(57)【要約】【課題】蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減可能とする。【解決手段】蓄電装置（第１の蓄電装置）４１で、供給電力の一部を蓄電し、供給電力不足時に当該蓄電電力を放電することにより供給電力を補い、蓄電装置（第２の蓄電装置）４２で、供給電力の一部を蓄電し、少なくとも電動機による荷物の巻き上げ動作時に当該蓄電電力を放電することにより供給電力を補うものとし、蓄電装置４２として、蓄電装置４１より高い出力密度を有する蓄電装置を用いる。あるいは蓄電装置４１として、蓄電装置４２より高いエネルギー密度を有する蓄電装置を用いる。【選択図】  図１
2009242088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電動機をそれぞれ駆動することにより荷物の積み降ろしを行うクレーン装置であって、
当該クレーン装置の動作に用いられる電力を供給電力として供給する給電装置と、
前記供給電力の一部を蓄電し、前記電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第１の蓄電装置と、
前記供給電力の一部を蓄電し、少なくとも荷物巻き上げのため前記電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第２の蓄電装置と
を備え、
前記第２の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置より高い出力密度を有している
ことを特徴とするクレーン装置。
【請求項２】
複数の電動機をそれぞれ駆動することにより荷物の積み降ろしを行うクレーン装置であって、
当該クレーン装置の動作に用いられる電力を供給電力として供給する給電装置と、
前記供給電力の一部を蓄電し、前記電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第１の蓄電装置と、
前記供給電力の一部を蓄電し、少なくとも荷物巻き上げのため前記電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第２の蓄電装置と
を備え、
前記第１の蓄電装置は、前記第２の蓄電装置より高いエネルギー密度を有している
ことを特徴とするクレーン装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のクレーン装置において、
前記給電装置は、前記供給電力を直流電力により共通母線を介して供給し、
前記第１および第２の蓄電装置は、前記共通母線に対してそれぞれ接続されて、前記共通母線に供給された前記供給電力の一部を蓄電し、当該蓄電電力を前記共通母線に対して放電する
ことを特徴とするクレーン装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のクレーン装置において、
各種クレーン操作を示す入力指令に基づいて前記電動機の動作を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、荷物の巻き上げを指示する入力指令に基づき、前記第２の蓄電装置に対して当該蓄電電力の放電を指示する
ことを特徴とするクレーン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン装置に関し、特に電動機を駆動することによりコンテナターミナルでコンテナの荷役を行う門型のクレーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナターミナルにおいて、船舶やトレーラーに対するコンテナの積み降ろしなどの荷役を行う門型のクレーン装置では、複数の電動機を用いて、荷物の昇降、さらには架台の走行や横行などの動作を行う。これら電動機へ供給電力を供給する方式として、エンジン駆動発電方式がある。このエンジン駆動発電方式は、ディーゼルエンジンで発電機を駆動するエンジン発電装置を用いて必要な電力を発電し各電動機へ供給する構成となっている。一方、電動機へ供給電力を供給する他の方式として、地上給電方式がある。この地上給電方式は、コンテナターミナルに予め区画されたレーンごとに電源装置を配置し、この電源装置からの電源電力を各電動機へ供給する構成となっている。
【０００３】
このようなクレーン装置では、荷物の巻き上げ時などは最大負荷となるが、荷物の巻き下げ時など電力をほとんど必要としない場合もあり、負荷変動が大きい。したがって、最大負荷時に見合った電力を発電機から供給するためには、エンジン発電装置や電源装置などの電力供給設備として大型のものが必要となり、平均負荷を上回る設備規模となるため、設備コストや運転コストの面で非効率であった。
【０００４】
従来、このようなクレーン装置に蓄電装置を設けて、常時、エンジン発電装置で発電するとともに、供給電力不足時に蓄電装置から並列的に電力を供給し、回生時に発生した余剰電力を蓄電装置へ蓄電するものが提案されている（例えば、特許文献１など参照）。これにより、蓄電装置から電動機に対して電力が一時的に供給されるため、ディーゼルエンジンや発電機の規模を縮小でき、設備コストや運転コストの面で効率を改善可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６３５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、１つの蓄電装置で供給電力を補う構成であることから、蓄電装置の規模が大きくなってしまうという問題点があった。
通常、クレーン装置では、荷物の巻き上げ時、特に電動機の回転速度を加速する比較的短い期間に負荷電力が最大となり、クレーン自体の走行時には比較的長い期間にわたり一定の負荷電力が発生する。
【０００７】
これに対して、蓄電装置で用いられる二次電池は、動作原理や蓄電構造の違いに応じてそれぞれ異なる動作特性を有しており、出力密度とエネルギー密度が相反する傾向がある。例えば、キャパシタやリチウムイオン電池は高い出力密度を有しているもののエネルギー密度は低いため、短い期間で大きな電力を出力できるものの長期間にわたって電力を安定出力できない。またナトリウム電池は高いエネルギー密度を有しているものの出力密度が比較的低いため、長期間にわたって電力を安定出力できるものの短い期間で大きな電力を出力できない。なお、出力密度とは単位体積（単位重量）当たりの放電電力（Ｗ／リットル）を指し、エネルギー密度とは単位体積（単位重量）当たりの蓄電電力量（Ｗｈ／リットル）を指す。
【０００８】
したがって、クレーン装置が有する異なる２種類の負荷電力を蓄電装置で補う場合、出力密度とエネルギー密度の双方が高い蓄電装置が必要となるため、結果として蓄電装置の規模が大きくなってしまう。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できるクレーン装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明にかかるクレーン装置は、複数の電動機をそれぞれ駆動することにより荷物の積み降ろしを行うクレーン装置であって、当該クレーン装置の動作に用いられる電力を供給電力として供給する給電装置と、供給電力の一部を蓄電し、電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第１の蓄電装置と、供給電力の一部を蓄電し、少なくとも荷物巻き上げのため電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第２の蓄電装置とを備え、第２の蓄電装置は、第１の蓄電装置より高い出力密度を有している。
【００１０】
また、本発明にかかる他のクレーン装置は、複数の電動機をそれぞれ駆動することにより荷物の積み降ろしを行うクレーン装置であって、当該クレーン装置の動作に用いられる電力を供給電力として供給する給電装置と、供給電力の一部を蓄電し、電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第１の蓄電装置と、供給電力の一部を蓄電し、少なくとも荷物巻き上げのため電動機を駆動する際に当該蓄電電力を放電する第２の蓄電装置とを備え、第１の蓄電装置は、第２の蓄電装置より高いエネルギー密度を有している。
