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公開番号2024092127
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-08
出願番号2022207838
出願日2022-12-26
発明の名称作業機械
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類E02F 9/00 20060101AFI20240701BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】バッテリから出力される電力に基づいて作業機械を動作させる場合において、バッテリの大型化及びバッテリの劣化を抑制すること。
【解決手段】作業機械は、キャパシタと、キャパシタに並列接続されるバッテリと、キャパシタの放電期間においてキャパシタから給電され、バッテリの放電期間においてバッテリから給電される電動モータと、電動モータにより駆動される対象部と、バッテリの放電期間においてキャパシタの放電と充電とを切り換える第1DC/DCコンバータと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
キャパシタと、
前記キャパシタに並列接続されるバッテリと、
前記キャパシタの放電期間において前記キャパシタから給電され、前記バッテリの放電期間において前記バッテリから給電される電動モータと、
前記電動モータにより駆動される対象部と、
前記バッテリの放電期間において前記キャパシタの放電と充電とを切り換える第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える、
作業機械。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電動モータの負荷率と前記バッテリから放電される電力とに基づいて、前記キャパシタの放電と充電とを切り換える、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電動モータの負荷率が負荷率閾値以上の場合、前記バッテリから放電される電力に基づいて前記キャパシタを放電させ、前記電動モータの負荷率が負荷率閾値未満の場合、前記バッテリから放電される電力に基づいて前記キャパシタを充電する、
請求項２に記載の作業機械。
【請求項４】
前記電動モータに加えられる電圧を検出する電圧センサを備え、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電圧センサの検出値に基づいて、前記キャパシタの放電と充電とを切り換える、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項５】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電圧センサの検出値が電圧閾値以下の場合、前記キャパシタを放電させ、前記電圧センサの検出値が電圧閾値を上回る場合、前記キャパシタを充電する、
請求項４に記載の作業機械。
【請求項６】
旋回体と、
旋回体に支持される作業機と、
前記作業機を動作させる作業機シリンダと、
前記作業機シリンダに供給される作動油を吐出する油圧ポンプと、を備え、
前記対象部は、前記電動モータにより旋回する旋回体、及び前記電動モータにより作動する前記油圧ポンプの少なくとも一方を含み、
前記旋回体及び前記作業機を動作させるために操作される操作装置を備え、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記操作装置の操作状態に基づいて、前記キャパシタの放電と充電とを切り換える、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項７】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記旋回体及び前記作業機が予め定められた特定動作をするように前記操作装置が操作された場合、前記キャパシタを放電させ、前記特定動作とは異なる非特定動作をするように前記操作装置が操作された場合、前記キャパシタを充電する、
請求項６に記載の作業機械。
【請求項８】
前記キャパシタは、前記バッテリからの電力及び前記電動モータからの回生電力の少なくとも一方により充電される、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項９】
前記電動モータに接続される電力ラインと、
前記キャパシタと前記電力ラインの第１部分とを接続する第１接続ラインと、を備え、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第１接続ラインに配置される、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項１０】
前記バッテリの放電期間において、前記バッテリは、一定電力で放電する、
請求項１に記載の作業機械。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機械に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような作業機械が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１３９３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、バッテリの容量密度が高いほどバッテリの出力密度が低くなる。バッテリの容量密度とは、単位体積当たり又は単位質量当たりのバッテリに蓄えることができる電気エネルギーをいう。バッテリの出力密度とは、単位体積当たり又は単位質量当たりのバッテリが出力することができる電気エネルギーをいう。バッテリから出力される電力に基づいて作業機械が動作する場合、バッテリの容量密度が高いほど、作業機械は、長時間動作を実施することができる。バッテリの出力密度が高いほど、作業機械は、瞬間的な高出力動作を実施することができる。
【０００５】
バッテリから出力される電力に基づいて作業機械が動作する場合、瞬間的な高出力動作に要求される電力に合わせてバッテリが選定されてしまうと、過度に大型のバッテリが作業機械に搭載されてしまう可能性がある。また、瞬間的な高出力動作のためにバッテリの負荷率が高くなると、バッテリの劣化が促進される可能性がある。キャパシタの出力密度はバッテリの出力密度よりも高いものの、キャパシタの容量密度はバッテリの容量密度よりも低い。そのため、キャパシタから出力される電気エネルギーのみでは、作業機械を長時間動作させることが困難となる。
【０００６】
本開示は、バッテリから出力される電力に基づいて作業機械を動作させる場合において、バッテリの大型化及びバッテリの劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に従えば、キャパシタと、キャパシタに並列接続されるバッテリと、キャパシタの放電期間においてキャパシタから給電され、バッテリの放電期間においてバッテリから給電される電動モータと、電動モータにより駆動される対象部と、バッテリの放電期間においてキャパシタの放電と充電とを切り換える第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える、作業機械が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、バッテリから出力される電力に基づいて作業機械を動作させる場合において、バッテリの大型化及びバッテリの劣化が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態に係る作業機械を示す斜視図である。
図２は、実施形態に係る作業機械の駆動システムを示す図である。
図３は、実施形態に係る作業機械を示すブロック図である。
図４は、実施形態に係る駆動システムの駆動方法を説明するための図である。
図５は、実施形態に係る操作装置の操作状態をキャパシタとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
（【００１１】以降は省略されています）

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