高效地回收再生能量，对电池或者电容的电压进行最佳控制。一种具备电源系统的建筑机械或者工业车辆，该电源系统具备：可充放电的电容；以及供电电路，其将可充放电的电池以及所述电容与能够进行动力运行以及再生的负载相连接，在所述电源系统中经由变换器将在所述电容中积蓄的能量供电到负载，经由所述变换器将负载的再生能量充电到电容，所述具备电源系统的建筑机械或者工业车辆的特征在于，所述负载是电动马达，并且所述电容经由ＤＣ／ＤＣ转换器与负载连接，该ＤＣ／ＤＣ转换器具备：控制单元，其控制所述电容经由该ＤＣ／ＤＣ转换器充放电的能量，所述控制单元具备：动力运行／再生动作推定单元，其根据马达的转速以及转矩、或者供给到变换器的ＤＣ电流、或者操作杆信息、以及包含预先保存有的重复作业中的动力运行／再生的变化点的动作模式信息，来推定包含马达的动力运行／再生的变化点的动作模式；以及电容目标电压运算单元，其根据该动力运行／再生动作推定单元推定出的变化点以及动作模式来控制ＤＣ／ＤＣ转换器的输出指令值，使得电容的目标电压在动力运行的情况下逐渐降低、在再生的情况下逐渐升高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备电源系统的建筑机械以及工业车辆，例如涉及具备适用于液压挖掘机或叉车等的电源系统的建筑机械以及工业车辆。
技术介绍
在将马达(motor)用于车辆的驱动系统中的混合动力汽车、电动汽车或者电池叉车等中，为了驱动行走用的马达而具备电池，从该电池经由变换器(inverter)向马达供给交流电。电池叉车等工业车辆中将铅蓄电池用作电源，但若考虑到这样的工业车辆在行走时或者工作时的消耗能量，则需要增大电池的容量。此外，即使搭载了大容量的电池，在将铅蓄电池用作搭载的电池时，由于铅蓄电池不适于快速充电所以有时再生控制时的再生能量中的大部分会损耗掉而无法回收。因此，在近年来通过组合电池与电容来构成电源系统，将来自负载的能量蓄积在电容中，并且通过在瞬间向负载供给所蓄积的能量实现了效率提高。例如，在专利文献1中公开了如下内容在组合了电池和电容的电源系统中，在充放电用电容和电池之间配置电流电压转换器(converter)，当对作为负载的马达进行驱动控制时将所述电容连接至放电路径，当对所述马达进行再生控制时将所述电容连接至充电路径，由此减少电池等电源的容量来向负载供给希望的所需要最大能量。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-320302号公报专利文献2 日本特开2006-321640号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题根据作为所述现有技术的专利文献1，能够回收再生能量，此外还能够减少电池或者电容的容量。但是，该专利文献1并没有公开用于实现再生能量的回收或者电池或电容的容量的降低的方法的详细内容。此外，在专利文献2中，通过在重复动力运行(power running)和再生 (regeneration)时仅在预先设定的条件时进行再生动作，能够减轻再生能量的控制负担， 但在应用对象是起重机中的自由落体(freefall)时的再生这样的单纯控制时，即使能够应用，而在像液压挖掘机的回转这样地在一连串动作过程中存在加速和制动并变换动力运行和再生的情况下，电源系统的响应性也会成为问题，从而难以应用。本专利技术是鉴于以上问题而提出的专利技术，本专利技术提供能够高效地回收再生能量、并能够降低电池或电容的容量的控制技术。用于解决课题的手段本专利技术为了解决上述课题，采用了如下手段。一种具备电源系统的建筑机械或者工业车辆，该电源系统具备可充放电的电容； 以及供电电路，其将可充放电的电池以及所述电容与能够进行动力运行以及再生的负载相连接，在所述电源系统中经由变换器将在所述电容中积蓄的能量供电到负载，经由所述变换器将负载的再生能量充电到电容，所述具备电源系统的建筑机械或者工业车辆的特征在于，所述负载是电动马达，并且所述电容经由DC/DC转换器与负载连接，该DC/DC转换器具备控制单元，其控制所述电容经由该DC/DC转换器充放电的能量，所述控制单元具备动力运行/再生动作推定单元，其根据马达的转速以及转矩、或者供给到变换器的DC电流、或者操作杆信息、以及包含预先保存有的重复作业中的动力运行/再生的变化点的动作模式信息，来推定包含马达的动力运行/再生的变化点的动作模式；以及电容目标电压运算单元，其根据该动力运行/再生动作推定单元推定出的变化点以及动作模式来控制DC/DC转换器的输出指令值，使得电容的目标电压在动力运行的情况下逐渐降低、在再生的情况下逐渐升高。专利技术效果本专利技术由于具有以上结构，所以能够高效地回收再生能量、并能够降低电池或电容的容量。附图说明图1是用于说明搭载了第一实施方式涉及的电源系统的混合动力式液压挖掘机的图。图2是混合动力式液压挖掘机的驱动部的结构以及所搭载的第一实施方式涉及的电源系统的结构的示意图。图3是表示图2所示的控制器的各功能的框图。