工程机械及其电池组制造技术

本发明专利技术为工程机械及其电池组。基于为了限制电池组（18）的输出而确定的多个限制电力模式控制工程机械，具有：基于蓄电组的规格信息及充电状态、进而按多个限制电力模式确定的限制电力及动作电压，计算多个限制电力模式每个的蓄电组的剩余电量的管理单元（11、12）；基于该管理单元计算的剩余电量，用于对多个限制电力模式每个的剩余电量进行显示的显示装置（14）。由此，能够显示没有被选择的限制电力模式的剩余电量，且电池更换作业变得容易。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工程机械及其电池组
本专利技术涉及将蓄电池的电力转换成动力的工程机械。
技术介绍
对于工程机械，有一种具有蓄电池（电池），并将该蓄电池的电力转换成动力的工程机械。作为这种工程机械，例如，有代替发动机而具有蓄电池及电动机，通过该电动机对用于驱动液压执行机构的液压泵进行驱动的电池式液压挖掘机（电池挖掘机）；具有发动机、蓄电池及发电电动机的混合动力式液压挖掘机；通过来自蓄电池的电力驱动行驶用的电动机的轮式装载机及自卸卡车等。这种工程机械具有的蓄电池由于具有大容量的输出而价格高，但与发动机的驱动所使用的轻油相比，每单位重量的能量输出低。因此，如何有效利用受到能够车载限制的容量的蓄电池且增加作业量或延长运转时间成为很大的问题。作为鉴于这点的工程机械，有一种工程机械，在设置于工程机械的逆变器装置中计算蓄电池的余量，在判定为该蓄电池的余量较少后限制电动执行机构的最大输出（参照日本特开2009－197514号公报）。即，在该技术中，存在多个在判定蓄电池的余量较少的前后，用于限制蓄电池的输出的模式（以下称作“限制电力模式”）。另外，不仅对于工程机械，还为与电动汽车相关的技术，有一种技术，作为蓄电池的余量，通过车辆侧的控制器计算剩余电量（Wh），将该剩余电量在显示装置中显示（参照日本特开平8－201488号公报）。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009－197514号公报专利文献2:日本特开平8－201488号公报专利技术的概要专利技术欲解决的课题因此，在如上述的技术那样基于多个限制电力模式控制工程机械的情况下，显示该时点所选择的限制电力模式下的蓄电池的余量（剩余电量），但无法显示该时点没有选择的其他的限制电力模式下的蓄电池的余量（剩余电量）。即，例如，在自动切换第1及第2限制电力模式的情况下，在选择该第1模式期间，无法显示该第2模式的剩余电量。另外，作为计算充电电池的剩余电量的方法，可以利用（1）该蓄电池的充电状态（例如，充电率）、（2）该蓄电池的电压（电池电压）及内部电阻、（3）各限制电力模式中的工程机械的限制电压及最低电压。其中，（1）的数据通过用于管理充电电池的充放电的控制机构即电池控制装置（电池管理单元）而被逐一计算，（2）的数据是该电池控制装置所具有的数据，（3）的数据是用于控制工程机械的控制机构即主控制装置（工程机械管理单元）所具有的数据。因此，在通过主控制装置计算剩余电量的情况下，在该主控制装置中预先存储蓄电池的规格即（2）的数据，并通过利用从电池控制装置被逐一输入的（1）的数据进行计算。但是，目前，从提高安全性的观点考虑，电池控制装置和充电电池成为一体的电池组（例如，锂离子电池）较多，在更换充电电池的情况下，电池控制装置也要更换。即，在采用如上述那样通过主控制装置计算剩余电量的方法的情况下，在将充电电池更换为不同规格时，需要将存储于主控制装置的（2）的数据改写成新的充电电池的数据，电池更换作业变得烦杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够显示没有被选择的限制电力模式的剩余电量，且使电池更换作业变得容易的工程机械。解决课题的手段本专利技术，为了实现上述目的，在将蓄电池的电力转换成动力的工程机械中，基于为了限制所述蓄电池的输出而确定的多个限制电力模式而控制所述工程机械，具有：控制部，基于所述蓄电池的规格信息及充电状态、进而基于按所述多个限制电力模式确定的限制电力及动作电压，计算所述多个限制电力模式每个的所述蓄电池的剩余电量；显示装置，基于由该控制部计算的所述剩余电量，用于显示所述多个限制电力模式每个的剩余电量。专利技术的效果根据本专利技术，能够显示没有被选择的限制电力模式的剩余电量，所以，能够边确认实质的剩余电量边进行作业，且电池更换作业变得容易。附图说明图1是本专利技术的各实施方式的电池式液压挖掘机的外观图。图2是本专利技术的各实施方式的搭载在液压挖掘机上的蓄电系统的构成图。图3是表示本专利技术的各实施方式的无负荷时电池电压OCV和充电率的函数表的图。图4是表示本专利技术的各实施方式的电池电阻R和充电率的函数表的图。图5是表示本专利技术的各实施方式的液压挖掘机中的限制电力模式每个的限制电力及最低动作电压的图。图6是在本专利技术的第1实施方式的工程机械管理单元中执行的剩余电量计算处理的流程图。图7是根据液压挖掘机的状态自动选择限制电力模式的情况下的剩余电量的计算例的说明图。图8是表示各限制电力模式的总电量E01、E02及剩余电量E1、E2的计算结果的图。图9是表示根据电池组的电压自动选择限制电力模式的情况下的显示装置的显示画面的图。