工作机械制造技术

本发明专利技术提供一种即使产生相对于电流变化的电压追随延迟，也能够高精度地求出蓄电装置的充电状态的工作机械。电负载被从蓄电装置输出的电力驱动。测量仪测量蓄电装置的电压及电流。控制装置根据相对于流过蓄电装置的电流的变化的电压追随延迟量，校正测量仪的测量结果而计算校正值，并且根据校正值计算蓄电装置的充电状态。

【技术实现步骤摘要】

本申请主张基于2015年3月13日申请的日本专利申请第2015-050256号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。本专利技术涉及一种以来自蓄电装置的放电电力驱动电负载的工作机械。
技术介绍
下述专利文献1中公开有搭载有电容器、电动发电机及回转电动机的混合式挖土机。电动发电机及回转电动机被来自电容器的电力驱动。通过由电动发电机发出的电力及来自回转电动机的再生电力对电容器进行充电。液压系统的主泵被引擎与电动发电机驱动。根据电容器的电压及充放电电流计算电容器的充电状态(SOC)。根据液压系统的输出要求值、回转电动机的输出要求值及电容器的充电状态，求出应从电容器输出的电力或应进行充电的电力、应从引擎输出的动力。在求出应从电容器输出的电力或应进行充电的电力时，由于考虑了电容器的充电状态，因此可防止电容器的过放电或过充电。专利文献1：国际公开第2010/113223号为了防止电容器、二次电池等蓄电装置的过充电或过放电，要求精度良好地测量充电状态。通常，在计算充电状态时，利用根据蓄电装置的端子间电压、充放电电流及内部电阻计算出的开路电压。通常，未流过充放电电流的状态下的端子间电压与开路电压匹配。相对于电流变化电压的追随有时会产生延迟。例如为锂离子二次电池时，由于活性物质中的锂离子的扩散阻力而导致电压的追随产生延迟。尤其，在低温环境下电压追随延迟量变大。设想在寒冷地区使用的工作机械中因电压追随延迟产生的影响非常显著。在电压追随延迟产生期间，根据端子间电压计算出的充电状态的精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使产生电压追随延迟也能够高精度地求出蓄电装置的充电状态的工作机械。根据本专利技术的一观点，提供一种工作机械，其具有：蓄电装置；电负载，被从所述蓄电装置输出的电力驱动；测量仪，测量所述蓄电装置的电压及电流；及控制装置，根据相对于流过所述蓄电装置的电流的变化的电压追随延迟量，校正所述测量仪的测量结果而计算校正值，并且根据所述校正值计算所述蓄电装置的充电状态。专利技术的效果由于根据电压追随延迟量校正测量仪的测量结果，因此能够提高计算出的充电状态的精度。附图说明图1A是搭载于基于实施例的工作机械的蓄电装置到电负载的等效电路图，图1B是控制装置的计算充电状态的功能框图。图2A～图2D是分别表示用于说明校正处理部及充电状态计算部的处理的电流的测量值、电压的测量值、开路电压的计算值及开路电压的校正值的时间变化的曲线图。图3A是基于另一实施例的蓄电装置到电负载的等效电路图，图3B是控制装置的计算充电状态的功能框图。图4是基于又一实施例的控制装置的计算充电状态的功能框图。图5A～图5D是分别表示用于说明校正处理部及充电状态计算部的处理的电流的测量值、电压的测量值、电流的校正值及开路电压的校正值的时间变化的曲线图。图6A及图6B是搭载于基于又一实施例的工作机械的控制装置的计算充电状态的功能框图。图7是基于又一实施例的控制装置的计算充电状态的功能框图。图8A～图8D是分别表示用于说明校正处理部及充电状态计算部的处理的电流的测量值、电压的测量值、电压的校正值及开路电压的校正值的时间变化的曲线图。图9是作为基于实施例的工作机械的例来示出的混合式挖土机的侧视图。图10是混合式挖土机的控制装置的功能框图。图11是表示蓄电装置的充放电动作与计算充电状态的时机的关系的时序图。符号的说明10-蓄电装置，11-升降压转换器，12-电负载，13-逆变器，14-电动发电机，15-平滑电容器16-引擎，17-回转电动机，18-电力转换装置，20-测量仪，20A-电流传感器，20V-电压传感器，21-温度传感器，30-控制装置，31-电压测量部，32-电流测量部，33-校正处理部，34-充电状态计算部，35-温度测量部，37-存储器，40-输出要求值计算部，41-引擎转速测量部，42-输出分配确定部，43-蓄电装置充放电控制部，44-引擎控制部，51-下部行走体，52-上部回转体，53-动臂，54-斗杆，55-铲斗，56-动臂缸，57-斗杆缸，58-铲斗缸，60-液压系统主泵，63-操作杆，331-电流校正部，333-电压校正部，Dc-校正信息，I-电流的测量值，Ic-电流的校正值，Iv-虚拟电流，Ne-引擎转速，Poe-电力输出，Pom-机械输出，Prq-输出要求值，Ri-内部电阻值，SOC-充电状态，T-蓄电装置的温度，V-电压的测量值，Vc-电压的校正值，Voc1-开路电压的计算值，Voc2-开路电压的校正值，Vv-虚拟电压。