｅ）２２と、このエンジン２２により駆動される発電機（Ｇ）２３とを含む。エンジン発電機２１によって発電された電力は、トランスファクレーン１の駆動源となるモータ等の負荷又はその他の補機に供給される。
　発電機２３は、例えば３相交流の交流発電機である。発電機２３の出力側にはコンバータ２４が接続されている。
　コンバータ２４は、発電機２３から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流母線ＤＣＬに供給する。コンバータ２４は、複数のインバータ３１、３２、３３、３４、３５及び４１を含む負荷全体に対して直流電力を供給する共通コンバータである。
　電圧検出部２６は直流母線ＤＣＬの電圧を測定し、測定した直流母線ＤＣＬの電圧値を信号Ｖｄｃとしてコントローラ１１に出力する。

　インバータ３１、３２、３３、３４、３５、及び４１は、直流母線ＤＣＬに接続されている。
　インバータ３１は、横行用のモータＭ１を駆動するインバータである。インバータ３１は、直流母線ＤＣＬから供給される直流電力を、コントローラ１１からの指令値に応じた交流電力に変換し、横行用のモータＭ１を駆動する。
　インバータ３２、３３は、走行用のモータＭ２、Ｍ３を駆動するインバータである。インバータ３２、３３は、直流母線ＤＣＬから供給される直流電力を、コントローラ１１からの指令値に応じた例えば３相交流の交流電力に変換し、走行用のモータＭ２、Ｍ３を駆動する。

　インバータ３４、３５は、巻き用のモータＭ４を駆動するインバータであり、並列に設置される。インバータ３４、３５は、直流母線ＤＣＬから供給される直流電力を、コントローラ１１からの指令値（巻速度指令Ｖ）に応じた例えば３相交流の交流電力に変換し、巻き用のモータＭ４を駆動する。
　インバータ３１、３２、３３、３４及び３５と、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４とを含む負荷３０は、トランスファクレーン１の運転に応じた運転モードで動作する。負荷３０は、モータに電力を供給して駆動させる力行（powering）モード、又はモータを発電機として用いて発電を行う回生モードで動作する。
　補機用インバータ４１は、補機（例えば照明装置及び油圧ポンプ）４２用の電源を供給するインバータである。補機用インバータ４１は、直流母線ＤＣＬから供給される直流電力を、商用周波数の３相交流電圧に変換して補機４２へ供給する。インバータ４１及び補機４２を含む負荷４０は、力行モードのみで動作する負荷であり、電力回生は行わない。

　回生抵抗２５は、ＩＧＢＴのトランジスタＴｒを介して直流母線ＤＣＬに接続された電力消費用の抵抗器である。回生抵抗２５は、直流母線ＤＣＬに過電圧が印加されることを防ぐために設けられている。トランジスタＴｒは、直流母線ＤＣＬの電圧が所定の電圧値以上に上昇した場合に導通し、回生抵抗２５に電流を流して電力を消費させ、直流母線ＤＣＬの電圧を低下させる。

　蓄電装置５０は、直流母線ＤＣＬに接続されている。蓄電装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と蓄電池５２とを有している。蓄電池５２はＤＣ／ＤＣコンバータ５１を介して直流母線ＤＣＬに接続されている。
　図１１に示すトランスファクレーン１は、コンテナＣの巻き上げ動作を行っていない場合や、例えば照明装置などの補機のみを駆動させるなどの軽負荷時においては、図１に示す蓄電池５２のみから負荷３０及び４０に電力を供給する。このとき、コントローラ１１は、エンジン発電機２１のエンジン２２をアイドリングさせて、エンジン発電機２１からの給電を休止する。また、コントローラ１１は、蓄電池５２に充電された電力を蓄電装置５０から負荷３０及び４０に供給する。
　ここで、アイドリングとは、例えば、エンジン２２の回転を維持することができる程度の低い回転数まで、エンジン２２の回転数を低下させた状態である。エンジン２２がアイドリングしているとき、発電機２３の出力電圧は直流母線ＤＣＬの電圧よりも低くなり、発電機２３から直流母線ＤＣＬへの給電が休止される。
　また、本実施形態のトランスファクレーン１は、モータＭ４による巻き上げ作業を行う重負荷時においては、エンジン発電機２１のエンジン２２によって発電機２３を駆動させて、発電機２３から負荷３０及び４０に給電する。同時に、蓄電池５２に充電された電力を蓄電装置５０から負荷３０及び４０に供給する。
　これにより、クレーン制御装置１００Ａは、エンジン２２をアイドリングさせる時間を従来よりも長くして、燃費を向上させ、排気ガス等による環境への影響を減少させている。

　コントローラ１１は、エンジン発電機２１、負荷３０及び負荷４０、並びに蓄電装置５０の駆動を制御するコントローラである。
　なお、図１に示す例では、コントローラ１１の構成として、図面の見易さのために、運転モードの切り替え制御に関係する部分のみを示している。

　コントローラ１１は、クレーン操作部１２と、負荷制御部１３と、運転モード制御部１４と、エンジン制御部１５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６とを含む。
　クレーン操作部１２は、トランスファクレーン１を運転及び操作するための操作部である。トランスファクレーン１の運転者は、例えば巻き上げ、横行、走行又は巻き下げの動作に応じて、クレーン操作部１２を操作する。クレーン操作部１２は、運転者が行うレバー操作や、スイッチ操作に応じた操作信号を生成して負荷制御部１３に出力する。
　負荷制御部１３は、クレーン操作部１２が出力した操作信号を受信し、この操作信号に基づいて、インバータ３１、３２、３３、３４及び３５と、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の駆動を制御する。負荷制御部１３は、例えば、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の起動及び停止、並びに回転速度及び回転方向を制御する。また、負荷制御部１３は、補機用インバータ４１及び補機４２の駆動を制御する。そして、この負荷制御部１３は、巻き用のモータＭ４に対する速度指令（指令値、巻速度指令）Ｖを出力し、速度指令Ｖに対応する信号Ｖ１を運転モード制御部１４に出力する。

　運転モード制御部１４は、エンジン制御部１５及びＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６を制御する。運転モード制御部１４は、負荷制御部１３から出力される信号Ｖ１と、ＳＯＣ検出部５３から出力される信号ＳＯＣ１とを受信する。運転モード制御部１４は、受信した信号Ｖ１及びＳＯＣ１に基づいて、後述する運転モードを選定する。
　エンジン制御部１５は、運転モード制御部１４によって選定された運転モードに基づいてエンジン２２を制御する。すなわち、エンジン制御部１５は、運転モード制御部１４から出力される指令信号に従って、エンジン２２を制御する。

エンジン制御部１５は、選定された運転モードに基づいて、エンジン２２をアイドリングストップ（エンジン停止）状態、アイドリング状態、又は所要回転数の運転状態のいずれかの状態に制御する。なお、アイドリングとは、エンジン２２の回転を維持するために必要な低い回転数でエンジン２２を回転させている状態である。
　エンジン制御部１５は、エンジン発電機２１が発電した電流を直流母線ＤＣＬに供給する際に、直流母線ＤＣＬの電圧を、電圧検出部２６が出力する直流母線ＤＣＬの電圧測定値に対応する信号Ｖｄｃによって測定する。エンジン制御部１５は、測定した直流母線ＤＣＬの電圧が所定の値になるようにエンジン２２の出力を制御する。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、運転モード制御部１４によって選定された運転モードに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御して、蓄電装置５０における蓄電池５２の充電及び放電を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、運転モード制御部１４から出力された運転モードを指定する指令信号を受信し、受信した指令信号に従い、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の動作を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に充電電流を流して蓄電池５２を充電する際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって定電流定電圧充電（ＣＣ－ＣＶ充電）を行う。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬに放電電流を供給する際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって放電電流を蓄電池５２の温度及び直流母線ＤＣＬの電圧に応じた値に制御する。

