[发明专利]混合式工作机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据电容器的劣化状态进行输出控制的混合式工作机械。

背景技术

近年来，在施工工作机械等动力产生机械中要求考虑了地球环境的省燃料消耗、低公害、低噪音等性能。为了满足这些要求，出现了利用电动机代替液压泵或者作为液压泵的辅助的液压挖土机等工作机械。在组装了电动机的工作机械中，从电动机产生的剩余的动能变换成电能蓄积于电容器等中。

电容器因长时间反复充放电使用或者因过充电、过放电或发热等而逐渐劣化。通过测定电容器的内部电阻能够判定劣化状态。(日本特开2007-155586号公报)。

若不管电容器已劣化而继续通常的运行，则劣化加快，缩短电容器的寿命。

发明内容

基于本发明的一观点，提供一种混合式工作机械，其具有：

电容器；

电动发电机，作为发电机及电动机动作；

转换器，切换从所述电容器向所述电动发电机供给电力的放电状态和通过由所述电动发电机所发出的电力对所述电容器进行充电的充电状态，并且能够控制在放电状态时从该电容器输出的电功率及在充电状态时输入至该电容器的电功率；

电容器电压表，测定所述电容器的端子间电压；

电容器电流表，测定所述电容器的充放电电流；及

控制装置，从所述电容器电压表及所述电容器电流表输入测定结果，并且根据测定结果决定所述电容器的输入输出电力的适当范围，并以所述电容器的输入输出电力不脱离所述适应性范围的方式控制所述转换器。

发明效果

根据电容器电压表及电容器电流表的测定结果，能够推测电容器的劣化状态。根据该测定结果确定电容器的输入输出电力处于适当范围，因此能够抑制电容器的劣化。

附图说明

图1是实施例的混合式工作机械的侧视图。

图2是实施例的混合式工作机械的块图。

图3是搭载于实施例的混合式工作机械的蓄电电路的等效电路图。

图4是表示实施例的混合式工作机械的从启动至停止的流程的图。

图5是以第1测量方法测定电容器的内部电阻来决定运行状态的流程图。

图6是电容器的等效电路图。

图7是表示以第1测量方法测定电容器的内部电阻时的充电率与充放电电流及端子间电压的时间变化的图表。

图8是以第2测量方法测定电容器的内部电阻来决定运行状态的流程图。

图9是表示以第2测量方法测定电容器的内部电阻时的端子间电压和充放电电流的时间变化的图表。

图10-1中(10A)是实施例的混合式工作机械的简单的块图，(10B)是控制装置的功能块图。

图10-2中(10C)是控制装置的功能块图的其他例子。

图11中(11A)是双电层电容器的等效电路图，(11B)是简略化的等效电路图，(11C)是表示静电电容CL和CH的两端的电压的时间变化的一例的图表。

图12中(12A)是表示内部电阻的过渡特性的图表，(12B)是表示端子间电压Vm的实际测量值、静电电容C的两端的电压Vc的理论值及静电电容C的两端的电压的近似计算值Vca的图表，(12C)是表示电容器的充放电电流的时间变化的图表。

图13中(13A)是表示内部电阻的过渡特性的图表，(13B)是表示端子间电压Vm的实际测量值、静电电容C的两端的电压Vc的理论值及静电电容C的两端的电压的近似计算值Vca的图表，(13C)是表示电容器的充放电电流的时间变化的图表。

图14中(14A)是表示内部电阻的过渡特性的图表，(14B)是表示端子间电压Vm的实际测量值、静电电容C的两端的电压Vc的理论值及静电电容C的两端的电压的近似计算值Vca的图表，(14C)是表示电容器的充放电电流的时间变化的图表。

图15中(15A)是表示内部电阻的过渡特性及近似值的图表，(15B)是表示端子间电压Vm的实际测量值、静电电容C的两端的电压Vc的理论值及静电电容C的两端的电压的近似计算值Vc₁的图表，(15C)是表示电容器的充放电电流的时间变化的图表。

图16中(16A)是表示内部电阻的过渡特性及近似值的图表，(16B)是表示端子间电压Vm的实际测量值、静电电容C的两端的电压Vc的理论值及静电电容C的两端的电压的近似计算值Vc₂的图表，(16C)是表示电容器的充放电电流的时间变化的图表。