WO2023127841A1 - 運搬車両及び運搬車両の制御方法 - Google Patents

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WO2023127841A1
WO2023127841A1 PCT/JP2022/048054 JP2022048054W WO2023127841A1 WO 2023127841 A1 WO2023127841 A1 WO 2023127841A1 JP 2022048054 W JP2022048054 W JP 2022048054W WO 2023127841 A1 WO2023127841 A1 WO 2023127841A1
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voltage
vehicle
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夏樹 渡辺
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株式会社小松製作所
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22Supporting means for the contact bow
    • B60L5/26Half pantographs, e.g. using counter rocking beams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
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    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/53Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
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    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M7/00Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to a transport vehicle and a control method for the transport vehicle.
  • exhaust gas from the engine may pollute the environment at the work site.
  • the purpose of this disclosure is to suppress environmental pollution at work sites.
  • a dump body a vehicle body that supports the dump body, a traveling device that has driving wheels and supports the vehicle body, a trolley power receiving device that is powered from a trolley wire, and a bidirectional DC/DC converter.
  • a capacitor charged with electric power supplied from the trolley wire via the bidirectional DC/DC converter, an electric motor generating driving force for rotating the driving wheels, and the trolley wire via the bidirectional DC/DC converter A transport vehicle is provided comprising a switch mechanism for switching between a first state in which power is supplied to the electric motor and a second state in which power is supplied to the electric motor from a storage battery via a bi-directional DC/DC converter.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a transport vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the transport vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a soft block diagram showing an example of the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is an image diagram showing an example of the operation of the energy supply system according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a transport vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the transport vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the
  • FIG. 9 is a flow chart showing an example of a method for controlling the transportation vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flow chart showing an example of a method for controlling the transportation vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the first embodiment;
  • FIG. 12 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the first embodiment;
  • FIG. 13 is a flow chart showing an example of a method for controlling the transportation vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a flow chart showing an example of a method for controlling the transportation vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a soft block diagram showing an example of a control device according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is an image diagram showing an example of the operation of the energy supply system according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a flow chart showing an example of a transport vehicle control method according to the second embodiment.
  • FIG. 21 is a flow chart showing an example of a transport vehicle control method according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the second embodiment.
  • FIG. 23 is a flow chart showing an example of a transport vehicle control method according to the second embodiment.
  • FIG. 24 is a flow chart showing an example of a transport vehicle control method according to the second embodiment.
  • FIG. 25 is a hardware block diagram showing an example of an energy supply system according to the third embodiment.
  • FIG. 26 is a soft block diagram showing an example of a control device according to the third embodiment.
  • FIG. 27 is an image diagram showing an example of the operation of the energy supply system according to the third embodiment.
  • FIG. 28 is a flow chart showing an example of a transport vehicle control method according to the third embodiment.
  • FIG. 29 is a block diagram of a computer system according to the embodiment.
  • Drawing 1 is a figure showing typically transportation vehicle 1 concerning an embodiment.
  • the transport vehicle 1 is a dump truck that travels around a work site and transports cargo.
  • a mine or a quarry is exemplified as the work site of the transport vehicle 1 .
  • a mine is a place or establishment from which minerals are extracted. Examples of mines include metal mines for mining metals, non-metal mines for mining limestone, and coal mines for mining coal.
  • a quarry is a place or establishment where stone is mined.
  • An excavated material excavated at a work site is exemplified as a load to be transported by the transport vehicle 1 .
  • the transport vehicle 1 may be an unmanned dump truck that operates unmanned without the driver's operation, or a manned dump truck that operates based on the driver's operation. In the embodiment, the transport vehicle 1 is assumed to be a manned dump truck.
  • the transportation vehicle 1 includes a dump body 2, a vehicle body 3, a travel device 4, a trolley power receiving device 5, a power supply pantograph 6, a fuel cell 7, a travel drive motor 8, a position sensor 9, and a control device 10. Prepare.
  • the dump body 2 is a member on which cargo is loaded. At least part of the dump body 2 is arranged above the vehicle body 3 .
  • the dump body 2 performs a dumping operation and a lowering operation.
  • the dumping operation refers to an operation of separating the dumping body 2 from the vehicle body 3 and tilting it in the dumping direction.
  • a lowering operation refers to an operation to bring the dump body 2 closer to the vehicle body 3 .
  • the dump body 2 carries out a dumping operation when carrying out the dumping work.
  • the vehicle body 3 includes a vehicle body frame.
  • the vehicle body 3 supports the dump body 2. - ⁇ The vehicle body 3 is supported by the travel device 4 .
  • Each of the trolley power receiving device 5 , the fuel cell 7 , the position sensor 9 , and the control device 10 is mounted on the vehicle body 3 .
  • the traveling device 4 supports the vehicle body 3.
  • the traveling device 4 causes the transportation vehicle 1 to travel.
  • the travel device 4 moves the transport vehicle 1 forward or backward. At least part of the travel device 4 is arranged below the vehicle body 3 .
  • the traveling device 4 has wheels 11 and tires 12 .
  • the tire 12 is attached to the wheel 11.
  • Wheels 11 include a front wheel 11F and a rear wheel 11R.
  • the tire 12 includes a front tire 12F attached to the front wheel 11F and a rear tire 12R attached to the rear wheel 11R.
  • the front wheels 11F are steering wheels.
  • the rear wheels 11R are drive wheels.
  • the trolley power receiving device 5 is powered from the trolley wire 13 .
  • the trolley power receiving device 5 receives power supplied from the trolley wire 13 .
  • the trolley wire 13 is an overhead wire provided at the work site.
  • the trolley power receiving device 5 receives power from the trolley wire 13 via the power feeding pantograph 6 .
  • a feed pandograph 6 is supported on a portion of the dump body 2 .
  • the power feeding pantograph 6 moves up and down with respect to the dump body 2 . Electric power is supplied from the trolley wire 13 to the trolley power receiving device 5 by the power supply pantograph 6 rising and contacting the trolley wire 13 .
  • the power feeding pantograph 6 descends and separates from the trolley wire 13, the power supply from the trolley wire 13 to the trolley power receiving device 5 is stopped.
  • the fuel cell 7 generates electricity by causing an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen.
  • An outside air inlet is provided in the front part of the vehicle body 3 .
  • the fuel cell 7 generates electricity using oxygen contained in the air introduced from the outside air inlet.
  • the travel drive motor 8 is an electric motor that generates a driving force to rotate the rear wheels 11R that are the drive wheels.
  • the traveling drive motor 8 generates driving force for rotating the rear wheel 11R based on electric power from at least one of the trolley wire 13 and the fuel cell 7 .
  • the position sensor 9 detects the position of the transport vehicle 1.
  • a position sensor 9 is arranged on the vehicle body 3 .
  • a position sensor 9 detects the current position of the vehicle body 3 .
  • the position sensor 9 detects the position of the transport vehicle 1 using the Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • Position sensor 9 includes a GNSS receiver.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • the transportation vehicle 1 includes a monitor 54, an accelerator brake pedal 56, a shift lever 57, a lift lever 58, a first input section 61, a second input section 62, an energy supply system 17, and a vehicle drive system 18. , and a control device 10 .
  • the monitor 54 , the accelerator brake pedal 56 , the shift lever 57 , the lift lever 58 , the first input section 61 and the second input section 62 are each arranged in the cab of the transport vehicle 1 .
  • a monitor 54 displays display data.
  • the travel device 4 is accelerated or decelerated when the accelerator brake pedal 56 is operated by the driver.
  • the shift lever 57 is operated by the driver, the speed stage of the travel device 4 is changed, or the travel device 4 is switched between forward and reverse travel.
  • the lift lever 58 is operated by the driver, the dump body 2 is dumped or lowered.
  • Each of the first input unit 61 and the second input unit 62 generates an input signal by being operated by the driver.
  • the energy supply system 17 has a hydrogen tank 33 , a hydrogen supply device 34 , a trolley power receiving device 5 , a fuel cell 7 , an electric storage device 35 and a voltage conversion device 36 .
  • the hydrogen supply device 34 supplies the hydrogen in the hydrogen tank 33 to the fuel cell 7 .
  • Air is supplied to the fuel cell 7 from an outside air inlet provided in the vehicle body 3 .
  • the fuel cell 7 generates electricity by causing an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen.
  • the electric storage device 35 is charged with electric power from at least one of the contact wire 13 and the fuel cell 7 .
  • a voltage converter 36 converts the voltage of the fuel cell 7 or the voltage of the capacitor 35 .
  • the vehicle drive system 18 includes an inverter 37, a pump drive motor 38, a hydraulic pump 39, a control valve 40, a hoist cylinder 41, an inverter 42, a travel drive motor 8, a speed reduction mechanism 43, and wheels 11. have.
  • the inverter 37 converts the DC current from the voltage conversion device 36 into a three-phase AC current and supplies it to the pump drive motor 38 .
  • the pump drive motor 38 is an electric motor that generates driving force for operating the hydraulic pump 39 . Hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 39 is supplied to the hoist cylinder 41 via the control valve 40 .
  • the hoist cylinder 41 is operated by supplying hydraulic oil to the hoist cylinder 41 .
  • the hoist cylinder 41 dumps or lowers the dump body 2 .
  • the inverter 42 converts the DC current from the voltage conversion device 36 into a three-phase AC current and supplies it to the travel drive motor 8 .
  • the traveling drive motor 8 is an electric motor that generates driving force for rotating the rear wheels 11R.
  • the driving force generated by the traveling drive motor 8 is transmitted to the rear wheels 11R via the speed reduction mechanism 43. As shown in FIG.
  • the transportation vehicle 1 travels as the wheels 11 rotate.
  • the control device 10 has an energy control unit 47 , a vehicle operation control unit 48 , a vehicle information storage unit 50 , a terrain information storage unit 51 and a monitor control unit 53 .
  • the energy control section 47 controls the energy supply system 17 .
  • the first input unit 61 is operated by the driver to generate a trolley power reception permission signal as an input signal.
  • the second input unit 62 is operated by the driver to generate a trolley battery charge permission signal as an input signal.
  • a vehicle operation control unit 48 controls the vehicle drive system 18 .
  • the vehicle information storage unit 50 stores information related to the transportation vehicle 1 on which the vehicle information storage unit 50 is mounted.
  • the topography information storage unit 51 stores map information of the work site.
  • the worksite map information includes topographical information and location information of the worksite.
  • the topography information of the work site includes, for example, the inclination angle (slope) of the road surface of the road on which the transport vehicle 1 travels.
  • the position information of the work site includes position information of the trolley switching section, position information of the trolley section, and position information of the FC switching section.
  • the monitor control unit 53 controls the monitor 54 .
  • FIG. 3 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • the energy supply system 17 supplies power to the vehicle drive system 18 .
  • the energy supply system 17 supplies power to the pump drive motor 38 via the inverter 37 and power to the travel drive motor 8 via the inverter 42 .
  • supplying power to at least one of the pump drive motor 38 and the travel drive motor 8 is hereinafter referred to as supplying power to the vehicle drive system 18 .
  • the energy supply system 17 has a power supply pantograph 6 , a fuel cell 7 , a DC/DC converter 21 , a storage battery 35 and a DC/DC converter 22 .
  • Voltage conversion device 36 includes DC/DC converter 21 and DC/DC converter 22 .
  • the AC current generated at the power plant 14 is converted to DC current at the DC substation 15 .
  • the DC substation 15 steps down the system voltage Vsup of the power plant 14 at a predetermined step-down ratio ⁇ .
  • the DC substation 15 lowers the system voltage Vsup to the trolley voltage Vtry.
  • the trolley power receiving device 5 includes a trolley power supply line 16 connected to the power supply pantograph 6 .
  • the trolley power supply line 16 is fed with power from the trolley wire 13 .
  • a trolley voltage Vtry is applied to the trolley power supply line 16 .
  • the fuel cell 7 is connected to the vehicle drive system 18 via the power line 19 .
  • Electric storage device 35 is connected to vehicle drive system 18 via power line 20 .
  • the trolley power supply line 16 is connected to the power line 19 .
  • the DC/DC converter 21 converts the FC voltage Vfc indicating the voltage of the fuel cell 7 .
  • DC/DC converter 21 is arranged on power line 19 .
  • the DC/DC converter 21 boosts the FC voltage Vfc at a predetermined boost ratio ⁇ .
  • the DC/DC converter 21 is a unidirectional DC/DC converter capable of outputting power only from the primary side to the secondary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 21 is the low voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 21 is the high voltage side.
  • the trolley power supply line 16 is connected to the power line 19 between the DC/DC converter 21 and the vehicle drive system 18 . That is, the trolley power supply line 16 is connected to the power line 19 on the secondary side of the DC/DC converter 21 .
  • the primary side of the DC/DC converter 21 is the fuel cell 7 side
  • the secondary side of the DC/DC converter 21 is the trolley power supply line 16 side (vehicle drive system 18 side). Electric power is supplied from the fuel cell 7 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 21 .
  • the FC voltage Vfc converted by the DC/DC converter 21 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 . Power is not supplied from the trolley power supply line 16 to the fuel cell 7 by the DC/DC converter 21 .
  • the DC/DC converter 22 converts the battery voltage Vbat indicating the voltage of the capacitor 35 .
  • DC/DC converter 22 is arranged on power line 20 .
  • the DC/DC converter 22 boosts the battery voltage Vbat with a predetermined boost ratio ⁇ .
  • the DC/DC converter 22 is a bi-directional DC/DC converter capable of outputting power from the primary side to the secondary side and outputting power from the secondary side to the primary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 22 is the low voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 22 is the high voltage side.
  • the power line 20 is connected to the power line 19 on the secondary side of the DC/DC converter 21 .
  • the power line 20 is connected to the power line 19 between the connection between the trolley feeder line 16 and the power line 19 and the vehicle drive system 18 .
  • the primary side of the DC/DC converter 22 is the battery 35 side
  • the secondary side of the DC/DC converter 22 is the trolley power supply line 16 side (vehicle drive system 18 side). Electric power is supplied from the battery 35 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 22 .
  • the battery voltage Vbat converted by the DC/DC converter 22 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 .
  • the electric storage device 35 is charged with electric power from at least one of the trolley wire 13 and the fuel cell 7 .
  • the step-down ratio ⁇ is small and the trolley voltage Vtry is low, the power received by the trolley power receiving device 5 is small. Therefore, the vehicle voltage Vveh, which indicates the required voltage of the vehicle drive system 18, is lowered, and an increase in cost is suppressed.
  • the step-down ratio ⁇ is 0.27 and the trolley voltage Vtry is 27% of the system voltage Vsup, the vehicle voltage Vveh is 27% of the system voltage Vsup.
  • the boost ratio ⁇ and the boost ratio ⁇ are determined based on the vehicle voltage Vveh.
  • the step-up ratio ⁇ is 2.3 or more and 4.5 or less.
  • the step-up ratio ⁇ is 1.8 or more and 2.1 or less.
  • the step-down ratio ⁇ is large and the trolley voltage Vtry is high, the power received by the trolley power receiving device 5 is large. Therefore, for example, the vehicle voltage Vveh is increased, and the traveling output of the traveling device 4 is improved.
  • the vehicle voltage Vveh is 40% of the system voltage Vsup.
  • the boost ratio ⁇ and the boost ratio ⁇ are determined based on the vehicle voltage Vveh.
  • the step-up ratio ⁇ is 3.3 or more and 6.7 or less.
  • the step-up ratio ⁇ is 2.7 or more and 3.1 or less.
  • FIG. 4 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a modification of FIG. 3, showing an example in which a DC/DC converter 23 is added to the configuration shown in FIG.
  • the DC/DC converter 23 converts the trolley voltage Vtry indicating the voltage of the trolley wire 13 .
  • the DC/DC converter 23 is arranged on the trolley power supply line 16 .
  • the DC/DC converter 23 steps down the trolley voltage Vtry at a predetermined step-down ratio ⁇ .
  • the DC/DC converter 23 is a unidirectional DC/DC converter capable of outputting power only from the primary side to the secondary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 23 is the high voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 23 is the low voltage side.
  • the DC/DC converter 23 may be a bidirectional DC/DC converter capable of outputting power from the primary side to the secondary side and outputting power from the secondary side to the primary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 23 is the trolley wire 13 side, and the secondary side of the DC/DC converter 23 is the power line 19 side (vehicle drive system 18 side). Electric power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 23 .
  • the trolley voltage Vtry converted by the DC/DC converter 23 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 .
  • the DC/DC converter 23 that steps down the trolley voltage Vtry can increase the trolley voltage Vtry even if the vehicle voltage Vveh is low.
  • the step-down ratio ⁇ is 0.39
  • the trolley voltage Vtry is 40% of the system voltage Vsup
  • the step-down ratio ⁇ is 0.68
  • the vehicle voltage Vveh is 27% of the system voltage Vsup.
  • the boost ratio ⁇ and the boost ratio ⁇ are determined based on the vehicle voltage Vveh.
  • the step-up ratio ⁇ is 2.3 or more and 4.5 or less.
  • the step-up ratio ⁇ is 1.8 or more and 2.1 or less.
  • FIG. 5 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a modification of FIG. 3, showing an example in which a power line 30, a first switch 25, a second switch 26 and a third switch 27 are added to the configuration shown in FIG.
  • a DC/DC converter 24 which is a bidirectional DC/DC converter, is arranged instead of the DC/DC converter 21, a DC/DC converter 24, which is a bidirectional DC/DC converter, is arranged.
  • the power line 30 is arranged in parallel with the power line 19 .
  • a first switch 25 is arranged in the power line 19 between the fuel cell 7 and the DC/DC converter 24 .
  • a second switch 26 is arranged in the power line 19 between the DC/DC converter 24 and the vehicle drive train 18 .
  • the second switch 26 is arranged on the power line 19 between the connection between the trolley power supply line 16 and the power line 19 and the vehicle drive system 18 .
  • a third switch 27 is arranged on the power line 30 .
  • One end of power line 30 is connected to power line 19 between first switch 25 and DC/DC converter 24 .
  • the other end of power line 30 is connected to power line 20 on the secondary side of DC/DC converter 22 .
  • Power line 20 on the secondary side of DC/DC converter 22 is connected to power line 19 between second switch 26 and vehicle drive system 18 .
  • the other end of power line 30 is connected to power line 19 between second switch 26 and vehicle drive system 18 via power line 20 .
  • the DC/DC converter 24 converts the trolley voltage Vtry of the trolley wire 13 and the FC voltage Vfc of the fuel cell 7 .
  • a DC/DC converter 24 is arranged in the power line 19 between the first switch 25 and the second switch 26 .
  • the trolley power supply line 16 is connected to the power line 19 between the DC/DC converter 24 and the second switch 26 .
  • the DC/DC converter 24 is a bidirectional DC/DC converter capable of outputting power from the primary side to the secondary side and outputting power from the secondary side to the primary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 24 is the low voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 24 is the high voltage side.
  • the primary side of the DC/DC converter 24 is the fuel cell 7 side, and the secondary side of the DC/DC converter 24 is the trolley power supply line 16 side (vehicle drive system 18 side).
  • the DC/DC converter 24 boosts the FC voltage Vfc at a predetermined boost ratio ⁇ .
  • DC/DC converter 24 steps down trolley voltage Vtry at a predetermined step-down ratio ⁇ .
  • Electric power is supplied from at least one of the trolley wire 13 and the fuel cell 7 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 24 .
  • At least one of the trolley voltage Vtry and the FC voltage Vfc converted by the DC/DC converter 24 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 .
  • the electric storage device 35 is charged with electric power from at least one of the contact wire 13 and the fuel cell 7 .
  • the first switch 25, the second switch 26, and the third switch 27 switch between a first state in which electric power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 24, and a second state in which power is supplied from the DC/DC converter 24 to the vehicle drive system 18; and a third state in which power is supplied from the battery 35 to the vehicle drive system 18 through the DC/DC converter 22 Configure a switching mechanism.
  • the first switch 25 When power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18, the first switch 25 is opened, the second switch 26 is opened, and the third switch 27 is connected. Electric power from the trolley wire 13 is input to the DC/DC converter 24 from the secondary side of the DC/DC converter 24, stepped down at a predetermined step-down ratio ⁇ , and then supplied to the vehicle via the power line 30 and the third switch 27. It is supplied to the drive system 18 .
  • the travel drive motor 8 generates drive force for rotating the rear wheel 11R based on the electric power from the trolley wire 13 .
  • the first switch 25 is opened, the second switch 26 is opened, and the third switch 27 is connected.
  • the first switch 25 When power is supplied from the fuel cell 7 and the storage battery 35 to the vehicle drive system 18, the first switch 25 is connected, the second switch 26 is connected, and the third switch 27 is opened. Electric power from the fuel cell 7 is input to the DC/DC converter 24 from the primary side of the DC/DC converter 24 via the first switch 25, boosted at a predetermined boost ratio ⁇ , and then passed through the second switch 26. is supplied to the vehicle drive system 18.
