特許 7176914 充電制御装置、作業機械及び充電制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】充電制御装置、作業機械及び充電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20221115BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 S

H02J7/00 P

H02H7/18

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018184734

(22)【出願日】2018-09-28

(65)【公開番号】P2020054209

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-08-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】広田 崇

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 誠

(72)【発明者】

【氏名】金子 亮太

(72)【発明者】

【氏名】水野 冬彦

(72)【発明者】

【氏名】長野 隆生

【審査官】早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５０５１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１２５４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１４１５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３１２４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９７５１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

Ｈ０２Ｊ１／００－１／１６

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／４８

Ｈ０２Ｈ７／００

Ｈ０２Ｈ７／１０－７／２０

Ｂ６０Ｌ１／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ１５／００－５８／４０

Ｂ６０Ｒ１６／００－１７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力電力に関する入力電力情報と、所定の判定閾値とに基づいて、入力電力の異常の有無を判定する判定部と、
前記入力電力の入力が開始された時点から出力される所定信号の有無の判定に基づいて、前記時点で電源が供給されていない状態にある前記判定部に対し電源を供給して起動させる起動部と、
を備え、
前記起動部は、前記所定信号の有無の判定を、前記入力電力の入力が開始されてから所定時間経過後に行う、
充電制御装置。

【請求項2】

前記入力電力情報は、前記入力電力の電圧実効値である、
請求項１に記載の充電制御装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記入力電力情報と前記判定閾値との関係が所定の条件を満たしたときから所定時間を経過するまでの前記入力電力情報の変化に基づき、前記判定を行う
請求項１または請求項２に記載の充電制御装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の充電制御装置を備える
作業機械。

【請求項5】

充電制御装置の判定部が、入力電力に関する入力電力情報と、所定の判定閾値とに基づいて、入力電力の異常の有無を判定するステップと、
前記充電制御装置の起動部が、前記入力電力の入力が開始された時点から出力される所定信号の有無の判定の結果に基づいて、前記時点で電源が供給されていない状態にある前記判定部に対し電源を供給して起動させるステップと、
を有し、
前記起動させるステップにおいて前記起動部は、前記所定信号の有無の判定を、前記入力電力の入力が開始されてから所定時間経過後に行う、
充電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充電制御装置、作業機械及び充電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

市街地等における建設作業においては、ゼロエミッション、かつ、騒音が少ない電動作業機械が利用されることがある。電動作業機械は、エンジンや燃料タンクを具備しない代わりに、油圧ポンプ等を駆動させる電動モータ、及び、当該電動モータに電力を供給するバッテリ等の蓄電装置を具備している。
バッテリを充電する場合、オペレータは、所定の充電設備の充電コネクタを電動作業機械の差込口に差し込んで接続する。これにより、充電コネクタ及び差込口を介して、充電設備から電動作業機械に向けて充電用の電力が供給される。

【0003】

特許文献１には、バッテリの充電時において、交流電力源から異常な電圧が入力された場合に、交流電力源から入力される電流を抑制する受電装置及び充電方法が開示されている。

【0004】

上述の充電制御装置は、充電設備からの入力電圧を監視する機能を有している。充電制御装置は、入力電圧の異常を検知した場合、例えば、充電制御装置は、電力供給の遮断等を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－１３６２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

充電設備の充電コネクタを電動作業機械の差込口に接続した瞬間、回路上に存在するインダクタ成分、キャパシタ成分に起因して瞬間的に大きな電流（以下、「突入電流」とも表記する。）が流れる。上述の充電制御装置が、突入電流に起因して生じる瞬間的な大電圧を「入力電圧の異常」として誤検知してしまう場合がある。

【0007】

上述の課題に鑑みて、本発明は、充電設備から供給される入力電圧の異常の有無を適切に判別可能な充電制御装置及び作業機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様によれば、充電制御装置は、入力電力に関する入力電力情報と、所定の判定閾値とに基づいて、入力電力の異常の有無を判定する判定部を備える。前記判定部は、前記入力電力が入力されてから所定時間経過後の入力電力情報に基づき、前記判定を行う。