【００１１】
この際、給電装置で、供給電力を直流電力により共通母線を介して供給し、第１および第２の蓄電装置は、共通母線に対してそれぞれ接続されて、共通母線に供給された供給電力の一部を蓄電し、当該蓄電電力を共通母線に対して放電するようにしてもよい。
【００１２】
また、各種クレーン操作を示す入力指令に基づいて電動機の動作を制御するコントローラを備え、コントローラは、荷物の巻き上げを指示する入力指令に基づき、第２の蓄電装置に対して当該蓄電電力の放電を指示するようにしてもよい。
【００１３】
また、給電装置で、当該クレーン装置の休止時に地上に設置された電源装置と接続されて当該電源装置からの電源電力を供給電力として供給し、当該クレーン装置の操業時に当該電源装置から切り離されて供給電力の供給を停止するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１の蓄電装置で、供給電力の一部を蓄電し、供給電力不足時に当該蓄電電力を放電することにより供給電力を補い、第２の蓄電装置で、供給電力の一部を蓄電し、少なくとも電動機による荷物の巻き上げ動作時に当該蓄電電力を放電することにより供給電力を補うものとし、第２の蓄電装置として、第１の蓄電装置より高い出力密度を有する蓄電装置を用いるようにしたので、荷物の巻き上げ動作時には、第２の蓄電装置から短時間で多くの蓄電電力を放電することができる。
これにより、第１の蓄電装置だけを用いた場合と比較して、少ない体積の第１および第２の蓄電装置で同等の機能を実現することができ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。
【００１５】
また、第１の蓄電装置として、第２蓄電装置より高いエネルギー密度を有する蓄電装置を用いるようにした場合、荷物の巻き上げ動作以外の期間について、第１の蓄電装置から長期間にわたり蓄電電力を安定して放電することができる。
これにより、第２の蓄電装置だけを用いた場合と比較して、少ない体積の第１および第２の蓄電装置で同等の機能を実現することができ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００１７】
このクレーン装置１００は、複数の電動機をそれぞれ駆動することにより荷物の積み降ろしを行うクレーン装置であり、主な構成として、給電装置１、主巻電動機２０、走行電動機２１、横行電動機２２、インバータ（ＩＮＶ）３１〜３３、蓄電装置（第１の蓄電装置）４１、蓄電装置（第２の蓄電装置）４２、コントローラ５、および共通母線１０が設けられている。
【００１８】
本実施の形態は、給電装置１により、当該クレーン装置１００で用いる電力を供給電力１Ａとして供給し、蓄電装置（第１の蓄電装置）４１で、供給電力１Ａの一部を蓄電し、供給電力１Ａの不足時に当該蓄電電力を放電することにより供給電力１Ａを補い、蓄電装置（第２の蓄電装置）４２で、供給電力１Ａの一部を蓄電し、少なくとも電動機による荷物の巻き上げ動作時に当該蓄電電力を放電することにより供給電力１Ａを補うものとし、第２の蓄電装置として、第１の蓄電装置より高い出力密度を有する蓄電装置を用い、あるいは第１の蓄電装置として、第２の蓄電装置より高いエネルギー密度を有する蓄電装置を用いるようにしたものである。
【００１９】
次に、本実施の形態にかかるクレーン装置の構成について詳細に説明する。以下では、給電装置１のエンジン発電装置で発電して得られた供給電力を電動機ほかクレーン装置の動作に用いられる電力として供給する場合を例として説明する。
【００２０】
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかるクレーン装置の電気的構成について説明する。
給電装置１は、ディーゼルエンジン（ＤＥ）１１と直流発電機（Ｇ）１２を有するエンジン発電装置からなり、ディーセルエンジン１１で直流発電機１２を駆動することにより直流電力を発電し、電動機２０〜２２ほかクレーン装置１００の動作に用いる電力を動作電力１Ａとして共通母線１０へ供給する機能を有している。この際、直流発電機１２に代えて交流発電機を用い、この交流発電機で発電した交流電力を、ＡＤ／ＤＣ変換器からなるコンバータで直流電力に変換した後、共通母線１０へ供給するようにしてもよい。
【００２１】
主巻電動機２０は、コンテナの昇降を行うための交流電動機である。
走行電動機２１は、通常の荷役時にコンテナターミナルに予め区画されたレーンに沿った順方向Ｘでの走行、および他のレーンへの移動時にレーンと直交する直角方向Ｙへの走行、すなわち直角走行を行うための交流電動機である。
横行電動機２２は、吊り上げたコンテナを直角方向Ｙに沿って水平に搬送する動作、すなわち横行を行うための交流電動機である。
【００２２】
インバータ３１は、共通母線１０上の供給電力１Ａを回転速度に応じた周波数の交流電力に変換して主巻電動機２０および走行電動機２１へ供給するＤＣ／ＡＣ変換器である。
インバータ３２は、共通母線１０上の供給電力１Ａを回転速度に応じた周波数の交流電力に変換して横行電動機２２へ供給するＤＣ／ＡＣ変換器である。
インバータ３３は、共通母線１０上の供給電力１Ａを回転速度に応じた周波数の交流電力に変換して照明装置、空調装置、あるいはコントローラ５などの制御装置を含む各種補機設備の電源として供給するＤＣ／ＡＣ変換器である。
【００２３】
蓄電装置（第１の蓄電装置）４１および蓄電装置（第２の蓄電装置）４２は、蓄電池を内蔵する回路装置であり、共通母線１０に対して互いに並列的に接続されている。これら蓄電装置４１，４２は、少なくとも共通母線１０上の給電電力１Ａの一部を蓄電池に蓄電する機能と、蓄電池に蓄電した蓄電電力を共通母線１０へ供給する機能とを有している。また、蓄電装置４２は、コントローラ５からのコマンド４Ｃに基づき蓄放電の開始（許可）・停止を制御する機能とを有している。
【００２４】
共通母線１０上へ供給される電力としては、給電装置１から供給される供給電力１Ａのほかに、荷物の巻き下げ時に主巻電動機２０からインバータ３１を介して共通母線１０に供給された回生電力がある。したがって、蓄電装置４１，４２への蓄電には少なくとも給電電力１Ａを用いればよいが、本実施の形態では、回生電力の有効利用を考慮して給電電力１Ａと回生電力の両方を蓄電装置４１，４２の蓄電に用いる場合について説明する。なお、共通母線１０上に供給されている全電力のうち、電動機２０〜２２ほかクレーン装置１００の各部で使用する電力以外の残りの電力、すなわち余剰電力を蓄電装置４１，４２へ蓄電する場合が一般的であるが、クレーン装置１００の各部で使用する電力を制限して得た余剰電力を蓄電装置４１，４２へ蓄電するようにしてもよい。
【００２５】
また、蓄電装置４２として、蓄電装置４１より高い出力密度を有する蓄電装置を用いる。あるいは、蓄電装置４１として、蓄電装置４２より高いエネルギー密度を有する蓄電装置を用いる。なお、出力密度とは単位体積（単位重量）当たりの放電電力（Ｗ／リットル）を指し、エネルギー密度とは単位体積（単位重量）当たりの蓄電電力量（Ｗｈ／リットル）を指す。一般に、出力密度が高い蓄電装置では、単位体積当たりについて短時間で多くの蓄電電力を放電することができ、エネルギー密度が高い蓄電装置では、単位体積当たりについて蓄電電力を安定出力することができる。
【００２６】
コントローラ５は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、マイクロプロセッサまたは周辺回路に設けられたメモリからプログラムを読み込んで実行することにより、プログラムと上記ハードウェアとを協働させて、クレーン装置１００全体を制御するための各種機能を有している。
【００２７】
コントローラ５の主な機能としては、操作レバーや操作スイッチを介して検出した操作者の指令入力５Ａに基づいて、各種コマンド３Ａをやり取りすることによりインバータ３１〜３３を制御して、荷物の昇降、架台の走行、横行、直角走行などの運転を制御するクレーン運転機能と、オペレータ操作による巻き上げ指令を示す指令入力５Ａの入力および入力停止を検出して、蓄電装置４２に対してコマンド４Ｃを出力することにより、放電開始（放電許可）および放電停止を指示する放電制御機能とを有している。
【００２８】
