挖土机制造技术

本发明专利技术提供一种挖土机，本发明专利技术的挖土机的蓄电装置（120）包括蓄积由发电机发电的电力的蓄电器（19）和对蓄电器的充放电进行控制的电气电路。异常检测部检测蓄电装置（120）的异常。异常检测部的蓄电状态推断部，根据通过电压检测部和电流检测部获得的检测值来推断蓄电器（19）的蓄电状态并求出推断值。异常判断部根据利用蓄电状态推断部求出的推断值进行异常判断。

An excavator

The invention provides a power storage device (120) for a excavator, comprising an electric storage device (19) for accumulating electricity generated by a generator and an electric circuit for controlling charging and discharging of an electric storage appliance. The abnormal detection unit detects an abnormality of the storage device (120). The storage state inference unit of the abnormal detection unit infers the storage state of the accumulator (19) according to the detection value obtained by the voltage detection unit and the current detection unit, and infers the inference value. The abnormal judgment unit judges the abnormal value according to the inference value obtained by utilizing the accumulator state inference part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挖土机
本专利技术涉及一种利用来自蓄电器的电力驱动电动工作要件的挖土机。
技术介绍
在具有利用电动机驱动的回转机构等电动工作要件的挖土机等施工机械中，设置有包含供给用于驱动电动工作要件的电力的蓄电器的蓄电装置。包含蓄电器的蓄电装置通常容纳于较小的框体内，蓄电装置的发热或来自外部的热量充满于框体内，因此蓄电装置的环境气体温度多数情况下比通常温度高。如果蓄电装置的环境气体温度高，则多数情况下会加快蓄电器的劣化，或者蓄电装置的电气电路中发生故障。在此，提案有在蓄电装置中进行蓄电器的充放电的升降压转换器中利用智能功率模块(IPM)来保护，以使升降压转换器的功率器件(蓄电装置的一部分)不会过热(例如，参考专利文献I。)。以往技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-226782号公报专利技术的概要专利技术要解决的技术课题例如考虑如下情况，即因检测蓄电装置的蓄电器电压的电压表发生故障而无法检测蓄电器电压，电压值为零。在该情况下，即使实际的蓄电器电压不为零(蓄电器已被充电)，施工机械的控制装置错误识别成蓄电器电压为零而导致对蓄电器进行初始充电。若如此进行蓄电器的初始充电，则尽管蓄电器已充满电，但是蓄电器电压的检测值仍为零，因此继续进行充电而导致过充电，最严重的情况下会使蓄电器劣化。因此，希望通过容易判断包含蓄电器的蓄电装置的异常来应对蓄电装置的异常或蓄电器的劣化。用于解决技术课题的手段根据本专利技术，提供一种挖土机，其特征在于，具有:斗杆，其连结有附属装置；动臂，其连结有该斗杆；上部回转体，其连结有该动臂；引擎，其配置于该上部回转体上；蓄电装置，其包含蓄积由发电机发电的电力的蓄电器和对该蓄电器的充放电进行控制的电气电路，电压检测部，其配置于该蓄电器与所述发电机之间，测定所述蓄电器的电压；电流检测部，其测定流过所述蓄电器的电流；(控制部，其对所述蓄电器的充放电量进行运算；)及异常检测部，其检测所述蓄电装置的异常，该异常检测部包括:蓄电状态推断部，其根据由所述电压检测部和所述电流检测部获得的检测值，推断所述蓄电器的蓄电状态并求出推断值；异常判断部，其根据由所述蓄电状态推断部求出的所述推断值进行异常判断。专利技术效果根据上述专利技术，能够容易地判断包含蓄电器的蓄电装置的异常。【附图说明】图1为混合式挖土机的侧视图。图2为表不基于一实施方式的混合式挖土机的驱动系统的结构的方块图。图3为表示蓄电系统的结构的方块图。图4为蓄电系统的电路图。图5为基于本实施方式的异常检测部的功能方块图。图6为蓄电装置的异常判定处理的流程图。图7为表示进行异常判断处理时的流过电容器的电流值以及电容器的充电率随时间变化的曲线图。图8为用于说明将充电率的变化量用作指标判断蓄电装置的劣化/故障的方法的图。图9为表示用回转液压马达驱动回转机构的结构的混合式挖土机的驱动系统的结构的方块图。图10为表示串联方式的混合式挖土机的驱动系统的结构的方块图。图11为表示电动挖土机的驱动系统的结构的方块图。【具体实施方式】接着，参考附图对实施方式进行说明。图1为作为适用本专利技术的挖土机的一例的混合式挖土机的侧视图。作为适用本专利技术的挖土机，并不限定于混合式挖土机，只要是利用来自蓄电装置的电力来驱动电动工作要件或电动负载的挖土机，也能够适用于其他结构的挖土机。图1所示的混合式挖土机的下部行走体I上经由回转机构2搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。动臂4的末端安装有斗杆5，斗杆5的末端安装有铲斗6。动臂4、斗杆5以及铲斗6分别通过动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9被液压驱动。上部回转体3上设置有驾驶室10，并且搭载有引擎等动力源。图2为表示图1所示的混合式挖土机的驱动系统的结构的方块图。