專利名稱：垃圾收集車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種垃圾收集車，其搭載蓄電池，并搭載有通過該蓄電池的電力進行 驅動的垃圾裝載裝置。
背景技術：
近年來，積極實現汽車的電動化，對于垃圾收集車，電動式垃圾收集車也被實用 化，該電動式垃圾收集車從車輛外部的固定電源接受電力供給，使垃圾裝載裝置動作。
另外，如專利文獻1記載的發(fā)明所示，還存在一種在車輛中搭載蓄電池，利用該蓄 電池驅動垃圾裝載裝置的技術。
在這里，由于垃圾收集車市場與汽車相比非常小，如汽車經銷商這樣的維修基礎 設施還不完備，所以當前由用戶自己實施保養(yǎng)、或在附近的個人經營等的保養(yǎng)工廠中實施 保養(yǎng)。由于如上所述垃圾收集車由不特定的多人進行保養(yǎng)，所以從安全角度出發(fā)，優(yōu)選電動 式垃圾收集車的蓄電池電壓設為不可能產生死亡事故的電壓(小于或等于DC 42V)，或者 設為健康者僅僅接觸就會死亡的危險性較低的電壓(小于或等于DC 100V)。
專利文獻1 日本特開2005-3^871號公報發(fā)明內容
但是，在垃圾裝載裝置中的垃圾壓縮工序中，由于驅動垃圾裝載裝置的電動機需 要較高扭矩，所以在蓄電池電壓較低的情況下，會短時間內以大電流進行放電。例如在2噸 壓力車的情況下，以大于或等于400A的大電流進行放電。
在上述大電流的放電由鉛蓄電池進行的情況下，其會很快惡化。并且，由于垃圾收 集車定期進行垃圾壓縮工序，所以存在大電流的放電次數較多而蓄電池惡化顯著的問題。
本發(fā)明就是鑒于上述現有技術中的問題而提出的，其課題在于提供一種垃圾收集 車，其可以使垃圾裝載裝置的驅動源即蓄電池低電壓化而確保安全，并且可以使蓄電池長 壽命化。
用于解決上述課題的技術方案1所述的發(fā)明是一種垃圾收集車，其將投入至垃圾 投入箱中的垃圾裝載至垃圾收容箱中，
其特征在于，具有
垃圾裝載裝置，其執(zhí)行包括壓縮工序和裝載工序在內的規(guī)定垃圾裝載循環(huán)，該壓 縮工序對所述垃圾投入箱內的垃圾進行壓縮，該裝載工序將由該壓縮工序壓縮后的垃圾裝 載在所述垃圾收容箱中；
電動機，其驅動所述垃圾裝載裝置；以及
鋰離子蓄電池，其向所述電動機供給電力。
技術方案2所述的發(fā)明為技術方案1所述的垃圾收集車，其特征在于，所述鋰離子 蓄電池配置在所述垃圾收容箱的下方。
技術方案3所述的發(fā)明為技術方案2所述的垃圾收集車，其特征在于，所述鋰離子蓄電池隔著絕熱材料而固定在車體框架或所述垃圾收容箱上。
技術方案4所述的發(fā)明為技術方案1至3中任意一項所述的垃圾收集車，其特征 在于，具有
行駛用的發(fā)動機；
行駛用的鉛蓄電池，其具有與所述鋰離子蓄電池不同的電壓；
PTO裝置，其取得所述發(fā)動機的動力而驅動下述液壓泵；
液壓泵，其由所述PTO裝置或所述電動機進行驅動，用于驅動所述垃圾裝載裝置；
控制裝置，其通過控制由所述液壓泵加壓的動作油向所述垃圾裝載裝置的輸出， 從而控制所述垃圾裝載裝置的動作；以及
變換器，其將所述鋰離子蓄電池的電壓變換為所述控制裝置的輸入電源電壓范 圍，
該垃圾收集車，在由所述PTO裝置驅動所述液壓泵時，所述控制裝置將所述鉛蓄 電池作為電源，
在由所述電動機驅動所述液壓泵時，所述控制裝置經由所述變換器而將所述鋰離 子蓄電池作為電源。