　上記の制御を行うために、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６には、電圧検出部２６から直流母線ＤＣＬの電圧検出値の信号Ｖｄｃが入力され、温度センサ５４から蓄電池５２の温度検出値の信号Ｔが入力される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１が指令信号Ｉ_ｒｅｆに応じて制御されているかどうかを監視する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１から出力される、蓄電池５２の充電電流又は放電電流の値に対応する信号Ｉｄｓを受信し、信号Ｉｄｓに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ５１の動作が正常に行われているか否かを判定する。

　蓄電池５２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を介して直流母線ＤＣＬに接続されている。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、運転モード制御部１４及びＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６により制御される両方向性のコンバータである。ここでの両方向性は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１が直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に充電電流を流すこと、及び、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬに放電電流を流すこと、の両方向性を意味する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６から出力された電流指令信号Ｉ_ｒｅｆを受信し、直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に供給する充電電流を電流指令信号Ｉ_ｒｅｆに応じた定電流に制御する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬに供給する放電電流を、電流指令信号Ｉ_ｒｅｆに応じた定電流に制御する。

　蓄電装置５０は、蓄電池５２の充電率、すなわち充電状態（state of charge：ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部５３がを有している。ＳＯＣ検出部５３は、例えば、蓄電池５２の電池電圧（開路電圧）に基づいてＳＯＣを算出する。蓄電池５２の開路電圧は、蓄電池５２へ充電電流が流れず、蓄電池２５から放電電流が流れない状態で計測することができる。例えば、蓄電池５２において充電と放電とが切り替わる際に、ＳＯＣ検出部５３によって蓄電池５２の開路電圧を計測することができる。また、ＳＯＣを測定する方法として、例えば、蓄電池５２へ流れる充電電流の電流値及び充電時間と、蓄電池５２から流れる放電電流の電流値及び放電時間とを監視することもできる。この場合、この監視しているデータに基づいて、ＳＯＣを算出する。
　ＳＯＣ検出部５３は、測定したＳＯＣを、図１に示すように、信号ＳＯＣ１として運転モード制御部１４に出力する。また、ＳＯＣ検出部５３は、蓄電池５２の電池電圧を測定する。ＳＯＣ検出部５３は、測定した電池電圧を、図１に示すように信号ＳＯＣ２としてＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６に出力する。

　蓄電装置５０は、蓄電池５２に隣接して配置された温度センサ（温度測定部）５４を有している。温度センサ５４は、例えば、蓄電池５２の容器表面に添付されたサーミスタである。温度センサ５４は、測定した蓄電池５２の温度を、図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６へ信号Ｔとして出力する。

　図２は、クレーン制御装置１００Ａの制御モードについて説明するための図である。クレーン制御装置１００Ａは、後述する４つの運転モードＡ、Ｂ、Ｃ又はＤのいずれかを制御モードとして選択し、トランスファクレーン１を制御する。クレーン制御装置１００Ａは、負荷３０に含まれる巻き用のモータＭ４の運転状態及び蓄電装置５０に含まれる蓄電池５２のＳＯＣに応じて、運転モードを切り替える。以下の運転モードの説明においては、図３に示すように、コンバータ２４の出力電流をＩｇとする。また、直流母線ＤＣＬから負荷３０及び４０に流れる電流をＩＬとする。また、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬに流れる放電電流または直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に流れる充電電流をＩｄとする。また、直流母線ＤＣＬの電圧をＶｄｃとする。

　図２に示すように、運転モードＡは、エンジン発電機２１から供給される電力を遮断して、蓄電装置５０の蓄電池５２に充電された電力を負荷３０及び負荷４０に供給する蓄電池給電モードである。すなわち、運転モードＡにおいて、図１に示すエンジン発電機２１のエンジン２２はアイドリングしている。

　運転モードＢは、負荷３０が回生する電力を蓄電装置５０及び負荷４０に供給し、蓄電池５２を充電し、補機４２を駆動する負荷回生モードである。蓄電池５２を充電する際、初期段階においてはＣＣ（定電流）充電が行われ、満充電に近づくにつれてＣＶ（定電圧）充電が行われる。

　運転モードＣは、図１に示すエンジン２２の回転数をアイドリング状態における回転数よりも増加させ、エンジン発電機２１が発電する電力及び蓄電池５２が放電する電力の両方を負荷３０及び負荷４０に供給する並列給電モードである。運転モードＣにおいては、予め蓄電池５２の温度に応じて蓄電池５２の放電電流Ｉｄの最大値Ｉｄ_ｍａｘを設定しておく。そして、蓄電池５２から常に最大電流Ｉｄ_ｍａｘを出力させ、最大電流Ｉｄ_ｍａｘを負荷３０及び負荷４０において必要とされる負荷電流の一部として、負荷３０及び負荷４０に供給する。このとき、エンジン発電機２１から負荷３０及び負荷４０に発電電流Ｉｇを供給して、負荷３０及び負荷４０において必要とされる負荷電流の不足分を補填する。詳細については後述する。

　運転モードＤは、図１に示すエンジン２２の回転数をアイドリング状態における回転数よりも増加させ、エンジン発電機２１が発電する電力のみを負荷４０及び蓄電装置５０に供給する発電機給電モードである。この運転モードＤにおいては、エンジン発電機２１から負荷４０に電力を供給して負荷４０を駆動する。また、エンジン発電機２１から蓄電装置５０に充電電流を供給して、蓄電池５２を充電する。このとき、前述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって、蓄電池５２は定電流定電圧（ＣＣ－ＣＶ）充電が行われる。ＣＣ－ＣＶ充電は、定電流（ＣＣ）モードと定電圧（ＣＶ）モードとを含んでいる。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に電力を供給する際に、蓄電池５２の充電電圧が設定電圧に達していない場合、次の制御を行う。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御し、最大電流（設定電流値）を出力する定電流制御を行わせる。
　また、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に電力を供給する際に、蓄電池５２の充電電圧が設定電圧に達している場合、次の制御を行う。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御し、直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に供給する電圧を設定電圧に保持して直流母線ＤＣＬから蓄電池５２に供給する電流を次第に減少させる定電圧制御を行う。

　上記の運転モードＡ及びＣにおいて、図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御して、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬへ出力できる放電電流Ｉｄの最大値Ｉｄ_ｍａｘを、蓄電池の温度に応じて変化させる。図４は、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬへ最大電流Ｉｄ_ｍａｘを流す運転モードＣにおける蓄電池５２の放電電流Ｉｄについて説明する図である。

　図４に示すように、負荷３０及び４０に流れる負荷電流ＩＬが増加するにつれて、蓄電池５２の放電電流Ｉｄが増加する。
　蓄電池５２の温度Ｔが予め設定した温度Ｔ３と等しい場合、最大電流Ｉｄ_ｍａｘが電流Ｉｄ_ｍａｘ１に制限される。
　蓄電池５２の温度Ｔが予め設定した温度Ｔ２と等しい場合、最大電流Ｉｄ_ｍａｘが電流Ｉｄ_ｍａｘ２に制限される。なお、温度Ｔ２は温度Ｔ３よりも高く（Ｔ３＞Ｔ２）、電流Ｉｄ_ｍａｘ２は電流Ｉｄ_ｍａｘ１よりも大きい（Ｉｄ_ｍａｘ２＞Ｉｄ_ｍａｘ１）。
　蓄電池５２の温度Ｔが予め設定した温度Ｔ１と等しい場合、最大電流Ｉｄ_ｍａｘが電流Ｉｄ_ｍａｘ３に制限される。なお、温度Ｔ１は温度Ｔ２よりも高く（Ｔ１＞Ｔ２）、電流Ｉｄ_ｍａｘ３は電流Ｉｄ_ｍａｘ２よりも大きい（Ｉｄ_ｍａｘ３＞Ｉｄ_ｍａｘ２）。
　このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の電流制御機能により、蓄電池５２の放電電流Ｉｄの最大値Ｉｄ_ｍａｘを蓄電池５２の温度Ｔに応じて変化させる。これにより、蓄電池５２の温度Ｔが相対的に低いときは、電流Ｉｄ_ｍａｘが相対的に小さくなる。そのため、エンジン発電機２１から出力される電流Ｉｇは相対的に増加する。