【発明の効果】

【0009】

上記態様によれば、充電設備から供給される入力電圧の異常の有無を適切に判別できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る充電設備及び電動ショベルの全体構成を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係る電動ショベルのシステムブロック図である。

【図3】第１の実施形態に係る充電制御装置の処理フローを示す図である。

【図4】第１の実施形態に係る充電制御装置による作用、効果を説明するための図である。

【図5】第２の実施形態に係る充電制御装置の処理フローを示す図である。

【図6】第２の実施形態に係る充電制御装置による作用、効果を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る充電制御装置及びこれを搭載する電動作業機械の一例である電動ショベルについて、図１～図４を参照しながら詳細に説明する。

【0012】

（充電設備及び電動ショベルの全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る充電設備及び電動ショベルの全体構成を示す図である。
電動ショベル１は、電動作業機械の一態様であり、バッテリの電力に基づいて動作する作業機械である。なお、本実施形態は、電動作業機械が電動ショベルである例で説明するが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。他の実施形態においては電動作業機械がホイールローダ等の他の作業機械であってもよい。
図１に示すように、電動ショベル１は、油圧ポンプを駆動させる電動モータに電力を供給するバッテリＢＴ１と、当該バッテリＢＴ１の充電動作を制御する充電制御装置１Ａを備えている。また、電動ショベル１の背面には、充電設備２の充電コネクタ２０を接続する差込口ＳＣが設けられている。また、電動ショベル１の運転室には、オペレータに向けて入力電圧の異常の有無等の充電状態を通知するモニタＭＯＮが設けられている。なお、バッテリＢＴ１の出力電圧は３００Ｖに設定されていてもよい。

【0013】

充電制御装置１Ａは、電気コントローラ１０と、電力供給ユニット１１とを有している。
電気コントローラ１０は、電動ショベル１における電源及び電気系統に関する制御全体を司る。電気コントローラ１０は、後述する電力供給ユニット１１の上位装置である。具体的には、電気コントローラ１０は、差込口ＳＣに充電コネクタ２０が接続された場合に、ＯＦＦ状態にある電力供給ユニット１１を起動させる。そして、電気コントローラ１０は、起動させた電力供給ユニット１１に対して充電指令を出力し、所望の充電制御を実行させる。

【0014】

電力供給ユニット１１は、電気コントローラ１０からの充電指令に応じて、バッテリＢＴ１に対する充電制御を行う。例えば、電力供給ユニット１１は、充電設備２より供給される交流電力から、電気コントローラ１０からの充電指令に示される指令電圧（Ｖ）、指令電流（Ａ）に応じた直流電力を生成し、これをバッテリＢＴ１に供給する。

【0015】

充電設備２は、送電線を介して例えば、単相２００Ｖの交流電力を出力する。バッテリＢＴ１の充電を行うオペレータは、充電設備２の充電コネクタ２０を、電動ショベル１の差込口ＳＣに差し込む。

【0016】

（電動ショベルの機能ブロック図）
図２は、第１の実施形態に係る電動ショベルのシステムブロック図を示す図である。
なお、図２において、電力源Ｐは、充電設備２における単相２００Ｖの交流電圧を供給する電力供給源である。

【0017】

図２に示す電動モータＭＴＲは、バッテリＢＴ１から供給される電力に基づいて駆動される。電動モータＭＴＲは、回転軸ＳＨを介して連結された油圧ポンプＨＰを回転駆動させる。油圧ポンプＨＰが回転駆動することで、油圧ポンプＨＰから各作業機シリンダＨ１、旋回油圧モータＨ２及び走行油圧モータＨ３へ作動油が供給される。このように、電動ショベル１の動作は、バッテリＢＴ１から電動モータＭＴＲへの電力供給により実行される。

