混合式工作机械制造技术

本发明专利技术提供一种在混合式工作机械中测量电容器的特性的技术。蓄电电路蓄积再生电力。该蓄电电路具有：ＤＣ总线，连接平滑电容器；蓄电电容器，具有内部电阻；以及转换器，连接ＤＣ总线和蓄电电容器，并进行充放电动作。控制装置若起动键被接通，则使第１开关从关闭状态成为接通状态之后，测量有关蓄电电容器的放电特性的物理量，根据测量结果计算蓄电电容器的内部电阻以及静电电容的至少一方。

【技术实现步骤摘要】

本申请主张基于2009年3月5日申请的日本专利申请第2009-052197号、以及 2009年11月17日申请的日本专利申请第2009-262062号的优先权。该申请的全部内容通 过参照援用在本说明书中。本专利技术涉及将动能或位能转换成电能而蓄电于蓄电装置，利用被蓄电的电能驱动 驱动系统的混合式工作机械。
技术介绍
近几年，对建筑工作用机械等的动力产生机械要求考虑到地球环境的省燃料费、 低公害、低噪音等性能。为了满足这些要求，出现了代替液压泵或者作为液压泵的辅助而利 用电动机的液压挖掘机等的工作机械。在组装电动机的工作机械中，从电动机产生的剩余 的动能转换成电能而蓄积于电容器等。在电容器上例如使用双电层电容器。电容器通过反复充放电的长期间的使用或者通过过充电、过放电或发热等进行劣 化。通过测量电容器的内部电阻可以判断劣化状态(专利文献1)。专利文献1 日本特开2007-155586号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供在使用了电容器的混合式工作机械中，测量电容器的特 性的技术。基于本专利技术的一观点，具有进行通过电力的供给而驱动的动力运行动作以及产生电力的再生动作的第1电 动机；控制上述第1电动机的动力运行动作以及再生动作的第1电路；将电力供给到上述第1电动机以及蓄积来自上述第1电动机的再生电力的蓄电电 路；控制上述第1电路以及上述蓄电电路的控制装置；以及起动上述控制装置的起动键，上述蓄电电路具有连接于上述第1电路，并在接地线和电源线之间连接有平滑电容器的DC总线；具有内部电阻的蓄电电容器；连接上述DC总线和上述蓄电电容器，并且进行将电能从上述蓄电电容器供给到 上述DC总线的放电动作及将电能从上述DC总线供给到上述蓄电电容器的充电动作的转换 器；以及进行使连接上述蓄电电容器和上述DC总线的电路导通的接通状态和切断的关闭 状态的切换的第1开关，上述控制装置若上述起动键被接通，则使上述第1开关从关闭状态成为接通状态之后，测量有关上述蓄电电容器的放电特性的物理量，基于测量结果计算上述蓄电电容器 的内部电阻以及静电电容的至少一方。专利技术的效果混合式工作机械起动时，可以测量蓄电电容器的内部电阻。由此，可以判断蓄电电 容器的劣化状态。附图说明图1是基于实施例1的混合式工作机械的侧视图。图2是基于实施例1的混合式工作机械的方框图。图3是用于基于实施例1的混合式工作机械的蓄电电路的等效电路图。图4是用于说明测量基于实施例1的混合式工作机械的电容器特性的方法的等效 电路图。图5是表示用于说明测量基于实施例1的混合式工作机械的电容器特性的方法的 电压电流变化的一例的图表。图6是表示用于说明测量基于实施例2的混合式工作机械的电容器特性的方法的 电压电流变化的一例的图表。图7是用于说明测量基于实施例3的混合式工作机械的电容器特性的方法的等效 电路图。图8是表示用于说明测量基于实施例3的混合式工作机械的电容器特性的方法的 电压电流变化的一例的图表。图9是表示基于实施例3的混合式工作机械的电容器的电压电流变化的实测值的 图表。图10是表示用于说明测量基于实施例5的混合式工作机械的电容器特性的方法 的电压电流变化的一例的图表。 图中1-下部行走体(基体)，1A、1B-液压马达，2-旋转机构，3-上部旋转体，4-动 臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂油缸，8-斗杆油缸，9-铲斗油缸，10-驾驶室，11-发动机，12-电 动发电机，13-变速器，14-主泵，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，18-变频器， 19-蓄电电容器，20-变频器(第1电路)，21_旋转用电动机(第1电动机)，22_分解器， 23-机械制动器，24-减速器，25-先导管路，26-操作装置，27,28-液压管路，29-压力传感 器，30-控制装置，32-起动键，35-显示装置，100-转换器，101-电抗器，102A-升压用IGBT， 102B-降压用IGBT，102a、102b-二极管，105-平滑电容器，106-电容器用电压表，107-电容 器用电流表，108-充电电阻，111-DC总线用电压表，112-温度计，115-第1开关，116-第2 开关，117-第3开关。