　蓄電池５２の温度Ｔが温度Ｔ３と等しい場合、図４に示す放電電流ＩｄがＩｄ_ｍａｘ１より小さい領域においては、クレーン制御装置１００Ａの制御モードは運転モードＡ（蓄電池給電モード）である。運転モードＡにおいては、蓄電装置５０（蓄電池５２）のみから電力が負荷３０及び負荷４０に供給される。
　また、蓄電池５２の温度Ｔが温度Ｔ３と等しい場合、図４に示す放電電流ＩｄがＩｄ_ｍａｘ１と等しい直線上においては、クレーン制御装置１００Ａの制御モードは運転モードＣ（並列給電モード）である。すなわち、蓄電池５２の温度Ｔが温度Ｔ３と等しい場合、放電電流Ｉｄ_ｍａｘ１の値が運転モードＡと運転モードＣとの切り替わり点になる。同様に、蓄電池５２の温度Ｔが温度Ｔ２と等しい場合は、放電電流Ｉｄ_ｍａｘ２の値が運転モードＡと運転モードＣとの切り替わり点になる。また、蓄電池５２の温度Ｔが温度Ｔ１と等しい場合は、放電電流Ｉ_{ｄｍａｘ３}の値が運転モードＡと運転モードＣとの切り替わり点になる。

　図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、クレーン制御装置１００Ａの制御モードが運転モードＣにおける電圧電流特性の例を示す図である。ここで、電圧電流特性とは、直流母線ＤＣＬの電圧Ｖｄｃと蓄電池５２の放電電流Ｉｄとの関係である。
　図５（Ａ）に示すように、直流母線ＤＣＬの電圧Ｖｄｃが予め設定された電圧Ｖ１以下の領域において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬに定電流制御された電流を流す。
　図５（Ａ）に示すように、蓄電池５２の温度Ｔが予め設定された温度Ｔ１と等しい場合、蓄電池５２の放電電流Ｉｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって電流Ｉｄ_ｍａｘ１に制限される。また、蓄電池５２の温度Ｔが予め設定された温度Ｔ２と等しい場合、蓄電池５２の放電電流Ｉｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって電流Ｉｄ_ｍａｘ２に制限される。蓄電池５２の温度Ｔが予め設定された温度Ｔ３と等しい場合、蓄電池５２の放電電流Ｉｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって電流Ｉｄ_ｍａｘ３に制限される。
　直流母線ＤＣＬの電圧Ｖｄｃが予め設定された電圧Ｖ１以上の領域において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は蓄電池５２の放電電流Ｉｄを次のように制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、蓄電池５２の放電電流Ｉｄを、電圧Ｖｄｃの上昇に従って次第に減少する垂下特性を示すように制御する。図５（Ａ）に示す例では、蓄電池５２の温度Ｔに無関係に、放電電流Ｉｄの垂下開始点である直流母線ＤＣＬの電圧値Ｖ１を一定にしている。このように、クレーン制御装置１００Ａは、直流母線ＤＣＬの電圧が所定の電圧Ｖ１に達するまでは、蓄電池５２の電流放電能力に応じた最大の放電電流Ｉｄ_ｍａｘ１、Ｉｄ_{ｍａｘ２、}Ｉｄ_ｍａｘ３を蓄電装置５０から直流母線ＤＣＬに流して、蓄電池５２の能力を最大限に活用する。

　図５（Ｂ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって蓄電池５２の放電電流Ｉｄの垂下開始点である直流母線ＤＣＬの電圧値Ｖ１，Ｖ２及びＶ３を、蓄電池５２の温度Ｔに応じて変化させた例を示している。この図に示す例では、蓄電池５２の温度Ｔが予め設定した温度Ｔ１と等しい場合は電圧Ｖ１を垂下開始点とする。また、蓄電池５２の温度Ｔが予め設定した温度Ｔ２と等しい場合は電圧Ｖ２を垂下開始点とする。また、蓄電池５２温度Ｔが予め設定した温度Ｔ３と等しい場合は電圧Ｖ３を垂下開始点とする。すなわち、蓄電池５２の温度Ｔが高くなる程（放電電流Ｉｄの最大値Ｉｄ_ｍａｘが大きい程）、垂下開始点の電圧が低くなるようにＤＣ／ＤＣコンバータ５１を設定する。これにより、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬへ流す放電電流Ｉｄの最大値Ｉｄ_ｍａｘに応じて、蓄電池５２が定電流放電を行う直流母線ＤＣＬの電圧の上限値Ｖ１，Ｖ２及びＶ３を変化させることができる。

　図６は、クレーン制御装置１００Ａの制御モードである運転モードの遷移状態を示す図であり、運転モードの切り替え条件を示している。前述したように、クレーン制御装置１００Ａの制御モードには、４つの運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがある。ある運転モードから別の運転モードへの遷移条件として、Ｖ_ｉｄｌｅ、Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}、ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}及びＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}が用いられる。Ｖ_ｉｄｌｅ及びＶ_{ｃｈａｒｇｅ}は、負荷制御部１３が負荷３０に含まれるモータＭ４に対して出力する速度指令（指令値、巻速度指令）Ｖと比較される。ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}及びＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}は、蓄電池５２のＳＯＣと比較される。

　Ｖ_ｉｄｌｅは、速度指令Ｖと比較することで、モータＭ４の運転状態を判定するための判定値（アイドリング判定巻速度）であり、正（＋）の信号である。また、Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}は、速度指令Ｖと比較することで、モータＭ４の運転状態を判定するための判定値（回生判定巻速度）であり、負（－）の信号である。
　クレーン制御装置１００Ａは、モータＭ４に対する速度指令ＶがＶ_ｉｄｌｅよりも大きい（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）場合、巻き用のモータＭ４を力行（powering）モードで駆動させる。これにより、トランスファクレーン１は、モータＭ４の動力によりコンテナＣを巻き上げる巻き上げ状態になる。
　クレーン制御装置１００Ａは、巻き用のモータＭ４に対する速度指令ＶがＶ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい（Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）場合、モータＭ４を回生モードで動作させる。これにより、トランスファクレーン１は、コンテナＣに作用する重力によりモータＭ４を回転させてコンテナＣを巻き下げる巻き下げ状態になる。
　また、ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}は、蓄電池５２のＳＯＣと比較することで、蓄電池５２のＳＯＣを判定するための判定値（蓄電池充電必要ＳＯＣ）である。ＳＯＣがＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}）場合、蓄電池５２への充電が必要である。
　ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}は、蓄電池５２のＳＯＣと比較することで、蓄電池のＳＯＣを判定する判定値（蓄電池放電可能ＳＯＣ）である。蓄電池５２のＳＯＣがＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}よりも大きい（ＳＯＣ＞ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}）場合、蓄電池５２から放電が行われる。

