(57)【要約】【課題】安全性を確保し、充電時間の短縮を図ることができる作業機械用蓄電装置の充電装置及び充電方法を提供する。【解決手段】  複数の蓄電池３１を直列に接続して構成した一方の蓄電池群３２と、一方の蓄電池群３２と並列に接続した他方の蓄電池群３３とを備えた作業機械用蓄電装置の充電装置であって、外部電源１００と各蓄電池群をそれぞれ電気的に接続した状態と遮断した状態とに切り換えるスイッチ３６、３７と、各蓄電池群の電圧をそれぞれ検出する電圧センサ３８、３９と、各電圧センサからの検出値に基づいて、一方の蓄電池群３２と他方の蓄電池群３３の間に電圧差が生じていると判断した場合に、低電圧側の蓄電池群のスイッチを閉状態に、高電圧側の蓄電池群のスイッチを開状態に制御し、一方の蓄電池群３２と他方の蓄電池群３３が略同一の電圧であると判断した場合に、各スイッチを閉状態に制御するコントローラ４１とを備えた。【選択図】  図３
2015070690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源からの電力供給により充電される複数の蓄電池を直列に接続して構成した一方の蓄電池群と、前記一方の蓄電池群と並列に接続した他方の蓄電池群とを備えた作業機械用蓄電装置の充電装置であって、
前記外部電源と前記各蓄電池群とをそれぞれ電気的に接続した状態と遮断した状態とに切り換えるスイッチと、
前記各蓄電池群の電圧をそれぞれ検出する電圧センサと、
前記各電圧センサからの検出値に基づいて、前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断した場合に、低電圧側の蓄電池群のスイッチを閉状態に、高電圧側の蓄電池群のスイッチを開状態に制御し、前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であると判断した場合に、前記各スイッチを閉状態に制御するコントローラとを備えた
ことを特徴とする作業機械用蓄電装置の充電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械用蓄電装置の充電装置において、
前記コントローラは、前記各電圧センサからの検出値の差の絶対値を演算し、この演算結果と予め記憶した閾値とを比較し、前記演算結果が前記閾値より小さい場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であると判断し、それ以外の場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断する
ことを特徴とする作業機械用蓄電装置の充電装置。
【請求項３】
外部電源からの電力供給により充電される複数の蓄電池を直列に接続して構成した一方の蓄電池群と、前記一方の蓄電池群と並列に接続した他方の蓄電池群とを備えた作業機械用蓄電装置の充電方法であって、
前記各蓄電池群の電圧を電圧センサでそれぞれ検出する手順と、
前記電圧センサの検出値に基づいて、前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じているか又は前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であるかを判断する手順と、
前記判断する手順において前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断した場合に、高電圧側の蓄電池群と前記外部電源とを電気的に遮断し、低電圧側の蓄電池群を前記外部電源と電気的に接続して充電する手順と、
前記判断する手順において前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であると判断した場合に、前記各蓄電池群を前記外部電源と電気的に接続して充電する手順とを備えた
ことを特徴とする作業機械用蓄電装置の充電方法。
【請求項４】
請求項３に記載の作業機械用蓄電装置の充電方法において、
前記判断する手順は、前記各電圧センサからの検出値の差の絶対値を演算する手順と、この演算結果と予め記憶した閾値とを比較する手順とを含み、前記演算結果が前記閾値より小さい場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間の電圧が略同一であると判断し、それ以外の場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断する手順である
ことを特徴とする作業機械用蓄電装置の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械駆動用蓄電装置の充電装置及び充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械には、油圧ポンプを駆動する動力源として内燃機関に代えて電動機を採用し、電動機に電力を供給する蓄電装置を搭載した電気駆動式のものがある。電気駆動式作業機械の蓄電装置は、長時間の稼動を可能にするために、複数の蓄電池を直列接続して構成した蓄電池群を複数備え、各蓄電池群を並列に接続し、各蓄電池群を切り替えて電力を電動機に供給している。このような複数の蓄電池群を備えた蓄電装置では、一般的に各蓄電池群を切り替えて順番に充電するので、多大な充電時間を要する。そこで、充電時間の短縮のために、複数の蓄電池群を並列に接続して同時に充電する方法が考えられる。