图10是经由模式切换装置手动地选择限制电力模式的情况下的剩余电量的计算例的说明图。图11是表示根据来自模式切换装置的输入能够手动地选择限制电力模式的情况下的显示装置的显示画面的图。图12是表示半自动地选择限制电力模式的情况下的显示装置的显示画面的图。图13是本专利技术的第2实施方式的电池管理单元中执行的剩余电量计算处理的流程图。具体实施方式以下，利用附图说明本专利技术的实施方式。图1是本专利技术的各实施方式的电池式液压挖掘机（电池挖掘机）的外观图。该图所示的液压挖掘机，具有：多关节型的作业装置1A，其具有动臂1a、斗杆1b及铲斗1c；车身1B，其具有上部旋转体1d及下部行驶体1e。动臂1a能够转动地支承于上部旋转体1d，通过液压缸（动臂缸）3a被驱动。斗杆1b能够转动地支承于动臂1a，通过液压缸（斗杆缸）3b被驱动。铲斗1c能够转动地支承于斗杆1b，通过液压缸（铲斗缸）3c被驱动。上部旋转体1d通过电动马达（旋转马达）（未图示）被旋转驱动，下部行驶体1e通过左右的行驶马达（液压马达）3e、3f（未图示）被驱动。液压缸3a、液压缸3b、液压缸3c及行驶马达3e、3f，通过由液压泵6（参照图2）从油箱9吸起的压力油而被驱动。图2是本专利技术的各实施方式的液压挖掘机上所搭载的蓄电系统的构成图。该图所示的蓄电系统具有：电池组18；工程机械（工程机械）管理单元（主控制装置（主控制部））12，基于为了限制电池组18的输出而确定的多个限制电力模式（后面详述）而用于对液压挖掘机进行控制；用于对电池组18的剩余电量进行仪表显示90的显示装置14；用于将限制电力模式切换为操作者所希望的模式的模式切换装置19；将来自电池组18的直流电力转换成交流电力且用于控制马达17的逆变器装置（电力转换装置）16；通过电池组18的电力产生动力的三相交流马达（电动机）17；通过马达17被驱动的液压泵6。工程机械管理单元12，作为硬件构成，具有用于执行各种控制程序的运算处理装置（例如，CPU），从该控制程序开始存储各种数据的存储装置（例如，ROM、RAM）等（都未图示）。电池组18包括：电池模块10、电池管理单元（电池控制装置（电池控制部））11、用于将电池管理单元11连接于电池模块10的通信线15。电池组18能够从液压挖掘机装拆，根据电池的劣化、构成零件的不良等能够适当更换。电池模块10为电池单位的模块，通过将多个电池（电池单元）适当地串并联地连接而构成。一般地，电池模块10将电池以4串联到40串联左右进行连接而构成，收纳在箱中。此外，在图2所示的电池组18中，串联地连接电池模块10，但也可以串并联地连接等。电池管理单元11，计算电池组18的充电状态（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】2011.09.22 JP 2011-2081021.一种工程机械，具有：控制电动机的逆变器装置、经由所述逆变器装置进行充放电的蓄电池、监视所述蓄电池的充放电的电池控制部、基于为了限制所述蓄电池的输出而确定的多个限制电力模式来控制所述逆变器装置的主控制部、和显示所述蓄电池的剩余电量的显示装置，所述工程机械的特征在于，所述电池控制部作为所述蓄电池的规格信息将所述蓄电池的无负载时电池电压以及电池电阻的信息、和所述蓄电池的充电状态对所述主控制部输入，所述主控制部基于从所述电池控制部输入的所述蓄电池的所述规格信息以及所述充电状态而计算此时充电状态中的所述蓄电池的无负载时电池电压以及电池电阻，基于该计算的所述蓄电池的无负载时电池电压以及电池电阻、和按所述多个限制电力模式确定的限制电力以及动作电压计算所述多个限制电力模式每个的所述蓄电池的剩余电量，并将用于显示所述计算结果的显示信号对所述显示装置输出。2.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，还具有用于从所述多个限制电力模式中选择一个限制电力模式的模式切换装置，所述显示装置中显示有通过所述模式切换装置选择的限制电力模式的剩余电量；和除了该被选择的限制电力模式以外的剩余的限制电力模式中的至少一个的剩余电量。3.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，所述主控制部根据所述工程机械的状态从所述多个限制电力模式中选择一个限制电力模式，所述显示装置中显示有通过所述主控制部被选择的限制电力模式的剩余电量；和除了该被选择的限制电力模式以外的剩余的限制电力模式中的至少一个的剩余电量。4.如权利要求3所述的工程机械，其特征在于，所述主控制部根据预先确定的顺序选择所述限制电力模式，所述显示装置中，所述多个限制电力模式每个的剩余电量以所述顺序被连结地显示。5.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，所述主控制部基于所述剩余电量计算所述多个限制电力模式每个的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上健士，二见基生，竹内健，坂部启，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：
国别省市：