混合动力式作业机制造技术

本发明专利技术具有：通过由发动机(8)驱动而发电、或通过被供给电力来辅助发动机(8)的电动机(12)；通过冷却风扇(8A)被供给冷却风的热交换装置(13)；相对于向热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向比热交换装置(13)位于上游侧的热交换装置上游室(28)；和对电力进行充电或放电的蓄电装置(30)。在此基础上，由蓄电装置用散热器(42)、蓄电装置用冷却泵(43)和蓄电装置用冷却管路(44)构成与逆变器装置(34)分开地单独对蓄电装置(30)进行冷却的蓄电装置用冷却系统(41)，将该蓄电装置用冷却系统(41)配置在热交换装置上游室(28)内。

Hybrid power plant

The present invention has: (8) driven by an engine power, or by supplying power to the auxiliary engine (8) of the motor (12); the cooling fan (8A) is supplied to the cooling air heat exchange device (13) relative to the heat exchange device; (13) to the flow direction of the cooling air supply the heat exchange device (13) is located in the upstream side of the heat exchange device upstream chamber (28); and the power storage device to charge and discharge power (30). On this basis, the power storage device (42), radiator cooling pump electricity storage device (43) for cooling pipeline and storage device (44) and (34) inverter individually to the storage device (30) storage device for cooling cooling system (41), the storage device for cooling the system (41) configured in the heat exchange device upstream chamber (28).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液压挖掘机、轮式液压挖掘机等作业机，尤其涉及作为动力源而同时使用发动机和电动机(电动马达)的混合动力式作业机。
技术介绍
通常，作为作业机的代表例的液压挖掘机，具有发动机来作为行驶用、作业用的动力源，通过该发动机来驱动液压泵。该液压挖掘机通过从液压泵供给的液压油来使液压马达、液压缸等液压执行机构动作，由此进行砂土的挖掘作业等。另一方面，作为液压挖掘机等作业机，公知同时使用了发动机和电动机的混合动力式作业机。该混合动力式作业机构成为具有发动机、通过由发动机驱动来发电或通过来自蓄电装置的电力来辅助发动机的驱动的电动机、对向电动机供给的电力进行充电的蓄电装置、和控制电动机的动作的逆变器。在此，搭载在混合动力式作业机上的蓄电装置和逆变器需要在适当的温度条件下使用。因此，在混合动力式作业机中除用于对发动机、液压泵等进行冷却的热交换器以外，还具有包含用于对蓄电装置和逆变器进行冷却的散热器在内的冷却回路(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-041819号公报
技术实现思路
另外，在基于上述的现有技术的混合动力式作业机中，构成为将蓄电装置和逆变器单元化并使用具有单一散热器的一个系统的冷却回路来同时对这些蓄电装置和逆变器进行冷却。因此，在蓄电装置适当地动作的温度范围、和逆变器适当地动作的温度范围不同的情况下，存在难以使用一个系统的冷却回路来同时对蓄电装置和逆变器进行冷却的问题。尤其是，由于用作蓄电装置的锂离子电池暴露在高温状态下，电池会提前劣化而耐用年数减短，因此与逆变器相比需要将冷却温度设定得低。本专利技术是鉴于上述的现有技术的问题而研发的，其目的在于提供一种能够与其他发热体分开地单独对蓄电装置进行冷却的混合动力式作业机。用于解决上述技术课题的本专利技术适用于如下混合动力式作业机，其具有：能够自行的车身，其在前侧设有作业装置；配重，其设在该车身的后侧且保持与上述作业装置之间的重量平衡；发动机，其配置在该配重的前侧且驱动液压泵；电动机，其通过由该发动机驱动而发电得到电力，或通过被供给电力来辅助上述发动机的驱动；热交换装置，其对包含发动机冷却水及/或工作油在内的流体进行冷却；冷却风扇，其向该热交换装置供给冷却风；和配置于热交换装置上游室中，对电力进行充电或对电力进行放电的蓄电装置，其中，该热交换装置上游室相对于向上述热交换装置供给的冷却风的流动方向与上述热交换装置相比位于上游侧。本专利技术的特征在于，在向上述热交换装置供给的冷却风的流动方向的上游侧即上述热交换装置上游室中，设有使用制冷剂来单独对上述蓄电装置进行冷却的蓄电装置用散热器、使制冷剂循环的冷却泵、和将该冷却泵与上述蓄电装置用散热器之间连接的冷却管路，由上述蓄电装置用散热器、上述冷却泵、上述冷却管路构成作为闭环而形成的蓄电装置用冷却系统。根据该结构，能够使用具有蓄电装置用散热器的蓄电装置用冷却系统来与其他发热体分开地单独对蓄电装置进行冷却。因此，由于蓄电装置用冷却系统不需要对蓄电装置以外的发热体进行冷却，所以能够设定最适于对蓄电装置进行冷却的冷却温度。其结果为，能够始终将蓄电装置保持在恰当的温度范围内，因此能够使蓄电装置顺畅地动作，也能够提高耐用年数。而且，通过将构成蓄电装置用冷却系统的蓄电装置用散热器、冷却泵、冷却管路设在热交换装置上游室中，而能够紧凑地构成蓄电装置用冷却系统整体。附图说明图1是表示作为本专利技术的实施方式的混合动力式作业机的液压挖掘机的主视图。图2是将搭载在旋转架上的发动机、热交换装置、蓄电装置、第1、第2电动机、逆变器等的配置与冷却系统一起示出的俯视图。图3是表示上部旋转体的热交换装置上游室、热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等的立体图。图4是从图1中的箭头IV-IV方向观察到的向热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等供给的冷却风的流动的剖视图。图5是从上方观察到的向热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等供给的冷却风的流动的放大俯视图。图6是表示热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等的主要部分放大立体图。图7是表示热交换装置、蓄电装置用散热器、蓄电装置用冷却泵、逆变器用散热器、逆变器用冷却泵等的主要部分放大立体图。图8是表示热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等的局部剖切放大主视图。图9是概略地表示液压挖掘机的液压系统和电气系统的框图。图10是表示蓄电装置用冷却系统和逆变器用冷却系统的冷却系统图。具体实施方式以下，列举将本专利技术的混合动力式作业机的实施方式适用于液压挖掘机的情况为例，一边参照附图一边详细地说明。图中，混合动力式的液压挖掘机1为混合动力式作业机的代表例。液压挖掘机1的车身由能够自行的履带式的下部行驶体2、和能够旋转地搭载在下部行驶体2上的上部旋转体3构成。在上部旋转体3的前侧能够进行俯仰动作地设有作业装置4，能够使用该作业装置4来进行砂土的挖掘作业等。下部行驶体2构成为包含：具有左、右的侧架2A(仅示出左侧)的履带架；设在各侧架2A的前、后方向(长度方向)上的一侧的驱动轮2B；设在前、后方向上的另一侧的滚动轮2C；和卷绕在驱动轮2B和滚动轮2C上的履带2D。左、右的驱动轮2B通过由液压马达构成的左、右的行驶马达2E、2F(参照图9)而分别被驱动，并通过使履带2D环绕驱动来使液压挖掘机1行驶。作业装置4由以下部分构成：能够进行俯仰动作地安装在后述的旋转架5的前部侧的动臂4A；能够转动地安装在该动臂4A的前端侧的斗杆4B；能够转动地安装在该斗杆4B的前端侧的铲斗4C；和驱动它们的由液压缸构成的动臂液压缸4D、斗杆液压缸4E、铲斗液压缸4F。上部旋转体3构成为包含成为基座的旋转架5、搭载在该旋转架5上的后述的操作室6、配重7、发动机8、液压泵9、辅助发电马达12、热交换装置13、蓄电装置30、旋转马达31、逆变器装置34、蓄电装置用散热器42、逆变器用散热器46等。在此，如图2等所示，旋转架5构成为包含：形成为厚壁平板状且沿前、后方向延伸的底板5A；立起设置在该底板5A上且在左、右方向上相对的同时沿前、后方向延伸的左纵板5B及右纵板5C；从左纵板5B向左侧方伸出地设置的多个左伸出梁5D；从右纵板5C向右侧方伸出地设置的多个右伸出梁(未图示)；固定在各左伸出梁5D的前端侧且沿前、后方向延伸的左侧架5E；和固定在各右伸出梁的前端侧且沿前、后方向延伸的右侧架5F。