  • the travel drive motor 8 generates drive force for rotating the rear wheels 11R based on the electric power from the fuel cell 7 .
  • the first switch 25 is connected, the second switch 26 is connected, and the third switch 27 is opened.
  • the first switch 25 When power is supplied from the battery 35 to the vehicle drive system 18, the first switch 25 is opened, the second switch 26 is opened, and the third switch 27 is opened. Electric power from the storage battery 35 is input to the DC/DC converter 22 from the primary side of the DC/DC converter 22 , boosted by a predetermined boost ratio ⁇ , and then supplied to the vehicle drive system 18 .
  • the traveling drive motor 8 generates a driving force for rotating the rear wheels 11R based on the electric power from the electric storage device 35 .
  • the DC/DC converter 24 is a common DC/DC converter that is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the FC voltage Vfc.
  • DC/DC converter 24 is shared for power supply from trolley wire 13 to vehicle drive system 18 and for power supply from fuel cell 7 to vehicle drive system 18, so an increase in the cost of energy supply system 17 is suppressed.
  • one DC/DC converter 24 is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the FC voltage Vfc, an increase in size of the energy supply system 17 is suppressed.
  • FIG. 6 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a modification of FIG. 5, showing an example in which a diode 28 is arranged in the power line 30 instead of the third switch 27 of FIG. If insulation resistance between the fuel cell 7 and the vehicle drive system 18 is ensured, a diode 28 can be arranged in the power line 30 instead of the third switch 27, as shown in FIG. As a result, an increase in cost and an increase in size of the energy supply system 17 are suppressed.
  • FIG. 7 is a soft block diagram showing an example of the control device 10 according to the embodiment.
  • FIG. 7 shows an example of a control device 10 that controls the energy supply system 17 shown in FIG.
  • the control device 10 has an energy control unit 47 , a vehicle operation control unit 48 , a vehicle information storage unit 50 , a terrain information storage unit 51 , an energy switching control unit 44 and a monitor control unit 53 .
  • the energy switching control section 44 has an FC trolley switching section 45 and a trolley capacitor charging section 46 .
  • the energy control unit 47 monitors the state of charge (SOC: State Of Charge) of the storage battery 35 . When the battery 35 is fully charged, the SOC is 100%, and when the battery 35 is completely discharged, the SOC is 0%.
  • SOC State Of Charge
  • the vehicle operation control unit 48 monitors the vehicle speed that indicates the traveling speed of the traveling device 4 .
  • the vehicle information storage unit 50 acquires detection data of the position sensor 9.
  • a position sensor 9 detects the current position of the vehicle body 3 .
  • the vehicle information storage unit 50 acquires detection data from the position sensor 9 and monitors the current position of the vehicle body 3 .
  • the topography information storage unit 51 stores map information of the work site. As will be described later, a trolley switching section, a trolley section, and an FC switching section are defined at the work site.
  • the map information includes position information of the trolley switching section, position information of the trolley section, and position information of the FC switching section.
  • the FC trolley switching unit 45 has a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18, a second state in which power is supplied from the fuel cell 7 and the battery 35 to the vehicle drive system 18, and a state in which power is supplied from the battery 35 to the vehicle drive system.
  • a switch mechanism including a first switch 25, a second switch 26 and a third switch 27 is controlled to switch between the third state in which the power supply 18 is powered.
  • the FC trolley switching unit 45 receives a trolley power reception permission signal (trolley power reception permission flag) input from the first input unit 61, map information including position information of the trolley section input from the terrain information storage unit 51, and vehicle information.
  • a switch mechanism is controlled to switch between a first state, a second state, and a third state based on the state of charge (SOC) of the battery.
  • the trolley storage battery charging unit 46 controls a switch mechanism including the first switch 25 , the second switch 26 and the third switch 27 so that the storage battery 35 is charged with the power from the trolley wire 13 .
  • the trolley battery charging unit 46 receives a trolley battery charging permission signal (trolley battery charging permission flag) input from the second input unit 62 , a trolley power reception flag input from the vehicle information storage unit 50 , and an input from the energy control unit 47 . Based on the state of charge (SOC) of the storage battery 35 that is detected, the storage battery 35 is charged with the electric power from the trolley wire 13 .
  • SOC state of charge
  • the FC trolley switching unit 45 transmits to the vehicle information storage unit 50 a trolley power receiving flag indicating that the FC trolley switching control has been switched to the trolley power receiving state.
  • the vehicle information storage unit 50 stores a trolley power reception flag.
  • the monitor control unit 53 causes the monitor 54 to display the trolley power reception status based on the trolley power reception flag from the vehicle information storage unit 50 .
  • FIG. 8 is an image diagram showing an example of the operation of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • the trolley wire 13 is provided on an uphill road at the work site.
  • a trolley switching section, a trolley section, and an FC switching section are defined on a travel path at a work site.
  • a trolley switching section is defined before the uphill road.
  • the trolley section is defined as an uphill road.
  • the FC switching section is defined after the uphill road.
  • the FC trolley switching unit 45 controls the switching mechanism so that the vehicle drive system 18 is driven based on the electric power output from the fuel cell 7 and the battery 35 in the FC battery traveling section preceding the trolley switching section.
  • the FC trolley switching unit 45 switches from a second state in which power is supplied from the fuel cell 7 and the battery 35 to the vehicle drive system 18 to a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18. to control the switch mechanism.
  • the trolley switching section is a storage-only travel section in which the power output from the fuel cell 7 is stopped and the vehicle drive system 18 is driven only by power supply from the storage battery 35 .
  • the trolley section is a trolley power-supply running section in which the vehicle drive system 18 is driven only by power supply from the trolley wire 13 .
  • the FC trolley switching unit 45 controls the switch mechanism so that the first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 is maintained in the trolley section. Surplus power is used to charge the capacitor 35 .
  • the FC trolley switching unit 45 switches from a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 to a second state in which power is supplied from the fuel cell 7 and the capacitor 35 to the vehicle drive system 18 in the FC switching section. to control the switch mechanism.
  • the FC switching section is a storage-only traveling section in which power reception from the trolley wire 13 is stopped and the vehicle drive system 18 is driven only by power supply from the storage battery 35 .
  • the FC trolley switching unit 45 controls the switch mechanism so that the vehicle drive system 18 is driven based on the electric power output from the fuel cell 7 and the battery 35 in the FC battery traveling section after the FC switching section.
  • FIG. 9 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 9 shows a control method for the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG. 5 when the transport vehicle 1 runs on the uphill road shown in FIG.
  • the FC trolley switching unit 45 controls the switch mechanism so that power is supplied from the fuel cell 7 to the vehicle drive system 18 .
  • the first switch 25 is connected, the second switch 26 is connected and the third switch 27 is open.
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the trolley power reception permission flag is ON (step SA1).
  • step SA1 When it is determined in step SA1 that the trolley power reception permission flag is ON (step SA1: Yes), the FC trolley switching unit 45 determines the current position of the vehicle body 3 input from the vehicle information storage unit 50 and the vehicle operation control unit 48 A predicted vehicle passage position is calculated based on the vehicle speed input from (step SA2).
  • the FC trolley switching unit 45 receives map information of the work site from the terrain information storage unit 51 (step SA3).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the predicted vehicle passage position exists in the trolley switching section (step SA4).
  • step SA4 When it is determined in step SA4 that the predicted vehicle passage position is in the trolley switching section (step SA4: Yes), the FC trolley switching unit 45 calculates the SOC of the battery 35 (step SA5).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the SOC of the battery 35 calculated in step SA5 is equal to or greater than a predetermined threshold (step SA6).
  • step SA6 When it is determined in step SA6 that the SOC of the storage battery 35 is equal to or higher than the threshold (step SA6: Yes), the FC trolley switching unit 45 stops the output of electric power from the fuel cell 7 (step SA7).
  • the FC trolley switching unit 45 opens the first switch 25 (step SA8).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SA9).
  • FC trolley switching unit 45 detects that the difference between the voltage on the low voltage side of DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side (secondary side) of DC/DC converter 22 is smaller than a predetermined specified value. (step SA10).
  • step SA10 If it is determined in step SA10 that the difference between the voltage on the low voltage side of DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 22 is not smaller than the specified value (step SA10: No), The FC trolley switching unit 45 returns to the process of step SA9.
  • step SA10 when it is determined that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 22 is smaller than the specified value (step SA10: Yes), the FC trolley The switching unit 45 connects the third switch 27 (step SA11).
  • the FC trolley switching unit 45 opens the second switch 26 (step SA12).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the high voltage side (secondary side) of the DC/DC converter 24 (step SA13).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry has become smaller than a predetermined specified value (step SA14).
  • step SA14 When it is determined in step SA14 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is not smaller than the specified value (step SA14: No), the FC trolley switching unit 45 performs step Return to the processing of SA13.
  • step SA14 When it is determined in step SA14 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is smaller than the specified value (step SA14: Yes), the FC trolley switching unit 45 switches the power supply pantograph 6 is increased (step SA15).
  • the FC trolley switching unit 45 determines that power reception from the trolley wire 13 has started, and turns on the trolley power reception flag (step SA16).
  • step SA4 When it is determined in step SA4 that the predicted vehicle passage position does not exist in the trolley switching section (step SA4: No), the FC trolley switching unit 45 determines whether the predicted vehicle passage position exists in the FC switching section or outside the trolley section. (step SA17).
  • step SA17 When it is determined in step SA17 that the predicted vehicle passage position exists outside the FC switching section or the trolley section (step SA17: Yes), or when it is determined in step SA1 that the trolley power reception permission flag is not ON (step SA1: No ), the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SA18).
  • step SA18 When it is determined in step SA18 that the trolley power reception flag is ON (step SA18: Yes), the FC trolley switching unit 45 lowers the power feeding pantograph 6 (step SA19).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 (step SA20).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 22 has become smaller than a predetermined specified value. (step SA21).
  • step SA21 If it is determined in step SA21 that the difference between the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 22 is not smaller than the specified value (step SA21: No), The FC trolley switching unit 45 returns to the process of step SA20.
  • step SA21 when it is determined that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 22 is smaller than the specified value (step SA21: Yes), the FC trolley The switching unit 45 connects the second switch 26 (step SA22).
  • the FC trolley switching unit 45 opens the third switch 27 (step SA23).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SA24).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the FC voltage Vfc has become smaller than a predetermined specified value (step SA25).
  • step SA25 When it is determined in step SA25 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the FC voltage Vfc is not smaller than the specified value (step SA25: No), the FC trolley switching unit 45 performs step Return to the processing of SA24.
  • step SA25 When it is determined in step SA25 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the FC voltage Vfc is smaller than the specified value (step SA25: Yes), the FC trolley switching unit 45 switches the first switch 25 is connected (step SA26).
  • the FC trolley switching unit 45 starts outputting electric power from the fuel cell 7 (step SA27).
  • the FC trolley switching unit 45 determines that it has stopped receiving power from the trolley wire 13, and turns off the trolley power reception flag (step SA28).
  • step SA16 ends, when it is determined in step SA6 that the SOC of the battery 35 is not equal to or greater than the threshold value (step SA6: No), in step SA17 the predicted vehicle passing position is outside the FC switching section or the trolley section. If it is determined that it does not exist (step SA17: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SA18 (step SA18: No), and if the process of step SA28 is completed, the process ends. do.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 10 shows a method of controlling the transport vehicle 1 when the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG.
  • the trolley battery charging unit 46 determines whether or not the trolley battery charging permission flag is ON (step SB1).
  • step SB1 When it is determined in step SB1 that the trolley battery charging permission flag is ON (step SB1: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SB2).
  • step SB2 When it is determined in step SB2 that the trolley power reception flag is ON (step SB2: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 calculates the SOC of the storage battery 35 (step SB3).
  • the trolley storage battery charging unit 46 determines whether the SOC of the storage battery 35 calculated in step SB3 is equal to or less than a predetermined threshold (step SB4).
  • step SB4 If it is determined in step SB4 that the SOC of the battery 35 is equal to or lower than the threshold (step SB4: Yes), the trolley battery charger 46 adjusts the voltage and current on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 22. Then, the capacitor 35 is charged (step SB5), and the process returns to step SB2.
  • step SB1 If it is determined in step SB1 that the trolley battery charge permission flag is OFF (step SB1: No), if it is determined that the trolley power receiving flag is OFF in step SB2 (step SB2: No), and in step SB4 If it is determined that the SOC of the storage battery 35 exceeds the threshold (step SB4: No), the trolley storage battery charging unit 46 adjusts the voltage and current on the primary side of the DC/DC converter 22 to stop charging the storage battery 35. (Step SB6), the process ends.
  • FIG. 11 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a modification of FIG. 5, showing an example in which the DC/DC converter 22 is omitted from the configuration shown in FIG. By omitting the DC/DC converter 22, an increase in cost and an increase in size of the energy supply system 17 are suppressed.
  • FIG. 12 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a modification of FIG. 11, showing an example in which a diode 28 is arranged in the power line 30 instead of the third switch 27 of FIG. If insulation resistance is ensured between the fuel cell 7 and the vehicle drive system 18, a diode 28 can be arranged in the power line 30 instead of the third switch 27, as shown in FIG. As a result, an increase in cost and an increase in size of the energy supply system 17 are suppressed.
  • FIG. 13 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 13 shows a control method of the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG. 11 when traveling on the uphill road shown in FIG.
  • the FC trolley switching unit 45 controls the switch mechanism so that power is supplied from the fuel cell 7 to the vehicle drive system 18 .
  • the first switch 25 is connected, the second switch 26 is connected and the third switch 27 is open.
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the trolley power reception permission flag is ON (step SC1).
  • step SC1 When it is determined in step SC1 that the trolley power reception permission flag is ON (step SC1: Yes), the FC trolley switching unit 45 determines the current position of the vehicle body 3 input from the vehicle information storage unit 50 and the vehicle operation control unit 48 A predicted vehicle passage position is calculated based on the vehicle speed input from (step SC2).
  • the FC trolley switching unit 45 receives map information of the work site from the terrain information storage unit 51 (step SC3).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the predicted vehicle passage position exists in the trolley switching section (step SC4).
  • step SC4 When it is determined in step SAC that the predicted vehicle passage position is in the trolley switching section (step SC4: Yes), the FC trolley switching unit 45 calculates the SOC of the battery 35 (step SC5).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the SOC of the battery 35 calculated in step SC5 is equal to or greater than a predetermined threshold (step SC6).
  • step SC6 When it is determined in step SC6 that the SOC of the battery 35 is equal to or higher than the threshold (step SC6: Yes), the FC trolley switching unit 45 stops the output of electric power from the fuel cell 7 (step SC7).
  • the FC trolley switching unit 45 opens the first switch 25 (step SC8).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SC9).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the difference between the low-voltage side voltage of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the electric storage device 35 has become smaller than a predetermined specified value (step SC10). .
  • step SA10 If it is determined in step SA10 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the battery 35 is not smaller than the specified value (step SC10: No), the FC trolley switching unit 45 returns to the processing of step SC9.
  • step SC10 When it is determined in step SC10 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the battery 35 is smaller than the specified value (step SC10: Yes), the FC trolley switching unit 45 The third switch 27 is connected (step SC11).
  • the FC trolley switching unit 45 opens the second switch 26 (step SC12).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the high voltage side (secondary side) of the DC/DC converter 24 (step SC13).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry has become smaller than a predetermined specified value (step SC14).
  • step SC14 When it is determined in step SC14 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is not smaller than the specified value (step SC14: No), the FC trolley switching unit 45 performs step Return to the process of SC13.
  • step SC14 When it is determined in step SC14 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is smaller than the specified value (step SC14: Yes), the FC trolley switching unit 45 switches the power supply pantograph 6 is increased (step SC15).
  • the FC trolley switching unit 45 determines that power reception from the trolley wire 13 has started, and turns on the trolley power reception flag (step SC16).
  • step SC4 When it is determined in step SC4 that the predicted vehicle passage position does not exist in the trolley switching section (step SC4: No), the FC trolley switching unit 45 determines whether the predicted vehicle passage position exists in the FC switching section or outside the trolley section. (step SC17).
  • step SC17 If it is determined in step SC17 that the predicted vehicle passage position exists outside the FC switching section or the trolley section (step SC17: Yes), or if it is determined in step SC1 that the trolley power receiving permission flag is not ON (step SC1: No ), the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SC18).
  • step SC18 When it is determined in step SC18 that the trolley power reception flag is ON (step SC18: Yes), the FC trolley switching unit 45 lowers the power supply pantograph 6 (step SC19).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 (step SC20).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the difference between the high-voltage side voltage of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the electric storage device 35 has become smaller than a predetermined specified value (step SC21). .
  • step SC21 If it is determined in step SC21 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the battery 35 is not smaller than the specified value (step SC21: No), the FC trolley switching unit 45 returns to the processing of step SC20.
  • step SC21 When it is determined in step SC21 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the battery 35 is smaller than the specified value (step SC21: Yes), the FC trolley switching unit 45 The second switch 26 is connected (step SC22).
  • the FC trolley switching unit 45 opens the third switch 27 (step SC23).
  • the FC trolley switching unit 45 adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SC24).
  • the FC trolley switching unit 45 determines whether or not the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the FC voltage Vfc has become smaller than a predetermined specified value (step SC25).
  • step SC25 When it is determined in step SC25 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the FC voltage Vfc is not smaller than the specified value (step SC25: No), the FC trolley switching unit 45 performs step Return to the processing of SC24.
  • step SC25 When it is determined in step SC25 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the FC voltage Vfc is smaller than the specified value (step SC25: Yes), the FC trolley switching unit 45 switches the first switch 25 is connected (step SC26).
  • the FC trolley switching unit 45 starts outputting electric power from the fuel cell 7 (step SC27).
  • the FC trolley switching unit 45 determines that it has stopped receiving power from the trolley wire 13, and turns off the trolley power reception flag (step SC28).
  • step SC16 When the process of step SC16 is completed, when it is determined in step SC6 that the SOC of the battery 35 is not equal to or greater than the threshold value (step SC6: No), in step SC17 the predicted vehicle passing position is outside the FC switching section or the trolley section. If it is determined that it does not exist (step SC17: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SC18 (step SC18: No), and if the process of step SC28 is completed, the process ends. do.
  • FIG. 14 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 14 shows a method of controlling the transportation vehicle 1 when the transportation vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG.
  • the trolley battery charging unit 46 determines whether or not the trolley battery charging permission flag is ON (step SD1).
  • step SD1 When it is determined in step SD1 that the trolley battery charge permission flag is ON (step SD1: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SD2).
  • step SD2 When it is determined in step SD2 that the trolley power reception flag is ON (step SD2: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 calculates the SOC of the storage battery 35 (step SD3).
  • the trolley storage battery charging unit 46 determines whether or not the SOC of the storage battery 35 calculated in step SD3 is equal to or less than a predetermined threshold (step SD4).
  • step SD4 When it is determined in step SD4 that the SOC of the battery 35 is equal to or lower than the threshold (step SD4: Yes), the trolley battery charger 46 adjusts the voltage and current on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24. to charge the capacitor 35 (step SD5), and the process returns to step SD2.
  • step SD1 If it is determined in step SD1 that the trolley battery charging permission flag is OFF (step SD1: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SD2 (step SD2: No), and in step SD4 If it is determined that the SOC of the storage battery 35 exceeds the threshold (step SD4: No), the trolley storage battery charging unit 46 adjusts the voltage and current on the primary side of the DC/DC converter 24 to stop charging the storage battery 35. (Step SD6), the process ends.
  • power is supplied to the transport vehicle 1 from the trolley wire 13 .
  • the fuel cell 7 of the transportation vehicle 1 generates power.
  • Electric power is supplied to the travel drive motor 8 of the transport vehicle 1 from at least one of the trolley wire 13 and the fuel cell 7 .
  • the travel drive motor 8 generates drive force for rotating the rear wheel 11R based on electric power from at least one of the trolley wire 13 and the fuel cell 7 .
  • the transportation vehicle 1 travels by the driving force generated by the traveling drive motor 8 . Since exhaust gas is not discharged from the transport vehicle 1, pollution of the environment at the work site is suppressed.
  • the DC/DC converter 24 capable of converting both the trolley voltage Vtry of the trolley wire 13 and the FC voltage Vfc of the fuel cell 7 is provided. Since one DC/DC converter 24 is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the FC voltage Vfc, an increase in cost and size of the energy supply system 17 is suppressed.
  • the traveling drive motor 8 is driven based on the electric power from the trolley wire 13 when the transport vehicle 1 travels on the uphill road.
  • a high-output external power supply on an uphill road enables high-speed running and improves productivity. Further, by using the trolley power in the high-load trolley section, the hydrogen consumption of the fuel cell 7 can be reduced.
  • the surplus power from the trolley wire 13 is used to charge the capacitor 35 .
  • the traveling drive motor 8 By driving the traveling drive motor 8 based on the electric power from the battery 35, the hydrogen consumption of the fuel cell 7 can be reduced even when traveling on a traveling road other than the trolley section.
