(57)【要約】      （修正有）【課題】電池充電範囲が使用可能範囲である限り、最大負荷出力に対応させることができる作業車両を提供する。【解決手段】第１蓄電部と、第１蓄電部より充放電特性に優れた第２蓄電部と、第１蓄電部および第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御するコントローラとを備える。コントローラは、第１蓄電部の充電量に対する第２蓄電部の目標充電量を算出する目標充電量算出部４１と、目標電流量に基づき第２蓄電部の第１充放電力指令を算出する第１充放電力指令算出部（制御器）４２と、第１充放電力指令に基づき第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御する蓄電制御部とを有する。【選択図】図５
2015163022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機および走行機と、
これら作業機および走行機の少なくとも一方を駆動する電動部と、
この電動部に電力を供給する第１蓄電部と、
この第１蓄電部より充放電特性に優れ前記電動部に電力を供給する第２蓄電部と、
前記第１蓄電部および前記第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御するコントローラと、を備え、
このコントローラは、前記第１蓄電部の充電量に対する前記第２蓄電部の目標充電量を算出する目標充電量算出部と、
この目標充電量算出部にて算出した目標充電量に基づき前記第２蓄電部の第１充放電力指令を算出する第１充放電力指令算出部と、
この第１充放電力指令算出部にて算出した第１充放電力指令に基づき前記第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御する蓄電制御部と、を有する作業車両。
【請求項２】
請求項１の作業車両において、
前記コントローラは、前記電動部の消費電力または消費電流から前記第２蓄電部の第２充放電力指令を算出する第２充放電力指令算出部と、前記第１充放電力指令算出部にて算出した第１充放電力指令、および前記第２充放電力指令算出部にて算出した第２充放電力指令に基づいて、前記第２蓄電部の最終充放電力指令を算出する最終充放電力指令算出部と、を有し、
前記蓄電制御部は、前記最終充放電力指令算出部にて算出した最終充放電力指令に基づき前記第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御する
ことを特徴とする作業車両。
【請求項３】
請求項２の作業車両において、
前記目標充電量算出部は、前記第１蓄電部の充電量に対する前記第２蓄電部の目標充電量が予め定められた数字テーブルを参照して、前記第１蓄電部の蓄電量から前記第２蓄電部の目標充電量を算出する
ことを特徴とする作業車両。
【請求項４】
請求項３の作業車両において、
前記数字テーブルに規定された前記目標充電量は、所定時間経過ごとの前記第２蓄電部の急速充電を考慮して定められている
ことを特徴とする作業車両。
【請求項５】
請求項４の作業車両において、
前記数字テーブルは、前記第２蓄電部の急速充電後ごとの前記第１蓄電部および第２蓄電部の充電量の組み合わせと、前記第１蓄電部および第２蓄電部の最小蓄電量の組み合わせとにより設定されている
ことを特徴とする作業車両。
【請求項６】
請求項２の作業車両において、
前記蓄電制御部は、前記最終充放電力指令に前記第２蓄電部の電圧と前記第１蓄電部の電圧との比を乗算して前記第１蓄電部の電流指令を算出し、この第１蓄電部の電流指令に基づいて、前記第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御する
ことを特徴とする作業車両。
【請求項７】
請求項３の作業車両において、
前記数字テーブルは、前記第１蓄電部および第２蓄電部の最大蓄電量の組み合わせと、前記第１蓄電部および第２蓄電部の最小蓄電量の組み合わせとにより設定されている
こと特徴とする作業車両。
【請求項８】
請求項３の作業車両において、
前記数字テーブルは、前記電動部稼働開始時の前記第１蓄電部および第２蓄電部の初期充電量の組み合わせと、前記第１蓄電部および第２蓄電部の最小蓄電量の組み合わせとにより設定されている
ことを特徴とする作業車両。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかの作業車両において、
前記第１蓄電部は、鉛電池で、
前記第２蓄電部は、リチウムイオン電池である
ことを特徴とする作業車両。
【請求項１０】
請求項１の作業車両において、
前記作業車両は、バッテリ式フォークリフトで、
前記電動部は、作業用電動モータおよび走行用電動モータで、
前記作業機は、前記作業用電動モータで駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプからの油圧で駆動する油圧アクチュエータとを有し、
前記走行機は、前記走行用電動モータの駆動で前記作業車両を走行させる車輪である
ことを特徴とする作業車両。
【請求項１１】
請求項１の作業車両において、
前記走行機の上部に前記走行機に対し旋回駆動し、さらに前記作業機を備えた上部旋回体を有し、
前記電動部は、前記作業機を駆動する作業用電動モータ、前記走行機を駆動する走行用電動モータ、もしくは前記上部旋回体を駆動する旋回用電動モータのうちの少なくとも１つを含む
ことを特徴とする作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばバッテリ式フォークリフトやバッテリ式油圧ショベル等の作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１１−７８１４７号公報（特許文献１）がある。この公報には、「オルタネータに電気接続された鉛蓄電池と、鉛蓄電池に並列接続されたリチウム蓄電池とを備え、ＭＯＳ−ＦＥＴの寄生ダイオードを、鉛蓄電池からリチウム蓄電池へ電流を流す向きが順方向となるよう配置する。そして、鉛蓄電池のＳＯＣ使用範囲Ｗ１とリチウム蓄電池のＳＯＣ使用範囲Ｗ２とで、鉛蓄電池の開放電圧Ｖ０（Ｐｂ）から障壁電圧Ｖｂａｒを差し引いた電圧とリチウム蓄電池の開放電圧Ｖ０（Ｌｉ）とが一致するポイントＶｄｓ´が存在し、ＳＯＣ使用範囲Ｗ２のうち一致ポイントＶｄｓ´の上限側ではＶ０（Ｌｉ）＞Ｖ０（Ｐｂ）−Ｖｂａｒとなり、リチウム蓄電池に最大充電電流が流れている時の端子電圧Ｖｃ（Ｌｉ）が、レギュレータによる定電圧Ｖｒｅｇ（設定電圧）以下となるようにする。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１―７８１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、環境問題や原油高騰の問題に対処する目的から、各工業製品の省エネルギ化が進められている。これまでエンジンによる油圧駆動システム装置が中心であった建設および荷役等の各産業分野で使用される作業車両についても、電動化による高効率化や、省エネルギ化の事例が増加している。特に、作業車両を電動化した場合、すなわち、その動力源として電動モータを使用した場合には、排気ガスの低減が期待でき、特に、電動モータとエンジンとを併用したハイブリッド車両の場合には、エンジンの高効率駆動、伝達効率の向上、および回生電力の回収等の省エネルギ化が期待できる。