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態にかかるクレーン装置の機械的構成について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す正面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す側面図である。
【００２９】
本実施の形態にかかるクレーン装置１００は、全体として門型の枠体からなる架台６から構成されている。この架台６は、上部の梁６Ａ、この梁６Ａの両端を支える脚部６Ｂ、および脚部６Ｂを支える基台６Ｃから構成されている。基台６Ｃの下部には、台車６Ｄを介してタイヤ６Ｅが設けられている。タイヤ６Ｅは、この台車６Ｄにより走行方向をレーンに沿った順方向Ｘあるいはレーンに直交する直角方向Ｙへ変更自在に支持されている。
また、脚部６Ｂに挟まれた基台６Ｃの上部には、給電装置１や蓄電装置４１，４２などの電気機器を収納する機器ユニット６Ｇが設けられている。
【００３０】
架台６の上部の梁６Ａには、トロリー６Ｈが設けられており、このトロリー６Ｈに載置された横行電動機２２を駆動することにより、トロリー６Ｈが梁６Ａのレール上を直角方向Ｙへ走行する。また、トロリー６Ｈには、コンテナ９の上部を吊持するためのスプレッダー６Ｉがケーブル６Ｊを介して吊り下げられており、このトロリー６Ｈに載置された主巻電動機２０を駆動してケーブル６Ｊの巻き上げ下げを行うことにより、スプレッダー６Ｉが昇降する。この他、トロリー６Ｈには、オペレータが搭乗する指令室６Ｋやコントローラ５などの電気機器が設けられている。
【００３１】
次に、図４を参照して、本実施の形態にかかるクレーン装置が用いられるコンテナターミナルについて説明する。図４は、コンテナターミナルの構成例を示す平面図である。
コンテナターミナル７０は、港の埠頭７Ａに面して設けられており、埠頭７Ａに配置されたコンテナクレーン７Ｃにより、船舶７Ｂに対するコンテナ９の積み降ろしが行われる。
【００３２】
コンテナターミナル７０には、コンテナ９の長手方向すなわち順方向Ｘに沿って伸延する長方形のエリアからなるレーン７１が複数設けられており、レーン７１内を順方向Ｘにクレーン装置１００が走行することにより、レーン７１内に載置されているコンテナ９が効率よく仕分けされる。
コンテナターミナル７０には、道路７２側にゲート７３が設けられており、トレーラー９１はこのゲート７３を通過してコンテナ９の搬入・搬出や、コンテナターミナル７０内の他の場所へのコンテナ９の運搬を行う。
【００３３】
レーン７１には、トレーラー９１の通路が設けられており、この通路に停車したトレーラー９１に対して、クレーン装置１００によるコンテナ９の積み降ろしが行われる。
クレーン装置１００は、レーン７１ごとに対応付けて配置してもよいが、他のレーン７１へ移動させることにより効率よく荷役を行うことができる。このような場合、例えばクレーン装置１００Ａのように、順方向Ｘと直交する直角方向Ｙへ架台６を直角走行させる。
【００３４】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図５を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の動作について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、コンテナ９を巻き上げた後に横行動作し、その後巻き下げてコンテナ９を載置し、その後クレーン装置１００をレーン７１の端部まで走行させて、他のレーン７１へ移動するため直角走行を行う場合を例として説明する。
【００３５】
［巻き上げ動作］
時刻Ｔ０において、オペレータ操作によりコンテナ９の巻き上げ指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより主巻電動機２０の駆動を指示する。これにより主巻電動機２０が回転動作してコンテナ９の巻き上げを開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、クレーン装置１００の各部で使用する通常時の負荷電力Ｐｄから最大負荷電力Ｐａまで上昇する。また、コントローラ５は、巻き上げ指令を示す指令入力５Ａに応じて、コマンド４Ｃを出力することにより、蓄電装置４２に対して放電開始を指示する。
【００３６】
一方、給電装置１は、ディーゼルエンジン１１で直流発電機１２を駆動することにより、常時一定の定常電力Ｐを発電し供給電力１Ａとして出力している。したがって、負荷電力１０Ａが定常電力Ｐを上回る期間には、その不足分が蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電装置４１，４２から放電され、共通母線１０を介して主巻電動機２０へ供給される。この際、蓄電装置４１，４２からはそれぞれの出力特性に応じた分の蓄電電力４Ａ，４Ｂが共通母線１０へ放電される。
【００３７】
その後、コンテナ９の巻き上げ指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による主巻電動機２０の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。また、巻き上げ指令を示す指令入力５Ａの停止に応じて、コントローラ５から放電停止を示すコマンド４Ｃが出力され、蓄電装置４２からの放電が停止される。これにより、負荷電力１０Ａが定常電力Ｐを下回る期間には、その余剰電力の一部が蓄電装置４１，４２へ蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電される。
【００３８】
［横行動作］
続く時刻Ｔ１において、オペレータ操作によりコンテナ９の横行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３２に対してコマンド３Ａを送信することにより横行電動機２２の駆動を指示する。これにより横行電動機２２が回転動作してコンテナ９の横行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｃまで上昇する。この際、負荷電力Ｐｃは、定常電力Ｐを下回る値であるため、その余剰電力の一部が蓄電装置４１，４２へ蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電される。
【００３９】
その後、コンテナの横行指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３２による横行電動機２２の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。これにより、負荷電力１０Ａが定常電力Ｐを下回るため、蓄電装置４１，４２に対する蓄電が継続される。
【００４０】
［巻き下げ動作］
次の時刻Ｔ２において、オペレータ操作によりコンテナの巻き下げ指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより主巻電動機２０の駆動を指示する。これにより主巻電動機２０が回転動作してコンテナの巻き下げを開始する。この際、コンテナ重量により主巻電動機２０に回転力が加わるため主巻電動機２０で大きな回生電力Ｐｅが発生する。したがって、この回生電力Ｐｅが蓄電装置４１，４２へ蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電される。
【００４１】
その後、コンテナの巻き下げ指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による主巻電動機２０の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。これにより、主巻電動機２０からの回生電力Ｐｅが停止されるものの、その余剰電力の一部により蓄電装置４１，４２に対する蓄電が継続される。
【００４２】
［走行動作］