图4是回转马达的回转动作中的电容的目标电压的变化例的示意图。图5是用于说明控制器的处理(计算出电容的电压指令值的处理)的图。图6是用于说明搭载了第二实施方式涉及的电源系统的叉车的图。图7是用于说明图6所示的叉车的结构以及所搭载的电源系统的详细情况的图。图8是表示叉的上升以及下降时的各种输出变化的图。具体实施例方式以下，参照附图说明最优的实施方式。(实施方式1)图1是用于说明搭载有第一实施方式涉及的电源系统的混合动力式液压挖掘机的图。在图1中液压挖掘机具有行走体401、回转体402，通过行走用液压马达33驱动行走体401。此外，在回转体402的前部左侧设有驾驶室403，在前部右侧设有具有斗杆(boom)405、动臂(arm)406、挖斗(bucket)407的多关节结构的作业装置400。斗杆405、动臂406、挖斗407分别通过作为液压致动器(actuator)的斗杆缸32a、 动臂缸32b、挖斗缸32c而被驱动。图2是表示图1所示的混合动力式液压挖掘机的驱动部的结构以及所搭载的第一实施方式涉及的电源系统1的结构的示意图。行走用液压马达33以及作业装置驱动用液压致动器(动臂缸32b、挖斗缸32c) 通过从发动机10驱动的液压泵31吐出的工作油而被驱动。并且，发动机10与电动发电机 (motor generator) 8连接，电动发电机8通过发动机10而被驱动，还通过液压泵31而被驱动来进行再生动作。行走用液压马达33、动臂缸32b以及挖斗缸32c经由控制阀34与各液压泵31连通，收授工作油。回转体402通过回转用的交流马达36a可在行走体401上回转。回转用马达36经由变换器37a、动臂驱动用马达36b经由变换器37b与电池12以及DC/DC转换器 (DC/DC converter) 15连接。此外，DC/DC转换器15与电容13连接，在与马达36^3 之间进行动力运行/再生能量的收授。变换器37a以及37b与控制器11连接，通过控制器11而被控制。此外，控制器11 根据未图示的操作杆的操作量、基于车速或回转速度等车体信息的马达转矩或者转速、变换器的电流值、由作业装置所挖掘的砂土等装载物的载重等信息，来控制电源系统1、与由发动机10驱动的电动发电机8连接的变换器9、以及发动机控制单元(EOT =Engine Control Unit)15。液压挖掘机等建筑机械或叉车等工业车辆中，由于作业模式已大致决定，所以根据作业模式容易推定所需要的动力运行能量或产生的再生能量。S卩，通过使用当前的动作状态和预先获得的动作模式信息来推定下一次的动力运行/再生的变化点(从动力运行到再生或者从再生到动力运行的动作的变化时间点)，对应于推定出的变化时间点运算出能够相对于电容输入输出的能量，并能与运算出的能量相符地决定电容13的目标电压Vc*。在本实施方式中，在作为负载的马达36a与电容13之间设有DC/DC转换器14，可使电容侧的电压进行升压降压。这里，电池12的电压为48V，而电容13侧的电压在例如 48V 90V的电压范围内工作。在该电压系统1中，控制DC/DC转换器14当电容13的充电量不足时从电池12充电，当电容13的充电量接近可充电的上限值时、或者到达上限值时，对电池12进行充电。然而，由于铅蓄电池在充电时的损失较大，所以无法高效地将再生能量回收到电池。此外，若以大电流反复对铅蓄电池进行充放电，则导致劣化有缩短寿命的趋势。因此， 在回转动作时，在重复进行电动机的动力运行和再生的情况下，希望尽可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具备电源系统的建筑机械或者工业车辆，该电源系统具备：可充放电的电容；以及供电电路，其将可充放电的电池以及所述电容与能够进行动力运行以及再生的负载相连接，在所述电源系统中经由变换器将在所述电容中积蓄的能量供电到负载，经由所述变换器将负载的再生能量充电到电容，所述具备电源系统的建筑机械或者工业车辆的特征在于，所述负载是电动马达，并且所述电容经由ＤＣ／ＤＣ转换器与负载连接，该ＤＣ／ＤＣ转换器具备：控制单元，其控制所述电容经由该ＤＣ／ＤＣ转换器充放电的能量，所述控制单元具备：动力运行／再生动作推定单元，其根据马达的转速以及转矩、或者供给到变换器的ＤＣ电流、或者操作杆信息、以及包含预先保存有的重复作业中的动力运行／再生的变化点的动作模式信息，来推定包含马达的动力运行／再生的变化点的动作模式；以及电容目标电压运算单元，其根据该动力运行／再生动作推定单元推定出的变化点以及动作模式来控制ＤＣ／ＤＣ转换器的输出指令值，以使电容的目标电压在动力运行的情况下逐渐降低、在再生的情况下逐渐升高。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：泉枝穗，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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