在旋转架5的后部左侧，位于左纵板5B与左侧架5E之间地设有供后述的热交换装置13安装的热交换装置安装板5G、和供后述的蓄电装置30安装的蓄电装置安装板5H(参照图6、图7)。在旋转架5的前部左侧设有划分驾驶室的操作室6。在操作室6内设有供操作员落座的驾驶席，在驾驶席的周围设有行驶用的操作杆、作业用的操作杆(均未图示)。另一方面，在旋转架5的后端侧设有用于保持与作业装置4之间的重量平衡的配重7。发动机8位于配重7的前侧且配置在旋转架5的后侧。发动机8以曲轴(未图示)的轴线沿左、右方向延伸的横置状态搭载在旋转架5上。在发动机8的右侧安装有后述的液压泵9和辅助发电马达12。另一方面，在发动机8的左侧(液压泵9的相反侧)安装有吸入式的冷却风扇8A。冷却风扇8A通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力式作业机，具有：能够自行的车身(3)，其在前侧设有作业装置(4)；配重(7)，其设在该车身(3)的后侧且保持与所述作业装置(4)之间的重量平衡；发动机(8)，其配置在该配重(7)的前侧且驱动液压泵(9)；电动机(12)，其通过由该发动机(8)驱动而发电得到电力、或通过被供给电力来辅助所述发动机(8)的驱动；热交换装置(13)，其对包含发动机冷却水及/或工作油在内的流体进行冷却；冷却风扇(8A)，其向该热交换装置(13)供给冷却风；和配置于热交换装置上游室(28)中，对电力进行充电或对电力进行放电的蓄电装置(30)，其中，该热交换装置上游室(28)相对于向所述热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向与所述热交换装置(13)相比位于上游侧，所述混合动力式作业机的特征在于，在向所述热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向的上游侧即所述热交换装置上游室(28)中，设有使用制冷剂来单独对所述蓄电装置(30)进行冷却的蓄电装置用散热器(42)、使制冷剂循环的冷却泵(43)、和将该冷却泵(43)与所述蓄电装置用散热器(42)之间连接的冷却管路(44)，通过所述蓄电装置用散热器(42)、所述冷却泵(43)、所述冷却管路(44)构成作为闭环而形成的蓄电装置用冷却系统(41)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 JP 2014-1528601.一种混合动力式作业机，具有：能够自行的车身(3)，其在前侧设有作业装置(4)；配重(7)，其设在该车身(3)的后侧且保持与所述作业装置(4)之间的重量平衡；发动机(8)，其配置在该配重(7)的前侧且驱动液压泵(9)；电动机(12)，其通过由该发动机(8)驱动而发电得到电力、或通过被供给电力来辅助所述发动机(8)的驱动；热交换装置(13)，其对包含发动机冷却水及/或工作油在内的流体进行冷却；冷却风扇(8A)，其向该热交换装置(13)供给冷却风；和配置于热交换装置上游室(28)中，对电力进行充电或对电力进行放电的蓄电装置(30)，其中，该热交换装置上游室(28)相对于向所述热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向与所述热交换装置(13)相比位于上游侧，所述混合动力式作业机的特征在于，在向所述热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向的上游侧即所述热交换装置上游室(28)中，设有使用制冷剂来单独对所述蓄电装置(30)进行冷却的蓄电装置用散热器(42)、使制冷剂循环的冷却泵(43)、和将该冷却泵(43)与所述蓄电装置用散热器(42)之间连接的冷却管路(44)，通过所述蓄电装置用散热器(42)、所述冷却泵(43)、所述冷却管路(44)构成作为闭环而形成的蓄电装置用冷却系统(41)。2.如权利要求1所述的混合动力式作业机，其特征在于，与通过所述发动机(8)而被驱动的所述电动机即第1电动机(12)分开地，设置有通过从所述蓄电装置(30)供给的电力而被驱动、或将通过再生动作而发电得到的再生电力向所述蓄电装置(30)充...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田泰典，小岛贡，江川秀二，东祐司，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP