特許ウォッチ

公開番号2025002477
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102680
出願日2023-06-22
発明の名称電動作業機及び電動作業機の起動方法
出願人株式会社クボタ
代理人安田岡本弁理士法人
主分類H02H 7/18 20060101AFI20241226BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】本発明は、バッテリパックの破損や故障の発生を抑制した上で、複数のバッテリパックを電気機器に対して短時間で接続できる電動作業機を提供する。
【解決手段】本発明は、電気機器20と、電気回路21と、電気機器20に順次接続されて並列接続される複数のバッテリパック22と、制御部23と、を備え、電気回路22は、バッテリパック22に対応する複数の外部リレー211を含み、制御部23は、二番目以降のバッテリパック22の内部リレー220の開閉動作の診断の要否を指定可能に構成され、診断が不要と指定されている場合、診断処理を省略し、二番目以降のバッテリパック22の内部リレー220を閉状態にする第一後段処理と、二番目以降のバッテリパック22に対応する外部リレー211を閉状態にする第二後段処理と、を行う。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
電気機器と、
前記電気機器に電気的に接続された電気回路と、
それぞれが内部回路を開閉する内部リレーを有する複数のバッテリパックであって、前記電気回路を介して前記電気機器に対して順次接続されて並列接続される複数のバッテリパックと、
制御部と、を備え、
前記電気回路は、
前記複数のバッテリパックのそれぞれに対応する複数の外部リレーであって、対応する前記バッテリパックと前記電気機器とを接続する回路を開閉する複数の外部リレーを含み、
前記制御部は、
前記バッテリパックの前記内部リレーの開閉動作の診断処理の要否を前記バッテリパック毎に指定可能に構成され、
前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、
前記開閉動作の診断処理が必要と指定されている前記バッテリパックについては前記診断処理を行い、
前記開閉動作の診断処理が不要と指定されている前記バッテリパックについては前記診断処理を省略する電動作業機。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記複数のバッテリパックのうち、前記電気機器に対して接続される順番が一番目の前記バッテリパックである第一バッテリパックについては前記診断処理を実施するように指定し、
前記複数のバッテリパックのうち、前記電気機器に対して接続される順番が二番目以降の前記バッテリパックである第二バッテリパックについて前記診断処理を省略するように指定する請求項１に記載の電動作業機。
【請求項３】
前記制御部は、
前記内部リレーに対する開閉の切り換え指示状態と、前記内部リレーの開閉の切り換え指示に伴う前記バッテリパックの出力電圧の変化とに基づき、前記内部リレーの開閉動作の診断を行う請求項１に記載の電動作業機。
【請求項４】
前記複数のバッテリパックのそれぞれは、
前記内部リレーに対してプリチャージ用抵抗器及びプリチャージ用リレーの直列接続回路を並列に接続するプリチャージ回路を有し、
前記制御部は、
前記内部リレーを閉状態にする前にプリチャージ用リレーを閉状態にするプリチャージの実施の要否を前記バッテリパック毎に指定可能に構成され、
前記プリチャージの実施が必要と指定されている前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、前記プリチャージを行った後に、前記バッテリパックの前記内部リレーを閉状態にする第一接続処理を行い、
前記プリチャージの実施が不要と指定されている前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、前記プリチャージを省略して前記第一接続処理を行う請求項１に記載の電動作業機。
【請求項５】
電気機器と、
前記電気機器に電気的に接続された電気回路と、
それぞれが内部回路を開閉する内部リレーを有する複数のバッテリパックであって、前
記電気回路を介して前記電気機器に対して順次接続されて並列接続される複数のバッテリパックと、
制御部と、を備え、
前記電気回路は、
前記複数のバッテリパックのそれぞれに対応する複数の外部リレーであって、対応する前記バッテリパックと前記電気機器とを接続する回路を開閉する複数の外部リレーを含み、
前記複数のバッテリパックのそれぞれは、
前記内部リレーに対してプリチャージ用抵抗器及びプリチャージ用リレーの直列接続回路を並列に接続するプリチャージ回路を有し、
前記制御部は、
