WO2014030415A1 - 電動式建設機械 - Google Patents

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湯上 誠之
滝下 竜夫
甫 栗熊
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Definitions

  • the present invention relates to an electric construction machine such as an electric excavator, and more particularly to an electric construction machine provided with a plurality of connectors to which a plurality of types of external power plugs can be connected.
  • An electric excavator that is one of electric construction machines includes, for example, an electric motor, a hydraulic pump driven by the electric motor, and a plurality of hydraulic actuators (specifically, a boom hydraulic cylinder and an arm hydraulic cylinder). And hydraulic cylinders for buckets), a plurality of directional control valves for controlling the flow of pressure oil from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, and operating means for operating these directional control valves (in detail, for example, And an operation device that generates a pilot pressure in accordance with the operation position of the operation lever and outputs the pilot pressure to the pressure receiving portion of the direction switching valve.
  • the driver operates the direction switching valve with the operating means, the pressure oil discharged from the hydraulic pump is supplied to the hydraulic actuator so that the hydraulic actuator is driven.
  • Such an electric excavator includes an internal battery (vehicle battery) as a power source of the electric motor (see, for example, Patent Document 1).
  • the electric hydraulic excavator described in Patent Document 1 further includes a chopper device and an inverter. And when driving an electric motor with the electric power from an internal battery, the direct-current electric power from an internal battery is pressure
  • the electric excavator described in Patent Document 1 includes a plurality of connectors to which a plurality of types of external power plugs can be connected.
  • a plug of one external power supply is connected to the connector, the internal battery can be charged by the power from the external power supply.
  • AC power from the external power source is converted into DC power by the chopper device and stepped down to be supplied to the internal battery.
  • AC power from the external power source is converted into DC power by the chopper device, boosted, and supplied to the internal battery.
  • a DC 220V power source is connected to the connector as an external power source, the DC power from the external power source is stepped down by the chopper device and supplied to the internal battery.
  • a connector 102A to which a plug 101A of a three-phase AC 200V power source 100A can be connected is connected to a power transmission system 103A, and a connector to which a plug 101B of a single-phase AC 100V power source 100B can be connected.
  • the power transmission system 103B is connected to 102B, and the power transmission system 103C is connected to the connector 102C to which the plug 101C of the DC power supply 100C can be connected.
  • These power transmission systems 103A, 103B, and 103C are provided with breakers 104A, 104B, and 104C (overcurrent protectors), respectively.
  • the control device 105 can drive the electric motor 107 by supplying electric power from the battery device 106 (specifically, having a plurality of internal batteries and the like) to the electric motor 107. Further, when any one of the connectors 102A, 102B, and 102C is connected to the plug of the external power source, the control device 105 can supply the power supplied from the external power source to the battery device 107.
  • the power transmission systems 103 ⁇ / b> A, 103 ⁇ / b> B, and 103 ⁇ / b> C are joined to the single shared system 108 and then connected to the control device 105 as illustrated.
  • the driver closes the breaker corresponding to the connector to which the external power supply is connected among the breakers 104A, 104B, and 104C, and the other breaker (that is, the breaker corresponding to the connector to which the external power supply is not connected). May be manually operated so as to be in the open state.
  • the driver may make a mistake and the breaker corresponding to the connector to which the external power supply is not connected may be closed. In such a case, a current flows around a connector to which an external power source is not connected via the junction of the power transmission systems 104A, 104B, and 104C.
  • the present invention has been made in view of the above matters, and an object thereof is an electric construction machine capable of preventing current from flowing into a connector to which an external power source is not connected via a junction part of a power transmission system. Is to provide.
  • the present invention provides an electric motor, a hydraulic pump driven by the electric motor, a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump, and a power source of the electric motor.
  • An internal battery a plurality of connectors to which a plurality of types of external power plugs can be respectively connected, a plurality of power transmission systems respectively connected to the plurality of connectors, and the plurality of power transmission systems via one common system Connected to the battery charging unit, and the battery charging unit receives power supplied from the external power source when any one of the plurality of connectors is connected to a plug of the external power source.
  • the plurality of power transmission systems that are respectively provided in the plurality of power transmission systems and that correspond to the plurality of connectors, respectively.
  • Detection that detects which switch and which of the plurality of connectors are connected to the plug of the external power supply or which of the plurality of connectors is selected to connect to the plug of the external power supply
  • an opening / closing control unit that controls, among the plurality of switches, a switch corresponding to the connector detected by the detection unit in a closed state and the other switches in an opened state.
  • the detection unit is selected which one of the plurality of connectors is connected to the plug of the external power supply or which of the plurality of connectors is connected to the plug of the external power supply. Is detected. Then, the switching control unit controls a switch corresponding to the connector detected by the detection unit among the plurality of switches to a closed state and other switches to an opened state. Thereby, it can prevent that an electric current wraps around to the connector which is not connected to the external power supply via the junction part of a power transmission system.
  • FIG. 6 It is a cross-sectional perspective view showing structures, such as a case shown in FIG. 6, a connector attachment board, and a slide board. It is a side view showing the structure of the external power supply input part in the 1st Embodiment of this invention, and shows the state by which the connector for three-phase alternating current power supplies was open
  • FIG. 1 is a side view showing the entire structure of the electric excavator in the present embodiment
  • FIG. 2 is a top view.
  • the driver's front side left side in FIG. 1
  • rear side right side in FIG. 1
  • left side FIG. 1
  • front side toward the middle page and the right side back side toward the middle page in FIG. 1 are simply referred to as front side, rear side, left side, and right side.
  • an electric hydraulic excavator (in this embodiment, a mini excavator having an operating mass of less than 6 tons) is provided on a crawler type lower traveling body 1 and on the lower traveling body 1 so as to be turnable.
  • the upper swing body 2 and a work device 4 connected to the front side of the upper swing body 2 via a swing post 3 are provided.
  • the lower traveling body 1 includes a substantially H-shaped track frame 5 as viewed from above.
  • a drive wheel 6 is rotatably supported at the left rear end of the track frame 5, and a driven wheel (idler) 7 is rotatably supported at the left front end of the track frame 5.
  • the left crawler (crawler) 8 is wound around.
  • the left driving wheel 6 that is, the left crawler belt 8) is rotated by driving the left traveling hydraulic motor 9.
  • a drive wheel 6 is rotatably supported at the right rear end of the track frame 5, and a driven wheel (idler) 7 is rotatably supported at the right front end of the track frame 5. 7 and a crawler 8 on the right is hung around.
  • the right driving wheel 6 that is, the right crawler belt 8) is rotated by driving the right traveling hydraulic motor 9.
  • the earthing blade 10 is provided on the front side of the track frame 5 so as to be movable up and down.
  • the blade 10 is moved up and down by an expansion / contraction drive of a blade hydraulic cylinder (not shown).
  • the upper swing body 2 includes a swing frame 11 that forms the foundation lower structure, and a canopy type cab 12 provided on the front left side of the swing frame 11.
  • a turning wheel 13 is provided at the center of the track frame 5 of the lower traveling body 1, and the turning frame 11 of the upper turning body 2 is turnably provided via the turning wheel 13.
  • the upper swing body 2 rotates with respect to the lower traveling body 1 by driving a swing hydraulic motor (not shown).
  • the swing post 3 is provided on the front side of the swing frame 11 of the upper swing body 2 so as to be rotatable in the left-right direction. Then, the swing post 3 is rotated in the left-right direction by the expansion / contraction drive of the swing hydraulic cylinder 14, whereby the work device 4 is swung left and right.
  • the working device 4 includes a boom 15, an arm 16, and a bucket (working tool) 17.
  • the boom 15 is connected to the swing post 3 so as to be rotatable in the vertical direction, and is rotated in the vertical direction by the expansion and contraction drive of the boom hydraulic cylinder 18.
  • the arm 16 is connected to the boom 15 so as to be rotatable in the vertical direction, and is rotated in the vertical direction by the expansion and contraction drive of the arm hydraulic cylinder 19.
  • the bucket 17 is connected to the arm 16 so as to be rotatable in the vertical direction, and is rotated in the vertical direction by the expansion and contraction drive of the bucket hydraulic cylinder 20.
  • the bucket 17 can be replaced with, for example, an attachment (not shown) in which an optional hydraulic actuator is incorporated.
  • the driver's cab 12 is provided with a driver's seat (seat) 21 on which a driver is seated.
  • the left and right traveling operation levers 22 can be operated with hands or feet and operate in the front-rear direction to instruct the operation of the left and right traveling hydraulic motors 9 (that is, the left and right crawler belts 8), respectively.
  • An option operation pedal 23 is provided on the left foot portion of the left travel operation lever 22 to instruct the operation of the option hydraulic actuator (ie, attachment) by operating in the left-right direction.
  • a swing operation pedal 24 for instructing the operation of the swing hydraulic cylinder 14 (ie, the swing post 3) by operating in the left-right direction is provided at the right foot portion of the right travel operation lever 22. .
  • the operation of the arm hydraulic cylinder 19 (that is, the arm 16) is instructed by operating in the front-rear direction, and the swing hydraulic motor (that is, the upper swing body 2 is operated in the left-right direction).
  • the swing hydraulic motor that is, the upper swing body 2 is operated in the left-right direction.
  • a cross operation type arm / turning operation lever 25 On the right side of the driver's seat 21, the operation of the boom hydraulic cylinder 18 (ie, the boom 15) is instructed by operating in the front-rear direction, and the operation of the bucket hydraulic cylinder 20 (ie, the bucket 17) is performed in the left-right direction.
  • a cross-operated boom / bucket operating lever 26 (see FIG. 3 described later) for instructing the operation is provided.
  • a blade operation lever (not shown) for instructing the operation of the blade hydraulic cylinder (that is, the blade 10) by operating in the front-rear direction.
  • a boarding / alighting prevention position (specifically, a lowering position that hinders the driver's boarding / exiting) and a boarding / alighting permission position (specifically, the driver's entrance / exit)
  • a gate lock lever 27 is provided that is operated to a rising position that allows boarding / exiting.
  • a key switch 28 (see FIG. 4), a dial 29 (see FIG. 4), a charging switch 30 (see FIG. 4), and a remaining power storage indicator 31 (see FIG. 5) described later. Etc. are provided.
  • the charging switch 30 may be provided in an external power input unit 41 described later.
  • An electric motor 32, a hydraulic pump 33, a hydraulic oil tank 34, a control device 35, and a switchboard 36 are mounted on the right side of the cab 12 on the swivel frame 11, and the right exterior. Covered with a cover 37.
