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公開番号2025152186
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053965
出願日2024-03-28
発明の名称作業機械および方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類E02F 9/00 20060101AFI20251002BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】小容量の蓄電装置を用いて余剰電力を吸収する。
【解決手段】制御装置は、作業機械を駆動させるための必要電力が高い場合、前記必要電力が低い場合に比べて、蓄電装置の充電率が低くなるように目標充電率を決定する。制御装置は、蓄電装置の現在の充電率と目標充電率とに基づいて、蓄電装置の充電率を目標充電率に近づけるための制御電力を算出する。制御装置は、必要電力と制御電力との和に基づいて、燃料電池の目標発電電力を決定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と蓄電装置とを備える作業機械であって、
制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記作業機械を駆動させるための必要電力が高い場合、前記必要電力が低い場合に比べて前記蓄電装置の充電率が低くなるように目標充電率を決定し、
前記蓄電装置の現在の充電率と前記目標充電率とに基づいて、前記蓄電装置の充電率を前記目標充電率に近づけるための制御電力を算出し、
前記必要電力と前記制御電力との和に基づいて、前記燃料電池の目標発電電力を決定する、
作業機械。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記作業機械を駆動させるための必要電力が高いほど、前記蓄電装置の充電率が低くなるように目標充電率を決定する、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記必要電力と前記燃料電池の発電電力との差に応じて、前記蓄電装置の充放電指令を出力する、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記燃料電池の目標発電電力の許容変化率に従って、前記必要電力と前記制御電力との和を制限することで前記目標発電電力を計算する、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項５】
前記目標充電率は、前記燃料電池の発電電力が前記必要電力からゼロになるまでに発生する発電電力を充電可能な充電率以下である、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項６】
燃料電池と蓄電装置とを備える作業機械を制御するための方法であって、
前記作業機械を駆動させるための必要電力が高い場合、前記必要電力が低い場合に比べて前記蓄電装置の充電率が低くなるように目標充電率を決定し、
前記蓄電装置の現在の充電率と前記目標充電率とに基づいて、前記蓄電装置の充電率を前記目標充電率に近づけるための制御電力を算出し、
前記必要電力と前記制御電力との和に基づいて、前記燃料電池の目標発電電力を決定する、
方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械および方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、水素を燃料として用いる燃料電池を搭載する作業機械が検討されている。燃料電池を動力源とする作業機械は、燃料電池が発電した余剰電力を充電し、また燃料電池が発電した電力の不足分を補うために放電するバッテリを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１４４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電装置が十分に充電されている場合、燃料電池からの余剰電力を蓄電装置に充電することができない可能性がある。一方で、作業機械に搭載される蓄電装置は、コストやサイズの観点から小容量化が望まれている。
【０００５】
本開示の目的は、小容量の蓄電装置を用いて余剰電力を吸収することができる作業機械および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、燃料電池と蓄電装置とを備える作業機械であって、制御装置を備え、前記制御装置は、前記作業機械を駆動させるための必要電力が高い場合、前記必要電力が低い場合に比べて、前記蓄電装置の充電率が低くなるように目標充電率を決定し、前記蓄電装置の現在の充電率と前記目標充電率とに基づいて、前記蓄電装置の充電率を前記目標充電率に近づけるための制御電力を算出し、前記必要電力と前記制御電力との和に基づいて、前記燃料電池の目標発電電力を決定する。
【発明の効果】
【０００７】
上記態様によれば、作業機械は、小容量の蓄電装置を用いて余剰電力を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第一実施形態に係る作業機械の斜視図である。
第一実施形態に係る作業機械の運転室の構成を示す概略図である。
第一実施形態に係る作業機械の構成を示す概略ブロック図である。
第一実施形態に係る主制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
第一実施形態に係る制御量決定部による演算アルゴリズムを示すブロック図である。
第一実施形態に係る必要電力から目標充電率を算出するための変換関数の一例を示す図である。
第一実施形態における確保すべき空き容量の例を示す図である。
第一実施形態に係る作業機械の制御方法を示すフローチャートである。
第二実施形態に係る作業機械の側面図である。
第二実施形態に係る作業機械の運転室の構成を示す概略図である。
第二実施形態に係る作業機械の構成を示す概略ブロック図である。
少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
他の実施形態に係る変換関数の例を示す第１の図である。
他の実施形態に係る変換関数の例を示す第２の図である。
他の実施形態に係る変換関数の例を示す第３の図である。
他の実施形態に係る変換関数の例を示す第４の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〈第一実施形態〉
《作業機械１の構成》
図１は、第一実施形態に係る作業機械１の斜視図である。第一実施形態に係る作業機械１は、例えば油圧ショベルである。作業機械１は、走行体１１０と、旋回体１２０と、作業機１３０と、運転室１４０と、主制御装置１４５とを備える。油圧ショベルである作業機械１は、作業現場等において土砂などを掘削、整地する。走行体１１０と旋回体１２０とは、車体を構成する。
【００１０】
走行体１１０は、作業機械１を走行可能に支持する。走行体１１０は、左右一対の履帯を有する。作業機械１は一対の履帯の回転により前進し、旋回し、または後進する。
旋回体１２０は、走行体１１０に旋回可能に支持される。旋回体１２０は、後述する電動旋回モータ３２２によって、走行体１１０に対して旋回する。旋回体１２０は、作業機１３０と、運転室１４０と、機械室１５０と、燃料電池システム２０とを支持する。
（【００１１】以降は省略されています）

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