続く時刻Ｔ３において、オペレータ操作により架台６の走行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより走行電動機２１の駆動を指示する。これにより走行電動機２１が回転動作してレーンに沿った架台６の走行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｂまで上昇する。この際、負荷電力Ｐｂは、定常電力Ｐを上回る値であるため、その不足分が蓄電装置４１から蓄電電力４Ａとして供給され、共通母線１０を介して走行電動機２１へ供給される。このときはコントローラ５から蓄電装置４２に対して放電開始の指示はない。このため、例えば電動機起動時以降に必要電力が減少して、供給母線１０上に蓄電可能な余剰電力がある場合、その一部が蓄電装置４２へ蓄電電力４Ｂとして蓄電される。
【００４３】
その後、コンテナの走行指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による走行電動機２１の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。これにより、負荷電力１０Ａが定常電力Ｐを下回るため、蓄電装置４１，４２に対する蓄電が継続される。
【００４４】
［直角走行動作］
クレーン装置１００を異なるレーンへ移動させる場合は、走行動作により架台６をレーンの端部まで走行させ、時刻Ｔ４において、台車６Ｄを９０度回動させた後、他のレーンまで架台６を直角走行させることになる。
続く時刻Ｔ５において、オペレータ操作により架台６の直角走行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより走行電動機２１の駆動を指示する。
【００４５】
これにより、走行電動機２１が回転動作してレーンとは直交する直角方向Ｙへ架台６の直角走行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｂまで上昇する。この際、走行動作と同様に、負荷電力Ｐｂが定常電力Ｐを上回る値であるため、その不足分が蓄電装置４１から蓄電電力４Ａとして供給され、共通母線１０を介して走行電動機２１へ供給される。このときはコントローラ５から蓄電装置４２に対して放電開始の指示はない。このため、例えば電動機起動時以降に必要電力が減少して、その供給母線１０上に蓄電可能な余剰電力がある場合、その一部が蓄電装置４２へ蓄電電力４Ｂとして蓄電される。
【００４６】
その後、架台６の直角走行指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による走行電動機２１の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。
このようにして、新たなレーンまで架台６が直角走行した後、時刻Ｔ６において、台車６Ｄを９０度回動させた後、新たなレーンでの荷役が開始されることになる。
【００４７】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、蓄電装置（第１の蓄電装置）４１で、供給電力１Ａの一部を蓄電し、動作電力低減時に当該蓄電電力を放電することにより動作電力を補い、蓄電装置（第２の蓄電装置）４２で、供給電力１Ａの一部を蓄電し、少なくとも電動機による荷物の巻き上げ動作時に当該蓄電電力を放電することにより供給電力１Ａを補うものとし、蓄電装置４２として、蓄電装置４１より高い出力密度を有する蓄電装置を用いるようにしたので、荷物の巻き上げ動作時には、蓄電装置４２から短時間で多くの蓄電電力を放電することができる。
これにより、蓄電装置４１だけを用いた場合と比較して、少ない体積の蓄電装置４１と蓄電装置４２で同等の機能を実現することができ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。
【００４８】
また、蓄電装置４１として、蓄電装置４２より高いエネルギー密度を有する蓄電装置を用いるようにした場合、荷物の巻き上げ動作以外の期間について、蓄電装置４１から長期間にわたり蓄電電力を安定して放電することができる。
これにより、蓄電装置４２だけを用いた場合と比較して、少ない体積の蓄電装置４１で同等の機能を実現することができ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。
【００４９】
また、本実施の形態では、少なくとも電動機による荷物の巻き上げ動作時に、蓄電装置４２から当該蓄電電力を放電するようにしたので、短時間で大きな負荷が必要となる期間において、蓄電装置４２の蓄電電力４Ｂを優先的に利用でき、供給電力１Ａをスムーズに補うことができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、給電装置１から供給電力１Ａを直流電力により共通母線を介して供給し、第１および第２の蓄電装置を共通母線に対してそれぞれ接続して、共通母線に供給された供給電力１Ａの一部を蓄電し、当該蓄電電力を共通母線に対して放電するようにしたので、２つの蓄電装置４１，４２における蓄電および放電動作を、極めて簡素な回路接続構成で実現することができる。
また、本実施の形態では、コンテナ巻き下げ時に主巻電動機２０で発生した回生電力を蓄電装置４１，４２へ蓄電するようにしたので、蓄電電力４Ａ，４Ｂを効率よく蓄えることができる。
【００５１】
［第２の実施の形態］
次に、図６〜図９を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図であり、前述した図１と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図７は、本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す正面図であり、前述した図２と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図８は、本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す側面図であり、前述した図３と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図９は、コンテナターミナルの構成例を示す平面図であり、前述した図４と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
【００５２】
第１の実施の形態では、給電装置１をエンジン発電装置で実現した場合を例として説明した。本実施の形態では、地上給電方式として、電源ケーブル１４を介して当該レーン７１の電源装置７から供給された電力を電動機の供給電力１Ａとして用いる場合を例として説明する。
【００５３】
図６に示すように、本実施の形態にかかるクレーン装置１０１には、第１の実施の形態におけるエンジン発電装置に代えてＡＣ／ＤＣ変換器からなる給電装置１が設けられており、図８および図９に示すように、当該レーン７１の電源装置７から供給された給電電力が、ソケット１３および電源ケーブル１４を介して給電装置１へ入力される。
給電装置１は、ＡＣ／ＤＣ変換器（図示せず）を有し、電源装置７から供給された電源電力を直流電力に変換し、供給電力１Ａとして共通母線１０へ供給する機能を有している。この際、クレーン装置１０１で用いる給電電力１Ａの電圧に比べて電源電力の電圧が高い場合、給電装置１内にトランスを設けて降圧すればよい。
【００５４】
図７および図８に示すように、架台６の基台６Ｃの外側部にはケーブルリール６Ｆが設けられており、架台６の順方向Ｘへの走行に応じて電源ケーブル１４の巻き出しが行われる。電源ケーブル１４は、作業員により予め地上Ｇに配置されている当該レーン７１用の電源装置７に接続される。
なお、本実施の形態にかかるクレーン装置１０１の他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５５】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の動作について説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、コンテナ９を巻き上げた後に横行動作し、その後巻き下げてコンテナ９を載置し、その後クレーン装置１０１をレーン７１の端部まで走行させて、他のレーン７１へ移動するため直角走行を行う場合を例として説明する。
【００５６】