  • FIG. 15 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a modification of FIG. 3, showing an example in which the fuel cell 7 shown in FIG.
  • the capacitive storage battery 29 can output power for a longer period of time than the output storage battery 35B.
  • the energy density [Wh/kg] of the capacitive battery 29 is higher than the energy density of the output battery 35B.
  • the output type capacitor 35B has a higher output than the capacitive type capacitor 29 .
  • the power density [kW/kg] of the output type capacitor 35B is higher than the power density of the capacitive type capacitor 29 .
  • Capacitive storage device 29 is an example of a first storage device.
  • the output type capacitor 35B is an example of a second capacitor.
  • the transportation vehicle 1 has a charging port 31.
  • Charging port 31 is connected to capacitive storage device 29 .
  • An external charger is connected to the charging port 31 .
  • the external charger is connected to the power plant 14 or DC substation 15 via a power transmission line separate from the trolley wire 13 .
  • the external charger is a charger separate from the trolley wire 13 .
  • Capacitive accumulator 29 is charged by an external charger through charging port 31 .
  • the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 generates drive force for rotating the rear wheels 11R based on the electric power from at least one of the trolley wire 13 and the capacitive storage device 29 .
  • the output type capacitor 35B is charged with electric power from at least one of the trolley wire 13 and the capacitive type capacitor 29.
  • the traveling drive motor 8 can generate driving force for rotating the rear wheels 11R based on the electric power from the output type battery 35B.
  • the DC/DC converter 21 converts the battery voltage Vbat1 indicating the voltage of the capacitive storage device 29 .
  • DC/DC converter 21 boosts battery voltage Vbat1 at a predetermined boost ratio ⁇ .
  • the DC/DC converter 22 is a unidirectional DC/DC converter capable of outputting electric power only from the primary side to the secondary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 21 is the low voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 21 is the high voltage side.
  • the primary side of the DC/DC converter 21 is the capacitive storage device 29 side, and the secondary side of the DC/DC converter 21 is the trolley power supply line 16 side (vehicle drive system 18 side). Electric power is supplied from the capacitive storage device 29 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 21 .
  • a battery voltage Vbat1 converted by the DC/DC converter 21 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 . Power is not supplied from the trolley power supply line 16 to the capacitive storage device 29 by the DC
  • the DC/DC converter 22 converts a battery voltage Vbat2 that indicates the voltage of the output type storage battery 35B.
  • DC/DC converter 22 boosts battery voltage Vbat2 at a predetermined boost ratio ⁇ .
  • the DC/DC converter 22 is a bi-directional DC/DC converter capable of outputting power from the primary side to the secondary side and outputting power from the secondary side to the primary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 22 is the low voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 22 is the high voltage side.
  • the primary side of the DC/DC converter 22 is the output type battery 35B side, and the secondary side of the DC/DC converter 22 is the trolley power supply line 16 side (vehicle drive system 18 side).
  • Electric power is supplied to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 22 from the output type storage battery 35B.
  • a battery voltage Vbat2 converted by the DC/DC converter 22 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 .
  • the output type capacitor 35B is charged with electric power from at least one of the trolley wire 13 and the capacitive type capacitor 29 .
  • FIG. 16 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 16 is a modification of FIG. 15, showing an example in which a DC/DC converter 23 is added to the configuration shown in FIG.
  • the DC/DC converter 23 converts the trolley voltage Vtry indicating the voltage of the trolley wire 13 .
  • the DC/DC converter 23 is arranged on the trolley power supply line 16 .
  • the DC/DC converter 23 steps down the trolley voltage Vtry at a predetermined step-down ratio ⁇ .
  • the DC/DC converter 23 is a unidirectional DC/DC converter capable of outputting power only from the primary side to the secondary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 23 is the high voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 23 is the low voltage side.
  • the primary side of the DC/DC converter 23 is the trolley wire 13 side, and the secondary side of the DC/DC converter 23 is the power line 19 side (vehicle drive system 18 side). Electric power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 23 .
  • the trolley voltage Vtry converted by the DC/DC converter 23 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 .
  • the DC/DC converter 23 that steps down the trolley voltage Vtry can increase the trolley voltage Vtry even if the vehicle voltage Vveh is low.
  • FIG. 17 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a modification of FIG. 15, showing an example in which a power line 30, a diode 32, a first switch 26B and a second switch 27B are added to the configuration shown in FIG.
  • a DC/DC converter 24 which is a bidirectional DC/DC converter, is arranged.
  • the power line 30 is arranged in parallel with the power line 19 .
  • a diode 32 is placed in the power line 19 between the capacitive capacitor 29 and the DC/DC converter 24 .
  • First switch 26B is arranged in power line 19 between DC/DC converter 24 and vehicle drive system 18 .
  • the first switch 26B is arranged on the power line 19 between the connection between the trolley power supply line 16 and the power line 19 and the vehicle drive system 18 .
  • the second switch 27B is arranged on the power line 30 .
  • One end of power line 30 is connected to power line 19 between diode 32 and DC/DC converter 24 .
  • the other end of power line 30 is connected to power line 20 on the secondary side of DC/DC converter 22 .
  • Power line 20 on the secondary side of DC/DC converter 22 is connected to power line 19 between first switch 26B and vehicle drive system 18 .
  • the other end of power line 30 is connected to power line 19 between first switch 26B and vehicle drive system 18 via power line 20 .
  • the DC/DC converter 24 converts the trolley voltage Vtry of the trolley wire 13 and the battery voltage Vbat1 of the capacitive storage device 29 .
  • DC/DC converter 24 is placed in power line 19 between diode 32 and first switch 26B.
  • the trolley power supply line 16 is connected to the power line 19 between the DC/DC converter 24 and the first switch 26B.
  • the DC/DC converter 24 is a bidirectional DC/DC converter capable of outputting power from the primary side to the secondary side and outputting power from the secondary side to the primary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 24 is the low voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 24 is the high voltage side.
  • the primary side of the DC/DC converter 24 is the capacitive storage device 29 side, and the secondary side of the DC/DC converter 24 is the trolley power supply line 16 side (vehicle drive system 18 side).
  • the DC/DC converter 24 boosts the battery voltage Vbat1 at a predetermined boost ratio ⁇ .
  • DC/DC converter 24 steps down trolley voltage Vtry at a predetermined step-down ratio ⁇ .
  • Electric power is supplied from at least one of the trolley wire 13 and the capacitive storage device 29 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 24 .
  • At least one of the trolley voltage Vtry and the battery voltage Vbat1 converted by the DC/DC converter 24 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 .
  • the output type capacitor 35B is charged with electric power from at least one of the trolley wire 13 and the capacitive type capacitor 29 .
  • the first switch 26B and the second switch 27B operate in a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 24, and in a state in which power is supplied from the capacitive storage device 29 to the DC/DC converter 24.
  • the travel drive motor 8 is driven by power supplied to the vehicle drive system 18 .
  • the first switch 26B When power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18, the first switch 26B is opened and the second switch 27B is closed. Electric power from the trolley wire 13 is input to the DC/DC converter 24 from the secondary side of the DC/DC converter 24, stepped down at a predetermined step-down ratio ⁇ , and then supplied to the vehicle through the power line 30 and the second switch 27B. It is supplied to the drive system 18 .
  • the travel drive motor 8 generates drive force for rotating the rear wheel 11R based on the electric power from the trolley wire 13 .
  • the power from the trolley wire 13 is used to charge the output type capacitor 35B, the first switch 26B is opened and the second switch 27B is closed.
  • the first switch 26B When power is supplied from the capacitive storage device 29 to the vehicle drive system 18, the first switch 26B is connected and the second switch 27B is opened. Electric power from the capacitive storage device 29 is input to the DC/DC converter 24 from the primary side of the DC/DC converter 24 via the diode 32, boosted at a predetermined boost ratio ⁇ , and then passed through the first switch 26B. It is supplied to the vehicle drive system 18 .
  • the traveling drive motor 8 generates driving force for rotating the rear wheels 11R based on the electric power from the capacitive storage device 29 .
  • the power from the capacitive storage device 29 When the power from the capacitive storage device 29 is used to charge the output storage device 35B, the first switch 26B is connected and the second switch 27B is opened.
  • the first switch 26B When power is supplied from the output type storage battery 35B to the vehicle drive system 18, the first switch 26B is opened and the second switch 27B is opened. Electric power from the output type storage battery 35B is input to the DC/DC converter 22 from the primary side of the DC/DC converter 22, boosted by a predetermined boost ratio ⁇ , and then supplied to the vehicle drive system 18.
  • the traveling drive motor 8 generates driving force for rotating the rear wheels 11R based on the electric power from the output type storage battery 35B.
  • the DC/DC converter 24 is a common DC/DC converter that is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the battery voltage Vbat1. Since the DC/DC converter 24 is shared for power supply from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 and power supply from the capacitive storage device 29 to the vehicle drive system 18, an increase in the cost of the energy supply system 17 is suppressed. . In addition, since one DC/DC converter 24 is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the battery voltage Vbat1, an increase in size of the energy supply system 17 is suppressed.
  • FIG. 18 is a soft block diagram showing an example of the control device 10 according to the embodiment.
  • FIG. 18 shows an example of a control device 10 that controls the energy supply system 17 shown in FIG.
  • the control device 10 has an energy control unit 47 , a vehicle operation control unit 48 , a vehicle information storage unit 50 , a terrain information storage unit 51 , an energy switching control unit 44B, and a monitor control unit 53 .
  • the energy switching control section 44B has a storage battery trolley switching section 45B and a trolley storage battery charging section 46 .
  • the energy control unit 47 monitors the state of charge (SOC: State Of Charge) of the output type battery 35B. When the output type capacitor 35B is fully charged, the SOC is 100%, and when the output type capacitor 35B is fully discharged, the SOC is 0%.
  • SOC State Of Charge
  • the vehicle operation control unit 48 monitors the vehicle speed that indicates the traveling speed of the traveling device 4 .
  • the vehicle information storage unit 50 acquires detection data of the position sensor 9.
  • a position sensor 9 detects the current position of the vehicle body 3 .
  • the vehicle information storage unit 50 acquires detection data from the position sensor 9 and monitors the current position of the vehicle body 3 .
  • the topography information storage unit 51 stores map information of the work site. As will be described later, a trolley switching section, a trolley section, and a capacitor switching section are defined at the work site.
  • the map information includes position information of the trolley switching section, position information of the trolley section, and position information of the capacitor switching section.
  • the storage battery trolley switching unit 45B has a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18, a second state in which power is supplied from the capacitive storage device 29 to the vehicle drive system 18, and a second state in which power is supplied to the vehicle drive system 18 from the output storage device 35B.
  • a switch mechanism including a first switch 26B and a second switch 27B is controlled to switch between the third state in which power is supplied to 18.
  • the storage trolley switching unit 45B receives a trolley power reception permission signal (trolley power reception permission flag) input from the first input unit 61, map information including position information of the trolley section input from the terrain information storage unit 51, and vehicle information.
  • the current position of the vehicle body 3 input from the storage unit 50, the trolley power reception flag input from the vehicle information storage unit 50, the vehicle speed input from the vehicle operation control unit 48, and the output type input from the energy control unit 47.
  • the switch mechanism Based on the state of charge (SOC) of the capacitor 35B, the switch mechanism is controlled to switch among the first state, the second state, and the third state.
  • the trolley capacitor charging unit 46 controls a switch mechanism including the first switch 26B and the second switch 27B so that the power from the trolley wire 13 charges the output type capacitor 35B.
  • the trolley battery charging unit 46 receives a trolley battery charging permission signal (trolley battery charging permission flag) input from the second input unit 62 , a trolley power reception flag input from the vehicle information storage unit 50 , and an input from the energy control unit 47 .
  • the power from the trolley wire 13 is used to charge the output type capacitor 35B based on the state of charge (SOC) of the output type capacitor 35B.
  • the storage trolley switching unit 45B transmits to the vehicle information storage unit 50 a trolley power reception flag indicating that the storage trolley switching control has been switched to the trolley power reception state.
  • the vehicle information storage unit 50 stores a trolley power reception flag.
  • the monitor control unit 53 causes the monitor 54 to display the trolley power reception status based on the trolley power reception flag from the vehicle information storage unit 50 .
  • FIG. 19 is an image diagram showing an example of the operation of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • the trolley wire 13 is provided on an uphill road at the work site.
  • a trolley switching section, a trolley section, and an electric storage device switching section are defined on a travel path at a work site.
  • a trolley switching section is defined before the uphill road.
  • the trolley section is defined as an uphill road.
  • the capacitor switching section is defined after the uphill.
  • the capacitor trolley switching unit 45B switches so that the vehicle drive system 18 is driven based on the electric power output from the capacitive capacitor 29 and the output capacitor 35B in the capacitive output type capacitor traveling section preceding the trolley switching section. control the mechanism.
  • the storage trolley switching unit 45B switches from the second state in which power is supplied from the capacitive storage device 29 to the vehicle drive system 18 to the first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 in the trolley switching section. , which controls the switch mechanism.
  • the trolley switching section is an output-type battery-only traveling section in which the output of electric power from the capacity-type battery 29 is stopped and the vehicle drive system 18 is driven only by power supply from the output-type battery 35B.
  • the trolley section is a trolley power-supply running section in which the vehicle drive system 18 is driven only by power supply from the trolley wire 13 .
  • the storage battery trolley switching unit 45B controls the switch mechanism so that the first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 is maintained in the trolley section. The surplus power is used to charge the output type battery 35B.
  • the storage battery trolley switching unit 45B switches from a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 to a second state in which power is supplied from the capacitive storage device 29 to the vehicle drive system 18 in the storage device switching section. , which controls the switch mechanism.
  • the battery switching section is an output-type battery-only traveling section in which power reception from the trolley wire 13 is stopped and the vehicle drive system 18 is driven only by power supply from the output-type battery 35B.
  • the capacitor trolley switching unit 45B switches so that the vehicle drive system 18 is driven based on the electric power output from the capacitive capacitor 29 and the output capacitor 35B in the capacitive output type capacitor traveling section after the capacitor switching section. control the mechanism.
  • FIG. 20 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 20 shows a control method of the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG. 17 when the transport vehicle 1 runs on the uphill road shown in FIG.
  • the capacitor trolley switching unit 45B controls the switch mechanism so that power is supplied from the capacitive type capacitor 29 to the vehicle drive system 18.
  • the first switch 26B is closed and the second switch 27B is opened.
  • the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the trolley power reception permission flag is ON (step SE1).
  • step SE1 If it is determined in step SE1 that the trolley power reception permission flag is ON (step SE1: Yes), the storage trolley switching unit 45B changes the current position of the vehicle body 3 input from the vehicle information storage unit 50 and the vehicle operation control unit 48 A predicted vehicle passage position is calculated based on the vehicle speed input from (step SE2).
  • the storage battery trolley switching unit 45B receives the map information of the work site from the terrain information storage unit 51 (step SE3).
  • the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the predicted vehicle passage position exists in the trolley switching section (step SE4).
  • step SE4 When it is determined in step SE4 that the predicted vehicle passage position is in the trolley switching section (step SE4: Yes), the storage trolley switching unit 45B calculates the SOC of the output type storage device 35B (step SE5).
  • the capacitor trolley switching unit 45B determines whether or not the SOC of the output type capacitor 35B calculated in step SE5 is equal to or greater than a predetermined threshold (step SE6).
  • step SE6 If it is determined in step SE6 that the SOC of the output type storage device 35B is equal to or higher than the threshold (step SE6: Yes), the storage device trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24. (Step SE7).
  • Electric storage trolley switching unit 45B detects that the difference between the voltage on the low voltage side of DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side (secondary side) of DC/DC converter 22 becomes smaller than a predetermined specified value. (step SE8).
  • step SE8 If it is determined in step SE8 that the difference between the voltage on the low voltage side of DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 22 is not smaller than the specified value (step SE8: No), The storage battery trolley switching unit 45B returns to the process of step SE7.
  • step SE8 If it is determined in step SE8 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 22 is smaller than the specified value (step SE8: Yes), the capacitor trolley The switching unit 45B opens the first switch 26B (step SE9).
  • the capacitor trolley switching unit 45B connects the second switch 27B (step SE10).
  • the storage trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the high voltage side (secondary side) of the DC/DC converter 24 (step SE11).
  • the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry has become smaller than a predetermined specified value (step SE12).
  • step SE12 When it is determined in step SE12 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is not smaller than the specified value (step SE12: No), the storage trolley switching unit 45B performs step Return to the processing of SE11.
  • step SE12 When it is determined in step SE12 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is smaller than the specified value (step SE12: Yes), the storage trolley switching unit 45B switches the power supply pantograph 6 is increased (step SE13).
  • the storage trolley switching unit 45B determines that power reception from the trolley wire 13 has started, and turns on the trolley power reception flag (step SE14).
  • step SE4 When it is determined in step SE4 that the predicted vehicle passage position does not exist in the trolley switching section (step SE4: No), the battery trolley switching unit 45B determines whether the predicted vehicle passage position exists outside the battery switching section or the trolley section. (Step SE15).
  • step SE15 If it is determined in step SE15 that the predicted vehicle passage position is outside the battery switching section or the trolley section (step SE15: Yes), or if it is determined in step SE1 that the trolley power reception permission flag is not ON (step SE1: No ), the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SE16).
  • step SE16 When it is determined in step SE16 that the trolley power reception flag is ON (step SE16: Yes), the storage trolley switching unit 45B lowers the power feeding pantograph 6 (step SE17).
  • the capacitor trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 (step SE18).
  • Accumulator trolley switching unit 45B determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 22 has become smaller than a predetermined specified value. (Step SE19).
  • step SE19 If it is determined in step SE19 that the difference between the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 22 is not smaller than the specified value (step SE19: No), The capacitor trolley switching unit 45B returns to the process of step SE18.
  • step SE18 If it is determined in step SE18 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 22 is smaller than the specified value (step SE18: Yes), the capacitor trolley The switching unit 45B connects the first switch 26B (step SE20).
  • the capacitor trolley switching unit 45B opens the second switch 27B (step SE21).
  • the storage battery trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SE22).
  • the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 has become smaller than a predetermined specified value (step SE23).
  • step SE23 If it is determined in step SE23 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 is not smaller than the specified value (step SE23: No), the storage trolley switching unit 45B performs step Return to the processing of SE22.
  • step SE23 If it is determined in step SE23 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 is smaller than the specified value (step SE23: Yes), the power reception from the trolley wire 13 is stopped. is determined, and the trolley power reception flag is turned OFF (step SE24).
  • step SE15 the predicted vehicle passage position is the storage switching section or the trolley section. If it is determined that the trolley does not exist outside (step SE15: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SE16 (step SE16: No), and if the process of step SE24 is completed, the process ends.
  • FIG. 21 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 21 shows a control method of the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG. 17 when charging the output type battery 35B.
  • the trolley battery charging unit 46 determines whether or not the trolley battery charging permission flag is ON (step SF1).
  • step SF1 When it is determined in step SF1 that the trolley battery charge permission flag is ON (step SF1: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SF2).
  • step SF2 When it is determined in step SF2 that the trolley power reception flag is ON (step SF2: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 calculates the SOC of the output type storage battery 35B (step SF3).
  • the trolley capacitor charging unit 46 determines whether or not the SOC of the output type capacitor 35B calculated in step SF3 is equal to or less than a predetermined threshold (step SF4).
  • step SF4 When it is determined in step SF4 that the SOC of the output type storage battery 35B is equal to or lower than the threshold (step SF4: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 controls the voltage and current on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 22. is adjusted to charge the output type capacitor 35B (step SF5), and the process returns to step SF2.
  • step SF1 If it is determined that the trolley battery charging permission flag is OFF in step SF1 (step SF1: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SF2 (step SF2: No), and in step SF4 , when it is determined that the SOC of the output type battery 35B exceeds the threshold (step SF4: No), the trolley battery charging unit 46 adjusts the voltage and current on the primary side of the DC/DC converter 22 to Charging is stopped (step SF6), and the process ends.
  • FIG. 22 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • FIG. 22 is a modification of FIG. 17, showing an example in which the DC/DC converter 22 is omitted from the configuration shown in FIG. By omitting the DC/DC converter 22, an increase in cost and an increase in size of the energy supply system 17 are suppressed.
  • FIG. 23 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 23 shows a control method for the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG. 22 when the transport vehicle 1 runs on the uphill road shown in FIG.
  • the capacitor trolley switching unit 45B controls the switch mechanism so that power is supplied from the capacitive type capacitor 29 to the vehicle drive system 18.
  • the first switch 26B is closed and the second switch 27B is opened.
  • the storage battery trolley switching unit 45B determines whether or not the trolley power reception permission flag is ON (step SG1).