前記内部リレーを閉状態にする前に前記プリチャージ用リレーを閉状態にするプリチャージの実施の要否を前記バッテリパック毎に指定可能に構成され、
前記プリチャージの実施が必要と指定されている前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、前記プリチャージを行った後に、前記バッテリパックの前記内部リレーを閉状態にする第一接続処理を行い、
前記プリチャージの実施が不要と指定されている前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、前記プリチャージを省略して前記第一接続処理を行う電動作業機。
【請求項６】
前記複数のバッテリパックのそれぞれは、
前記内部リレーとして、
正極側に配置される第一内部リレーと、
負極側に配置される第二内部リレーと、
を有し、
前記制御部は、
前記第一接続処理において、前記第一内部リレーと前記第二内部リレーとを同時に閉状態にするか否かを指定可能に構成され、
前記第一内部リレーと前記第二内部リレーとを同時に閉状態にする旨が指定されている場合、前記第一接続処理において、前記第一内部リレーと前記第二内部リレーとを同時に閉状態にする請求項４または５に記載の電動作業機。
【請求項７】
前記制御部は、
前記複数のバッテリパックのうち、前記電気機器に対して接続される順番が一番目の前記バッテリパックである第一バッテリパックについては前記プリチャージを実施するように指定し、
前記複数のバッテリパックのうち、前記電気機器に対して接続される順番が二番目以降の前記バッテリパックである第二バッテリパックについては、前記プリチャージを省略するように指定する請求項４または５に記載の電動作業機。
【請求項８】
前記制御部は、
前記プリチャージを実施するバッテリパックを前記電気機器に接続する際、
当該バッテリパックに対応する前記外部リレーを閉状態にする第一前段処理と、
当該バッテリパックの前記プリチャージ用リレーを閉状態にする第二前段処理と、
前記第一前段処理及び第二前段処理の後に、当該バッテリパックの前記内部リレーを閉状態にする第三前段処理とを行う請求項７に記載の電動作業機。
【請求項９】
前記制御部は、
前記複数の外部リレーのうち、累積的な開閉回数の最も多い前記外部リレーに対応する前記バッテリパックを前記第一バッテリパックに設定する請求項２に記載の電動作業機。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記複数のバッテリパックと前記電気機器とを接続する処理を行う毎に前記第一バッテリパックとして設定するバッテリパックを順次変更する請求項２に記載の電動作業機。
（【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】
本発明は、複数のバッテリパックからの電力供給で作動する電動作業機に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のバッテリパック（組電池）からの電力供給で作動する電動作業機が提供されている。この種の電動作業機は、作業装置と、作業装置を作動させる電気機器と、電気機器に電気的に接続される電気回路と、それぞれが内部回路を開閉する内部リレーを有する複数のバッテリパックであって、電気回路を介して電気機器に並列接続される複数のバッテリパックと、を備える。この種の電動作業機は、作業装置を作動（電気機器を起動）する際、複数のバッテリパックの内部リレーを同時に開状態から閉状態にすることで、複数のバッテリパックを電気機器に対して電気的に接続するようになっている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１５／１６７０２４号公報
特開２０１１－１８８７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バッテリパックの内部リレーは、開閉を繰り返したり、突入電流が作用したりすることで、接点が固着（溶着）することがある。このように内部リレーの接点が固着すると、内部回路が通電可能な状態になるため、電気回路が電気機器（電気的な負荷）に対して電気的に繋がると、バッテリパックの内部回路に突入電流が作用し、内部回路が破損する虞がある。
【０００５】