  • a battery device 38 is mounted on the rear side of the cab 12 on the turning frame 11 and is covered with a rear exterior cover 39. The battery device 38 also serves as a counterweight for balancing the weight with the work device 4.
  • a left exterior cover 40 is attached to the left side of the cab 12, and an external power input unit 41 is provided inside the left exterior cover 40.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration related to the boom hydraulic cylinder 18 among the configurations of the hydraulic drive device provided in the above-described electric hydraulic excavator.
  • an electric motor 32 In FIG. 3, an electric motor 32, a battery device 38 that is a power source of the electric motor 32, a control device 35 that drives the electric motor 32 by supplying electric power from the battery device 38 to the electric motor 32, The hydraulic pump 33 and the pilot pump 42 driven by the electric motor 32, the hydraulic pilot type operation device 43 having the boom / bucket operation lever 26, and the hydraulic pressure according to the operation in the front-rear direction of the boom / bucket operation lever 26.
  • a boom direction switching valve 44 for controlling the flow of pressure oil from the pump 33 to the boom hydraulic cylinder 18 is provided.
  • the operating device 43 includes an operating lever 26, a pilot valve 45 ⁇ / b> A that generates a pilot pressure by reducing the discharge pressure of the pilot pump 42 according to the operation amount on the front side from the neutral position of the operating lever 26, and the neutral of the operating lever 26.
  • a pilot valve 45B for generating a pilot pressure by reducing the discharge pressure of the pilot pump 42 according to the operation amount on the rear side from the position is provided.
  • the pilot pressure generated by the pilot valve 45A according to the operation amount is output to the pressure receiving portion 46A of the boom direction switching valve 44, thereby the boom direction switching valve 44. Is switched to the switching position on the right side in the figure.
  • the pressure oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the rod side oil chamber of the boom hydraulic cylinder 18 so that the boom hydraulic cylinder 18 is shortened.
  • the pilot pressure generated by the pilot valve 45B in accordance with the operation amount is output to the pressure receiving portion 46B of the boom direction switching valve 44, thereby the boom direction switching valve 44. Is switched to the switching position on the left side in the figure.
  • the pressure oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the bottom side oil chamber of the boom hydraulic cylinder 18 so that the boom hydraulic cylinder 18 extends.
  • a pilot relief valve (not shown) is connected to the discharge oil passage of the pilot pump 42, and this pilot relief valve regulates the maximum discharge pressure of the pilot pump 42. Further, a lock valve 47 is provided in the discharge oil passage of the pilot pump 42, and this lock valve 47 is switched according to the operation of the gate lock lever 27 described above.
  • the gate lock lever 27 is provided with a lock switch 48.
  • the lock switch 48 is closed.
  • the solenoid 47a of the lock valve 47 is energized via the lock switch 48, and the lock valve 47 is switched to the left switching position in the figure.
  • the discharge pressure from the pilot pump 42 is supplied to the operating device.
  • the operating device can generate the pilot pressure, and all the hydraulic actuators can be operated.
  • the lock switch 48 is opened.
  • the solenoid 47a of the lock valve 47 is not energized, and the lock valve 47 is in the neutral position on the right side in the figure by the biasing force of the spring 47b. In this neutral position, the discharge pressure from the pilot pump 42 is not supplied to the operating device. As a result, the operating device cannot generate the pilot pressure, and all the hydraulic actuators cannot be operated.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control device 35 in the present embodiment together with related devices.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the battery device 38 according to the present embodiment together with related devices.
  • the control device 35 is connected to a battery drive function (battery drive unit) that supplies electric power from the battery device 38 to the electric motor 32 and an external power supply 49 via the external power supply input unit 41.
  • a battery charging function battery charging unit
  • the control device 35 includes an inverter 50, a rectifier 51, a buck-boost 52, an auxiliary power supply circuit 53, and a controller 54.
  • the inverter 50 and the buck-boost 52 correspond to a battery drive unit.
  • the buck-boost 52 corresponds to the battery charging unit.
  • the inverter 50 is wired to the electric motor 32.
  • the rectifier 51 is connected to the external power supply input unit 41 via the switchboard 36.
  • the buck-boost 52 is connected to the inverter 50 and the rectifier 51 and is connected to the battery device 38 by wiring.
  • the controller 54 controls the inverter 50, the voltage booster / reducer 52, and the auxiliary power supply circuit 53, and can communicate with a battery controller 55 of the battery device 38 described later.
  • the auxiliary power supply circuit (voltage stepdown) 53 steps down the power from the battery device 38 and supplies it to electronic devices such as the controller 54 and the battery controller 55.
  • the battery device 38 has a battery system 57 in which a plurality of internal batteries 56 (only two are shown for convenience in FIG. 5) are connected in series, a current sensor 58, and a battery controller (BC) 55.
  • each battery 56 includes a plurality of cells made of, for example, lithium ions, and a cell controller that monitors these cells is provided.
  • Each cell controller acquires information on each battery 56 (specifically, state quantities such as voltage and temperature) and outputs the information to the battery controller 55.
  • the current sensor 58 detects the current of the battery system 57 and outputs it to the battery controller 55.
  • the battery controller 55 calculates the total voltage of the battery system 57 based on the voltage of each battery 56 acquired from each cell controller, and further calculates the remaining charge amount of the battery system 57 based on the current acquired from the current sensor 58. Then, together with the current acquired from the current sensor 58, the calculated total voltage of the battery system 57 and the remaining power storage amount are transmitted to the controller 54 of the control device 35. Further, the calculated remaining power level is output to the above-mentioned remaining power level indicator 31 for display.
  • the battery controller 55 determines whether or not an abnormality has occurred in the battery system 57 based on the information of each battery 56 acquired from each cell controller, and if it is determined that an abnormality has occurred, an error signal is transmitted to the control device. 35 are transmitted to the controller 54.
  • the controller 54 of the control device 35 receives signals from the key switch 28, dial 29, charging switch 30, lock switch 48, and the like.
  • the key switch 28 instructs a battery drive mode or the like, and outputs a signal in accordance with the key rotation operation position (OFF position, ON position, or START position).
  • the dial 29 instructs the target rotational speed of the electric motor 32 and outputs a signal of the target rotational speed corresponding to the rotational operation position.
  • the charging switch 30 instructs the battery charging mode, and outputs a signal according to the operation position (OFF position or ON position).
  • the controller 54 of the control device 35 supplies the electric power from the battery device 38 to the electric motor 32 in accordance with the above-described signal and the like, and the electric power from the external power source 49 and the battery driving mode for driving the electric motor 32.
  • a battery charging mode for supplying the battery system 38 and charging the battery system 57 is selectively performed. Details of each mode will be described below.
  • the controller 54 of the control device 35 determines, for example, that the key switch 28 has been operated to the START position by a signal from the key switch 28, and the presence or absence of a signal from the lock switch 48 When it is determined that 27 is in the boarding / alighting prevention position (downward position), the battery drive mode is started.
  • the controller 54 outputs a boost command to the step-up / step-down device 52.
  • the voltage booster / boost 52 boosts the DC power voltage 160V from the battery device 38 to about 270V.
  • the controller 54 outputs a command for the target rotational speed designated by the dial 29 to the inverter 50.
  • the inverter 50 converts the DC power from the step-up / step-down device 52 into AC power and supplies it to the electric motor 32. That is, the applied voltage of the electric motor 32 is controlled so that the actual rotational speed of the electric motor 32 becomes the target rotational speed.
  • the controller 54 determines whether or not the remaining amount of power stored in the battery system 57 received from the battery controller 55 is less than a predetermined value (for example, 20% of the maximum charged amount). If it is less, the stop command is output to the inverter 50 and the voltage booster / reducer 52.
  • a predetermined value for example, 20% of the maximum charged amount.
  • a stop command is output to the inverter 50 and the voltage booster / reducer 52.
  • a stop command is output to the inverter 50 and the voltage booster / reducer 52.
  • the inverter 50 and the booster / buck booster 52 are stopped, and the electric motor 32 is stopped.
  • the controller 54 of the control device 35 determines that the key switch 28 is in the OFF position based on a signal from the key switch 28, and the charging switch 30 is activated depending on the presence / absence of a signal from the charging switch 30. When it is determined that the switch is operated to the ON position, the battery charging mode is started.
  • the rectifier 51 is supplied with the 200V supplied from the three-phase AC 200V power supply 49A. Is converted to 270V DC power.
  • the controller 54 outputs a step-down command to the voltage booster / reducer 52. In response to this command, the buck-boost 52 steps down the DC power voltage 270 V from the rectifier 51 to about 160 V and supplies it to the battery device 38.
  • the rectifier 51 is supplied with a 100V power supplied from the single-phase AC 100V power supply 49B.
  • AC power is converted to 90V DC power.
  • the controller 54 outputs a boost command to the step-up / step-down device 52.
  • the buck-boost 52 boosts the DC power voltage 90 V from the rectifier 51 to about 160 V and supplies it to the battery device 38.
  • the controller 54 when the external power supply 49 connected by the external power supply input unit 41 is a DC 200V power supply 49C (see FIG. 11 described later), the controller 54 outputs a step-down command to the step-up / down converter 52. In response to this command, the step-up / step-down device 52 steps down the DC power voltage 200V supplied from, for example, the DC 200V power supply 49C to about 160V and supplies it to the battery device 38.
  • the controller 54 determines whether or not the remaining amount of power stored in the battery system 57 received from the battery controller 55 has reached a maximum value. Is output. Further, when there is no power supply from the external power source 49 for a certain period of time, or when an error signal is received from the battery controller 55 (in other words, when an abnormality occurs in the battery system 57), a command to stop the voltage booster / buck booster 52. Is output. In addition, when it is determined that the charging switch 30 has been operated to the OFF position based on the presence or absence of a signal from the charging switch 30, a stop command is output to the step-up / step-down device 52. In response to this command, the voltage booster 52 is stopped to stop the charging of the battery system 57.
  • the external power supply input unit 41 is provided with three connectors 59A, 59B, and 59C corresponding to the three-phase AC 200V power supply 49A, the single-phase AC 100V power supply 49B, and the DC 200V power supply 49C, respectively (described later). 6-11). That is, the connector 59A can connect the plug 60A of the three-phase AC 200V power supply 49A, the connector 59B can connect the plug 60B of the single-phase AC 100V power supply 49B, and the connector 59C can connect the plug 60C of the DC 200V power supply 49C. Connectable.
  • the external power supply input unit 41 selectively opens one of the connectors 59A, 59B, 59C so that it can be connected to an external power supply, and the remaining connectors are shielded so that it cannot be connected to an external power supply. (Ie, a plurality of types of external power supplies are not connected simultaneously). Details will be described below.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the external power input unit 41 in this embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional perspective view showing the structure of the case, connector mounting plate, slide plate, etc. shown in FIG. is there. 8 to 10 are side views showing the structure of the external power supply input unit 41 in the present embodiment.