【0018】

電気コントローラ１０の機能について詳しく説明する。

【0019】

図２に示すように、電気コントローラ１０は、自己起動部１００と、充電器コントローラ起動部１０１と、制限処理部１０２と、充電指令部１０３としての機能を有している。

【0020】

自己起動部１００は、後述する起動信号が入力されたことをトリガにして、電気コントローラ１０自身に電力を供給する動作を行う。ここで、本実施形態においては、起動信号はワンショットパルスであるものとする。なお、起動信号は、パルス状の信号や、アナログ信号であってもよい。具体的には、自己起動部１００は、ワンショットパルスの入力を受け付けた場合に、スイッチＲ１をオンするように構成されたディスクリート回路により構成されている。これにより、電気コントローラ１０が常用電源ＢＴ２に接続され、ＯＦＦ状態にあった電気コントローラ１０が起動する。ここで常用電源ＢＴ２の出力電圧は、バッテリＢＴ１より低い２４Ｖとしてもよい。

【0021】

充電器コントローラ起動部１０１は、電力供給ユニット１１の充電器コントローラ１１０を起動させる。具体的には、充電器コントローラ起動部１０１は、電気コントローラ１０自身の起動完了後、所定の条件を満たした場合にスイッチＲ２をオンする。これにより、充電器コントローラ１１０が常用電源ＢＴ２に接続され、充電器コントローラ１１０が起動する。

【0022】

制限処理部１０２は、充電中における電動ショベル１の所定の動作を制限する。例えば、電力供給ユニット１１がバッテリＢＴ１を充電している間は、制限処理部１０２は、他のコントローラによるスイッチＲ３のオン動作を制限する。そうすると、インバータＩＮＶ及び油圧ポンプ駆動用の電動モータＭＴＲに対して電力が供給されることがなくなり、油圧ポンプＨＰの動作が制限される。そうすると、電動ショベル１の各作業機シリンダ、旋回油圧モータ、走行油圧モータの動作が制限されるため、電動ショベル１の動作全体が制限される。また、制限処理部１０２は、電力供給ユニット１１が充電している最中には旋回駐車ブレーキをかける。これにより、電動ショベル１の旋回動作が制限される。以上のように、充電設備２を用いてバッテリＢＴ１を充電している間は電動ショベル１の所定の動作を制限することで充電中の安全を確保する。

【0023】

充電指令部１０３は、バッテリＢＴ１の充電状態に応じた充電指令を、電力供給ユニット１１の充電器コントローラ１１０に向けて出力する。

【0024】

電力供給ユニット１１の機能について詳しく説明する。

【0025】

図２に示すように、電力供給ユニット１１は、充電器コントローラ１１０と、電力変換回路１１１と、ワンショットパルス生成回路１１２と、電圧センサ１１３とを備えている。

【0026】

充電器コントローラ１１０は、電力供給ユニット１１全体の制御を司る。特に、充電器コントローラ１１０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を電力変換回路１１１に出力して制御することで、所望の直流電圧をバッテリＢＴ１に印加させることができる。
充電器コントローラ１１０の他の機能については後述する。

【0027】

電力変換回路１１１は、充電設備２の電力源Ｐから供給される交流電圧を、バッテリＢＴ１を充電するための直流電圧に変換する回路である。電力変換回路１１１は、トランス、リアクトルなどの磁気部品およびパワー半導体によって構成され、これらが充電器コントローラ１１０からのＰＷＭ信号に基づいてスイッチングすることで、交流電圧が直流電圧に変換される。

【0028】

ワンショットパルス生成回路１１２は、充電コネクタ２０が差込口ＳＣに接続されたことを検知する接続検知部の一態様である。ワンショットパルス生成回路１１２は、接続された充電コネクタ２０を介して供給される交流電圧を受け付けると、直ちにワンショットパルスを生成し、電気コントローラ１０に向けて出力する。このワンショットパルスを受け付けた電気コントローラ１０は、自己起動部１００の機能により、電気コントローラ１０自身の起動を開始する。