  • step SG1 When it is determined in step SG1 that the trolley power reception permission flag is ON (step SG1: Yes), the storage trolley switching unit 45B changes the current position of the vehicle body 3 input from the vehicle information storage unit 50 and the vehicle operation control unit 48 A predicted vehicle passage position is calculated based on the vehicle speed input from (step SG2).
  • the capacitor trolley switching unit 45B receives the map information of the work site from the terrain information storage unit 51 (step SG3).
  • the storage battery trolley switching unit 45B determines whether or not the predicted vehicle passage position exists in the trolley switching section (step SG4).
  • step SG4 When it is determined in step SG4 that the predicted vehicle passage position is in the trolley switching section (step SG4: Yes), the storage trolley switching unit 45B calculates the SOC of the output type storage device 35B (step SG5).
  • the capacitor trolley switching unit 45B determines whether or not the SOC of the output type capacitor 35B calculated in step SG5 is equal to or greater than a predetermined threshold (step SG6).
  • step SG6 When it is determined in step SG6 that the SOC of the output type storage device 35B is equal to or higher than the threshold (step SG6: Yes), the storage device trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24. (Step SG7).
  • the battery trolley switching unit 45B determines whether or not the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the output type battery 35B has become smaller than a predetermined specified value (step SG8).
  • step SG8 If it is determined in step SG8 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the output type storage device 35B is not smaller than the specified value (step SG8: No), the storage device trolley is switched. The part 45B returns to the process of step SG7.
  • step SG8 When it is determined in step SG8 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the output type storage device 35B is smaller than the specified value (step SG8: Yes), the storage device trolley switching unit 45B opens the first switch 26B (step SG9).
  • the capacitor trolley switching unit 45B connects the second switch 27B (step SG10).
  • the storage trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the high voltage side (secondary side) of the DC/DC converter 24 (step SG11).
  • the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry has become smaller than a predetermined specified value (step SG12).
  • step SG12 When it is determined in step SG12 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is not smaller than the specified value (step SG12: No), the storage trolley switching unit 45B performs step Return to the processing of SG11.
  • step SG12 When it is determined in step SG12 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is smaller than the specified value (step SG12: Yes), the storage trolley switching unit 45B switches the power supply pantograph 6 is increased (step SG13).
  • the storage battery trolley switching unit 45B determines that power reception from the trolley wire 13 has started, and turns on the trolley power reception flag (step SG14).
  • step SG4 When it is determined in step SG4 that the predicted vehicle passage position does not exist in the trolley switching section (step SG4: No), the battery trolley switching unit 45B determines whether the predicted vehicle passage position exists outside the battery switching section or the trolley section. (step SG15).
  • step SG15 If it is determined in step SG15 that the predicted vehicle passage position exists outside the battery switching section or the trolley section (step SG15: Yes), or if it is determined in step SG1 that the trolley power reception permission flag is not ON (step SG1: No ), the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SG16).
  • step SG16 When it is determined in step SG16 that the trolley power reception flag is ON (step SG16: Yes), the storage trolley switching unit 45B lowers the power supply pantograph 6 (step SG17).
  • the capacitor trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 (step SG18).
  • the storage battery trolley switching unit 45B determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the output storage battery 35B has become smaller than a predetermined specified value (step SG19).
  • step SG19 If it is determined in step SG19 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the output type storage device 35B is not smaller than the specified value (step SG19: No), the storage device trolley is switched. The section 45B returns to the process of step SG18.
  • step SG19 If it is determined in step SG19 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat of the output type storage device 35B is smaller than the specified value (step SG19: Yes), the storage device trolley switching unit 45B connects the first switch 26B (step SG20).
  • the capacitor trolley switching unit 45B opens the second switch 27B (step SG21).
  • the capacitor trolley switching unit 45B adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SG22).
  • the storage trolley switching unit 45B determines whether or not the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 has become smaller than a predetermined specified value (step SG23).
  • step SG23 When it is determined in step SG23 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 is not smaller than the specified value (step SG23: No), the storage trolley switching unit 45B performs step Return to the processing of SG22.
  • step SG23 If it is determined in step SG23 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 is smaller than the specified value (step SG23: Yes), the storage trolley switching unit 45B switches the trolley wire 13 It is determined that the power reception from the trolley has stopped, and the trolley power reception flag is turned OFF (step SG24).
  • step SG15 the predicted vehicle passing position is the storage switching section or the trolley section. If it is determined that the trolley does not exist outside (step SG15: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SG16 (step SG16: No), and if the process of step SG24 is completed, the process ends.
  • FIG. 24 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 24 shows a control method of the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG. 17 when charging the output type battery 35B.
  • the trolley battery charging unit 46 determines whether or not the trolley battery charging permission flag is ON (step SH1).
  • step SH1 When it is determined in step SH1 that the trolley battery charge permission flag is ON (step SH1: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SH2).
  • step SH2 When it is determined in step SH2 that the trolley power reception flag is ON (step SH2: Yes), the trolley storage battery charging unit 46 calculates the SOC of the output type storage battery 35B (step SH3).
  • the trolley capacitor charging unit 46 determines whether or not the SOC of the output type capacitor 35B calculated in step SH3 is equal to or less than a predetermined threshold (step SH4).
  • step SH4 When it is determined in step SH4 that the SOC of the output type storage device 35B is equal to or lower than the threshold (step SH4: Yes), the trolley storage device charging unit 46 controls the voltage and current on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24. is adjusted to charge the output type capacitor 35B (step SH5), and the process returns to step SH2.
  • step SH1 If it is determined that the trolley battery charging permission flag is OFF in step SH1 (step SH1: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SH2 (step SH2: No), and if step SH4 , when it is determined that the SOC of the output type capacitor 35B exceeds the threshold (step SH4: No), the trolley capacitor charging unit 46 adjusts the voltage and current on the primary side of the DC/DC converter 24 to Charging is stopped (step SH6), and the process is terminated.
  • ⁇ effect> As described above, according to the embodiment, power is supplied to the transport vehicle 1 from the trolley wire 13 . Also, the capacitive storage device 29 of the transportation vehicle 1 is charged. Electric power is supplied to the travel drive motor 8 of the transport vehicle 1 from at least one of the trolley wire 13 and the capacitive storage device 29 . The travel drive motor 8 generates drive force for rotating the rear wheel 11R based on electric power from at least one of the trolley wire 13 and the capacitive storage device 29 . The transportation vehicle 1 travels by the driving force generated by the traveling drive motor 8 . Since exhaust gas is not discharged from the transport vehicle 1, pollution of the environment at the work site is suppressed.
  • the DC/DC converter 24 capable of converting both the trolley voltage Vtry of the trolley wire 13 and the battery voltage Vbat1 of the capacitive storage device 29 is provided. Since one DC/DC converter 24 is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the battery voltage Vbat1, an increase in cost and size of the energy supply system 17 is suppressed.
  • the traveling drive motor 8 is driven based on the electric power from the trolley wire 13 when the transport vehicle 1 travels on the uphill road.
  • a high-output external power supply on an uphill road enables high-speed running and improves productivity.
  • the power consumption of the capacitive storage device 29 can be reduced.
  • the surplus electric power from the trolley wire 13 is used for charging the output type battery 35B.
  • the traveling drive motor 8 By driving the traveling drive motor 8 based on the electric power from the output type storage battery 35B, the power consumption of the capacitive storage battery 29 can be reduced even when traveling on a traveling path other than the trolley section.
  • FIG. 25 is a hardware block diagram showing an example of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • the energy supply system 17 includes a trolley power supply line 16, a power line 19, a power line 30, a battery 29B, a DC/DC converter 24, a first switch 25, a second switch 26, and a third switch 27.
  • the power line 30 is arranged in parallel with the power line 19 .
  • a first switch 25 is arranged in the power line 19 between the capacitor 29B and the DC/DC converter 24 .
  • a second switch 26 is arranged in the power line 19 between the DC/DC converter 24 and the vehicle drive train 18 .
  • the second switch 26 is arranged on the power line 19 between the connection between the trolley power supply line 16 and the power line 19 and the vehicle drive system 18 .
  • a third switch 27 is arranged on the power line 30 .
  • One end of power line 30 is connected to power line 19 between first switch 25 and DC/DC converter 24 .
  • the other end of power line 30 is connected to power line 19 between second switch 26 and vehicle drive system 18 .
  • the other end of power line 30 is connected to power line 19 between second switch 26 and vehicle drive system 18 via power line 20 .
  • the DC/DC converter 24 converts the trolley voltage Vtry of the trolley wire 13 and the battery voltage Vbat1 of the electric storage device 29B.
  • a DC/DC converter 24 is arranged in the power line 19 between the first switch 25 and the second switch 26 .
  • the trolley power supply line 16 is connected to the power line 19 between the DC/DC converter 24 and the second switch 26 .
  • the DC/DC converter 24 is a bidirectional DC/DC converter capable of outputting power from the primary side to the secondary side and outputting power from the secondary side to the primary side.
  • the primary side of the DC/DC converter 24 is the low voltage side.
  • the secondary side of the DC/DC converter 24 is the high voltage side.
  • the primary side of the DC/DC converter 24 is the battery 29B side, and the secondary side of the DC/DC converter 24 is the trolley power supply line 16 side (vehicle drive system 18 side).
  • the DC/DC converter 24 boosts the battery voltage Vbat1 at a predetermined boost ratio ⁇ .
  • DC/DC converter 24 steps down trolley voltage Vtry at a predetermined step-down ratio ⁇ .
  • Electric power is supplied to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 24 from at least one of the trolley wire 13 and the storage battery 29B.
  • At least one of the trolley voltage Vtry and the battery voltage Vbat1 converted by the DC/DC converter 24 is applied to the travel drive motor 8 of the vehicle drive system 18 .
  • the first switch 25, the second switch 26, and the third switch 27 operate in a first state in which electric power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 via the DC/DC converter 24, and in a DC/DC state from the battery 29B. It constitutes a switch mechanism for switching between a second state in which power is supplied to the vehicle drive system 18 via the converter 24 .
  • the first switch 25 When power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18, the first switch 25 is opened, the second switch 26 is opened, and the third switch 27 is connected. Electric power from the trolley wire 13 is input to the DC/DC converter 24 from the secondary side of the DC/DC converter 24, stepped down at a predetermined step-down ratio ⁇ , and then supplied to the vehicle via the power line 30 and the third switch 27. It is supplied to the drive system 18 .
  • the travel drive motor 8 generates drive force for rotating the rear wheel 11R based on the electric power from the trolley wire 13 .
  • the first switch 25 When power is supplied from the battery 29B to the vehicle drive system 18, the first switch 25 is connected, the second switch 26 is connected, and the third switch 27 is opened. Electric power from the storage battery 29B is input to the DC/DC converter 24 from the primary side of the DC/DC converter 24 via the first switch 25, boosted at a predetermined boost ratio ⁇ , and then passed through the second switch 26. It is supplied to the vehicle drive system 18 .
  • the traveling drive motor 8 generates driving force for rotating the rear wheels 11R based on the electric power from the storage battery 29B.
  • the storage battery 29B is charged with power supplied from the trolley wire 13 via the DC/DC converter 24. be.
  • the DC/DC converter 24 is a common DC/DC converter that is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the battery voltage Vbat1.
  • DC/DC converter 24 is shared for power supply from trolley wire 13 to vehicle drive system 18 and for power supply from battery 29B to vehicle drive system 18, so an increase in cost of energy supply system 17 is suppressed.
  • one DC/DC converter 24 is shared for conversion of the trolley voltage Vtry and conversion of the battery voltage Vbat1, an increase in size of the energy supply system 17 is suppressed.
  • FIG. 26 is a software block diagram showing an example of the control device 10 according to the embodiment.
  • the control device 10 has an energy control unit 47 , a vehicle operation control unit 48 , a vehicle information storage unit 50 , a terrain information storage unit 51 , an energy switching control unit 44C, and a monitor control unit 53 .
  • the energy switching control section 44C has a capacitor trolley switching section 45C.
  • the vehicle operation control unit 48 monitors the vehicle speed that indicates the traveling speed of the traveling device 4 .
  • the vehicle information storage unit 50 acquires detection data of the position sensor 9.
  • a position sensor 9 detects the current position of the vehicle body 3 .
  • the vehicle information storage unit 50 acquires detection data from the position sensor 9 and monitors the current position of the vehicle body 3 .
  • the topography information storage unit 51 stores map information of the work site. As will be described later, a trolley switching section, a trolley section, and a capacitor switching section are defined at the work site.
  • the map information includes position information of the trolley switching section, position information of the trolley section, and position information of the capacitor switching section.
  • the capacitor trolley switching unit 45C switches between a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 and a second state in which power is supplied to the vehicle drive system 18 from the capacitor 29B. It controls a switching mechanism including a second switch 26 and a third switch 27 .
  • the storage trolley switching unit 45C receives a trolley power reception permission signal (trolley power reception permission flag) input from the first input unit 61, map information including position information of the trolley section input from the terrain information storage unit 51, and vehicle information.
  • the first state and the second state are determined based on the current position of the vehicle body 3 input from the storage unit 50, the trolley power reception flag input from the vehicle information storage unit 50, and the vehicle speed input from the vehicle operation control unit 48.
  • a switch mechanism is controlled to switch between and.
  • the storage trolley switching unit 45C transmits to the vehicle information storage unit 50 a trolley power reception flag indicating that the storage trolley switching control has been switched to the trolley power reception state.
  • the vehicle information storage unit 50 stores a trolley power reception flag.
  • the monitor control unit 53 causes the monitor 54 to display the trolley power reception status based on the trolley power reception flag from the vehicle information storage unit 50 .
  • FIG. 27 is an image diagram showing an example of the operation of the energy supply system 17 according to the embodiment.
  • the trolley wire 13 is provided on an uphill road at the work site.
  • a trolley switching section, a trolley section, and an electric storage device switching section are defined on a travel path at a work site.
  • a trolley switching section is defined before the uphill road.
  • the trolley section is defined as an uphill road.
  • the capacitor switching section is defined after the uphill.
  • the storage battery trolley switching unit 45C controls the switch mechanism so that the vehicle drive system 18 is driven based on the electric power output from the storage battery 29B in the battery traveling section preceding the trolley switching section.
  • the storage battery trolley switching unit 45C switches from a second state in which power is supplied from the storage battery 29B to the vehicle drive system 18 to a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 in the trolley switching section. control the mechanism.
  • the trolley switching section is an inertia traveling section in which the output of electric power from the storage battery 29B is stopped and the transportation vehicle 1 travels by inertia.
  • the trolley section is a trolley power-supply running section in which the vehicle drive system 18 is driven only by power supply from the trolley wire 13 .
  • the storage battery trolley switching unit 45C controls the switch mechanism so that the first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 is maintained in the trolley section.
  • the storage trolley switching unit 45C switches from a first state in which power is supplied from the trolley wire 13 to the vehicle drive system 18 to a second state in which power is supplied from the storage device 29B to the vehicle drive system 18 in the storage device switching section. control the mechanism.
  • the electric storage unit switching section is an inertia running section in which power reception from the trolley wire 13 is stopped and the transport vehicle 1 runs by inertia.
  • the storage battery trolley switching unit 45C controls the switch mechanism so that the vehicle drive system 18 is driven based on the electric power output from the storage battery 29B in the storage battery traveling section after the storage battery switching section.
  • FIG. 28 is a flow chart showing an example of a control method for the transportation vehicle 1 according to the embodiment.
  • FIG. 28 shows a control method of the transport vehicle 1 having the energy supply system 17 shown in FIG. 25 when the transport vehicle 1 runs on the uphill road shown in FIG.
  • the storage battery trolley switching unit 45C controls the switch mechanism so that power is supplied from the storage battery 29B to the vehicle drive system 18.
  • the first switch 25 is connected, the second switch 26 is connected and the third switch 27 is open.
  • the storage trolley switching unit 45C determines whether or not the trolley power reception permission flag is ON (step SJ1).
  • step SJ1 When it is determined in step SJ1 that the trolley power reception permission flag is ON (step SJ1: Yes), the storage trolley switching unit 45C changes the current position of the vehicle body 3 input from the vehicle information storage unit 50 and the vehicle operation control unit 48 A predicted vehicle passage position is calculated based on the vehicle speed input from (step SJ2).
  • the capacitor trolley switching unit 45C receives the map information of the work site from the terrain information storage unit 51 (step SJ3).
  • the storage battery trolley switching unit 45C determines whether or not the predicted vehicle passage position exists in the trolley switching section (step SJ4).
  • step SJ4 When it is determined in step SJ4 that the predicted vehicle passage position is in the trolley switching section (step SJ4: Yes), the storage trolley switching unit 45C calculates the inertia travelable distance based on the vehicle speed (step SJ5).
  • the storage battery trolley switching unit 45C determines whether or not the allowable inertia travel distance calculated in step SJ5 is equal to or greater than a predetermined threshold (step SJ6).
  • step SJ6 When it is determined in step SJ6 that the allowable coasting distance is greater than or equal to the threshold (step SJ6: Yes), the storage battery trolley switching unit 45C stops the output of electric power from the storage battery 29B (step SJ7).
  • the capacitor trolley switching unit 45C opens the first switch 25 (step SJ8).
  • the capacitor trolley switching unit 45C adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SJ9).
  • Accumulator trolley switching unit 45C determines whether or not the difference between the voltage on the low voltage side of DC/DC converter 24 and the vehicle voltage Vveh of inverters 37 and 42 has become smaller than a predetermined specified value (step SJ10).
  • step SJ10 When it is determined in step SJ10 that the difference between the voltage on the low voltage side of DC/DC converter 24 and the vehicle voltage Vveh is not smaller than the specified value (step SJ10: No), storage trolley switching unit 45C performs step Return to the processing of SJ9.
  • step SJ10 When it is determined in step SJ10 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the vehicle voltage Vveh is smaller than the specified value (step SJ10: Yes), the storage trolley switching unit 45C switches to the third switch. 27 is connected (step SJ11).
  • the capacitor trolley switching unit 45C opens the second switch 26 (step SJ12).
  • the storage trolley switching unit 45C adjusts the voltage on the high voltage side (secondary side) of the DC/DC converter 24 (step SJ13).
  • the storage trolley switching unit 45C determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry has become smaller than a predetermined specified value (step SJ14).
  • step SJ14 When it is determined in step SJ14 that the difference between the voltage on the high voltage side of DC/DC converter 24 and trolley voltage Vtry is not smaller than the specified value (step SJ14: No), storage trolley switching unit 45C performs step Return to the processing of SJ13.
  • step SJ14 When it is determined in step SJ14 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the trolley voltage Vtry is smaller than the specified value (step SJ14: Yes), the storage trolley switching unit 45C switches the power supply pantograph 6 is increased (step SJ15).
  • the storage trolley switching unit 45C determines that power reception from the trolley wire 13 has started, and turns on the trolley power reception flag (step SJ16).
  • step SJ4 When it is determined in step SJ4 that the predicted vehicle passage position is not in the trolley switching section (step SJ4: No), the storage trolley switching unit 45C determines whether the predicted vehicle passage position is in the battery switching section or outside the trolley section. (step SJ17).
  • step SJ17 If it is determined in step SJ17 that the predicted vehicle passage position exists outside the battery switching section or the trolley section (step SJ17: Yes), or if it is determined in step SJ1 that the trolley power reception permission flag is not ON (step SJ1: No ), the storage trolley switching unit 45C determines whether or not the trolley power reception flag is ON (step SJ18).
  • step SJ18 When it is determined in step SJ18 that the trolley power reception flag is ON (step SJ18: Yes), the storage trolley switching unit 45C lowers the power supply pantograph 6 (step SJ19).
  • the capacitor trolley switching unit 45C adjusts the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 (step SJ20).
  • the storage trolley switching unit 45C determines whether or not the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the vehicle voltage Vveh has become smaller than a predetermined specified value (step SJ21).
  • step SJ21 When it is determined in step SJ21 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the vehicle voltage Vveh is not smaller than the specified value (step SJ21: No), the storage trolley switching unit 45C performs step Return to the processing of SJ20.
  • step SJ21 When it is determined in step SJ21 that the difference between the voltage on the high voltage side of the DC/DC converter 24 and the vehicle voltage Vveh is smaller than the specified value (step SJ21: Yes), the storage trolley switching unit 45C switches to the second switch. 26 is connected (step SJ22).
  • the capacitor trolley switching unit 45C opens the third switch 27 (step SJ23).
  • the capacitor trolley switching unit 45C adjusts the voltage on the low voltage side (primary side) of the DC/DC converter 24 (step SJ24).
  • the storage trolley switching unit 45C determines whether or not the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 has become smaller than a predetermined specified value (step SJ25).
  • step SJ25 When it is determined in step SJ25 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 is not smaller than the specified value (step SJ25: No), the storage trolley switching unit 45C performs step Return to the processing of SJ24.
  • step SJ25 When it is determined in step SJ25 that the difference between the voltage on the low voltage side of the DC/DC converter 24 and the battery voltage Vbat1 is smaller than the specified value (step SJ25: Yes), the storage trolley switching unit 45C switches to the first switch. 25 is connected (step SJ26).