  • the external power supply input unit 41 has a rectangular parallelepiped case 61 mounted on the revolving frame 11 and a connector mounting plate 62 provided on the case 61.
  • the connectors 59A, 59B, 59C described above are attached to the connector attachment plate 62 so as to be aligned in the front-rear direction (left-right direction in the figure).
  • the lid 63 constituting a part of the left exterior cover 40 described above is attached so as to be pivotable in the vertical direction via a hinge 64 so that the external power input part 41 can be opened and closed.
  • the case 61 is provided with a fixed bracket 65, and the lid 63 is provided with a lock mechanism 66 that can be engaged with the fixed bracket 65.
  • a pair of bent plates 67A having an L-shaped cross section and extending in the front-rear direction are attached to the lower surface side of the case 61, and a guide groove 68A is formed between the bent plates 67A.
  • a pair of bent plates 67B having an L-shaped cross section and extending in the front-rear direction are attached to the upper surface side of the case 61, and a guide groove 68B is formed between the bent plates 67B.
  • the slide plates 69A and 69B are slidably inserted into the guide grooves 68A and 68B at their upper and lower ends.
  • the slide plates 69A and 69B are supported so as to be slidable in the front-rear direction (in other words, the direction in which the connectors 59A, 59B, and 59C are arranged) without overlapping each other in the plate thickness direction.
  • substantially semicircular cutouts 70 are formed on both front and rear sides of the slide plates 69A and 69B.
  • the plug 60A of the three-phase AC 200V power supply 49A can be connected to the connector 59A
  • the plug 60B of the single-phase AC 100V power supply 49B cannot be connected to the connector 59B
  • the plug 60C of the DC 200V power supply 49C cannot be connected to the connector 59C. It is said.
  • the connector 58B is opened and the connectors 58C and 58A are shielded by the slide plates 69A and 69B. Is done.
  • the plug 60B of the single-phase AC 100V power supply 49B can be connected to the connector 59B
  • the plug 60C of the DC 200V power supply 49C cannot be connected to the connector 59C
  • the plug 60A of the three-phase AC 200V power supply 49A cannot be connected to the connector 59A. It is said.
  • FIG. 11 is an electric circuit diagram showing the configuration of the switchboard 36 in the present embodiment together with related devices.
  • the switchboard 36 has power transmission systems 71A, 71B, 71C connected to connectors 59A, 59B, 59C, respectively.
  • Breakers 72A, 72B, 72C (overcurrent protectors) are provided in the power transmission systems 71A, 71B, 71C, respectively.
  • the power transmission systems 71 ⁇ / b> A, 71 ⁇ / b> B, 71 ⁇ / b> C are joined to one common system 73 and then connected to the rectifier 51 of the control device 35. Therefore, for example, in the configuration of the related art as shown in FIG. 15 described above, there is a possibility that current flows to a connector to which no external power source is connected via the junction of the power transmission system.
  • connector side connection detection terminals 59Aa and 59Ab are provided on the connector 59A, and the plug side connection detection terminals 60Aa and 60Ab. Is provided in the plug 60A. Also, normally open contact type switches (switch relays) 74Aa and 74Ab are provided in the power transmission system 71A, and a relay circuit 75A for controlling these switches 74Aa and 74Ab is provided.
  • the plug-side connection detection terminals 60Aa and 60Ab are connected to each other, and the connector-side connection detection terminal 59Ab is connected to a ground potential body.
  • the relay circuit 75A has a normally open contact type control relay 76A.
  • the coil of the control relay 76 ⁇ / b> A has a negative electrode side connected to the connector side connection detection terminal 59 ⁇ / b> Aa and a positive electrode side connected to the auxiliary power circuit 53 of the control device 35.
  • the coils of the switches 74Aa and 74Ab have a negative electrode side connected to the ground potential body and a positive electrode side connected to the auxiliary power circuit 53 via a contact of the control relay 76A. For example, when the connector 59A and the plug 60A of the external power source 49A are connected, the connector side connection detection terminal 59Aa and the plug side connection detection terminal 60Aa are connected, and the connector side connection detection terminal 59Ab and the plug side connection detection are detected.
  • the terminal 60Ab is connected, and the negative side of the coil of the control relay 76A is connected to the ground potential body.
  • the coil of the control relay 76A is energized, the contact of the control relay 76A is switched from the open state to the closed state, and the coils of the switches 74Aa and 74Ab are energized via this contact, and the switches 74Aa and 74Ab are energized.
  • the switches 74Aa and 74Ab are energized.
  • connector-side connection detection terminals 59Ba and 59Bb are provided on the connector 59B, and plug-side connection detection terminals 60Ba and 60Bb are provided on the plug 60B. It has been. Further, normally open contact type switches (switch relays) 74Ba and 74Bb are provided in the power transmission system 71B, and a relay circuit 75B for controlling these switches 74Ba and 74Bb is provided.
  • the plug-side connection detection terminals 60Ba and 60Bb are connected to each other, and the connector-side connection detection terminal 59Bb is connected to a ground potential body.
  • the relay circuit 75B has a normally open contact type control relay 76B.
  • the coil of the control relay 76B has a negative electrode side connected to the connector side connection detection terminal 59Ba, and a positive electrode side connected to the auxiliary power circuit 53 of the control device 35.
  • the coils of the switches 74Ba and 74Bb have the negative electrode side connected to the ground potential body and the positive electrode side connected to the auxiliary power supply circuit 53 via the contact of the control relay 76B. For example, when the connector 59B and the plug 60B of the external power source 49B are connected, the connector side connection detection terminal 59Ba and the plug side connection detection terminal 60Ba are connected, and the connector side connection detection terminal 59Bb and the plug side connection detection are detected.
  • the terminal 60Bb is connected, and the negative side of the coil of the control relay 76B is connected to the ground potential body.
  • the coil of the control relay 76B is energized, the contact of the control relay 76B is switched from the open state to the closed state, and the coils of the switches 74Ba and 74Bb are energized via this contact, and the switches 74Ba and 74Bb are energized.
  • connector-side connection detection terminals 59Ca and 59Cb are provided on the connector 59C
  • plug-side connection detection terminals 60Ca and 60Cb are provided on the plug 60C. It has been.
  • normally open contact type switches (switch relays) 74Ca and 74Cb are provided in the power transmission system 71C, and a relay circuit 75C for controlling the switches 74Ca and 74Cb is provided.
  • the plug-side connection detection terminals 60Ca and 60Cb are connected to each other, and the connector-side connection detection terminal 59Cb is connected to a ground potential body.
  • the relay circuit 75C has a normally open contact type control relay 76C.
  • the coil of the control relay 76 ⁇ / b> C has a negative electrode side connected to the connector side connection detection terminal 59 ⁇ / b> Ca, and a positive electrode side connected to the auxiliary power circuit 53 of the control device 35.
  • the coils of the switches 74Ca and 74Cb have the negative electrode side connected to the ground potential body and the positive electrode side connected to the auxiliary power supply circuit 53 via the contact of the control relay 76C.
  • the connector side connection detection terminal 59Ca and the plug side connection detection terminal 60Ca are connected, and the connector side connection detection terminal 59Cb and the plug side connection detection are detected.
  • the terminal 60Cb is connected, and the negative side of the coil of the control relay 76C is connected to the ground potential body.
  • the coil of the control relay 76C is energized, the contact of the control relay 76C is switched from the open state to the closed state, and the coils of the switches 74Ca and 74Cb are energized via this contact, and the switches 74Ca and 74Cb are energized.
  • the connector-side connection detection terminals 59Aa, 59Ab, 59Ba, 59Bb, 59Ca, 59Cb and the plug-side connection detection terminals 60Aa, 60Ab, 60Ba, 60Bb, 60Ca, 60Cb are plural in the claims.
  • a detection unit that detects which one of the connectors is connected to the plug of the external power supply is configured.
  • the relay circuits 75A, 75B, and 75C include an opening / closing control unit that controls a switch corresponding to the connector detected by the detection unit among a plurality of switches to be in a closed state and other switches to be in an open state.
  • the relay circuits 75A, 75B, and 75C include switches that correspond to the connectors to which the plugs of the external power supply are connected among the switches 74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, and 74Cb.
  • the switch corresponding to the connector to which the plug of the external power source is not connected is controlled to be in the open state. Thereby, it can prevent that an electric current wraps around the connector to which the external power supply is not connected via the junction part of power transmission system 71A, 71B, 71C.
  • FIGS. 1-10 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • FIG. 12 is an electric circuit diagram showing the configuration of the switchboard 36A in the present embodiment together with related devices.
  • FIG. 13 is a side view showing the arrangement of limit switches in the present embodiment together with the structure of the external power supply input unit 41.
  • the case 61 of the external power input unit 41 is provided with limit switches 77A and 77B for detecting the slide positions of the slide plates 69A and 69B, respectively.
  • the limit switch 77A detects whether or not the slide plate 69A has reached a predetermined front slide position, and outputs the detection result as a detection signal.
  • the limit switch 77B detects whether or not the slide plate 69B has reached a predetermined rear slide position, and outputs the detection result as a detection signal.
  • the controller 54A of the controller 35 controls the opening / closing of the switches 74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb based on the detection signals input from the limit switches 77A, 77B.
  • the procedure for opening / closing control of the controller 54A will be described with reference to FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the processing contents related to the opening / closing control of the controller 54A in the present embodiment.
  • Controller 54A determines in step 80 whether or not the battery charging mode is set. For example, when it is not the battery charging mode, the determination at step 80 is not satisfied and the routine goes to step 81. In step 81, since no control signal is output to the coils of all the switches 74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb, the contacts of all the switches 74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb are opened. To do. On the other hand, for example, in the battery charging mode, the determination in step 80 is satisfied, and the routine proceeds to step 82.
  • step 82 based on the presence / absence of detection signals from the limit switches 77A and 77B, it is determined which of the connectors 59A, 59B and 59C can be connected to the plug of the external power source.
  • step 83 a control signal is output to the coil of the switch corresponding to the connector that is determined to be connectable to the plug of the external power source, and the contact of the switch is closed. Further, since the control signal is not output to the coil of the switch corresponding to the other connector, that is, the connector determined to be unable to connect the plug of the external power source, the contact of the switch is opened.