　図６に示す遷移図において、実線の矢線で示す運転モードの切り替え（遷移ルート）Ｓ_ａｂ、Ｓ_ｂａ、Ｓ_ａｃ、Ｓ_ｃａ、Ｓ_ａｄ、Ｓ_ｄａは、トランスファクレーン１の通常の運転状態において頻繁に生じる運転モードの切り替えを示している。また、破線の矢線で示す運転モードの切り替え（遷移ルート）Ｓ_ｂｃ、Ｓ_ｃｂ、Ｓ_ｃｄ、Ｓ_ｄｃ、Ｓ_ｂｄ、Ｓ_ｄｂは、トランスファクレーン１の通常の運転状態において発生頻度の少ない運転モードの切り替えを示している。

　図７は、クレーン制御装置１００Ａにおける運転モードの切り替えの一例を示すタイミングチャートである。
　以下、図６において実線の矢線で示す運転モードの切り替え（遷移ルート）Ｓ_ａｂ、Ｓ_ｂａ、Ｓ_ａｃ、Ｓ_ｃａ、Ｓ_ａｄ、Ｓ_ｄａについて、図７を参照しながら説明する。図７においては、上から順番に、巻き用のモータＭ４に対する速度指令（指令値、巻速度指令）Ｖ、蓄電池５２のＳＯＣ、蓄電池５２の状態（放電又は充電）、エンジン発電機２１の状態（給電又はアイドリング）、及び運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが示されている。

　まず、クレーン制御装置１００Ａの初期状態において、制御モードが運転モードＡである場合について説明する。
　図２に示すように、運転モードＡは、エンジン発電機２１のエンジン２２がアイドリングしている状態であり、蓄電池５２のみから負荷３０及び４０に電力を供給する蓄電池給電モードである。例えば、図７に示すように、時刻ｔ１からｔ２において、クレーン制御装置１００Ａの制御モードは、運転モードＡである。

　図１に示す運転モード制御部１４は、負荷制御部１３から信号Ｖ１を受信する。信号Ｖ１は、モータＭ４を制御するための速度指令Ｖに対応する信号である。運転モード制御部１４は、負荷制御部１３から受信した信号Ｖ１に基づき、予め設定された判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}及びＶ_ｉｄｌｅと、速度指令Ｖとを比較する。
　図１に示す運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＡであるときに、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい（Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ａｂに示すように、制御モードを運転モードＡから運転モードＢに切り替える。
　例えば、図７に示す時刻ｔ２（または時刻ｔ６）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、図１に示すモータＭ４によって巻き下げを行い、負荷３０に電力を回生させる。この場合、時刻ｔ２（または時刻ｔ６）において、負荷制御部１３からの速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さくなる。すると、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＡから運転モードＢに切り替える。

　図２に示すように、運転モードＢは、巻き用のモータＭ４を含む負荷３０が回生する電力を蓄電装置５０に供給して、蓄電池５２を充電する負荷回生モードである。運転モードＢでは、エンジン発電機２１はエンジン２２をアイドリングさせている。
　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＢであるときに、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも大きく（Ｖ＞Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）、かつ蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも大きいと判定すると、図６の矢線Ｓ_ｂａに示すように制御モードを運転モードＢから運転モードＡに切り替える。
　例えば、図７に示す時刻ｔ３（または時刻ｔ７）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、図１に示すモータＭ４の巻き下げを終了させる。この場合、時刻ｔ３（または時刻ｔ７）において、負荷制御部１３からの速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも大きくなる。このとき、蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも大きければ、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＢから運転モードＡに切り替える。

　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＡであるときに、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きい（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ａｃに示すように制御モードを運転モードＡから運転モードＣに切り替える。
　例えば、図７に示す時刻ｔ４（または時刻ｔ８）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、図１に示すモータＭ４のトルク又は回転速度を増加させる。この場合、時刻ｔ４（または時刻ｔ８）において、負荷制御部１３からの速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きくなる。すると、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＡから運転モードＣに切り替える。

　図２に示すように、運転モードＣは、蓄電装置５０の蓄電池５２が蓄えた電力を負荷３０及び４０に供給するとともに、エンジン発電機２１が発電する電力を負荷３０及び４０に供給する並列給電モードである。
　運転モードＣにおいては、負荷３０及び４０において必要とされる負荷電力を賄うために、蓄電装置５０から負荷３０及び４０に最大限の放電電力を供給する。そして、エンジン２２の回転数をアイドリング状態における回転数よりも増加させ、負荷電力の不足分（負荷電力と放電電力との差分）を、発電機２３から負荷３０及び４０に供給する発電電力によって補填する。
　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＣであるときに、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅより小さく、かつ、ＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも大きいと判定すると、図６の矢線Ｓ_ｃａに示すように制御モードを運転モードＣから運転モードＡに切り替える。
　例えば、図７に示す時刻ｔ５（または時刻ｔ９）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、図１に示すモータＭ４のトルク又は回転速度を減少させる。この場合、時刻ｔ５（または時刻ｔ９）において、負荷制御部１３からの速度指令ＶがＶ_ｉｄｌｅよりも小さくなる。すると、運転モード制御部１４は、制御モードを運転モードＣから運転モードＡに切り替える。

　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＡであるときに、蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい(ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ})と判定すると、図６の矢線Ｓ_ａｄに示すように制御モードを運転モードＡから運転モードＤに切り替える。
　例えば、図７に示す時刻ｔ１０において、蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さくなると、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＡから運転モードＤに切り替える。

　運転モードＤは、エンジン発電機２１のエンジン２２の回転数をアイドリング状態における回転数よりも増加させ、発電機２３が発電した電力を蓄電装置５０に供給して蓄電池５２を充電する発電機給電モードである。また、エンジン発電機２１によって発電された電力は補機４２を有する負荷４０に供給される。すなわち、運転モードＤは、負荷３０を駆動せずに補機４２を駆動する軽負荷の状態である。
　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＤであるときに、図７に示す蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}よりも大きい(ＳＯＣ＞ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ})と判定すると、図６の矢線Ｓ_ｄａに示すように制御モードを運転モードＤから運転モードＡに切り替える。
　例えば、図７に示す時刻ｔ１１において蓄電池５２の充電が完了すると、蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}よりも大きくなる。すると、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＤから運転モードＡに切り替える。

　次に、図６において破線の矢線で示す運転モードの切り替え（遷移ルート）Ｓ_ｂｃ、Ｓ_ｃｂ、Ｓ_ｃｄ、Ｓ_ｄｃ、Ｓ_ｂｄ、Ｓ_ｄｂについて説明する。
　クレーン制御装置１００Ａの初期状態において、制御モードが運転モードＢである場合について説明する。
　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＢであるときに、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きい（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ｂｃに示すように、制御モードを運転モードＢから運転モードＣに切り替える。
　例えば、図１に示すモータＭ４が巻き下げを行って、負荷３０が電力を回生している状態（Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、モータＭ４による巻き上げを行う場合がある。このとき、図７に示す速度指令Ｖは、判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい状態から、判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きい状態になる場合がある。この場合、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＢから運転モードＣに切り替える。