【0029】

電圧センサ１１３は、電力源Ｐから供給される入力電圧を計測するためのセンサである。

【0030】

次に、充電器コントローラ１１０が有する機能について説明する。

【0031】

図２に示すように、充電器コントローラ１１０は、判定値算出部１１００、判定部１１０１、通知部１１０２を有している。

【0032】

判定値算出部１１００は、充電コネクタ２０を介して電力源Ｐから供給される入力電圧を取得して、入力電力情報の一例である入力電圧の実効値を算出する。
判定部１１０１は、入力電力に関する入力電力情報と、所定の判定閾値とに基づいて、入力電力の異常の有無を判定する。本実施形態において具体的には、判定部１１０１は、判定値算出部１１００によって算出された入力電圧の実効値と所定の判定閾値との対比に基づいて、充電コネクタ２０を介して入力される入力電圧が異常である否かを判定する。
通知部１１０２は、判定部１１０１により入力電圧が異常であると判定された場合に、当該異常が発生した旨をモニタＭＯＮへ表示してオペレータに通知する。

【0033】

（充電制御装置の処理フロー）
図３は、第１の実施形態に係る充電制御装置の処理フローを示す図である。
以下、図３を参照しながら、充電制御装置１Ａ全体の処理の流れについて説明する。

【0034】

まず、電気コントローラ１０の処理の流れについて説明する。図３に示すステップＳ１０～Ｓ１６の処理フローは、電気コントローラ１０が実行する処理フローであり、初期状態では、電気コントローラはＯＦＦ状態である。また、イグニッションキーもＯＦＦ状態である。

【0035】

図３に示すように、まず、電気コントローラ１０の自己起動部１００は、ワンショットパルスの入力、または、イグニッションキーのＯＮ状態への遷移、を待ち受けている状態にある。

【0036】

オペレータにより充電コネクタ２０が差込口ＳＣに接続されて、自己起動部１００に、ワンショットパルス生成回路１１２からワンショットパルスが入力された場合、またはイグニッションキーがＯＮ状態となった場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、自己起動部１００は、スイッチＲ１をオンして常用電源ＢＴ２を接続する。これにより、電気コントローラ１０自身が常用電源ＢＴ２に接続され、電力が供給される。常用電源ＢＴ２から電力が供給されると、電気コントローラ１０は直ちに起動処理を開始する（ステップＳ１１）。

【0037】

電気コントローラ１０の起動が完了すると、電気コントローラ１０の充電器コントローラ起動部１０１は、起動が完了してから、予め定められた遅延時間待機する（ステップＳ１２）。

【0038】

ステップＳ１２において遅延時間の待機が完了すると、続いて、充電器コントローラ起動部１０１は、ワンショットパルス生成回路１１２からワンショットパルスを受け付けているか否か、すなわち、ワンショットパルスの入力レベルが“ＨＩ”となっているか否かを判定する（ステップＳ１３）。

【0039】

ワンショットパルスの入力レベルが“ＨＩ”となっていなかった場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、電気コントローラ１０は“キーオンモード”へ移行する（ステップＳ１４）。キーオンモードへ移行した後、電気コントローラ１０はスイッチＲ２をオフ状態に維持し、充電器コントローラを起動しないようにする（ステップＳ１５）。また、制限処理部１０２はスイッチＲ３をオンにし、電動モータＭＴＲへ電力供給できる状態にする（ステップＳ１６）。

【0040】

ワンショットパルスの入力レベルが“ＨＩ”となっていた場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、電気コントローラ１０は“充電モード”へ移行する（ステップＳ１７）。充電モードへ移行後、充電器コントローラ起動部１０１は、スイッチＲ２をオンにして、充電器コントローラ１１０を起動する（ステップＳ１８）。これにより、充電器コントローラ１１０が常用電源ＢＴ２に接続され、充電器コントローラ１１０に電力が供給される。充電器コントローラ１１０は、電力の供給により起動すると、直ちに後述する処理（図４参照）を実行する。
充電モードへ移行した場合、制限処理部１０２はスイッチＲ３をオフに維持し、電動モータＭＴＲへ電力供給できない状態にする（ステップＳ１９）。これにより、電動ショベル１の動作が制限され、充電中の安全を確保することが出来る。