  • the storage battery trolley switching unit 45C starts outputting electric power from the storage battery 29B (step SJ27).
  • the storage battery trolley switching unit 45C determines that the power reception from the trolley wire 13 has stopped, and turns off the trolley power reception flag (step SJ28).
  • step SJ16 When the processing of step SJ16 is completed, when it is determined that the allowable inertia distance is not equal to or greater than the threshold value in step SJ6 (step SJ6: No), in step SJ17, the predicted vehicle passing position is outside the battery switching section or the trolley section. If it is determined not to exist (step SJ17: No), if it is determined that the trolley power reception flag is OFF in step SJ18 (step SJ18: No), and if the process of step SJ28 is completed, the process ends. do.
  • the storage battery 29B of the transportation vehicle 1 is charged with electric power supplied from the trolley wire 13 through the DC/DC converter 24 .
  • a second state is switched between.
  • the traveling drive motor 8 generates driving force for rotating the rear wheel 11R based on electric power from at least one of the trolley wire 13 and the capacitor 29B.
  • the transportation vehicle 1 travels by the driving force generated by the traveling drive motor 8 . Since exhaust gas is not discharged from the transport vehicle 1, pollution of the environment at the work site is suppressed.
  • FIG. 29 is a block diagram showing a computer system 1000 according to an embodiment.
  • the controller 10 described above includes a computer system 1000 .
  • a computer system 1000 includes a processor 1001 such as a CPU (Central Processing Unit), a main memory 1002 including non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) and volatile memory such as RAM (Random Access Memory), It has a storage 1003 and an interface 1004 including an input/output circuit.
  • the functions of the control device 10 described above are stored in the storage 1003 as computer programs.
  • the processor 1001 reads a computer program from the storage 1003, develops it in the main memory 1002, and executes the above-described processing according to the computer program. Note that the computer program may be distributed to the computer system 1000 via a network.
  • the trolley wire 13 is used to supply power to a transportation vehicle such as a dump truck that travels in a work site and transports a load.
  • the work machine may be powered from the trolley wire 13 rather than the transport vehicle.
  • the electric storage device 35 is charged with electric power from at least one of the contact wire 13 and the fuel cell 7 .
  • the capacitor 35 may be charged by regenerative braking.
  • the output type battery 35B is charged with power from at least one of the contact wire 13 and the capacitive battery 29.
  • the output type capacitor 35B may be charged by regenerative braking.
  • SYMBOLS 1 Transportation vehicle, 2... Dump body, 3... Vehicle body, 4... Traveling device, 5... Trolley power receiving device, 6... Power feeding pantograph, 7... Fuel cell, 8... Traveling drive motor, 9... Position sensor, 10... Control device , 11... wheel, 11F... front wheel, 11R... rear wheel, 12... tire, 12F... front tire, 12R... rear tire, 13... trolley wire, 14... power plant, 15... DC substation, 16...
  • Trolley accumulator charging unit 47 Energy control unit 48
  • Vehicle operation control unit 50 Vehicle information storage unit 51. Terrain information storage unit 53... Monitor control unit , 54... monitor, 56... accelerator brake pedal, 57... shift lever, 58... lift lever, 61... first input section, 62... second input section, 1000... computer system, 1001... processor, 1002... main memory, 1003 ... storage, 1004 ... interface.

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Abstract

運搬車両は、ダンプボディと、ダンプボディを支持する車体と、駆動輪を有し、車体を支持する走行装置と、トロリ線から給電されるトロリ受電装置と、双方向DC/DCコンバータと、トロリ線から双方向DC/DCコンバータを介して供給される電力により充電される蓄電器と、駆動輪を回転させる駆動力を発生する電動モータと、トロリ線から双方向DC/DCコンバータを介して電動モータに電力が供給される第1状態と、蓄電器から双方向DC/DCコンバータを介して電動モータに電力が供給される第2状態とを切り換えるスイッチ機構と、を備える。

Description

運搬車両及び運搬車両の制御方法
 本開示は、運搬車両及び運搬車両の制御方法に関する。
 運搬車両に係る技術分野において、特許文献1に開示されているようなマイニングトラックが知られている。
米国特許出願公開第2013/0126250号
 運搬車両の動力源としてエンジンが使用される場合、エンジンからの排ガスにより、作業現場の環境が汚染される可能性がある。
 本開示は、作業現場の環境の汚染を抑制することを目的とする。
 本開示に従えば、ダンプボディと、ダンプボディを支持する車体と、駆動輪を有し、車体を支持する走行装置と、トロリ線から給電されるトロリ受電装置と、双方向DC/DCコンバータと、トロリ線から双方向DC/DCコンバータを介して供給される電力により充電される蓄電器と、駆動輪を回転させる駆動力を発生する電動モータと、トロリ線から双方向DC/DCコンバータを介して電動モータに電力が供給される第1状態と、蓄電器から双方向DC/DCコンバータを介して電動モータに電力が供給される第2状態とを切り換えるスイッチ機構と、を備える、運搬車両が提供される。
 本開示によれば、作業現場の環境の汚染が抑制される。
図1は、第1実施形態に係る運搬車両を模式的に示す図である。 図2は、第1実施形態に係る運搬車両を示す構成図である。 図3は、第1実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図4は、第1実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図5は、第1実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図6は、第1実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図7は、第1実施形態に係る制御装置の一例を示すソフトブロック図である。 図8は、第1実施形態に係るエネルギー供給系の動作の一例を示すイメージ図である。 図9は、第1実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図10は、第1実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図11は、第1実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図12は、第1実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図13は、第1実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図14は、第1実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図15は、第2実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図16は、第2実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図17は、第2実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図18は、第2実施形態に係る制御装置の一例を示すソフトブロック図である。 図19は、第2実施形態に係るエネルギー供給系の動作の一例を示すイメージ図である。 図20は、第2実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図21は、第2実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図22は、第2実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図23は、第2実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図24は、第2実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図25は、第3実施形態に係るエネルギー供給系の一例を示すハードブロック図である。 図26は、第3実施形態に係る制御装置の一例を示すソフトブロック図である。 図27は、第3実施形態に係るエネルギー供給系の動作の一例を示すイメージ図である。 図28は、第3実施形態に係る運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図29は、実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。
 以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
[第1実施形態]
 第1実施形態について説明する。
<運搬車両>
 図1は、実施形態に係る運搬車両1を模式的に示す図である。実施形態において、運搬車両1は、作業現場を走行して積荷を運搬するダンプトラックである。運搬車両1の作業現場として、鉱山又は採石場が例示される。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。鉱山として、金属を採掘する金属鉱山、石灰石を採掘する非金属鉱山、又は石炭を採掘する石炭鉱山が例示される。採石場とは、石材を採掘する場所又は事業所をいう。運搬車両1に運搬される積荷として、作業現場において掘削された掘削物が例示される。
 運搬車両1は、運転者による運転操作によらずに無人で稼働する無人ダンプトラックでもよいし、運転者による運転操作に基づいて稼働する有人ダンプトラックでもよい。実施形態において、運搬車両1は、有人ダンプトラックであることとする。
 運搬車両1は、ダンプボディ2と、車体3と、走行装置4と、トロリ受電装置5と、給電パンタグラフ6と、燃料電池7と、走行駆動モータ8と、位置センサ9と、制御装置10とを備える。
 ダンプボディ2は、積荷が積載される部材である。ダンプボディ2の少なくとも一部は、車体3よりも上方に配置される。ダンプボディ2は、ダンプ動作及び下げ動作する。ダンプ動作とは、ダンプボディ2を車体3から離隔させてダンプ方向に傾斜させる動作をいう。下げ動作とは、ダンプボディ2を車体3に接近させる動作をいう。排土作業を実施する場合、ダンプボディ2は、ダンプ動作する。
 車体3は、車体フレームを含む。車体3は、ダンプボディ2を支持する。車体3は、走行装置4に支持される。トロリ受電装置5、燃料電池7、位置センサ9、及び制御装置10のそれぞれは、車体3に搭載される。
 走行装置4は、車体3を支持する。走行装置4は、運搬車両1を走行させる。走行装置4は、運搬車両1を前進又は後進させる。走行装置4の少なくとも一部は、車体3よりも下方に配置される。走行装置4は、車輪11と、タイヤ12とを有する。
 タイヤ12は、車輪11に装着される。車輪11は、前輪11Fと、後輪11Rとを含む。タイヤ12は、前輪11Fに装着される前タイヤ12Fと、後輪11Rに装着される後タイヤ12Rとを含む。前輪11Fは、操舵輪である。後輪11Rは、駆動輪である。
 トロリ受電装置5は、トロリ線13から給電される。トロリ受電装置5は、トロリ線13から供給される電力を受ける。トロリ線13は、作業現場に設けられた架空線である。トロリ受電装置5は、給電パンタグラフ6を介してトロリ線13から受電する。給電パンダグラフ6は、ダンプボディ2の一部に支持される。給電パンタグラフ6は、ダンプボディ2に対して昇降する。給電パンタグラフ6が上昇してトロリ線13に接触することにより、トロリ線13からトロリ受電装置5に電力が供給される。給電パンタグラフ6が下降してトロリ線13から離れることにより、トロリ線13からトロリ受電装置5への電力の供給が停止される。
 燃料電池7は、水素と酸素とを電気化学反応させて発電する。車体3の前部に外気導入口が設けられる。燃料電池7は、外気導入口から導入された空気に含まれる酸素により発電する。
 走行駆動モータ8は、駆動輪である後輪11Rを回転させる駆動力を発生する電動モータである。走行駆動モータ8は、トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する駆動力を発生する。
 位置センサ9は、運搬車両1の位置を検出する。位置センサ9は、車体3に配置される。位置センサ9は、車体3の現在位置を検出する。実施形態において、位置センサ9は、全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用して運搬車両1の位置を検出する。位置センサ9は、GNSS受信機を含む。
 図2は、実施形態に係る運搬車両1を示す構成図である。運搬車両1は、モニタ54と、アクセルブレーキペダル56と、シフトレバー57と、リフトレバー58と、第1入力部61と、第2入力部62と、エネルギー供給系17と、車両駆動系18と、制御装置10とを備える。
 モニタ54、アクセルブレーキペダル56、シフトレバー57、リフトレバー58、第1入力部61、及び第2入力部62のそれぞれは、運搬車両1の運転室に配置される。モニタ54は、表示データを表示する。アクセルブレーキペダル56が運転者に操作されることにより、走行装置4が加速又は減速する。シフトレバー57が運転者に操作されることにより、走行装置4の速度段が変更されたり、走行装置4の前進と後進とが切り換えられたりする。リフトレバー58が運転者に操作されることにより、ダンプボディ2がダンプ動作又は下げ動作する。第1入力部61及び第2入力部62のそれぞれは、運転者に操作されることにより入力信号を生成する。
 エネルギー供給系17は、水素タンク33と、水素供給装置34と、トロリ受電装置5と、燃料電池7と、蓄電器35と、電圧変換装置36とを有する。水素供給装置34は、水素タンク33の水素を燃料電池7に供給する。燃料電池7には、車体3に設けられた外気導入口から空気が供給される。燃料電池7は、水素と酸素とを電気化学反応させて発電する。蓄電器35は、トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方からの電力により充電される。電圧変換装置36は、燃料電池7の電圧又は蓄電器35の電圧を変換する。
 車両駆動系18は、インバータ37と、ポンプ駆動モータ38と、油圧ポンプ39と、制御弁40と、ホイストシリンダ41と、インバータ42と、走行駆動モータ8と、減速機構43と、車輪11とを有する。インバータ37は、電圧変換装置36からの直流電流を三相交流電流に変換してポンプ駆動モータ38に供給する。ポンプ駆動モータ38は、油圧ポンプ39を作動させる駆動力を発生する電動モータである。油圧ポンプ39から吐出された作動油は、制御弁40を介してホイストシリンダ41に供給される。作動油がホイストシリンダ41に供給されることにより、ホイストシリンダ41が作動する。ホイストシリンダ41は、ダンプボディ2をダンプ動作又は下げ動作させる。インバータ42は、電圧変換装置36からの直流電流を三相交流電流に変換して走行駆動モータ8に供給する。走行駆動モータ8は、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する電動モータである。走行駆動モータ8が発生した駆動力は、減速機構43を介して後輪11Rに伝達される。車輪11が回転することにより、運搬車両1が走行する。
 制御装置10は、エネルギー制御部47と、車両稼働制御部48と、車両情報記憶部50と、地形情報記憶部51と、モニタ制御部53とを有する。エネルギー制御部47は、エネルギー供給系17を制御する。第1入力部61は、運転者に操作されることにより、入力信号としてトロリ受電許可信号を生成する。第2入力部62は、運転者に操作されることにより、入力信号としてトロリバッテリ充電許可信号を生成する。車両稼働制御部48は、車両駆動系18を制御する。車両情報記憶部50は、車両情報記憶部50が搭載されている運搬車両1に係る情報を記憶する。地形情報記憶部51は、作業現場のマップ情報を記憶する。作業現場のマップ情報は、作業現場の地形情報及び位置情報を含む。作業現場の地形情報は、例えば運搬車両1が走行する作業現場の走行路の路面の傾斜角(勾配)を含む。作業現場の位置情報は、トロリ切換区間の位置情報、トロリ区間の位置情報、及びFC切換区間の位置情報を含む。モニタ制御部53は、モニタ54を制御する。
<エネルギー供給系>
 図3は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。エネルギー供給系17は、車両駆動系18に電力を供給する。エネルギー供給系17は、インバータ37を介してポンプ駆動モータ38に電力を供給し、インバータ42を介して走行駆動モータ8に電力を供給する。以下、説明を簡単にするために、ポンプ駆動モータ38及び走行駆動モータ8の少なくとも一方に電力を供給することを適宜、車両駆動系18に電力を供給する、と称する。
 エネルギー供給系17は、給電パンタグラフ6と、燃料電池7と、DC/DCコンバータ21と、蓄電器35と、DC/DCコンバータ22とを有する。電圧変換装置36は、DC/DCコンバータ21及びDC/DCコンバータ22を含む。
 発電所14において生成された交流電流は、直流変電所15において直流電流に変換される。直流変電所15は、発電所14の系統電圧Vsupを所定の降圧比αで降圧する。直流変電所15により、系統電圧Vsupがトロリ電圧Vtryに下げられる。トロリ受電装置5は、給電パンタグラフ6に接続されるトロリ給電ライン16を含む。トロリ給電ライン16は、トロリ線13から給電される。トロリ給電ライン16には、トロリ電圧Vtryが印加される。
 燃料電池7は、電力ライン19を介して車両駆動系18に接続される。蓄電器35は、電力ライン20を介して車両駆動系18に接続される。トロリ給電ライン16は、電力ライン19に接続される。
 DC/DCコンバータ21は、燃料電池7の電圧を示すFC電圧Vfcを変換する。DC/DCコンバータ21は、電力ライン19に配置される。DC/DCコンバータ21は、FC電圧Vfcを所定の昇圧比βで昇圧する。DC/DCコンバータ21は、一次側から二次側のみに電力を出力可能な単方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ21の一次側は、低電圧側である。DC/DCコンバータ21の二次側は、高電圧側である。
 トロリ給電ライン16は、DC/DCコンバータ21と車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。すなわち、トロリ給電ライン16は、DC/DCコンバータ21の二次側の電力ライン19に接続される。DC/DCコンバータ21の一次側は、燃料電池7側であり、DC/DCコンバータ21の二次側は、トロリ給電ライン16側(車両駆動系18側)である。燃料電池7からDC/DCコンバータ21を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ21により変換されたFC電圧Vfcが車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。DC/DCコンバータ21により、トロリ給電ライン16から燃料電池7に電力は供給されない。
 DC/DCコンバータ22は、蓄電器35の電圧を示すバッテリ電圧Vbatを変換する。DC/DCコンバータ22は、電力ライン20に配置される。DC/DCコンバータ22は、バッテリ電圧Vbatを所定の昇圧比γで昇圧する。DC/DCコンバータ22は、一次側から二次側に電力を出力可能であり、二次側から一次側に電力を出力可能な双方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ22の一次側は、低電圧側である。DC/DCコンバータ22の二次側は、高電圧側である。
 電力ライン20は、DC/DCコンバータ21の二次側の電力ライン19に接続される。電力ライン20は、トロリ給電ライン16と電力ライン19との接続部と車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。DC/DCコンバータ22の一次側は、蓄電器35側であり、DC/DCコンバータ22の二次側は、トロリ給電ライン16側(車両駆動系18側)である。蓄電器35からDC/DCコンバータ22を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ22により変換されたバッテリ電圧Vbatが車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。また、蓄電器35は、トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方からの電力により充電される。
 降圧比αが小さくトロリ電圧Vtryが低い場合、トロリ受電装置5が受電する電力は小さい。そのため、車両駆動系18の要求電圧を示す車両電圧Vvehが低くなり、コストの増加が抑制される。例えば、降圧比αが0.27であり、トロリ電圧Vtryが系統電圧Vsupの27%である場合、車両電圧Vvehは、系統電圧Vsupの27%である。昇圧比β及び昇圧比γは、車両電圧Vvehに基づいて定められる。FC電圧Vfcが系統電圧Vsupの6%以上12%以下である場合、昇圧比βは2.3以上4.5以下である。バッテリ電圧Vbatが系統電圧Vsupの13%以上15%以下である場合、昇圧比βは1.8以上2.1以下である。
 降圧比αが大きくトロリ電圧Vtryが高い場合、トロリ受電装置5が受電する電力は大きい。そのため、例えば車両電圧Vvehが高くなり、走行装置4の走行出力が向上する。例えば、降圧比αが0.39であり、トロリ電圧Vtryが系統電圧Vsupの40%である場合、車両電圧Vvehは、系統電圧Vsupの40%である。昇圧比β及び昇圧比γは、車両電圧Vvehに基づいて定められる。FC電圧Vfcが系統電圧Vsupの6%以上12%以下である場合、昇圧比βは3.3以上6.7以下である。バッテリ電圧Vbatが系統電圧Vsupの13%以上15%以下である場合、昇圧比βは2.7以上3.1以下である。
 図4は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図4は、図3の変形例であり、図3に示した構成に、DC/DCコンバータ23が付加された例を示す。
 DC/DCコンバータ23は、トロリ線13の電圧を示すトロリ電圧Vtryを変換する。DC/DCコンバータ23は、トロリ給電ライン16に配置される。DC/DCコンバータ23は、トロリ電圧Vtryを所定の降圧比δで降圧する。DC/DCコンバータ23は、一次側から二次側のみに電力を出力可能な単方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ23の一次側は、高電圧側である。DC/DCコンバータ23の二次側は、低電圧側である。
 なお、DC/DCコンバータ23は、一次側から二次側に電力を出力可能であり、二次側から一次側に電力を出力可能な双方向DC/DCコンバータでもよい。
 DC/DCコンバータ23の一次側は、トロリ線13側であり、DC/DCコンバータ23の二次側は、電力ライン19側(車両駆動系18側)である。トロリ線13からDC/DCコンバータ23を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ23により変換されたトロリ電圧Vtryが車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。
 トロリ電圧Vtryを降圧するDC/DCコンバータ23により、車両電圧Vvehが低くてもトロリ電圧Vtryを高くすることができる。例えば、降圧比αが0.39であり、トロリ電圧Vtryが系統電圧Vsupの40%であり、降圧比δが0.68である場合、車両電圧Vvehは、系統電圧Vsupの27%である。昇圧比β及び昇圧比γは、車両電圧Vvehに基づいて定められる。FC電圧Vfcが系統電圧Vsupの6%以上12%以下である場合、昇圧比βは2.3以上4.5以下である。バッテリ電圧Vbatが系統電圧Vsupの13%以上15%以下である場合、昇圧比βは1.8以上2.1以下である。
 図5は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図5は、図3の変形例であり、図3に示した構成に、電力ライン30、第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27が付加された例を示す。また、DC/DCコンバータ21に代えて、双方向DC/DCコンバータであるDC/DCコンバータ24が配置される。
 電力ライン30は、電力ライン19と並列に配置される。第1スイッチ25は、燃料電池7とDC/DCコンバータ24との間の電力ライン19に配置される。第2スイッチ26は、DC/DCコンバータ24と車両駆動系18との間の電力ライン19に配置される。第2スイッチ26は、トロリ給電ライン16と電力ライン19との接続部と車両駆動系18との間の電力ライン19に配置される。第3スイッチ27は、電力ライン30に配置される。電力ライン30の一端部は、第1スイッチ25とDC/DCコンバータ24との間の電力ライン19に接続される。電力ライン30の他端部は、DC/DCコンバータ22の二次側の電力ライン20に接続される。DC/DCコンバータ22の二次側の電力ライン20は、第2スイッチ26と車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。電力ライン30の他端部は、電力ライン20を介して第2スイッチ26と車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。
 DC/DCコンバータ24は、トロリ線13のトロリ電圧Vtry及び燃料電池7のFC電圧Vfcを変換する。DC/DCコンバータ24は、第1スイッチ25と第2スイッチ26との間の電力ライン19に配置される。トロリ給電ライン16は、DC/DCコンバータ24と第2スイッチ26との間の電力ライン19に接続される。
 DC/DCコンバータ24は、一次側から二次側に電力を出力可能であり、二次側から一次側に電力を出力可能な双方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ24の一次側は、低電圧側である。DC/DCコンバータ24の二次側は、高電圧側である。DC/DCコンバータ24の一次側は、燃料電池7側であり、DC/DCコンバータ24の二次側は、トロリ給電ライン16側(車両駆動系18側)である。
 DC/DCコンバータ24は、FC電圧Vfcを所定の昇圧比βで昇圧する。DC/DCコンバータ24は、トロリ電圧Vtryを所定の降圧比εで降圧する。トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ24により変換されたトロリ電圧Vtry及びFC電圧Vfcの少なくとも一方が車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。蓄電器35は、トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方からの電力により充電される。
 第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27は、トロリ線13からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される第1状態と、燃料電池7及び蓄電器35からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される第2状態と、蓄電器35からDC/DCコンバータ22を介して車両駆動系18に電力が供給される第3状態とを切り換えるスイッチ機構を構成する。
 第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27が制御されることにより、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態と、燃料電池7及び蓄電器35から車両駆動系18に給電される第2状態と、蓄電器35から車両駆動系18に給電される第3状態とが切り換えられる。車両駆動系18に給電されることにより、走行駆動モータ8が駆動する。
 トロリ線13から車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ25が開放され、第2スイッチ26が開放され、第3スイッチ27が接続される。トロリ線13からの電力は、DC/DCコンバータ24の二次側からDC/DCコンバータ24に入力され、所定の降圧比εで降圧された後、電力ライン30及び第3スイッチ27を介して車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、トロリ線13からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。トロリ線13からの電力により蓄電器35を充電する場合も、第1スイッチ25が開放され、第2スイッチ26が開放され、第3スイッチ27が接続される。