　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＣであるときに、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい（Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ｃｂに示すように、制御モードを運転モードＣから運転モードＢに切り替える。
　例えば、図１に示すモータＭ４が巻き上げを行っている状態（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、モータＭ４による巻き下げを行う場合がある。このとき、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さくなる場合がある。この場合、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＣから運転モードＢに切り替える。
　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＣであるときに、図７に示すＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さく（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}）、かつ、速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも小さい（Ｖ＜Ｖ_ｉｄｌｅ）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ｃｄに示すように、制御モードを運転モードＣから運転モードＤ切り替える。
　例えば、図１に示すモータＭ４が停止している状態において、蓄電池５２が充電を必要とする場合（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}）がある。この場合、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＣから運転モードＤに切り替える。これにより、発電機２３が発電する電力を、モータＭ４を含む負荷３０には供給せず、負荷４０及び蓄電装置５０に供給する。これにより補機４２が駆動されるとともに、蓄電池５２が充電される。また、エンジン発電機２１のエンジン２２は軽負荷で運転される。

　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＤのときに、図７に示す速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きい（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ｄｃに示すように、制御モードを運転モードＤから運転モードＣに切り替える。
　例えば、図１に示すモータＭ４の駆動が停止され（Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}＜Ｖ＜Ｖ_ｉｄｌｅ）、蓄電池５２が充電されている状態（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、モータＭ４による巻き上げを行う場合がある。この場合、負荷制御部１３からの速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きく（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）なる。すると、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＤから運転モードＣに切り替える。
　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＤのときに、速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい（Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ｄｂに示すように、制御モードを運転モードＤから運転モードＢに切り替える。
　例えば、図１に示すモータＭ４の駆動が停止され、蓄電池５２が充電されている状態（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}）において、運転者がクレーン操作部１２を操作して、モータＭ４による巻き下げを行う場合がある。このとき、負荷制御部１３からの速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さく（Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）なる場合が合ある。すると、運転モード制御部１４は制御モードを運転モードＤから運転モードＢに切り替える。
　運転モード制御部１４は、制御モードが運転モードＢのときに、速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも大きく（Ｖ＞Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）、蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さい（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}）と判定すると、図６の矢線Ｓ_ｂｄに示すように、制御モードを運転モードＢから運転モードＤに切り替える。
　例えば、図１に示すモータＭ４が巻き下げを終了して駆動が停止され（Ｖ_ｉｄｌｅ＞Ｖ＞Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）、蓄電池５２が充電を必要とする場合（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}）、運転モード制御部１４は、制御モードを運転モードＢから運転モードＤに切り替える。

　以上説明したように、クレーン制御装置１００Ａは、蓄電池５２のＳＯＣに基づき、蓄電池５２が負荷３０及び４０に電力を供給することが可能であるかどうか判断する。そして蓄電池５２が電力を供給することが可能である場合に、蓄電池５２から負荷３０及び４０に可能な限り多くの放電電流を流すように、運転モードを切り替える。
　クレーン制御装置１００Ａは、運転モードＡにおいて、蓄電池５２を含む蓄電装置５０から負荷３０及び４０に電力を供給する。このとき、クレーン制御装置１００Ａは、エンジン発電機２１のエンジン２２をアイドリングさせる。
　また、クレーン制御装置１００Ａは、運転モードＣにおいて、負荷３０及び４０の駆動に必要とされる負荷電流を供給する際に、蓄電池５２を含む蓄電装置５０から負荷３０及び４０に負荷電流の一部として最大限の放電電流を流す。さらに、クレーン制御装置１００Ａは、エンジン２２の回転数をアイドリング状態における回転数よりも増加させ、発電機２３から負荷３０及び４０に発電電流を流して、負荷電流の不足分を補填する。
　これにより、蓄電装置５０（蓄電池５２）を有効に活用して、エンジン２２がアイドリングしている時間を従来よりも長くすることができる。そのため、効率の悪い低負荷領域においてエンジン２２が発電機２３を駆動する時間が従来よりも短縮される。したがって、本実施形態によれば、トランスファクレーン１又はクレーン制御装置１００Ａの燃費を従来よりも改善できる。

　［第２の実施形態］
　次に、蓄電装置を有さず、エンジン発電機を備えたクレーン装置を、本発明の実施形態であるクレーン装置（ハイブリッドクレーン装置）に改造する例について説明する。なお、本実施形態において、上述の第１の実施形態と同様の部分には、同様の符号を付して説明は省略する。
　図８に改造前のクレーン制御装置１００Ｂの構成例を示す。このクレーン制御装置１００Ｂを、図９又は図１０に示す本発明の実施形態である蓄電池を備えるクレーン制御装置１００Ｃ又は１００Ｄに改造する。
　改造前のクレーン制御装置１００Ｂにおいて、エンジン発電機２１は、エンジン２２と、このエンジン２２により回転駆動される発電機２３とで構成される。発電機２３は例えば３相交流の交流発電機である。発電機２３から出力される交流電力は交流母線ＡＣＬに出力される。

　交流母線ＡＣＬには、負荷としてインバータ６１、６２、６３、６４、６５が接続されている。インバータ６１は、横行用のモータＭ１を駆動するインバータである。インバータ６１は、主回路として、コンバータ部（ＣＯＮ）６１ａ、インバータ部（ＩＮＶ）６１ｂ、及び放電抵抗用トランジスタＴｒを有している。コンバータ部６１ａはダイオードブリッジ回路を含んで構成されている。コンバータ部６１ａは、交流母線ＡＣＬから入力される３相交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を直流主回路ＰＬに供給する。インバータ６１ｂはＩＧＢＴの３相ブリッジ回路等を含んで構成されるＰＷＭインバータである。直流電力は、直流主回路ＰＬからインバータ６１ｂに供給される。また、コントローラが出力する指令信号は、インバータ６１ｂに入力される。インバータ６１ｂは、コントローラから入力された指令信号に基づいて、直流主回路ＰＬから供給された直流電力を、予め設定された周波数、電圧及び相順の交流電力に変換する。インバータ６１ｂは、変換した交流電力を横行用のモータＭ１に供給して、モータＭ１を駆動させる。

　また、直流主回路ＰＬには、回生された電力を消費するための放電抵抗Ｒが、放電抵抗用トランジスタＴｒを介して接続されている。この放電抵抗Ｒは、直流主回路ＰＬの過電圧を防止するために設けられている。放電抵抗用トランジスタＴｒは、直流主回路ＰＬの電圧が所定の電圧値以上に上昇した場合に導通し、放電抵抗Ｒに電力を供給する。放電抵抗Ｒは、供給された電力を主に熱として消費し、直流主回路ＰＬの電圧を低下させる。

　インバータ６２、６３は、走行用のモータＭ２、Ｍ３を駆動するインバータである。インバータ６２、６３の主回路構成は、インバータ６１と同様である。インバータ６２、６３は、それぞれコンバータ部６２ａ、６３ａとインバータ部６２ｂ、６３ｂとを有している。
　インバータ６４、６５は、巻き用のモータＭ４を駆動する並列構成のインバータである。インバータ６４、６５の主回路構成は、インバータ６１と同様である。インバータ６４、６５は、それぞれコンバータ部６４ａ、６５ａとインバータ部６４ｂ、６５ｂとを有している。

　図９は、図８に示す従来のクレーン制御装置１００Ｂを本発明の実施形態であるクレーン制御装置１００Ｃに改造した例を示す図である。図９に示すクレーン制御装置１００Ｃは、例えば、図１に示す第１実施形態と同様のコントローラ１１、電圧検出部２６、ＳＯＣ検出部５３及び温度センサ５４を備えているが、図示は省略する。図９に示す例では、図８に示すクレーン制御装置１００Ｂに対して、新たに補機用のインバータ７１と、蓄電装置５０とを追加する。蓄電装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と蓄電池５２とを含んでいる。図８に示す従来のクレーン制御装置１００Ｂは、交流母線ＡＣＬが各インバータ６１、６２、６３、６４、６５のそれぞれの入力側に接続されている。これに対し、図９に示す本実施形態のクレーン制御装置１００Ｃは、交流母線ＡＣＬが補機用インバータ７１の入力側にのみ接続されている。