【0041】

なお、電気コントローラ１０は、“キーオンモード”または“充電モード”へ移行してから、電源が切れるまで、移行したモードを維持するように構成されている。例えば、イグニッションキーをオンにして、電気コントローラが“キーオンモード”へ移行した後に、充電コネクタ２０が差込口ＳＣに差し込まれたとしても、電気コントローラ１０のモードが“充電モード”に移行し、充電器コントローラ１１０がＯＮになることはない。逆に、充電コネクタ２０を差込口ＳＣに差し込んで、電気コントローラ１０を“充電モード”へ移行した後に、イグニッションキーをオンにしたとしても、電気コントローラ１０のモードが“キーオンモード”に移行し、電動モータＭＴＲが動き出すことがない。これにより、充電中にもかかわらず、誤って電動ショベル１を操作しようとしても、電動ショベル１の動作が制限されるため、充電中の安全を確保することが出来る。

【0042】

続いて、電気コントローラ１０の充電指令部１０３は、バッテリＢＴ１の充電状態に応じた直流電力を示す充電指令を充電器コントローラ１１０に出力し、充電を開始させる（ステップＳ２０）。

【0043】

次に、充電器コントローラ１１０の処理の流れについて説明する。図３に示すステップＳ２１～Ｓ２３の処理フローは、充電器コントローラ１１０が有する機能のうち入力電圧の異常検知に関する処理フローであって、電気コントローラ１０によって起動された直後から実行される。

【0044】

充電器コントローラ１１０の判定値算出部１１００は、電圧センサ１１３を通じて１周期分の入力電圧の実測値を取得する。そして、判定値算出部１１００は、当該１周期分の入力電圧の実効値を演算する（ステップＳ２１）。
続いて、充電器コントローラ１１０の判定部１１０１は、ステップＳ２１で取得された入力電圧の実効値が所定の判定閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ２２）。
入力電圧の実効値が判定閾値を上回っていない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、入力電圧は正常であるとの判断に基づき、充電器コントローラ１１０は、特段の処理を行うことなくステップＳ２１の処理に戻る。
入力電圧の実効値が判定閾値を上回っていた場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、判定部１１０１は、入力電圧が異常であると判定する。判定部１１０１による判定結果を受け、充電器コントローラ１１０の通知部１１０２は、モニタＭＯＮを通じて異常通知を行う（ステップＳ２３）。なお異常通知は、警報ランプを点灯させる、警告音を発するという方法をとることができる。
また、入力電圧の実効値が判定閾値を上回っていた場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、充電器コントローラは差込口ＳＣから電力変換回路１１１の間に設けられた、図示しないスイッチをオフにして、供給される交流電圧を遮断し、バッテリＢＴ１の充電を停止する。

【0045】

（作用、効果）
図４は、第１の実施形態に係る充電制御装置による作用、効果を説明するための図である。
次に、図４を参照しながら、図３、図４に示した充電制御装置１Ａの処理によって得られる作用、効果について説明する。

【0046】

図４に示すタイミングチャートは、充電コネクタ２０を介して入力される入力電圧、充電器コントローラ１１０（判定値算出部１１００）が演算する入力電圧の実効値、ワンショットパルス生成回路１１２が出力するワンショットパルス波形、電気コントローラ１０のＯＮ／ＯＦＦの推移、及び、充電器コントローラ１１０のＯＮ／ＯＦＦの推移を同一の時系列で示している。

【0047】

図４に示すタイミングチャートは、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０が共にＯＦＦ状態にあり、充電コネクタ２０が差込口ＳＣに接続されていない状態から開始される。図４に示すように、ある時刻ｔ０において、オペレータが充電コネクタ２０を差込口ＳＣに接続したとする。

【0048】

時刻ｔ０では、突入電流の発生に起因して、入力電圧が一時的に上昇している。その直後、入力電圧は直ちに整定し、安定した単相２００Ｖの交流電圧となっている。

【0049】

また、時刻ｔ０では、ワンショットパルス生成回路１１２を通じて、ワンショットパルスがＬＯレベルからＨＩレベルに遷移する。ＨＩレベルのワンショットパルスが電気コントローラ１０に入力されることで、ＯＦＦ状態にあった電気コントローラ１０がＯＮ状態となる（ステップＳ１１）。なお、ワンショットパルスが入力されてから電気コントローラ１０の起動が完了するまで、実際には若干のタイムラグが存在するが、図示の簡略化のため、図４では同時刻の時刻ｔ０に起動するものとして示している。