發(fā)明的效果
根據本發(fā)明，由于鋰離子蓄電池與鉛蓄電池相比，具有即使以大電流進行放電也 難以惡化的特性，所以，可以承受定期的大電流的放電，可以不使輸出電力降低而進行蓄電 池的低電壓化。
另外，作為鋰離子蓄電池，具有不產生通過反復進行較淺的充放電而使蓄電池惡 化的“記憶效果”的優(yōu)點，即使在短時間內反復充放電的環(huán)境中使用的情況下，也不會如其 他蓄電池那樣急劇惡化。除此之外，鋰離子蓄電池的循環(huán)壽命也比其他蓄電池長。
由此，根據本發(fā)明，具有下述效果，S卩，可以使垃圾裝載裝置的驅動源即蓄電池低 電壓化而確保安全，并且可以使蓄電池長壽命化。
由于在垃圾收集車中，將各種垃圾進行壓縮后進行裝載，所以在沒有對噴霧罐等 存在著火危險性的垃圾安全地進行處理的情況下，最壞情況為有可能發(fā)生火災事故。
另一方面，由于鋰離子蓄電池的電解液為有機溶劑，所以在異常發(fā)熱時，有可能著 火。
但是，根據技術方案2所述的發(fā)明，由于鋰離子蓄電池配置在垃圾收容箱的下方， 所以來自垃圾收容箱的熱量難以傳遞。具體地說，由于在垃圾收容箱內較熱的空氣停滯在 上部，所以鋰離子蓄電池距離垃圾收容箱內的高溫部較遠，具有下述效果，即，可以抑制鋰 離子蓄電池的著火現象，并且防止鋰離子蓄電池的惡化。
另外，根據技術方案3所述的發(fā)明，由于鋰離子蓄電池隔著絕熱材料固定在車體 框架或垃圾收容箱上，所以在垃圾收容箱內發(fā)生火災時，來自車體框架或垃圾收容箱的熱 量由絕熱材料隔斷，具有抑制鋰離子蓄電池的著火現象且防止鋰離子蓄電池惡化的效果。
另外，根據技術方案4所述的發(fā)明，在通過PTO裝置取得行駛用的發(fā)動機的動力而 驅動垃圾裝載裝置的液壓泵的情況下，垃圾裝載裝置的控制裝置以鉛蓄電池作為電源，另 一方面，在通過將鋰離子蓄電池作為電源的電動機驅動垃圾裝載裝置的液壓泵的情況下， 垃圾裝載裝置的控制裝置經由變換器將鋰離子蓄電池作為電源，因此，在電氣驅動垃圾裝載裝置時，可以通過鋰離子蓄電池使其控制裝置動作，具有下述效果，即，減輕鉛蓄電池的 負擔，防止鉛蓄電池的惡化，可以實現長壽命化。另外，在電氣驅動垃圾裝載裝置時，為了降 低噪聲而使行駛用的發(fā)動機停止，所以可以防止鉛蓄電池的蓄電池溢液。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的垃圾收集車的概略側視圖。
圖2是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的垃圾收集車的概略俯視圖。
圖3是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的垃圾收集車所搭載的垃圾裝載裝置的驅 動 控制系統的系統結構圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的垃圾收集車所搭載的鋰離子蓄電池 的搭載構造的剖面示意圖。
圖5(a)是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的垃圾收集車所搭載的鋰離子蓄電 池的搭載構造例的剖面圖。(b)是圖(a)中的螺栓緊固部分的放大圖。
圖6是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的電動系統的啟動處理的流程的流程 圖。
