JP2009038948A - Power supply device in industrial vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業用車両における電源装置に関するもので、特に複数のバッテリを有する電源装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device for an industrial vehicle, and more particularly to a power supply device having a plurality of batteries.
近年、フォークリフト、搬送車両などの産業用車両においては、その駆動源として、排気ガスを出さない電気が用いられるようになって来ている。
このように、電気を駆動源とする産業用車両には、充電式のバッテリが具備されるとともに、頻繁に、例えば1日に1回程度の充電を行う必要があった(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, in industrial vehicles such as forklifts and transport vehicles, electricity that does not emit exhaust gas has been used as a drive source.
As described above, an industrial vehicle using electricity as a driving source is provided with a rechargeable battery, and frequently needs to be charged about once a day (for example, Patent Document 1). reference).
従来の産業用車両における電源電圧は、24ボルトまたは48ボルト程度と低く、大型部材を運搬する搬送車両の駆動源として電気を用いる場合には、その使用電圧も高いものが望まれているが、充電器の仕様に合わせて、バッテリ自身の電圧を高くすることができなかった。 The power supply voltage in a conventional industrial vehicle is as low as 24 volts or 48 volts, and when electricity is used as a drive source for a transport vehicle that transports large members, a high use voltage is desired. The battery voltage could not be increased in accordance with the charger specifications.
このため、バッテリにて高電圧を得ようとすると、複数のバッテリを直列に接続して使用するとともに、その充電時においては、各バッテリに対して充電器を個別に接続して充電を行う必要がある。 For this reason, when trying to obtain a high voltage with a battery, it is necessary to use a plurality of batteries connected in series, and at the time of charging, it is necessary to charge each battery separately by connecting a charger. There is.
このような条件を満足する電源装置としては、例えば図3に示すようなものがある。この図3に示す電源装置は2個のバッテリ51が設けられたものである。
すなわち、バッテリ51の両端子が接続配線52により被接続側コネクタ53に接続されてなる個別直列回路54がバッテリ51に応じて2つ設けられるとともに、これら各個別直列回路54に設けられた被接続側コネクタ53に接続し得る接続側コネクタ55を有して2つのバッテリ51を車両側電気負荷56に対して直列に接続するための例えばケーブルなどからなる直列接続回路57が設けられたものである。
An example of a power supply device that satisfies such conditions is shown in FIG. The power supply device shown in FIG. 3 is provided with two
That is, two
上記構成においては、通常使用時(車両運転時)には、図3に示すように、直列接続回路57により両バッテリ51が直列に接続されて、所定の高電圧が得られている。
一方、充電時には、図4に示すように、コネクタ53,55同士を外して直列接続回路57を非使用状態にした後、各個別直列回路54に設けられた被接続側コネクタ53に充電側コネクタ59を介して充電器60が接続されていた。なお、図中の矢印は電流の方向を示している。
On the other hand, at the time of charging, as shown in FIG. 4, after the
しかし、上記電源装置によると、2つの個別直列回路54,54同士を直列に接続するための直列接続回路57すなわちケーブルなどの電気配線を必要とするとともに、充電時には、この直列接続回路57を取り外す必要があり、したがって充電開始時および充電終了時ともに配線の接続作業が発生し、充電作業が非常に面倒になるという問題がある。
However, according to the above power supply device, a
そこで、本発明は、充電作業を簡単に行い得る産業用車両における電源装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the power supply device in the industrial vehicle which can perform a charging operation easily.
上記課題を解決するため、本発明の産業用車両における電源装置は、車両側電気負荷に対して複数のバッテリを直列に接続して電気を供給する電源回路を具備するとともに、
上記各バッテリに対して、被充電側コネクタが配置された充電回路をそれぞれ上記電源回路に設け、
上記各バッテリの一方の電極端子側に、当該バッテリを電源回路および充電回路のいずれかに接続するための切替スイッチを設けたものである。
In order to solve the above problems, a power supply apparatus for an industrial vehicle according to the present invention includes a power supply circuit that supplies electricity by connecting a plurality of batteries in series to a vehicle-side electric load,
For each of the batteries, a charging circuit in which a connector to be charged is arranged is provided in the power supply circuit,
A changeover switch for connecting the battery to either the power supply circuit or the charging circuit is provided on one electrode terminal side of each battery.