これに伴い、起動前に内部リレーの動作確認（開閉動作の適否について診断）をすること考えられるが、バッテリパックが複数ある場合、バッテリパックの数に応じた内部リレーの確認（診断）を行う必要があるため、内部リレーの診断に要する時間が長くってしまう。すなわち、電気機器の起動時間（複数のバッテリパックを電気機器に対して接続する時間）が長くなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、複数のバッテリパックを電気機器に対して短時間で接続できる電動作業機及び電動作業機の起動方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電動作業機は、電気機器と、前記電気機器に電気的に接続された電気回路と、それぞれが内部回路を開閉する内部リレーを有する複数のバッテリパックであって、前記電気回路を介して前記電気機器に対して順次接続されて並列接続される複数のバッテリパックと、制御部と、を備え、前記電気回路は、前記複数のバッテリパックのそれぞれに対応する複数の外部リレーであって、対応する前記バッテリパックと前記電気機器とを接続する回路を開閉する複数の外部リレーを含み、前記制御部は、前記バッテリパックの前記内部リレーの開閉動作の診断処理の要否を前記バッテリパック毎に指定可能に構成され、前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、前記開閉動作の診断処理が必要と指定されている前記バッテリパックについては前記診断処理を行い、前記開閉動作の診断処理が不要と指定されている前記バッテリパックについては前記診断処理を省略する。
【０００８】
本発明に係る電動作業機は、電気機器と、前記電気機器に電気的に接続された電気回路と、それぞれが内部回路を開閉する内部リレーを有する複数のバッテリパックであって、前記電気回路を介して前記電気機器に対して順次接続されて並列接続される複数のバッテリパックと、制御部と、を備え、前記電気回路は、前記複数のバッテリパックのそれぞれに対応する複数の外部リレーであって、対応する前記バッテリパックと前記電気機器とを接続する回路を開閉する複数の外部リレーを含み、前記複数のバッテリパックのそれぞれは、前記内部リレーに対してプリチャージ用抵抗器及びプリチャージ用リレーの直列接続回路を並列に接続するプリチャージ回路を有し、前記制御部は、前記内部リレーを閉状態にする前に前記プリチャージ用リレーを閉状態にするプリチャージの実施の要否を前記バッテリパック毎に指定可能に構成され、前記プリチャージの実施が必要と指定されている前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、前記プリチャージを行った後に、前記バッテリパックの前記内部リレーを閉状態にする第一接続処理を行い、前記プリチャージの実施が不要と指定されている前記バッテリパックを前記電気機器に接続する際、前記プリチャージを省略して前記第一接続処理を行う。
【０００９】
本発明に係る電動作業機の起動方法は、電気機器と、前記電気機器に電気的に接続された電気回路と、それぞれが内部回路を開閉する内部リレーを有する複数のバッテリパックであって、前記電気回路を介して前記電気機器に対して順次接続されて並列接続される複数のバッテリパックと、を備え、前記電気回路が、前記複数のバッテリパックのそれぞれに対応する複数の外部リレーであって、対応する前記バッテリパックと前記電気機器とを接続する回路を開閉する複数の外部リレーを含む電動作業機の起動方法において、前記バッテリパックの前記内部リレーの開閉動作の診断処理の要否を前記バッテリパック毎に指定する工程と、前記バッテリパックを前記電気機器に接続する接続工程とを含み、前記接続工程において、前記診断処理が必要と指定されている前記バッテリパックについては前記診断処理を行い、前記診断処理が不要と指定されている前記バッテリパックについては前記診断処理を省略する。
【００１０】
本発明に係る電動作業機の起動方法は、電気機器と、前記電気機器に電気的に接続された電気回路と、それぞれが内部回路を開閉する内部リレーを有する複数のバッテリパックであって、前記電気回路を介して前記電気機器に対して順次接続されて並列接続される複数のバッテリパックと、を備え、前記電気回路が、前記複数のバッテリパックのそれぞれに対応する複数の外部リレーであって、対応する前記バッテリパックと前記電気機器とを接続する回路を開閉する複数の外部リレーを含み、前記複数のバッテリパックのそれぞれが、前記内部リレーに対してプリチャージ用抵抗器及びプリチャージ用リレーの直列接続回路を並列に接続するプリチャージ回路を有する電動作業機の起動方法において、前記内部リレーを閉状態にする前に前記プリチャージ用リレーを閉状態にするプリチャージの実施の要否を前記バッテリパック毎に指定する工程と、前記バッテリパックを前記電気機器に接続する接続工程とを含み、前記接続工程において、前記プリチャージの実施が必要と指定されている前記バッテリパックについては、前記プリチャージを行った後に、前記バッテリパックの前記内部リレーを閉状態にする第一接続処理を行い、前記プリチャージの実施が不要と指定されている前記バッテリパックについては、前記プリチャージを省略して前記第一接続処理を行う。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許