【０００３】
複数の蓄電池（群）を並列に接続して充電する方法として、コストや手間をかけず、また昇降圧チョッパなどの特別な装置を用いなくとも、低圧電源から１回の充電操作で容易に効率良く充電するために、スイッチ装置によって全ての蓄電池を並列接続することにより、高電圧の蓄電池から低電圧の蓄電池へ電流を流して、複数の蓄電池の電圧が略同一の電圧になってから所定の時間経過後に充電を開始するものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６７６８３号公報（段落００２３、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１に記載された発明においては、蓄電池を並列接続することにより高電圧の蓄電池から低電圧の蓄電池へ電流を流して、複数の蓄電池の電圧が略同一の電圧になってから所定の時間経過後に充電を開始するため、複数の蓄電池の電圧が略同一の電圧になるまで充電せず、充電を開始するまでに多大な時間を要し、この間、建設機械の稼動を休止しなければならない。
【０００６】
また、特許文献１に記載された発明においては、蓄電池を並列接続することにより高電圧の蓄電池から低電圧の蓄電池へ電流を流して、複数の蓄電池の電圧を略同一の電圧にするため、蓄電池間の電圧が大きく異なる場合には、高電圧の蓄電池から低電圧の蓄電池に大電流が流れ、接続配線や蓄電池が高温になり、安全性に問題が生じる場合がある。
【０００７】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、安全性を確保し、かつ、充電時間の短縮を図ることができる作業機械用蓄電装置の充電装置及び充電方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明は、外部電源からの電力供給により充電される複数の蓄電池を直列に接続して構成した一方の蓄電池群と、前記一方の蓄電池群と並列に接続した他方の蓄電池群とを備えた作業機械用蓄電装置の充電装置であって、前記外部電源と前記各蓄電池群とをそれぞれ電気的に接続した状態と遮断した状態とに切り換えるスイッチと、前記各蓄電池群の電圧をそれぞれ検出する電圧センサと、前記各電圧センサからの検出値に基づいて、前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断した場合に、低電圧側の蓄電池群のスイッチを閉状態に、高電圧側の蓄電池群のスイッチを開状態に制御し、前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であると判断した場合に、前記各スイッチを閉状態に制御するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記コントローラは、前記各電圧センサからの検出値の差の絶対値を演算し、この演算結果と予め記憶した閾値とを比較し、前記演算結果が前記閾値より小さい場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であると判断し、それ以外の場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断することを特徴とする。
【００１０】
さらに、第３の発明は、外部電源からの電力供給により充電される複数の蓄電池を直列に接続して構成した一方の蓄電池群と、前記一方の蓄電池群と並列に接続した他方の蓄電池群とを備えた作業機械用蓄電装置の充電方法であって、前記各蓄電池群の電圧を電圧センサでそれぞれ検出する手順と、前記電圧センサの検出値に基づいて、前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じているか又は前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であるかを判断する手順と、前記判断する手順において前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断した場合に、高電圧側の蓄電池群と前記外部電源とを電気的に遮断し、低電圧側の蓄電池群を前記外部電源と電気的に接続して充電する手順と、前記判断する手順において前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群とが略同一の電圧であると判断した場合に、前記各蓄電池群を前記外部電源と電気的に接続して充電する手順とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第３の発明において、前記判断する手順は、前記各電圧センサからの検出値の差の絶対値を演算する手順と、この演算結果と予め記憶した閾値とを比較する手順とを含み、前記演算結果が前記閾値より小さい場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間の電圧が略同一であると判断し、それ以外の場合に前記一方の蓄電池群と前記他方の蓄電池群との間に電圧差が生じていると判断する手順であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一方の蓄電池群と他方の蓄電池群との間に電圧差が生じている場合に低電圧側の蓄電池群のみを先行して充電し、一方の蓄電池群と他方の蓄電池群とが略同一の電圧になってから並列接続した各蓄電池群を同時に充電するので、高電圧側の蓄電池群から低電圧側の蓄電池群に大電流が流入することがなく、安全性を確保することができると共に、充電時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を適用した作業機械を示す側面図である。
【図２】図１に示す本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を適用した作業機械を示す平面図である。
【図３】本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を蓄電装置と共に示す構成図である。
【図４】図３に示す本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態における充電方法の一例を示すフローチャート図である。
【図５】図３に示す本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態における充電方法の一例での各蓄電池群の充電率の推移を示す模式図であり、（ａ）は低電圧側の蓄電池群のみを先行して充電する状態を示す図、（ｂ）は略同一の電圧になった各蓄電池群を同時に充電する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、作業機械としてバッテリ式油圧ショベルを例に挙げて本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置及び充電方法の実施の形態を図面を用いて説明する。
なお、本発明は、電動機の電力源として蓄電装置を備えた作業機械に適用が可能であり、バッテリ式油圧ショベルに限定されるものではない。例えば、蓄電装置を主動力源とするバッテリ式フォークリフト等の作業機械や電動機を内燃機関の補助動力とする、所謂ハイブリッド式の作業機械にも適用可能である。
【００１５】
図１乃至図３は本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を適用した作業機械を示す側面図、図２は図１に示す本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を適用した作業機械を示す平面図、図３は本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を蓄電装置と共に示す構成図である。なお、図２中、図１に示した作業フロント４を一部省略している。
【００１６】
図１において、バッテリ式油圧ショベル１は、走行体２と、走行体２上に旋回可能に搭載された旋回体３と、旋回体３の前側に俯仰可能に装設した作業フロント４とを備えている。
【００１７】
走行体２は、トラックフレーム５と、トラックフレーム５の後端（図１の右側）に回転可能に支持され、走行用電動モータ（図示せず）により駆動する駆動輪６と、トラックフレーム５の前端（図１の左側）に回転可能に支持された遊動輪７と、駆動輪６と遊動輪７とに掛け回された履帯８とを備えている。
【００１８】
作業フロント４は、ブームシリンダ９ａにより俯仰可能に旋回体３に取り付けたブーム９と、アームシリンダ１０ａにより回動可能にブーム９に取り付けたアーム１０と、バケットシリンダ１１ａにより回動可能にアーム１０の先端に設けたバケット１１とを備えている。
【００１９】
旋回体３は、図１及び図２に示すように、走行体２上に旋回可能に搭載した旋回フレーム１２と、旋回フレーム１２の前側（図１及び図２の左側）に設けられ、オペレータが操作を行う運転室１３と、旋回フレーム１２の後端部（図１及び図２の右側）に設けたカウンターウェイト１４と、運転室１３とカウンターウェイト１４との間に設け、蓄電装置３０を収納した蓄電装置収納部１５と、運転室１３の右側方（図２の上側）に設け、油圧ポンプ２１及び油圧ポンプ用電動モータ２２を収納した油圧ポンプ収納部１６と、運転室１３と油圧ポンプ収納部１６との間に設け、旋回用電動モータ２３を有する旋回機構１７とを備えている。
【００２０】
バッテリ式油圧ショベル１は、油圧ポンプ用電動モータ２２で油圧ポンプ２１を駆動し、ブームシリンダ９ａ、アームシリンダ１０ａ、及びバケットシリンダ１１ａにそれぞれ圧油を供給することにより、ブーム９、アーム１０、及びバケット１１をそれぞれ駆動させている。また、旋回用電動モータ２３により旋回体３を旋回させ、走行用電動モータ（図示せず）により走行体２を前後進させている。これらの油圧ポンプ用電動モータ２２、旋回用電動モータ２３、走行用電動モータは、蓄電装置３０から電力の供給を受けている。
【００２１】
次に、本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態を図３を用いて説明する。なお、図３において、図１及び図２に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
図３に示す充電装置は、外部電源１００からの電力供給により蓄電装置３０を充電するものである。蓄電装置３０は、充電時にコネクタ２５を介して外部電源１００と電気的に接続される。
【００２３】