また、本発明の他の産業用車両における電源装置は、車両側電気負荷に主電気配線を介して複数のバッテリを直列に接続するとともに各バッテリの一方の電極端子側の主電気配線途中に切替スイッチをそれぞれ配置し、
上記各切替スイッチの主電気配線側端子とは異なる端子と当該切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の上記主電気配線途中とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線の途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したものである。
Moreover, the power supply apparatus in the other industrial vehicle of this invention connects the some battery in series via the main electrical wiring to the vehicle side electrical load, and switches to the middle of the main electrical wiring on the one electrode terminal side of each battery. Place each switch,
A terminal different from the main electric wiring side terminal of each changeover switch and the main electric wiring halfway on the other electrode terminal side of the battery corresponding to the changeover switch are connected by subelectrical wiring, and The to-be-charged connectors are respectively arranged in the middle.
この構成によると、各バッテリに対応して配置された切替スイッチにより、通常使用時における直列接続状態と充電時における個別の接続状態とに簡単に切り替えることができる。すなわち、従来のように、各バッテリに対する個別直列回路をコネクタを介して直列に接続するための直列接続回路を接続または取り外す作業を不要にすることができる。 According to this configuration, it is possible to easily switch between the serial connection state during normal use and the individual connection state during charging by the changeover switch arranged corresponding to each battery. That is, it is possible to eliminate the need to connect or remove the series connection circuit for connecting the individual series circuits for each battery in series via the connector as in the prior art.
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る産業用車両の電源装置を、図1および図2に基づき説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, a power supply device for an industrial vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
本実施の形態に係る産業用車両としては、例えば構造物などの大型部材を搬送し得る搬送車両である場合について説明する。
この種の搬送車両の駆動源として電気が用いられており、当然ながら、充電式のバッテリが複数個、例えば2個搭載されているものとする。例えば、1個のバッテリの電圧が48ボルトであるとすると、2個直列に接続すると、96ボルトの電圧が得られることになる。
As an industrial vehicle according to the present embodiment, a case will be described in which the vehicle is a transport vehicle that can transport a large member such as a structure.
Electricity is used as a drive source for this type of transport vehicle, and it is natural that a plurality of, for example, two rechargeable batteries are mounted. For example, if the voltage of one battery is 48 volts, a voltage of 96 volts can be obtained by connecting two batteries in series.
そして、通常使用時、すなわち搬送車両による運搬時には、2個のバッテリが直列に接続されて、所定の高電圧が得られるようにされるとともに、その充電時においては、簡単な作業により、各バッテリをそれぞれ充電器に接続し、低電圧の充電器にて充電し得るようにされている。 During normal use, that is, when transported by a transport vehicle, two batteries are connected in series so that a predetermined high voltage is obtained. Are respectively connected to a charger and can be charged with a low-voltage charger.
ここで、搬送車両の電気回路に高電圧を供給する電源装置を、図1に基づき説明する。
この電源装置には、複数の例えば2個の充電式のバッテリ1と、これら各バッテリ1同士を直列に接続して搬送車両に設けられた多数の電気機器を含む車両側電気負荷(車両内部回路ともいう)2に電気を供給する電気配線(主電気配線の一例)3とが具備されている。以下、各バッテリ1と電気配線3とを纏めて電源回路4と称する。
Here, a power supply device for supplying a high voltage to the electric circuit of the transport vehicle will be described with reference to FIG.
The power supply device includes a plurality of, for example, two
上記電源回路4においては、各バッテリ1の一方の電極端子側、例えばプラス側に、第1開閉接点(常時接続接点,b接点)11と第2開閉接点(常時開放接点,a接点)12とを有し(並列に配置され)且つ一方の例えば第1開閉接点11が電気配線3の途中にそれぞれ接続された(直列に接続された)2つの切替スイッチ13(13A,13B)が設けられている。
In the power supply circuit 4, a first switching contact (always connected contact, b contact) 11 and a second switching contact (always open contact, a contact) 12 are provided on one electrode terminal side of each
そして、さらに上記各切替スイッチ13の他方の第2開閉接点12と当該各切替スイッチ13に対応するバッテリ1における他方の電極端子側の電気配線3途中、例えばマイナス側の電気配線3途中とが充電用配線(副電気配線の一例)14を介してそれぞれ接続されるとともに、これら各充電用配線14の途中に被充電側コネクタ15(15A,15B)が直列に設けられている。
