JP2024036849A - Electric fire fighting pump device, fire engine, and electric fire engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動消防ポンプ装置、並びに当該電動消防ポンプ装置を備えた消防車及び電動消防車に関する。 The present invention relates to an electric fire pump device, a fire engine equipped with the electric fire pump device, and an electric fire engine.
現在の消防ポンプ車は、エンジン駆動の車両に搭載した水ポンプ（消防ポンプ）をＰＴＯにより動作させるものが主流である。例えば特許文献１には、過給機を設けたエンジンと、エンジンを冷却するラジエ－タと、過給機で圧縮された空気を冷却する空冷式インタークーラーと、エンジンの後方に配置されるトランスミッションとを有し、トランスミッションと荷台側の後輪車軸との間にスプリットシャフトＰＴＯを取り付け、スプリットシャフトＰＴＯに接続した水ポンプドライブシャフトによって水ポンプを駆動する消防ポンプ車が開示されている。
一方、特許文献２には、電池装置と、電池装置により駆動される電動モータと、電動モータに接続され電動モータの駆動により作動する車輌走行部と、電動モータに接続され電動モータの駆動により作動する消防用機器とを備えた電気駆動式の消防車が開示されている。
The mainstream of current fire pump vehicles is one in which a water pump (fire pump) mounted on an engine-driven vehicle is operated by a PTO. For example, Patent Document 1 describes an engine equipped with a supercharger, a radiator that cools the engine, an air-cooled intercooler that cools air compressed by the supercharger, and a transmission that is disposed behind the engine. A fire pump vehicle is disclosed, which has a split shaft PTO installed between the transmission and a rear wheel axle on the loading platform side, and drives a water pump by a water pump drive shaft connected to the split shaft PTO.
On the other hand, Patent Document 2 discloses a battery device, an electric motor driven by the battery device, a vehicle traveling section connected to the electric motor and operated by the drive of the electric motor, and a vehicle traveling section connected to the electric motor and operated by the drive of the electric motor. Disclosed is an electrically driven fire engine equipped with firefighting equipment.
水ポンプを電動駆動式とすることで排気ガスや騒音を低減することができる。しかし、車両に搭載できるバッテリの容量には限りがあるため、従来のエンジン－ＰＴＯ駆動式の水ポンプに比べると消火作業時における長時間の運用性が劣る場合もあり得る。特許文献２には、電池装置の長寿命化のため負荷に応じて二つのメイン電池を並列使用可能とすることが記載されているが、モータに対する制御によりバッテリの長寿命化を図るものではない。
そこで本発明は、モータに対する制御方法の工夫によりエネルギー消費のロスを抑えた電動消防ポンプ装置、消防車、及び電動消防車を提供することを目的とする。
By using an electrically driven water pump, exhaust gas and noise can be reduced. However, since the capacity of a battery that can be mounted on a vehicle is limited, the long-term operability during firefighting operations may be inferior compared to conventional engine-PTO driven water pumps. Patent Document 2 describes that two main batteries can be used in parallel depending on the load in order to extend the life of the battery device, but it does not aim to extend the life of the battery by controlling the motor. .
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an electric fire pump device, a fire engine, and an electric fire engine that suppress energy consumption loss by devising a control method for the motor.
請求項１記載の本発明の電動消防ポンプ装置３０は、バッテリを電源とするモータ３３により駆動され圧力水を吐出する水ポンプ３１と、モータ３３を制御する制御装置３７を備え、制御装置３７は、モータ３３の回転数を、水ポンプ３１の二次側圧力を所定値まで上昇させる運転準備の間は放水時の回転数である運転回転数よりも低い運転準備回転数とし、運転準備の完了後に運転準備回転数よりも低いアイドリング回転数とすることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の電動消防ポンプ装置３０において、アイドリング回転数が５０ｒｐｍ以上７００ｒｐｍ以下であることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の電動消防ポンプ装置３０において、制御装置３７は、アイドリング回転数となってからの継続時間が所定値を超えたとき、モータ３３の回転を停止することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１に記載の電動消防ポンプ装置３０において、水ポンプ３１又はモータ３３に対する制御操作が行われる操作盤４１と、操作盤４１から所定範囲内における人の存在を検知する人検知器４９を備え、制御装置３７は、モータ３３がアイドリング回転数で回転している状態において、人検知器４９により人が検知されないとき、モータ３３の回転を停止することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項３又は請求項４に記載の電動消防ポンプ装置３０において、制御装置３７は、モータ３３がアイドリング回転数で回転している状態又はアイドリング回転数での回転後に停止した状態において、水ポンプ３１における落水の兆候を検出したとき、モータ３３をアイドリング回転数よりは高く運転準備回転数よりは低い落水防止回転数で回転させることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１に記載の電動消防ポンプ装置３０において、制御装置３７は、放水が一時中断されたとき、一時中断開始からの継続時間が所定値を超えるまではモータ３３を一時中断前の運転回転数で回転させ、一時中断開始からの継続時間が所定値を超えたとき、モータ３３の回転数を運転回転数よりは低くアイドリング回転数よりは高い放水待機回転数とすることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１に記載の電動消防ポンプ装置３０において、制御装置３７は、バッテリの残量が所定値未満になったとき、放水時における運転回転数の上限をバッテリの残量が所定値以上であるときの上限よりも低くすることを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１に記載の電動消防ポンプ装置３０において、制御装置３７が放水時におけるモータ３３の時間当たりの消費電力量をリアルタイムに算出し、表示装置３８に消費電力量がリアルタイムに表示されることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の電動消防ポンプ装置３０において、制御装置３７が放水時におけるバッテリの残量とモータ３３の時間当たりの消費電力量とに基づいて消火水ポンプ３１の運転継続可能時間をリアルタイムに算出し、表示装置３８に運転継続可能時間がリアルタイムに表示されることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明の消防車は、請求項１から請求項４のいずれか一項、請求項６、又は請求項７に記載の電動消防ポンプ装置３０を備えたことを特徴とする。
請求項１１記載の本発明の電動消防車は、請求項８又は請求項９に記載の電動消防ポンプ装置３０と、モータ３３の電源としても用いる車両駆動用バッテリを備えた電動の消防車であって、制御装置３７は、待機場所から現場までの往路における車両駆動用バッテリの消費電力に基づき現場から待機場所までの復路における車両駆動用バッテリの必要電力を算出し、放水時において必要電力に対する車両駆動用バッテリの残量が所定値以下となったとき車両駆動用バッテリの残量に関する警告が表示装置３８に表示されることを特徴とする。
An electric fire pump device 30 of the present invention according to claim 1 includes a water pump 31 that is driven by a motor 33 using a battery as a power source and discharges pressure water, and a control device 37 that controls the motor 33. , the rotational speed of the motor 33 is set to a lower rotational speed than the operating rotational speed which is the rotational speed at the time of water discharging during the preparation for operation in which the secondary side pressure of the water pump 31 is increased to a predetermined value, and the preparation for operation is completed. It is characterized in that the idling rotation speed is later set lower than the operation preparation rotation speed.
The present invention according to claim 2 is characterized in that the electric fire pump device 30 according to claim 1 has an idling rotation speed of 50 rpm or more and 700 rpm or less.