第１の実施の形態と同様に、クレーン装置１０１においても、給電装置１から共通母線１０へ出力された供給電力１Ａに余剰分がある場合、例えば前述した図７における時刻Ｔ１からの横行走行時や時刻Ｔ３からの走行時、さらにはクレーン動作を行っていない待機状態において、蓄電装置４１，４２へ蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電される。
【００５７】
また、巻き上げ動作を行う場合、蓄電装置４１，４２の蓄電電力４Ａ，４Ｂが共通母線１０およびインバータ３１を介して主巻電動機２０へ供給され、供給電力１Ａの不足分が蓄電電力４Ａ，４Ｂにより補われる。一方、巻き下げ動作時には、主巻電動機２０からインバータ３１を介して共通母線１０へ出力された回生電力により、蓄電電力４Ａ，４Ｂが蓄電装置４１，４２に蓄電される。この際、この回生電力を給電装置１から電源ケーブル１４を介して電源装置７へ戻してもよい。
【００５８】
また、直角走行時には、地上給電方式の場合、当該クレーン装置１０１の電源ケーブル１４を各レーン７１に設けられている電源装置７に接続した状態で直角走行を行うことができない。このため、時刻Ｔ４において、作業員により電源ケーブル１４のソケット１３を電源装置７から引き抜いた後、電源ケーブル１４をケーブルリール６Ｆに巻き取るという切り離し作業が行われる。
【００５９】
続く時刻Ｔ５において、オペレータ操作により架台６の直角走行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより走行電動機２１の駆動を指示する。
この場合、時刻Ｔ４における切り離し作業によりクレーン装置１０１に対する地上給電が停止されて給電装置１から共通母線１０へ供給される供給電力１Ａがゼロとなるため、蓄電装置４１の蓄電電力４Ａが放電され、インバータ３１を介して走行電動機２１や共通母線１０へ供給電力１Ａの代わりとして供給される。
【００６０】
また、直角走行時には、地上の電源装置７からクレーン装置１０１が切り離されるため、走行電動機２１ほかで消費する負荷電力の大きさや走行距離によっては、蓄電装置４１の蓄電電力４Ａで賄うことができない場合も考えられる。このような場合には、コントローラ５から直角走行に合わせて蓄電装置４２に対して指示することにより、蓄電装置４２から蓄電電力４Ｂを供給して負荷電力を補うようにしてもよい。この際、コントローラ５において、オペレータ操作による直角走行指令を示す指令入力５Ｃの入力／停止に応じてコマンド４Ｃを出力することにより、蓄電装置４２に対して放電の開始／終了を指示すればよい。
【００６１】
これにより、走行電動機２１が回転動作してレーン７１とは直交する直角方向Ｙへ架台６の直角走行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｂまで上昇する。
その後、架台６の直角走行指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による走行電動機２１の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。
【００６２】
このようにして、新たなレーンまで架台６が直角走行した後、時刻Ｔ６において、作業員により電源ケーブル１４をケーブルリール６Ｆから巻き出して、電源ケーブル１４のソケット１３を当該レーンの電源装置７に接続するという再接続作業が行われる。
これにより、クレーン装置１０１に対する地上給電が再開され、給電装置１から共通母線１０へ供給される供給電力１Ａが定常電力Ｐまで復帰するとともに、その余剰電力の一部が蓄電装置４１，４２へ蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電される。
なお、本実施の形態にかかるクレーン装置１０１の他の動作については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６３】
［第２の実施の形態の効果］
このように、地上給電方式として、電源ケーブル１４を介して地上の電源装置７からクレーン装置１０１の給電装置１へ電力を供給する場合でも、エンジン発電装置を用いた第１の実施の形態と同様の作用効果が得られ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。また、地上給電方式を用いているため排ガスや騒音による環境への影響を回避できる。
【００６４】
［第３の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。図１１は、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図であり、前述した図１と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
【００６５】
第２の実施の形態では、地上給電方式として、電源ケーブル１４を介して当該レーン７１の電源装置７から供給された電力を供給電力１Ａとして用いる場合を例として説明した。本実施の形態では、地上給電方式として、当該レーンの電源装置から供給された電力を非接触給電方式により集電して供給電力１Ａとして用いる場合を例として説明する。
【００６６】
まず、図１１を参照して、本実施の形態にかかるクレーン装置の電気的構成について説明する。
集電装置１５は、コンテナターミナル７０のレーン７１ごとに設けられている電源装置７からの電源電力を、レーン７１に沿って延設された給電ケーブル８Ａから非接触集電方式により集電する機能を有している。非接触集電方式については、１次コイルおよび２次コイルの間の電磁誘導作用を利用した公知の技術を用いればよい。具体的には、電源装置７において高周波に変換した電源電力を、地上Ｇに埋設された給電ケーブル８Ａ（１次コイル）に供給しておき、クレーン装置１０２の集電装置１５に設けられているピックアップコイル（２次コイル）を給電ケーブル８Ａに近接させ、ピックアップコイルに発生した高周波電流を整流すれば直流電力が得られる。
【００６７】
給電装置１は、ＤＣ／ＤＣ変換器（図示せず）を有し、集電装置１５で得られた直流電力を、安定した所望の電圧の直流電力に変換し、供給電力１Ａとして共通母線１０へ供給する機能を有している。
【００６８】
次に、図１２〜図１６を参照して、本実施の形態にかかるクレーン装置の機械的構成について説明する。図１２は、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す正面図であり、前述した図２と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図１３は、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す側面図であり、前述した図３と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図１４は、コンテナターミナルの構成例を示す平面図であり、前述した図４と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図１５は、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の集電装置の構成を示す平面図である。図１６は、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の集電装置の構成を示すXVI−XVI断面図である。
【００６９】
集電装置１５は、図１２および図１３に示すように、基台６Ｃの外側下部であって、２つの台車６Ｄの間に、支持部材６Ｌおよびアーム６Ｍを介して地上Ｇの集電通路８と対向する位置に取り付けられている。この集電装置１５で非接触給電方式により集電された電源装置７からの給電電力が給電装置１へ入力される。
【００７０】
また、図１６に示すように、コンテナターミナル７０の各レーン７１には、クレーン装置１０２に対して電源を供給する電源装置７が設けられており、電源装置７からの電源電力が給電ケーブル８Ａを介して非接触でクレーン装置１０２へ供給される。
集電通路８は、レーン７１に沿って延設された溝８Ｂと、溝８Ｂに充填されたコンクリートや樹脂などの絶縁物内に埋設された２本の給電ケーブル８Ａから構成されている。この給電ケーブル８Ａは遠端で互いに接続されており、非接触集電方式の１次コイルを形成している。
【００７１】