  • the connector 59A when there is a detection signal from the limit switch 77A and a detection signal from the limit switch 77B, the connector 59A can be connected to an external power supply plug, and the connectors 59B and 59C can be connected to an external power supply plug. It is determined that it is impossible (see FIGS. 13 and 8 above). Then, a control signal is output to the coils of the switches 74Aa and 74Ab corresponding to the connector 59A, and the contacts of the switches 74Aa and 74Ab are closed.
  • the connector 59B can be connected to the plug of the external power supply, and the connectors 59C and 59A cannot be connected to the plug of the external power supply. It is determined that it exists (see FIG. 9 described above). Then, a control signal is output to the coils of the switches 74Ba and 74Bb corresponding to the connector 59B to close the contacts of the switches 74Ba and 74Bb.
  • the connector 59C can be connected to an external power plug, and the connectors 59A and 59B cannot be connected to an external power plug. It is determined that it exists (see FIG. 10 described above). And a control signal is output to the coil of switch 74Ca, 74Cb corresponding to the connector 59C, and the contact of switch 74Ca, 74Cb is made into a closed state.
  • step 84 a boost command or a step-down command is output to the step-up / down regulator 52 to perform charge control, and then the process proceeds to step 85 to determine whether or not the charge is completed. For example, when the charging is not completed, the determination in step 85 is not satisfied, and the process returns to the above-described step 80 and the same procedure is repeated. For example, when the charging control at step 84 is continued and the charging is completed, the determination at step 85 is satisfied, and the routine proceeds to step 81.
  • step 81 since no control signal is output to the coils of all the switches 74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb, the contacts of all the switches 74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb are opened. To do.
  • the limit switches 76A and 76B constitute a detection unit that detects which one of the plurality of connectors described in the claims is selected for connection with the plug of the external power supply.
  • the controller 54A of the control device 35 constitutes an open / close control unit that controls a switch corresponding to the connector detected by the detection unit to a closed state and other switches to an open state among the plurality of switches. To do.
  • the controller 54A of the control device 35 determines a connector to which an external power plug can be connected based on detection signals from the limit switches 77A and 77B.
  • the switch corresponding to the connector to which the plug of the external power supply can be connected is closed, and the switch corresponding to the connector to which the plug of the external power supply cannot be connected Control the vessel to the open state.
  • the controller 54A of the controller 35 switches the switches 74Aa and 74Aa based on the detection signals input from the limit switches 77A and 77B.
  • a function opening / closing control unit
  • 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and various types can be used without departing from the spirit and technical idea of the present invention. Deformation is possible.
  • a controller (open / close control unit) that controls opening and closing of the switches 74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, and 74Cb based on detection signals input from the limit switches 77A and 77B is referred to as the controller 54 of the control device 35. It may be provided separately. In this case, the same effect as described above can be obtained.
  • a battery drive function (battery drive unit) that supplies power from the battery device 38 to the electric motor 32 and power from the external power supply 49 are supplied to the battery device 38.
  • the control device 35 having a battery charging function battery charging unit
  • the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. That is, the battery driving unit and the battery charging unit may be provided separately.
  • the control device 35 supplies the electric power from the three-phase AC 200V power source 49A to the electric motor 32 and drives the electric motor 32 when, for example, a three-phase AC 200V power source 49A is connected by the external power input unit 41.
  • An external power supply drive function (external power supply drive unit) may be further provided, and the battery charging mode and the external power supply drive mode may be selectively performed according to the operation of the mode switch.
  • the inverter 50 converts the DC power from the rectifier 51 into AC power in accordance with the target rotational speed command from the controller and supplies the AC power to the electric motor 32. That's fine. In such a case, the same effect as described above can be obtained.
  • three connectors to which the plug 60A of the three-phase AC 200V power source 49A, the plug 60B of the single-phase AC 100V power source 49B, and the plug 60C of the DC 200V power source 49C can be connected respectively.
  • the case where 59A, 59B, and 59C are provided has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. That is, for example, two connectors to which two types of external power supplies can be connected may be provided, or four or more connectors to which four or more types of external power sources can be connected may be provided. In these cases, the same effect as described above can be obtained.
  • the electric hydraulic excavator is other than the hydraulic actuator for the working device (specifically, the boom hydraulic cylinder 18, the arm hydraulic cylinder 19, and the bucket hydraulic cylinder 20).
  • the left and right traveling hydraulic motors 9 and the turning hydraulic motors are provided as the hydraulic actuator