The present invention according to claim 3 is the electric fire pump device 30 according to claim 1, in which the control device 37 controls the rotation of the motor 33 when the duration of time after reaching the idling speed exceeds a predetermined value. It is characterized by stopping.
The present invention as set forth in claim 4 provides an electric fire pump device 30 as set forth in claim 1, which includes an operation panel 41 on which control operations for the water pump 31 or the motor 33 are performed, and the presence of a person within a predetermined range from the operation panel 41. The control device 37 is characterized in that the controller 37 stops the rotation of the motor 33 when no person is detected by the human detector 49 while the motor 33 is rotating at an idling speed. shall be.
The present invention as set forth in claim 5 is the electric fire pump device 30 as set forth in claim 3 or 4, in which the control device 37 controls the motor 33 to rotate at an idling speed or at an idling speed. It is characterized in that when a sign of water falling in the water pump 31 is detected in the stopped state later, the motor 33 is rotated at a water fall prevention rotation speed higher than the idling rotation speed and lower than the operation preparation rotation speed.
The present invention as set forth in claim 6 provides the electric fire pump device 30 as set forth in claim 1, in which, when water discharging is temporarily interrupted, the control device 37 controls the motor until the duration time from the start of the temporary interruption exceeds a predetermined value. 33 is rotated at the operating rotation speed before the temporary interruption, and when the duration of time from the start of the temporary interruption exceeds a predetermined value, the rotation speed of the motor 33 is set to a water discharge standby rotation speed that is lower than the operating rotation speed and higher than the idling rotation speed. It is characterized by:
The present invention as set forth in claim 7 provides the electric fire pump device 30 as set forth in claim 1, in which the control device 37 sets the upper limit of the operating rotation speed during water spraying to the battery when the remaining amount of the battery becomes less than a predetermined value. is set lower than the upper limit when the remaining amount is equal to or higher than a predetermined value.
The present invention as set forth in claim 8 provides the electric fire pump device 30 as set forth in claim 1, in which the control device 37 calculates the power consumption amount per hour of the motor 33 during water discharging in real time, and displays the power consumption on the display device 38. The feature is that the amount is displayed in real time.
The present invention as set forth in claim 9 provides the electric fire pump device 30 as set forth in claim 8, in which the control device 37 controls the fire water pump based on the remaining amount of the battery at the time of discharging water and the amount of power consumed per hour of the motor 33. 31 is calculated in real time, and the continuous operation time is displayed on the display device 38 in real time.
A fire engine of the present invention according to claim 10 is characterized by comprising the electric fire pump device 30 according to any one of claims 1 to 4, claim 6, or claim 7.
An electric fire engine of the present invention according to claim 11 is an electric fire engine equipped with the electric fire pump device 30 according to claim 8 or 9 and a vehicle drive battery that is also used as a power source for the motor 33. Then, the control device 37 calculates the required power of the vehicle drive battery on the return journey from the work site to the standby place based on the power consumption of the vehicle drive battery on the outward journey from the standby place to the site, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return trip from the work site to the standby place, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return journey from the work site to the standby place, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return journey from the work site to the standby place, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return journey from the work site to the standby place. The present invention is characterized in that a warning regarding the remaining amount of the vehicle driving battery is displayed on the display device 38 when the remaining amount of the driving battery becomes less than a predetermined value.
本発明によれば、エネルギー消費のロスを抑え実用的な時間にわたって消火作業に用いることのできる電動消防ポンプ装置、消防車、及び電動消防車を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric fire pump device, a fire engine, and an electric fire engine that can be used for fire extinguishing work for a practical period of time while reducing energy consumption loss.
本発明の第１の実施の形態による電動消防ポンプ装置は、バッテリを電源とするモータにより駆動され圧力水を吐出する水ポンプと、モータを制御する制御装置を備え、制御装置は、モータの回転数を、水ポンプの二次側圧力を所定値まで上昇させる運転準備の間は放水時の回転数である運転回転数よりも低い運転準備回転数とし、運転準備の完了後に運転準備回転数よりも低いアイドリング回転数とするものである。
本実施の形態によれば、運転準備が完了したら回転数を下げることで、運転準備回転数のまま放水開始に備える場合よりも消費電力を節約してバッテリの使用可能時間を延ばすことができる。また、モータの回転数を下げることで電動消防ポンプ装置の運転音が小さくなるため、騒音の少ない作業環境を実現できる。また、モータを停めるのではなく低回転で回転させ続けることで、停止状態からモータを起動させる場合よりも放水開始時における起動電流を抑制し電流の消費を少なくすることができる。
The electric fire pump device according to the first embodiment of the present invention includes a water pump that is driven by a motor powered by a battery and discharges pressure water, and a control device that controls the motor, and the control device rotates the motor. The number of rotations is set lower than the operating rotation speed at the time of water discharging during preparation for operation to raise the secondary side pressure of the water pump to a predetermined value, and after completion of operation preparation, the rotation speed is lower than the operation preparation rotation speed. The idling speed is also low.
According to this embodiment, by lowering the rotation speed when the preparation for operation is completed, it is possible to save power consumption and extend the usable time of the battery than when preparing for the start of water spraying while keeping the rotation speed for operation preparation. In addition, by lowering the rotational speed of the motor, the operating noise of the electric fire pump device is reduced, making it possible to create a work environment with less noise. Furthermore, by continuing to rotate the motor at a low speed instead of stopping it, it is possible to suppress the starting current at the start of water discharging and reduce current consumption, compared to when starting the motor from a stopped state.
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、アイドリング回転数を５０ｒｐｍ以上７００ｒｐｍ以下としたものである。
本実施の形態によれば、モータや水ポンプの挙動が不安定となることを抑制しつつ、節電効果を高めることができる。
A second embodiment of the present invention is the electric fire pump device according to the first embodiment, in which the idling rotation speed is set to 50 rpm or more and 700 rpm or less.
According to this embodiment, it is possible to increase the power saving effect while suppressing the behavior of the motor and the water pump from becoming unstable.
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、制御装置は、アイドリング回転数となってからの継続時間が所定値を超えたとき、モータの回転を停止するものである。
本実施の形態によれば、アイドリング状態が所定時間継続した場合は自動的にモータを止めることで消費電力を効果的に節約できる。また、モータを止めることでアイドリング時よりも静粛性を向上させることができる。
A third embodiment of the present invention is the electric fire pump device according to the first embodiment, in which the control device stops the rotation of the motor when the duration of time after reaching the idling speed exceeds a predetermined value. It is something that stops.
According to this embodiment, power consumption can be effectively saved by automatically stopping the motor when the idling state continues for a predetermined period of time. Furthermore, by stopping the motor, the quietness can be improved compared to when the engine is idling.
本発明の第４の実施の形態は、第１の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、水ポンプ又はモータに対する制御操作が行われる操作盤と、操作盤から所定範囲内における人の存在を検知する人検知器を備え、制御装置は、モータがアイドリング回転数で回転している状態において、人検知器により人が検知されないとき、モータの回転を停止するものである。
本実施の形態によれば、アイドリング中に操作盤の傍に人の存在が検知されない場合は自動的にモータを止めることで消費電力を効果的に節約できる。また、モータを止めることでアイドリング時よりも静粛性を向上させることができる。
The fourth embodiment of the present invention is the electric fire pump device according to the first embodiment, which includes an operation panel for controlling the water pump or the motor, and detecting the presence of a person within a predetermined range from the operation panel. The control device is configured to stop the rotation of the motor when no person is detected by the human detector while the motor is rotating at an idling speed.