図１４および図１５に示すように、集電装置１５は、内部にピックアップコイル１５Ｃを収納する箱状の本体１５Ａと、本体１５Ａの外側部４隅に回動自在に取り付けられた４つのタイヤ１５Ｂから構成されている。アーム６Ｍは、その一端が支持部材６Ｌの端部に回動自在に取り付けられており、他端が本体１５Ａの上部に回動自在に取り付けられている。油圧シリンダ６Ｎは、その一端が支持部材６Ｌの側部に回動自在に取り付けられており、他端がアーム６Ｍの中程に回動自在に取り付けられている。この油圧シリンダ６Ｎを動作させることによりアーム６Ｍが上下し、結果として集電装置１５に地上Ｇに対する所定の押圧力を発生させる。これにより、地上Ｇの起伏やクレーン装置１０２の揺れが発生しても集電装置１５を集電通路８上に保持することができる。
【００７２】
［第３の実施の形態の動作］
次に、図１７を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の動作について説明する。図１７は、本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、コンテナ９を巻き上げた後に横行動作し、その後巻き下げてコンテナ９を載置し、その後クレーン装置１０２をレーン７１の端部まで走行させて、他のレーン７１へ移動するため直角走行を行う場合を例として説明する。
【００７３】
第１の実施の形態と同様に、クレーン装置１０２においても、給電装置１から共通母線１０へ出力された供給電力１Ａに余剰分がある場合、例えば前述した図７における時刻Ｔ１からの横行走行時や時刻Ｔ３からの走行時、さらにはクレーン動作を行っていない待機状態において、蓄電装置４１，４２へ蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電される。
【００７４】
また、巻き上げ動作を行う場合、蓄電装置４１，４２の蓄電電力４Ａ，４Ｂが共通母線１０およびインバータ３１を介して主巻電動機２０へ供給され、供給電力１Ａの不足分が蓄電電力４Ａ，４Ｂにより補われる。一方、巻き下げ動作時には、主巻電動機２０からインバータ３１を介して共通母線１０へ出力された回生電力により、蓄電電力４Ａ，４Ｂが蓄電装置４１，４２に蓄電される。この際、この回生電力を給電装置１から電源ケーブル１４を介して電源装置７へ戻してもよい。
【００７５】
また、直角走行時には、非接触給電方式の場合、走行動作により架台６をレーン７１の端部まで走行させた後、台車６Ｄを９０度回動させて他のレーンまで架台６を直角走行させることになる。
時刻Ｔ４において、オペレータ操作により架台６の直角走行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより走行電動機２１の駆動を指示する。
【００７６】
これに応じて、架台６が直角走行を開始した際、当該クレーン装置１０２の集電装置１５が当該レーン７１に設けられている集電通路８から離脱し、地上給電が停止されて給電装置１から共通母線１０へ供給される供給電力１Ａがゼロとなるため、蓄電装置４１の蓄電電力４Ａが放電され、インバータ３１を介して走行電動機２１や共通母線１０へ供給電力１Ａの代わりとして供給される。
【００７７】
また、直角走行時には、地上の電源装置７からクレーン装置１０２が切り離されるため、走行電動機２１ほかで消費する負荷電力の大きさや走行距離によっては、蓄電装置４１の蓄電電力４Ａで賄うことができない場合も考えられる。このような場合には、コントローラ５から直角走行に合わせて蓄電装置４２に対して指示することにより、蓄電装置４２から蓄電電力４Ｂを供給して負荷電力を補うようにしてもよい。この際、コントローラ５において、オペレータ操作による直角走行指令を示す指令入力５Ｃの入力／停止に応じてコマンド４Ｃを出力することにより、蓄電装置４２に対して放電の開始／終了を指示すればよい。
【００７８】
これにより、走行電動機２１が回転動作してレーン７１とは直交する直角方向Ｙへ架台６の直角走行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｂまで上昇する。
その後、架台６が新たなレーン７１まで直角走行し、当該レーン７１の集電通路８からの電源電力を集電装置１５が集電可能な位置へ復帰した時点で、直角走行指令を示す指令入力５Ａが停止される。これにより、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による走行電動機２１の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。
【００７９】
これにより、クレーン装置１０２に対する地上給電が再開され、給電装置１から共通母線１０へ供給される供給電力１Ａが定常電力Ｐまで復帰するとともに、その余剰電力の一部が蓄電装置４１，４２へ蓄電電力４Ａ，４Ｂとして蓄電される。
【００８０】
［第３の実施の形態の効果］
このように、地上給電方式として、集電装置１５を介して地上の電源装置７から非接触でクレーン装置１０２の給電装置１へ電力を供給する場合でも、エンジン発電装置を用いた第１の実施の形態と同様の作用効果が得られ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。また、地上給電方式を用いているため排ガスや騒音による環境への影響を回避できる。
【００８１】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。
前述した第２のおよび第３の実施の形態では、クレーン装置が地上Ｇの電源装置７と常時接続されており、電源装置７からの電源電力で各電動機が駆動される場合を例として説明した。本実施の形態では、クレーン装置が休止状態の場合、例えば操業開始前や操業終了後に、電源装置７と接続して電源装置７からの電源電力で蓄電装置４１，４２を蓄電しておき、クレーン装置の運転時には電源装置７から切り離した状態で、蓄電装置４１，４２からの蓄電電力のみで各電動機を駆動する場合について説明する。
【００８２】
本発明の第４の実施の形態にかかるクレーン装置は、前述した第２のおよび第３の実施の形態にかかるクレーン装置１０１，１０２に適用されるものであり、給電装置１は、クレーン装置が休止状態に、地上Ｇの電源装置７から供給された電源電力を、蓄電装置４１，４２の蓄電に用いる供給電力１Ａとして共通母線１０へ供給する機能を有している。
【００８３】
コントローラ５は、クレーン装置が休止状態におけるオペレータ操作による蓄電指令に応じて、蓄電装置４１，４２へコマンド４Ｃを出力することにより、給電装置１から共通母線１０へ供給された供給電力１Ａを蓄電装置４１，４２に蓄電する休止時蓄電動作を指示する休止時蓄電制御機能と、オペレータ操作による、荷物の昇降、架台の走行、横行、直角走行などの各種運転指令を示す指令入力５Ａの入力および入力停止を検出して、蓄電装置４２に対してコマンド４Ｃを出力することにより、放電開始（放電許可）および放電停止を指示する放電制御機能とを有している。
【００８４】
したがって、蓄電装置４１は、コントローラ５の休止時蓄電制御機能や放電制御機能に応じたコマンド４Ｃに応じて、休止時蓄電動作時には給電装置１からの動作電源１Ａを蓄電電力４Ａとして蓄電するとともに、荷物巻き下げ時には主巻電動機２０で発生した回生電力を蓄電電力４Ａとして蓄電し、操業期間のうち回生電力発生時以外の期間、すなわち荷物巻き上げ、架台の走行、横行、直角走行、およびこれら動作が停止されている待機時の各期間において蓄電電力４Ａを放電する。
【００８５】
また、蓄電装置４２は、コントローラ５の休止時蓄電制御機能や放電制御機能に応じたコマンド４Ｃに応じて、休止時蓄電動作時には給電装置１からの動作電源１Ａを蓄電電力４Ｂとして蓄電するとともに、操業期間のうち荷物巻き上げ時を除く他の期間のすべてにおいて、蓄電電圧が所定のしきい値電圧になるまで共通母線１０上に供給されている電力、例えば蓄電装置４１からの蓄電電力４Ａや主巻電動機２０で発生した回生電力を蓄電電力４Ｂとして蓄電し、荷物巻き上げ時に蓄電電力４Ｂを放電する。
【００８６】
その構成については、前述した第２の実施の形態にかかるクレーン装置１０１（図６参照）、あるいは前述した第３の実施の形態にかかるクレーン装置１０２（図１１参照）と同等であり、ここでの説明は省略する。
【００８７】