蓄電装置３０は、複数（例えば、図３では５個）の蓄電池３１を直列に接続して構成した第１の蓄電池群３２と、複数（例えば、図３では５個）の蓄電池３１を直列に接続して構成した第２の蓄電池群３３とを備え、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とを並列に接続したものである。
【００２４】
蓄電装置３０は、前述した油圧ポンプ用電動モータ２２（図２参照）、旋回用電動モータ２３（図２参照）、走行用電動モータ（図示せず）を含む車体駆動系２４に電気的に接続されており、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とを切り換えて車体駆動系２４の各電動モータ２２、２３に電力を供給している。
【００２５】
第１の蓄電池群３２には、第１のスイッチ３６が直列に接続されている。第１のスイッチ３６は、第１の蓄電池群３２と外部電源１００とを電気的に接続された状態と遮断された状態とに切り換えるものである。第２の蓄電池群３３には、第２のスイッチ３７が直列に接続されている。第２のスイッチ３７は、第２の蓄電池群３３と外部電源１００とを電気的に接続された状態と遮断された状態とに切り換えるものである。
【００２６】
第１の蓄電池群３２の両端には、第１の蓄電池群３２の電圧を検出する第１の電圧センサ３８が接続されている。第２の蓄電池群３３の両端には、第２の蓄電池群３３の電圧を検出する第２の電圧センサ３９が接続されている。第１の電圧センサ３８及び第２の電圧センサ３９はそれぞれ、コントローラ４１に接続され、検出した電圧に対応した検出信号Ｖ１、Ｖ２をコントローラ４１に出力する。
【００２７】
コントローラ４１は、各電圧センサ３８、３９の検出信号Ｖ１、Ｖ２を入力する入力部４２と、閾値及び設定値を予め記憶する記憶部４３と、所定の演算及び比較判断を行う演算部４４と、演算部４４の判断に基づき各スイッチ３６、３７に開指令信号又は閉指令信号を出力する出力部４５とを備えている。
【００２８】
記憶部４３には、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３との間に電圧差が生じているか又は第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが略同一の電圧であるかを判断するために、演算部４４の後述する演算結果｜δＶ｜と比較する閾値Ｖｔが記憶されている。また、充電中の第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３が満充電状態に達したか否かを判断するために、各電圧センサ３８、３９からの検出信号Ｖ１、Ｖ２と比較する設定値Ｖｃが記憶されている。
【００２９】
演算部４４は、後述するように、第１の電圧センサ３８からの検出値Ｖ１と第２の電圧センサ３９からの検出値Ｖ２の差の絶対値｜δＶ｜（＝｜Ｖ１−Ｖ２｜）を演算し、この演算結果｜δＶ｜と記憶部４３に記憶された閾値Ｖｔを比較することで、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３との間に電圧差が生じているか又は第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが略同一の電圧であるかを判断する。第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３との間に電圧差が生じていると判断した場合には、低電圧側の蓄電池群のみを充電するために、低電圧側の蓄電池群のスイッチの閉指令信号を出力する。一方、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが略同一の電圧であると判断した場合には、並列接続された第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とを同時に充電するために、各スイッチ３６、３７の閉指令信号を出力する。
【００３０】
また、演算部４４は、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３の同時充電中に、各電圧センサ３８、３９からの検出値Ｖ１、Ｖ２と記憶部４３に記憶された設定値Ｖｃを比較することで、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３が満充電状態に達したか否かを判断する。満充電状態に達したと判断した場合に、各スイッチ３６、３７の開指令信号を出力する。
【００３１】
出力部４５は、演算部４４からの第１のスイッチ３６の開指令信号又は閉指令信号を第１のスイッチ３６に、演算部４４からの第２のスイッチ３７の開指令信号又は閉指令信号を第２のスイッチ３７に出力する。
【００３２】
次に、本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態における充電方法を図３乃至図５を用いて説明する。
図４は図３に示す本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態における充電方法の一例を示すフローチャート図、図５は図３に示す本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態における充電方法の一例での各蓄電池群の充電率の推移を示す模式図であり、（ａ）は低電圧側の蓄電池群のみを先行して充電する状態を示す図、（ｂ）は略同一の電圧になった各蓄電池群を同時に充電する状態を示す図である。図５中、斜線の領域は蓄電池群の蓄電率を、矢印は蓄電率の上昇を、破線矢印は、蓄電池群への電力供給を示す。なお、図４及び図５において、図１乃至図３に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
先ず、上述のように構成された蓄電装置３０の蓄電状態について説明する。図３に示す蓄電装置３０は、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とを切り換えて車体駆動系２４に電力を供給しているので、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３は、通常、その使用状況に応じて蓄電残量が大きく異なっている。そのため、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３の電圧も蓄電残量に応じて大きく異なっている。
【００３４】
次に、本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置の一実施の形態における充電方法を説明する。この蓄電装置３０を充電するために、外部電源１００をコネクタ２５を介して図３に示す充電装置に接続し、充電開始を指示するスイッチ（図示せず）の操作を行う。このことにより、コントローラ４１は、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３の充電制御を開始する。
【００３５】
図４において、コントローラ４１は、図３に示す第１のスイッチ３６及び第２のスイッチ３７の両方に開指令信号を出力する（ステップＳ１）。これによって、第１のスイッチ３６及び第２のスイッチ３７は開状態に制御され、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３は外部電源１００と電気的に遮断された状態になる。
【００３６】
次に、図３に示す第１の電圧センサ３８により検出された第１の蓄電池群３２の電圧の検出信号Ｖ１及び第２の電圧センサ３９により検出された第２の蓄電池群３３の電圧の検出信号Ｖ２をそれぞれ取り込む（ステップＳ２）。
【００３７】
次いで、コントローラ４１は、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが略同一の電圧であるかを判断する（ステップＳ３）。具体的には、第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１と第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２の差の絶対値｜δＶ｜（＝｜Ｖ１−Ｖ２｜）を演算し、この演算結果｜δＶ｜が図３に示す記憶部４３に予め記憶された閾値Ｖｔより小さいか否かで判断する。演算結果｜δＶ｜が閾値Ｖｔより小さい場合には、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３は略同一の電圧であると判断し、ステップＳ１６に進み、それ以外の場合には、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３との間に電圧差が生じている判断し、ステップＳ４に進む。
【００３８】
蓄電装置３０が上述した蓄電状態にある場合、すなわち、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３の電圧が大きく異なっている場合、ステップＳ３において、第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１と第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２との差の絶対値｜δＶ｜が閾値Ｖｔ以上である（ＮＯ）と判定し、第１の蓄電池群３２が第２の蓄電池群３３より低電圧であるか否かを判断する（ステップＳ４）。具体的には、第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１が第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２より小さいか否かで判断する。第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１が第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２より小さい場合には、第１の蓄電池群３２が第２の蓄電池群３３より低電圧であると判断し、ステップＳ５に進み、それ以外の場合には、第２の蓄電池群３３が第１の蓄電池群３２より低電圧である判断し、ステップＳ１２に進む。
【００３９】
ステップＳ４において、コントローラ４１は、第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１が第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２より小さい（ＹＥＳ）と判定すると、第１の蓄電池群３２が第２の蓄電池群３３より低電圧であると判断し、第１のスイッチ３６に閉指令信号を出力する（ステップＳ５）。これによって、第１のスイッチ３６は閉状態に制御され、第１の蓄電池群３２は外部電源１００と電気的に接続された状態になる。すなわち、図５（ａ）に示すように、低電圧側の第１の蓄電池群３２のみを先行して充電する。このとき、コントローラ４１は、一方の蓄電池群のみを充電する場合に対応した充電電流となるように外部電源１００を制御する。
【００４０】
その後、第１の蓄電池群３２の充電率は上昇し、その電圧もその充電率に応じて上昇していく。この第１の蓄電池群３２の充電中に、コントローラ４１は、第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１及び第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２をそれぞれ取り込み（ステップＳ６）、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが略同一の電圧であるか否かを判断する（ステップＳ７）。具体的には、ステップＳ３と同様に、検出信号Ｖ１と検出信号Ｖ２の差の絶対値｜δＶ｜を演算し、この演算結果｜δＶ｜が閾値Ｖｔより小さいか否かで判断する。
【００４１】
ステップＳ７において、第１の蓄電池群３２の電圧が第２の蓄電池群３３の電圧と略同一になるまで上昇していない場合、コントローラ４１は、演算結果｜δＶ｜が閾値Ｖｔ以上である（ＮＯ）と判定し、すなわち、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３との間に電圧差が生じていると判断し、ステップＳ６に戻り、上述した手順を繰り返す。換言すると、低電圧側の第１の蓄電池群３２の電圧が高電圧側の第２の蓄電池群３３の電圧と略同一になるまで、第１の蓄電池群３２のみの充電を継続する。
【００４２】
その後、低電圧側の第１の蓄電池群３２の電圧が上昇して高電圧側の第２の蓄電池群３３の電圧と略同一になると、ステップＳ７において、コントローラ４１は、演算結果｜δＶ｜が閾値Ｖｔより小さい（ＹＥＳ）と判定し、第２のスイッチ３７に閉指令信号を出力する（ステップＳ８）。これによって、第２のスイッチ３７は閉状態に制御され、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３はそれぞれ外部電源１００と電気的に接続された状態になる。すなわち、図５（ｂ）に示すように、各スイッチ３６、３７を閉状態にして、並列に接続された第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とを同時に充電する。
【００４３】
このとき、各蓄電池群３２、３３は略同一の電圧であるので、充電中に高電圧の蓄電池群から低電圧の蓄電池群に大電流が流れることはない。この充電中、コントローラ４１は、両蓄電池群３２、３３を充電する場合に対応した充電電流となるように外部電源１００を制御する。
【００４４】
次に、両蓄電池群３２、３３を同時に充電している状態において、コントローラ４１は、第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１及び第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２をそれぞれ取り込み（ステップＳ９）、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３が満充電状態に達したか否かを判断する（ステップＳ１０）。具体的には、各電圧センサ３８、３９からの検出信号Ｖ１、Ｖ２が記憶部４３に予め記憶された設定値Ｖｃより大きいか否かで判断する。
【００４５】
ステップＳ１０において、コントローラ４１は、各電圧センサ３８、３９からの検出信号Ｖ１、Ｖ２が設定値Ｖｃ以下である（ＮＯ）と判定した場合、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３は充電不足と判断し、ステップ９に戻り、上述した手順を繰り返す。換言すると、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３が満充電状態に達するまで、並列に接続された第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３の同時充電を継続する。
【００４６】
一方、ステップＳ１０において、コントローラ４１は、各電圧センサ３８、３９からの検出信号Ｖ１、Ｖ２が設定値Ｖｃより大きい（ＹＥＳ）と判定した場合、両蓄電池群３２、３３は満充電状態に達したと判断し、第１のスイッチ３６及び第２のスイッチ３７にそれぞれ開指令信号を出力し（ステップＳ１１）、充電制御を終了する。これによって、第１のスイッチ３６及び第２のスイッチ３７は開状態に制御され、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３はそれぞれ外部電源１００と電気的に遮断された状態になる。
【００４７】
また、ステップＳ４において、第２の蓄電池群３３が第１の蓄電池群３２より低電圧である場合、コントローラ４１は、第１の電圧センサ３８からの検出信号Ｖ１が第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ２より大きい（ＮＯ）と判定し、第２のスイッチ３７に閉指令信号を出力する（ステップＳ１２）。これによって、第２のスイッチ３７は閉状態に制御され、第２の蓄電池群３３は外部電源１００と電気的に接続された状態になる。すなわち、低電圧側の第２の蓄電池群３３のみを先行して充電する。