具体实施方式图1A是表示搭载于工作机械的蓄电装置10到电负载12的等效电路图。用Voc表示蓄电装置10的开路电压，用Ri表示内部电阻的值。蓄电装置10经由升降压转换器11连接于电负载12。平滑电容器15并列连接于电负载12。蓄电装置10中可以使用锂离子二次电池、锂离子电容器、铅蓄电池及镍氢电池等。测量仪20测量蓄电装置10的端子间电压及充放电电流。作为测量仪20可以使用测量蓄电装置10的端子间电压的电压传感器20V，和测量充放电电流的电流传感器20A。测量仪20的测量结果被输入到控制装置30。升降压转换器11包括彼此串联连接的2个开关元件及插入于开关元件之间的连接点与蓄电装置10之间的电感器。开关元件可以使用IGBT等。各开关元件连接有回流二极管。控制装置30通过控制开关元件的导通、截止，从而控制蓄电装置10的充电电流及放电电流。电负载12可以为包括逆变器13及回转电动机17的结构。回转电动机17被由蓄电装置10经由升降压转换器11及逆变器13供给的电力驱动。相反，通过回转电动机17生成的再生电力被逆变器13转换成直流电力。控制装置30一边考虑蓄电装置10的充电状态SOC，一边控制升降压转换器11及逆变器13。图1B示出控制装置30的计算充电状态的功能框图。各功能通过中央处理单元(CPU)执行储存于控制装置30内的存储器37的计算机程序来实现或通过电子电路来实现。电压测量部31根据电压传感器20V的测量结果输出蓄电装置10的端子间电压的测量值V。电流测量部32根据电流传感器20A的测量结果，输出流过蓄电装置10的电流的测量值I。在本说明书中，将放电电流定义为正，将充电电流定义为负。存储器37中存储有校正信息Dc及蓄电装置10的当前时刻的内部电阻值Ri。内部电阻值Ri可以利用公知的方法进行测量。校正处理部33根据电压的测量值V、电流的测量值I及校正信息Dc，校正电压的测量值V或电流的测量值I而计算校正值。充电状态计算部34根据电压的测量值V及电流的测量值I中未被校正的测量值、通过校正处理部33求出的校正值及内部电阻值Ri计算蓄电装置10的充电状态SOC。参考图2A～图2D对校正处理部33及充电状态计算部34(图1A)的处理进行说明。以下，对从用于使工作机械的电负载12(图1A)动作(回转动作)的驱动电流的上升到驱动电流下降后计算充电状态的期间进行说明。图2A中示出电流的测量值I的时间变化，图2B中示出电压的测量值V的时间变化，图2C中示出蓄电装置10的开路电压的计算值Voc1的时间变化，图2D中示出开路电压的校正值Voc2的时间变化。在时刻t1进行回转动作的操作时，放电电流上升，电力被供给到电负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作机械，其具有：蓄电装置；电负载，被从所述蓄电装置输出的电力驱动；测量仪，测量所述蓄电装置的电压及电流；及控制装置，根据相对于流过所述蓄电装置的电流的变化的电压追随延迟量，校正所述测量仪的测量结果而计算校正值，并且根据所述校正值计算所述蓄电装置的充电状态。

【技术特征摘要】
2015.03.13 JP 2015-0502561.一种工作机械，其具有：蓄电装置；电负载，被从所述蓄电装置输出的电力驱动；测量仪，测量所述蓄电装置的电压及电流；及控制装置，根据相对于流过所述蓄电装置的电流的变化的电压追随延迟量，校正所述测量仪的测量结果而计算校正值，并且根据所述校正值计算所述蓄电装置的充电状态。2.根据权利要求1所述的工作机械，其中，所述工作机械进一步具有测量所述蓄电装置的温度的温度传感器，所述控制装置还根据由所述温度传感器测量的温度校正所述测量仪的测量结果而计算所述校正值。3.根据权利要求1或2所述的工作机械，其中，用于校正所述测量仪的测量结果的校正信息储存于所述控制装置，所述控制装置根据所述校正信息计算所述校...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤村正典，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP