电动作业机械制造技术

作为电动作业机械的蓄电池挖掘机(1)具有二次电池(201)、管理二次电池(201)的电池管理单元(202)和对于二次电池(201)控制普通充电或诊断用充电的控制器(300)。控制器(300)具有：诊断用充电推荐判断部(301)，其基于从电池管理单元(202)输出的二次电池的工作履历，判断是否推荐诊断用充电；和诊断用充电实施判断部(302)，在判断为进行推荐的情况下，诊断用充电实施判断部(302)基于从电池管理单元(202)输出的二次电池的状态、诊断用充电所需要的充电推定时间以及由作业开始时间构成的现场作业计划，判断是否实施诊断用充电。判断是否实施诊断用充电。判断是否实施诊断用充电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动作业机械


[0001]本专利技术涉及具有二次电池的电动作业机械。
[0002]本申请基于2020年7月29日提交的日本专利申请2020－128003号而要求优先权，并将其内容援引至此。

技术介绍

[0003]近年来，正在进行使工程机械等作业机械上搭载的动力源电动化的措施。动力源的电动化是通过将储存电力的蓄电装置作为电源、由从蓄电装置供给的电力驱动作业机械上搭载的电动马达而实现的。作为蓄电装置，在锂离子电池、铅电池、NAS电池、氧化还原液流电池等二次电池之外，还能够举出双电容电容器、锂离子电容器等的所谓电容器的蓄电设备，但特别关注二次电池。
[0004]用于对电动作业机械(蓄电池挖掘机、插电混动挖掘机等)上搭载的二次电池进行管理的电池管理单元能够运算二次电池的满充电容量，并能够运算剩余工作时间和剩余行驶距离，还能够诊断二次电池的劣化度(State of Health：SOH)。并且，作为二次电池的满充电容量的运算方法，例如专利文献1所述那样，在充电中至少设置两次以上的休止时间内，从充电后的电压变化推定开回路电压(Open Circuit Voltage：OCV)，通过从推定的OCV求出的充电率(State of Charge：SOC)和充电电荷量进行运算。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2013－070534号公报

技术实现思路

[0008]但是，专利文献1所述的电动作业机械中，虽然通过设置休止时间能够缩小二次电池的满充电容量或二次电池容量的劣化度即SOHQ的运算误差，但以设置休止时间为起因导致充电的总时间变长，具有根据现场的运用会妨碍作业计划的可能性。
[0009]本专利技术的目的为，提供能够防止妨碍作业计划的电动作业机械。
[0010]本专利技术的电动作业机械具有二次电池，其特征在于，具有：管理所述二次电池的电池管理单元；和对于所述二次电池控制在充电中不设置休止时间的普通充电或在充电中设有休止时间的诊断用充电的控制器，所述控制器具有：诊断用充电推荐判断部，其基于从所述电池管理单元输出的二次电池的工作履历，判断是否推荐诊断用充电；和诊断用充电实施判断部，在判断为推荐诊断用充电的情况下，所述诊断用充电实施判断部基于从所述电池管理单元输出的二次电池的状态、诊断用充电所需要的充电推定时间以及由作业开始时间构成的现场作业计划，判断是否实施诊断用充电。
[0011]本专利技术的电动作业机械中，控制器具有：诊断用充电推荐判断部，其基于从电池管理单元输出的二次电池的工作履历，判断是否推荐诊断用充电；和诊断用充电实施判断部，在判断为推荐诊断用充电的情况下，所述诊断用充电实施判断部基于从电池管理单元输出
的二次电池的状态、由诊断用充电所需要的充电推定时间以及由作业开始时间构成的现场作业计划，判断是否实施诊断用充电，因此仅限于判断为推荐诊断用充电的情况下实施设有休止时间的诊断用充电，由此能够降低充电总时间较长的诊断用充电的次数。而且，考虑现场作业计划，限定于能够确保诊断用充电的充电总时间时实施诊断用充电，由此能够降低对现场作业计划产生影响的风险。该结果为，能够防止妨碍电动作业机械的作业计划。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术，能够防止妨碍电动作业机械的作业计划。
附图说明
[0014]图1是表示第1实施方式的蓄电池挖掘机的外观的立体图。
[0015]图2是表示第1实施方式的蓄电池挖掘机的电池系统的构成图。
[0016]图3是表示车辆控制单元内设置的控制器的功能框图。
[0017]图4是表示对于二次电池的充电控制的流程图。
[0018]图5是表示诊断用充电中的电池电压以及充电休止信号的时间变化的一例的图。
[0019]图6是表示电池管理单元中的满充电容量以及SOHQ的运算的框图。
[0020]图7是表示开回路电压OCV与充电率SOC之间的关系的表。
[0021]图8是休止时间的设定表。
[0022]图9是ΔSOHQ的说明图。
[0023]图10是表示诊断用充电实施判断的流程图。
[0024]图11是表示诊断用充电实施判断的其他流程图。
[0025]图12是表示第2实施方式的蓄电池挖掘机的电池系统的构成图。
[0026]图13是表示第2实施方式的车辆控制单元内设置的控制器的功能框图。
[0027]图14是表示第2实施方式中的对于二次电池的充电控制的流程图。
[0028]图15是说明监控显示装置的显示画面及选择流程的一例的图。
具体实施方式
[0029]以下，参照附图说明本专利技术的电动作业机械的实施方式。在附图的说明中，对于同一要素标注同一附图标记，并省略其重复说明。另外，以下说明中，作为电动作业机械而举出蓄电池式液压挖掘机(以下称为蓄电池挖掘机)的例子，但本专利技术不限于蓄电池挖掘机，也能够适用于插电混动挖掘机等电动作业机械。
[0030][第1实施方式][0031]图1是表示第1实施方式的蓄电池挖掘机的外观的立体图。如图1所示，蓄电池挖掘机1具备：具有动臂101、斗杆102以及铲斗103的多关节型的作业装置104；和具有上部旋转体105以及下部行驶体106的车身107。动臂101能够转动地支承于上部旋转体105，由动臂液压缸(液压缸)108驱动。斗杆102能够转动地支承于动臂101，由斗杆液压缸(液压缸)109驱动。铲斗103能够转动地支承于斗杆102，由铲斗液压缸(液压缸)110驱动。
[0032]上部旋转体105由旋转马达(电动马达)旋转驱动，下部行驶体106由左右的行驶马达(液压马达)111驱动。动臂液压缸108、斗杆液压缸109、铲斗液压缸110以及行驶马达111由从液压泵排出的液压油驱动。
[0033]图2是表示第1实施方式的蓄电池挖掘机的电池系统的构成图。电池系统200搭载于蓄电池挖掘机1，具有：二次电池201；用于监视二次电池201的状态的电池管理单元(Battery Management Unit：BMU)202；用于检测二次电池201中流动的电流的电流计203；将二次电池201以及电池管理单元202连接的通信线204；用于将二次电池201充电的充电器205；通过二次电池201的电力而产生动力的马达206；将来自二次电池201的直流电力转换为交流电力并控制马达206的逆变器207；基于从电池管理单元202输出的二次电池201的状态等信息来控制充电器205和逆变器207的车辆控制单元(Vehicle Control Unit：VCU)208；将电池管理单元202以及车辆控制单元208连接的通信线209；将充电器205以及车辆控制单元208连接的通信线210；和将逆变器207以及车辆控制单元208连接的通信线211。
[0034]二次电池201例如是由多个单电池构成的电池模块的集合体、即所谓的电池组。电池模块将多个单电池串联连接并收纳在箱中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动作业机械，具有二次电池，其特征在于，具有：管理所述二次电池的电池管理单元；和对于所述二次电池控制在充电中不设置休止时间的普通充电或在充电中设有休止时间的诊断用充电的控制器，所述控制器具有：诊断用充电推荐判断部，其基于从所述电池管理单元输出的二次电池的工作履历，判断是否推荐诊断用充电；和诊断用充电实施判断部，在判断为推荐诊断用充电的情况下，所述诊断用充电实施判断部基于从所述电池管理单元输出的二次电池的状态、诊断用充电所需要的充电推定时间以及由作业开始时间构成的现场作业计划，判断是否实施诊断用充电。2.根据权利要求1所述的电动作业机械，其特征在于，所述诊断用充电是在充电的前后分别设有预先设定的休止时间的充电模式，所述诊断用充电的休止时间是基于二次电池的依存于温度和充电率的极化时间常数而设定的。3.根据权利要求1或2所述的电动作业机械，其特征在于，所述电池管理单元基于诊断用充电或普通充电中的二次电池的工作履历来分别运算充电前后的充电率，并基于运算出的充电前后的充电率和二次电池的充电电荷量来分别运算二次电池的满充电容量或二次电池容量的劣化度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动作业机械，其特征在于，所述诊断用充电推荐判断部在现在时间与二次电池的使用开始日之差、或现在时间与前次诊断用充电的实施日之差成为预先规定的时间以上时，判断为推荐诊断用充电。5.根据权利要求1至3中任一项所述的电动作业机械，其特征在于，所述诊断用充电推荐判断部在二次电池容量的劣化度的初始值或前次诊断用充电时运算出的二次电池容量的劣化度与使用劣化预测函数并基于从前次诊断用充电起的工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：上城贵嗣，竹内健，纳谷到，谷垣绚太，井上健士，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：