According to this embodiment, power consumption can be effectively saved by automatically stopping the motor when no person is detected near the operation panel during idling. Furthermore, by stopping the motor, the quietness can be improved compared to when the engine is idling.
本発明の第５の実施の形態は、第３又は第４の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、制御装置は、モータがアイドリング回転数で回転している状態又はアイドリング回転数での回転後に停止した状態において、水ポンプにおける落水の兆候を検出したとき、モータをアイドリング回転数よりは高く運転準備回転数よりは低い落水防止回転数で回転させるものである。
本実施の形態によれば、落水の兆候を検知した場合はモータの回転数を自動的に上昇させることで、落水させることなく省エネ運転を行うことができる。
A fifth embodiment of the present invention is the electric fire pump device according to the third or fourth embodiment, in which the control device operates while the motor is rotating at an idling speed or after the motor is rotating at an idling speed. When a sign of water falling in the water pump is detected in a stopped state, the motor is rotated at a water fall prevention rotation speed that is higher than the idling rotation speed and lower than the operation preparation rotation speed.
According to this embodiment, when a sign of falling water is detected, the rotational speed of the motor is automatically increased, thereby making it possible to perform energy-saving operation without causing water falling.
本発明の第６の実施の形態は、第１の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、制御装置は、放水が一時中断されたとき、一時中断開始からの継続時間が所定値を超えるまではモータを一時中断前の運転回転数で回転させ、一時中断開始からの継続時間が所定値を超えたとき、モータの回転数を運転回転数よりは低くアイドリング回転数よりは高い放水待機回転数とするものである。
本実施の形態によれば、一時中断状態が所定時間継続した場合は自動的に回転数を下げることで、運転回転数のまま放水再開に備える場合よりも消費電力を節約してバッテリの使用可能時間を延ばすことができる。また、モータの回転数を下げることで電動消防ポンプ装置の運転音が小さくなるため、騒音の少ない作業環境を実現できる。
A sixth embodiment of the present invention is the electric fire pump device according to the first embodiment, in which, when water discharging is temporarily interrupted, the control device is configured to control the electric firefighting pump device until the continuous time from the start of the temporary interruption exceeds a predetermined value. When the motor is rotated at the operating speed before the temporary interruption, and the duration of time from the start of the temporary interruption exceeds a predetermined value, the motor rotational speed is set to the water discharge standby speed, which is lower than the operating speed and higher than the idling speed. It is something to do.
According to this embodiment, by automatically lowering the rotation speed when the temporarily suspended state continues for a predetermined period of time, it is possible to save power consumption and use the battery more than when preparing for restarting water dispensing while maintaining the operating rotation speed. You can extend the time. In addition, by lowering the rotational speed of the motor, the operating noise of the electric fire pump device is reduced, making it possible to create a work environment with less noise.
本発明の第７の実施の形態は、第１の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、制御装置は、バッテリの残量が所定値未満になったとき、放水時における運転回転数の上限をバッテリの残量が所定値以上であるときの上限よりも低くするものである。
本実施の形態によれば、バッテリの減少速度を落として放水可能時間を延ばすことができる。
According to a seventh embodiment of the present invention, in the electric fire pump device according to the first embodiment, when the remaining amount of the battery becomes less than a predetermined value, the control device sets the upper limit of the operating rotation speed during water discharging. This is set lower than the upper limit when the remaining battery capacity is equal to or higher than a predetermined value.
According to this embodiment, it is possible to slow down the rate of battery depletion and extend the time during which water can be sprayed.
本発明の第８の実施の形態は、第１の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、制御装置が放水時におけるモータの時間当たりの消費電力量をリアルタイムに算出し、表示装置に消費電力量がリアルタイムに表示されるものである。
本実施の形態によれば、表示された消費電力量を省エネの目安とすることができる。
The eighth embodiment of the present invention is the electric fire pump device according to the first embodiment, in which the control device calculates the power consumption amount per hour of the motor during water discharging in real time, and displays the power consumption amount on the display device. is displayed in real time.
According to this embodiment, the displayed amount of power consumption can be used as a guideline for energy saving.
本発明の第９の実施の形態は、第８の実施の形態による電動消防ポンプ装置において、制御装置が放水時におけるバッテリの残量とモータの時間当たりの消費電力量とに基づいて消火水ポンプの運転継続可能時間をリアルタイムに算出し、表示装置に運転継続可能時間がリアルタイムに表示されるものである。
本実施の形態によれば、消防隊員は、放水時に表示された運転継続可能時間に基づいて、可能な範囲で運転継続可能時間を延ばすような操作を心掛けたり、他の消防車に応援を要請したりすることができる。
A ninth embodiment of the present invention is the electric fire pump device according to the eighth embodiment, in which the control device pumps the fire water pump based on the remaining amount of the battery at the time of discharging water and the amount of power consumed per hour of the motor. The remaining operation time is calculated in real time, and the remaining operation time is displayed on the display device in real time.
According to the present embodiment, based on the possible continuous driving time displayed when water is being sprayed, the firefighter takes steps to extend the continuous driving time to the extent possible, or requests support from other fire engines. You can do it.
本発明の第１０の実施の形態による消防車は、第１から第４のいずれか一つ、第６、又は第７の実施の形態による電動消防ポンプ装置を備えたものである。
本実施の形態によれば、静音性に優れ、かつバッテリを電源としながらも放水可能時間の長い消防車を実現することができる。
A fire engine according to a tenth embodiment of the present invention is equipped with an electric fire pump device according to any one of the first to fourth embodiments, the sixth embodiment, or the seventh embodiment.
According to the present embodiment, it is possible to realize a fire engine that is excellent in quietness and can spray water for a long time even though it uses a battery as a power source.
本発明の第１１の実施の形態による電動消防車は、第８又は第９の実施の形態による電動消防ポンプ装置と、モータの電源としても用いる車両駆動用バッテリを備えた電動の消防車であって、制御装置は、待機場所から現場までの往路における車両駆動用バッテリの消費電力に基づき現場から待機場所までの復路における車両駆動用バッテリの必要電力を算出し、放水時において必要電力に対する車両駆動用バッテリの残量が所定値以下となったとき車両駆動用バッテリの残量に関する警告が表示装置に表示されるものである。
本実施の形態によれば、可能な範囲での節電を消防隊員に促し、バッテリの残量不足による帰着遅れを極力少なくすることができる。
The electric fire engine according to the eleventh embodiment of the present invention is an electric fire engine equipped with the electric fire pump device according to the eighth or ninth embodiment and a vehicle drive battery which is also used as a power source for the motor. Then, the control device calculates the required power of the vehicle drive battery on the return trip from the site to the standby location based on the power consumption of the vehicle drive battery on the outbound trip from the standby location to the site, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return trip from the site to the standby location, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return trip from the site to the location, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return trip from the site to the site, and calculates the power consumption of the vehicle drive battery on the return trip from the site to the site. When the remaining amount of the vehicle driving battery becomes less than a predetermined value, a warning regarding the remaining amount of the vehicle driving battery is displayed on the display device.