【０００５】
作業車両においては、倉庫や工場建屋内で使用されることが多く排気ガスを排出しないフォークリフトの電動化が進んでおり、バッテリの電力を用いて電動モータを駆動するバッテリ式フォークリフトが実用化されている。現在製品化されているこの種のバッテリ式フォークリフトは、電力源のバッテリとして、例えば鉛（Ｐｂ）電池を使用し、この鉛電池の電力を用いて駆動輪を電動モータで駆動させて走行する。また、荷役の昇降作業を行う荷役装置部分（リフト）については、電動油圧システム装置が採用されており、専用の電動モータで油圧ポンプを駆動し、発生した油圧でマスト部に設置された油圧シリンダを駆動させている。
【０００６】
ここで、この種のバッテリ式フォークリフトの電源システム装置は、電動モータを駆動するインバータ、鉛電池、およびインバータに指令を与えるコントローラで構成されている。また、そのエネルギ源としては、廉価な鉛電池のみが用いられ、鉛電池の出力をインバータにて交流電力に変換し、負荷となる走行用電動モータおよび荷役用電動モータを駆動させている。コントローラは、運転者の要求するパワー（アクセルやブレーキペダル、荷役用レバーにより決定される操作量）どおり電動モータが動力を出力するようにインバータを制御する。
【０００７】
ところが、鉛電池は、単位体積あたりの放電特性が低く、車両の搭載スペースの制限により電池搭載容量に限界があることから、エンジンを駆動源とするエンジン式フォークリフトの場合に比べ、走行時のタイヤトルク特性等が低い等といった性能面で劣るバッテリ式フォークリフトとなる場合が多い。また、鉛電池が電動モータからの回生電力等の短時間大電流での充電特性に優れていないことから、鉛電池に回生電力を印加しても、そのほとんどが損失してしまい、回生電力を有効活用することができない。そこで、鉛電池の低充放電特性を補うために、大容量のキャパシタやリチウム（Ｌｉ）イオン電池等を鉛電池と併用して、電動モータの高出力化や回生電力の回収率を改善する技術として、上述した特許文献１が知られている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術をバッテリ式フォークリフトに適用した場合には、放電時の電池電圧が充電量によって異なることから、充電量によっては鉛電池またはリチウムイオン電池の片方の電圧が大きくなり、電圧の大きい方の電池からのみ放電される。したがって、片方の電池のみで負荷電力に対応する出力をしなければならない。このため、片方の電池だけで最大負荷に対応するためには、それぞれの電池の放電容量を最大負荷に合わせて搭載する必要があり、搭載容量に制限のあるバッテリ式フォークリフトの場合には、最大負荷に適合させた容量の電池を設置できない可能性が高い。
【０００９】
また、上記特許文献１においては、鉛電池およびリチウムイオン電池の放電割合を能動的に制御する手段がない。すなわち、リチウムイオン電池は、鉛電池に比べ単位体積当たりの電力量容量が大きいものの、鉛電池に比べ高価であり、コスト面からリチウムオン電池の容量を少なくしたいという要求がある。ところが、リチウムイオン電池の容量を最大負荷以下にした場合には、充電量の関係で、鉛電池よりリチウムイオン電池の電圧が大きい場合に、リチウムイオン電池からのみの放電となり、リチウムイオン電池が過放電状態になってしまう。すなわち、リチウムイオン電池は、容量あたりの出力が大きいため、最大負荷より小さな出力の鉛電池を併用させて搭載した場合には、鉛電池の充電量可能範囲全域でリチウムイオン電池の出力での補完が必要となるものの、上記特許文献１の技術では対応することができない。
【００１０】
そこで、本発明は、第１蓄電部と、この第１蓄電部より充放電特性に優れた第２蓄電部と用い、電池充電範囲が使用可能範囲である限り、最大負荷出力に対応させることができる作業車両を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、作業機および走行機と、これら作業機および走行機の少なくとも一方を駆動する電動部と、この電動部に電力を供給する第１蓄電部と、この第１蓄電部より充放電特性に優れ前記電動部に電力を供給する第２蓄電部と、前記第１蓄電部および前記第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御するコントローラと、を備え、このコントローラは、前記第１蓄電部の充電量に対する前記第２蓄電部の目標充電量を算出する目標充電量算出部と、この目標充電量算出部にて算出した目標充電量に基づき前記第２蓄電部の第１充放電力指令を算出する第１充放電力指令算出部と、この第１充放電力指令算出部にて算出した第１充放電力指令に基づき前記第２蓄電部の充放電力または充放電流を制御する蓄電制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電池充電範囲が使用可能範囲である限り、最大負荷出力に対応できる作業車両を提供することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１におけるバッテリ式フォークリフトの構成図である。
【図２】上記実施例１におけるバッテリ式フォークリフト用の電池システム装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記実施例１における電源システム装置に備えられるＤＣＤＣコンバータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】上記実施例１における電源システム装置に備えられる電流指令部の構成を示すブロック図である。
【図５】上記実施例１における電源システム装置に備えられるＦＢ電流指令演算部の構成を示すブロック図である。
【図６】上記実施例１における電源システム装置での電池ＳＯＣの理想推移を示すグラフである。
【図７】上記実施例１における数字テーブルを示す表である。
【図８】上記実施例１における電源システム装置に備えられるＦＦ電流指令演算部の構成を示すブロック図である。
【図９】上記実施例１におけるＩｄ＊算出部にて参照する変換特性を示すグラフである。