　本実施形態のクレーン制御装置１００Ｃにおいては、図８に示すインバータ６１、６２、６３、６４、６５の各直流主回路ＰＬを、図９に示す補機用インバータ７１のコンバータ部７１ａの出力側に共通接続し、直流母線ＤＣＬを形成している。ここで、直流主回路ＰＬとは、コンバータ部とインバータ部とを接続する配線のことである。すなわち、補機用インバータ７１のコンバータ部７１ａを各インバータ６１、６２、６３、６４、６５の共通コンバータとして使用する。従って、補機用インバータ７１のコンバータ部７１ａの定格出力電流は、各インバータ６１、６２、６３、６４、６５において必要な負荷電流と、補機７２において必要な負荷電流の合計の電流値以上に設定される。

　補機用インバータ７１の放電抵抗Ｒの電力容量は、図８に示すインバータ６１、６２、６３、６４、６５の近傍に設けられる各放電抵抗Ｒの電力容量を合計した容量に見合った容量に設定される。図９に示すクレーン制御装置１００Ｃは、補機用インバータ７１と補機７２との間に、ＡＣリアクトルＬａｃが接続されている。
　図９に示すクレーン制御装置１００Ｃは、図１に示すクレーン制御装置１００Ａと同様に、コントローラ１１を備えている。クレーン制御装置１００Ｃの制御モードは、クレーン制御装置１００Ａと同様に、コントローラ１１によって４つの運転モードに制御される。図１に示すクレーン制御装置１００Ａにおいて回生を行う負荷３０は、図９に示すクレーン制御装置１００Ｃの負荷６０に対応している。図１に示すクレーン制御装置１００Ａにおいて回生を行わない負荷４０は、図９に示すクレーン制御装置１００Ｃの負荷７０に対応している。

　本実施形態のクレーン制御装置１００Ｃは、図８に示す従来のクレーン制御装置１００Ｂを改造する際に、既存の負荷６０を回生を行う負荷６０として用いている。また、図８に示す従来のクレーン制御装置１００Ｂに、新たに補機用インバータ７１と、蓄電装置５０（ＤＣ／ＤＣコンバータ５１及び蓄電池５２等）とを追加して、本実施形態のクレーン制御装置１００Ｃを構成している。このように、本実施形態によれば、最小限の変更と追加だけで、従来のエンジン発電式のクレーン制御装置１００Ｂを、蓄電装置５０を備えるハイブリッド式のクレーン制御装置１００Ｃに改造することができる。すなわち、従来のクレーン制御装置１００Ｂを備えるトランスファクレーンを、本実施形態のクレーン制御装置１００Ｃを備えるトランスファクレーンに容易に改造することができる。
　また、本実施形態のクレーン制御装置１００Ｃは、追加する補機用インバータ７１の定格容量を大きくして、発電機２３の交流出力を補機用インバータ７１のコンバータ部７１ａで直流出力に変換する。したがって、各インバータ６１、６２、６３、６４、６５のコンバータ部を並列に接続する場合に比べ、入力部分における不適切な電圧や容量不足などが発生し難くなる。すなわち、各々のインバータ６１、６２、６２、６３、６４、６５のコンバータ部は使用しない。この場合、補機用インバータの容量を大きくすることで、補機の突入電流に対しても十分な容量を確保できる。

　図１０に示すクレーン制御装置１００Ｄは、図９に示すクレーン制御装置１００Ｃの変形例である。図１０に示すクレーン制御装置１００Ｄは、例えば、図１に示す第１実施形態と同様のコントローラ１１、電圧検出部２６、ＳＯＣ検出部５３及び温度センサ５４を備えているが、図示は省略する。図１０に示すクレーン制御装置１００Ｄは、エンジン発電機２１の発電機２３の出力側が、補機用インバータ７１の入力側と、既設のインバータ６４、６５の入力側とに接続されている。発電機２３の出力側と交流母線ＡＣＬとの間には力率を改善するためにＡＣリアクトルＬが接続されている。その他の構成は図９に示すクレーン制御装置１００Ｄと同様である。このため、同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

　図１０に示すクレーン制御装置１００Ｄによれば、補機用インバータ７１のコンバータ部７１ａと、巻き用のインバータ６４及び６５のコンバータ部とを並列に動作させることが可能になる。したがって、図９に示すクレーン制御装置１００Ｃと比べて、補機用インバータ７１の定格容量を低減することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明した。以下、本発明と実施形態との対応関係について補足する。
　第１の実施形態において、本発明におけるクレーン装置はトランスファクレーン１に対応する。本発明におけるクレーン制御装置は、クレーン制御装置１００Ａに対応する。本発明における原動機は、エンジン発電機２１内のエンジン２２に対応する。本発明における発電機は、発電機２３に対応する。本発明における蓄電装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と蓄電池５２とを含む蓄電装置５０に対応する。本発明における蓄電池は蓄電池５２に対応する。
　本発明における荷役作業を行う際に駆動される負荷は、以下を含む。横行用のインバータ３１及びモータＭ１。走行用のインバータ３２、３３及びモータＭ２、Ｍ３。巻き用のインバータ３４、３５及びモータＭ４。補機用のインバータ４１及び補機４２。
　本発明における回生を行う負荷は、以下を含む。横行用のインバータ３１及びモータＭ１。走行用のインバータ３２、３３及びモータＭ２、Ｍ３。巻き用のインバータ３４、３５及びモータＭ４。
　本発明における回生を行わない負荷は、以下を含む。補機用のインバータ４１及び補機４２。

　本発明における制御部は、コントローラ１１に対応する。特に、本発明における制御部は、運転モード制御部１４、エンジン制御部１５、またはＤＣ／ＤＣコンバータ制御部１６を含む。
　本発明における負荷を駆動するための指令値（巻速度指令値）は速度指令（巻速度指令）Ｖに対応する。本発明における蓄電池の充電状態は蓄電池５２のＳＯＣに対応する。本発明における蓄電池の温度を測定する温度測定部は、温度センサ５４に対応する。また、本発明における負荷に供給される電圧は直流母線ＤＣＬの電圧Ｖｄｃに対応する。

　また、本発明における運転モードの切り替えを行う際に、判定基準として使用される速度指令（巻速度指令）Ｖに対しては、予め設定された判定値Ｖ_ｉｄｌｅ及びＶ_{ｃｈａｒｇｅ}が使用され、蓄電池５２のＳＯＣに対しては、予め設定された判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}と判定値ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}とが使用される。
　速度指令Ｖが、Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅの場合は、巻きモータＭ４が力行動作する巻き上げ状態であることを示す。速度指令Ｖが、Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}の場合は、巻きモータＭ４が電力回生を行う巻き下げ状態であることを示す。
　ＳＯＣが、ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}の場合は、蓄電池５２への充電が必要であることを示す。ＳＯＣが、ＳＯＣ＞ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}の場合は、蓄電池５２からの放電が行われる制御モードに移行することを示す。

