CN103348559B - 电力供给装置及充放电控制方法 - Google Patents
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Abstract
定序器将向二次电池充电的电力量与基于通过悬吊机构能产生的再生电力的电力量而预先设定的阈值进行比较,决定是否停止二次电池的充电或放电。由此,能够防止二次电池的过充电或过放电,能够有效地运用二次电池。
Description
技术领域
本发明涉及向负载供给电力的电力供给装置、以及与供给电力的供给部及负载连接的二次电池的充放电控制方法。
本申请基于在2011年11月16日向日本提出申请的特愿2011-250692号而主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
在港湾等的集装箱堆放场中,配置有用于搬运集装箱的轮胎式起重机(RTG:Rubber Tired Gantry crane)。轮胎式起重机以跨越载置有集装箱的车道的方式设置。轮胎式起重机进行与在车道内移动的拖车或AGV(Automatic Guided Vehicle)的集装箱的交接及向车道内的集装箱的载置。
以往,轮胎式起重机利用搭载于轮胎式起重机的柴油发电机进行发电,通过供给移动用电动机或装卸用电动机发出的电力而动作。而且,由于近年来的降低环境负荷的要求,开发有除了柴油发电机之外还搭载有二次电池的混合电源方式的轮胎式起重机。而且,也开发有从设于地面的商用电源的电源装置经由电缆而向轮胎式起重机供给电力,取代柴油发电机发电的电力,通过从该电缆供给的电力来使RTG动作的电缆卷筒式供电方式的RTG(例如,参照专利文献1)。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2010-070338号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而,专利文献1记载的方法在确保了使轮胎式起重机动作的充分的电力的基础上,为了减小流过电缆的电力,而需要利用高压连接器将商用电源与轮胎式起重机连接。因此,在实际使用专利文献1记载的方法时,需要具有电气施工师等资格的人进行连接器的拆装、电源设备的管理。因此,希望利用低压连接器将商用电源与RTG之间连接。
本发明鉴于上述的问题而作出,其课题在于提供一种抑制从外部接受供给的电力,并供给使负载动作所需的充分的电力的电力供给装置及充放电控制方法。
【解决方案】
本发明为了解决上述的课题而作出,涉及一种电力供给装置,与能够产生再生电力的负载连接,并向该负载供给电力,其特征在于,具备:供给部,其将从外部电源供给的电力经由母线向所述负载供给;信号检测部,其检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号;二次电池,其能够对所述母线进行电力的充放电;充放电控制部,其以使所述信号检测部检测到的母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电;及充电停止部,其在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够产生的再生电力的电力量而预先设定的充电停止阈值以上时,停止对所述二次电池的充电。
另外,在本发明中,优选的是,所述信号检测部检测施加于所述母线的电压作为所述母线信号,所述充放电控制部以使所述信号检测部检测到的电压值成为所述负载要求的电压值以上的方式控制所述二次电池的充放电。
另外,在本发明中,优选的是,所述充电停止阈值是从所述二次电池容许的充电电力量的最大值减去所述负载执行一连串的再生动作时能够产生的最大的电力量所得到的电力量以下的值。
另外,在本发明中,优选的是,具备充电再开部,该充电再开部在所述信号检测部检测到的母线信号的大小为作为比该母线容许的信号的大小的最大值小的值的充电再开阈值以上时,使由所述充电停止部停止的对于所述二次电池的充电再开。
另外,在本发明中,优选的是,具备放电停止部,该放电停止部在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够消耗的电力量而预先设定的放电停止阈值以下时,使从所述二次电池的放电停止。
另外,在本发明中,优选的是,所述放电停止阈值是在所述二次电池容许的充电电力量的最小值上加上所述负载执行一连串的动作时所述二次电池所需的最大的电力量所得到的电力量以上的值。
另外,在本发明中,优选的是,所述放电停止部通过停止向所述负载的电力供给而开始向所述二次电池的充电,来停止从所述二次电池的放电。
另外,在本发明中,优选的是,所述充电停止部在所述二次电池的充电电力量小于所述充电停止阈值以下的值即充电停止解除阈值时,将对所述二次电池的充电的停止解除。
另外,在本发明中,优选的是,所述充电停止解除阈值是在所述二次电池容许的充电电力量的最小值上加上通过所述负载的一连串的动作而能够消耗的最大的电力量所得到的电力量以上的值。
另外,在本发明中,优选的是,所述充电再开部在所述母线信号的大小小于所述充电再开阈值以下的值即充电再开解除阈值时,将对所述二次电池的充电的再开解除。
另外,在本发明中,优选的是,所述充电再开部按照规定的控制周期来判定可否解除向所述二次电池的充电再开,所述充电再开解除阈值是与通过所述充电再开部的控制周期确定的电力关联的信号的变动幅度满足所述负载的规格的值。
另外,在本发明中,优选的是,所述放电停止部在所述二次电池的充电电力量超过所述放电停止阈值以上的值即放电停止解除阈值时,解除所述二次电池的放电停止。
另外,在本发明中,优选的是,所述放电停止解除阈值是在通过执行规定次数的所述负载的一连串的动作而能够消耗的最大的电力量上加上所述放电停止阈值所得到的电力量以上的值。
另外,本发明涉及一种电力供给装置,向负载供给电力,其特征在于,具备:供给部,其将从外部电源供给的电力经由母线向所述负载供给;信号检测部,其检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号;二次电池,其与所述母线连接,且能够对所述母线进行电力的充放电;充放电控制部,其以使所述信号检测部检测到的母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电;放电停止部,其在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够消耗的电力量而预先设定的放电停止阈值以下时,停止从所述二次电池的放电。
另外,在本发明中,优选的是,所述信号检测部检测施加于所述母线的电压作为所述母线信号,所述充放电控制部以使所述信号检测部检测到的电压值成为所述负载要求的电压值以上的方式控制所述二次电池的充放电。
另外,在本发明中,优选的是,所述放电停止阈值是在所述二次电池容许的充电电力量的最小值上加上在所述负载执行一连串的动作时所述二次电池所需的最大的电力量所得到的电力量以上的值。
另外,在本发明中,优选的是,所述放电停止部通过停止向所述负载的电力供给而开始向所述二次电池的充电,来停止从所述二次电池的放电。
另外,本发明涉及一种充放电控制方法,是经由母线而与供给从外部电源供给的电力的供给部及能够产生再生电力的负载连接的二次电池的充放电控制方法,其特征在于,具有:检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号的步骤;以使所述母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电的步骤;及在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够产生的再生电力的电力量而预先设定的充电停止阈值以上时,停止对所述二次电池的充电的步骤。
另外,本发明涉及一种充放电控制方法,是经由母线而与供给从外部电源供给的电力的供给部及负载连接的二次电池的充放电控制方法,其特征在于,具有:检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号的步骤;以使所述母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电的步骤;及在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够消耗的电力量而预先设定的放电停止阈值以下时,停止从所述二次电池的放电的步骤。
【发明效果】
根据本发明,电力供给装置除了从外部电源供给的电力之外,还以向母线供给的电力成为所述负载要求的电力以上的方式将来自二次电池的电力向负载供给。由此,能够减少从外部电源供给的电力。而且,电力供给装置将向二次电池充电的电力量与基于由负载能够产生的再生电力的电力量而预先设定的阈值进行比较,决定是否停止二次电池的充电或放电。由此,能够防止二次电池的过充电或过放电,能够高效率地运用二次电池。
附图说明
图1是搭载有本发明的一实施方式的电力供给装置的轮胎式起重机的整体图。
图2是表示电力供给装置的结构的概略框图。
图3是表示电力供给装置的动作的流程图。
图4是表示二次电池的充电率的时间变化和母线电压的时间变化的图。
图5是表示二次电池的充电率的时间变化的图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。
图1是搭载有本发明的一实施方式的电力供给装置10的轮胎式起重机1的整体图。
如图1所示,本实施方式的轮胎式起重机1接受来自外部电源2的供电,作为移动车辆通过基于轮胎6a的移动单元6而在移动车道L上自行移动,并进行集装箱C的装卸。需要说明的是,外部电源2设置在移动车道L上,该移动车道L设置在集装箱堆放场Y内的路面R上。
更具体而言,轮胎式起重机1具备:通过轮胎6a在路面R上移动的起重机主体3;从该起重机主体3延伸并与外部电源2连接的电缆即移动供电电缆4;设于起重机主体3而进行移动供电电缆4的卷绕及开卷的电缆卷筒5;及向起重机主体3供给电力的电力供给装置10。
起重机主体3具备:轮胎式的上述移动单元6;相互大致平行地竖立设置,并通过移动单元6而能够分别移动的一对腿部7;在该腿部7间架设在上部的梁部8;吊设于该梁部8的悬吊机构9。移动单元6检测与沿着各移动车道L设置的地面引导线G的偏移量,并切换轮胎6a的方向,由此,沿着该地面引导线G,在沿着移动车道L的车道内移动方向L1上横向移动。
另外,如图1所示,一对腿部7对梁部8及悬吊机构9进行支承。梁部8将悬吊机构9以悬吊的方式支承。并且,在梁部8上以悬吊机构9沿着该梁部8的长度方向能够移动的方式设置导轨8a。悬吊机构9通过电力供给装置10受电,由此以装卸集装箱C的方式工作。更具体而言,悬吊机构9具备:沿着梁部8的导轨8a能够移动的小车9a;把持集装箱C的撑板9b;从小车9a悬吊撑板9b的悬吊绳9c;进行该悬吊绳9c的卷起及开卷的卷扬机9d;对小车9a、撑板9b及卷扬机9d的动作进行控制的悬吊机构控制部(未图示)。
另外,移动供电电缆4在前端设有受电侧连接器4a,与外部电源2的供电侧连接器2a连接,由此能够进行从外部电源2的供电。需要说明的是,受电侧连接器4a及供电侧连接器2a是低压连接器。如图1所示,收容移动供电电缆4的电缆卷筒5设置在一方的腿部7的外侧面。电缆卷筒5具备:具有大致水平的轴心而能够旋转且卷绕有移动供电电缆4的卷筒5a;及输出轴经由减速器(未图示)而与卷筒5a连接并使该卷筒5a旋转的电动机(未图示)。而且,移动供电电缆4的受电侧连接器4a的相对侧的端部与电力供给装置10连接,由此将来自外部电源2的电力向电力供给装置10供给。
接下来,说明轮胎式起重机1具备的电力供给装置10。
图2是表示电力供给装置10的结构的概略框图。需要说明的是,在图2中,实线表示电气配线,虚线表示通信线路。
电力供给装置10具备AC/DC转换器110(供给部)、母线120、二次电池130、充放电控制装置140、定序器150。
AC/DC转换器110将经由移动供电电缆4从外部电源2接受到的交流电力转换成直流电力。需要说明的是,移动供电电缆4通过低压连接器而与外部电源2连接,因此经由AC/DC转换器110从外部电源2向悬吊机构9(负载)供给的电力的最大值受到限制。因此,由悬吊机构9消耗的电力的不足部分从二次电池130供给。
二次电池130以能够对母线120充放电电力的方式连接。
充放电控制装置140按照来自定序器150的指示而进行二次电池130的充放电的切换动作。具体而言,悬吊机构9在抬起集装箱C时,从二次电池130供给AC/DC转换器110输出的电力的不足部分,在悬吊机构9卸下集装箱C时,使通过再生而产生的电力向二次电池130充电。
定序器150基于施加于母线120的电压及二次电池130的充电电力量而输出对充放电控制装置140的控制指示。定序器150由PLC(Programmable Logic Controller:可编程序逻辑控制器)、继电器构成。需要说明的是,定序器150以规定的时钟周期(控制周期)进行动作,每当该时钟周期时,执行施加于母线120的电压及二次电池130的充电电力量的比较判定处理。
定序器150具备母线电压检测部151(信号检测部)、充电率检测部152、充放电控制部153、充电停止部154、充电再开部155、放电停止部156。
母线电压检测部151检测母线120的电压(母线信号),并将该电压的值(母线信号的大小)向充放电控制部153及充电再开部155通知。
充电率检测部152检测二次电池130的电压,根据该电压来确定二次电池130的充电率。并且,充电率检测部152将确定了的充电率向充电停止部154及放电停止部156通知。
充放电控制部153向充放电控制装置140输出控制二次电池130的充放电的控制指示,以使母线电压检测部151检测到的电压成为悬吊机构9所要求的电压以上。
充电停止部154在充电率检测部152检测到的充电率成为规定的充电停止阈值以上时,向充放电控制装置140输出使对二次电池130的充电停止的控制指示。需要说明的是,充电停止阈值是从二次电池130容许的充电电力量的最大值减去在悬吊机构9执行一连串的再生动作时向二次电池130充电的最大的电力量而得到的电力量所对应的充电率以下的值。在本实施方式中,基于悬吊机构9的一连串的再生动作是悬吊机构9将1个集装箱C卸下的动作。即,在二次电池130的充电率小于充电停止阈值时,在将基于悬吊机构9的一连串的再生动作产生的再生电力向二次电池130充电的情况下,不会进行超过二次电池130的容许充电率的充电。
充电再开部155在母线电压检测部151检测到的电压为规定的充电再开阈值以上时,向充放电控制装置140输出使对于通过充电停止部154而停止的二次电池130的充电再开的控制指示。需要说明的是,充电再开阈值是小于母线120容许的电压(母线额定电压)的最大值的值。
放电停止部156在充电率检测部152检测到的充电率成为规定的放电停止阈值以下时,向悬吊机构9输出使动作停止的控制指示,由此使二次电池130的放电停止。需要说明的是,放电停止阈值是指二次电池130容许的充电电力量的最小值加上在悬吊机构9执行一连串的动作时二次电池130所需的最大的电力量而得到的电力量所对应的充电率以上的值。在本实施方式中,悬吊机构9进行的一连串的动作是指悬吊机构9抬起1个集装箱C的动作。即,在二次电池130的充电率比放电停止阈值大时,在悬吊机构9执行一连串的动作的情况下,不会发生二次电池130的充电率因放电而低于容许充电率的情况。
接下来,说明本实施方式的电力供给装置10的动作。
图3是表示电力供给装置10的动作的流程图。
当电力供给装置10启动时,经由AC/DC转换器110从外部电源2向母线120供给电力(步骤S1)。以后,定序器150的母线电压检测部151随时检测施加于母线120的电压。而且,充电率检测部152随时检测二次电池130的开路电压,并根据开路电压来确定二次电池130的充电率。
接下来,充电停止部154判定充电率检测部152检测到的充电率是否为充电停止阈值以上(步骤S2)。在充电停止部154判定为二次电池130的充电率小于充电停止阈值时(步骤S2为“否”),放电停止部156判定充电率检测部152检测到的充电率是否为放电停止阈值以下(步骤S3)。
放电停止部156在判定为二次电池130的充电率是比放电停止阈值大的值时(步骤S3为“否”),充放电控制部153基于母线电压检测部151检测到的电压,以使施加于母线120的电压成为悬吊机构9的动作所需的电压以上且小于母线额定电压的方式,将控制二次电池130的充放电的控制信号向充放电控制装置140输出(步骤S4)。由此,向母线120供给悬吊机构9的动作所需的充分的电力。
接着,定序器150通过管理者等进行的操作、中断处理等,而判定是否从外部输入了处理的结束要求(步骤S5)。定序器150在判定为从外部未输入结束要求时(步骤S5为“否”),返回步骤S2,继续控制处理。另一方面,定序器150在判定为从外部输入了结束要求时(步骤S5为“是”),结束处理。
接下来,说明在步骤S2中充电停止部154判定为二次电池130的充电率为充电停止阈值以上时(步骤S2为“是”)的处理。
充电停止部154在判定为二次电池130的充电率为充电停止阈值以上时,将停止向二次电池130的充电的控制指示向充放电控制装置140输出(步骤S6)。
接下来,充电再开部155判定母线电压检测部151检测到的电压是否为充电再开阈值以上(步骤S7)。充电再开部155在判定为母线电压为充电再开阈值以上时(步骤S7为“是”),向充放电控制装置140输出再次开始对于通过充电停止部154而停止后的二次电池130的充电的控制指示(步骤S8)。由此,能够防止施加于母线120的电压超过母线120的额定电压。而且,充电停止阈值是即使将悬吊机构9的一连串的动作产生的再生电力向二次电池130充电而二次电池130的充电率也不会超过容许充电率的最大值这样的值,因此不会发生由于步骤S8的充电而二次电池130的充电率超过容许充电率的最大值的情况。
接下来,充电再开部155判定母线电压检测部151检测到的电压是否为充电再开解除阈值以上(步骤S9)。需要说明的是,充电再开解除阈值是充电再开阈值以下的值,通过定序器150的时钟周期而确定的电压的变动幅度是满足悬吊机构9的规格的值。充电再开部155在判定为母线电压检测部151检测到的电压小于充电再开解除阈值时(步骤S9为“否”),向充放电控制装置140输出解除使充电再开的控制指示的解除指示(步骤S10)。由此,充放电控制装置140再次停止对二次电池130的充电。另一方面,充电再开部155在判定为母线电压检测部151检测到的电压为充电再开解除阈值以上时(步骤S9为“是”),返回步骤S9,继续母线电压的监视。即,在母线电压成为充电再开阈值以上时,继续向二次电池130的充电,直至母线电压小于充电再开阈值以下的阈值即充电再开解除阈值。由此,能够防止定序器150由于噪声等的影响而即使到达充电再开阈值的情况下也会发生误判定的情况。
充电再开部155在步骤S10中向充放电控制装置140输出了解除使充电再开的控制指示的解除指示时,或者在步骤S7中判定为母线电压小于充电再开阈值时(步骤S7为“否”),充电停止部154判定充电率检测部152取得的充电率是否为充电停止解除阈值以上(步骤S11)。需要说明的是,充电停止解除阈值是充电停止阈值以下的值,是二次电池130容许的充电电力量的最小值加上由悬吊机构9的一连串的动作所能消耗的最大的电力量而得到的电力量所对应的充电率以上的值。
充电停止部154在判定为充电率检测部152取得的充电率为充电停止解除阈值以上时(步骤S11为“是”),返回步骤S7,停止向二次电池130的充电,在此状态下继续母线电压的监视。另一方面,充电停止部154在判定为充电率检测部152取得的充电率小于充电停止解除阈值时(步骤S11为“否”),向充放电控制装置140输出将向二次电池130的充电停止解除的解除指示(步骤S12)。由此,充放电控制装置140将对二次电池130的充电的停止解除。即,在二次电池130的充电率成为充电停止阈值以上的情况下,不再次开始向二次电池130的充电,直至充电率小于充电停止阈值以下的阈值即充电停止解除阈值。由此,能够防止充放电的切换动作频发的情况。需要说明的是,在充放电的切换动作频发时,存在电力损失增加的可能性。然后,定序器150向步骤S5前进,进行是否结束处理的判定。
接着,说明在步骤S3中放电停止部156判定为二次电池130的充电率为放电停止阈值以下时(步骤S3为“是”)的处理。
放电停止部156在判定为二次电池130的充电率为放电停止阈值以下时,向悬吊机构9输出使动作停止的控制指示。由此,从二次电池130的放电停止(步骤S13)。但是,悬吊机构9在一连串的动作的执行中接受到控制指示时,停止该动作结束了以后的动作。需要说明的是,由于放电停止阈值是为了执行一连串的动作所需的充分的充电率,因此不会发生由于步骤S13的放电而在一连串的动作执行中二次电池130的充电率低于容许充电率的下限值的情况。
接着,放电停止部156判定充电率检测部152取得的充电率是否为放电停止解除阈值以下(步骤S14)。需要说明的是,放电停止解除阈值是在二次电池130容许的充电电力量的最小值上加上由于执行规定次数的基于悬吊机构9的一连串的动作所能消耗的最大的电力量而得到的电力量所对应的充电率以上的值。
放电停止部156在判定为充电率检测部152取得的充电率为放电停止解除阈值以下时(步骤S14为“是”),返回步骤S14,停止从二次电池130的放电,在此状态下继续母线电压的监视。另一方面,放电停止部156在判定为充电率检测部152取得的充电率是比放电停止解除阈值大的值时(步骤S14为“否”),向悬吊机构9输出将动作停止解除的解除指示。
由此,充放电控制装置140解除对二次电池130的放电的限制(步骤S15)。即,在二次电池130的充电率为放电停止阈值以下时,不使二次电池130放电,直至充电率超过放电停止阈值以上的阈值即放电停止解除阈值。由此,能够防止充放电的切换动作频发的情况。然后,定序器150向步骤S5前进,进行是否结束处理的判定。
接下来,示出本实施方式的电力供给装置10进行了充放电处理时的具体例。
首先,使用具体例来说明二次电池130的充电的控制。
图4是表示二次电池130的充电率的时间变化和母线电压的时间变化的图。
当由于上述的处理而电力供给装置10进行动作时,在从时刻t0至时刻t1期间,二次电池130的充电率小于充电停止阈值,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S4,控制二次电池130的充放电,以使施加于母线120的电压成为悬吊机构9的动作所需的电压以上且小于母线额定电压。
接着,当成为时刻t1时,由于二次电池130的充电率超过充电停止阈值,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S6,使向二次电池130的充电停止。当充放电控制装置140停止向二次电池130的充电时,将在二次电池130的充电中未使用的电力向母线120供给,因此母线电压上升。并且,当成为时刻t2时,由于母线电压超过充电再开阈值,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S8,使向二次电池130的充电再开。当使向二次电池130的充电再开时,向母线120供给的电力使用于二次电池130的充电,因此母线电压下降。
并且,当成为时刻t3时,由于母线电压小于充电再开解除阈值,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S10,使向二次电池130的充电停止。由此,在二次电池130的充电中未使用的电力向母线120供给,因此母线电压再次上升。并且,当成为时刻t4时,母线电压再次超过充电再开阈值,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S8,而再次开始向二次电池130的充电。由此,母线电压下降。接着,当成为时刻t5时,由于母线电压小于充电再开解除阈值,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S10而停止向二次电池130的充电。
接着,当成为时刻t6时,由于二次电池130的充电率小于充电停止解除阈值,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S12,将向二次电池130的充电停止解除。
如此,根据本实施方式,能够以不超过二次电池130的容许充电率的上限值的方式控制二次电池130的充电。
接着,使用具体例来说明二次电池130的放电的控制。
图5是表示二次电池130的充电率的时间变化的图。
当电力供给装置10动作时,在从时刻t7到时刻t8期间,由于二次电池130的充电率比放电停止阈值大,因此充放电控制装置140通过上述的步骤S4,控制二次电池130的充放电,以使施加于母线120的电压成为悬吊机构9的动作所需的电压以上且小于母线额定电压。
接着,当成为时刻t8时,由于二次电池130的充电率小于放电停止阈值,因此定序器150通过上述的步骤S13,对于悬吊机构9输出使动作停止的控制指示。此时,由于悬吊机构9为一连串的动作的执行期间,因此在一连串的动作完成的时刻t9之前,不使动作停止。需要说明的是,放电停止阈值如上述那样是为了执行一连串的动作所需的充分的充电率,因此在时刻t9之前,二次电池130的充电率不会低于容许充电率的下限值。
并且,当成为时刻t9时,由于悬吊机构9的动作停止,因此充放电控制装置140以将经由AC/DC转换器110从外部电源2供给的电力向二次电池130充电的方式进行控制。并且,当成为时刻t10而二次电池130的充电率超过放电停止解除阈值时,定序器150通过上述的步骤S15,向悬吊机构9输出将从二次电池130的放电停止解除的解除指示。
如此,根据本实施方式,能够以不低于二次电池130的容许充电率的下限值的方式控制二次电池130的放电。
以上,参照附图,详细说明了本发明的一实施方式,但具体的结构并不局限于上述的情况,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种设计变更等。
例如,在本实施方式中,说明了基于施加于母线120的电压和二次电池130的充电率来进行二次电池130的充放电的控制的情况,但并不局限于此。例如,也可以基于向母线120供给的电力(由电压与电流之积表示的作功量)和二次电池130的充电电力量来进行二次电池130的充放电的控制。
这种情况下,定序器150需要取代母线电压检测部151而具备检测向母线供给的电力(母线信号)的母线电力检测部(信号检测部)。
需要说明的是,由于在施加于母线120的电压与向母线120供给的电力之间存在相关性,因此使用电压作为母线信号进行控制的情况与使用电力进行控制的情况等价。而且,由于二次电池130的充电率由二次电池130的充电电力量决定,因此使用充电率进行控制的情况与使用充电电力量进行控制的情况等价。
另外,在本实施方式中,说明了将电力供给装置10搭载于轮胎式起重机1的情况,但并不局限于此,例如也可以搭载于无架线电车等其他的装置。
需要说明的是,在本实施方式中,说明了由于电力的供给目标是轮胎式起重机1,因此能够预先了解一连串的再生动作的最大的再生电力,并基于这些值设定充电停止阈值的情况,但并不局限于此。需要说明的是,在搭载于无架线电车的情况等预先不了解一连串的再生动作的最大的再生电力的情况下,有可能母线电压超过充电再开阈值,二次电池130的充电率达到容许充电率的上限值。这种情况下,强制性地使向二次电池130的充电停止,向母线120供给的电力转到辅机,由此能够避免二次电池130的充电率超过容许充电率的上限值的情况。
需要说明的是,在本实施方式中,说明了充电停止阈值与充电停止解除阈值为不同值的情况,但并不局限于此,即便使用相同值也能够得到同样的效果。但是,这种情况下,充放电的切换频发。同样地,可以使充电再开阈值与充电再开解除阈值为相同值,也可以使放电停止阈值与放电停止解除阈值为相同值。
需要说明的是,在本实施方式中,为了便于说明而记载了在步骤S5中进行中断处理的判定的情况,但实际上可以在上述步骤S1~S15这各步骤中进行中断处理的判定,并在任意的步骤中使处理停止。因此,在处理中发生了某些异常的情况下,也能够防止循环处理(例如步骤S7~S11)无止境地反复的情况。
需要说明的是,上述的定序器150在内部具有计算机***。并且,上述的各处理部的动作以程序的形式存储在计算功可读取的存储介质中,通过计算机读出并执行该程序,而进行上述处理。在此计算机可读取的存储介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。而且,也可以通过通信线路将该计算机程序向计算机发送,而接受到该发送的计算机执行该程序。
另外,上述程序可以是用于实现前述的功能的一部分的程序。
而且,也可以是将前述的功能通过与已经存储于计算机***的程序的组合能够实现的所谓差分文件(差分程序)。
工业实用性
根据本发明,能够抑制母线从外部接受供给的电力,并供给使悬吊机构动作所需的充分的电力。
【标号说明】
9…悬吊机构 10…电力供给装置 110…AC/DC转换器 120…母线130…二次电池140…充放电控制装置 150…定序器 151…母线电压检测部 152…充电率检测部 153…充放电控制部 154…充电停止部155…充电再开部 156…放电停止部
Claims (17)
1.一种电力供给装置,与能够产生再生电力的负载连接,并向该负载供给电力,其特征在于,具备:
供给部,其将从外部电源供给的电力经由母线向所述负载供给;
信号检测部,其检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号;
二次电池,其能够对所述母线进行电力的充放电;
充放电控制部,其以使所述信号检测部检测到的母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电;
充电停止部,其在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够产生的再生电力的电力量而预先设定的充电停止阈值以上时,停止对所述二次电池的充电;及
充电再开部,其在由所述信号检测部检测到的母线信号的大小为充电再开阈值以上时,使由所述充电停止部停止的对于所述二次电池的充电再开,在所述母线信号的大小小于所述充电再开阈值以下的值即充电再开解除阈值时,将对所述二次电池的充电的再开解除,所述充电再开阈值为比所述母线容许的信号的大小的最大值小的值。
2.根据权利要求1所述的电力供给装置,其特征在于,
所述信号检测部检测施加于所述母线的电压作为所述母线信号,
所述充放电控制部以使所述信号检测部检测到的电压值成为所述负载要求的电压值以上的方式控制所述二次电池的充放电。
3.根据权利要求1或2所述的电力供给装置,其特征在于,
所述充电停止阈值是从所述二次电池容许的充电电力量的最大值减去所述负载执行一连串的再生动作时能够产生的最大的电力量所得到的电力量以下的值。
4.根据权利要求1或2所述的电力供给装置,其特征在于,
具备放电停止部,该放电停止部在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够消耗的电力量而预先设定的放电停止阈值以下时,使从所述二次电池的放电停止。
5.根据权利要求4所述的电力供给装置,其特征在于,
所述放电停止阈值是在所述二次电池容许的充电电力量的最小值上加上所述负载执行一连串的动作时所述二次电池所需的最大的电力量所得到的电力量以上的值。
6.根据权利要求4所述的电力供给装置,其特征在于,
所述放电停止部通过停止向所述负载的电力供给而开始向所述二次电池的充电,来停止从所述二次电池的放电。
7.根据权利要求1或2所述的电力供给装置,其特征在于,
所述充电停止部在所述二次电池的充电电力量小于所述充电停止阈值以下的值即充电停止解除阈值时,将对所述二次电池的充电的停止解除。
8.根据权利要求7所述的电力供给装置,其特征在于,
所述充电停止解除阈值是在所述二次电池容许的充电电力量的最小值上加上通过所述负载的一连串的动作而能够消耗的最大的电力量所得到的电力量以上的值。
9.根据权利要求1所述的电力供给装置,其特征在于,
所述充电再开部按照规定的控制周期来判定可否解除向所述二次电池的充电再开,
所述充电再开解除阈值是与通过所述充电再开部的控制周期确定的电力关联的信号的变动幅度满足所述负载的规格的值。
10.根据权利要求4所述的电力供给装置,其特征在于,
所述放电停止部在所述二次电池的充电电力量超过所述放电停止阈值以上的值即放电停止解除阈值时,解除所述二次电池的放电停止。
11.根据权利要求10所述的电力供给装置,其特征在于,
所述放电停止解除阈值是在通过执行规定次数的所述负载的一连串的动作而能够消耗的最大的电力量上加上所述放电停止阈值所得到的电力量以上的值。
12.一种电力供给装置,向负载供给电力,其特征在于,具备:
供给部,其将从外部电源供给的电力经由母线向所述负载供给;
信号检测部,其检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号;
二次电池,其与所述母线连接,且能够对所述母线进行电力的充放电;
充放电控制部,其以使所述信号检测部检测到的母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电;
放电停止部,其在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够消耗的电力量而预先设定的放电停止阈值以下时,停止从所述二次电池的放电,在所述二次电池的充电电力量超过所述放电停止阈值以上的值即放电停止解除阈值时,解除所述二次电池的放电停止。
13.根据权利要求12所述的电力供给装置,其特征在于,
所述信号检测部检测施加于所述母线的电压作为所述母线信号,
所述充放电控制部以使所述信号检测部检测到的电压值成为所述负载要求的电压值以上的方式控制所述二次电池的充放电。
14.根据权利要求12或13所述的电力供给装置,其特征在于,
所述放电停止阈值是在所述二次电池容许的充电电力量的最小值上加上在所述负载执行一连串的动作时所述二次电池所需的最大的电力量所得到的电力量以上的值。
15.根据权利要求13所述的电力供给装置,其特征在于,
所述放电停止部通过停止向所述负载的电力供给而开始向所述二次电池的充电,来停止从所述二次电池的放电。
16.一种充放电控制方法,是经由母线而与供给从外部电源供给的电力的供给部及能够产生再生电力的负载连接的二次电池的充放电控制方法,其特征在于,具有:
检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号的步骤;
以使所述母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电的步骤;
在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够产生的再生电力的电力量而预先设定的充电停止阈值以上时,停止对所述二次电池的充电的步骤;
在所述母线信号的大小为充电再开阈值以上时,使在停止所述充电的步骤中停止的对于所述二次电池的充电再开的步骤,所述充电再开阈值为比所述母线容许的信号的大小的最大值小的值;及
在所述母线信号的大小小于所述充电再开阈值以下的值即充电再开解除阈值时,将对所述二次电池的充电的再开解除的步骤。
17.一种充放电控制方法,是经由母线而与供给从外部电源供给的电力的供给部及负载连接的二次电池的充放电控制方法,其特征在于,具有:
检测作为与向所述母线供给的电力相关联的信号的母线信号的步骤;
以使所述母线信号的大小成为所述负载要求的信号的大小以上的方式控制所述二次电池的充放电的步骤;
在所述二次电池的充电电力量为基于由所述负载能够消耗的电力量而预先设定的放电停止阈值以下时,停止从所述二次电池的放电的步骤;及
在所述二次电池的充电电力量超过所述放电停止阈值以上的值即放电停止解除阈值时,解除所述二次电池的放电停止的步骤。
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