圖7是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的電動系統的停止處理的流程的流程 圖。
圖8是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的鋰離子蓄電池的充電控制的流程的 流程圖。
圖9是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的PTO系統的啟動處理的流程的流程 圖。
具體實施方式
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的一個實施方式。下面僅為本發(fā)明的一個實施方式， 并不是限定本發(fā)明。
如圖1所示，本實施方式的垃圾收集車1具有垃圾收容箱2、垃圾投入箱3和垃圾 裝載裝置4。
垃圾收容箱2經由副車架6搭載在車體框架5上。垃圾投入箱3與垃圾收容箱2 的后端開口部連結，垃圾收容箱2的后端開口與垃圾投入箱3的內部空間連通。
垃圾裝載裝置4在垃圾投入箱3內構成。作為垃圾裝載裝置4，如公知所示，執(zhí)行 包括壓縮工序和裝載工序在內的垃圾裝載循環(huán)，該壓縮工序對投入并保持在垃圾投入箱3 的底部3a的垃圾進行壓縮，該裝載工序將由該壓縮工序壓縮后的垃圾裝載在垃圾收容箱2 中。作為公知的一個例子，已知下述方式的垃圾裝載裝置，即，該垃圾裝載裝置4下部具有 旋轉板，上部具有壓入板。壓入板前后擺動。上述壓縮工序利用旋轉板進行，上述裝載工序 利用壓入板進行。作為另一個例子，已知利用上下運動及旋轉的板進行上述壓縮工序及上 述裝載工序的方式的垃圾裝載裝置。作為垃圾裝載裝置4可以應用任一種方式，也可以應 用其他方式。由于在壓縮工序中，垃圾裝載裝置4需要明顯較大的輸出，所以在利用蓄電池 的電力驅動垃圾裝載裝置4的情況下，需要大電流的放電。該大電流的放電通過鋰離子蓄 電池8供給。
如圖1及圖2所示，垃圾收集車1具有電動機7，其驅動垃圾裝載裝置4 ；以及鋰 離子蓄電池8，其向電動機7供給電力。
在本實施方式中，由于使垃圾裝載裝置4為液壓驅動式，所以電動機7直接驅動垃 圾裝載裝置4的液壓泵9，經由液壓泵9驅動垃圾裝載裝置4。
在收容鋰離子蓄電池8的蓄電池盒14內，搭載有生成電動機7的驅動電流的內置 逆變器的控制器13。
如圖2所示，垃圾收集車1具有行駛用的發(fā)動機10、行駛用的鉛蓄電池11和PTO 裝置12。
此外，詳細如圖3所示，垃圾收集車1具有傳動裝置15、車輛側E⑶16、操作開關 17、DC-DC變換器18、蓄電池控制單元19和充電器20。
PTO裝置12經由傳動裝置15取得發(fā)動機10的旋轉動力的一部分，對液壓泵9進 行旋轉驅動。
PTO裝置12、電動機7以及液壓泵9的各旋轉部，可傳遞動力地連結。在本實施方 式中，示出PTO裝置12、電動機7及液壓泵9的傳動軸為一條直線狀，在PTO裝置12和液壓 泵9之間配置電動機7的方式，但本發(fā)明的實施方式不限定于該方式。也可以是專利文獻 1所示的液壓泵和電動機并排配置的方式等其他各種方式。只要是液壓泵9既可以由PTO 裝置12驅動，也可以由電動機7驅動的結構即可。
蓄電池控制單元19被控制為，使鋰離子蓄電池8的電池電壓平衡。另外，蓄電池 控制單元19對電壓、電流、電池溫度進行測量，檢測蓄電池的異常。