  • the present invention is not limited thereto. That is, for example, instead of the left and right traveling hydraulic motors 9, left and right traveling electric motors driven by electric power from the battery device 38 may be provided. Further, for example, instead of the turning hydraulic motor, a turning electric motor driven by electric power from the battery device 38 may be provided. In these cases, the same effect as described above can be obtained.
  • the electric hydraulic excavator has been described by way of an example in which the swing type work device 4 is provided.
  • the present invention is not limited to this, and an offset type work device is provided. Also good.
  • the electric hydraulic excavator has been described by taking the case where the crawler type lower traveling body 1 is provided as an example, the electric hydraulic excavator is not limited thereto, and may be provided with a wheel type lower traveling body. In these cases, the same effect as described above can be obtained.
  • the electric hydraulic excavator has been described as an application target of the present invention as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the present invention may be applied to other electric construction machines.

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Description

電動式建設機械
 本発明は、電動式油圧ショベル等の電動式建設機械に係わり、特に、複数種類の外部電源のプラグがそれぞれ接続可能な複数のコネクタを備えた電動式建設機械に関する。
 電動式建設機械の一つである電動式油圧ショベルは、例えば、電動モータと、この電動モータによって駆動される油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータ(詳細には、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、及びバケット用油圧シリンダ等)と、油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁と、これら方向切換弁をそれぞれ操作する操作手段(詳細には、例えば、操作レバーの操作位置に応じてパイロット圧を生成し、このパイロット圧を方向切換弁の受圧部へ出力する操作装置)とを備えている。そして、運転者が操作手段で方向切換弁を操作すると、油圧ポンプから吐出された圧油が油圧アクチュエータに供給されて、油圧アクチュエータが駆動するようになっている。
 このような電動式油圧ショベルにおいて、電動モータの電力源として内部バッテリ(車載バッテリ)を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の電動式油圧ショベルは、さらに、チョッパ装置及びインバータを備えている。そして、内部バッテリからの電力によって電動モータを駆動する場合は、内部バッテリからの直流電力がチョッパ装置で昇圧され、さらにインバータで交流電力に変換されて、電動モータに供給されるようになっている。
 また、特許文献1に記載の電動式油圧ショベルは、複数種類の外部電源のプラグがそれぞれ接続可能な複数のコネクタを備えている。そして、1つの外部電源のプラグがコネクタに接続されたときに、その外部電源からの電力によって内部バッテリを充電可能としている。このとき、例えば外部電源として三相交流200V電源がコネクタに接続された場合は、外部電源からの交流電力がチョッパ装置で直流電力に変換されるとともに降圧されて、内部バッテリに供給される。また、例えば外部電源として単相交流100V電源がコネクタに接続された場合は、外部電源からの交流電力がチョッパ装置で直流電力に変換されるとともに昇圧されて、内部バッテリに供給される。また、例えば外部電源として直流220V電源がコネクタに接続された場合は、外部電源からの直流電力がチョッパ装置で降圧されて、内部バッテリに供給されるようになっている。
特開2012-1889号公報
 従来技術では、例えば図15で示すように、三相交流200V電源100Aのプラグ101Aが接続可能なコネクタ102Aには送電系統103Aが接続され、単相交流100V電源100Bのプラグ101Bが接続可能なコネクタ102Bには送電系統103Bが接続され、直流電源100Cのプラグ101Cが接続可能なコネクタ102Cには送電系統103Cが接続されている。これら送電系統103A,103B,103Cには、ブレーカ104A,104B,104C(過電流保護器)がそれぞれ設けられている。制御装置105は、バッテリ装置106(詳細には、複数の内部バッテリ等を有するもの)からの電力を電動モータ107に供給して電動モータ107を駆動可能としている。また、コネクタ102A,102B,102Cのうちのいずれかが外部電源のプラグと接続された場合に、制御装置105は、外部電源から供給された電力をバッテリ装置107に供給可能としている。
 ここで、制御装置105の小型化の観点から、図示のように、送電系統103A,103B,103Cは1つの共用系統108に合流してから、制御装置105に接続するように構成することが好ましい。この場合、運転者は、ブレーカ104A,104B,104Cのうち、外部電源が接続されるコネクタに対応したブレーカを閉状態とし、それ以外のブレーカ(すなわち、外部電源が接続されないコネクタに対応したブレーカ)を開状態となるように手動操作すればよい。しかし、運転者が間違えて、外部電源が接続されないコネクタに対応したブレーカも閉状態とする可能性がある。このような場合には、送電系統104A,104B,104Cの合流部を介して外部電源が接続されていないコネクタに電流が回り込んでしまう。
 本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、送電系統の合流部を介して外部電源が接続されていないコネクタに電流が回り込むのを防止することができる電動式建設機械を提供することにある。
 上記目的を達成するために、本発明は、電動モータと、前記電動モータによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータと、前記電動モータの電力源である内部バッテリと、複数種類の外部電源のプラグがそれぞれ接続可能な複数のコネクタと、前記複数のコネクタにそれぞれ接続された複数の送電系統と、前記複数の送電系統が1つの共用系統を介して接続されたバッテリ充電部とを備え、前記バッテリ充電部は、前記複数のコネクタのうちのいずれかが前記外部電源のプラグと接続された場合に、前記外部電源から供給された電力を前記内部バッテリに供給する電動式建設機械において、前記複数の送電系統にそれぞれ設けられ、前記複数のコネクタにそれぞれ対応した複数の開閉器と、前記複数のコネクタのうちのいずれが前記外部電源のプラグと接続されたか、若しくは前記複数のコネクタのうちのいずれが前記外部電源のプラグと接続するために選択されたかを検出する検出部と、前記複数の開閉器のうち、前記検出部で検出されたコネクタに対応する開閉器を閉状態に、それ以外の開閉器を開状態に制御する開閉制御部とを備える。
 このような本発明においては、検出部は、複数のコネクタのうちのいずれが外部電源のプラグと接続されたか、若しくは複数のコネクタのうちのいずれが外部電源のプラグと接続するために選択されたかを検出する。そして、開閉制御部は、複数の開閉器のうち、検出部で検出されたコネクタに対応する開閉器を閉状態に、それ以外の開閉器を開状態に制御する。これにより、送電系統の合流部を介して外部電源が接続されていないコネクタに電流が回り込むのを防止することができる。
 本発明によれば、送電系統の合流部を介して外部電源が接続されていないコネクタに電流が回り込むのを防止することができる。
本発明の第1の実施形態における電動式油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。 本発明の第1の実施形態における電動式油圧ショベルの全体構造を表す上面図である。 本発明の第1の実施形態における油圧駆動装置の構成のうち、ブーム用油圧シリンダに係わる構成を表す油圧回路図である。 本発明の第1の実施形態における制御装置の構成を関連機器とともに表すブロック図である。 本発明の第1の実施形態におけるバッテリ装置の構成を関連機器とともに表すブロック図である。 本発明の第1の実施形態における外部電源入力部の構造を表す斜視図である。 図6で示されたケース、コネクタ取付板、及びスライド板等の構造を表す断面斜視図である。 本発明の第1の実施形態における外部電源入力部の構造を表す側面図であり、三相交流電源用のコネクタが開放され、それ以外のコネクタが遮蔽された状態を示す。 本発明の第1の実施形態における外部電源入力部の構造を表す側面図であり、単相交流電源用のコネクタが開放され、それ以外のコネクタが遮蔽された状態を示す。 本発明の第1の実施形態における外部電源入力部の構造を表す側面図であり、直流電源用のコネクタが開放され、それ以外のコネクタが遮蔽された状態を示す。 本発明の第1の実施形態における配電盤の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。 本発明の第2の実施形態における配電盤の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。 本発明の第2の実施形態におけるリミットスイッチの配置を外部電源入力部の構造とともに表す側面図である。 本発明の第2の実施形態におけるコントローラの開閉制御に係わる処理内容を表すフローチャートである。 従来技術における配電盤の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
 本発明の第1の実施形態を、図1~図11により説明する。
 図1は、本実施形態における電動式油圧ショベルの全体構造を表す側面図であり、図2は、上面図である。なお、以降、電動式油圧ショベルが図1に示す状態にて運転者が運転席に着座した場合における運転者の前側(図1中左側)、後側(図1中右側)、左側(図1中紙面に向かって手前側)、右側(図1中紙面に向かって奥側)を、単に前側、後側、左側、右側と称する。
 これら図1及び図2において、電動式油圧ショベル(本実施形態では、運転質量6トン未満のミニショベル)は、クローラ式の下部走行体1と、この下部走行体1上に旋回可能に設けられた上部旋回体2と、この上部旋回体2の前側にスイングポスト3を介し連結された作業装置4とを備えている。
 下部走行体1は、上方から見て略H字形状のトラックフレーム5を備えている。トラックフレーム5の左側後端には駆動輪6が回転可能に支持され、トラックフレーム5の左側前端には従動輪(アイドラ)7が回転可能に支持され、これら駆動輪6と従動輪7とで左の履帯(クローラ)8が掛けまわされている。そして、左の走行用油圧モータ9の駆動により、左の駆動輪6(すなわち、左の履帯8)が回転するようになっている。同様に、トラックフレーム5の右側後端には駆動輪6が回転可能に支持され、トラックフレーム5の右側前端には従動輪(アイドラ)7が回転可能に支持され、これら駆動輪6と従動輪7とで右の履帯(クローラ)8が掛けまわされている。そして、右の走行用油圧モータ9の駆動により、右の駆動輪6(すなわち、右の履帯8)が回転するようになっている。
 トラックフレーム5の前側には、排土用のブレード10が上下動可能に設けられている。そして、ブレード用油圧シリンダ(図示せず)の伸縮駆動により、ブレード10が上下動するようになっている。
 上部旋回体2は、その基礎下部構造をなす旋回フレーム11と、この旋回フレーム11上の前方左側に設けられたキャノピータイプの運転室12とを備えている。下部走行体1のトラックフレーム5の中央部には旋回輪13が設けられ、この旋回輪13を介し上部旋回体2の旋回フレーム11が旋回可能に設けられている。そして、旋回用油圧モータ(図示せず)の駆動により、上部旋回体2が下部走行体1に対して旋回するようになっている。
 スイングポスト3は、上部旋回体2の旋回フレーム11の前側に左右方向に回動可能に設けられている。そして、スイング用油圧シリンダ14の伸縮駆動により、スイングポスト3が左右方向に回動し、これによって作業装置4が左右にスイングするようになっている。
 作業装置4は、ブーム15、アーム16、及びバケット(作業具)17を備えている。ブーム15は、スイングポスト3に上下方向に回動可能に連結されており、ブーム用油圧シリンダ18の伸縮駆動により、上下方向に回動する。アーム16は、ブーム15に上下方向に回動可能に連結されており、アーム用油圧シリンダ19の伸縮駆動により、上下方向に回動する。バケット17は、アーム16に上下方向に回動可能に連結されており、バケット用油圧シリンダ20の伸縮駆動により、上下方向に回動する。なお、バケット17は、例えばオプション用油圧アクチュエータが組み込まれたアタッチメント(図示せず)と交換可能になっている。
 運転室12には、運転者が着座する運転席(座席)21が設けられている。運転席21の前方には、手または足で操作可能とし前後方向に操作することで左右の走行用油圧モータ9(すなわち、左右の履帯8)の動作をそれぞれ指示する左右の走行用操作レバー22が設けられている。左の走行用操作レバー22のさらに左側の足元部分には、左右方向に操作することでオプション用油圧アクチュエータ(すなわち、アタッチメント)の動作を指示するオプション用操作ペダル23が設けられている。右の走行用操作レバー22のさらに右側の足元部分には、左右方向に操作することでスイング用油圧シリンダ14(すなわち、スイングポスト3)の動作を指示するスイング用操作ペダル24が設けられている。
 運転席21の左側には、前後方向に操作することでアーム用油圧シリンダ19(すなわち、アーム16)の動作を指示し、左右方向に操作することで旋回用油圧モータ(すなわち、上部旋回体2)の動作を指示する十字操作式のアーム・旋回用操作レバー25が設けられている。運転席21の右側には、前後方向に操作することでブーム用油圧シリンダ18(すなわち、ブーム15)の動作を指示し、左右方向に操作することバケット用油圧シリンダ20(すなわち、バケット17)の動作を指示する十字操作式のブーム・バケット用操作レバー26(後述の図3参照)が設けられている。また、運転席21の右側には、前後方向に操作することでブレード用油圧シリンダ(すなわち、ブレード10)の動作を指示するブレード用操作レバー(図示せず)が設けられている。
 また、運転席21の左側(言い換えれば、運転室12の乗降口)には、乗降阻止位置(詳細には、運転者の乗降を妨げる下降位置)と乗降許可位置(詳細には、運転者の乗降を許容する上昇位置)に操作されるゲートロックレバー27が設けられている。
 また、運転席21の右側には、後述するキースイッチ28(図4参照)、ダイヤル29(図4参照)、充電スイッチ30(図4参照)、及び蓄電残量表示器31(図5参照)等が設けられている。なお、充電スイッチ30は、後述する外部電源入力部41に設けられてもよい。
 旋回フレーム11上の運転室12の右側には、電動モータ32、油圧ポンプ33、作動油タンク34、制御装置35、及び配電盤36(後述の図4及び図12等参照)が搭載され、右外装カバー37で覆われている。また、旋回フレーム11上の運転室12の後側には、バッテリ装置38が搭載され、後外装カバー39で覆われている。なお、バッテリ装置38は、作業装置4との重量バランスをとるためのカウンタウェイトの役割も果たしている。また、運転室12の左側には左外装カバー40が取付けられ、この左外装カバー40の内側に外部電源入力部41が設けられている。
 図3は、上述した電動式油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置の構成のうち、ブーム用油圧シリンダ18に係わる構成を表す油圧回路図である。
 この図3において、電動モータ32と、この電動モータ32の電力源であるバッテリ装置38と、このバッテリ装置38からの電力を電動モータ32へ供給して電動モータ32を駆動する制御装置35と、電動モータ32によって駆動される油圧ポンプ33及びパイロットポンプ42と、ブーム・バケット用操作レバー26を有する油圧パイロット式の操作装置43と、ブーム・バケット用操作レバー26の前後方向の操作に応じて油圧ポンプ33からブーム用油圧シリンダ18への圧油の流れを制御するブーム用方向切換弁44とが設けられている。
 操作装置43は、操作レバー26と、この操作レバー26の中立位置から前側の操作量に応じてパイロットポンプ42の吐出圧を減圧してパイロット圧を生成するパイロット弁45Aと、操作レバー26の中立位置から後側の操作量に応じてパイロットポンプ42の吐出圧を減圧してパイロット圧を生成するパイロット弁45B等を有している。
 そして、例えば操作レバー26を前側に操作すると、その操作量に応じてパイロット弁45Aで生成されたパイロット圧がブーム用方向切換弁44の受圧部46Aへ出力され、これによってブーム用方向切換弁44が図中右側の切換位置に切換えられる。その結果、油圧ポンプ33からの圧油がブーム用油圧シリンダ18のロッド側油室に供給されて、ブーム用油圧シリンダ18が縮短するようになっている。一方、操作レバー26を後側に操作すると、その操作量に応じてパイロット弁45Bで生成されたパイロット圧がブーム用方向切換弁44の受圧部46Bへ出力され、これによってブーム用方向切換弁44が図中左側の切換位置に切換えられる。その結果、油圧ポンプ33からの圧油がブーム用油圧シリンダ18のボトム側油室に供給されて、ブーム用油圧シリンダ18が伸張するようになっている。
 なお、図示しないが、左右の走行用油圧モータ9、アーム用油圧シリンダ19、バケット用油圧シリンダ20、旋回用油圧モータ、スイング用油圧シリンダ、及びブレード用油圧シリンダに係わる構成においては、上述したブーム用油圧シリンダ18に係わる構成とほぼ同様、操作装置及び方向切換弁等を有している。
 パイロットポンプ42の吐出油路にはパイロットリリーフ弁(図示せず)が接続されており、このパイロットリリーフ弁は、パイロットポンプ42の最高吐出圧を規定するようになっている。また、パイロットポンプ42の吐出油路にはロックバルブ47が設けられており、このロックバルブ47は、上述したゲートロックレバー27の操作に応じて切換えられるようになっている。
 詳しく説明すると、ゲートロックレバー27にはロックスイッチ48が設けられている。そして、例えばゲートロックレバー27を乗降阻止位置(下降位置)に操作すると、ロックスイッチ48が閉接点となる。これにより、ロックスイッチ48を介しロックバルブ47のソレノイド部47aが通電されて、ロックバルブ47が図中左側の切換位置に切換えられる。この切換位置では、パイロットポンプ42からの吐出圧が操作装置に供給される。その結果、操作装置がパイロット圧を生成可能となり、全ての油圧アクチュエータが作動可能となる。一方、例えばゲートロックレバー27を乗降許可位置(上昇位置)に操作すると、ロックスイッチ48が開接点となる。これにより、ロックバルブ47のソレノイド部47aが通電されず、バネ47bの付勢力によってロックバルブ47が図中右側の中立位置となる。この中立位置では、パイロットポンプ42からの吐出圧が操作装置に供給されない。その結果、操作装置がパイロット圧を生成不能となり、全ての油圧アクチュエータが作動不能となる。
 図4は、本実施形態における制御装置35の構成を関連機器とともに表すブロック図である。図5は、本実施形態におけるバッテリ装置38の構成を関連機器とともに表すブロック図である。
 これら図4及び図5において、制御装置35は、バッテリ装置38からの電力を電動モータ32へ供給するバッテリ駆動機能(バッテリ駆動部)と、外部電源49が外部電源入力部41で接続された場合に、外部電源49から外部電源入力部41及び配電盤36を介して供給された電力をバッテリ装置38へ供給するバッテリ充電機能(バッテリ充電部)を有している。詳しく説明すると、制御装置35は、インバータ50、整流器51、昇降圧器52、補助電源回路53、及びコントローラ54を有しており、インバータ50及び昇降圧器52がバッテリ駆動部に相当し、整流器51及び昇降圧器52がバッテリ充電部に相当する。
 インバータ50は、電動モータ32に配線接続されている。整流器51は、配電盤36を介し外部電源入力部41に接続されている。昇降圧器52は、インバータ50及び整流器51に接続されるとともに、バッテリ装置38に配線接続されている。コントローラ54は、インバータ50、昇降圧器52、及び補助電源回路53を制御するとともに、後述するバッテリ装置38のバッテリコントローラ55との間で通信可能としている。補助電源回路(降圧器)53は、バッテリ装置38からの電力を降圧して、コントローラ54やバッテリコントローラ55等の電子機器に供給するようになっている。
 バッテリ装置38は、複数の(図5では便宜上2個のみ示す)内部バッテリ56が互いに直列接続されたバッテリ系統57と、電流センサ58と、バッテリコントローラ(BC)55とを有している。各バッテリ56は、詳細を図示しないが、例えばリチウムイオンを材料とした複数のセルからなり、それらセルを監視するセルコントローラが設けられている。各セルコントローラは、各バッテリ56の情報(詳細には、電圧及び温度等の状態量)を取得してバッテリコントローラ55に出力する。また、電流センサ58は、バッテリ系統57の電流を検出して、バッテリコントローラ55に出力するようになっている。
 バッテリコントローラ55は、各セルコントローラから取得した各バッテリ56の電圧に基づきバッテリ系統57の総電圧を演算し、さらに電流センサ58から取得した電流に基づきバッテリ系統57の蓄電残量を演算する。そして、電流センサ58から取得した電流とともに、演算したバッテリ系統57の総電圧及び蓄電残量を、制御装置35のコントローラ54へ送信する。また、演算した蓄電残量を上述した蓄電残量表示器31に出力して、表示させるようになっている。
 また、バッテリコントローラ55は、各セルコントローラから取得した各バッテリ56の情報に基づきバッテリ系統57に異常が生じていなかいかどうかを判断しており、異常が生じたと判断した場合にエラー信号を制御装置35のコントローラ54へ送信するようになっている。
 制御装置35のコントローラ54には、バッテリ装置38のバッテリコントローラ55からの信号以外に、上述したキースイッチ28、ダイヤル29、充電スイッチ30、及びロックスイッチ48等からの信号が入力される。キースイッチ28は、バッテリ駆動モード等を指示するものであり、キーの回転操作位置(OFF位置、ON位置、又はSTART位置)に応じて信号を出力するようになっている。ダイヤル29は、電動モータ32の目標回転数を指示するものであり、その回転操作位置に対応した目標回転数の信号を出力するようになっている。充電スイッチ30は、バッテリ充電モードを指示するものであり、その操作位置(OFF位置又はON位置)に応じて信号を出力するようになっている。
 そして、制御装置35のコントローラ54は、上述した信号等に応じて、バッテリ装置38からの電力を電動モータ32に供給して電動モータ32を駆動するバッテリ駆動モードと、外部電源49からの電力をバッテリ装置38に供給してバッテリ系統57を充電するバッテリ充電モードとを選択的に行うようになっている。以下、各モードの詳細を説明する。
 (1)バッテリ駆動モード
 制御装置35のコントローラ54は、例えば、キースイッチ28からの信号によってキースイッチ28がSTART位置に操作されたと判定し、且つ、ロックスイッチ48からの信号の有無によってゲートロックレバー27が乗降阻止位置(下降位置)にあると判定した場合に、バッテリ駆動モードを開始する。
 このとき、コントローラ54は、昇降圧器52へ昇圧の指令を出力する。この指令に応じて、昇降圧器52は、バッテリ装置38からの直流電力の電圧160Vを270V程度まで昇圧する。また、コントローラ54は、ダイヤル29で指示された目標回転数の指令をインバータ50へ出力する。この指令に応じて、インバータ50は、昇降圧器52からの直流電力を交流電力に変換して、電動モータ32に供給する。すなわち、電動モータ32の実回転数が目標回転数となるように、電動モータ32の印加電圧を制御する。
 また、コントローラ54は、例えば、バッテリコントローラ55から受信したバッテリ系統57の蓄電残量が予め設定された所定値(例えば最大蓄電量の20%)未満であるかどうかを判定しており、所定値未満である場合に、インバータ50及び昇降圧器52へ停止の指令を出力する。また、バッテリコントローラ55からエラー信号を受信した場合に(言い換えれば、バッテリ系統57に異常が生じたときに)、インバータ50及び昇降圧器52へ停止の指令を出力する。また、キースイッチ28からの信号によってキースイッチ28がOFF位置に操作されたと判定した場合に、インバータ50及び昇降圧器52へ停止の指令を出力する。この指令に応じて、インバータ50及び昇降圧器52は停止し、電動モータ32を停止させるようになっている。
 (2)バッテリ充電モード
 制御装置35のコントローラ54は、例えば、キースイッチ28からの信号によってキースイッチ28がOFF位置にあると判定し、且つ、充電スイッチ30からの信号の有無によって充電スイッチ30がON位置に操作されたと判定した場合に、バッテリ充電モードを開始する。
 このとき、例えば外部電源入力部41で接続された外部電源49が三相交流200V電源49A(後述の図11参照)である場合に、整流器51は、三相交流200V電源49Aから供給された200Vの交流電力を270Vの直流電力に変換する。また、コントローラ54は、昇降圧器52へ降圧の指令を出力する。この指令に応じて、昇降圧器52は、整流器51からの直流電力の電圧270Vを160V程度まで降圧して、バッテリ装置38に供給するようになっている。
 また、例えば外部電源入力部41で接続された外部電源49が単相交流100V電源49B(後述の図11参照)である場合に、整流器51は、単相交流100V電源49Bから供給された100Vの交流電力を90Vの直流電力に変換する。また、コントローラ54は、昇降圧器52へ昇圧の指令を出力する。この指令に応じて、昇降圧器52は、整流器51からの直流電力の電圧90Vを160V程度まで昇圧して、バッテリ装置38に供給するようになっている。
 また、例えば外部電源入力部41で接続された外部電源49が直流200V電源49C(後述の図11参照)である場合に、コントローラ54は、昇降圧器52へ降圧の指令を出力する。この指令に応じて、昇降圧器52は、例えば直流200V電源49Cから供給された直流電力の電圧200Vを160V程度まで降圧して、バッテリ装置38に供給するようになっている。