According to this embodiment, it is possible to encourage firefighters to save power to the extent possible, and to minimize delays in returning home due to insufficient battery power.
以下、本発明の一実施例による電動消防ポンプ装置及び消防車について説明する。
図１は本実施例による消防車のイメージ図である。なお、図１ではバッテリ装置と電動消防ポンプ装置以外の架装品等については記載を省略している。
消防車は、車両前部に位置し運転席を有するキャビン１と、キャビン１よりも後方に位置する荷台２と、走行用のディーゼルエンジン等とを備えた車両をベースとし、バッテリ装置１０及び電動消防ポンプ装置３０が荷台２に架装されている。
電動消防ポンプ装置３０は荷台２の後端に配置されており、消火ホースが車両後方側から接続される。バッテリ装置１０は電動消防ポンプ装置３０よりも前方に配置されており、電力ケーブルを介して電動消防ポンプ装置３０へ電力を供給する。
Hereinafter, an electric fire pump device and a fire engine according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is an image diagram of a fire engine according to this embodiment. In addition, in FIG. 1, descriptions of body parts and the like other than the battery device and the electric fire pump device are omitted.
The fire engine is based on a vehicle equipped with a cabin 1 located at the front of the vehicle and having a driver's seat, a loading platform 2 located behind the cabin 1, and a diesel engine for driving. A fire pump device 30 is mounted on the loading platform 2.
The electric fire pump device 30 is arranged at the rear end of the loading platform 2, and a fire hose is connected from the rear side of the vehicle. The battery device 10 is disposed in front of the electric fire pump device 30, and supplies power to the electric fire pump device 30 via a power cable.
図２はバッテリ装置と電動消防ポンプ装置のブロック図である。
バッテリ装置１０は、複数の高電圧バッテリパックからなる水冷式の高電圧バッテリ１１と、バッテリ制御ユニット（ＢＣＵ：Battery Control Unit）１２と、バッテリ温調システム（ＢＴＭＳ：Battery Thermal Management System）１３と、高電圧を低電圧に変換するＤＣＤＣコンバータ１４と、高電圧用ジャンクションボックス（ＨＶＪＢ：High Voltage Junction Box）１５と、低電圧用ジャンクションボックス（ＬＶＪＢ：Low Voltage Junction Box）１６と、制御用の低電圧バッテリ１７と、高電圧バッテリ１１の普通充電用（ＡＣ入力－ＤＣ出力）の充電器１８と、高電圧バッテリ１１の高速充電用（ＤＣ入力－ＤＣ出力）の高速充電口１９と、バッテリ装置１０を制御するバッテリ制御装置２０を備える。
図１に示すようにバッテリ装置１０は一つのユニットとしてまとめられており、このまま車両のシャシフレームに載せて固定することができるため、車体への取り付け工数が少なくて済む。
バッテリ装置１０を設けることで、エンジン駆動等の車両に対しても電動消防ポンプ装置３０を架装することが可能となる。
FIG. 2 is a block diagram of the battery device and the electric fire pump device.
The battery device 10 includes a water-cooled high voltage battery 11 made up of a plurality of high voltage battery packs, a battery control unit (BCU) 12, a battery thermal management system (BTMS) 13, and a battery thermal management system (BTMS) 13. A DCDC converter 14 that converts high voltage to low voltage, a high voltage junction box (HVJB) 15, a low voltage junction box (LVJB) 16, and a low voltage for control. A battery 17 , a charger 18 for normal charging of the high voltage battery 11 (AC input - DC output), a fast charging port 19 for fast charging of the high voltage battery 11 (DC input - DC output), and a battery device 10 A battery control device 20 is provided to control the battery.
As shown in FIG. 1, the battery device 10 is assembled as one unit, and can be mounted and fixed as is on the chassis frame of the vehicle, so that the number of man-hours required for installation to the vehicle body can be reduced.
By providing the battery device 10, it becomes possible to mount the electric fire pump device 30 even on an engine-driven vehicle.
電動消防ポンプ装置３０は、消火に用いる圧力水を吐出する水ポンプ（消防ポンプ）３１と、水ポンプ３１のケーシングや給水管を呼び水で満たすのに用いる真空ポンプ３２と、バッテリ装置１０を電源とし水ポンプ３１及び真空ポンプ３２を駆動するＰＭモータ等のモータ３３と、モータ３３の動力を水ポンプ３１に伝達するための歯車が複数配置されたギヤケース３４と、モータ３３の回転数を変化させるインバータ３５と、バッテリ装置１０と電線で接続されるジャンクションボックス（ＪＢ：Junction Box）３６と、電動消防ポンプ装置３０を制御する制御装置３７と、放水圧やバッテリ残量等といった各種情報が表示されるモニタを有する表示装置３８と、圧力計３９と、連成計４０と、人により操作される制御スイッチや制御ダイヤル等を備える操作盤４１と、モータ３３、ギヤケース３４及びインバータ３５を冷却する冷却装置４２と、複数の吐水口４３を備える。
ジャンクションボックス３６は、高電圧／低電圧電源接続口と制御線接続口を有し、インバータディスチャージ回路を内蔵している。
冷却装置４２は、ＬＬＣを冷却水として用いる水冷式であり、電動ウォータポンプ４４、ラジエタ４５及びファン４６を有する。
The electric fire pump device 30 uses a water pump (fire pump) 31 that discharges pressurized water for extinguishing fires, a vacuum pump 32 that fills the casing of the water pump 31 and water supply pipes with priming water, and a battery device 10 as power sources. A motor 33 such as a PM motor that drives the water pump 31 and the vacuum pump 32, a gear case 34 in which a plurality of gears are arranged to transmit the power of the motor 33 to the water pump 31, and an inverter that changes the rotation speed of the motor 33. 35, a junction box (JB) 36 connected to the battery device 10 by electric wires, a control device 37 that controls the electric fire pump device 30, and various information such as water discharge pressure and battery remaining amount are displayed. A display device 38 having a monitor, a pressure gauge 39, a compound gauge 40, an operation panel 41 including human-operated control switches and control dials, and a cooling device that cools the motor 33, gear case 34, and inverter 35. 42 and a plurality of water spouts 43.
The junction box 36 has a high voltage/low voltage power supply connection port and a control line connection port, and has an inverter discharge circuit built therein.
The cooling device 42 is a water-cooled type that uses LLC as cooling water, and includes an electric water pump 44, a radiator 45, and a fan 46.
