(57)【要約】  ショベルは、動作中に温度制御される電気駆動部と、電気駆動部以外で常時作動する常時電気負荷に電力を供給するバッテリ７２とを含む。第１スイッチ９０は、電気駆動部の温度を検出する温度検出器５４の温度検出値に基づいて、電気駆動部の温度制御を行なう温度制御装置と太陽光発電装置６０との間の電源ライン８２を開閉する。第２スイッチ９２は、温度検出器５４の温度検出値に基づいて、温度制御装置とバッテリ７２との間の電源ライン８４を開閉する。
2012081620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
該下部走行体の上に回動自在に配置された上部旋回体と、
前記上部旋回体に配置され、動作中に温度制御される電気駆動部と、
前記上部旋回体に配置され、前記電気駆動部以外で常時作動する常時電気負荷に電力を供給するバッテリと、
前記上部旋回体に配置された太陽光発電パネルと、
前記上部旋回体に配置され、該太陽光発電パネルが発電した電力を蓄積する太陽光蓄電部と、該太陽光蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出器とを含む太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置と前記バッテリとに接続される温度制御装置と、
前記電気駆動部の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器の温度検出値に基づいて、前記温度制御装置と前記太陽光発電装置とを接続する電源ラインを開閉する第１のスイッチと、
前記温度検出器の温度検出値に基づいて、前記温度制御装置と前記バッテリとを接続する電源ラインを開閉する第の２スイッチと
を有するショベル。
【請求項２】
請求項１記載のショベルであって、
前記太陽光発電装置は前記太陽光蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出器を含み、
前記電圧検出器の電圧検出値に基づいて、前記太陽光発電装置と前記第１及び第２のスイッチとの間の電源ラインを開閉する第３のスイッチをさらに有するショベル。
【請求項３】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より高く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは開であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項４】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より高く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値以下のときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは開であるショベル。
【請求項５】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値以下であり、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは開であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項６】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より低く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは開であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項７】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より低く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値以下のときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは開であるショベル。
【請求項８】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値以上であり、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは開であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項９】
請求項１記載のショベルであって、
前記電気駆動部は、主蓄電装置であるショベル。
【請求項１０】
請求項１記載のショベルであって、
前記電気駆動部は、インバータ、コンバータ及びコントローラのうちの少なくとも１つであるショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電器からの電力で電動作業要素を駆動するショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機で駆動する旋回機構等の電動作業要素を有するショベルには、電動作業要素を駆動するための電力を供給する蓄電器を有する蓄電装置が設けられる。蓄電装置は一般的に小さな筐体内に収容されるため、周囲からの熱や蓄電器の充放電に伴う発熱により蓄電器自体の温度は上昇する。【０００３】
蓄電器の温度が上昇すると、蓄電器の劣化が大きくなり、蓄電器の寿命が短くなってしまう。また、蓄電器が劣化すると、蓄電容量が減少することで、充電率（ＳＯＣ）の減少率が大きくなる。この場合、蓄電器の蓄電量が短時間で減少してしまい、必要な電力を電動作業要素に供給することができなくなる。【０００４】
ハイブリッド式ショベルの場合、蓄電器からの電力によりアシストモータを駆動してエンジンアシストを行なう。このため、蓄電器が劣化すると、充電率（ＳＯＣ）が低い状態でアシストモータを駆動することが多くなる。そのような場合、充電率（ＳＯＣ）が低いと蓄電器から電力を供給しないように制御されることがあり、アシストモータの使用率が低下してしまう。これにより、アシストモータを駆動できないために通常時よりもエンジンの使用率が増加し、エンジンの燃料消費量が増大してしまう。【０００５】
そこで、冷却ポンプ等の冷却装置を蓄電器の近傍に設けて蓄電器を冷却することが提案されている。蓄電器を冷却することで蓄電器の温度上昇による劣化を抑制し、蓄電器の寿命を延ばすことができる。ところが、冷却ポンプ等の冷却装置は電動駆動であり、ショベルの運転時には冷却装置に電力を供給して駆動し、蓄電器を冷却することができる。しかし、ショベルの運転を停止しているときには電力を供給することができなくなり、冷却装置を駆動することができない。【０００６】
ショベルは屋外で高温の雰囲気に晒されていることが多く、蓄電装置が設けられている部分に直射日光が当たって蓄電装置が加熱される状態となることも多い。すなわち、ショベルの運転を停止しているときでも、周囲からの熱により蓄電器の温度が上昇して劣化が促進されるおそれがある。【０００７】
ここで、ショベルに設けられたインバータを冷却するための冷却水の温度が出力抑制温度以上になった場合に、旋回用電動機等の交流電動機に供給される電流の上限値を小さくする制御を行うことにより、インバータにおける温度上昇を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２２２８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ショベルに太陽電池を取り付けて、太陽電池の発電電力により冷却装置を駆動することが考えられる。ただし、日差しがあまり強く無いときには太陽電池の発電電力が小さく、太陽電池の発電電力だけでは冷却装置を駆動することができないおそれがある。例えば、ショベルの運転を停止した直後には、蓄電装置自体の発熱や他の周辺機器（エンジンやモータ）の発熱により、高温の状態が持続することがある。したがって、ショベルの運転を停止した後でも、蓄電器を冷却することができることが望ましい。冷却が必要な部品として、蓄電器以外にも、コントローラ、インバータ、コンバータ等がある。【００１０】
ここで、ショベルの停止後にも常時作動させておく電気部品に電力を供給するための電源として、例えば２４Vのバッテリ（蓄電池）がショベルに設けられることが多い。そこで、太陽電池と蓄電池を併用することで、ショベルの停止後にも効率的に電力を供給することが望ましい。【００１１】
なお、常時作動電気部品を駆動するため以外に、暖機の際にも上述のバッテリからの電力が使用されることがある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、下部走行体と、該下部走行体の上に回動自在に配置された上部旋回体と、該上部旋回体に配置され、動作中に温度制御される電気駆動部と、該上部旋回体に配置され、該電気駆動部以外で常時作動する常時電気負荷に電力を供給するバッテリと、該上部旋回体に配置された太陽光発電パネルと、該上部旋回体に配置され、該太陽光発電パネルが発電した電力を蓄積する太陽光蓄電部と、該太陽光蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出器とを含む太陽光発電装置と、該太陽光発電装置と該バッテリとに接続される温度制御装置と、該電気駆動部の温度を検出する温度検出器と、該温度検出器の温度検出値に基づいて、該温度制御装置と該太陽光発電装置とを接続する電源ラインを開閉する第１のスイッチと、該温度検出器の温度検出値に基づいて、該温度制御装置と該バッテリとを接続する電源ラインを開閉する第の２スイッチとを有するショベルが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上述の発明によれば、動作中に温度制御される電気駆動部の温度を調整する必要があるときには太陽光発電装置からの電力で温度制御装置を駆動して当該電気駆動部の温度を調整し、且つ、電気駆動部の温度を調整するする必要が無いときには太陽光発電装置からの電力をバッテリに供給して充電することができる。また、電気駆動部の温度調整が必要であるが太陽光発電装置の蓄電量が少ないときには、バッテリからの電力で温度制御装置を駆動して電気駆動部の温度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ハイブリッド式ショベルの側面図である。
【図２】一実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。
【図３】蓄電系の構成を示すブロック図である。
【図４】冷却ファンの駆動系のブロック図である。
【図５】冷却ファン駆動制御処理のフローチャートである。
【図６】通常モードでの冷却ファン駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図７】第１の蓄電器冷却モードにおける冷却ファン駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図８】第２の蓄電器冷却モードにおける冷却ファン駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図９】太陽電池パネルを取り付ける場所を示す、ハイブリッド式ショベルの平面図である。
【図１０】冷却装置の全体構成図である。
【図１１】ポンプモータの駆動系のブロック図である。
【図１２】ポンプ駆動制御処理のフローチャートである。
【図１３】通常モードでのポンプモータ駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図１４】第１の電気駆動部冷却モードにおけるポンプモータ駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図１５】第２の電気駆動部冷却モードにおけるポンプモータ駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図１６】電気ヒータの駆動系のブロック図である。
【図１７】電気ヒータ駆動制御処理のフローチャートである。
【図１８】通常モードでの電気ヒータ駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図１９】第１の蓄電器暖機モードにおける電気ヒータ駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図２０】第２の蓄電器暖機モードにおける電気ヒータ駆動回路の状態を示すブロック図である。
【図２１】旋回機構を旋回油圧モータで駆動する構成のハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。
【図２２】電動ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明が適用されるショベルの一例であるハイブリッド式ショベルを示す側面図である。
【００１７】
ハイブリッド式ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、アタッチメントとしてのブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端に、アーム５が取り付けられ、アーム５の先端にバケット６が取り付けられている。ブーム４，アーム５及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。このように、キャビンとアタッチメントは上部旋回体３の一部として構成される。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は実線でそれぞれ示されている。
【００１９】
機械式駆動部としてのエンジン１１と、アシスト駆動部としての電動発電機１２は、変速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機１３の出力軸には、油圧ポンプとしてメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。
【００２０】
コントロールバルブ１７は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。
【００２１】
電動発電機１２には、インバータ１８Ａを介して、蓄電器としてのキャパシタを含む蓄電系１２０が接続される。蓄電系１２０には、インバータ２０を介して電動作業要素としての旋回用電動機２１が接続されている。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回変速機２４が接続される。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。旋回用電動機２１と、インバータ２０と、レゾルバ２２と、メカニカルブレーキ２３と、旋回変速機２４とで負荷駆動系が構成される。
【００２２】
操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続される。圧力センサ２９は、電気系の駆動制御を行うコントローラ３０に接続されている。
【００２３】
本実施形態では、ブーム回生電力を得るためのブーム回生用モータ３００（電動発電機３００とも称する）がインバータ１８Ｃを介して蓄電系１２０に接続されている。電動発電機３００は、ブームシリンダ７から吐出される作動油により駆動される油圧モータ３１０によって駆動される。電動発電機３００は、ブーム４が重力に従って下げられるときにブームシリンダ７から吐出される作動油の圧力を利用して、ブーム４の位置エネルギを電気エネルギに変換する。なお、図２において、説明の便宜上、油圧モータ３１０と電動発電機３００は離れた位置に示されているが、実際には、電動発電機３００の回転軸は油圧モータ３１０の回転軸に機械的に接続されている。
【００２４】
すなわち、油圧モータ３１０は、ブーム４が下げられるときにブームシリンダ７から吐出される作動油によって回転されるように構成されており、ブーム４が重力に従って下げられるときのエネルギを回転力に変換するために設けられている。油圧モータ３１０は、コントロールバルブ１７とブームシリンダ７の間の油圧配管７Ａに設けられており、上部旋回体３内の適当な場所に取り付けることができる。
【００２５】
電動発電機３００で発電された電力は、回生電力としてインバータ１８Ｃを経て蓄電系１２０に供給される。電動発電機３００とインバータ１８Ｃとでブーム回生系が構成される。
【００２６】
なお、本実施形態では、ブーム４の角度を検出するためのブーム角度センサ７Ｂがブーム４の支持軸に取り付けられている。ブーム角度センサ７Ｂは、検出したブーム角度θＢをコントローラ３０に供給する。
【００２７】
図３は蓄電系１２０の構成を示すブロック図である。蓄電系１２０は、蓄電器としてのキャパシタ１９と、昇降圧コンバータ１００と、ＤＣバス１１０とを含む。第２の蓄電器としてのＤＣバス１１０は、第１の蓄電器としてのキャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を制御する。キャパシタ１９には、キャパシタ電圧値を検出するためのキャパシタ電圧検出部１１２と、キャパシタ電流値を検出するためのキャパシタ電流検出部１１３が設けられている。キャパシタ電圧検出部１１２とキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電圧値とキャパシタ電流値は、コントローラ３０に供給される。
【００２８】
昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２、電動発電機３００、及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値が一定の範囲内に収まるように、昇圧動作と降圧動作を切り替える制御を行う。ＤＣバス１１０は、インバータ１８Ａ、１８Ｃ、及び２０と昇降圧コンバータ１００との間に配設されており、キャパシタ１９、電動発電機１２、電動発電機３００、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を行う。
【００２９】
ここで、キャパシタ１９を例にとって説明したが、キャパシタ１９の代わりに、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池、又は、電力の授受が可能なその他の形態の電源ンを蓄電器として用いてもよい。
【００３０】
図２に戻り、コントローラ３０は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、ＣＰＵが内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムを実行することにより実現される装置である。
【００３１】
コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される信号を速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２を旋回させるために操作装置２６を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。
【００３２】
コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（電動（アシスト）運転又は発電運転の切り替え）を行うとともに、昇降圧制御部としての昇降圧コンバータ１００を駆動制御することによるキャパシタ１９の充放電制御を行う。コントローラ３０は、キャパシタ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、及び旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づいて、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行い、これによりキャパシタ１９の充放電制御を行う。
【００３３】
昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、キャパシタ電圧検出部１１２によって検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電流値に基づいて行われる。
【００３４】
以上のような構成において、アシストモータである電動発電機１２が発電した電力は、インバータ１８Ａを介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。旋回用電動機２１が回生運転して生成した回生電力は、インバータ２０を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。また、ブーム回生用の電動発電機３００が発電した電力は、インバータ１８Ｃを介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。
【００３５】
旋回用電動機２１の回転速度（角速度ω）はレゾルバ２２により検出される。また、ブーム４の角度（ブーム角度θＢ）はブーム４の支持軸に設けられたロータリエンコーダ等のブーム角度センサ７Ｂにより検出される。
【００３６】
本発明の第１実施形態では、上述のキャパシタ１９を冷却するための冷却装置として冷却ファンが設けられている。冷却ファンは太陽光発電装置で発電した電力で駆動される。図４は冷却装置の駆動系を示すブロック図である。
【００３７】
なお、主蓄電装置の一例であるキャパシタ１９は動作中に冷却等の温度調節が行なわれる電気駆動部に相当する。また、冷却ファンは、電気駆動部の温度制御を行なう温度制御装置の一例である。
【００３８】
主蓄電装置としてのキャパシタ１９は上部旋回体３に搭載された蓄電装置ボックス５０内に収容されている。キャパシタ１９を冷却するための冷却ファン５２は蓄電装置ボックス５０に取り付けらており、蓄電装置ボックス５０内に外気を導入してキャパシタ１９を冷却する。また、蓄電装置ボックス５０内には、温度検出器として温度検知センサ５４が設けられる。温度検知センサ５４は蓄電装置ボックス５０内の温度を検出し、温度検出値をコントローラ３０に供給する。
【００３９】
冷却ファン５２に電力を供給する装置として、太陽光発電装置６０が設けられている。太陽光発電装置６０は、太陽電池パネル６２と、太陽電池パネル６２で発電した電力を蓄積する太陽光蓄電部としての太陽電池蓄電器６４とを有する。太陽電池パネル６２が太陽光を受けて発電した電力は、太陽電池蓄電器６４に蓄積され、太陽電池蓄電器６４から冷却ファン５２に電力が供給される。太陽電池蓄電器６４には電圧検出器として電圧計６６が設けられている。電圧計６６は、太陽電池蓄電器６４の端子間電圧を検出する。
【００４０】
ここで、ハイブリッド式ショベルには、電動作業要素や電動作業要素を電気駆動するための電気部品を含む電気駆動部の他に、常時電気負荷７０が設けられている。常時電気負荷７０とは、ショベルが運転していないときでも、すなわち、エンジンが回転しておらず、インバータ、コンバータが起動していない状態であっても、電力が供給されて作動し続けている電気負荷であり、例えば、通信装置、照明装置、メモリデータ保持装置等である。常時電気負荷７０には、専用の蓄電装置としてバッテリ７２から電力が常時供給されており、ショベルの運転が停止しているときでも常時電気負荷７０は作動することができる。なお、電動作業要素を電気駆動するための電気部品は、コントローラのＣＰＵ、電力の授受を行なうインバータやコンバータ、蓄電器あるいはバッテリ等を含むものである。
【００４１】
太陽光発電装置６０からは、太陽電池電源ライン８０が延出している。太陽電池電源ライン８０は、冷却ファン電源ライン８２と、バッテリ電源ライン８４とに分岐している。冷却ファン電源ライン８２は冷却ファン５２に接続されており、太陽電池蓄電器６４からの電力を、太陽電池電源ライン８０及び冷却ファン電源ライン８２を介して冷却ファン５２に供給し、冷却ファン５２を駆動することができる。一方、バッテリ電源ライン８４は、常時電気負荷７０用のバッテリ７２に接続されており、太陽電池蓄電器６４からの電力を、太陽電池電源ライン８０及びバッテリ電源ライン８４を介してバッテリ７２に供給し蓄積することができる。また、冷却ファン電源ライン８２とバッテリ電源ライン８４とは分岐点で繋がっているため、バッテリ電源ライン８４及び冷却ファン電源ライン８２を介してバッテリ７２から電力を冷却ファン５２に供給して冷却ファン５２を駆動することができる。
【００４２】
冷却ファン電源ライン８２には、例えば電磁開閉スイッチからなる第１のスイッチ９０が設けられ、第１のスイッチ９０が冷却ファン５２への電力供給を制御している。また、バッテリ電源ライン８４には、例えば電磁開閉スイッチからなる第２のスイッチ９２が設けられ、第２のスイッチ９２がバッテリ７２への電力供給を制御している。さらに、太陽電池電源ライン８０には、例えば電磁開閉スイッチからなる第３のスイッチ９４が設けられ、第３のスイッチ９４が太陽光発電装置６０の太陽電池蓄電器６４からの電力供給を制御している。第１及び第２スイッチ９０，９２はコントローラ３０からの信号により開閉制御される。第３スイッチ９４は、太陽電池蓄電器６４に設けられた電圧計６６からの電圧検出値に基づいて開閉制御される。電圧計６６からの電圧検出値をコントローラ３０に供給し、コントローラ３０が第３スイッチ９４の開閉制御を行なうこととしてもよい。
【００４３】
以下に、上述の冷却ファンの駆動系で行なわれる冷却ファン駆動制御について説明する。
【００４４】
図５は冷却ファン駆動制御処理のフローチャートである。まず、ステップＳ１において、温度検知センサ５４により蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃを検知する。そして、ステップＳ２において、蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃが予め定められた温度Ｔｌｍｔより高いか否かが判定される。蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃが予め定められた温度Ｔｌｍｔ以下の場合（Ｔｃ≦Ｔｌｍｔ）、処理はステップＳ３に進む。
【００４５】
ステップＳ３では、通常モードに設定され、図６に示すように、第２及び第３スイッチ９２，９４が閉（ＯＮ）とされ、第１スイッチ９０は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、蓄電器ボックス内の温度Ｔｃが低いときにはキャパシタ１９の温度も低くなっており、冷却する必要が無いので、第１スイッチ９０を開（ＯＦＦ）として冷却ファン電源ライン８２を遮断し、冷却ファン５２を作動させない。
【００４６】
このとき、第２及び第３スイッチ９２，９４は閉（ＯＮ）とされる。これにより、太陽電池パネル６２が発電して太陽電池蓄電器６４に電力を蓄積した結果、太陽電池蓄電器６４の電圧が予め設定された電圧値より高くなると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えていると）、太陽電池電源ライン８０及びバッテリ電源ライン８４を介して太陽電池蓄電器６４から電力がバッテリ７２に供給され、バッテリ７２に充電される。したがって、キャパシタ１９を冷却する必要が無いときは、太陽電池パネル６２が発電した電力は無駄になることはなく、バッテリ７２に蓄積される。
【００４７】
図５に戻り、ステップＳ２において蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃが予め定められた温度Ｔｌｍｔより高い場合（Ｔｃ＞Ｔｌｍｔ）、処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４では、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔより高いか否かが判定される。すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えているか否かが判定される。なお、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓは、電圧計６６で検知した電圧である。
【００４８】
ステップＳ４において、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔより高いと判定されると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えていると判定されると）、処理はステップＳ５に進む。ステップＳ５では、第１の蓄電器冷却モードが設定され、図７に示すように、第１及び第３スイッチ９０，９４が閉（ＯＮ）とされ、第２スイッチ９２は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、第１及び第３スイッチ９０，９４を閉（ＯＮ）とすることにより、太陽電池蓄電器６４の電力は、太陽電池電源ライン８０及び冷却ファン電源ライン８２を介して冷却ファン５２に供給され、冷却ファン５２が作動してキャパシタ１９を冷却することができる。このとき、第２スイッチ９２は開（ＯＦＦ）とされているので、バッテリ７２に電力は供給されず、太陽電池蓄電器６４の電力は全て冷却ファン５２を駆動するために使用される。
【００４９】
図５に戻り、ステップＳ４において太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔ以下であると判定されると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率以下であると判定されると）、処理はステップＳ６に進む。ステップＳ６では、第２の蓄電器冷却モードが設定され、図８に示すように、第１及び第２スイッチ９０，９２が閉（ＯＮ）とされ、第３スイッチ９４は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、第３スイッチ９４を開（ＯＦＦ）とすることにより、太陽電池蓄電器６４から電力が供給されなくなる。そして、第１及び第２スイッチ９０，９２を閉（ＯＮ）とすることにより、バッテリ７２に蓄積されている電力が、バッテリ電源ライン８４及び冷却ファン電源ライン８２を介して冷却ファン５２に供給され、冷却ファン５２が駆動されてキャパシタ１９が冷却される。このように、太陽電池蓄電器６４の充電率が低いときには、バッテリ７２からの電力で冷却ファン５２を駆動することができるので、太陽光が十分でないような場所にショベルがあるときでも、キャパシタ１９を冷却することができる。
【００５０】
ここで、太陽電池パネル６２を取り付ける位置について検討する。図９は上述のハイブリッド式ショベルの平面図であり、太陽電池パネル６２を取り付けることのできる場所に斜線が施されている。太陽電池パネル６２を取り付けることのできる場所は、キャビン１０の上面（天井の外側）１０−１、上部旋回体３のカウンタウェイトの上面３−１（エンジンフード）、ブーム４の上面４−１等である。
【００５１】
一般的なショベルでは、キャビン１０の上面１０−１の面積は例えば１．７ｍ２であり、上部旋回体のカウンタウェイトの上面３−１は例えば４．４ｍ２であり、ブーム４の上面４−１の面積は例えば０．８ｍ２である。これら面積を合計すると、太陽電池パネル６２を取り付けることのできる面積は６．９ｍ２となる。ここで、現在の太陽電池パネルで１ｋＷの電力を得るためには、約７ｍ２の面積が必要であると言われている。したがって、上述の面積（６．９ｍ２）全体に太陽電池パネルを取り付けたとすると、約１ｋＷの電力を得ることができる。年間の発電量を１０００時間の晴天に相当すると仮定すると、年間の発電量は約１０００ｋＷｈとなる。すなわち、図９に示す場所に太陽電池パネル６２を貼り付けて発電した場合、１年間で約１０００ｋＷｈの発電量を見込むことができる。
【００５２】
一方、冷却ファン５２の消費電力を例えば３６Ｗとすると、年間稼働率が１０００時間の場合、年間電力消費量は３６ｋＷｈとなる。これは、太陽電池パネルの年間発電量１０００ｋＷｈよりはるかに少なく、冷却ファン５２に供給する電力量を太陽電池パネルの発電量で十分に賄えることがわかる。
【００５３】
上述の実施形態では、冷却装置として蓄電装置ボックス５０を換気する冷却ファン５２を用いているが、他の冷却装置を用いることもできる。消費電力を賄えるのであれば、例えば、冷媒を用いた熱交換器、あるいはペルチェ素子のような電子冷却素子をキャパシタ１９の冷却用に用いることもできる。また、キャビン１０の上面における１．７ｍ２の面積でも、約２５０ｋＷｈの年間電力量を得ることができる。同様に、カウンタウェイト３−１の上面における４．４ｍ２の面積でも、約６４０ｋＷｈの年間電力量を得ることができる。このため、キャビン１０の上面、若しくは、カウンタウェイト３−１の上面の少なくとも一方に太陽電池パネルを配置することで、蓄電部の冷却に必要な電力量を得ることができる。
【００５４】
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態では、電気駆動部を冷却するための冷却装置が設けられている。ここで、電気駆動部とは、上述のように、コントローラ３０、インバータ１８Ａ，１８Ｃ，２０、昇降圧コンバータ１００、キャパシタ１９、旋回用電動機２１，電動発電機１２等を含むものである。また、冷却装置は、電気駆動部の温度制御を行なう温度制御装置の一例である。
【００５５】
図１０は冷却装置の全体構成図である。冷却装置は、タンク２００、ポンプ２０１、ポンプモータ２０２、ラジエタ２０３及び水温計２０４（温度検出手段）を備える。冷却装置における冷却水（冷媒）は、タンク２００に蓄えられており、ポンプモータ２０２により駆動されるポンプ２０１によりラジエタ２０３に送られる。ラジエタ２０３で冷却された冷却水は、配管によりコントローラ３０を経由して、インバータ１８Ａ，１８Ｃ，２０、昇降圧コンバータ１００、キャパシタ１９等に送られる。冷却水は、さらに旋回用電動機２１、電動発電機１２、変速機１３を経由してタンク２００に戻される。水温計２０４は、ラジエタ２０３から送出された冷却水の温度を検出し、検出した温度に関する情報をコントローラ３０に送出する。
【００５６】
また、コントローラ３０への冷却水の配管は、ラジエタ２０３と直結されている。これにより、コントローラ３０内のＣＰＵに対する冷却性能を確保することができるので、ショベルの信頼性が確保される。図１０では、コントローラ３０の冷却に使用した冷却水がインバータ１８Ａ，１８Ｃ，２０、昇降圧コンバータ１００等の冷却に用いられるように配管が接続されているが、ラジエタ２０３からの配管が、コントローラ３０、インバータ１８Ａ，１８Ｃ，２０、昇降圧コンバータ１００等に並列接続されても良い。また、コントローラ３０、インバータ１８Ａ、１８Ｃ、２０、昇降圧コンバータ１００、キャパシタ１９、旋回用電動機２１、電動発電機１２の全てが液冷でなく、一部の電気駆動部をファンによる空冷にしても良い。この場合、ファンはバッテリ７２若しくは太陽電池蓄電器６４から供給される電力で駆動させることもできる。
【００５７】
本実施形態では、第１実施形態におけるファン５２の代わりに、ポンプモータ２０２を太陽電池蓄電器６４からの電力、又はバッテリ７２からの電力で駆動し、ショベルの運転停止中（エンジン１１を停止中）にも電気駆動部を冷却する。
【００５８】
図１１はポンプモータの駆動系のブロック図である。第１実施形態と同様に、太陽光発電装置６０からは、太陽電池電源ライン８０が延出している。太陽電池電源ライン８０は、ポンプモータ電源ライン８６と、バッテリ電源ライン８４とに分岐している。ポンプモータ電源ライン８６はポンプモータ２０２に接続されており、太陽電池蓄電器６４からの電力を、太陽電池電源ライン８０及びポンプモータ電源ライン８６を介してポンプモータ２０２に供給し、ポンプ２０１を駆動することができる。一方、バッテリ電源ライン８４は、常時電気負荷７０用のバッテリ７２に接続されており、太陽電池蓄電器６４からの電力を、太陽電池電源ライン８０及びバッテリ電源ライン８４を介してバッテリ７２に供給し蓄積することができる。また、ポンプモータ電源ライン８６とバッテリ電源ライン８４とは分岐点で繋がっているため、バッテリ電源ライン８４及びポンプモータ電源ライン８６を介してバッテリ７２から電力をポンプモータ２０２に供給してポンプ２０１を駆動することができる。このようにして、ポンプ２０１が駆動するとラジエタ２０３で冷却された冷却水が各電気駆動部へ供給される。ここで、図４に示す冷却ファン５２を、ラジエタ２０３の冷却用ファンとして更に配置し、この冷却用ファンをバッテリ７２若しくは太陽電池蓄電器６４から供給される電力で駆動させることもできる。
【００５９】
第１実施形態と同様に、ポンプモータ電源ライン８６には、例えば電磁開閉スイッチからなる第１のスイッチ９０が設けられ、第１のスイッチ９０がポンプモータ２０２への電力供給を制御している。また、バッテリ電源ライン８４には、例えば電磁開閉スイッチからなる第２のスイッチ９２が設けられ、第２のスイッチ９２がバッテリ７２への電力供給を制御している。さらに、太陽電池電源ライン８０には、例えば電磁開閉スイッチからなる第３のスイッチ９４が設けられ、第３のスイッチ９４が太陽光発電装置６０の太陽電池蓄電器６４からの電力供給を制御している。第１及び第２スイッチ９０，９２はコントローラ３０からの信号により開閉制御される。第３スイッチ９４は、太陽電池蓄電器６４に設けられた電圧計６６からの電圧検出値に基づいて開閉制御される。電圧計６６からの電圧検出値をコントローラ３０に供給し、コントローラ３０が第３スイッチ９４の開閉制御を行なうこととしてもよい。
【００６０】
以下に、上述のポンプ２０１の駆動系で行なわれるポンプ駆動制御について説明する。
【００６１】
図１２はポンプ駆動制御処理のフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、温度検知センサ５６により電気駆動部の温度Ｔｅを検知する。温度検知センサ５６は、コントローラ３０、インバータ１８Ａ、１８Ｃ、２０、昇降圧コンバータ１００、キャパシタ１９、旋回用電動機２１、電動発電機１２等に備えられる温度センサである。そして、ステップＳ１２において、電気駆動部の温度Ｔｅが予め定められた温度Ｔｌｍｔより高いか否かが判定される。電気駆動部の温度Ｔｅが予め定められた温度Ｔｌｍｔ以下の場合（Ｔｅ≦Ｔｌｍｔ）、処理はステップＳ１３に進む。
【００６２】
ステップＳ１３では、通常モードに設定され、図１３に示すように、第２及び第３スイッチ９２，９４が閉（ＯＮ）とされ、第１スイッチ９０は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、電気駆動部の温度Ｔｅが低いときには電気駆動部の温度も低くなっており、冷却する必要が無いので、第１スイッチ９０を開（ＯＦＦ）としてポンプモータ電源ライン８６を遮断し、ポンプモータ２０２を作動させない。
【００６３】
このとき、第２及び第３スイッチ９２，９４は閉（ＯＮ）とされる。これにより、太陽電池パネル６２が発電して太陽電池蓄電器６４に電力を蓄積した結果、太陽電池蓄電器６４の電圧が予め設定された電圧値より高くなると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えていると）、太陽電池電源ライン８０及びバッテリ電源ライン８４を介して太陽電池蓄電器６４から電力がバッテリ７２に供給され、バッテリ７２に充電される。したがって、電気駆動部を冷却する必要が無いときは、太陽電池パネル６２が発電した電力は無駄になることはなく、バッテリ７２に蓄積される。
【００６４】
図１２に戻り、ステップＳ１２において電気駆動部の温度Ｔｅが予め定められた温度Ｔｌｍｔより高い場合（Ｔｃ＞Ｔｌｍｔ）、処理はステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔより高いか否かが判定される。すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えているか否かが判定される。なお、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓは、電圧計６６で検知した電圧である。
【００６５】
ステップＳ１４において、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔより高いと判定されると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えていると判定されると）、処理はステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、第１の電気駆動部冷却モードが設定され、図１４に示すように、第１及び第３スイッチ９０，９４が閉（ＯＮ）とされ、第２スイッチ９２は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、第１及び第３スイッチ９０，９４を閉（ＯＮ）とすることにより、太陽電池蓄電器６４の電力は、太陽電池電源ライン８０及びポンプモータ電源ライン８６を介してポンプモータ２０２に供給され、ポンプモータ２０２が作動してポンプ２０１が駆動される。これにより、冷却水が電気駆動部に供給され、電気駆動部を冷却することができる。このとき、第２スイッチ９２は開（ＯＦＦ）とされているので、バッテリ７２に電力は供給されず、太陽電池蓄電器６４の電力は全てポンプモータ２０２を駆動するために使用される。
【００６６】
図１２に戻り、ステップＳ１４において太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔ以下であると判定されると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率以下であると判定されると）、処理はステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、第２の電気駆動部冷却モードが設定され、図１５に示すように、第１及び第２スイッチ９０，９２が閉（ＯＮ）とされ、第３スイッチ９４は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、第３スイッチ９４を開（ＯＦＦ）とすることにより、太陽電池蓄電器６４から電力が供給されなくなる。そして、第１及び第２スイッチ９０，９２を閉（ＯＮ）とすることにより、バッテリ７２に蓄積されている電力が、バッテリ電源ライン８４及びポンプモータ電源ライン８６を介してポンプモータ２０２に供給され、ポンプモータ２０２が作動してポンプ２０１が駆動される。これにより、冷却水が電気駆動部に供給され、電気駆動部を冷却することができる。このように、太陽電池蓄電器６４の充電率が低いときには、バッテリ７２からの電力でポンプモータ２０２を駆動することができるので、太陽光が十分でないような場所にショベルがあるときでも、電気駆動部（電動機、電動発電機、コントローラ、インバータ、コンバータ等）を冷却することができる。また、図１０に示す例のように電気駆動部であるコントローラ３０、インバータ１８Ａ、１８Ｃ、２０、昇降圧コンバータ１００、キャパシタ１９、旋回用電動機２１、電動発電機１２を一つの冷却回路で冷却させる必要は無い。キャパシタのみで冷却回路を構成しても良く、インバータのみで冷却回路を構成しても良く、それぞれの冷却回路を組み合わせても良い。更に、冷却媒体として水ではなく油を用いても良い。
【００６７】
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態では、キャパシタ１９を暖機するために太陽電池蓄電器６４の電力が用いられる。
【００６８】
本実施形態では、図１６に示すように、キャパシタ１９の周囲に電気ヒータ５８が設けられる。電気ヒータ５８に電力を供給することで、電気ヒータ５８が発熱し、キャパシタ１９を暖機することができる。なお、主蓄電装置の一例であるキャパシタ１９は暖機等の温度調節が行なわれる電気駆動部に相当する。また、電気ヒータ５８は、電気駆動部の温度制御を行なう温度制御装置の一例である。
【００６９】
第１及び第２実施形態と同様に、太陽光発電装置６０からは、太陽電池電源ライン８０が延出している。太陽電池電源ライン８０は、ヒータ電源ライン８８と、バッテリ電源ライン８４とに分岐している。ヒータ電源ライン８６はキャパシタ１９の周囲に設けられた電気ヒータ５８に接続されており、太陽電池蓄電器６４からの電力を、太陽電池電源ライン８０及びヒータ電源ライン８８を介して電気ヒータ５８に供給し、電気ヒータ５８を発熱させることができる。一方、バッテリ電源ライン８４は、常時電気負荷７０用のバッテリ７２に接続されており、太陽電池蓄電器６４からの電力を、太陽電池電源ライン８０及びバッテリ電源ライン８４を介してバッテリ７２に供給し蓄積することができる。また、ヒータ電源ライン８８とバッテリ電源ライン８４とは分岐点で繋がっているため、バッテリ電源ライン８４及びヒータ電源ライン８８を介してバッテリ７２から電力を電気ヒータ５８に供給して電気ヒータを駆動することができる。
【００７０】
第１及び第２実施形態と同様に、ヒータ電源ライン８８には、例えば電磁開閉スイッチからなる第１のスイッチ９０が設けられ、第１のスイッチ９０が電気ヒータ５８への電力供給を制御している。また、バッテリ電源ライン８４には、例えば電磁開閉スイッチからなる第２のスイッチ９２が設けられ、第２のスイッチ９２がバッテリ７２への電力供給を制御している。さらに、太陽電池電源ライン８０には、例えば電磁開閉スイッチからなる第３のスイッチ９４が設けられ、第３のスイッチ９４が太陽光発電装置６０の太陽電池蓄電器６４からの電力供給を制御している。第１及び第２スイッチ９０，９２はコントローラ３０からの信号により開閉制御される。第３スイッチ９４は、太陽電池蓄電器６４に設けられた電圧計６６からの電圧検出値に基づいて開閉制御される。電圧計６６からの電圧検出値をコントローラ３０に供給し、コントローラ３０が第３スイッチ９４の開閉制御を行なうこととしてもよい。
【００７１】
以下に、上述の電気ヒータ５８の駆動系で行なわれるヒータ駆動制御について説明する。
【００７２】
図１７は電気ヒータ駆動制御処理のフローチャートである。まず、ステップＳ２１において、温度検知センサ５４により蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃを検知する。そして、ステップＳ２２において、蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃが予め定められた温度Ｔｌｍｔ２より低いか否かが判定される。蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃが予め定められた温度Ｔｌｍｔ２以上の場合（Ｔｃ≧Ｔｌｍｔ２）、処理はステップＳ２３に進む。
【００７３】
ステップＳ２３では、通常モードが設定され、図１８に示すように、第２及び第３スイッチ９２，９４が閉（ＯＮ）とされ、第１スイッチ９０は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、蓄電器ボックス内の温度Ｔｃが高いときにはキャパシタ１９の温度も高くなっており、暖機する必要が無いので、第１スイッチ９０を開（ＯＦＦ）としてヒータ電源ライン８８を遮断し、電気ヒータ５８を作動させない。
【００７４】
このとき、第２及び第３スイッチ９２，９４は閉（ＯＮ）とされる。これにより、太陽電池パネル６２が発電して太陽電池蓄電器６４に電力を蓄積した結果、太陽電池蓄電器６４の電圧が予め設定された電圧値より高くなると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えていると）、太陽電池電源ライン８０及びバッテリ電源ライン８４を介して太陽電池蓄電器６４から電力がバッテリ７２に供給され、バッテリ７２に充電される。したがって、キャパシタ１９を暖機する必要が無いときは、太陽電池パネル６２が発電した電力は無駄になることはなく、バッテリ７２に蓄積される。
【００７５】
図１７に戻り、ステップＳ２２において蓄電装置ボックス５０内の温度Ｔｃが予め定められた温度Ｔｌｍｔ２より高い場合（Ｔｃ＞Ｔｌｍｔ２）、処理はステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔより高いか否かが判定される。すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えているか否かが判定される。なお、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓは、電圧計６６で検知した電圧である。
【００７６】
ステップＳ２４において、太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔより高いと判定されると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率を超えていると判定されると）、処理はステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、第１の蓄電器暖機モードが設定され、図１９に示すように、第１及び第３スイッチ９０，９４が閉（ＯＮ）とされ、第２スイッチ９２は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、第１及び第３スイッチ９０，９４を閉（ＯＮ）とすることにより、太陽電池蓄電器６４の電力は、太陽電池電源ライン８０及びヒータ電源ライン８８を介して電気ヒータ５８に供給され、電気ヒータ５８が発熱してキャパシタ１９を暖機することができる。このとき、第２スイッチ９２は開（ＯＦＦ）とされているので、バッテリ７２に電力は供給されず、太陽電池蓄電器６４の電力は全て電気ヒータ５８を駆動するために使用される。
【００７７】
図１７に戻り、ステップＳ２４において太陽電池蓄電器６４の電圧Ｖｓが予め設定された電圧Ｖｌｍｔ以下であると判定されると（すなわち、太陽電池蓄電器６４の蓄電率（ＳＯＣ）が所定の蓄電率以下であると判定されると）、処理はステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、第２の蓄電器暖機モードが設定され、図２０に示すように、第１及び第２スイッチ９０，９２が閉（ＯＮ）とされ、第３スイッチ９４は開（ＯＦＦ）とされる。すなわち、第３スイッチ９４を開（ＯＦＦ）とすることにより、太陽電池蓄電器６４から電力が供給されなくなる。そして、第１及び第２スイッチ９０，９２を閉（ＯＮ）とすることにより、バッテリ７２に蓄積されている電力が、バッテリ電源ライン８４及びヒータ電源ライン８８を介して電気ヒータ５８に供給され、電気ヒータ５８が発熱してキャパシタ１９が暖機される。このように、太陽電池蓄電器６４の充電率が低いときには、バッテリ７２からの電力で電気ヒータ５８を駆動することができるので、太陽光が十分でないような場所にショベルがあるときでも、キャパシタ１９を暖機することができる。
【００７８】
以上、第１乃至第３実施形態の３つの実施形態について順次説明したが、これらの実施形態を適宜組み合わせて１つの実施形態とすることもできる。例えば、第１実施形態と第３実施形態とを組み合わせることで、キャパシタを冷却するときと暖機するときの両方において太陽電池蓄電器６４からの電力を用いることができる。この場合、第１実施形態においてキャパシタ１９に電気ヒータ５８を設け、ヒータ電源ライン８８を冷却ファン電源ライン８２に並列になるように太陽電池電源ライン８０に接続すればよい。同様にして任意の２つの実施形態を組み合わせることができ、さらには第１乃至第３実施形態の全てを組み合わせることもできる。
【００７９】
なお、上述の第１乃至第３実施形態では、旋回機構２の駆動を旋回用電動機２１で行なっているが、図２１に示すように旋回機構２の駆動を旋回油圧モータ４０で駆動することとしてもよい。この場合、旋回油圧モータ４０がコントロールバルブ１７に接続され、旋回用電動機２１を含む負荷駆動系は削除される。
【００８０】
また、本発明はハイブリッド式ショベルに限定されることなく、図２２に示すような電動機のみで駆動される電動ショベルにも適用することができる。図２２に示す電動ショベルは、エンジンが設けられておらず、作業要素は全て電動機により駆動される。各電動機への電力は蓄電系１２０からの電力で全て賄われる。メインポンプ１４を駆動するためのポンプ用電動機４００も、蓄電系１２０からインバータ１８Ａを介して供給される電力で駆動される。蓄電系１２０には、コンバータ１２０Ａを介して外部電源５００が接続可能となっており、外部電源５００から電力が蓄電系１２０に供給されて蓄電器が充電され、蓄電器から各電動機に電力が供給される。
【００８１】
本出願は、２０１０年１２月１５日出願の優先権を主張した日本国特許出願第２０１０−２７９９０２号に基づくものであり、その全内容は本出願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、蓄電器からの電力で電動作業要素を駆動する作業機械に適用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  下部走行体
１Ａ、１Ｂ  油圧モータ
２  旋回機構
３  上部旋回体
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
７  ブームシリンダ
７Ａ  油圧配管
７Ｂ  ブーム角度センサ
８  アームシリンダ
９  バケットシリンダ
１０  キャビン
１１  エンジン
１２  電動発電機
１３  変速機
１４  メインポンプ
１５  パイロットポンプ
１６  高圧油圧ライン
１７  コントロールバルブ
１８、１８Ａ、１８Ｂ、２０  インバータ
１９  キャパシタ 
２１  旋回用電動機
２２  レゾルバ
２３  メカニカルブレーキ
２４  旋回変速機
２５  パイロットライン
２６  操作装置
２６Ａ、２６Ｂ  レバー
２６Ｃ  ペダル
２６Ｄ  ボタンスイッチ
２７  油圧ライン
２８  油圧ライン
２９  圧力センサ
３０  コントローラ
３５  表示装置
４０  旋回油圧モータ
５０  蓄電装置ボックス
５２  冷却ファン
５４，５６  温度検知センサ
５８  電気ヒータ
６０  太陽光発電装置
６２  太陽電池パネル
６４  太陽電池蓄電器
６６  電圧計
７０  常時電気負荷
７２  バッテリ
８０  太陽電池電源ライン
８２  冷却ファン電源ライン
８４  バッテリ電源ライン
８６  ポンプモータ電源ライン
８８  ヒータ電源ライン
９０  第１のスイッチ
９２  第２のスイッチ
９４  第３のスイッチ
１００  昇降圧コンバータ
１１０  ＤＣバス
１１１  ＤＣバス電圧検出部
１１２  キャパシタ電圧検出部
１１３  キャパシタ電流検出部
１２０  蓄電系
１２０Ａ  コンバータ
３００  ブーム回生用モータ（電動発電機）
３１０  ブーム回生用油圧モータ
２００  タンク
２０１  ポンプ
２０２  ポンプモータ
２０３  ラジエタ
２０４  水温計
４００  ポンプ用電動機
５００  外部電源
【図１】
2012081620.tif 000003
【図２】
2012081620.tif 000004
【図３】
2012081620.tif 000005
【図４】
2012081620.tif 000006
【図５】
2012081620.tif 000007
【図６】
2012081620.tif 000008
【図７】
2012081620.tif 000009
【図８】
2012081620.tif 000010
【図９】
2012081620.tif 000011
【図１０】
2012081620.tif 000012
【図１１】
2012081620.tif 000013
【図１２】
2012081620.tif 000014
【図１３】
2012081620.tif 000015
【図１４】
2012081620.tif 000016
【図１５】
2012081620.tif 000017
【図１６】
2012081620.tif 000018
【図１７】
2012081620.tif 000019
【図１８】
2012081620.tif 000020
【図１９】
2012081620.tif 000021
【図２０】
2012081620.tif 000022
【図２１】
2012081620.tif 000023
【図２２】
2012081620.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
該下部走行体の上に回動自在に配置された上部旋回体と、
前記上部旋回体に配置され、動作中に温度制御される電気駆動部と、
前記上部旋回体に配置され、前記電気駆動部以外で常時作動する常時電気負荷に電力を供給するバッテリと、
前記上部旋回体に配置された太陽光発電パネルと、
前記上部旋回体に配置され、該太陽光発電パネルが発電した電力を蓄積する太陽光蓄電部と、該太陽光蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出器とを含む太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置と前記バッテリとに接続される温度制御装置と、
前記電気駆動部の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器の温度検出値に基づいて、前記温度制御装置と前記太陽光発電装置とを接続する電源ラインを開閉する第１のスイッチと、
前記温度検出器の温度検出値に基づいて、前記温度制御装置と前記バッテリとを接続する電源ラインを開閉する第２のスイッチと、
前記電圧検出器と前記温度検出器からの検出値が供給され、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチへ信号を送るコントローラと
を有するショベル。
【請求項２】
請求項１記載のショベルであって、
前記太陽光発電装置は前記太陽光蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出器を含み、
前記電圧検出器の電圧検出値に基づいて、前記太陽光発電装置と前記第１及び第２のスイッチとの間の電源ラインを開閉する第３のスイッチをさらに有するショベル。
【請求項３】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より高く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは開であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項４】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より高く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値以下のときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは開であるショベル。
【請求項５】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値以下であり、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは開であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項６】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より低く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは開であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項７】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値より低く、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値以下のときに、前記第１のスイッチは閉であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは開であるショベル。
【請求項８】
請求項２記載のショベルであって、
前記温度検出器の温度検出値が所定の温度値以上であり、且つ前記電圧検出器の電圧検出値が所定の電圧値より高いときに、前記第１のスイッチは開であり、前記第２のスイッチは閉であり、前記第３のスイッチは閉であるショベル。
【請求項９】
請求項１記載のショベルであって、
前記電気駆動部は、主蓄電装置であるショベル。
【請求項１０】
請求項１記載のショベルであって、
前記電気駆動部は、インバータ、コンバータ及びコントローラのうちの少なくとも１つであるショベル。
【国際調査報告】
2012081620.tif 000025
2012081620.tif 000026