 燃料電池7及び蓄電器35から車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ25が接続され、第2スイッチ26が接続され、第3スイッチ27が開放される。燃料電池7からの電力は、第1スイッチ25を介してDC/DCコンバータ24の一次側からDC/DCコンバータ24に入力され、所定の昇圧比βで昇圧された後、第2スイッチ26を介して車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、燃料電池7からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。燃料電池7からの電力により蓄電器35に充電する場合も、第1スイッチ25が接続され、第2スイッチ26が接続され、第3スイッチ27が開放される。
 蓄電器35から車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ25が開放され、第2スイッチ26が開放され、第3スイッチ27が開放される。蓄電器35からの電力は、DC/DCコンバータ22の一次側からDC/DCコンバータ22に入力され、所定の昇圧比γで昇圧された後、車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、蓄電器35からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。
 DC/DCコンバータ24は、トロリ電圧Vtryの変換とFC電圧Vfcの変換とに共用される共用DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ24は、トロリ線13から車両駆動系18への給電と燃料電池7から車両駆動系18への給電とに共用されるので、エネルギー供給系17のコストの増加が抑制される。また、トロリ電圧Vtryの変換とFC電圧Vfcの変換とに1つのDC/DCコンバータ24が共用されるので、エネルギー供給系17の大型化が抑制される。
 図6は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図6は、図5の変形例であり、図5の第3スイッチ27に代えて、ダイオード28が電力ライン30に配置された例を示す。燃料電池7と車両駆動系18との間の絶縁抵抗が確保される場合、図6に示すように、第3スイッチ27に代えてダイオード28を電力ライン30に配置することができる。これにより、エネルギー供給系17のコストの増加及び大型化が抑制される。
 図7は、実施形態に係る制御装置10の一例を示すソフトブロック図である。図7は、図5に示したエネルギー供給系17を制御する制御装置10の一例を示す。
 制御装置10は、エネルギー制御部47と、車両稼働制御部48と、車両情報記憶部50と、地形情報記憶部51と、エネルギー切換制御部44と、モニタ制御部53とを有する。エネルギー切換制御部44は、FCトロリ切換部45と、トロリ蓄電器充電部46とを有する。
 エネルギー制御部47は、蓄電器35の充電状態(SOC:State Of Charge)を監視する。蓄電器35が満充電状態の場合、SOCは100%であり、蓄電器35が完全放電電状態の場合、SOCは0%である。
 車両稼働制御部48は、走行装置4の走行速度を示す車速を監視する。
 車両情報記憶部50は、位置センサ9の検出データを取得する。位置センサ9は、車体3の現在位置を検出する。車両情報記憶部50は、位置センサ9の検出データを取得して、車体3の現在位置を監視する。
 地形情報記憶部51は、作業現場のマップ情報を記憶する。後述するように、作業現場に、トロリ切換区間、トロリ区間、及びFC切換区間が規定される。実施形態において、マップ情報は、トロリ切換区間の位置情報、トロリ区間の位置情報、及びFC切換区間の位置情報を含む。
 FCトロリ切換部45は、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態と、燃料電池7及び蓄電器35から車両駆動系18に給電される第2状態と、蓄電器35から車両駆動系18に給電される第3状態とが切り換わるように、第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27を含むスイッチ機構を制御する。FCトロリ切換部45は、第1入力部61から入力されるトロリ受電許可信号(トロリ受電許可フラグ)と、地形情報記憶部51から入力されるトロリ区間の位置情報を含むマップ情報と、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と、車両情報記憶部50から入力されるトロリ受電フラグと、車両稼働制御部48から入力される車速と、エネルギー制御部47から入力される蓄電器35の充電状態(SOC)とに基づいて、第1状態と第2状態と第3状態とに切り換わるように、スイッチ機構を制御する。
 トロリ蓄電器充電部46は、トロリ線13からの電力により蓄電器35が充電されるように、第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27を含むスイッチ機構を制御する。トロリ蓄電器充電部46は、第2入力部62から入力されるトロリバッテリ充電許可信号(トロリバッテリ充電許可フラグ)と、車両情報記憶部50から入力されるトロリ受電フラグと、エネルギー制御部47から入力される蓄電器35の充電状態(SOC)とに基づいて、トロリ線13からの電力により蓄電器35を充電させる。
 FCトロリ切換部45は、FCトロリ切換制御からトロリ受電状態に切り換わったことを示すトロリ受電フラグを車両情報記憶部50に送信する。車両情報記憶部50は、トロリ受電フラグを記憶する。
 モニタ制御部53は、車両情報記憶部50からのトロリ受電フラグに基づいて、トロリ受電状況をモニタ54に表示させる。
 図8は、実施形態に係るエネルギー供給系17の動作の一例を示すイメージ図である。図8に示すように、トロリ線13は、作業現場の登坂路に設けられる。作業現場の走行路に、トロリ切換区間と、トロリ区間と、FC切換区間とが規定される。トロリ切換区間は、登坂路の前に規定される。トロリ区間は、登坂路に規定される。FC切換区間は、登坂路の後に規定される。
 FCトロリ切換部45は、トロリ切換区間の前のFC蓄電器走行区間において、燃料電池7及び蓄電器35から出力される電力に基づいて車両駆動系18が駆動するように、スイッチ機構を制御する。
 FCトロリ切換部45は、トロリ切換区間において、燃料電池7及び蓄電器35から車両駆動系18に給電される第2状態から、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態へ切り換わるように、スイッチ機構を制御する。トロリ切換区間は、燃料電池7からの電力の出力が停止され、蓄電器35からの給電のみで車両駆動系18が駆動する蓄電器単独走行区間である。
 トロリ区間は、トロリ線13からの給電のみで車両駆動系18が駆動するトロリ給電走行区間である。FCトロリ切換部45は、トロリ区間において、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態が維持されるように、スイッチ機構を制御する。余剰電力は、蓄電器35の充電に使用される。
 FCトロリ切換部45は、FC切換区間において、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態から、燃料電池7及び蓄電器35から車両駆動系18に給電される第2状態へ切り換わるように、スイッチ機構を制御する。FC切換区間は、トロリ線13からの受電が停止され、蓄電器35からの給電のみで車両駆動系18が駆動する蓄電器単独走行区間である。
 FCトロリ切換部45は、FC切換区間の後のFC蓄電器走行区間において、燃料電池7及び蓄電器35から出力される電力に基づいて車両駆動系18が駆動するように、スイッチ機構を制御する。
 図9は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図9は、図5に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が図8に示した登坂路を走行するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 運搬車両1がFC蓄電器走行区間を走行する場合、FCトロリ切換部45は、燃料電池7から車両駆動系18に給電されるように、スイッチ機構を制御する。第1スイッチ25が接続され、第2スイッチ26が接続され、第3スイッチ27が開放される。
 FCトロリ切換部45は、トロリ受電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSA1)。
 ステップSA1において、トロリ受電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSA1:Yes)、FCトロリ切換部45は、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と車両稼働制御部48から入力される車速とに基づいて、車両通過予測位置を算出する(ステップSA2)。
 FCトロリ切換部45は、地形情報記憶部51から作業現場のマップ情報を受信する(ステップSA3)。
 FCトロリ切換部45は、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在するか否かを判定する(ステップSA4)。
 ステップSA4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在すると判定した場合(ステップSA4:Yes)、FCトロリ切換部45は、蓄電器35のSOCを算出する(ステップSA5)。
 FCトロリ切換部45は、ステップSA5において算出した蓄電器35のSOCが予め定められている閾値以上か否かを判定する(ステップSA6)。
 ステップSA6において、蓄電器35のSOCが閾値以上であると判定した場合(ステップSA6:Yes)、FCトロリ切換部45は、燃料電池7からの電力の出力を停止させる(ステップSA7)。
 FCトロリ切換部45は、第1スイッチ25を開放する(ステップSA8)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSA9)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側(二次側)の電圧との差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSA10)。
 ステップSA10において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSA10:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSA9の処理に戻る。
 ステップSA10において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSA10:Yes)、FCトロリ切換部45は、第3スイッチ27を接続する(ステップSA11)。
 FCトロリ切換部45は、第2スイッチ26を開放する(ステップSA12)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側(二次側)の電圧を調整する(ステップSA13)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSA14)。
 ステップSA14において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSA14:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSA13の処理に戻る。
 ステップSA14において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSA14:Yes)、FCトロリ切換部45は、給電パンタグラフ6を上昇させる(ステップSA15)。
 FCトロリ切換部45は、トロリ線13からの受電を開始したことを判定し、トロリ受電フラグをONする(ステップSA16)。
 ステップSA4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在しないと判定した場合(ステップSA4:No)、FCトロリ切換部45は、車両通過予測位置がFC切換区間又はトロリ区間外に存在するか否かを判定する(ステップSA17)。
 ステップSA17において、車両通過予測位置がFC切換区間又はトロリ区間外に存在すると判定した場合(ステップSA17:Yes)、又はステップSA1において、トロリ受電許可フラグがONでないと判定した場合(ステップSA1:No)、FCトロリ切換部45は、トロリ受電フラグがONであるか否かを判定する(ステップSA18)。
 ステップSA18において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSA18:Yes)、FCトロリ切換部45は、給電パンタグラフ6を下降させる(ステップSA19)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧を調整する(ステップSA20)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSA21)。
 ステップSA21において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSA21:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSA20の処理に戻る。
 ステップSA21において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSA21:Yes)、FCトロリ切換部45は、第2スイッチ26を接続する(ステップSA22)。
 FCトロリ切換部45は、第3スイッチ27を開放する(ステップSA23)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSA24)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とFC電圧Vfcとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSA25)。
 ステップSA25において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とFC電圧Vfcとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSA25:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSA24の処理に戻る。
 ステップSA25において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とFC電圧Vfcとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSA25:Yes)、FCトロリ切換部45は、第1スイッチ25を接続する(ステップSA26)。
 FCトロリ切換部45は、燃料電池7からの電力の出力を開始させる(ステップSA27)。
 FCトロリ切換部45は、トロリ線13からの受電を停止したことを判定し、トロリ受電フラグをOFFする(ステップSA28)。
 ステップSA16の処理が終了した場合、ステップSA6において、蓄電器35のSOCが閾値以上でないと判定された場合(ステップSA6:No)、ステップSA17において、車両通過予測位置がFC切換区間又はトロリ区間外に存在しないと判定された場合(ステップSA17:No)、ステップSA18において、トロリ受電フラグがOFFであると判定された場合(ステップSA18:No)、及びステップSA28の処理が終了した場合、処理が終了する。
 図10は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図10は、図5に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が蓄電器35を充電するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 トロリ蓄電器充電部46は、トロリバッテリ充電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSB1)。
 ステップSB1において、トロリバッテリ充電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSB1:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、トロリ受電フラグがONか否かを判定する(ステップSB2)。
 ステップSB2において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSB2:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、蓄電器35のSOCを算出する(ステップSB3)。
 トロリ蓄電器充電部46は、ステップSB3において算出した蓄電器35のSOCが予め定められている閾値以下か否かを判定する(ステップSB4)。
 ステップSB4において、蓄電器35のSOCが閾値以下であると判定した場合(ステップSB4:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ22の低電圧側(一次側)の電圧及び電流を調整して蓄電器35を充電し(ステップSB5)、ステップSB2の処理に戻る。
 ステップSB1において、トロリバッテリ充電許可フラグがOFFであると判定した場合(ステップSB1:No)、ステップSB2において、トロリ受電フラグがOFFであると判定した場合(ステップSB2:No)、及びステップSB4において、蓄電器35のSOCが閾値を上回ると判定した場合(ステップSB4:No)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ22の一次側の電圧及び電流を調整して蓄電器35の充電を停止し(ステップSB6)、処理を終了する。
 図11は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図11は、図5の変形例であり、図5に示した構成から、DC/DCコンバータ22を省略した例を示す。DC/DCコンバータ22が省略されることにより、エネルギー供給系17のコストの増加及び大型化が抑制される。
 図12は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図12は、図11の変形例であり、図11の第3スイッチ27に代えて、ダイオード28が電力ライン30に配置された例を示す。燃料電池7と車両駆動系18との間の絶縁抵抗が確保される場合、図12に示すように、第3スイッチ27に代えてダイオード28を電力ライン30に配置することができる。これにより、エネルギー供給系17のコストの増加及び大型化が抑制される。
 図13は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図13は、図11に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が図8に示した登坂路を走行するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 運搬車両1がFC蓄電器走行区間を走行する場合、FCトロリ切換部45は、燃料電池7から車両駆動系18に給電されるように、スイッチ機構を制御する。第1スイッチ25が接続され、第2スイッチ26が接続され、第3スイッチ27が開放される。
 FCトロリ切換部45は、トロリ受電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSC1)。
 ステップSC1において、トロリ受電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSC1:Yes)、FCトロリ切換部45は、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と車両稼働制御部48から入力される車速とに基づいて、車両通過予測位置を算出する(ステップSC2)。
 FCトロリ切換部45は、地形情報記憶部51から作業現場のマップ情報を受信する(ステップSC3)。
 FCトロリ切換部45は、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在するか否かを判定する(ステップSC4)。
 ステップSACにおいて、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在すると判定した場合(ステップSC4:Yes)、FCトロリ切換部45は、蓄電器35のSOCを算出する(ステップSC5)。
 FCトロリ切換部45は、ステップSC5において算出した蓄電器35のSOCが予め定められている閾値以上か否かを判定する(ステップSC6)。
 ステップSC6において、蓄電器35のSOCが閾値以上であると判定した場合(ステップSC6:Yes)、FCトロリ切換部45は、燃料電池7からの電力の出力を停止させる(ステップSC7)。
 FCトロリ切換部45は、第1スイッチ25を開放する(ステップSC8)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSC9)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と蓄電器35のバッテリ電圧Vbatとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSC10)。
 ステップSA10において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と蓄電器35のバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSC10:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSC9の処理に戻る。
 ステップSC10において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と蓄電器35のバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSC10:Yes)、FCトロリ切換部45は、第3スイッチ27を接続する(ステップSC11)。
 FCトロリ切換部45は、第2スイッチ26を開放する(ステップSC12)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側(二次側)の電圧を調整する(ステップSC13)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSC14)。
 ステップSC14において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSC14:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSC13の処理に戻る。
 ステップSC14において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSC14:Yes)、FCトロリ切換部45は、給電パンタグラフ6を上昇させる(ステップSC15)。
 FCトロリ切換部45は、トロリ線13からの受電を開始したことを判定し、トロリ受電フラグをONする(ステップSC16)。
 ステップSC4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在しないと判定した場合(ステップSC4:No)、FCトロリ切換部45は、車両通過予測位置がFC切換区間又はトロリ区間外に存在するか否かを判定する(ステップSC17)。
 ステップSC17において、車両通過予測位置がFC切換区間又はトロリ区間外に存在すると判定した場合(ステップSC17:Yes)、又はステップSC1において、トロリ受電許可フラグがONでないと判定した場合(ステップSC1:No)、FCトロリ切換部45は、トロリ受電フラグがONであるか否かを判定する(ステップSC18)。
 ステップSC18において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSC18:Yes)、FCトロリ切換部45は、給電パンタグラフ6を下降させる(ステップSC19)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧を調整する(ステップSC20)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と蓄電器35のバッテリ電圧Vbatとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSC21)。
 ステップSC21において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と蓄電器35のバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSC21:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSC20の処理に戻る。
 ステップSC21において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と蓄電器35のバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSC21:Yes)、FCトロリ切換部45は、第2スイッチ26を接続する(ステップSC22)。
 FCトロリ切換部45は、第3スイッチ27を開放する(ステップSC23)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSC24)。
 FCトロリ切換部45は、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とFC電圧Vfcとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSC25)。
 ステップSC25において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とFC電圧Vfcとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSC25:No)、FCトロリ切換部45は、ステップSC24の処理に戻る。
 ステップSC25において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とFC電圧Vfcとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSC25:Yes)、FCトロリ切換部45は、第1スイッチ25を接続する(ステップSC26)。
 FCトロリ切換部45は、燃料電池7からの電力の出力を開始させる(ステップSC27)。
 FCトロリ切換部45は、トロリ線13からの受電を停止したことを判定し、トロリ受電フラグをOFFする(ステップSC28)。
 ステップSC16の処理が終了した場合、ステップSC6において、蓄電器35のSOCが閾値以上でないと判定された場合(ステップSC6:No)、ステップSC17において、車両通過予測位置がFC切換区間又はトロリ区間外に存在しないと判定された場合(ステップSC17:No)、ステップSC18において、トロリ受電フラグがOFFであると判定された場合(ステップSC18:No)、及びステップSC28の処理が終了した場合、処理が終了する。
 図14は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図14は、図11に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が蓄電器35を充電するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 トロリ蓄電器充電部46は、トロリバッテリ充電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSD1)。
 ステップSD1において、トロリバッテリ充電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSD1:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、トロリ受電フラグがONか否かを判定する(ステップSD2)。
 ステップSD2において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSD2:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、蓄電器35のSOCを算出する(ステップSD3)。
 トロリ蓄電器充電部46は、ステップSD3において算出した蓄電器35のSOCが予め定められている閾値以下か否かを判定する(ステップSD4)。
 ステップSD4において、蓄電器35のSOCが閾値以下であると判定した場合(ステップSD4:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧及び電流を調整して蓄電器35を充電し(ステップSD5)、ステップSD2の処理に戻る。
 ステップSD1において、トロリバッテリ充電許可フラグがOFFであると判定した場合(ステップSD1:No)、ステップSD2において、トロリ受電フラグがOFFであると判定した場合(ステップSD2:No)、及びステップSD4において、蓄電器35のSOCが閾値を上回ると判定した場合(ステップSD4:No)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ24の一次側の電圧及び電流を調整して蓄電器35の充電を停止し(ステップSD6)、処理を終了する。
<効果>
 以上説明したように、実施形態によれば、トロリ線13から運搬車両1に給電される。また、運搬車両1の燃料電池7が発電する。トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方から運搬車両1の走行駆動モータ8に電力が供給される。走行駆動モータ8は、トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。走行駆動モータ8が発生する駆動力により運搬車両1が走行する。運搬車両1から排ガスが排出されないので、作業現場の環境の汚染が抑制される。
 図5等を参照して説明したように、トロリ線13のトロリ電圧Vtry及び燃料電池7のFC電圧Vfcの両方を変換可能なDC/DCコンバータ24が設けられる。1つのDC/DCコンバータ24がトロリ電圧Vtryの変換及びFC電圧Vfcの変換に共用されるので、エネルギー供給系17のコストの増加及び大型化が抑制される。
 運搬車両1が登坂路を走行するときに、走行駆動モータ8はトロリ線13からの電力に基づいて駆動する。登坂路において高出力の外部給電によって、高速走行が可能となり生産性が向上する。また、高負荷のトロリ区間でトロリ電力を使用することで、燃料電池7の水素消費量を低減できる。
 トロリ線13からの余剰電力は、蓄電器35の充電に使用される。走行駆動モータ8が蓄電器35からの電力に基づいて駆動することにより、トロリ区間とは別の走行路における走行においても、燃料電池7の水素消費量を低減できる。
[第2実施形態]
 第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。
<エネルギー供給系>
 図15は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図15は、図3の変形例であり、図3に示した燃料電池7に代えて容量型蓄電器29が配置され、蓄電器35に代えて出力型蓄電器35Bが配置される例を示す。
 容量型蓄電器29は、出力型蓄電器35Bよりも長時間電力を出力できる。容量型蓄電器29のエネルギー密度[Wh/kg]は、出力型蓄電器35Bのエネルギー密度よりも高い。出力型蓄電器35Bは、容量型蓄電器29よりも高出力である。出力型蓄電器35Bのパワー密度[kW/kg]は、容量型蓄電器29のパワー密度よりも高い。容量型蓄電器29は、第1の蓄電器の一例である。出力型蓄電器35Bは、第2の蓄電器の一例である。
 運搬車両1は、充電ポート31を有する。充電ポート31は、容量型蓄電器29に接続される。充電ポート31に外部充電器が接続される。外部充電器は、トロリ線13とは別の送電ラインを介して発電所14又は直流変電所15に接続される。外部充電器は、トロリ線13とは別の充電器である。容量型蓄電器29は、充電ポート31を介して外部充電器により充電される。
 車両駆動系18の走行駆動モータ8は、トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。