【0050】

時刻ｔ０で起動した電気コントローラ１０は、遅延時間Δｔａ待機する（ステップＳ１２）。電気コントローラ１０は、時刻ｔ２においてワンショットパルスの確認を行い（ステップＳ１３）、続く時刻ｔ３において、ワンショットパルスの入力レベルがＨＩレベルである場合、充電器コントローラ１１０を起動させる（ステップＳ１４）。これにより、時刻ｔ３で、ＯＦＦ状態にあった充電器コントローラ１１０がＯＮ状態となる。

【0051】

時刻ｔ３においてＯＮ状態となった充電器コントローラ１１０は、直ちに、図４に示す処理フローである入力電圧の異常検知処理を開始する。その結果、入力電圧の実効値が取得されるのは時刻ｔ３よりも後の時刻ｔ４となる。即ち、充電器コントローラ１１０の起動完了後、最初に入力電圧実効値を取得する時刻は、突入電流によって発生した大電圧が十分に整定した後となる。したがって、充電器コントローラ１１０は、入力電圧の異常検知処理において、突入電流に起因する誤検知を防止することができる。

【0052】

本実施例の効果を説明するために、仮に、時刻ｔ０で起動した電気コントローラ１０が、遅延時間Δｔａの待機（ステップＳ１２）を行わずに、直ちに充電器コントローラ１１０を起動した場合について説明する。この場合、電気コントローラ１０の起動直後に起動した充電器コントローラ１１０は、入力電圧が整定していない段階、即ち、時刻ｔ１よりも前の段階で入力電圧の実効値を演算する（図４のステップＳ１７’参照）。そのため、入力電圧の実効値が判定閾値Ｖｔｈを上回っており（図４のステップＳ１８’参照）、充電器コントローラ１１０は入力電圧の異常を誤検知する。

【0053】

以上のように、第１の実施形態に係る充電制御装置１Ａによれば、電気コントローラ１０は、自身の起動完了後、遅延時間Δｔａ遅れて充電器コントローラ１１０を起動させる。即ち、判定部１１０１は、入力電力が入力されてから所定時間経過後に、起動する。これにより、充電器コントローラ１１０は、充電コネクタ２０の接続時に生じた一時的な大電圧が十分に整定してから異常検知処理を開始する。したがって、突入電流に起因する入力電圧の異常の誤検知が抑制される。

【0054】

以上、第１の実施形態に係る充電制御装置１Ａによれば、充電設備２から供給される入力電圧の異常の有無を適切に判別することができる。

【0055】

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る充電制御装置及びこれを搭載する電動ショベルについて、図５～図６を参照しながら詳細に説明する。
なお、第２の実施形態に係る電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０の機能構成は、図２に示す第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0056】

（充電制御装置の処理フロー）
図５は、第２の実施形態に係る充電制御装置の処理フローを示す図である。
以下、図５を参照しながら、第２の実施形態に係る充電器コントローラ１１０の処理の流れについて説明する。図５に示す処理フローは、充電器コントローラ１１０が有する機能のうち入力電圧の異常検知に関する処理フローであって、電気コントローラ１０によって起動された直後から実行される。

【0057】

充電器コントローラ１１０の判定値算出部１１００は、電圧センサ１１３を通じて１周期分の入力電圧の実測値を取得する。そして、判定値算出部１１００は、当該１周期分の入力電圧の実効値を演算する（ステップＳ３０）。
続いて、充電器コントローラ１１０の判定部１１０１は、検出フラグがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで「検出フラグ」とは、判定閾値を上回る入力電圧の実効値を検出した場合にＯＮとなるフラグである。
検出フラグがＯＦＦであった場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、判定部１１０１は、ステップＳ３０で取得された入力電圧の実効値が所定の判定閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ３２）。入力電圧の実効値が判定閾値を上回っていない場合（ステップＳ３２；ＮＯ）、入力電圧は正常であるとの判断に基づき、充電器コントローラ１１０は、特段の処理を行うことなくステップＳ３０の処理に戻る。
他方、入力電圧の実効値が判定閾値を上回っていた場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、判定部１１０１は、検出フラグをＯＮにして（ステップＳ３３）再びステップＳ３０の処理を行う。