【図１０】上記実施例１における負荷電流に対する各電池の電流・ＳＯＣ・電圧の推移傾向を示すグラフで、（ａ）はＬｉＳＯＣ＊がＬｉＳＯＣより小さい場合、（ｂ）はＬｉＳＯＣ＊がＬｉＳＯＣより大きい場合である。
【図１１】本発明の実施例２におけるＤＣＤＣコンバータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例３における数字テーブルを示す表である。
【図１３】本発明の実施例４における数字テーブルを示す表である。
【図１４】本発明の実施例５におけるバッテリ式油圧ショベルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施例を図面を用いて説明する。なお、詳細に設計するためには、ＤＣＤＣコンバータ等の電圧電流変換器効率を考慮しなければならないが、以下の各実施例においては、これら変換器効率に関する説明を省略する。
【実施例１】
【００１５】
＜全体構成＞
本実施例１では、本発明をバッテリ式フォークリフトに適用させた例を説明する。図１は、本発明の実施例１におけるバッテリ式フォークリフトの構成図である。図２は、バッテリ式フォークリフト用の電池システム装置の構成を示すブロック図である。図３は、電源システム装置に備えられるＤＣＤＣコンバータ制御部の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、バッテリ式フォークリフト１は、走行用電動モータ４にて駆動される車輪である駆動輪（タイヤ）５と、作業用電動モータとしての荷役用電動モータ６にて駆動される油圧ポンプ７と、コントロールバルブ（図示せず）による流量制御により油圧ポンプ７から吐出される圧油にて駆動される油圧シリンダ８と、リフト９を搭載するインナーマスト３１２と、このインナーマスト３１２の外側に配置されたアウターマスト３１０とを備え、この油圧シリンダ８の伸縮に応じてインナーリフト３１２が上昇または下降することでリフト９を上下に可動させている。また、上記コントロールバルブによる流量制御により油圧ポンプ７から吐出される圧油にて駆動される油圧シリンダ３０８を備えることで、リフト９を前後にチルト可動させている。なお、このバッテリ式フォークリフト１は、電源を必要とするパワーステアリング装置（図示せず）も備えている。ここで、駆動輪５は、バッテリ式フォークリフト１を走行させるための走行機を構成しており、走行用電動モータ４および荷役用電動モータ６は、駆動輪５または油圧ポンプ７を駆動させるための電動部である。
【００１７】
また、バッテリ式フォークリフト１には、走行用電動モータ４および荷役用電動モータ６のエネルギ源として、第１蓄電部としての鉛（Ｐｂ）電池２と、第２蓄電部としてのリチウム（Ｌｉ）イオン電池１３及びその他の機器（図示せず）を内包した電源システム装置３を備えている。鉛電池２は、いわゆる鉛バッテリであって、リチウムイオン電池１３に比べ単位容量当たりの価格が安く、旧来から用いられているものである。一方、リチウムイオン電池１３は、鉛電池２に比べ単位容量当たりの充放電特性に優れ、急速充電が可能なものであって、例えば鉛電池２より充電容量が小さな構成とされている。
【００１８】
これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３に蓄えられた電力は、電源システム装置３により、走行用電動モータ４および荷役用電動モータ６のそれぞれに対し、これら各要求パワーに応じた配分で配給される。したがって、バッテリ式フォークリフト１は、走行用電動モータ４で駆動輪５を回転駆動することで走行でき、荷役用電動モータ６で油圧ポンプ７を回転駆動し、油圧ポンプ７から吐出される圧油の流れを方向切換え弁（図示せず）等で切り替えて、油圧シリンダ８を伸縮または収縮することでリフト９を昇降させて荷物の上げ下ろしができる。
【００１９】
具体的に、電源システム装置３は、図２に示すように、走行用電動モータ４および荷役用電動モータ６のそれぞれに電力を与えるインバータ１０と、このインバータ１０に対して並列に接続された鉛電池２およびリチウムイオン電池１３と、リチウムイオン電池１３に印加される電圧電流値を制御するＤＣＤＣコンバータ１２とを備えている。リチウムイオン電池１３は、ＤＣＤＣコンバータ１２を介してインバータ１０に接続されている。また、電源システム装置３は、鉛電池２に流れる電流Ｉｂを検出するカレントセンサ１４と、ＤＣＤＣコンバータ１２の鉛電池２側に流れるコンバータ電流Ｉｄを検出するカレントセンサ１５と、リチウムイオン電池１３に流れる電流ＩＬｉを検出するカレントセンサ１６と、このカレントセンサ１６に流れる電流ＩＬｉに応じてＤＣＤＣコンバータ１２を制御するとともに、インバータ１０に指令を与えるコントローラ１１とを備えている。
【００２０】
そして、電源システム装置３は、リチウムイオン電池１３の電流指令が定められた場合の制御動作として、リチウムイオン電池１３から出力される力行出力、またはリチウムイオン電池１３へ供給される回生出力の発生に応じ、リチウムイオン電池１３の入出力電流を決定する。コントローラ１１は、図３に示すＤＣＤＣコンバータ制御部１９を有し、このＤＣＤＣコンバータ制御部１９は、蓄電制御部としての制御器２０およびＤＣＤＣコンバータ電圧制御系２１を備えている。具体的に、ＤＣＤＣコンバータ制御部１９は、リチウムイオン電池１３の電流ＩＬｉをカレントセンサ１６にて検出し、この検出した電流ＩＬｉをフィードバックさせて、リチウムイオン電池１３の電流ＩＬｉを制御する。すなわち、コントローラ１１がリチウムイオン電池１３の電流指令を決定してＩＬｉ＊とし、このＩＬｉ＊に対しカレントセンサ１６の検出値ＩＬｉをフィードバックする。そして、この電流指令ＩＬｉ＊と検出値ＩＬｉとの偏差ΔＩＬｉがゼロになるように制御器２０にて比例積分等の制御演算を行い、ＤＣＤＣコンバータ１２の目標電圧Ｖｄ＊を算出する。さらに、この算出した目標電圧Ｖｄ＊をＤＣＤＣコンバータ電圧制御系２１に入力させて、このＤＣＤＣコンバータ電圧制御系２１は、入力された目標電圧Ｖｄ＊に基づいてＤＣＤＣコンバータ１２を介してリチウムイオン電池１３の電流制御、すなわちリチウムイオン電池１３の充放電力または充放電流の制御を行う。
【００２１】
まず、走行用電動モータ４からトルクを発生させてバッテリ式フォークリフト１を走行させたり、荷役用電動モータ６からトルクを発生させてリフト９を昇降させたりする力行動作時には、これら走行用電動モータ４、荷役用電動モータ６およびインバータ１０が、そのときの動作（作業）に必要な電力をコントローラ１１に要求する。このコントローラ１１は、各要求電力に応じ鉛電池２およびリチウムイオン電池１３から電力を取り出す。その際、力行動作においては、鉛電池２がリチウムイオン電池１３と同等の放電特性を有するため、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３を併用して、走行用電動モータ４、荷役用電動モータ６およびインバータ１０の要求電力を満たすように、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の負荷電力が決定される。
【００２２】
＜リチウムイオン電池の電流指令の演算方法＞
次いで、リチウムイオン電池１３の電流指令の演算方法について図４および図５を参照して説明する。図４は、電池システム装置に備えられる電流指令部の構成を示すブロック図である。図５は、電池システム装置に備えられるＦＢ電流指令演算部の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図４に示す電源指令部３０は、コントローラ１１内に設けられている。具体的に、電源指令部３０は、電池充電量を制御するＦＢ電流指令演算部３１と、出力電流値や出力指令からＦＦ電流指令を演算するＦＦ電流指令演算部３２と、最終的なリチウムイオン電池１３の電流指令ＩＬｉ＊を算出する電池電流指令演算部３３とを備えている。
【００２４】
＜ＦＢ電流指令演算部＞
ＦＢ電流指令演算部３１は、鉛電池２の充電量（ＳＯＣ）であるＰｂＳＯＣが入力され、この入力されたＰｂＳＯＣからリチウムイオン電池１３の目標充電量ＬｉＳＯＣ＊を算出し、このＬｉＳＯＣ＊に応じてＦＢ電流指令を算出する。具体的に、ＦＢ電流指令演算部３１は、図５に示すように、ＬｉＳＯＣ＊を演算するために、ＰｂＳＯＣを入力とし、このＰｂＳＯＣの入力に基づいて、ＰｂＳＯＣに対するＬｉＳＯＣ＊を算出する目標充電量算出部としてのＬｉＳＯＣ＊算出部１と、リチウムイオン電池１３の第１充放電指令であるＦＢ電流指令を演算する第１充放電力指令算出部としての制御器４２とを備えている。ここで、ＰｂＳＯＣは、例えばコントローラ１１がカレントセンサ１４から検出する鉛電池２の電流Ｉｂや、鉛電池２の電圧Ｖｂから算出される。また、ＬｉＳＯＣ＊算出部４１から出力されるＬｉＳＯＣ＊は、例えばリチウムイオン電池１３の電流ＩＬｉや電圧ＶＬｉから算出される実ＳＯＣであるＬｉＳＯＣがフィードバック（ＦＢ）され、その偏差ΔＳＯＣＬｉがゼロになるように制御器４２で比例積分等の制御演算がされてＦＢ電流指令が演算される。
【００２５】
＜ＬｉＳＯＣ＊算出部＞
ここで、ＬｉＳＯＣ＊算出部４１について図６を参照してより詳細に説明する。図６は、電池システム装置での電池ＳＯＣの理想推移を示すグラフである。図６は、横軸を稼働時間（Ｔｉｍｅ）［ｈｒ］、縦軸を各電池のＳＯＣ［％］としている。すなわち、図６は、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の各ＳＯＣについての、バッテリ式フォークリフト１の１日稼働時の理想推移を示している。なお、図６においては、鉛電池２をＳＯＣ８０％から２０％まで使用すると仮定し、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３が時間ゼロでＳＯＣ８０％として初期値とし、稼働時間の最後に鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣが２０％まで低減するものと仮定している。
【００２６】
このため、鉛電池２は、ＳＯＣ６０％分の充電量を消費する。リチウムイオン電池１３も同様に、ＳＯＣ８０％から２０％まで使用するものとし、途中１時間ごとに急速充電しＳＯＣを２０％ずつ増加させている。リチウムイオン電池１３は、鉛電池２に比べ短時間の急速充電でＳＯＣを増加させやすい電池特性を有するため、バッテリ式フォークリフト１を１時間稼働させるごとに短時間休止し、その間に急速充電してＳＯＣを２０％増加させ、リチウムイオン電池１３の急速充電分の充電量を利用する想定とされている。
【００２７】
そして、バッテリ式フォークリフト１の稼働時間を６時間とし、１時間ごとの小休止でＬｉＳＯＣ２０％分を充電すると仮定すると、リチウムイオン電池１３が消費できるＳＯＣは１６０％分となる。したがって、ＬｉＳＯＣを１時間あたり２６．７％消費し、急速充電でＳＯＣを２０％分充電することを繰り返すことより、６時間後にはＳＯＣ２０％まで低下する。このような鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣの低下傾向を想定し、ＬｉＳＯＣ＊算出部４１にて参照するテーブルとして、１時間稼働後ごとのＰｂＳＯＣおよびＬｉＳＯＣを用いた場合には、図７に示す数字テーブルとなる。この図７に示す数字テーブルは、リチウムイオン電池１３の急速充電後ごとのＰｂＳＯＣおよびＬｉＳＯＣの組み合わせと、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の最小蓄電量（ＳＯＣ２０％）の組み合わせとが設定され、１時間ごとのリチウムイオン電池１３の急速充電が考慮され、リチウムイオン電池１３の充足充電を可能とした参照テーブルとされている。
【００２８】
＜ＦＦ電流指令演算部＞
次いで、ＦＦ電流指令演算部３２について図４、図８および図９を参照して説明する。図８は、電池システム装置に備えられるＦＦ電流指令演算部の構成を示すブロック図である。図９は、Ｉｄ＊算出部にて参照する変換特性を示すグラフである。
【００２９】
ＦＦ電流指令演算部３２は、第２充放電力指令算出部であって、図４および図８に示すように、負荷電流Ｉｏが入力され、この入力された負荷電流Ｉｏに対してＤＣＤＣコンバータ１２の電流指令Ｉｄ＊を算出するＩｄ＊算出部５１と、第２充放電力指令であるＦＦ電流指令を演算する制御器５２とを備えている。負荷電流Ｉｏは、例えばカレントセンサ１４から検出した電流Ｉｂと、カレントセンサ１５から検出した電流Ｉｄとの加算値であって、インバータ１０への電流を算出した値である。Ｉｄ＊算出部５１は、負荷電流Ｉｏに対し、例えば理想的なリチウムイオン電流１３の分担値を鉛電池２の電圧レベルに変換した時の電流、すなわちＤＣＤＣコンバータ１２の電流値に換算した値が予め設定された図９に示す変換特性に基づいて電流指令Ｉｄ＊を算出する。
【００３０】
具体的に、Ｉｄ＊算出部５１は、図９に示すように、横軸を負荷電流Ｉｏとし、縦軸を電流指令Ｉｄ＊とした場合に、負荷電流０からＩｏ１までの間は、負荷電流Ｉｏに対し一定の割合の電流指令Ｉｄ＊を出力するように指令値を設定する。このＩｄ＊算出部５１での設定方法としては、例えば一定の動作パターンを繰り返したときに、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のそれぞれのＳＯＣが同時に下限値に到達するような割合を設定する。Ｉｄ１は、例えばリチウムイオン電池１３の出力電流の最大仕様から換算されるＤＣＤＣコンバータ１２の電流の最大電流であり、負荷電流ＩｏがＩｏ１以上の場合には、リチウムイオン電池１３の出力電流が、最大仕様を超えないように、Ｉｄ１に固定され、ＤＣＤＣコンバータ１２の電流を制限する。一方、負荷電流Ｉｏがマイナスの場合において、Ｉｏ２までの間は、負荷電流Ｉｏがすべてリチウムイオン電池１３の電流として吸収されるように設定する。すなわち、Ｉｏ２とＩｄ２とは同一の数字とされ、Ｉｏ２としては、例えばリチウムイオン電池１３の入力電流の最大仕様に相当するＤＣＤＣコンバータ１２の電流値を設定する。また、負荷電流ＩｏがＩｏ２以下の場合は、リチウムイオン電池１３への入力電流が電池仕様を超えないように、Ｉｄ２に固定する。
【００３１】
さらに、ＦＦ電流指令演算部３２は、ＤＣＤＣコンバータ１２による電圧変換を考慮して、リチウムイオン電池１３の電流指令を演算する目的から、図８に示すように、Ｉｄ＊算出部５１にて算出されたＤＣＤＣコンバータ１２の電流指令Ｉｄ＊に対し、鉛電池２の電圧Ｖｂとリチウムイオン電池１３の電圧ＶＬｉの比（Ｖｂ／ＶＬｉ）を制御器５２で乗算して、ＦＦ電流指令を演算する。
【００３２】
＜電池電流指令演算部＞
次いで、電池電流指令演算部３３は、最終電流指令演算部であって、図４に示すように、ＦＢ電流指令演算部３１にて演算されたＦＢ電流指令と、ＦＦ電流指令演算部３２にて演算されたＦＦ電流指令とが入力される。そして、電池電流指令演算部３３は、入力されるＦＢ電流指令とＦＦ電流指令とを加算してリチウムイオン電池１３の最終充放電力指令である電流指令ＩＬｉ＊を算出する。この電流指令ＩＬｉ＊には、図３に示すように、カレントセンサ１６の検出値ＩＬｉがフィードバックされ、これら電流指令ＩＬｉ＊と検出値ＩＬｉとが制御器２０に入力される。ここで、リチウムイオン電池１３の電流ＩＬｉとしては、搭載するリチウムイオン電池１３の仕様から定まる放電最大値である最大電流値と充電最大値である最小電流値とを設定し、これら最大電流値および最小電流値間の値のみリチウムイオン電池１３の電流指令とすることが望ましい。
【００３３】
また、力行時の負荷電流が鉛電池２の最大電流（最大放電電流）より大きい場合は、リチウムイオン電池１３の使用範囲内で、その差分をリチウムイオン電池１３から放電するようにリチウムイオン電池１３の電流指令を演算することが望ましい。また、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の片方のＳＯＣが著しく低くならない限り、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池２３のうちの片方の放電で、もう片方のリチウムイオン電池１３および鉛電池２の一方を充電するのは避けるように制御することが望ましい。さらに、リチウムイオン電池１３を充電するために供給される回生動作時の負荷電流は、リチウムイオン電池１３の最小電流（最大充電電流）やリチウムイオン電池１３の電圧等の条件に抵触しない許容範囲で、リチウムイオン電池１３側に優先的に充電するように指令値を演算することが望ましい。
【００３４】
＜負荷電流に対する推移傾向＞
次に、負荷電流に対する鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれの電流、ＳＯＣおよび電圧の推移傾向について説明する。図１０は、実施例１における負荷電流に対する各電池の電流・ＳＯＣ・電圧の推移傾向を示すグラフで、（ａ）はＬｉＳＯＣ＊がＬｉＳＯＣより小さい場合、（ｂ）はＬｉＳＯＣ＊がＬｉＳＯＣより大きい場合である。
【００３５】
図１０は、負荷電流に対する鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれの電流・ＳＯＣ・電圧の推移例を示し、説明を簡便にする目的から、負荷電流を１００Ａで固定している。鉛電池２の仕様は、ＳＯＣ８０％時の電池電圧を１００Ｖ、ＳＯＣ７０％時の電池電圧を９９Ｖとし、最大電流を９０Ａとしている。リチウムイオン電池１３の仕様は、ＳＯＣ９０％時の電池電圧を５１Ｖ、ＳＯＣ７０％時の電池電圧を４９Ｖ、ＳＯＣ５３％時の電池電圧を４５Ｖとし、最大電流を１００Ａとしている。また、負荷電流１００ＡにおけるＦＦ電流指令は、鉛電池２の電池電流が８０Ａになると想定している。
【００３６】
図１０（ａ）は、ＰｂＳＯＣから求めるＬｉＳＯＣ＊がＬｉＳＯＣより小さい場合（ＬｉＳＯＣ＊＜ＬｉＳＯＣ）を示している。この場合、ＬｉＳＯＣがＬｉＳＯＣ＊より大きいため、ＦＢ電流指令がプラス値を算出し、リチウムイオン電池１３の電流ＩＬｉが最大電流１００Ａと等しくなる。ところが、ＤＣＤＣコンバータ１２で電圧変換した場合には、鉛電池２の電池電圧が５０Ａ相当であるため、鉛電池２の電流Ｉｂは５０Ａとなる。リチウムイオン電池１３の放電が進むと、ＬｉＳＯＣが低下するため、リチウムイオン電池１３の出力電流ＩＬｉが徐々に絞られ、１時間後にはＦＦ電流指令に沿った４４Ａに収まる。鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣは、時間ゼロでＬｉＳＯＣ＊算出部４１にて算出されるＳＯＣの組み合わせから離れているものの、ＬｉＳＯＣ＊算出部４１の算出傾向に徐々に収斂していく。鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれの電圧についても、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣの低下に伴い、ＳＯＣに応じた電圧に低下していく傾向となる。
【００３７】
図１０（ｂ）は、ＰｂＳＯＣから求めるＬｉＳＯＣ＊がＬｉＳＯＣより大きい場合（ＬｉＳＯＣ＊＞ＬｉＳＯＣ）を示している。この場合、図１０（ａ）の場合とは逆に、ＬｉＳＯＣがＦＢ電流指令より不足していることから、リチウムイオン電池１３の出力電流ＩＬｉを最小にするため、時間ゼロでは、鉛電池２の電流Ｉｂが９０Ａ、リチウムイオン電池１３の電流ＩＬｉが２０Ａである。鉛電池２が負荷電流Ｉｏに対し９０％負担しているので、鉛電池２のＳＯＣの低下が早く、リチウムイオン電池１３のＳＯＣが徐々に増加していき、１時間後には鉛電池２の電流Ｉｂが８０Ａ、リチウムイオン電池１３の電流ＩＬｉが４４Ａに収斂している。これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣが低下していくのに伴い、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれの電圧が低下していく。
【００３８】
＜作用効果＞
上記実施例１の構成によれば、充放電特性に優れ急速充電が可能であるが電池容量当たりの価格が高いリチウムイオン電池１３のみではなく、単位容量当たりの価格が安い鉛電池２と併用させて、走行用電動モータ４および荷役用電動モータ６のエネルギ源のコストを抑えたバッテリ式フォークリフト１において、これら鉛電池２またはリチウムイオン電池１３単体での使用ではバッテリ式フォークリフト１の最大負荷に対応できない場合であっても、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣに応じて負荷電流を分担させ、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣの上下が逆転しないようにしつつ、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣの下限に収斂させていく。このため、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣを徐々に減らしていくことができる。
【００３９】
よって、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の各ＳＯＣが維持している限り、バッテリ式フォークリフト１を稼働させた際における最大負荷に対応することが可能となる。また、最大負荷よりも鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の仕様を低く設定できるため、電源システム装置３、さらにはバッテリ式フォークリフト１の低コスト化が可能となる。また、一般にバッテリ式フォークリフト１は、１日の稼働時間中に所定の停止時間があることが多いため、その各停止時間に小容量のリチウムイオン電池１３を急速充電し、その稼働時間にリチウムイオン電池１３および鉛電池１を放電させることができるので、バッテリ式フォークリフト１の稼働時間をより延長させることができる。
【００４０】
すなわち、電力負荷の力行時に、鉛電池２の充電量が低下するのに伴い、リチウムイオン電池１３の充電量が低下するように、このリチウムイオン電池１３の充放電力または充放電流を制御する。このため、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれの電池充電範囲が使用可能範囲である限り、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３を併用し、バッテリ式フォークリフト１の稼働時に最大負荷出力が必要となった場合であっても、この最大負荷出力に対応させてバッテリ式フォークリフト１を稼働させることができる。
【００４１】
特に、ＦＢ電流指令演算部３１にて演算されたＦＢ電流指令と、ＦＦ電流指令演算部３２にて演算されたＦＦ電流指令とを加算してリチウムイオン電池１３の最終充放電力指令ＩＬｉ＊を算出し、この電流指令ＩＬｉ＊とカレントセンサ１６の検出値ＩＬｉとに基づき制御器２０にてＤＣＤＣコンバータ１２の目標電圧Ｖｄ＊を算出してＤＣＤＣコンバータ電圧制御系２１に入力させ、この目標電圧Ｖｄ＊に基づいてＤＣＤＣコンバータ１２にてリチウムイオン電池１３の充放電力または充放電流を制御する。さらに、リチウムイオン電池１３の充放電力の制御として、鉛電池２の充電量ＰｂＳＯＣから算出されるリチウムイオン電池１３の目標充電量ＬｉＳＯＣ＊に応じたＦＢ電流指令と、Ｉｄ＊算出部５１にて算出されたＤＣＤＣコンバータ１２の電流指令値Ｉｄ＊に対し鉛電池２の電圧Ｖｂとリチウムイオン電池１３の電圧ＶＬｉの比を乗算して演算されたＦＦ電流指令とを用いている。
【００４２】
よって、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれの実ＳＯＣや下限値を考慮しつつ、応答性良くリチウムイオン電池１３の充放電力または充放電流を制御でき、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣを徐々に下限値へ収斂させることができ、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣを同時に使い切る制御が可能となる。したがって、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣが下限値に達しない全ての場合において、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣを下限値以上の利用可能な状態に維持でき、バッテリ式フォークリフト１を稼働させた際に必要となる最大負荷に対応させることができる。
【００４３】
また、１時間ごとのリチウムイオン電池１３の急速充電を考慮した図７に示す数字テーブルをテーブル値として用いることにより、急速充電のタイミングや急速充電時のＳＯＣ回復量が想定より異なっている場合であっても、リチウムイオン電池１３の充放電特性の劣化や損傷等を防止することができること等からロバスト性を有している。そして、ＰｂＳＯＣおよびＬｉＳＯＣの最終目標が同時に２０％になるようにしているため、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣが同時に下限値２０％になるように制御することができる。また、ＬｉＳＯＣが多い場合には、リチウムイオン電池１３の電力を早めに消費させるようコントローラ１１にて制御することにより、急速充電用の空き容量を作りやすくすることもできる。
【００４４】
なお、上記実施例１のＦＦ電流指令演算部３２においては、Ｉｄ＊算出部５１へ入力させために検出した負荷電流を用いる代わりに、バッテリ式フォークリフト１の稼働時に要求される負荷電力指令から演算される負荷電流指令を用いることも可能である。この場合には、稼働時に要求される負荷電力指令に基づいて鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の負荷出流指令を演算するため、インバータ１０からの出力と略同時に鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の各電流を制御することができる。よって、鉛電池２の電流についても効率良く制御することができるから、応答過渡時の鉛電池２の過放電を防止することができる。
【実施例２】
【００４５】
上記実施例１においては、リチウムイオン電池１３の電流指令およびフィードバック値をリチウムイオン電池１３の電流としたが、図１１に示す実施例２のように、鉛電池２の電流指令およびフィードバック値を用いてリチウムイオン電池１３を電流制御することもできる。図１１は、実施例２におけるバッテリ式フォークリフト用の電池システム装置に備えられるＤＣＤＣコンバータ制御部の構成を示すブロック図である。ここで、上記実施例１において説明した構成については、その説明を省略する。
【００４６】
コントローラ１１は、図１１に示すＤＣＤＣコンバータ制御部１９を有している。このＤＣＤＣコンバータ制御部１９は、鉛電池２の電流指令に基づきＤＣＤＣコンバータ１２の電流指令Ｉｄ＊＊を算出する演算部６１と、目標電圧Ｖｄ＊を算出する制御器６２とを備えている。演算部６１は、図４の出力であるリチウムイオン電池１３の電流指令ＩＬｉ＊に加え、リチウムイオン電池１３の電圧ＶＬｉと鉛電池２の電圧Ｖｂとが入力される。そして、この演算部６１では、入力される電流指令ＩＬｉ＊に、電圧ＶＬｉと電圧Ｖｂとの比（ＶＬｉ／Ｖｂ）を乗算して、ＤＣＤＣコンバータ１２の電流指令Ｉｄ＊＊を算出する。ここで、電流指令Ｉｄ＊＊は、鉛電池２の電圧レベルでの電流を示している。
【００４７】
さらに、ＤＣＤＣコンバータ制御部１９においては、算出した電流指令Ｉｄ＊＊に対し負荷電流Ｉｏをフィードバックし、この電流指令Ｉｄ＊＊との差分から鉛電池２ｂの電流指令Ｉｂ＊を算出した後、この電流指令Ｉｂ＊に対し鉛電池２の電流Ｉｂをフィードバックし、これら電流指令Ｉｂ＊と電流Ｉｂとの偏差ΔＩｂがゼロになるように制御器６２にて比例積分等の制御演算を行い、この制御器６２にてＤＣＤＣコンバータ１２の目標電圧Ｖｄ＊を算出する。さらに、この目標電圧Ｖｄ＊をＤＣＤＣコンバータ電圧制御系２１に入力させて、ＤＣＤＣコンバータ１２にてリチウムイオン電池１３の充放電流を制御する構成とされている。
【００４８】
＜作用効果＞
以上により、上記実施例２においては、鉛電池２の電流指令Ｉｂ＊と鉛電池２の電流Ｉｂとの偏差ΔＩｂがゼロになるように制御器６２で制御演算してＤＣＤＣコンバータ１２の目標電圧Ｖｄ＊を算出する。したがって、鉛電池２の電流指令Ｉｂ＊および電流Ｉｂに基づき、リチウムイオン電池１３の充放電流を制御するため、上述した実施例１に比べ、鉛電池２の電流に基づいてリチウムイオン電池１３の充放電流を制御でき、鉛電池２の電流Ｉｂをより正確に制御することが可能となる。
【実施例３】
【００４９】
なお、上記実施例１での図７に示す数字テーブルは、リチウムイオン電池１３の急速充電のみを想定して予め設定したものであるが、本発明の実施例３として鉛電池２の急速充電を考慮することも可能である。
【００５０】
本実施例３においては、ＬｉＳＯ＊算出部４１にて参照するテーブルとして、図７に示す数字テーブルの代わりに、図１２に示す数字テーブルを用いる。すなわち、図７に示す数字テーブルにおいては、リチウムイオン電池１３の規則的な急速充電を考慮しているのに対し、図１２に示す数字テーブルは、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の上限値（最大蓄電量）の組み合わせと、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の下限値（最小蓄電量）の組み合わせとが設定されている。具体的に、この図１２に示す数字テーブルは、鉛電池２のＳＯＣ（ＰｂＳＯＣ）の上限８０％に対するリチウムイオン電池１３のＳＯＣ目標値（ＬｉＳＯＣ＊）をリチウムイオン電池１３のＳＯＣの上限８０％とし、鉛電池２のＳＯＣの下限２０％に対するリチウムイオン電池１３のＳＯＣ目標値をリチウムイオン電池１３のＳＯＣの下限値２０％としている。
【００５１】
この結果、ＬｉＳＯＣ＊算出部４１にて参照するテーブルとして、図１２に示す数字テーブルを用いることにより、リチウムイオン電池１３のＳＯＣが理想的に減少しておらず、リチウムイオン電池１３の急速充電時にＳＯＣを適切に増加させることができない場合であっても、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の各ＳＯＣのそれぞれが、その下限値である２０％になるまで、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３から出力される電力を併用して用いることができる。また、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３を使用する上での、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の各ＳＯＣの上限値および下限値は、設計上予め定められていることから、図１２に示す数字テーブルのように、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の各上下限値のみを組み合わせた数字テーブルを用いることにより、図７に示す数字テーブルに比べ、より簡単な設定方法により、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の各ＳＯＣを徐々に減らす制御が可能となる。
【実施例４】
【００５２】
また、上記実施例１ないし３とは異なり、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣの下限値のみを予め設定し、バッテリ式フォークリフト１の稼働開始時や急速充電毎に、その瞬間の各ＳＯＣの実測値を実ＳＯＣとして初期値、すなわち初期充電量とし、これら初期充電量と鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣの下限値（最小蓄電量）とから算出する理想想定ＳＯＣ傾向を随時算出して実施例４に係る数字テーブルをＬｉＳＯＣ＊算出部４１にて参照することもできる。
【００５３】
本実施例４においては、ＬｉＳＯＣ＊算出部４１にて参照するテーブルとして、図７に示す数字テーブルの代わりに、図１３に示す数字テーブルを用いる。図１３に示す数字テーブルにおいて、ＰｂＳＯＣinitおよびＬｉＳＯＣinitは、バッテリ式フォークリフト１をキーオン等して起動させた運転開始時や、バッテリ式フォークリフト１の起動を停止させて充電させた後に再度起動させた時の、鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のそれぞれから計測したＳＯＣの実測値（実ＳＯＣ）を示している。具体的に、図１３に示す数字テーブルにおいては、鉛電池２のＳＯＣの起動時のＰｂＳＯＣinitに対するリチウムイオン電池１３のＳＯＣ目標値をリチウムイオン電池１３の起動時のＬｉＳＯＣinitとし、鉛電池２のＳＯＣの下限２０％に対するリチウムイオン電池１３のＳＯＣ目標値をリチウムイオン電池１３のＳＯＣの下限値２０％としている。
【００５４】
この結果、ＬｉＳＯＣ＊算出部４１にて参照するテーブルとして、図１３に示す数字テーブルを用いることにより、起動時の鉛電池２およびリチウムイオン電池１３の実ＳＯＣ（初期値）から、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれのＳＯＣの推移傾向を設定することができる。よって、リチウムイオン電池１３を想定通りに急速充電できない場合や、リチウムイオン電池１３を充電した後に再度充電せず使い切る場合などといった、様々な充電態様であっても、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３から出力される電力を併用しつつ、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣを下限値まで使い切ることができるため、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３のＳＯＣを効果的に制御することができる。