【００４８】
次に、コントローラ４１は、前述した第１の蓄電池群３２のみを充電する場合（ステップＳ６、Ｓ７）と同様に、第２の蓄電池群３２の充電中に、各電圧センサ３８、３９からの検出信号Ｖ１、Ｖ２をそれぞれ取り込み（ステップＳ１３）、第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが略同一の電圧であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００４９】
コントローラ４１は、低電圧側の第２の蓄電池群３３の電圧が高電圧側の第１の蓄電池群３２の電圧と略同一になるまで、ステップＳ１４において演算結果｜δＶ｜が閾値Ｖｔ以上である（ＮＯ）と判定し、ステップＳ１３に戻り、上述した手順を繰り返す。すなわち、第２の蓄電池群３３のみの充電状態を継続する。
【００５０】
第２の蓄電池群３３のみの充電により第２の蓄電池群３３の電圧が第１の蓄電池群３２の電圧と略同一になると、コントローラ４１は、演算結果｜δＶ｜が閾値Ｖｔより小さい（ＹＥＳ）と判定し（ステップＳ１４）、第１のスイッチ３６に閉指令信号を出力する（ステップＳ１５）。これによって、第１のスイッチ３６は閉状態に制御され、各蓄電池群３２、３３はそれぞれ外部電源１００と電気的に接続された状態になる。すなわち、並列に接続された第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とを同時に充電する。
【００５１】
次に、コントローラ４１は、両蓄電池群３２、３３を同時に充電している状態において、前述と同様に、ステップＳ９〜ステップＳ１１の手順を実行した後、充電制御を終了する。
【００５２】
また、ステップＳ３において、蓄電装置３０が前述した蓄電状態と異なり、充電前の第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが略同一の電圧である場合には、コントローラ４１は、演算結果｜δＶ｜が閾値Ｖｔより小さい（ＹＥＳ）と判定し、第１のスイッチ３６及び第２のスイッチ３７にそれぞれ閉指令信号を出力する（ステップＳ１６）。これによって、第１のスイッチ３６及び第２のスイッチ３７はそれぞれ閉状態に制御され、並列に接続された第１の蓄電池群３２と第２の蓄電池群３３とが同時に充電される。
【００５３】
次に、コントローラ４１は、両蓄電池群３２、３３を同時に充電している状態において、前述と同様に、ステップＳ９〜ステップＳ１１の手順を実行した後、充電制御を終了する。
【００５４】
上述したように、本発明の作業機械駆動用蓄電装置の充電装置及び充電方法の一実施の形態によれば、一方の蓄電池群３２（３３）と他方の蓄電池群３３（３２）との間に電圧差が生じている場合に低電圧側の蓄電池群のみを先行して充電し、一方の蓄電池群３２（３３）と他方の蓄電池群３３（３２）とが略同一の電圧になってから並列接続した各蓄電池群３２、３３を同時に充電するので、高電圧側の蓄電池群から低電圧側の蓄電池群に大電流が流入することがなく、安全性を確保することができると共に、充電時間の短縮を図ることができる。
【００５５】
なお、上述した実施の形態においては、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３が満充電状態に達したか否かを判断するのに、第１の電圧センサ３８及び第２の電圧センサ３９からの検出信号Ｖ１、Ｖ２が記憶部４３に予め記憶された設定値Ｖｃより大きいか否かで判断した例を示したが、第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３の充電電流と記憶部４３に予め記憶された設定値に基づいて第１の蓄電池群３２及び第２の蓄電池群３３が満充電状態に達したか否かを判断することもできる。この場合、各蓄電池群３２、３３の電流値を検出する電流センサを各蓄電池群３２、３３に直列にそれぞれ接続する。
【００５６】
また、上述した実施の形態においては、２つの蓄電池群３２、３３が並列接続された場合を例に説明したが、蓄電池群を３つ以上並列に接続した場合にも適用することができる。この場合、コントローラ４１は、最も低電圧の蓄電池群及び最も低電圧の蓄電池群と略同一の電圧である蓄電池群を先行して同時に充電する。その後、充電により上昇した蓄電池群の電圧と略同一の電圧である蓄電池群をさらに外部電源に接続して同時に充電する。さらに、すべての蓄電池群が略同一の電圧となるまでこの手順を繰り返して充電する。このことにより、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  バッテリ式油圧ショベル（作業機械）
３０  蓄電装置
３１  蓄電池
３２  第１の蓄電池群
３３  第２の蓄電池群
３６  第１のスイッチ
３７  第２のスイッチ
３８  第１の電圧センサ
３９  第２の電圧センサ
４１  コントローラ
１００  外部電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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