【0058】

検出フラグがＯＮとなっている場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、判定部１１０１は、最初に判定閾値を上回った後のステップＳ３０で取得された入力電圧の実効値が、再び判定閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ３４）。
入力電圧の実効値が判定閾値を上回っていない場合（ステップＳ３４；ＮＯ）、判定部１１０１は、一度は判定閾値を上回ったがその後すぐに整定したとの判断に基づき、検出フラグをＯＦＦに戻して（ステップＳ３５）、ステップＳ３０の処理に戻る。

【0059】

入力電圧の実効値が判定閾値を上回っていた場合（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、判定部１１０１は、最初に判定閾値を上回ってから予め定められた時間（以下、所定時間とも表記する。）が経過したか否かを判定する（ステップＳ３６）。最初に判定閾値を上回ってから所定時間が経過していない場合（ステップＳ３６；ＮＯ）、判定部１１０１は、検出フラグをＯＮに維持したままステップＳ３０の処理に戻る。
検出フラグＯＮ、かつ、入力電圧の実効値が判定閾値を上回り、かつ、所定時間を経過した場合（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、入力電圧の実効値が、所定時間連続して判定閾値を上回っていたということである。したがって、この場合は、判定部１１０１は、入力電圧に異常が生じていると判定する。そして、充電器コントローラ１１０の通知部１１０２は、判定部１１０１の判定結果に基づき、モニタＭＯＮを通じた異常通知を行う（ステップＳ３７）。また、充電器コントローラ１１０は、バッテリＢＴ１の充電を停止する。

【0060】

（作用、効果）
次に、図６を参照しながら、図５に示した充電制御装置１Ａの処理によって得られる作用、効果について説明する。
図６に示すタイミングチャートは、第１の実施形態（図４）と同様に、充電コネクタ２０を介して入力される入力電圧、充電器コントローラ１１０（判定値算出部１１００）が演算する入力電圧の実効値、ワンショットパルス生成回路１１２が出力するワンショットパルス波形、電気コントローラ１０のＯＮ／ＯＦＦの推移、及び、充電器コントローラ１１０のＯＮ／ＯＦＦの推移を同一の時系列で示している。

【0061】

図６に示すタイミングチャートは、充電コネクタ２０が差込口ＳＣに接続されてから十分な時間が経過し、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０が共に電源ＯＮの状態から開始されるものとする。ここで、オペレータの操作等に起因して充電コネクタ２０と差込口ＳＣとの間で接触不良が生じ、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間、一時的に充電コネクタ２０が切断されたとする。

【0062】

図６に示すように、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間、充電コネクタ２０の切断により入力電圧がゼロとなっている。また、接続が復帰した時刻ｔ６では、再び突入電流が発生し、これに起因して入力電圧が一時的に上昇している。
なお、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間が十分に短いため、同期間の間、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０はＯＮ状態を維持している。

【0063】

充電器コントローラ１１０は、突入電流が発生した時刻ｔ６においてＯＮ状態にあるため、その直後の時刻ｔ７で入力電圧実効値を演算して取得した結果（ステップＳ３０）、当該入力電圧実効値が判定閾値Ｖｔｈを上回ったと判定する（ステップＳ３２）。しかし、本実施形態に係る充電器コントローラ１１０は、この時点では「入力電圧の異常が発生した」とは判定しない。この後、充電器コントローラ１１０は、更に、時刻ｔ７から所定の所定時間Δｔｂが経過するまで、即ち、時刻ｔ８を経過するまで、連続して入力電圧実効値を取得し、当該入力電圧実効値が判定閾値Ｖｔｈを上回っているか否かを判定する（ステップＳ３４）。そして、時刻ｔ７から所定時間Δｔｂが経過する前に入力電圧実効値が判定閾値Ｖｔｈ以下に収まって整定した場合には（ステップＳ３４；ＮＯ）、入力電圧を異常と判定しない。