　そして、本発明の実施形態において、クレーン制御装置１００Ａは、次の構成を備える。エンジン２２により駆動される発電機２３。荷役作業を行う装置となる複数の負荷３０及び４０。発電機２３に接続された。発電機２３、蓄電装置５０、負荷３０及び４０を制御するコントローラ１１。なお、蓄電装置５０は、負荷３０及び４０に電力を供給する蓄電池５２を有する。
　コントローラ１１は、制御モードを以下のいずれか運転モードに切り替える機能を有する。発電機２３からの電力を遮断して蓄電装置５０から負荷３０及び４０に電力を供給する蓄電池給電モードである運転モードＡ。負荷３０が回生する電力により蓄電池５２を充電する負荷回生モードである運転モードＢ。発電機２３及び蓄電装置５０から負荷３０及び４０に電力を供給する並列給電モードである運転モードＣ。発電機２３から蓄電装置５０に電力を供給して蓄電池５２を充電する運転モードＤ。
　コントローラ１１は、運転モードＣにおいて、負荷３０及び４０に対して所定値以上の負荷電流が必要な場合に、蓄電装置５０から負荷３０及び４０に所定の電流値の放電電流を供給するとともに、残りの必要な負荷電流をエンジン発電機２１の発電電流により負荷３０及び４０に供給する。
　上記の構成を備えた本実施形態のクレーン制御装置及びクレーン装置によれば、エンジン発電機２１に接続された蓄電装置５０（蓄電池５２）を有効に活用して、エンジン２２のアイドリング時間を長くすることができ、クレーン装置における燃費を改善することができる。

　また、上記実施形態において、コントローラ１１は、負荷３０を駆動する巻速度指令Ｖに応じて、蓄電池５２から出力される放電電流を制御する。
　例えば、搬送物（コンテナ）の巻き上げを行う場合に、巻速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きくなった場合（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）には、負荷３０に必要とされる負荷電流が増大するので、これに応じて蓄電池５２の放電電流を制御する。
　これにより、エンジン発電機２１に接続された蓄電装置５０（蓄電池５２）を有効に活用して、エンジン２２のアイドリング時間を長くすることができ、クレーン装置における燃費の改善を図ることができる。

　また、上記実施形態において、コントローラ１１は、蓄電池給電モードである運転モードＡと、蓄電装置５０（蓄電池５２）を充電する負荷回生モードである運転モードＢとの切り替えを、巻速度指令Ｖに応じて行う。
　例えば、蓄電池給電モードである運転モードＡにおいて、搬送物（コンテナ）の巻き下げが開始され、速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さくなった場合（Ｖ＜Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）に、蓄電池を充電する負荷回生モードである運転モードＢに移行する。そして、速度指令Ｖが判定値Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも大きくなった場合（Ｖ＞Ｖ_{ｃｈａｒｇｅ}）に、運転モードＡに移行する。なお、運転モードＡ及び運転モードＢにおいて、エンジン２２はアイドリング状態である。
　このように、本実施形態のクレーン制御装置は、運転モードＡと運転モードＢとの切り替えを巻速度指令Ｖに応じて行うことができる。このため、本実施形態のクレーン制御装置及びクレーン装置は、エンジン発電機に接続された蓄電装置５０（蓄電池５２）を有効に活用して、エンジン２２のアイドリング時間を長くすることができ、クレーン装置における燃費を改善することができる。

　また、上記実施形態において、コントローラ１１は、蓄電池給電モードである運転モードＡと、並列給電モードである運転モードＣとの切り替えを、巻速度指令Ｖに応じて行う。
　例えば、蓄電池給電モードである運転モードＡにおいて、搬送物（コンテナ）の巻き上げが開始され、巻速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも大きくなった場合（Ｖ＞Ｖ_ｉｄｌｅ）に、並列給電モードである運転モードＣに移行する。そして、運転モードＣにおいて、巻速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも小さくなった場合（Ｖ＜Ｖ_ｉｄｌｅ）に、運転モードＡに移行する。
　このように、本実施形態のクレーン制御装置は、運転モードＡと運転モードＣとの切り替えを、巻速度指令Ｖに応じて適切に行うことができる。このため、本実施形態のクレーン制御装置及びクレーン装置は、エンジン発電機原動機（エンジン）発電機に接続された蓄電装置５０（蓄電池５２）を有効に活用して、エンジン２２のアイドリング時間を長くすることができ、クレーン装置における燃費を改善することができる。

　また、上記実施形態において、コントローラ１１は、運転モードＡと運転モードＤの切り替えを、蓄電装置５０（蓄電池５２）のＳＯＣに応じて行う。
　例えば、運転モードＡの状態において、蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}よりも小さくなった場合（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}）に、発電機２３から蓄電池５２を充電する運転モードＤに切り替える。また、運転モードＤにおいて、蓄電池５２のＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}よりも大きくなった場合（ＳＯＣ＞ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}）に、運転モードＡに切り替える。
　このように、本実施形態のクレーン制御装置は、運転モードＡと運転モードＤとの切り替えを、蓄電池５２のＳＯＣに応じて適切に行うことができる。

　また、上記実施形態において、蓄電池５２は、温度センサ５４を備え、コントローラ１１は、蓄電池５２の温度に応じて放電電流を調整する。
　これにより、本実施形態のクレーン制御装置は、温度によって変化する蓄電池５２の放電能力に応じて、蓄電池５２から負荷４０及び４０に供給する放電電流を調整することができる。

　また、上記実施形態において、蓄電装置５０（蓄電池５２）から出力される所定の放電電流は、負荷に供給される電圧に応じた電圧電流特性により定められる。
　この場合、制御部は、蓄電池５２から直流母線ＤＣＬに流される放電電流を、直流母線ＤＣＬの電圧に応じて制御する。例えば、制御部は、直流母線ＤＣＬの電圧が所定の電圧値以下の場合は、一定値の放電電流（但し、蓄電池５２の温度により変化）を直流母線ＤＣＬに供給する。また、制御部は、直流母線ＤＣＬの電圧が所定の電圧値以上の場合は、直流母線ＤＣＬの電圧の上昇に応じて放電電流の値を小さくする。
　これにより、本実施形態のクレーン制御装置は、蓄電装置５０からの充電電流により直流母線ＤＣＬが過電圧になることを防止できる。

　また、本発明の実施形態において、クレーン制御装置１００Ａは、次の構成を備える。エンジン２２により駆動される発電機２３。荷役作業を行う装置となる複数の負荷３０及び４０。発電機２３に接続された蓄電装置５０。発電機２３、蓄電装置５０、負荷３０及び４０を制御するコントローラ１１。なお、蓄電装置５０は、負荷３０及び４０に電力を供給する蓄電池５２を有する。
　コントローラ１１は、制御モードを以下のいずれか運転モードに切り替える機能を有する。発電機２３からの電力を遮断して蓄電装置５０から負荷３０及び４０に電力を供給する蓄電池給電モードである運転モードＡ。負荷３０が回生する電力により５２蓄電池を充電する負荷回生モードである運転モードＢ。発電機２３及び蓄電装置５０から負荷３０及び４０に電力を供給する並列給電モードである運転モードＣ。発電機２３から電力を供給して蓄電池５２を充電する運転モードＤ。ここで、コントローラ１１は、巻速度指令Ｖと蓄電池５２のＳＯＣとに応じて、運転モードＣと運転モードＤとを切り替える。

　例えば、運転モードＣの状態において、ＳＯＣが判定値ＳＯＣ_{ｃｈａｒｇｅ}より小さくなり（ＳＯＣ＜ＳＯＣ_{ｄｉｓｃｈａｒｇｅ}）、蓄電池５２の充電が必要になった場合は、巻速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅよりも小さくなったことを検出して（Ｖ＜Ｖ_ｉｄｌｅ）、運転モードＣから運転モードＤに切り替える。また、運転モードＤの状態において、巻速度指令Ｖが判定値Ｖ_ｉｄｌｅ大きくなったことを検出して（Ｖ＞Ｖ_{ｉｄｌｅ）}、運転モードＤから運転モードＣに切り替える。
　これにより、本実施形態のクレーン制御装置は、運転モードＡと運転モードＤとを、巻速度指令Ｖと蓄電池５２のＳＯＣとに応じて、適切に切り替えることができる。