內置逆變器的控制器13，將鋰離子蓄電池8的直流輸出變換為用于驅動電動機7 的規(guī)定的交流電，并向電動機7輸出，對電動機7進行旋轉驅動。
在PTO裝置12停止時，通過電動機7的旋轉輸出而旋轉驅動液壓泵9。液壓泵9 向在垃圾裝載裝置4中構成的加壓油路中加壓輸送動作油。
垃圾裝載裝置4由驅動旋轉板等可動板的液壓電動機或液壓缸等液壓動力裝置、 和控制從加壓油路至液壓動力裝置的液壓輸出的電磁驅動式的各電磁閥如構成。
車輛側ECU 16是控制垃圾收集車1的各部分的控制裝置，兼作為控制垃圾裝載裝 置4的動作的控制裝置。
車輛側ECU 16根據來自操作開關17的啟動命令等操作輸入，向傳動裝置15或內 置逆變器的控制器13施加指令，利用PTO裝置12或電動機7使液壓泵9進行動作。在此 基礎上，車輛側ECU 16通過控制垃圾裝載裝置4的各電磁閥如的開閉動作，控制來自液壓 泵9的動作油向垃圾裝載裝置4的輸出，從而控制垃圾裝載裝置4的動作，執(zhí)行上述垃圾裝 載循環(huán)。
鋰離子蓄電池8是在利用電動系統EPS驅動垃圾裝載裝置4時使用的動力用及控 制用電源，在對垃圾裝載裝置4進行發(fā)動機驅動時不使用。對于充電，使用與蓄電池一起搭 載的充電器20，從外部將AC 100V或AC 200V電源與充電器20進行連接而進行。
鉛蓄電池11是搭載在車體框架5上的行駛用的通用蓄電池，是用于車輛的發(fā)動機 10的驅動 控制的電源，在利用PTO裝置12進行垃圾裝載作業(yè)時，也作為車輛側E⑶16的 電源使用。
垃圾裝載裝置4主要由電動系統EPS驅動，在鋰離子蓄電池8的電力耗盡而電動系統EPS無法動作時，從電動系統EPS切換至由PTO裝置12驅動垃圾裝載裝置4的驅動系 統，繼續(xù)通過垃圾裝載裝置4進行裝載作業(yè)。
在本實施方式中，鉛蓄電池11的電壓為MV，鋰離子蓄電池8的電壓為36V。
利用DC-DC變換器18，將鋰離子蓄電池8的電壓變換至車輛側E⑶16的輸入電源 電壓范圍(在本實施方式中為MV)而向車輛側ECU供給。
如上述所示，由于在由PTO裝置12驅動液壓泵9時，主要是鋰離子蓄電池8的電 力耗盡的情況，所以車輛側E⑶16以鉛蓄電池11作為電源進行動作，但在通過電動機7驅 動液壓泵9時，車輛側E⑶16經由DC-DC變換器18而以鋰離子蓄電池8作為電源進行動作。
下面，參照圖4、圖5，針對鋰離子蓄電池8的搭載構造進行說明。
鋰離子蓄電池8配置在垃圾收容箱2的下方。鋰離子蓄電池8隔著絕熱材料固定 在車體框架5或垃圾收容箱2上。在本實施方式中，示出將鋰離子蓄電池8固定在車體框 架5上的情況。
如圖4所示，經由絕熱材料21而將L字框架22的一端部固定在車體框架5上，經 由絕熱材料23而將L字框架22的另一端部固定在蓄電池盒14的底部上。由此，蓄電池盒 14及收容在其中的鋰離子蓄電池8配置在垃圾收容箱2的下方，與垃圾收容箱2隔著距離 配置。由此，在垃圾收容箱2內垃圾著火時，可以減少向鋰離子蓄電池8的熱傳遞。
在將鋰離子蓄電池8向垃圾收容箱2固定的情況下，也優(yōu)選將蓄電池盒14及鋰離 子蓄電池8配置在垃圾收容箱2的下方，與垃圾收容箱2隔著距離配置，并且在垃圾收容箱 2的安裝部上，也利用絕熱材料隔斷熱傳遞。
在圖5中示出鋰離子蓄電池8的搭載構造的更具體的結構。