図３は電動消防ポンプ装置の外観図である。
電動消防ポンプ装置３０は、上述した機器や装置等の他、吐水口４３ごとに設けられた吐水弁４７と、給水口４８と、操作盤４１から所定範囲内における人の存在を検知する人検知器４９を備える。操作盤４１、表示装置３８、圧力計３９、連成計４０、四つの吐水口４３、吐水弁４７、及び給水口４８は、電動消防ポンプ装置３０を荷台２に設置したときに車両後面側となる位置に設けられている。
表示装置３８、圧力計３９及び連成計４０は、操作盤４１よりも上方に配置されている。表示装置３８、圧力計３９及び連成計４０が設けられている位置の地上からの高さは概ね１６０ｃｍ～１８０ｃｍ程度、操作盤４１及び吐水弁４７が設けられている位置の地上からの高さは概ね１００ｃｍ～１２０ｃｍ程度である。これにより、立位姿勢の消防隊員の目線高さ付近に表示装置３８等が位置し、腰の高さ付近に操作盤４１等が位置するため、表示装置３８等に対する視認性や、操作盤４１等に対する操作性が向上する。
モータ３３は車両の走行用の駆動源としては用いないため、水ポンプ３１と接続するにあたりＰＴＯは不要である。また、走行に与える影響を基本的に考慮しなくてよいので、モータ３３の制御方法を電動消防ポンプ装置３０に特化して定めることができる。なお、本実施例の車両は上述のように例えばディーゼルエンジンを駆動源とするものである。
図１及び図３に示すように電動消防ポンプ装置３０は一つのユニットとしてまとめられており、このまま車両のシャシフレームに載せて固定することができるため、車体への取り付け工数が少なくて済む。
FIG. 3 is an external view of the electric fire pump device.
In addition to the above-mentioned devices and devices, the electric fire pump device 30 includes a water discharge valve 47 provided for each water discharge port 43, a water supply port 48, and a human detection system that detects the presence of a person within a predetermined range from the operation panel 41. A container 49 is provided. The operation panel 41, the display device 38, the pressure gauge 39, the compound gauge 40, the four water spouts 43, the water spout valve 47, and the water supply port 48 are located on the rear side of the vehicle when the electric fire pump device 30 is installed on the loading platform 2. It is located in a certain position.
The display device 38, the pressure gauge 39, and the compound gauge 40 are arranged above the operation panel 41. The height from the ground where the display device 38, pressure gauge 39, and compound gauge 40 are provided is approximately 160 cm to 180 cm, and the height from the ground where the operation panel 41 and water discharge valve 47 are provided. is approximately 100cm to 120cm. As a result, the display device 38 and the like are located near the eye level of the firefighter in a standing position, and the operation panel 41 and the like are located near the waist height. Improved operability for etc.
Since the motor 33 is not used as a drive source for driving the vehicle, a PTO is not required when connecting it to the water pump 31. Further, since there is basically no need to consider the influence on running, the control method of the motor 33 can be determined specifically for the electric fire pump device 30. The vehicle of this embodiment uses, for example, a diesel engine as its driving source, as described above.
As shown in FIGS. 1 and 3, the electric fire pump device 30 is assembled as one unit, and can be mounted and fixed on the chassis frame of the vehicle as is, so that the number of man-hours required for installation to the vehicle body can be reduced.
図４は放水前における制御装置による省エネモードの制御フローを示している。
モータ３３は制御装置３７により制御される。制御装置３７は、モータ３３に対する制御の一つとして省エネモードを有する。この省エネモードは、消費電力を抑えてバッテリの使用時間を延ばすものである。
火災現場等において放水を開始するにあたっては、水ポンプ３１の運転準備として、全ての吐水弁４７を閉じた状態でモータ３３を起動し水ポンプ３１の二次側圧力を所定値まで上昇させる（ステップＳ１）。
防火水槽等から吸水する場合は、水ポンプ３１自体は吸水する能力を持たないため水ポンプ３１への揚水を行う必要があり、真空ポンプ３２を作動し給水管及び水ポンプ３１内の空気を排出して呼び水で満たす。なお、真空ポンプ３２はモータ３３にベルト等で連結されており、モータ３３により駆動する。一方、消火栓又は他の消防車から水の供給を受ける場合のように有圧水が供給される場合は真空ポンプ３２の作動は要しない。
制御装置３７は、水ポンプ３１を駆動するモータ３３の回転数を、水ポンプ３１の運転準備中は、放水時の回転数である運転回転数よりも低い運転準備回転数とする。例えば、運転回転数は約３０００ｒｐｍ、運転準備回転数は約１３００ｒｐｍ等である。
FIG. 4 shows the control flow of the energy saving mode by the control device before water is discharged.
The motor 33 is controlled by a control device 37. The control device 37 has an energy saving mode as one of the controls for the motor 33. This energy saving mode reduces power consumption and extends battery usage time.
To start discharging water at a fire site, etc., in preparation for operation of the water pump 31, all water discharge valves 47 are closed and the motor 33 is started to increase the secondary side pressure of the water pump 31 to a predetermined value (step S1).
When sucking water from a fire prevention water tank, etc., the water must be pumped to the water pump 31 because the water pump 31 itself does not have the ability to suck water, and the vacuum pump 32 is operated to exhaust the air in the water supply pipe and water pump 31. and fill with priming water. Note that the vacuum pump 32 is connected to a motor 33 by a belt or the like, and is driven by the motor 33. On the other hand, when pressurized water is supplied, such as when water is supplied from a fire hydrant or another fire engine, the vacuum pump 32 does not need to be operated.
The control device 37 sets the rotational speed of the motor 33 that drives the water pump 31 to a preparatory rotational speed that is lower than the operating rotational speed that is the rotational speed during water discharging while the water pump 31 is preparing for operation. For example, the operating rotation speed is approximately 3000 rpm, and the operation preparation rotation speed is approximately 1300 rpm.
制御装置３７は、水ポンプ３１の運転準備が完了すると（ステップＳ２）、モータ３３の回転数を運転準備回転数よりも低いアイドリング回転数に下げる（ステップＳ３）。これにより、運転準備回転数のまま放水開始に備える場合よりも消費電力を節約してバッテリの使用可能時間を延ばすことができる。また、モータ３３の回転数を下げることで電動消防ポンプ装置３０の運転音が小さくなるため、騒音の少ない作業環境を実現でき、消防隊員同士が意思疎通しやすくなる。さらに、モータ３３を停めるのではなく低回転で回転させ続けることで、停止状態からモータ３３を起動する場合よりも放水開始時における起動電流（突入電流）を抑制し電流の消費を少なくすることができる。
アイドリング回転数は、５０ｒｐｍ以上７００ｒｐｍ以下であることが好ましく、１００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下であることがより好ましい。これにより、モータ３３や水ポンプ３１の挙動が不安定となることを抑制しつつ、節電効果を高めることができる。なお、特にモータ３３の回転数を約１００ｒｐｍ以下の超低回転とする場合は、トルク制御を利用することも可能である。
When the preparation for operation of the water pump 31 is completed (step S2), the control device 37 lowers the rotation speed of the motor 33 to an idling rotation speed lower than the operation preparation rotation speed (step S3). As a result, it is possible to save power consumption and extend the usable time of the battery, compared to when preparing for the start of water spraying while maintaining the preparatory rotation speed. Further, by lowering the rotational speed of the motor 33, the operating noise of the electric fire pump device 30 is reduced, so a less noisy working environment can be realized, and it becomes easier for firefighters to communicate with each other. Furthermore, by continuing to rotate the motor 33 at a low speed instead of stopping it, it is possible to suppress the starting current (rush current) at the start of water discharging and reduce current consumption, compared to when starting the motor 33 from a stopped state. can.