【００５５】
なお、上記のバッテリ式フォークリフト１の実施例においては、リフト９を油圧シリンダ８で上下に駆動する場合の構成、動作を示したが、リフト９のチルト機構に関する油圧シリンダ３０８の動作についても合わせて動作させることが可能である。
【００５６】
また、上記のバッテリ式フォークリフト１の実施例においては、リフト９を油圧シリンダ８、３０８で駆動する方式としたが、この油圧シリンダ８、３０８を電動ボールねじとしても、本発明を適用することができ、より高効率なフォークリフト１を提供することが可能である。
【実施例５】
【００５７】
本実施例５では、上記実施例１のバッテリ式フォークリフト１とは異なり、本発明における作業車両をバッテリ式油圧ショベルに適用した場合について説明する。
【００５８】
図１４は、実施例５におけるバッテリ式油圧ショベルの構成図である。ここで、図１４に示すバッテリ油圧ショベル１００において、すでに上記実施例１にて説明した構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図１４に示すバッテリ式油圧ショベル１００は、その稼働部位として、フロント作業機１０６を備えている。フロント作業機１０６は、上部旋回体１０５に取り付けられ、ブーム１０１、アーム１０２およびバケット１０３にて構成されている。そして、上部旋回体１０５もまた、バッテリ式油圧ショベル１の稼働部位であって、下部走行体１０７の上部に旋回可能に取り付けられている。下部走行体１０７には、稼働部分として、バッテリ式油圧ショベル１００を走行させるための走行機としての走行用のクローラ１０４が設けられている。
【００６０】
そして、フロント作業機１０６のブーム１０１、アーム１０２およびバケット１０３は、油圧アクチュエータである油圧シリンダ２０１，２０２，２０３にて駆動される。また、クローラ１０４は、電動部に含まれる走行用電動モータ２０４にて駆動され、上部旋回体１０５もまた、電動部に含まれる旋回用電動モータ２０５にて旋回駆動される。各油圧シリンダ２０１，２０２，２０３は、電動部に含まれる作業用電動モータ２０６にて駆動される油圧ポンプ７から吐出される圧油が、上部旋回体１０５に搭載された運転室２０７に備えられた操作レバー（図示せず）からの操作信号の入力により流量調整するコントロールバルブ（図示せず）を介して供給されることによって駆動する。走行用電動モータ２０４、および旋回用電動モータ２０５も、操作レバー（図示せず）からの操作信号の入力により回転数およびトルクを制御するインバータ（図示せず）を介して駆動する。
【００６１】
上記実施例５の構成によれば、電源システム装置３に備えられた鉛電池２およびリチウムイオン電池１３それぞれからの電力で走行用電動モータ２０４、旋回用電動モータ２０５、および作業用電動モータ２０６を駆動させることができるから、上記実施例１ないし４と同様に、リチウムイオン電池１３の急速充電を活用しながら、高出力および長稼働時間のバッテリ式油圧ショベル１００を実現させることができる。
【００６２】
なお、上記実施例５においては、各稼働部位を油圧シリンダ２０１，２０２，２０３で駆動する方式としたが、これら油圧シリンダ２０１，２０２，２０３をボールねじとし、このボールねじを作業用電動モータ２０６で直接駆動しても、本発明を適用することができ、より高効率なバッテリ式ショベル１００を提供することができる。
【００６３】
また、上記実施例５においては、作業用電動モータ２０５、走行用電動モータ２０４、および旋回用電動モータ２０５を全て備えた構成としたが、これらに拘るものでなく、走行用電動モータ２０４を油圧ポンプ７で駆動する油圧モータに置き換えた作業用電動モータ２０６および旋回用電動モータ２０５からなる構成や、旋回用電動モータ２０５を油圧ポンプ７で駆動する油圧モータに置き換えた作業用電動モータ２０６および走行用電動モータ２０４からなる構成等でもよい。
【００６４】
さらに、上記各実施例においては、鉛電池２とリチウムイオン電池１３とを併用した方式について説明したが、これら鉛電池２およびリチウムイオン電池１３以外であっても、充放電特性等の電池特性が異なる種々の電池またはキャパシタ等を併用して用いることもできる。
【００６５】
また、上記実施例にて説明したバッテリ式フォークリフト１およびバッテリ式油圧ショベル１００以外であっても、電動式の作業車両であればよく、例えばバッテリ式のブルドーザ、ホイールローダまたはダンプ等の作業車両についても適用させることができる。
【００６６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施例は、本発明を分りやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１    バッテリ式フォークリフト（作業車両）
２    鉛電池（第１蓄電部）
４    走行用電動モータ（電動部）
５    駆動輪（車輪）
６    荷役用電動モータ（作業用電動モータ）
７    油圧ポンプ
８    油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
９    リフト（作業機）
１１  コントローラ
１３  リチウムイオン電池（第２蓄電部）
２０  制御器（蓄電制御部）
３２  ＦＦ電流指令演算部（第２充放電力指令算出部）
３３  電池電流指令演算部（最終電流指令演算部）
４１  ＬｉＳＯＣ＊算出部（目標充電量算出部）
４２  制御器（第１充放電力指令算出部）
１００  バッテリ式油圧ショベル（作業車両）
１０４  クローラ（走行機）
１０５  上部旋回体（旋回体）
１０６  フロント作業機（作業機）
２０１  油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２０２  油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２０３  油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２０４  走行用電動モータ（電動部）
２０５  旋回用電動モータ（電動部）
２０６  作業用電動モータ（電動部）
２０７  運転室
【図１】
2015163022.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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