图2中，机械动力系统用双重线、高压液压管路用实线、先导管路用虚线、电力驱动/控制系统用实线来分别表示。作为机械式驱动部的引擎11和作为辅助驱动部的电动发电机12分别连接在变速器13的2个输入轴上。在变速器13的输出轴上，作为液压泵连接有主泵14以及先导泵15。主泵14上经由高压液压管路16连接有控制阀17。液压泵14为可变容量式液压泵，能够通过控制斜板的角度(偏转角)来调节活塞的冲程长度，并控制吐出流量。控制阀17为对混合式挖土机中的液压系统进行控制的控制装置。下部行走体I用液压马达IA (右用)以及IB (左用)、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9并经由高压液压管路连接于控制阀17。电动发电机12上经由逆变器18A连接有包含蓄电器的蓄电系统(蓄电装置)120。并且在先导泵15上经由先导管路25连接有操作装置26。操作装置26包含操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C。操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C经由液压管路27及28分别连接在控制阀17及压力传感器29上。压力传感器29连接在对电力系统进行驱动控制的控制器30上。控制器30在进行电动发电机12的运行控制(电动(辅助)运行或者发电运行的切换)的同时，通过对作为升降压控制部的升降压转换器进行驱动控制而进行蓄电器(电容器)的充放电控制。控制器30根据蓄电器(电容器)的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或者发电运行)进行升降压转换器的升压动作和降压动作的切换控制，从而进行蓄电器(电容器)的充放电控制。该升降压转换器的升压动作和降压动作的切换控制，根据由设置在DC母线上的DC母线电压检测部检测的DC母线电压值、由蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值、以及由蓄电器电流检测部检测的蓄电器电流值而进行。另外，根据由蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值计算蓄电器(电容器)的SOC。并且，上述内容中，作为蓄电器而例示出电容器，但是也可以代替电容器，将锂离子电池等可进行充放电的二次电池或可授受电力的其他形式的电源用作蓄电器。图2所示的混合式挖土机的回转机构是电动的，因此为了驱动回转机构2设置有回转用电动机21。作为电动工作要件的回转用电动机21经由逆变器20连接于蓄电系统120。在回转用电动机21的回转轴21A上连接有分解器22、机械制动器23及回转变速器24。由回转用电动机21、逆变器20、分解器22、机械制动器23及回转变速器24构成负载驱动系统。图3为表不蓄电系统120的结构的方块图。蓄电系统120包含作为蓄电器的电容器19、升降压转换器及DC母线110。DC母线110对电容器19、电动发电机12及回转用电动机21之间的电力授受进行控制。电容器19上设置有用于检测电容器电压值的电容器电压检测部112，和用于检测电容器电流值的电容器电流检测部113。通过电容器电压检测部112和电容器电流检测部113检测的电容器电压值和电容器电流值被供给到控制器30。升降压转换器100根据电动发电机12、发电机300及回转用电动机21的运行状态而进行升压动作和降压动作的切换控制，以便将DC母线电压值限定在一定的范围内。DC母线110配设于逆变器18A及20与升降压转换器100之间，在电容器19、电动发电机12、发电机300及回转用电动机21之间进行电力授受。返回到图2，控制器30为作为进行混合式挖土机的驱动控制的主控制部的控制装置。控制器30由包含CPU (Central Processing Unit)及内部存储器的运算处理装置构成，是通过CP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖土机，其特征在于，具有：斗杆，其连结有附属装置；动臂，其连结有该斗杆；上部回转体，其连结有该动臂；引擎，其配置于该上部回转体上；蓄电装置，其包含蓄积由发电机发电的电力的蓄电器和对该蓄电器的充放电进行控制的电气电路；电压检测部，其配置于该蓄电器与所述发电机之间并测定所述蓄电器的电压；电流检测部，其测定流过所述蓄电器的电流；及异常检测部，其检测所述蓄电装置的异常，该异常检测部包括：蓄电状态推断部，其根据由所述电压检测部和所述电流检测部获得的检测值，推断所述蓄电器的蓄电状态并求出推断值；异常判断部，其根据由所述蓄电状态推断部求出的所述推断值进行异常判断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.28 JP 2011-0165461.一种挖土机，其特征在于，具有: 斗杆，其连结有附属装置； 动臂，其连结有该斗杆； 上部回转体，其连结有该动臂； 引擎，其配置于该上部回转体上； 蓄电装置，其包含蓄积由发电机发电的电力的蓄电器和对该蓄电器的充放电进行控制的电气电路； 电压检测部，其配置于该蓄电器与所述发电机之间并测定所述蓄电器的电压； 电流检测部，其测定流过所述蓄电器的电流；及 异常检测部，其检测所述蓄电装置的异常， 该异常检测部包括: 蓄电状态推断部，其根据由所述电压检测部和所述电流检测部获得的检测值，推断所述蓄电器的蓄电状态并求出推断值； 异常判断部，其根据由所述蓄电状态推断部求出的所述推断值进行异常判断。2.根据权利要求1所述的挖土机，其特征在于， 所述异常判断部比较所述蓄电器的 充电状态的变化量和所述推断值而进行所述异常判断。3.根据权利要求1或2所述的挖土机，其特征在于，还具有: 开关元件，其对所述蓄电器的充放电进行控制；及 断路器，其断开该开关元件和所述蓄电器之间的电源线路， 所述异常检测部根据所述异常判断部的异常判断结果控制所述开关元件和所述断路器。4.根据权利要求3所述的挖土机，其特...

【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：
国别省市：