The idling rotation speed is preferably 50 rpm or more and 700 rpm or less, and more preferably 100 rpm or more and 500 rpm or less. Thereby, the power saving effect can be enhanced while suppressing the behavior of the motor 33 and the water pump 31 from becoming unstable. In addition, especially when the rotation speed of the motor 33 is set to a very low rotation speed of approximately 100 rpm or less, it is also possible to utilize torque control.
制御装置３７は計時機能を備えており、アイドリング回転数としてからの継続時間をカウントする。そして、アイドリング回転数となってからの継続時間が所定値を超えると（ステップＳ４）、モータ３３の回転を停止する（ステップＳ５）。
モータ３３はアイドリング時間が長くなると再起動させるよりもエネルギーの消費量が増えてしまう場合があるため、放水が再開されずアイドリング状態が所定時間継続した場合は自動的にモータ３３を止めることで消費電力を効果的に節約できる。また、モータ３３を止めることでアイドリング時よりも静粛性を向上させることができる。
The control device 37 has a timekeeping function and counts the duration of time from the idling speed. Then, when the duration of time after reaching the idling speed exceeds a predetermined value (step S4), the rotation of the motor 33 is stopped (step S5).
If the motor 33 is left idling for a long time, it may consume more energy than restarting it, so if the water discharge is not restarted and the idling state continues for a predetermined period of time, the motor 33 is automatically stopped to reduce energy consumption. It can effectively save power. Moreover, by stopping the motor 33, the quietness can be improved compared to when the motor is idling.
操作盤４１から所定範囲内における人の存在検知を行う人検知器４９は、例えば、人感センサ又はカメラ等により構成されたもの、或いは、操作盤４１近くに配置されている表示装置３８等に対する操作が所定時間内になされたか否かにより人を検知するものである。
制御装置３７は、モータ３３の回転数がアイドリング回転数であって、操作盤４１から所定範囲内において人が検知されないとき（ステップＳ６）は、ステップＳ５に移行しモータ３３の回転を停止する。
操作盤４１の近くに消防隊員（ポンプ操作員）が居ないときは放水が直ちに行われる可能性が低いため、アイドリング中に操作盤４１の傍に人の存在が検知されない場合は自動的にモータ３３を止めることで消費電力を効果的に節約できる。また、モータ３３を止めることでアイドリング時よりも静粛性を向上させることができる。
なお、制御装置３７は、ステップＳ６からステップＳ５に移行した場合において、その後に操作盤４１から所定範囲内に人が検知されたときはモータ３３を再起動してアイドリング回転数とするようにしてもよい。
The human detector 49 that detects the presence of a person within a predetermined range from the operation panel 41 may be configured with a human sensor, a camera, etc., or may be configured with a display device 38 or the like disposed near the operation panel 41, for example. A person is detected based on whether an operation is performed within a predetermined time.
When the rotational speed of the motor 33 is the idling rotational speed and no person is detected within a predetermined range from the operation panel 41 (step S6), the control device 37 moves to step S5 and stops the rotation of the motor 33.
If there is no firefighter (pump operator) near the operation panel 41, there is a low possibility that water will be sprayed immediately, so if no person is detected near the operation panel 41 during idling, the motor will automatically shut down. Power consumption can be effectively saved by stopping 33. Moreover, by stopping the motor 33, the quietness can be improved compared to when the motor is idling.
The control device 37 restarts the motor 33 to set the rotation speed to idling when a person is detected within a predetermined range from the operation panel 41 after moving from step S6 to step S5. Good too.
制御装置３７は、水ポンプ３１における落水の兆候を監視する落水兆候監視機能を備えており、モータ３３の回転数がアイドリング回転数であるときに落水の兆候を検出すると（ステップＳ７）、モータ３３の回転数を上げて落水防止回転数とする（ステップＳ８）。
落水防止回転数は、アイドリング回転数よりは高く運転回転数よりは低い回転数であり、例えば約８００ｒｐｍである。落水の兆候検知は、例えば、連成圧センサ等で取得される圧力値が所定範囲内にあれば落水の兆候なし、所定範囲外であれば落水の兆候ありと判断する。
水ポンプ３１はモータ３３の回転数がアイドリング回転数のときは低速回転となり落水の可能性があるため、本実施例のように落水の兆候を監視して兆候を検知した場合はモータ３３の回転数を自動的に上昇することで、水ポンプにおける落水を生じさせることなく省エネ運転を行うことができる。
The control device 37 has a water drop sign monitoring function that monitors signs of water drop in the water pump 31, and when a sign of water drop is detected when the rotation speed of the motor 33 is at the idling speed (step S7), the motor 33 The rotation speed is increased to a fall prevention rotation speed (step S8).
The water fall prevention rotation speed is higher than the idling rotation speed but lower than the operating rotation speed, and is, for example, about 800 rpm. In detecting signs of falling water, for example, if the pressure value acquired by a coupled pressure sensor or the like is within a predetermined range, it is determined that there is no sign of falling water, and if it is outside the predetermined range, it is determined that there is a sign of falling water.
When the rotation speed of the motor 33 is idling, the water pump 31 rotates at a low speed and there is a possibility of water falling into the water. By automatically increasing the number, energy-saving operation can be performed without causing water drop in the water pump.
制御装置３７は、ステップＳ５でモータ３３の回転を停止した後も同様に落水の兆候を監視し、落水の兆候を検出すると（ステップＳ９）、モータ３３を起動し（ステップＳ１０）、ステップＳ８に移行して落水防止回転数とする。
これにより、モータ３３が停止しているときに水ポンプ３１において落水が生じることを防止できる。
制御装置３７は、落水防止回転数に上げた後に落水の兆候が検出されなくなると（ステップＳ１１）、ステップＳ３へ移行しモータ３３の回転数をアイドリング回転数に下げる。
The control device 37 similarly monitors signs of falling water even after stopping the rotation of the motor 33 in step S5, and when detecting signs of falling water (step S9), starts the motor 33 (step S10), and proceeds to step S8. Shift to the rotation speed to prevent falling into water.
This can prevent water from falling in the water pump 31 when the motor 33 is stopped.
If no sign of falling water is detected after increasing the rotation speed to prevent falling into water (step S11), the control device 37 moves to step S3 and lowers the rotation speed of the motor 33 to an idling rotation speed.