 また、コントローラ54は、例えば、バッテリコントローラ55から受信したバッテリ系統57の蓄電残量が最大値に達したかどうかを判定しており、最大値に達した場合に、昇降圧器52へ停止の指令を出力する。また、外部電源49からの電力供給が一定時間無い場合、若しくはバッテリコントローラ55からエラー信号を受信した場合に(言い換えれば、バッテリ系統57に異常が生じたときに)、昇降圧器52へ停止の指令を出力する。また、充電スイッチ30からの信号の有無によって充電スイッチ30がOFF位置に操作されたと判定した場合に、昇降圧器52へ停止の指令を出力する。この指令に応じて、昇降圧器52は停止して、バッテリ系統57の充電を停止させるようになっている。
 次に、外部電源入力部41について説明する。外部電源入力部41には、上述した三相交流200V電源49A、単相交流100V電源49B、及び直流200V電源49Cにそれぞれ対応した3つのコネクタ59A,59B,59Cが設けられている(後述の図6~11参照)。すなわち、コネクタ59Aは、三相交流200V電源49Aのプラグ60Aを接続可能とし、コネクタ59Bは、単相交流100V電源49Bのプラグ60Bを接続可能とし、コネクタ59Cは、直流200V電源49Cのプラグ60Cを接続可能としている。そして、外部電源入力部41は、コネクタ59A,59B,59Cのうちの1つのコネクタを選択的に開放して外部電源と接続可能に、残りのコネクタを遮蔽して外部電源と接続不能となるように(すなわち、複数種類の外部電源が同時に接続されないように)構成されている。以下、その詳細を説明する。
 図6は、本実施形態における外部電源入力部41の構造を表す斜視図であり、図7は、図6で示されたケース、コネクタ取付板、及びスライド板等の構造を表す断面斜視図である。図8~10は、本実施形態における外部電源入力部41の構造を表す側面図である。
 これら図6~図10において、外部電源入力部41は、旋回フレーム11上に取付けられた直方体状のケース61と、このケース61に設けられたコネクタ取付板62とを有している。コネクタ取付板62には、上述したコネクタ59A,59B,59Cが前後方向(図中左右方向)に並ぶように取付けられている。また、上述した左外装カバー40の一部を構成する蓋体63は、ヒンジ64を介して上下方向に回動可能に取付けられており、外部電源入力部41を開閉可能としている。なお、ケース61には固定ブラケット65が設けられ、蓋体63には固定ブラケット65と係合可能なロック機構66が設けられている。
 ケース61の下面側には、断面L字状で前後方向に延在する一対の屈曲板67Aが取付けられており、これら屈曲板67Aの間に案内溝68Aが形成されている。同様に、ケース61の上面側には、断面L字状で前後方向に延在する一対の屈曲板67Bが取付けられており、これら屈曲板67Bの間に案内溝68Bが形成されている。スライド板69A,69Bは、それらの上下両端が案内溝68A,68Bに摺動可能に挿入されている。これにより、スライド板69A,69Bは、互いに板厚方向に重なることなく、前後方向(言い換えれば、コネクタ59A,59B,59Cの並び方向)にスライド可能に支持されている。なお、スライド板69A,69Bの前後両側には、略半円状の切欠き70が形成されている。
 そして、例えば図8で示すように、スライド板69Aを前側(図中左側)に寄せるようにスライドし、スライド板69Bを後側(図中右側)に寄せるようにスライドした場合(言い換えれば、スライド板69A,69Bを互いに離間させた場合)は、コネクタ59Aが開放され、コネクタ59C,59Bがスライド板69A,69Bで遮蔽される。これにより、三相交流200V電源49Aのプラグ60Aをコネクタ59Aに接続可能とし、単相交流100V電源49Bのプラグ60Bをコネクタ59Bに接続不能とし、直流200V電源49Cのプラグ60Cをコネクタ59Cに接続不能としている。
 また、例えば図9で示すように、スライド板69A,69Bが互いに当接した状態で前側に寄せるようにスライドした場合は、コネクタ58Bが開放され、コネクタ58C,58Aがスライド板69A,69Bで遮蔽される。これにより、単相交流100V電源49Bのプラグ60Bをコネクタ59Bに接続可能とし、直流200V電源49Cのプラグ60Cをコネクタ59Cに接続不能とし、三相交流200V電源49Aのプラグ60Aをコネクタ59Aに接続不能としている。
 また、例えば図10で示すように、スライド板69A,69Bが互いに当接した状態で後側に寄せるようにスライドした場合は、コネクタ58Cが開放され、コネクタ58A,58Bがスライド板69A,69Bで遮蔽される。これにより、直流200V電源49Cのプラグ60Cをコネクタ59Cに接続可能とし、三相交流200V電源49Aのプラグ60Aをコネクタ59Aに接続不能とし、単相交流100V電源49Bのプラグ60Bをコネクタ59Bに接続不能としている。
 次に、本実施形態の要部である配電盤36について説明する。図11は、本実施形態における配電盤36の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
 この図11において、配電盤36は、コネクタ59A,59B,59Cにそれぞれ接続された送電系統71A,71B,71Cを有している。送電系統71A,71B,71Cには、ブレーカ72A,72B,72C(過電流保護器)がそれぞれ設けられている。そして、制御装置38の小型化の観点から、送電系統71A,71B,71Cは1つの共用系統73に合流してから、制御装置35の整流器51に接続されている。そのため、例えば上述した図15で示すような従来技術の構成では、送電系統の合流部を介して外部電源が接続されていないコネクタに電流が回り込む可能性が生じる。
 そこで、本実施形態では、コネクタ59Aと外部電源49Aのプラグ60Aとの接続を検出するために、コネクタ側接続検出用端子59Aa,59Abがコネクタ59Aに設けられ、プラグ側接続検出用端子60Aa,60Abがプラグ60Aに設けられている。また、常開接点型の開閉器(開閉リレー)74Aa,74Abが送電系統71Aに設けられ、これら開閉器74Aa,74Abを制御するリレー回路75Aが設けられている。プラグ側接続検出用端子60Aa,60Abは、互いに接続されており、コネクタ側接続検出用端子59Abは、アース電位体に接続されている。リレー回路75Aは、常開接点型の制御リレー76Aを有している。制御リレー76Aのコイルは、負極側がコネクタ側接続検出用端子59Aaに接続され、正極側が制御装置35の補助電源回路53に接続されている。また、開閉器74Aa,74Abのコイルは、負極側がアース電位体に接続され、正極側が制御リレー76Aの接点を介して補助電源回路53に接続されている。そして、例えばコネクタ59Aと外部電源49Aのプラグ60Aが接続された場合に、コネクタ側接続検出用端子59Aaとプラグ側接続検出用端子60Aaが接続され、コネクタ側接続検出用端子59Abとプラグ側接続検出用端子60Abが接続されて、制御リレー76Aのコイルの負極側がアース電位体に接続される。これにより、制御リレー76Aのコイルが通電して、制御リレー76Aの接点が開状態から閉状態に切換わり、この接点を介して開閉器74Aa,74Abのコイルが通電して、開閉器74Aa,74Abの接点が開状態から閉状態に切換わるようになっている。
 また、コネクタ59Bと外部電源49Bのプラグ60Bとの接続を検出するために、コネクタ側接続検出用端子59Ba,59Bbがコネクタ59Bに設けられ、プラグ側接続検出用端子60Ba,60Bbがプラグ60Bに設けられている。また、常開接点型の開閉器(開閉リレー)74Ba,74Bbが送電系統71Bに設けられ、これら開閉器74Ba,74Bbを制御するリレー回路75Bが設けられている。プラグ側接続検出用端子60Ba,60Bbは、互いに接続されており、コネクタ側接続検出用端子59Bbは、アース電位体に接続されている。リレー回路75Bは、常開接点型の制御リレー76Bを有している。制御リレー76Bのコイルは、負極側がコネクタ側接続検出用端子59Baに接続され、正極側が制御装置35の補助電源回路53に接続されている。また、開閉器74Ba,74Bbのコイルは、負極側がアース電位体に接続され、正極側が制御リレー76Bの接点を介して補助電源回路53に接続されている。そして、例えばコネクタ59Bと外部電源49Bのプラグ60Bが接続された場合に、コネクタ側接続検出用端子59Baとプラグ側接続検出用端子60Baが接続され、コネクタ側接続検出用端子59Bbとプラグ側接続検出用端子60Bbが接続されて、制御リレー76Bのコイルの負極側がアース電位体に接続される。これにより、制御リレー76Bのコイルが通電して、制御リレー76Bの接点が開状態から閉状態に切換わり、この接点を介して開閉器74Ba,74Bbのコイルが通電して、開閉器74Ba,74Bbの接点が開状態から閉状態に切換わるようになっている。
 また、コネクタ59Cと外部電源49Cのプラグ60Cとの接続を検出するために、コネクタ側接続検出用端子59Ca,59Cbがコネクタ59Cに設けられ、プラグ側接続検出用端子60Ca,60Cbがプラグ60Cに設けられている。また、常開接点型の開閉器(開閉リレー)74Ca,74Cbが送電系統71Cに設けられ、これら開閉器74Ca,74Cbを制御するリレー回路75Cが設けられている。プラグ側接続検出用端子60Ca,60Cbは、互いに接続されており、コネクタ側接続検出用端子59Cbは、アース電位体に接続されている。リレー回路75Cは、常開接点型の制御リレー76Cを有している。制御リレー76Cのコイルは、負極側がコネクタ側接続検出用端子59Caに接続され、正極側が制御装置35の補助電源回路53に接続されている。また、開閉器74Ca,74Cbのコイルは、負極側がアース電位体に接続され、正極側が制御リレー76Cの接点を介して補助電源回路53に接続されている。そして、例えばコネクタ59Cと外部電源49Cのプラグ60Cが接続された場合に、コネクタ側接続検出用端子59Caとプラグ側接続検出用端子60Caが接続され、コネクタ側接続検出用端子59Cbとプラグ側接続検出用端子60Cbが接続されて、制御リレー76Cのコイルの負極側がアース電位体に接続される。これにより、制御リレー76Cのコイルが通電して、制御リレー76Cの接点が開状態から閉状態に切換わり、この接点を介して開閉器74Ca,74Cbのコイルが通電して、開閉器74Ca,74Cbの接点が開状態から閉状態に切換わるようになっている。
 なお、上記において、コネクタ側接続検出用端子59Aa,59Ab,59Ba,59Bb,59Ca,59Cb及びプラグ側接続検出用端子60Aa,60Ab,60Ba,60Bb,60Ca,60Cbは、特許請求の範囲に記載の複数のコネクタのうちのいずれが外部電源のプラグと接続されたかを検出する検出部を構成する。また、リレー回路75A,75B,75Cは、複数の開閉器のうち、検出部で検出されたコネクタに対応する開閉器を閉状態に、それ以外の開閉器を開状態に制御する開閉制御部を構成する。
 以上のような本実施形態においては、リレー回路75A,75B,75Cは、開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbのうち、外部電源のプラグが接続されたコネクタに対応する開閉器を閉状態に、外部電源のプラグが接続されていないコネクタに対応する開閉器を開状態に制御する。これにより、送電系統71A,71B,71Cの合流部を介して外部電源が接続されていないコネクタに電流が回り込むのを防止することができる。
 なお、上記一実施形態においては、制御リレー76A,76B,76Cのコイルの正極側が制御装置35の補助電源回路53に接続された場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で様々な変形が可能である。すなわち、例えば補助バッテリを設け、この補助バッテリに制御リレー76A,76B,76Cのコイルの正極側が接続されてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
 本発明の第2の実施形態を、図12~図14により説明する。なお、本実施形態において、上記第1の実施形態と同等の部分は、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
 図12は、本実施形態における配電盤36Aの構成を関連機器とともに表す電気回路図である。図13は、本実施形態におけるリミットスイッチの配置を外部電源入力部41の構造とともに表す側面図である。
 本実施形態では、外部電源入力部41のケース61には、スライド板69A,69Bのスライド位置をそれぞれ検出するリミットスイッチ77A,77Bが設けられている。リミットスイッチ77Aは、スライド板69Aが所定の前側スライド位置に到達したか否かを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。リミットスイッチ77Bは、スライド板69Bが所定の後側スライド位置に到達したか否かを検出し、その検出結果を検出信号として出力するようになっている。
 制御装置35のコントローラ54Aは、リミットスイッチ77A,77Bから入力した検出信号に基づいて開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbの開閉を制御するようになっている。このようなコントローラ54Aの開閉制御の手順を図14により説明する。図14は、本実施形態におけるコントローラ54Aの開閉制御に関わる処理内容を表すフローチャートである。
 コントローラ54Aは、ステップ80にて、バッテリ充電モードであるか否かを判定する。例えばバッテリ充電モードでない場合は、ステップ80の判定が満たされず、ステップ81に移る。ステップ81では、全ての開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbのコイルに制御信号を出力しないので、全ての開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbの接点を開状態とする。一方、例えばバッテリ充電モードである場合は、ステップ80の判定が満たされ、ステップ82に移る。