 出力型蓄電器35Bは、トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方からの電力により充電される。走行駆動モータ8は、出力型蓄電器35Bからの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生することができる。
 DC/DCコンバータ21は、容量型蓄電器29の電圧を示すバッテリ電圧Vbat1を変換する。DC/DCコンバータ21は、バッテリ電圧Vbat1を所定の昇圧比βで昇圧する。DC/DCコンバータ22は、一次側から二次側のみに電力を出力可能な単方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ21の一次側は、低電圧側である。DC/DCコンバータ21の二次側は、高電圧側である。DC/DCコンバータ21の一次側は、容量型蓄電器29側であり、DC/DCコンバータ21の二次側は、トロリ給電ライン16側(車両駆動系18側)である。容量型蓄電器29からDC/DCコンバータ21を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ21により変換されたバッテリ電圧Vbat1が車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。DC/DCコンバータ21により、トロリ給電ライン16から容量型蓄電器29に電力は供給されない。
 DC/DCコンバータ22は、出力型蓄電器35Bの電圧を示すバッテリ電圧Vbat2を変換する。DC/DCコンバータ22は、バッテリ電圧Vbat2を所定の昇圧比γで昇圧する。DC/DCコンバータ22は、一次側から二次側に電力を出力可能であり、二次側から一次側に電力を出力可能な双方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ22の一次側は、低電圧側である。DC/DCコンバータ22の二次側は、高電圧側である。DC/DCコンバータ22の一次側は、出力型蓄電器35B側であり、DC/DCコンバータ22の二次側は、トロリ給電ライン16側(車両駆動系18側)である。出力型蓄電器35BからDC/DCコンバータ22を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ22により変換されたバッテリ電圧Vbat2が車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。また、出力型蓄電器35Bは、トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方からの電力により充電される。
 図16は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図16は、図15の変形例であり、図15に示した構成に、DC/DCコンバータ23が付加された例を示す。
 DC/DCコンバータ23は、トロリ線13の電圧を示すトロリ電圧Vtryを変換する。DC/DCコンバータ23は、トロリ給電ライン16に配置される。DC/DCコンバータ23は、トロリ電圧Vtryを所定の降圧比δで降圧する。DC/DCコンバータ23は、一次側から二次側のみに電力を出力可能な単方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ23の一次側は、高電圧側である。DC/DCコンバータ23の二次側は、低電圧側である。
 DC/DCコンバータ23の一次側は、トロリ線13側であり、DC/DCコンバータ23の二次側は、電力ライン19側(車両駆動系18側)である。トロリ線13からDC/DCコンバータ23を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ23により変換されたトロリ電圧Vtryが車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。
 トロリ電圧Vtryを降圧するDC/DCコンバータ23により、車両電圧Vvehが低くてもトロリ電圧Vtryを高くすることができる。
 図17は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図17は、図15の変形例であり、図15に示した構成に、電力ライン30、ダイオード32、第1スイッチ26B、及び第2スイッチ27Bが付加された例を示す。また、DC/DCコンバータ21に代えて、双方向DC/DCコンバータであるDC/DCコンバータ24が配置される。
 電力ライン30は、電力ライン19と並列に配置される。ダイオード32は、容量型蓄電器29とDC/DCコンバータ24との間の電力ライン19に配置される。第1スイッチ26Bは、DC/DCコンバータ24と車両駆動系18との間の電力ライン19に配置される。第1スイッチ26Bは、トロリ給電ライン16と電力ライン19との接続部と車両駆動系18との間の電力ライン19に配置される。第2スイッチ27Bは、電力ライン30に配置される。電力ライン30の一端部は、ダイオード32とDC/DCコンバータ24との間の電力ライン19に接続される。電力ライン30の他端部は、DC/DCコンバータ22の二次側の電力ライン20に接続される。DC/DCコンバータ22の二次側の電力ライン20は、第1スイッチ26Bと車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。電力ライン30の他端部は、電力ライン20を介して第1スイッチ26Bと車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。
 DC/DCコンバータ24は、トロリ線13のトロリ電圧Vtry及び容量型蓄電器29のバッテリ電圧Vbat1を変換する。DC/DCコンバータ24は、ダイオード32と第1スイッチ26Bとの間の電力ライン19に配置される。トロリ給電ライン16は、DC/DCコンバータ24と第1スイッチ26Bとの間の電力ライン19に接続される。
 DC/DCコンバータ24は、一次側から二次側に電力を出力可能であり、二次側から一次側に電力を出力可能な双方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ24の一次側は、低電圧側である。DC/DCコンバータ24の二次側は、高電圧側である。DC/DCコンバータ24の一次側は、容量型蓄電器29側であり、DC/DCコンバータ24の二次側は、トロリ給電ライン16側(車両駆動系18側)である。
 DC/DCコンバータ24は、バッテリ電圧Vbat1を所定の昇圧比βで昇圧する。DC/DCコンバータ24は、トロリ電圧Vtryを所定の降圧比εで降圧する。トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ24により変換されたトロリ電圧Vtry及びバッテリ電圧Vbat1の少なくとも一方が車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。出力型蓄電器35Bは、トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方からの電力により充電される。
 第1スイッチ26B、及び第2スイッチ27Bは、トロリ線13からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される第1状態と、容量型蓄電器29からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される第2状態と、出力型蓄電器35BからDC/DCコンバータ22を介して車両駆動系18に電力が供給される第3状態とを切り換えるスイッチ機構を構成する。
 第1スイッチ26B、及び第2スイッチ27Bが制御されることにより、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態と、容量型蓄電器29から車両駆動系18に給電される第2状態と、出力型蓄電器35Bから車両駆動系18に給電される第3状態とが切り換えられる。車両駆動系18に給電されることにより、走行駆動モータ8が駆動する。
 トロリ線13から車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ26Bが開放され、第2スイッチ27Bが接続される。トロリ線13からの電力は、DC/DCコンバータ24の二次側からDC/DCコンバータ24に入力され、所定の降圧比εで降圧された後、電力ライン30及び第2スイッチ27Bを介して車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、トロリ線13からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。トロリ線13からの電力により出力型蓄電器35Bを充電する場合も、第1スイッチ26Bが開放され、第2スイッチ27Bが接続される。
 容量型蓄電器29から車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ26Bが接続され、第2スイッチ27Bが開放される。容量型蓄電器29からの電力は、ダイオード32を介してDC/DCコンバータ24の一次側からDC/DCコンバータ24に入力され、所定の昇圧比βで昇圧された後、第1スイッチ26Bを介して車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、容量型蓄電器29からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。容量型蓄電器29からの電力により出力型蓄電器35Bに充電する場合も、第1スイッチ26Bが接続され、第2スイッチ27Bが開放される。
 出力型蓄電器35Bから車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ26Bが開放され、第2スイッチ27Bが開放される。出力型蓄電器35Bからの電力は、DC/DCコンバータ22の一次側からDC/DCコンバータ22に入力され、所定の昇圧比γで昇圧された後、車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、出力型蓄電器35Bからの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。
 DC/DCコンバータ24は、トロリ電圧Vtryの変換とバッテリ電圧Vbat1の変換とに共用される共用DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ24は、トロリ線13から車両駆動系18への給電と容量型蓄電器29から車両駆動系18への給電とに共用されるので、エネルギー供給系17のコストの増加が抑制される。また、トロリ電圧Vtryの変換とバッテリ電圧Vbat1の変換とに1つのDC/DCコンバータ24が共用されるので、エネルギー供給系17の大型化が抑制される。
 図18は、実施形態に係る制御装置10の一例を示すソフトブロック図である。図18は、図5に示したエネルギー供給系17を制御する制御装置10の一例を示す。
 制御装置10は、エネルギー制御部47と、車両稼働制御部48と、車両情報記憶部50と、地形情報記憶部51と、エネルギー切換制御部44Bと、モニタ制御部53とを有する。エネルギー切換制御部44Bは、蓄電器トロリ切換部45Bと、トロリ蓄電器充電部46とを有する。
 エネルギー制御部47は、出力型蓄電器35Bの充電状態(SOC:State Of Charge)を監視する。出力型蓄電器35Bが満充電状態の場合、SOCは100%であり、出力型蓄電器35Bが完全放電電状態の場合、SOCは0%である。
 車両稼働制御部48は、走行装置4の走行速度を示す車速を監視する。
 車両情報記憶部50は、位置センサ9の検出データを取得する。位置センサ9は、車体3の現在位置を検出する。車両情報記憶部50は、位置センサ9の検出データを取得して、車体3の現在位置を監視する。
 地形情報記憶部51は、作業現場のマップ情報を記憶する。後述するように、作業現場に、トロリ切換区間、トロリ区間、及び蓄電器切換区間が規定される。実施形態において、マップ情報は、トロリ切換区間の位置情報、トロリ区間の位置情報、及び蓄電器切換区間の位置情報を含む。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態と、容量型蓄電器29から車両駆動系18に給電される第2状態と、出力型蓄電器35Bから車両駆動系18に給電される第3状態とが切り換わるように、第1スイッチ26B、及び第2スイッチ27Bを含むスイッチ機構を制御する。蓄電器トロリ切換部45Bは、第1入力部61から入力されるトロリ受電許可信号(トロリ受電許可フラグ)と、地形情報記憶部51から入力されるトロリ区間の位置情報を含むマップ情報と、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と、車両情報記憶部50から入力されるトロリ受電フラグと、車両稼働制御部48から入力される車速と、エネルギー制御部47から入力される出力型蓄電器35Bの充電状態(SOC)とに基づいて、第1状態と第2状態と第3状態とに切り換わるように、スイッチ機構を制御する。
 トロリ蓄電器充電部46は、トロリ線13からの電力により出力型蓄電器35Bが充電されるように、第1スイッチ26B、及び第2スイッチ27Bを含むスイッチ機構を制御する。トロリ蓄電器充電部46は、第2入力部62から入力されるトロリバッテリ充電許可信号(トロリバッテリ充電許可フラグ)と、車両情報記憶部50から入力されるトロリ受電フラグと、エネルギー制御部47から入力される出力型蓄電器35Bの充電状態(SOC)とに基づいて、トロリ線13からの電力により出力型蓄電器35Bを充電させる。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、蓄電器トロリ切換制御からトロリ受電状態に切り換わったことを示すトロリ受電フラグを車両情報記憶部50に送信する。車両情報記憶部50は、トロリ受電フラグを記憶する。
 モニタ制御部53は、車両情報記憶部50からのトロリ受電フラグに基づいて、トロリ受電状況をモニタ54に表示させる。
 図19は、実施形態に係るエネルギー供給系17の動作の一例を示すイメージ図である。図19に示すように、トロリ線13は、作業現場の登坂路に設けられる。作業現場の走行路に、トロリ切換区間と、トロリ区間と、蓄電器切換区間とが規定される。トロリ切換区間は、登坂路の前に規定される。トロリ区間は、登坂路に規定される。蓄電器切換区間は、登坂路の後に規定される。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ切換区間の前の容量型出力型蓄電器走行区間において、容量型蓄電器29及び出力型蓄電器35Bから出力される電力に基づいて車両駆動系18が駆動するように、スイッチ機構を制御する。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ切換区間において、容量型蓄電器29から車両駆動系18に給電される第2状態から、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態へ切り換わるように、スイッチ機構を制御する。トロリ切換区間は、容量型蓄電器29からの電力の出力が停止され、出力型蓄電器35Bからの給電のみで車両駆動系18が駆動する出力型蓄電器単独走行区間である。
 トロリ区間は、トロリ線13からの給電のみで車両駆動系18が駆動するトロリ給電走行区間である。蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ区間において、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態が維持されるように、スイッチ機構を制御する。余剰電力は、出力型蓄電器35Bの充電に使用される。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、蓄電器切換区間において、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態から、容量型蓄電器29から車両駆動系18に給電される第2状態へ切り換わるように、スイッチ機構を制御する。蓄電器切換区間は、トロリ線13からの受電が停止され、出力型蓄電器35Bからの給電のみで車両駆動系18が駆動する出力型蓄電器単独走行区間である。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、蓄電器切換区間の後の容量型出力型蓄電器走行区間において、容量型蓄電器29及び出力型蓄電器35Bから出力される電力に基づいて車両駆動系18が駆動するように、スイッチ機構を制御する。
 図20は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図20は、図17に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が図19に示した登坂路を走行するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 運搬車両1が容量型出力型蓄電器走行区間を走行する場合、蓄電器トロリ切換部45Bは、容量型蓄電器29から車両駆動系18に給電されるように、スイッチ機構を制御する。第1スイッチ26Bが接続され、第2スイッチ27Bが開放される。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ受電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSE1)。
 ステップSE1において、トロリ受電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSE1:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と車両稼働制御部48から入力される車速とに基づいて、車両通過予測位置を算出する(ステップSE2)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、地形情報記憶部51から作業現場のマップ情報を受信する(ステップSE3)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在するか否かを判定する(ステップSE4)。
 ステップSE4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在すると判定した場合(ステップSE4:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、出力型蓄電器35BのSOCを算出する(ステップSE5)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSE5において算出した出力型蓄電器35BのSOCが予め定められている閾値以上か否かを判定する(ステップSE6)。
 ステップSE6において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値以上であると判定した場合(ステップSE6:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSE7)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側(二次側)の電圧との差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSE8)。
 ステップSE8において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSE8:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSE7の処理に戻る。
 ステップSE8において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSE8:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、第1スイッチ26Bを開放する(ステップSE9)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、第2スイッチ27Bを接続する(ステップSE10)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側(二次側)の電圧を調整する(ステップSE11)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSE12)。
 ステップSE12において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSE12:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSE11の処理に戻る。
 ステップSE12において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSE12:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、給電パンタグラフ6を上昇させる(ステップSE13)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ線13からの受電を開始したことを判定し、トロリ受電フラグをONする(ステップSE14)。
 ステップSE4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在しないと判定した場合(ステップSE4:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在するか否かを判定する(ステップSE15)。
 ステップSE15において、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在すると判定した場合(ステップSE15:Yes)、又はステップSE1において、トロリ受電許可フラグがONでないと判定した場合(ステップSE1:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ受電フラグがONであるか否かを判定する(ステップSE16)。
 ステップSE16において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSE16:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、給電パンタグラフ6を下降させる(ステップSE17)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧を調整する(ステップSE18)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSE19)。
 ステップSE19において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSE19:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSE18の処理に戻る。
 ステップSE18において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とDC/DCコンバータ22の高電圧側の電圧との差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSE18:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、第1スイッチ26Bを接続する(ステップSE20)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、第2スイッチ27Bを開放する(ステップSE21)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSE22)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSE23)。
 ステップSE23において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSE23:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSE22の処理に戻る。
 ステップSE23において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSE23:Yes)、トロリ線13からの受電を停止したことを判定し、トロリ受電フラグをOFFする(ステップSE24)。
 ステップSE14の処理が終了した場合、ステップSE6において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値以上でないと判定された場合(ステップSE6:No)、ステップSE15において、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在しないと判定された場合(ステップSE15:No)、ステップSE16において、トロリ受電フラグがOFFであると判定された場合(ステップSE16:No)、及びステップSE24の処理が終了した場合、処理が終了する。
 図21は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図21は、図17に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が出力型蓄電器35Bを充電するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 トロリ蓄電器充電部46は、トロリバッテリ充電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSF1)。
 ステップSF1において、トロリバッテリ充電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSF1:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、トロリ受電フラグがONか否かを判定する(ステップSF2)。
 ステップSF2において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSF2:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、出力型蓄電器35BのSOCを算出する(ステップSF3)。
 トロリ蓄電器充電部46は、ステップSF3において算出した出力型蓄電器35BのSOCが予め定められている閾値以下か否かを判定する(ステップSF4)。
 ステップSF4において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値以下であると判定した場合(ステップSF4:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ22の低電圧側(一次側)の電圧及び電流を調整して出力型蓄電器35Bを充電し(ステップSF5)、ステップSF2の処理に戻る。
 ステップSF1において、トロリバッテリ充電許可フラグがOFFであると判定した場合(ステップSF1:No)、ステップSF2において、トロリ受電フラグがOFFであると判定した場合(ステップSF2:No)、及びステップSF4において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値を上回ると判定した場合(ステップSF4:No)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ22の一次側の電圧及び電流を調整して出力型蓄電器35Bの充電を停止し(ステップSF6)、処理を終了する。
 図22は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。図22は、図17の変形例であり、図17に示した構成から、DC/DCコンバータ22を省略した例を示す。DC/DCコンバータ22が省略されることにより、エネルギー供給系17のコストの増加及び大型化が抑制される。
 図23は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図23は、図22に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が図19に示した登坂路を走行するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 運搬車両1が容量型出力型蓄電器走行区間を走行する場合、蓄電器トロリ切換部45Bは、容量型蓄電器29から車両駆動系18に給電されるように、スイッチ機構を制御する。第1スイッチ26Bが接続され、第2スイッチ27Bが開放される。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ受電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSG1)。
 ステップSG1において、トロリ受電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSG1:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と車両稼働制御部48から入力される車速とに基づいて、車両通過予測位置を算出する(ステップSG2)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、地形情報記憶部51から作業現場のマップ情報を受信する(ステップSG3)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在するか否かを判定する(ステップSG4)。
 ステップSG4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在すると判定した場合(ステップSG4:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、出力型蓄電器35BのSOCを算出する(ステップSG5)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSG5において算出した出力型蓄電器35BのSOCが予め定められている閾値以上か否かを判定する(ステップSG6)。
 ステップSG6において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値以上であると判定した場合(ステップSG6:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSG7)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と出力型蓄電器35Bのバッテリ電圧Vbatとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSG8)。
 ステップSG8において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と出力型蓄電器35Bのバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSG8:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSG7の処理に戻る。
 ステップSG8において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と出力型蓄電器35Bのバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSG8:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、第1スイッチ26Bを開放する(ステップSG9)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、第2スイッチ27Bを接続する(ステップSG10)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側(二次側)の電圧を調整する(ステップSG11)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSG12)。
 ステップSG12において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSG12:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSG11の処理に戻る。
 ステップSG12において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSG12:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、給電パンタグラフ6を上昇させる(ステップSG13)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ線13からの受電を開始したことを判定し、トロリ受電フラグをONする(ステップSG14)。