図５は放水時における制御装置による省エネモードの制御フローを示している。
モータ３３が停止中又はアイドリング回転数など運転回転数よりも低い回転数で運転されているときに吐水弁４７を開ける等の放水操作が行われると、制御装置３７は、モータ３３の回転数を所定の運転回転数まで上昇させる（ステップＳ２１）。所定の運転回転数は、消防隊員が操作盤４１等を用いて設定したモータ３３又は水ポンプ３１の設定回転数や設定流量等に基づく。
放水開始後には放水が一時中断されることがある（ステップＳ２２）。制御装置３７は、放水の一時中断を、例えば、吐水弁４７の開閉状態、吐水流量、送水圧、及び放水銃のオン／オフ操作の少なくとも一つにより検知する。
制御装置３７は、放水が停止されてからの継続時間を計時機能によりカウントし、放水が停止されてからの継続時間が所定以上継続したとき（ステップＳ２３）、モータ３３の回転数を下げて放水待機回転数とする（ステップＳ２４）。
これにより、締切圧を防止できると共に、運転回転数のまま放水再開に備える場合よりも消費電力を節約してバッテリの使用可能時間を延ばすことができる。また、モータ３３の回転数を下げることで電動消防ポンプ装置３０の運転音が小さくなるため、騒音の少ない作業環境を実現でき、消防隊員同士が意思疎通しやすくなる。放水待機回転数は、落水防止回転数よりは高く運転回転数よりは低い回転数であり、例えば約１３００ｒｐｍである。放水待機回転数を運転回転数の上限の１／３以上とすることで、放水を再開する際に元の運転回転数に復帰するまでの時間を短縮し消防隊員に違和感を与えないようにすることができる。また、中断を検知して自動でモータ３３の回転数を下げるため、ポンプ操作を行っている消防隊員（ポンプ操作員）の負担も軽減できる。
制御装置３７は、放水が再開されたとき（ステップＳ２５）、瞬時にステップＳ２１に移行して所定の送水圧まで上がるようモータ３３の回転数を運転回転数へ上昇させる。
なお、制御装置３７は、放水待機回転数としてからの継続時間を計時機能によりカウントし、その継続時間が所定値を超えた場合はモータ３３の回転を停止するようにしてもよい。この場合は、バッテリ消費をより一層抑制できる。
FIG. 5 shows the control flow of the energy saving mode by the control device during water discharging.
If a water discharge operation such as opening the water discharge valve 47 is performed while the motor 33 is stopped or operating at a rotation speed lower than the operating rotation speed such as an idling rotation speed, the control device 37 controls the rotation speed of the motor 33. The engine speed is increased to a predetermined operating speed (step S21). The predetermined operating rotation speed is based on the set rotation speed, set flow rate, etc. of the motor 33 or the water pump 31, which are set by a firefighter using the operation panel 41 or the like.
After the start of water spraying, water spraying may be temporarily interrupted (step S22). The control device 37 detects the temporary interruption of water spraying, for example, based on at least one of the open/closed state of the water spouting valve 47, the water spouting flow rate, the water supply pressure, and the on/off operation of the water cannon gun.
The control device 37 uses a timer function to count the duration of time after the water spraying is stopped, and when the duration of time after the water spraying is stopped is longer than a predetermined value (step S23), the control device 37 lowers the rotation speed of the motor 33 and starts water spraying. The rotation speed is set to the standby rotation speed (step S24).
As a result, it is possible to prevent the cut-off pressure, and also to save power consumption and extend the usable time of the battery compared to when preparing for restarting water discharging while maintaining the operating rotation speed. Further, by lowering the rotational speed of the motor 33, the operating noise of the electric fire pump device 30 is reduced, so a less noisy working environment can be realized, and it becomes easier for firefighters to communicate with each other. The water discharge standby rotation speed is higher than the water fall prevention rotation speed and lower than the operating rotation speed, and is, for example, about 1300 rpm. By setting the standby rotational speed for water spraying to 1/3 or more of the upper limit of the operating rotational speed, the time required to return to the original operating rotational speed when water spraying is resumed is shortened, and firefighters are not made to feel uncomfortable. be able to. Further, since the rotation speed of the motor 33 is automatically lowered by detecting an interruption, the burden on the firefighter (pump operator) operating the pump can be reduced.
When water discharging is resumed (step S25), the control device 37 instantly moves to step S21 and increases the rotational speed of the motor 33 to the operating rotational speed so that the water supply pressure increases to a predetermined water supply pressure.
The control device 37 may use a timer function to count the duration of time after the water discharge standby rotation speed, and may stop the rotation of the motor 33 if the duration exceeds a predetermined value. In this case, battery consumption can be further suppressed.
制御装置３７は、放水中にバッテリの残量が所定値未満になると（ステップＳ２６）、モータ３３の運転回転数の上限を、バッテリの残量が所定値以上であるときの上限よりも下に設定変更する（ステップＳ２７）。例えば、モータ３３が性能上は３０００ｒｐｍまで回せるとしても、バッテリの残量が２０％未満になると２５００ｒｐｍまでしか回せないように制限する。これにより吐水流量は減少するものの、バッテリの減少速度を落として放水可能時間を延ばすことができる。 When the remaining amount of the battery becomes less than a predetermined value during water discharging (step S26), the control device 37 sets the upper limit of the operating rotation speed of the motor 33 to be lower than the upper limit when the remaining amount of the battery is equal to or higher than the predetermined value. The settings are changed (step S27). For example, even if the motor 33 is capable of rotating up to 3000 rpm in terms of performance, if the remaining battery capacity is less than 20%, the motor 33 is limited to only being able to rotate up to 2500 rpm. Although this reduces the water discharge flow rate, it is possible to slow down the battery depletion rate and extend the water discharge time.
制御装置３７は、放水が行われているときにモータ３３の時間当たりの消費電力量をリアルタイムに算出する機能を備える。算出された時間当たりの消費電力量は表示装置３８にリアルタイムに表示される。
これにより消防隊員は、表示された消費電力量（電費）を省エネの目安とすることができる。
The control device 37 has a function of calculating the power consumption per hour of the motor 33 in real time while water is being sprayed. The calculated power consumption per hour is displayed on the display device 38 in real time.
This allows firefighters to use the displayed amount of power consumption (electricity cost) as a guideline for energy saving.
制御装置３７は、放水が行われているときにバッテリの残量とモータ３３の時間当たりの消費電力量とに基づいて水ポンプ３１の運転継続可能時間（放水可能時間）をリアルタイムに算出する機能を備える。算出された運転継続可能時間は表示装置３８にリアルタイムに表示される。
これにより消防隊員は、表示された運転継続可能時間に基づいて、可能な範囲で運転継続可能時間を延ばすような操作を心掛けたり、他の消防車に応援を要請したりすることができる。
The control device 37 has a function of calculating in real time the continuous operation time of the water pump 31 (water discharge possible time) based on the remaining battery power and the hourly power consumption of the motor 33 while water is being discharged. Equipped with The calculated continuous operation time is displayed on the display device 38 in real time.
As a result, the firefighter can perform operations to extend the possible continuous operation time to the extent possible, or request support from other fire engines, based on the displayed possible continuous operation time.
このように、省エネモードを有する電動消防ポンプ装置３０を備えることで、静音性に優れ、かつバッテリを電源としながらも放水可能時間の長い消防車（消防ポンプ車）を実現することができる。
なお、省エネモードのＯＮ／ＯＦＦスイッチを設け、省エネモードの全て又は一部の機能を利用するか否かを消防隊員が選択可能とすることもできる。
In this way, by providing the electric fire pump device 30 having an energy saving mode, it is possible to realize a fire engine (fire pump vehicle) that is excellent in noiselessness and can discharge water for a long time even though it uses a battery as a power source.
Note that an ON/OFF switch for the energy saving mode may be provided so that the firefighter can select whether to use all or part of the functions of the energy saving mode.
次に、本発明の他の実施例による電動消防ポンプ装置及び電動消防車について説明する。
本実施例においては、電力取り出しが可能なバッテリ駆動の電気自動車（ＥＶトラック等）をベース車両とする。架装する電動消防ポンプ装置３０は上記した実施例と同様であるが、バッテリ装置１０は架装せず、車両の走行に用いる車両駆動用バッテリから電動消防ポンプ装置３０へ給電する。電動消防ポンプ装置３０のジャンクションボックス３６には、車両駆動用バッテリからの電線が接続する。
Next, an electric fire pump device and an electric fire engine according to other embodiments of the present invention will be described.