［第４の実施の形態の動作］
次に、図１８を参照して、本発明の第４の実施の形態にかかるクレーン装置の動作について説明する。図１８は、本発明の第４の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、コンテナ９を巻き上げた後に横行動作し、その後巻き下げてコンテナ９を載置し、その後クレーン装置１００をレーン７１の端部まで走行させて、他のレーン７１へ移動するため直角走行を行う場合を例として説明する。
【００８８】
［休止時蓄電動作］
操業開始前や操業終了後、給電装置１は、電源ケーブル１４（図６参照）または集電装置１５を介して地上Ｇの電源装置７と接続され、電源装置７からの電源電力を直流の動作電源１Ａに変換して共通母線１０へ供給する。蓄電装置４１，４２は、オペレータ操作による蓄電開始指令に応じたコントローラ５からのコマンド４Ｃに応じて、共通母線１０へ供給されている動作電源１Ａを蓄電する。このようにして、次回の操業に必要な蓄電電力４Ａ，４Ｂが蓄電装置４１，４２に蓄電され、オペレータ操作による蓄電終了指令に応じたコントローラ５からのコマンド４Ｃに応じて当該蓄電が終了し、給電装置１は電源装置７から切り離される。
【００８９】
［巻き上げ動作］
このようにして蓄電装置４１，４２が十分に蓄電された後、操業が開始され、時刻Ｔ０において、オペレータ操作によりコンテナ９の巻き上げ指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより主巻電動機２０の駆動を指示する。これにより主巻電動機２０が回転動作してコンテナ９の巻き上げを開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、クレーン装置１００の各部で使用する通常時の負荷電力Ｐｄから最大負荷電力Ｐａまで上昇する。この負荷電力１０Ａの増大に応じて、蓄電装置４１から蓄電電力４Ａが共通母線１０に供給され、インバータ３１を介して主巻電動機２０へ供給される。
【００９０】
また、コントローラ５は、上記巻き上げ指令に応じてコマンド４Ｃにより蓄電装置４２に対して放電開始を指示する。これにより、蓄電装置４２から蓄電電力４Ｂが共通母線１０に供給され、インバータ３１を介して主巻電動機２０へ供給される。したがって、コンテナ９の巻き上げ動作時には、蓄電装置４１，４２の両方から、蓄電電力４Ａ，４Ｂが共通母線１０に供給され、インバータ３１を介して主巻電動機２０へ供給される。
【００９１】
その後、時刻Ｔ１において、コンテナ９の巻き上げ指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による主巻電動機２０の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。また、巻き上げ指令を示す指令入力５Ａの停止に応じて、コントローラ５から放電停止を示すコマンド４Ｃが出力され、蓄電装置４２からの放電が停止される。
【００９２】
この際、巻き上げ動作時における蓄電電力４Ｂの放電に応じて蓄電装置４２の蓄電電圧がしきい値より低下した場合、蓄電装置４２において負荷電力Ｐｇ分の蓄電電力４Ｂの蓄電が開始される。これにより、蓄電装置４１から通常時の負荷電力Ｐｄと蓄電負荷電力Ｐｇを合わせた負荷電力Ｐｆ分だけ蓄電電力４Ａが放電されることになる。なお、蓄電装置４２の蓄電電圧がしきい値以上となった時点で、蓄電装置４２における蓄電電力４Ｂの蓄電は自動的に停止する。
【００９３】
［横行動作］
続く時刻Ｔ１において、オペレータ操作によりコンテナ９の横行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３２に対してコマンド３Ａを送信することにより横行電動機２２の駆動を指示する。これにより横行電動機２２が回転動作してコンテナ９の横行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｃまで上昇する。この際、コントローラ５から蓄電装置４２に対して放電開始が指示されないため、この負荷電力１０Ａの増大に応じて、蓄電装置４１からのみ負荷電力Ｐｃと蓄電負荷電力Ｐｇを合わせた分に相当する蓄電電力４Ａが共通母線１０に供給され、インバータ３２を介して横行電動機２２へ供給される。
【００９４】
その後、コンテナの横行指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３２による横行電動機２２の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。この例では、蓄電装置４２における蓄電電力４Ｂの蓄電が継続されていることから、蓄電装置４１から負荷電力Ｐｆ分だけ蓄電電力４Ａが放電されることになる。
【００９５】
［巻き下げ動作］
次の時刻Ｔ２において、オペレータ操作によりコンテナの巻き下げ指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより主巻電動機２０の駆動を指示する。これにより主巻電動機２０が回転動作してコンテナの巻き下げを開始する。この際、コンテナ重量により主巻電動機２０に回転力が加わるため主巻電動機２０で大きな回生電力Ｐｅが発生する。
この際、蓄電装置４１，４２では、共通母線１０の電圧が蓄電電圧より高い状態となるため、この状態の期間において、所定のしきい値に達するまで回生電力Ｐｅが蓄電電力４Ａ，４Ｂとしてそれぞれ蓄電される。
【００９６】
なお、蓄電装置４１，４２には、一般的な充放電制御装置が設けられており、蓄電電力４Ａが所定の蓄電量まで達した満充電状態となった場合、この充放電制御装置により、蓄電装置４への蓄電が停止される。また、蓄電停止により余剰した回生電力Ｐｅについては、抵抗器により熱エネルギーに変換するなどして処理すればよい。
【００９７】
その後、コンテナの巻き下げ指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による主巻電動機２０の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。これにより、蓄電装置４１では、共通母線１０の電圧が蓄電電圧より低い状態となるため、蓄電が終了する。また、蓄電装置４２では、蓄電電圧がしきい値以上となった時点で、蓄電装置４２における蓄電電力４Ｂの蓄電は自動的に停止する。この例では、回線電力により蓄電圧がしきい値以上となり、蓄電電力４Ｂが十分蓄電されたため、蓄電が終了している。したがって、蓄電装置４２での蓄電停止に応じて、蓄電装置４１からは通常時の負荷電力Ｐｄ分だけ蓄電電力４Ａが放電されることになる。
【００９８】
［走行動作］
続く時刻Ｔ３において、オペレータ操作により架台６の走行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより走行電動機２１の駆動を指示する。これにより走行電動機２１が回転動作してレーンに沿った架台６の走行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｂまで上昇する。この際、コントローラ５から蓄電装置４２に対して放電開始が指示されないため、この負荷電力１０Ａの増大に応じて、蓄電装置４１からのみ負荷電力Ｐｂ分に相当する蓄電電力４Ａが共通母線１０に供給され、インバータ３１を介して走行電動機２１へ供給される。
【００９９】
その後、コンテナの走行指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３２による横行電動機２２の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。これにより、蓄電装置４１からは通常時の負荷電力Ｐｄ分だけ蓄電電力４Ａが放電されることになる。
【０１００】
［直角走行動作］
クレーン装置１００を異なるレーンへ移動させる場合は、走行動作により架台６をレーンの端部まで走行させ、時刻Ｔ４において、台車６Ｄを９０度回動させた後、他のレーンまで架台６を直角走行させることになる。
続く時刻Ｔ５において、オペレータ操作により架台６の直角走行指令を示す指令入力５Ａが入力された場合、コントローラ５は、インバータ３１に対してコマンド３Ａを送信することにより走行電動機２１の駆動を指示する。
【０１０１】