具体实施例方式以下，参照附图并对实施例1以及实施例2进行说明。在图1表示根据实施例1的混合式工作机械的侧视图。在下部行走体(基体)通 过旋转机构2搭载有上部旋转体3。旋转机构2包括电动机(马达)，使上部旋转体3按顺6时针或者逆时针旋转。在上部旋转体3安装有动臂4。动臂4通过液压驱动的动臂油缸7 相对于上部旋转体3在上下方向摆动。在动臂4的前端安装有斗杆5。斗杆5通过液压驱 动的斗杆油缸8相对于动臂4在前后方向摆动。在斗杆5的前端安装有铲斗6。铲斗6通 过液压驱动的铲斗油缸9相对于斗杆5在上下方向摆动。在上部旋转体3还搭载有容纳操 作人员的驾驶室10。在图2表示混合式工作机械的方框图。在图2中，用双重线表示机械动力系统，用 粗实线表示高压液压管路，用细实线表示电气系统，用虚线表示先导管路。发动机11的驱动轴连结于变速器13的输入轴。在发动机11上使用通过电气以 外的燃料产生驱动力的发动机，例如使用柴油发动机等的内燃机。发动机11在工作机械的 运转中始终被驱动。电动发电机12的驱动轴连结于变速器13的另一输入轴。电动发电机12可以进 行电动(辅助)运转和发电运转双方的运转动作。在电动发电机12上例如使用磁铁埋入 于转子内部的内部磁铁埋入型(IPM)马达。变速器13具有2个输入轴和1个输出轴。在该输出轴连结有主泵14的驱动车由。施加于发动机11的负载大时，电动发电机12进行辅助运转，电动发电机12的驱 动力通过变速器13传递到主泵14。由此，减轻施加于发动机11的负载。另一方面，施加于 发动机11的负载小时，发动机11的驱动力通过变速器13传递到电动发电机12，从而电动 发电机12被发电运转。电动发电机12的辅助运转和发电运转的转换，通过连接于电动发 电机12的变频器18进行。变频器18由控制装置30控制。控制装置30包括中央处理器(CPU) 30A以及内部存储器30B。CPU30A执行存储于 内部存储器30B的驱动控制用程序。控制装置30通过在显示装置35显示各种装置的劣化 状态等而引起操作人员的注意。主泵14通过高压液压管路16将液压供给到控制阀17。控制阀17通过来自操作 人员的指令将液压分配到液压马达1A、1B、动臂油缸7、斗杆油缸8以及铲斗油缸9。液压马 达1A及1B分别驱动在图1所示的下部行走体1所具备的左右2个履带。电动发电机12的电气系统的输入输出端子通过变频器18连接于蓄电电路90。变 频器18基于来自控制装置30的指令进行电动发电机12的运转控制。在蓄电电路90上还 通过另一变频器20连接有旋转用电动机21。蓄电电路90以及变频器20由控制装置30控 制。辅助运转电动发电机12的期间所需要的电力从蓄电电路90经由变频器18供给 到电动发电机12。发电运转电动发电机12的期间通过电动发电机12发电的电力经由变频 器18供给到蓄电电路90。旋转用电动机21通过来自变频器20的脉冲宽度调制(PWM)控制信号进行交流驱 动，可以进行动力运行动作以及再生动作双方的运转。在旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合式工作机械，其特征在于，具有：第１电动机，进行通过电力的供给而驱动的动力运行动作以及产生电力的再生动作；第１电路，控制上述第１电动机的动力运行动作以及再生动作；蓄电电路，将电力供给到上述第１电动机以及蓄积来自上述第１电动机的再生电力；控制装置，控制上述第１电路以及上述蓄电电路；以及起动键，起动上述控制装置，上述蓄电电路具有：ＤＣ总线，连接于上述第１电路，在接地线和电源线之间连接有平滑电容器；蓄电电容器，具有内部电阻；转换器，连接上述ＤＣ总线和上述蓄电电容器，并且进行将电能从上述蓄电电容器供给到上述ＤＣ总线的放电动作及将电能从上述ＤＣ总线供给到上述蓄电电容器的充电动作；以及第１开关，进行使连接上述蓄电电容器和上述ＤＣ总线的电路导通的接通状态和切断的关闭状态的切换，上述控制装置若上述起动键被接通，则使上述第１开关从关闭状态成为接通状态之后，测量有关上述蓄电电容器的放电特性的物理量，根据测量结果计算上述蓄电电容器的内部电阻以及静电电容的至少一方。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉山祐太，
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：JP[日本]