 ステップ82では、リミットスイッチ77A,77Bからの検出信号の有無に基づき、コネクタ59A,59B,59Cのうちのいずれが外部電源のプラグと接続可能であるかを判定する。そして、ステップ83に進み、外部電源のプラグが接続可能と判定したコネクタに対応する開閉器のコイルに制御信号を出力して、その開閉器の接点を閉状態とする。また、それ以外のコネクタ、すなわち外部電源のプラグが接続不能と判定したコネクタに対応する開閉器のコイルに制御信号を出力しないので、その開閉器の接点を開状態とする。
 具体的に説明すると、例えばリミットスイッチ77Aからの検出信号及びリミットスイッチ77Bからの検出信号がある場合は、コネクタ59Aが外部電源のプラグと接続可能で、コネクタ59B,59Cが外部電源のプラグと接続不能であると判定する(上述の図13及び図8参照)。そして、コネクタ59Aに対応する開閉器74Aa,74Abのコイルに制御信号を出力して、開閉器74Aa,74Abの接点を閉状態とする。また、コネクタ59B,59Cに対応する開閉器74Ba,74Bb,74Ca,74Cbのコイルに制御信号を出力しないので、開閉器74Ba,74Bb,74Ca,74Cbの接点を開状態とする。
 また、例えばリミットスイッチ77Aからの検出信号があり、リミットスイッチ77Bからの検出信号がない場合は、コネクタ59Bが外部電源のプラグと接続可能で、コネクタ59C,59Aが外部電源のプラグと接続不能であると判定する(上述の図9参照)。そして、コネクタ59Bに対応する開閉器74Ba,74Bbのコイルに制御信号を出力して、開閉器74Ba,74Bbの接点を閉状態とする。また、コネクタ59C,59Aに対応する開閉器74Ca,74Cb,74Aa,74Abのコイルに制御信号を出力しないので、開閉器74Ca,74Cb,74Aa,74Abの接点を開状態とする。
 また、例えばリミットスイッチ77Aからの検出信号がなく、リミットスイッチ77Bからの検出信号がある場合は、コネクタ59Cが外部電源のプラグと接続可能で、コネクタ59A,59Bが外部電源のプラグと接続不能であると判定する(上述の図10参照)。そして、コネクタ59Cに対応する開閉器74Ca,74Cbのコイルに制御信号を出力して、開閉器74Ca,74Cbの接点を閉状態とする。また、コネクタ59A,59Bに対応する開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bbのコイルに制御信号を出力しないので、開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bbの接点を開状態とする。
 そして、ステップ84に進み、昇降圧器52に昇圧指令又は降圧指令を出力して充電制御を行い、その後、ステップ85に進み、充電が完了したか否かを判定する。例えば充電が完了していない場合は、ステップ85の判定が満たされず、前述のステップ80に戻って上記同様の手順を繰り返す。そして、例えばステップ84の充電制御が継続されて充電が完了した場合は、ステップ85の判定が満たされ、ステップ81に移る。ステップ81では、全ての開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbのコイルに制御信号を出力しないので、全ての開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbの接点を開状態とする。
 なお、上記において、リミットスイッチ76A,76Bは、特許請求の範囲に記載の複数のコネクタのうちのいずれが外部電源のプラグと接続するために選択されたかを検出する検出部を構成する。また、制御装置35のコントローラ54Aは、複数の開閉器のうち、検出部で検出されたコネクタに対応する開閉器を閉状態に、それ以外の開閉器を開状態に制御する開閉制御部を構成する。
 以上のような本実施形態においては、制御装置35のコントローラ54Aは、リミットスイッチ77A,77Bからの検出信号に基づき外部電源のプラグが接続可能なコネクタを判定する。そして、開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbのうち、外部電源のプラグが接続可能なコネクタに対応する開閉器を閉状態に、外部電源のプラグが接続不能なコネクタに対応する開閉器を開状態に制御する。これにより、上記第1の実施形態と同様、送電系統71A,71B,71Cの合流部を介して外部電源が接続されていないコネクタに電流が回り込むのを防止することができる。
 なお、上記第2の実施形態においては、制御装置35のコントローラ54Aが、上記第1の実施形態のコントローラ54の機能に加えて、リミットスイッチ77A,77Bから入力した検出信号に基づき開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbの開閉を制御する機能(開閉制御部)を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で様々な変形が可能である。すなわち、例えば、リミットスイッチ77A,77Bから入力した検出信号に基づき開閉器74Aa,74Ab,74Ba,74Bb,74Ca,74Cbの開閉を制御するコントローラ(開閉制御部)を、制御装置35のコントローラ54とは別体に設けてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
 また、上記第1及び第2の実施形態においては、バッテリ装置38からの電力を電動モータ32へ供給するバッテリ駆動機能(バッテリ駆動部)と、外部電源49からの電力をバッテリ装置38へ供給するバッテリ充電機能(バッテリ充電部)を有する制御装置35を設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で様々な変形が可能である。すなわち、バッテリ駆動部とバッテリ充電部を別体にして設けてもよい。あるいは、制御装置35は、例えば三相交流200V電源49Aが外部電源入力部41で接続された場合に、三相交流200V電源49Aからの電力を電動モータ32へ供給して電動モータ32を駆動する外部電源駆動機能(外部電源駆動部)をさらに有し、モードスイッチの操作に応じてバッテリ充電モードと外部電源駆動モードを選択的に行うようにしてもよい。そして、例えば外部電源駆動モードが選択された場合に、インバータ50は、コントローラからの目標回転数の指令に応じて、整流器51からの直流電力を交流電力に変換して、電動モータ32に供給すればよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
 また、上記第1及び第2の実施形態においては、三相交流200V電源49Aのプラグ60A、単相交流100V電源49Bのプラグ60B、及び直流200V電源49Cのプラグ60Cがそれぞれ接続可能な3つのコネクタ59A,59B,59Cを設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で様々な変形が可能である。すなわち、例えば2種類の外部電源がそれぞれ接続可能な2つのコネクタを設けてもよいし、若しくは4種類以上の外部電源がそれぞれ接続可能な4つ以上のコネクタを設けてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
 また、上記第1及び第2の実施形態においては、電動式油圧ショベルは、作業装置用油圧アクチュエータ(詳細には、ブーム用油圧シリンダ18、アーム用油圧シリンダ19、バケット用油圧シリンダ20)以外の油圧アクチュエータとして、左右の走行用油圧モータ9及び旋回用油圧モータ等を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば左右の走行用油圧モータ9に代えて、バッテリ装置38からの電力によって駆動する左右の走行用電動モータを備えてもよい。また、例えば旋回用油圧モータに代えて、バッテリ装置38からの電力によって駆動する旋回用電動モータを備えてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
 また、上記第1及び第2の実施形態においては、電動式油圧ショベルは、スイング式の作業装置4を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、オフセット式の作業装置を備えてもよい。また、電動式油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体1を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、ホイール式の下部走行体を備えてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
 なお、以上においては、本発明の適用対象として電動式油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、他の電動式建設機械に適用してもよいことは言うまでもない。
 9            走行用油圧モータ
 14           スイング用油圧シリンダ
 18           ブーム用油圧シリンダ
 19           アーム用油圧シリンダ
 20           バケット用油圧シリンダ
 32           電動モータ
 33           油圧ポンプ
 35           制御装置
 36,36A       配電盤
 38           バッテリ装置
 41           外部電源入力部
 49           外部電源
 49A          三相交流200V電源(外部電源)
 49B          単相交流100V電源(外部電源)
 49C          直流200V電源(外部電源)
 50           インバータ
 51           整流器
 52           昇降圧器
 53           補助電源回路
 54,54A       コントローラ
 55           バッテリコントローラ
 56           内部バッテリ
 57           バッテリ系統
 59A,59B,59C  コネクタ
 59Aa,59Ab    コネクタ側接続検出用端子
 59Ba,59Bb    コネクタ側接続検出用端子
 59Ca,59Cb    コネクタ側接続検出用端子
 60A,60B,60C  プラグ
 60Aa,60Ab    プラグ側接続検出用端子
 60Ba,60Bb    プラグ側接続検出用端子
 60Ca,60Cb    プラグ側接続検出用端子
 69A,69B      スライド板
 71A,71B,71C  送電系統
 73           共用系統
 74Aa,74Ab    開閉器
 74Ba,74Bb    開閉器
 74Ca,74Cb    開閉器
 75A,75B,75C  リレー回路
 76A,76B,76C  制御リレー
 77A,77B      リミットスイッチ

Claims (3)

  1.  電動モータと、
     前記電動モータによって駆動される油圧ポンプと、
     前記油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータと、
     前記電動モータの電力源である内部バッテリと、
     複数種類の外部電源のプラグがそれぞれ接続可能な複数のコネクタと、
     前記複数のコネクタにそれぞれ接続された複数の送電系統と、
     前記複数の送電系統が1つの共用系統を介して接続されたバッテリ充電部とを備え、
     前記バッテリ充電部は、前記複数のコネクタのうちのいずれかが前記外部電源のプラグと接続された場合に、前記外部電源から供給された電力を前記内部バッテリに供給する電動式建設機械において、
     前記複数の送電系統にそれぞれ設けられ、前記複数のコネクタにそれぞれ対応した複数の開閉器と、
     前記複数のコネクタのうちのいずれが前記外部電源のプラグと接続されたか、若しくは前記複数のコネクタのうちのいずれが前記外部電源のプラグと接続するために選択されたかを検出する検出部と、
     前記複数の開閉器のうち、前記検出部で検出されたコネクタに対応する開閉器を閉状態に、それ以外の開閉器を開状態に制御する開閉制御部とを備えたことを特徴とする電動式建設機械。
  2.  請求項1記載の電動式建設機械において、
     前記検出部は、前記複数のコネクタにそれぞれ設けられ、前記外部電源のプラグに設けられたプラグ側接続検出用端子と接続されるコネクタ側接続検出用端子を有し、
     前記開閉制御部は、前記コネクタと前記開閉器の組合せに対応した制御リレーをそれぞれ有する複数のリレー回路であり、
     前記複数のリレー回路は、前記複数のコネクタのうちのいずれかと前記外部電源のプラグが接続された場合に、対応する前記コネクタ側接続検出用端子と前記プラグ側接続検出用端子の接続によって対応する前記制御リレーのコイルが通電して、対応する前記制御リレーの接点が閉状態に切換わり、この接点を介して対応する前記開閉器のコイルが通電して、対応する前記開閉器の接点が閉状態に切換わるように構成されたことを特徴とする電動式建設機械。
  3.  請求項1記載の電動式建設機械において、
     前記複数のコネクタのうちのいずれかを前記外部電源のプラグと接続可能なように選択的に開放しつつ、残りのコネクタを前記外部電源のプラグと接続不能なように遮蔽するスライド板を設けており、
     前記検出部は、前記スライド板のスライド位置を検出するリミットスイッチを有し、
     前記開閉制御部は、前記複数の開閉器のうち、前記リミットスイッチの検出結果に基づき前記外部電源のプラグが接続可能と判定したコネクタに対応する開閉器を閉状態に、それ以外の開閉器を開状態に制御するコントローラであることを特徴とする電動式建設機械。
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