 ステップSG4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在しないと判定した場合(ステップSG4:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在するか否かを判定する(ステップSG15)。
 ステップSG15において、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在すると判定した場合(ステップSG15:Yes)、又はステップSG1において、トロリ受電許可フラグがONでないと判定した場合(ステップSG1:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ受電フラグがONであるか否かを判定する(ステップSG16)。
 ステップSG16において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSG16:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、給電パンタグラフ6を下降させる(ステップSG17)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧を調整する(ステップSG18)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と出力型蓄電器35Bのバッテリ電圧Vbatとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSG19)。
 ステップSG19において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と出力型蓄電器35Bのバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSG19:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSG18の処理に戻る。
 ステップSG19において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と出力型蓄電器35Bのバッテリ電圧Vbatとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSG19:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、第1スイッチ26Bを接続する(ステップSG20)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、第2スイッチ27Bを開放する(ステップSG21)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSG22)。
 蓄電器トロリ切換部45Bは、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSG23)。
 ステップSG23において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSG23:No)、蓄電器トロリ切換部45Bは、ステップSG22の処理に戻る。
 ステップSG23において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSG23:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Bは、トロリ線13からの受電を停止したことを判定し、トロリ受電フラグをOFFする(ステップSG24)。
 ステップSG14の処理が終了した場合、ステップSG6において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値以上でないと判定された場合(ステップSG6:No)、ステップSG15において、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在しないと判定された場合(ステップSG15:No)、ステップSG16において、トロリ受電フラグがOFFであると判定された場合(ステップSG16:No)、及びステップSG24の処理が終了した場合、処理が終了する。
 図24は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図24は、図17に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が出力型蓄電器35Bを充電するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 トロリ蓄電器充電部46は、トロリバッテリ充電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSH1)。
 ステップSH1において、トロリバッテリ充電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSH1:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、トロリ受電フラグがONか否かを判定する(ステップSH2)。
 ステップSH2において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSH2:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、出力型蓄電器35BのSOCを算出する(ステップSH3)。
 トロリ蓄電器充電部46は、ステップSH3において算出した出力型蓄電器35BのSOCが予め定められている閾値以下か否かを判定する(ステップSH4)。
 ステップSH4において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値以下であると判定した場合(ステップSH4:Yes)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧及び電流を調整して出力型蓄電器35Bを充電し(ステップSH5)、ステップSH2の処理に戻る。
 ステップSH1において、トロリバッテリ充電許可フラグがOFFであると判定した場合(ステップSH1:No)、ステップSH2において、トロリ受電フラグがOFFであると判定した場合(ステップSH2:No)、及びステップSH4において、出力型蓄電器35BのSOCが閾値を上回ると判定した場合(ステップSH4:No)、トロリ蓄電器充電部46は、DC/DCコンバータ24の一次側の電圧及び電流を調整して出力型蓄電器35Bの充電を停止し(ステップSH6)、処理を終了する。
<効果>
 以上説明したように、実施形態によれば、トロリ線13から運搬車両1に給電される。また、運搬車両1の容量型蓄電器29が充電される。トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方から運搬車両1の走行駆動モータ8に電力が供給される。走行駆動モータ8は、トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。走行駆動モータ8が発生する駆動力により運搬車両1が走行する。運搬車両1から排ガスが排出されないので、作業現場の環境の汚染が抑制される。
 図17等を参照して説明したように、トロリ線13のトロリ電圧Vtry及び容量型蓄電器29のバッテリ電圧Vbat1の両方を変換可能なDC/DCコンバータ24が設けられる。1つのDC/DCコンバータ24がトロリ電圧Vtryの変換及びバッテリ電圧Vbat1の変換に共用されるので、エネルギー供給系17のコストの増加及び大型化が抑制される。
 運搬車両1が登坂路を走行するときに、走行駆動モータ8はトロリ線13からの電力に基づいて駆動する。登坂路において高出力の外部給電によって、高速走行が可能となり生産性が向上する。また、高負荷のトロリ区間でトロリ電力を使用することで、容量型蓄電器29の電力消費量を低減できる。
 トロリ線13からの余剰電力は、出力型蓄電器35Bの充電に使用される。走行駆動モータ8が出力型蓄電器35Bからの電力に基づいて駆動することにより、トロリ区間とは別の走行路における走行においても、容量型蓄電器29の電力消費量を低減できる。
[第3実施形態]
 第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述野実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。
<エネルギー供給系>
 図25は、実施形態に係るエネルギー供給系17の一例を示すハードブロック図である。
 エネルギー供給系17は、トロリ給電ライン16と、電力ライン19と、電力ライン30と、蓄電器29Bと、DC/DCコンバータ24と、第1スイッチ25と、第2スイッチ26と、第3スイッチ27とを有する。
 電力ライン30は、電力ライン19と並列に配置される。第1スイッチ25は、蓄電器29BとDC/DCコンバータ24との間の電力ライン19に配置される。第2スイッチ26は、DC/DCコンバータ24と車両駆動系18との間の電力ライン19に配置される。第2スイッチ26は、トロリ給電ライン16と電力ライン19との接続部と車両駆動系18との間の電力ライン19に配置される。第3スイッチ27は、電力ライン30に配置される。電力ライン30の一端部は、第1スイッチ25とDC/DCコンバータ24との間の電力ライン19に接続される。電力ライン30の他端部は、第2スイッチ26と車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。電力ライン30の他端部は、電力ライン20を介して第2スイッチ26と車両駆動系18との間の電力ライン19に接続される。
 DC/DCコンバータ24は、トロリ線13のトロリ電圧Vtry及び蓄電器29Bのバッテリ電圧Vbat1を変換する。DC/DCコンバータ24は、第1スイッチ25と第2スイッチ26との間の電力ライン19に配置される。トロリ給電ライン16は、DC/DCコンバータ24と第2スイッチ26との間の電力ライン19に接続される。
 DC/DCコンバータ24は、一次側から二次側に電力を出力可能であり、二次側から一次側に電力を出力可能な双方向DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ24の一次側は、低電圧側である。DC/DCコンバータ24の二次側は、高電圧側である。DC/DCコンバータ24の一次側は、蓄電器29B側であり、DC/DCコンバータ24の二次側は、トロリ給電ライン16側(車両駆動系18側)である。
 DC/DCコンバータ24は、バッテリ電圧Vbat1を所定の昇圧比βで昇圧する。DC/DCコンバータ24は、トロリ電圧Vtryを所定の降圧比εで降圧する。トロリ線13及び蓄電器29Bの少なくとも一方からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される。DC/DCコンバータ24により変換されたトロリ電圧Vtry及びバッテリ電圧Vbat1の少なくとも一方が車両駆動系18の走行駆動モータ8に印加される。
 第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27は、トロリ線13からDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される第1状態と、蓄電器29BからDC/DCコンバータ24を介して車両駆動系18に電力が供給される第2状態とを切り換えるスイッチ機構を構成する。
 第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27が制御されることにより、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態と、蓄電器29Bから車両駆動系18に給電される第2状態とが切り換えられる。車両駆動系18に給電されることにより、走行駆動モータ8が駆動する。
 トロリ線13から車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ25が開放され、第2スイッチ26が開放され、第3スイッチ27が接続される。トロリ線13からの電力は、DC/DCコンバータ24の二次側からDC/DCコンバータ24に入力され、所定の降圧比εで降圧された後、電力ライン30及び第3スイッチ27を介して車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、トロリ線13からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。
 蓄電器29Bから車両駆動系18に給電する場合、第1スイッチ25が接続され、第2スイッチ26が接続され、第3スイッチ27が開放される。蓄電器29Bからの電力は、第1スイッチ25を介してDC/DCコンバータ24の一次側からDC/DCコンバータ24に入力され、所定の昇圧比βで昇圧された後、第2スイッチ26を介して車両駆動系18に供給される。走行駆動モータ8は、蓄電器29Bからの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。
 第1スイッチ25が接続され、第2スイッチ26が開放され、第3スイッチ27が開放されることにより、蓄電器29Bは、トロリ線13からDC/DCコンバータ24を介して供給される電力により充電される。
 DC/DCコンバータ24は、トロリ電圧Vtryの変換とバッテリ電圧Vbat1の変換とに共用される共用DC/DCコンバータである。DC/DCコンバータ24は、トロリ線13から車両駆動系18への給電と蓄電器29Bから車両駆動系18への給電とに共用されるので、エネルギー供給系17のコストの増加が抑制される。また、トロリ電圧Vtryの変換とバッテリ電圧Vbat1の変換とに1つのDC/DCコンバータ24が共用されるので、エネルギー供給系17の大型化が抑制される。
 図26は、実施形態に係る制御装置10の一例を示すソフトブロック図である。
 制御装置10は、エネルギー制御部47と、車両稼働制御部48と、車両情報記憶部50と、地形情報記憶部51と、エネルギー切換制御部44Cと、モニタ制御部53とを有する。エネルギー切換制御部44Cは、蓄電器トロリ切換部45Cを有する。
 車両稼働制御部48は、走行装置4の走行速度を示す車速を監視する。
 車両情報記憶部50は、位置センサ9の検出データを取得する。位置センサ9は、車体3の現在位置を検出する。車両情報記憶部50は、位置センサ9の検出データを取得して、車体3の現在位置を監視する。
 地形情報記憶部51は、作業現場のマップ情報を記憶する。後述するように、作業現場に、トロリ切換区間、トロリ区間、及び蓄電器切換区間が規定される。実施形態において、マップ情報は、トロリ切換区間の位置情報、トロリ区間の位置情報、及び蓄電器切換区間の位置情報を含む。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態と、蓄電器29Bから車両駆動系18に給電される第2状態とが切り換わるように、第1スイッチ25、第2スイッチ26、及び第3スイッチ27を含むスイッチ機構を制御する。蓄電器トロリ切換部45Cは、第1入力部61から入力されるトロリ受電許可信号(トロリ受電許可フラグ)と、地形情報記憶部51から入力されるトロリ区間の位置情報を含むマップ情報と、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と、車両情報記憶部50から入力されるトロリ受電フラグと、車両稼働制御部48から入力される車速とに基づいて、第1状態と第2状態とが切り換わるように、スイッチ機構を制御する。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、蓄電器トロリ切換制御からトロリ受電状態に切り換わったことを示すトロリ受電フラグを車両情報記憶部50に送信する。車両情報記憶部50は、トロリ受電フラグを記憶する。
 モニタ制御部53は、車両情報記憶部50からのトロリ受電フラグに基づいて、トロリ受電状況をモニタ54に表示させる。
 図27は、実施形態に係るエネルギー供給系17の動作の一例を示すイメージ図である。図27に示すように、トロリ線13は、作業現場の登坂路に設けられる。作業現場の走行路に、トロリ切換区間と、トロリ区間と、蓄電器切換区間とが規定される。トロリ切換区間は、登坂路の前に規定される。トロリ区間は、登坂路に規定される。蓄電器切換区間は、登坂路の後に規定される。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ切換区間の前の蓄電器走行区間において、蓄電器29Bから出力される電力に基づいて車両駆動系18が駆動するように、スイッチ機構を制御する。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ切換区間において、蓄電器29Bから車両駆動系18に給電される第2状態から、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態へ切り換わるように、スイッチ機構を制御する。トロリ切換区間は、蓄電器29Bからの電力の出力が停止され、運搬車両1が惰性で走行する惰性走行区間である。
 トロリ区間は、トロリ線13からの給電のみで車両駆動系18が駆動するトロリ給電走行区間である。蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ区間において、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態が維持されるように、スイッチ機構を制御する。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、蓄電器切換区間において、トロリ線13から車両駆動系18に給電される第1状態から、蓄電器29Bから車両駆動系18に給電される第2状態へ切り換わるように、スイッチ機構を制御する。蓄電器切換区間は、トロリ線13からの受電が停止され、運搬車両1が惰性で走行する惰性走行区間である。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、蓄電器切換区間の後の蓄電器走行区間において、蓄電器29Bから出力される電力に基づいて車両駆動系18が駆動するように、スイッチ機構を制御する。
 図28は、実施形態に係る運搬車両1の制御方法の一例を示すフローチャートである。図28は、図25に示したエネルギー供給系17を有する運搬車両1が図27に示した登坂路を走行するときの運搬車両1の制御方法を示す。
 運搬車両1が蓄電器走行区間を走行する場合、蓄電器トロリ切換部45Cは、蓄電器29Bから車両駆動系18に給電されるように、スイッチ機構を制御する。第1スイッチ25が接続され、第2スイッチ26が接続され、第3スイッチ27が開放される。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ受電許可フラグがONか否かを判定する(ステップSJ1)。
 ステップSJ1において、トロリ受電許可フラグがONであると判定した場合(ステップSJ1:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、車両情報記憶部50から入力される車体3の現在位置と車両稼働制御部48から入力される車速とに基づいて、車両通過予測位置を算出する(ステップSJ2)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、地形情報記憶部51から作業現場のマップ情報を受信する(ステップSJ3)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在するか否かを判定する(ステップSJ4)。
 ステップSJ4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在すると判定した場合(ステップSJ4:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、車速に基づいて惰性走行可能距離を算出する(ステップSJ5)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、ステップSJ5において算出した惰性走行可能距離が予め定められている閾値以上か否かを判定する(ステップSJ6)。
 ステップSJ6において、惰性走行可能距離が閾値以上であると判定した場合(ステップSJ6:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、蓄電器29Bからの電力の出力を停止させる(ステップSJ7)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、第1スイッチ25を開放する(ステップSJ8)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSJ9)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とインバータ37,42の車両電圧Vvehとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSJ10)。
 ステップSJ10において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と車両電圧Vvehとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSJ10:No)、蓄電器トロリ切換部45Cは、ステップSJ9の処理に戻る。
 ステップSJ10において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧と車両電圧Vvehとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSJ10:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、第3スイッチ27を接続する(ステップSJ11)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、第2スイッチ26を開放する(ステップSJ12)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の高電圧側(二次側)の電圧を調整する(ステップSJ13)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSJ14)。
 ステップSJ14において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSJ14:No)、蓄電器トロリ切換部45Cは、ステップSJ13の処理に戻る。
 ステップSJ14において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧とトロリ電圧Vtryとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSJ14:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、給電パンタグラフ6を上昇させる(ステップSJ15)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ線13からの受電を開始したことを判定し、トロリ受電フラグをONする(ステップSJ16)。
 ステップSJ4において、車両通過予測位置がトロリ切換区間に存在しないと判定した場合(ステップSJ4:No)、蓄電器トロリ切換部45Cは、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在するか否かを判定する(ステップSJ17)。
 ステップSJ17において、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在すると判定した場合(ステップSJ17:Yes)、又はステップSJ1において、トロリ受電許可フラグがONでないと判定した場合(ステップSJ1:No)、蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ受電フラグがONであるか否かを判定する(ステップSJ18)。
 ステップSJ18において、トロリ受電フラグがONであると判定した場合(ステップSJ18:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、給電パンタグラフ6を下降させる(ステップSJ19)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧を調整する(ステップSJ20)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と車両電圧Vvehとの差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSJ21)。
 ステップSJ21において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と車両電圧Vvehとの差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSJ21:No)、蓄電器トロリ切換部45Cは、ステップSJ20の処理に戻る。
 ステップSJ21において、DC/DCコンバータ24の高電圧側の電圧と車両電圧Vvehとの差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSJ21:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、第2スイッチ26を接続する(ステップSJ22)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、第3スイッチ27を開放する(ステップSJ23)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の低電圧側(一次側)の電圧を調整する(ステップSJ24)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が予め定められている規定値よりも小さくなったか否かを判定する(ステップSJ25)。
 ステップSJ25において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が規定値よりも小さくなっていないと判定した場合(ステップSJ25:No)、蓄電器トロリ切換部45Cは、ステップSJ24の処理に戻る。
 ステップSJ25において、DC/DCコンバータ24の低電圧側の電圧とバッテリ電圧Vbat1との差が規定値よりも小さくなったと判定した場合(ステップSJ25:Yes)、蓄電器トロリ切換部45Cは、第1スイッチ25を接続する(ステップSJ26)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、蓄電器29Bからの電力の出力を開始させる(ステップSJ27)。
 蓄電器トロリ切換部45Cは、トロリ線13からの受電を停止したことを判定し、トロリ受電フラグをOFFする(ステップSJ28)。
 ステップSJ16の処理が終了した場合、ステップSJ6において、惰性走行可能距離が閾値以上でないと判定された場合(ステップSJ6:No)、ステップSJ17において、車両通過予測位置が蓄電器切換区間又はトロリ区間外に存在しないと判定された場合(ステップSJ17:No)、ステップSJ18において、トロリ受電フラグがOFFであると判定された場合(ステップSJ18:No)、及びステップSJ28の処理が終了した場合、処理が終了する。
<効果>
 以上説明したように、実施形態によれば、トロリ線13から運搬車両1に給電される。また、運搬車両1の蓄電器29Bは、トロリ線13からDC/DCコンバータ24を介して供給される電力により充電される。トロリ線13からDC/DCコンバータ24を介して運搬車両1の走行駆動モータ8に電力が供給される第1状態と、蓄電器29BからDC/DCコンバータ24を介して走行駆動モータに電力が供給される第2状態とが切り換えられる。走行駆動モータ8は、トロリ線13及び蓄電器29Bの少なくとも一方からの電力に基づいて、後輪11Rを回転させる駆動力を発生する。走行駆動モータ8が発生する駆動力により運搬車両1が走行する。運搬車両1から排ガスが排出されないので、作業現場の環境の汚染が抑制される。
[コンピュータシステム]
 図29は、実施形態に係るコンピュータシステム1000を示すブロック図である。上述の制御装置10は、コンピュータシステム1000を含む。コンピュータシステム1000は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサ1001と、ROM(Read Only Memory)のような不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含むメインメモリ1002と、ストレージ1003と、入出力回路を含むインターフェース1004とを有する。上述の制御装置10の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ1003に記憶されている。プロセッサ1001は、コンピュータプログラムをストレージ1003から読み出してメインメモリ1002に展開し、コンピュータプログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム1000に配信されてもよい。
[その他の実施形態]
 上述の実施形態においては、作業現場を走行して積荷を運搬するダンプトラック等の運搬車両がトロリ線13から給電されることとした。他の実施形態においては、運搬車両ではなく作業機械がトロリ線13から給電されてもよい。
 上述の実施形態においては、蓄電器35は、トロリ線13及び燃料電池7の少なくとも一方からの電力により充電されることとした。蓄電器35は、回生ブレーキによって充電されてもよい。
 上述の実施形態においては、出力型蓄電器35Bは、トロリ線13及び容量型蓄電器29の少なくとも一方からの電力により充電されることとした。出力型蓄電器35Bは、回生ブレーキによって充電されてもよい。
 1…運搬車両、2…ダンプボディ、3…車体、4…走行装置、5…トロリ受電装置、6…給電パンタグラフ、7…燃料電池、8…走行駆動モータ、9…位置センサ、10…制御装置、11…車輪、11F…前輪、11R…後輪、12…タイヤ、12F…前タイヤ、12R…後タイヤ、13…トロリ線、14…発電所、15…直流変電所、16…トロリ給電ライン、17…エネルギー供給系、18…車両駆動系、19…電力ライン、20…電力ライン、21…DC/DCコンバータ、22…DC/DCコンバータ、23…DC/DCコンバータ、24…DC/DCコンバータ、25…第1スイッチ、26…第2スイッチ、26B…第1スイッチ、27…第3スイッチ、27B…第2スイッチ、28…ダイオード、29…容量型蓄電器、29B…蓄電器、30…電力ライン、31…充電ポート、32…ダイオード、33…水素タンク、34…水素供給装置、35…蓄電器、35B…出力型蓄電器、36…電圧変換装置、37…インバータ、38…ポンプ駆動モータ、39…油圧ポンプ、40…制御弁、41…ホイストシリンダ、42…インバータ、43…減速機構、44…エネルギー切換制御部、44B…エネルギー切換制御部、44C…エネルギー切換制御部、45…FCトロリ切換部、45B…蓄電器トロリ切換部、45C…蓄電器トロリ切換部、46…トロリ蓄電器充電部、47…エネルギー制御部、48…車両稼働制御部、50…車両情報記憶部、51…地形情報記憶部、53…モニタ制御部、54…モニタ、56…アクセルブレーキペダル、57…シフトレバー、58…リフトレバー、61…第1入力部、62…第2入力部、1000…コンピュータシステム、1001…プロセッサ、1002…メインメモリ、1003…ストレージ、1004…インターフェース。

Claims (3)

  1.  ダンプボディと、
     前記ダンプボディを支持する車体と、
     駆動輪を有し、前記車体を支持する走行装置と、
     トロリ線から給電されるトロリ受電装置と、
     双方向DC/DCコンバータと、
     前記トロリ線から前記双方向DC/DCコンバータを介して供給される電力により充電される蓄電器と、
     前記駆動輪を回転させる駆動力を発生する電動モータと、
     前記トロリ線から前記双方向DC/DCコンバータを介して前記電動モータに電力が供給される第1状態と、前記蓄電器から前記双方向DC/DCコンバータを介して前記電動モータに電力が供給される第2状態とを切り換えるスイッチ機構と、を備える、
     運搬車両。
  2.  前記車体の現在位置を検出する位置センサと、
     作業現場のマップ情報を記憶する地形情報記憶部と、
     前記現在位置と前記マップ情報とに基づいて、前記第1状態と前記第2状態とが切り換わるように前記スイッチ機構を制御する蓄電器トロリ切換部と、を備える、
     請求項1に記載の運搬車両。
  3.  トロリ線から運搬車両に給電することと、
     前記トロリ線から双方向DC/DCコンバータを介して供給される電力により前記運搬車両の蓄電器を充電することと、
     前記トロリ線から前記双方向DC/DCコンバータを介して前記運搬車両の電動モータに電力が供給される第1状態と、前記蓄電器から前記双方向DC/DCコンバータを介して前記電動モータに電力が供給される第2状態とを切り換えることと、
     前記電動モータが発生する駆動力により前記運搬車両を走行させることと、を含む、
     運搬車両の制御方法。
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