　また、上記実施形態において、運転モードＤは、補機のみを負荷４０とする。
　本実施形態のクレーン制御装置は、発電機２３から蓄電池５２を充電する運転モードＤおいては、回生を行う負荷３０は駆動せず、補機のみの負荷４０を駆動する。
　これにより、本実施形態のクレーン制御装置は、巻き用のモータＭ４等の負荷３０を停止させた状態において、発電機２３から蓄電装置５０へ電力を供給して蓄電池５２の充電を行うことができる。

　また、上記実施形態において、補機のみを負荷４０とする場合に、負荷４０は蓄電池５２に回生を行わない負荷または回生を行わないモータを含む。
　例えば、回生を行わない負荷である照明装置、空調設備、電磁クラッチ及び油圧ポンプのモータは、補機に含まれる。
　これにより、本実施形態のクレーン制御装置は、回生を行う負荷３０と、回生を行わない負荷４０とを区別して、各運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、それぞれの駆動を制御できる。

　また、上記実施形態のトランスファクレーン１は、次を備える。クレーン制御装置１００Ａ、１００Ｃ又は１００Ｄ。負荷３０として駆動され、コントローラ１１から出力される運転指令に応じて駆動制御されるモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４。コントローラ１１により駆動制御される補機４２。
　このように、上記実施形態のトランスファクレーン１は、本発明の実施形態であるクレーン制御装置１００Ａ、１００Ｃ又は１００Ｄを備えている。これにより、トランスファクレーン１は、エンジン発電機２１に接続された蓄電装置５０（蓄電池５２）を有効に活用して、エンジン２２のアイドリング時間を長くすることができ、トランスファクレーン１における燃費を改善することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明のクレーン制御装置及びクレーン装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

　クレーン装置を制御するクレーン制御装置であって、以下を備える。原動機により駆動される発電機。前記クレーン装置が荷役作業を行う際に駆動される負荷。前記蓄電池を有し、前記発電機に接続され、前記負荷に電力を供給する蓄電装置。前記原動機、前記蓄電装置及び前記負荷を制御する制御部。
　ここで、前記制御部は、前記クレーン装置を制御するための制御モードを、次の運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかに切り替え可能に構成されている。
　運転モードＡ：前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する蓄電池給電モード。
　前記運転モードＢ：前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記負荷が回生する電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電池を充電する負荷回生モード。
　前記運転モードＣ：前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機及び前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する並列給電モード。
　前記運転モードＤ：前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機から前記蓄電装置に電力を供給し、前記蓄電池を充電する発電機給電モード。
　前記制御部は、前記運転モードＣにおいて、前記負荷の駆動に必要な負荷電流を供給する際に、前記蓄電装置から前記負荷に放電電流を前記負荷電流の一部として供給するとともに、前記発電機から前記負荷に発電電流を供給して前記負荷電流の不足分を補填する。
　このクレーン制御装置によれば、従来よりもクレーン装置の燃費を改善できる。

１　クレーン装置
１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ　クレーン制御装置
１１　コントローラ
１２　クレーン操作部
１３　負荷制御部
１４　運転モード制御部
１５　エンジン制御部
１６　コンバータ制御部
２１　エンジン発電機
２２　エンジン
２３　発電機
２４　コンバータ
２６　電圧検出部
３０　回生を行う負荷
３１、３２、３３、３４、３５　インバータ
４０　回生を行わない負荷
４１　補機用インバータ
４２　補機
５０　蓄電装置
５１　ＤＣ／ＤＣコンバータ
５２　蓄電池
５３　ＳＯＣ検出部
５４　温度センサ
６０　回生を行う負荷
６１、６２、６３、６４、６５　インバータ
７０　回生を行わない負荷
７１　補機用インバータ

Claims

　クレーン装置を制御するクレーン制御装置であって、
　原動機により駆動される発電機と、
　前記クレーン装置が荷役作業を行う際に駆動される負荷と、
　蓄電池を有し、前記発電機に接続され、前記負荷に電力を供給する蓄電装置と、
　前記原動機、前記蓄電装置及び前記負荷を制御する制御部と、
　を備え、
　前記制御部は、前記クレーン装置を制御するための制御モードを、運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかに切り替え可能に構成され、
　前記運転モードＡは、前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する蓄電池給電モードであり、
　前記運転モードＢは、前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記負荷が回生する電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電池を充電する負荷回生モードであり、
　前記運転モードＣは、前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機及び前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する並列給電モードであり、
　前記運転モードＤは、前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機から前記蓄電装置に電力を供給し、前記蓄電池を充電する発電機給電モードであり、
　前記制御部は、前記運転モードＣにおいて、前記負荷の駆動に必要な負荷電流を供給する際に、前記蓄電装置から前記負荷に放電電流を前記負荷電流の一部として供給するとともに、前記発電機から前記負荷に発電電流を供給して前記負荷電流の不足分を補填する。
　前記制御部は、前記負荷を駆動するための指令値に応じて、前記放電電流を制御する請求項１に記載のクレーン制御装置。
　前記制御部は、前記運転モードＡと運転モードＢとの切り替えを、前記指令値に応じて行う請求項２に記載のクレーン制御装置。
　前記制御部は、前記運転モードＡと運転モードＣとの切り替えを、前記指令値に応じて行う請求項２に記載のクレーン制御装置。
　前記制御部は、前記運転モードＡと運転モードＤとの切り替えを、前記蓄電池の充電状態に応じて行う請求項１に記載のクレーン制御装置。
　前記制御部に接続され、前記蓄電池の温度を測定する温度測定部を備え、
　前記制御部は、前記温度測定部が測定した前記蓄電池の温度に応じて前記放電電流を調整する請求項１に記載のクレーン制御装置。
　前記制御部は、予め設定された電圧電流特性に基づき、前記負荷に供給される電圧に応じて、前記蓄電装置から出力される放電電流を制御する請求項１に記載のクレーン制御装置。
　クレーン装置を制御するクレーン制御装置であって、
　原動機により駆動される発電機と、
　前記クレーン装置が荷役作業を行う際に駆動される負荷と、
　蓄電池を有し、前記発電機に接続され、前記負荷に電力を供給する蓄電装置と、
　前記原動機、前記蓄電装置及び前記負荷を制御する制御部と、
　を備え、
　前記制御部は、前記クレーン装置を制御するための制御モードを、運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかに切り替え可能に構成され、
　前記運転モードＡは、前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する蓄電池給電モードであり、
　前記運転モードＢは、前記原動機をアイドリングさせて前記発電機から供給される電力を遮断し、前記負荷が回生する電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電池を充電する負荷回生モードであり、
　前記運転モードＣは、前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機及び前記蓄電装置から前記負荷に電力を供給する並列給電モードであり、
　前記運転モードＤは、前記原動機によって前記発電機を駆動させ、前記発電機から前記蓄電装置に電力を供給して前記蓄電池を充電する充電モードであり、
　前記制御部は、前記負荷を駆動するための指令値と前記蓄電池の充電状態とに応じて、前記運転モードＣと前記運転モードＤとを切り替える。
　前記制御部は、前記運転モードＤにおいて、前記クレーン装置が備える補機のみを前記負荷とする請求項８に記載のクレーン制御装置。
　前記補機は、電力回生を行わない負荷又は電力回生を行わないモータを含む請求項９に記載のクレーン制御装置。
　前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のクレーン制御装置と、
　前記負荷として前記制御部により駆動が制御されるモータ及び補機、
　を備えるクレーン装置。