在圖5所示的搭載構造例中，L字框架22的一端部配置在車體框架5和絕熱材料 按壓部件M之間，在與車體框架5之間安裝絕熱材料21a，在與絕熱材料按壓部件M之間 安裝絕熱材料21b，通過螺栓螺母25緊固固定。
另一方面，蓄電池盒14的底板部沈配置在L字框架22的另一端部和絕熱材料按 壓部件27之間，在與L字框架22的另一端部之間安裝絕熱材料23a，在與絕熱材料按壓部 件27之間安裝絕熱材料23b，通過螺栓螺母觀緊固固定。
下面，參照圖6 圖9，針對系統控制例進行說明。
首先，參照圖6說明電動系統EPS的啟動處理的流程。
如圖6所示，車輛側E⑶16判斷電動系統EPS的啟動開關是否接通(步驟Si)。
如果電動系統EPS的啟動開關接通(在步驟Sl中為是)，則判斷蓄電池8是否充 電中(步驟S2)。
如果蓄電池8不是充電中(在步驟S2中為否)，則基于蓄電池控制單元19的檢測 信號，判斷蓄電池8是否存在電池電壓的不均衡或高溫等異常(步驟S3)。
如果蓄電池8沒有異常(在步驟S3中為否)，則判斷內置逆變器的控制器13是否 存在故障等異常(步驟S4)。
如果內置逆變器的控制器13沒有異常(在步驟S4中為否)，則進行內置逆變器的 控制器13的準備(ready)處理，如果內置逆變器的控制器13的準備處理完成(在步驟S5 中為是)，則判斷電動機7的轉速是否為0(步驟S6)。7
如果電動機7的轉速為0 (在步驟S6中為是)，則判斷PTO裝置12是否為ON (步 驟 S7)。
如果PTO裝置12為OFF (在步驟S7中為否)，則啟動電動系統EPS。
下面，參照圖7，針對電動系統EPS的停止處理的流程進行說明。
如圖7所示，車輛側E⑶16判斷電動系統EPS的啟動開關是否關閉(步驟Sll)。
如果電動系統EPS的啟動開關關閉(在步驟Sll中為是)，則判斷內置逆變器的控 制器13是否為輸出動作中(步驟S12)。
如果內置逆變器的控制器13不是輸出動作中(在步驟S12中為否)，則直接將電 動系統EPS保持為停止狀態(tài)，如果內置逆變器的控制器13為輸出動作中(在步驟S12中為 是)，則將其強制停止(步驟Si； )，然后直接將電動系統EPS保持為停止狀態(tài)，為再啟動做 準備。
下面，參照圖8，針對鋰離子蓄電池8的充電控制的流程進行說明。
此外，鋰離子蓄電池8的充電控制裝置由車輛側E⑶16及蓄電池控制單元19構 成。
如圖8所示，充電控制裝置判斷充電開關是否接通(步驟S21)。
如果充電開關未接通(在步驟S21中為否)，則將充電器20維持為OFF(步驟 S26)，如果充電開關接通(在步驟S21中為是)，則判斷電動機7是否為驅動中(步驟S22)。
如果電動機7為驅動中(在步驟S22中為是)，則將充電器20維持為OFF (步驟 S26)，如果電動機7不是驅動中(在步驟S22中為否)，則判斷在充電器20中附加設置的插 座是否連接了外部供給電源(步驟S23)。
如果在充電器20中附加設置的插座沒有連接外部供給電源(在步驟S23中為 否)，則將充電器20維持為OFF (步驟S26)，如果在充電器20中附加設置的插座連接了外 部供給電源(在步驟S23中為是)，則將充電器20置為ON而執(zhí)行充電(步驟S24)。
然后，直至充滿電(在步驟S27中為是)為止，基于蓄電池控制單元19的檢測信 號，監(jiān)視蓄電池8是否存在異常(步驟S25)，如果存在，則使充電器20為OFF (步驟S26)。
如果蓄電池8不產生異常而是充滿電(在步驟S27中為是)，則結束充電。