In this embodiment, the base vehicle is a battery-driven electric vehicle (such as an EV truck) from which electric power can be extracted. The mounted electric fire pump device 30 is similar to the embodiment described above, but the battery device 10 is not mounted, and power is supplied to the electric fire pump device 30 from a vehicle drive battery used for running the vehicle. An electric wire from a vehicle drive battery is connected to the junction box 36 of the electric fire pump device 30.
本実施例の制御装置３７も、モータ３３に対する制御の一つとして上記した実施例と同様の省エネモードを有する。また、制御装置３７が、放水が行われているときにモータ３３の時間当たりの消費電力量をリアルタイムに算出する機能、及び水ポンプ３１の運転継続可能時間をリアルタイムに算出する機能を備え、表示装置３８に消費電力量や運転継続可能時間をリアルタイムに表示できる点も同じである。
これらに加えて本実施例における制御装置３７は、電動消防車の待機場所（消防署等）から火災現場など出動先の現場までの往路における車両駆動用バッテリの消費電力に基づいて、現場から待機場所に戻るまでの復路における車両駆動用バッテリの必要電力を算出し、放水中に車両駆動用バッテリの残量から当該必要電力を引いた値が所定値以下となると、車両駆動用バッテリの残量が復路での必要電力に近づいていることを示す警告を表示装置３８に表示させる。なお、制御装置３７は、待機場所からの出発及び出動先への到着を、例えば、イグニッションスイッチに対する操作、電動消防ポンプ装置３０に対する操作、又はＧＰＳ情報等により検知するか、あるいは出発時と到着時に消防隊員から入力されること等により把握する。また、復路での必要電力は、単純に往路での消費電力と同じとすることもできるが、往路と復路とでの通行可能道路の違いや上り坂と下り坂の違い、渋滞状況の違い等を考慮することが好ましい。
このような警告を表示することにより、可能な範囲での節電を消防隊員に促し、バッテリの残量不足による帰着遅れを極力少なくすることができる。
また本実施例において表示装置３８に表示する運転継続可能時間は、バッテリの残量から復路の必要電力を引いた値とモータ３３の時間当たりの消費電力量とに基づいて算出する事が好ましい。
The control device 37 of this embodiment also has an energy saving mode as one of the controls for the motor 33, similar to the embodiment described above. In addition, the control device 37 has a function of calculating in real time the amount of power consumed by the motor 33 per hour while water is being sprayed, and a function of calculating in real time the continuous operation time of the water pump 31, and displays Similarly, the device 38 can display the amount of power consumed and the possible continuous operation time in real time.
In addition to these, the control device 37 in this embodiment controls the power consumption of the electric fire engine from the site to the standby location based on the power consumption of the vehicle drive battery on the outbound route from the standby location (fire station, etc.) of the electric fire engine to the dispatch destination such as a fire scene. Calculate the required power of the vehicle drive battery on the return trip until returning to A warning indicating that the power required for the return trip is approaching is displayed on the display device 38. The control device 37 detects the departure from the standby place and the arrival at the dispatch destination, for example, by an operation on the ignition switch, an operation on the electric fire pump device 30, or GPS information, or detects the departure from the waiting place and the arrival at the dispatch destination. This information can be ascertained through input from firefighters, etc. In addition, the power required for the return trip can be simply assumed to be the same as the power consumption for the outbound trip, but there are differences in passable roads, uphill and downhill slopes, and differences in traffic congestion between the outbound and return trips. It is preferable to consider.
By displaying such a warning, it is possible to urge firefighters to save power to the extent possible, and to minimize delays in returning home due to insufficient battery power.
Further, in this embodiment, it is preferable that the possible continuous operation time displayed on the display device 38 is calculated based on the value obtained by subtracting the power required for the return journey from the remaining amount of the battery and the amount of power consumed per hour by the motor 33.
３０ 電動消防ポンプ装置
３１ 水ポンプ
３３ モータ
３７ 制御装置
３８ 表示装置
４１ 操作盤
４９ 人検知器
30 Electric fire pump device 31 Water pump 33 Motor 37 Control device 38 Display device 41 Operation panel 49 Person detector
Claims (11)
前記モータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記モータの回転数を、前記水ポンプの二次側圧力を所定値まで上昇させる運転準備の間は放水時の回転数である運転回転数よりも低い運転準備回転数とし、前記運転準備の完了後に前記運転準備回転数よりも低いアイドリング回転数とすることを特徴とする電動消防ポンプ装置。 A water pump that discharges pressurized water by being driven by a motor powered by a battery;
comprising a control device for controlling the motor;
The control device sets the rotational speed of the motor to a preparatory rotational speed that is lower than the operating rotational speed that is the rotational speed at the time of water discharging during preparation for operation to increase the secondary side pressure of the water pump to a predetermined value; An electric fire pump device characterized in that after the preparation for operation is completed, the idling rotation speed is lower than the rotation speed for preparation for operation.
前記操作盤から所定範囲内における人の存在を検知する人検知器を備え、
前記制御装置は、前記モータが前記アイドリング回転数で回転している状態において、前記人検知器により前記人が検知されないとき、前記モータの回転を停止することを特徴とする請求項１に記載の電動消防ポンプ装置。 an operation panel on which control operations for the water pump or the motor are performed;
comprising a human detector that detects the presence of a person within a predetermined range from the operation panel,
The control device stops the rotation of the motor when the person is not detected by the person detector while the motor is rotating at the idling speed. Electric fire pump equipment.
表示装置に前記消費電力量がリアルタイムに表示されることを特徴とする請求項１に記載の電動消防ポンプ装置。 The control device calculates in real time the amount of power consumed by the motor per hour during the water discharging,
The electric fire pump device according to claim 1, wherein the power consumption is displayed on a display device in real time.
前記表示装置に前記運転継続可能時間がリアルタイムに表示されることを特徴とする請求項８に記載の電動消防ポンプ装置。 The control device calculates in real time the possible continuous operation time of the fire extinguishing water pump based on the remaining amount of the battery and the hourly power consumption of the motor at the time of water discharging,
9. The electric fire pump apparatus according to claim 8, wherein the display device displays the continuous operation time in real time.
前記制御装置は、待機場所から現場までの往路における前記車両駆動用バッテリの消費電力に基づき前記現場から前記待機場所までの復路における前記車両駆動用バッテリの必要電力を算出し、
前記放水時において前記必要電力に対する前記車両駆動用バッテリの残量が所定値以下となったとき前記車両駆動用バッテリの残量に関する警告が前記表示装置に表示されることを特徴とする電動消防車。 An electric fire engine comprising the electric fire pump device according to claim 8 or 9 and a vehicle drive battery also used as a power source for the motor,
The control device calculates the required power of the vehicle drive battery on the return trip from the job site to the standby location based on the power consumption of the vehicle drive battery on the outbound trip from the standby location to the site;
An electric fire engine characterized in that when the remaining amount of the vehicle driving battery with respect to the required power during the water discharge becomes less than a predetermined value, a warning regarding the remaining amount of the vehicle driving battery is displayed on the display device. .
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