【0064】

以上のように、第２の実施形態に係る充電制御装置１Ａによれば、充電器コントローラ１１０の判定部１１０１は、第１の時刻である時刻ｔ７において、入力電圧実効値が判定閾値Ｖｔｈを上回っていると判定した場合に、当該第１の時刻から所定時間Δｔｂ連続して入力電圧実効値が判定閾値Ｖｔｈを上回っているか否かを繰り返し判定する。即ち、判定部１１０１は、入力電力が入力されてから所定時間を経過するまでの入力電力情報の変化に基づき、入力電圧に異常が発生したか否かの判定を行う。そして、第１の時刻から所定時間Δｔｂ連続して入力電圧実効値が判定閾値Ｖｔｈを上回っていた場合、入力電圧の異常を検知する。
このようにすることで、突入電流に起因する入力電圧異常の誤検知を一層抑制することができる。特に、図６に示したように、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０がＯＮ状態で突入電流が入力された場合であっても、当該突入電流に起因する入力電圧異常の誤検知を抑制することができる。
なお、上記の説明では、第２の実施形態に係る充電制御装置１Ａは、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０がともにＯＮ状態となっているものとして説明したが、この態様に限られない。例えば、第２の実施形態に係る充電制御装置１Ａは、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０がＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する際にも用いることができる。

【0065】

（変形例）
以上、第１、第２の実施形態に係る充電制御装置１Ａについて詳細に説明したが、充電制御装置１Ａの具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。

【0066】

例えば、第２の実施形態に係る充電制御装置１Ａは、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０の各々が起動して動作するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。他の実施形態に係る充電制御装置１Ａは、電気コントローラ１０及び充電器コントローラ１１０が一体に形成されたものであってもよい。

【0067】

また、第２の実施形態においては、電気コントローラ１０は、第１の実施形態と同様に、自身が起動してから、所定の期間として遅延時間Δｔａ、充電器コントローラ１１０の起動を遅らせるものとして説明したが、この態様に限定されない。
即ち、他の実施形態に係る電気コントローラ１０は、充電器コントローラ１１０の起動を遅らせる機能を具備しなくともよい。このような態様であっても、第２の実施形態に係る充電器コントローラ１１０の機能（図５に示す処理フロー）に基づいて、突入電流に起因する入力電圧の異常の誤検知を抑制することができる。

【0068】

また、第２の実施形態の変形例に係る充電器コントローラ１１０は、電圧実効値が判定閾値を上回った後、所定時間が経過するまでの間、電圧実効値が判定閾値を上回るか否かに関わらず、入力電圧の状態に異常が生じていないと判定してもよい。
また、第２の実施形態の他の変形例に係る充電器コントローラ１１０は、電圧実効値が判定閾値を上回った後、所定時間が経過するまでの間、電圧実効値が判定閾値を上回るか否かの判定を中断し、所定時間経過後に判定を再開してもよい。

【0069】

なお、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態に係る充電制御装置１Ａは、充電コネクタ２０を介して入力される入力電圧の異常を検知するものとして説明したが、他の実施形態においてはこれに限られない。他の実施形態に係る充電制御装置１Ａは、充電コネクタ２０を介して入力される入力電流の異常を検知するものであってもよい。即ち、入力電力情報とは、入力電圧の実効値に限られず、例えば入力電流の実効値であってもよい。更に、入力電力情報とは、入力電圧又は入力電流の実効値に限られず、入力電圧又は入力電流の振幅値や平均値などであってもよい。

【0070】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0071】

１ 電動ショベル（電動作業機械）、１Ａ 充電制御装置、１０ 電気コントローラ、１００ 自己起動部、１０１ 充電器コントローラ起動部、１０２ 制限処理部、１０３ 充電指令部、１１ 電力供給ユニット、１１０ 充電器コントローラ、１１００ 判定値算出部、１１０１ 判定部、１１０２ 通知部、１１１ 電力変換回路、１１２ ワンショットパルス生成回路（接続検知部）、１１３ 電圧センサ、２ 充電設備、２０ 充電コネクタ、ＢＴ１ バッテリ、ＢＴ２ 常用電源、Ｐ 電力源、ＭＯＮ モニタ、ＩＮＶ インバータ、ＭＴＲ 電動モータ、ＳＣ 差込口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】