下面，參照圖9，說明PTO系統的啟動處理的流程。
此外，將PTO系統的啟動開關設置在垃圾裝載裝置的操作盤和車輛側這兩處。
如圖9所示，車輛側E⑶16判斷垃圾裝載裝置的操作盤上的PTO系統的啟動開關 是否接通(步驟S31)。
如果PTO系統的啟動開關接通(在步驟S31中為是)，則使電動系統EPS為OFF (步 驟S32)，判斷發(fā)動機10是否為ON(步驟S33)。
如果發(fā)動機10為0N(在步驟S33中為是)，則判斷車輛側的PTO系統的啟動開關 是否接通(步驟S34)。
如果車輛側的PTO系統的啟動開關接通(在步驟S34中為是)，則通過發(fā)動機10 驅動PTO裝置12。
權利要求
1.一種垃圾收集車，其將投入至垃圾投入箱中的垃圾裝載至垃圾收容箱中， 其特征在于，具有垃圾裝載裝置，其執(zhí)行包括壓縮工序和裝載工序在內的規(guī)定垃圾裝載循環(huán)，該壓縮工 序對所述垃圾投入箱內的垃圾進行壓縮，該裝載工序將由該壓縮工序壓縮后的垃圾裝載在 所述垃圾收容箱中；電動機，其驅動所述垃圾裝載裝置；以及 鋰離子蓄電池，其向所述電動機供給電力。
2.根據權利要求1所述的垃圾收集車，其特征在于， 所述鋰離子蓄電池配置在所述垃圾收容箱的下方。
3.根據權利要求2所述的垃圾收集車，其特征在于，所述鋰離子蓄電池隔著絕熱材料而固定在車體框架或所述垃圾收容箱上。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的垃圾收集車，其特征在于，具有 行駛用的發(fā)動機；行駛用的鉛蓄電池，其具有與所述鋰離子蓄電池不同的電壓； PTO裝置，其取得所述發(fā)動機的動力而驅動下述液壓泵； 液壓泵，其由所述PTO裝置或所述電動機進行驅動，用于驅動所述垃圾裝載裝置； 控制裝置，其通過控制由所述液壓泵加壓的動作油向所述垃圾裝載裝置的輸出，從而 控制所述垃圾裝載裝置的動作；以及變換器，其將所述鋰離子蓄電池的電壓變換為所述控制裝置的輸入電源電壓范圍， 該垃圾收集車，在由所述PTO裝置驅動所述液壓泵時，所述控制裝置將所述鉛蓄電池 作為電源，在由所述電動機驅動所述液壓泵時，所述控制裝置經由所述變換器而將所述鋰離子蓄 電池作為電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種垃圾收集車，其可以通過使作為垃圾裝載裝置的驅動源的蓄電池低電壓化而確保安全，并可以使蓄電池長壽命化。本發(fā)明的垃圾收集車具有驅動垃圾裝載裝置的電動機和向電動機供給電力的鋰離子蓄電池。蓄電池配置在垃圾收容箱的下方，隔著絕熱材料固定在車體框架或垃圾收容箱上。還具有行駛用發(fā)動機；行駛用鉛蓄電池；PTO裝置；液壓泵，其通過PTO裝置或電動機驅動，驅動垃圾裝載裝置；控制裝置，其控制垃圾裝載裝置的動作；以及變換器，其將蓄電池的電壓變換至控制裝置的輸入電源電壓范圍，在通過PTO裝置驅動液壓泵時，控制裝置將鉛蓄電池作為電源，在通過電動機驅動液壓泵時，驅動裝置經由變換器將鋰離子蓄電池作為電源。
文檔編號B65F3/14GK102030167SQ201010291739
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2009年9月25日
發(fā)明者小湊祐樹, 間橋利行 申請人:富士重工業(yè)株式會社