これにより、走行電動機２１が回転動作してレーンとは直交する直角方向Ｙへ架台６の直角走行を開始するため、共通母線１０にかかる負荷電力１０Ａは、通常時の負荷電力Ｐｄから負荷電力Ｐｂまで上昇する。この際、コントローラ５から蓄電装置４２に対して放電開始が指示されないため、この負荷電力１０Ａの増大に応じて、蓄電装置４１からのみ負荷電力Ｐｂ分に相当する蓄電電力４Ａが共通母線１０に供給され、インバータ３１を介して走行電動機２１へ供給される。
【０１０２】
その後、架台６の直角走行指令を示す指令入力５Ａが停止された場合、コントローラ５からのコマンド３Ａにより、インバータ３１による走行電動機２１の駆動が停止され、負荷電力１０Ａが負荷電力Ｐｄへ戻る。これにより、蓄電装置４１からは通常時の負荷電力Ｐｄ分だけ蓄電電力４Ａが放電されることになる。
このようにして、新たなレーンまで架台６が直角走行した後、時刻Ｔ６において、台車６Ｄを９０度回動させた後、新たなレーンでの荷役が開始されることになる。
【０１０３】
［第４の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、給電装置１により、当該クレーン装置の休止時に地上に設置された電源装置７と接続されて当該電源装置７からの電源電力を供給電力１Ａとして供給し、当該クレーン装置の操業時に当該電源装置から切り離されて供給電力１Ａの供給を停止するようにしたので、クレーン装置の操業時には、エンジン発電や地上給電を必要とすることなく、蓄電装置４１，４２でのみ電動機を駆動できる。
【０１０４】
この際、蓄電装置４２として、蓄電装置４１より高い出力密度を有する蓄電装置を用いた場合、荷物の巻き上げ動作時には、蓄電装置４２から短時間で多くの蓄電電力を放電することができる。これにより、蓄電装置４１だけを用いた場合と比較して、少ない体積の蓄電装置４１と蓄電装置４２で同等の機能を実現することができ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。
【０１０５】
あるいは、蓄電装置４１として、蓄電装置４２より高いエネルギー密度を有する蓄電装置を用いるようにした場合、荷物の巻き上げ動作以外の期間について、蓄電装置４１から長期間にわたり蓄電電力を安定して放電することができる。これにより、蓄電装置４２だけを用いた場合と比較して、少ない体積の蓄電装置４１で同等の機能を実現することができ、結果として蓄電装置の規模増大を抑制しつつ、電力供給設備の規模を効率よく削減できる。
【０１０６】
［実施の形態の拡張］
以上の各実施の形態では、図５，図１０、および図１７に示したように、供給電力１Ａや回生電力のうち余剰した余剰電力の一部または全部を蓄電電力４Ｂとして蓄電装置４２蓄電し、荷物の巻き上げ動作時にのみ、蓄電装置４２から蓄電電力４Ｂを補う場合を例として説明したが、荷物の巻き上げ動作以外の動作において、大きな電力が必要な場合には、荷物の巻き上げ動作時と同様に、コントローラ５からコマンド４Ｃを出力することにより、蓄電装置４２から蓄電電力４Ｂを放電するようにしてもよい。
【０１０７】
また、各実施の形態では、オペレータ操作による放電開始および放電停止を示す指令入力５Ａの入力を検出して、蓄電装置４２での放電タイミングを制御する場合について説明したが、共通母線１０に負荷発生検出部を設けて、給電装置１からの供給電力１Ａの電圧を監視し、供給電力１Ａの電圧が所定のしきい値を下回っているか否かで荷物の巻き上げ動作などにより大きな負荷が発生しているか否かを判定し、この負荷検出部での負荷発生判定に基づいて蓄電装置４２から蓄電電力４Ｂの放電を開始し、負荷発生検出部での負荷終了判定に応じて蓄電装置４２からの蓄電電力４Ｂの放電を停止すればよい。
【０１０８】
また、各実施の形態の蓄電装置４１，４２には、一般的な蓄放電制御装置が設けられており、コントローラ５による蓄放電制御以外の以下のような蓄放電動作については、この蓄放電制御装置で制御される。例えば、蓄電装置４１，４２において、共通母線１０の電圧が蓄電圧より高い場合には蓄電を開始し、その後に蓄電圧が所定のしきい値電圧まで達して満充電状態となった場合には蓄電を停止する。また、蓄電装置４１において、共通母線１０の電圧が蓄電圧より低い期間において蓄電電力４Ａを共通母線１０へ放電する。なお、蓄電停止により余剰した回生電力Ｐｅについては、抵抗器により熱エネルギーに変換するなどして処理すればよい。なお、蓄電装置４１，４２に蓄放電制御装置を設けず、これら蓄放電制御をすべてコントローラ５からの制御で行うようにしてもよい。
【０１０９】
また、第４の実施の形態において、休止時蓄電動作時におけるオペレータ操作による給電終了指令に応じて、コントローラ５により蓄電装置４１，４２の蓄電電圧を検出し、蓄電電圧が所定のしきい値より低く蓄電電力４Ａ，４Ｂが不足している場合には、コントローラ５に設けられている画面表示部やランプで警報表示することにより、蓄電電力４Ａ，４Ｂの不足をそれぞれ報知するようにしてもよい。
これにより、オペレータは、オペレータ操作により、再度、給電開始指令を入力して、蓄電を継続することができ、蓄電電力４Ａ，４Ｂが不十分なまま蓄電を終了した場合でも、適切な対応をとることができる。
【０１１０】
また、第４の実施の形態において、クレーン装置の操業中、コントローラ５により蓄電装置４１，４２の蓄電電圧を監視し、蓄電電圧が所定のしきい値を下回った時点で警報を出力し、蓄電電力４Ａ，４Ｂの低下をオペレータに報知するようにしてもよい。
これにより、オペレータは近くの電源装置７と接続して、電源装置７から給電装置１を介して得た電力で蓄電電力４Ａ，４Ｂを蓄電するなど、適切な対応をとることができ、蓄電電力４Ａ，４Ｂの低下によるクレーン装置の立ち往生を確実に回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す側面図である。
【図４】コンテナターミナルの構成例を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す正面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す側面図である。
【図９】コンテナターミナルの構成例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す正面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の要部の構成を示す側面図である。
【図１４】コンテナターミナルの構成例を示す平面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の集電装置の構成を示す平面図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の集電装置の構成を示すXVI−XVI断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
１００，１００Ａ，１０１，１０１Ａ，１０２，１０２Ａ…クレーン装置、１…給電装置、１Ａ…供給電力、１０…共通母線、１０Ａ…負荷電力、１１…ディーゼルエンジン、１２…直流発電機、１３…ソケット、１４…電源ケーブル、１５…集電装置、１５Ａ…本体、１５Ｂ…タイヤ、１５Ｃ…ピックアップコイル、２０…主巻電動機、２１…走行電動機、２２…横行電動機、３１〜３３…インバータ、３Ａ…コマンド、４１…蓄電装置（第１の蓄電装置）、４２…蓄電装置（第２の蓄電装置）、４Ａ，４Ｂ…蓄電電力、４Ｃ…コマンド、５…コントローラ、５Ａ…指令入力、６…架台、６Ａ…梁、６Ｂ…脚部、６Ｃ…基台、６Ｄ…台車、６Ｅ…タイヤ、６Ｆ…ケーブルリール、６Ｇ…機器ユニット、６Ｈ…トロリー、６Ｉ…スプレッダー、６Ｊ…ケーブル、６Ｋ…指令室、６Ｌ…支持部材、６Ｍ…アーム、６Ｎ…油圧シリンダ、７…電源装置、７０…コンテナターミナル、７１…レーン、７２…道路、７３…ゲート、７Ａ…埠頭、７Ｂ…船舶、７Ｃ…コンテナクレーン、８…集電通路、８Ａ…給電ケーブル、８Ｂ…溝、９…コンテナ、９１…トレーラー、Ｇ…地上。
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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