Further, the other
この電源装置すなわち電源回路4において、通常使用時には、図1に示すように、各切替スイッチ13A,13Bの各第1開閉接点11がそれぞれ接続状態であるため、2つのバッテリ1,1は互いに直列に接続されて、高電圧すなわち96ボルトの電気が車両側電気負荷2に供給される。
In the power supply device, that is, the power supply circuit 4, during normal use, as shown in FIG. 1, the
一方、充電時においては、図2に示すように、各切替スイッチ13A,13Bの動作により、各第2開閉接点12がそれぞれ開放状態から接続状態にされ(このとき、第1開閉接点11はそれぞれ接続状態から開放状態になる)、したがって2つのバッテリ1,1がそれぞれの被充電側コネクタ15に接続されたことになる。この状態で、各被充電側コネクタ15に充電側コネクタ16を介して充電器17をそれぞれ接続することにより、それぞれのバッテリ1に低電圧でもって充電が行われる。つまり、各バッテリ1に対して充電器17が1つずつ接続されたことになる。言い換えれば、直列に接続されている2個のバッテリ1に、各充電器17がそれぞれ並列に接続されているとも言える。なお、図中の矢印は電流の方向を示している。
On the other hand, at the time of charging, as shown in FIG. 2, the
この構成によると、各バッテリに対応して配置された切替スイッチにより、通常使用時における直列接続状態と充電時のバッテリに対する個別の接続状態とに簡単に切り替えることができる。すなわち、従来のように、各バッテリに対する個別直列回路をコネクタを介して直列に接続するための直列接続回路を接続または取り外す作業を不要にすることができる。より具体的には、ケーブルなどを必要とする直列接続回路すなわち電気配線およびその接続作業を不要にすることができる。 According to this configuration, it is possible to easily switch between the serial connection state during normal use and the individual connection state with respect to the battery during charging by the changeover switch arranged corresponding to each battery. That is, it is possible to eliminate the need to connect or remove the series connection circuit for connecting the individual series circuits for each battery in series via the connector as in the prior art. More specifically, a series connection circuit that requires a cable or the like, that is, electrical wiring and connection work thereof can be eliminated.
ところで、上記実施の形態においては、切替スイッチをバッテリに応じて、2つ設けるように説明したが、通常は、一つの切替指示(切替動作)により、両切替スイッチを作動させ得るものである。この点で、図1および図2の破線にて示すように、2つの切替スイッチの機能を有する1つの切替装置21を用いることもできる。
By the way, in the said embodiment, although it demonstrated that two changeover switches were provided according to a battery, normally, both changeover switches can be operated by one switching instruction | indication (switching operation). In this regard, as shown by the broken lines in FIGS. 1 and 2, one
また、上記切替スイッチを、2つの開閉接点を有するとともに、この切替スイッチを作動させた場合に、2つの開閉接点の一方が接続状態にされるとともに他方が開放状態となるものとして説明したが、例えば切替スイッチとして、共通端子と常時開放端子および常時接続端子との3端子で構成されたもの(所謂、単極双投式のもの)を用いてもよい。簡単に言えば、c接点を有するものであり、この意味では、上述した実施の形態で説明したものもc接点を有していると言うことができる。 Further, the changeover switch has been described as having two switching contacts, and when this changeover switch is operated, one of the two switching contacts is connected and the other is opened. For example, as the change-over switch, a switch composed of three terminals of a common terminal, a normally open terminal, and a constantly connected terminal (so-called single pole double throw type) may be used. Simply put, it has a c contact, and in this sense, it can be said that those described in the above-described embodiment also have a c contact.
また、上記切替スイッチを、2つの開閉接点を有するとともに、この切替スイッチを作動させた場合に、2つの開閉接点の一方が接続状態にされるとともに他方が開放状態となるものとして説明したが、例えば切替スイッチとして、少なくとも2つのa接点(常時開放接点)および2つのb接点(常時接続接点)を有するリレーを用いてもよく、この場合、リレーのb接点を第1開閉接点として用いるとともに、リレーのa接点を第2開閉接点として用いることになる。 Further, the changeover switch has been described as having two switching contacts, and when this changeover switch is operated, one of the two switching contacts is connected and the other is opened. For example, a relay having at least two a contacts (normally open contacts) and two b contacts (normally connected contacts) may be used as the changeover switch. In this case, the b contacts of the relay are used as the first switching contacts. The contact a of the relay is used as the second switching contact.
また、上記実施の形態においては、バッテリを2個直列に接続したものとして説明したが、勿論、3個または4個以上の場合にでも適用することができる。
さらに、上記実施の形態においては、産業用車両として、搬送車両である場合に説明したが、勿論、他の車両、例えばフォークリフトなどの電源装置にも適用し得る。
Moreover, in the said embodiment, although demonstrated as what connected two batteries in series, of course, it is applicable also in the case of three or four or more.
Furthermore, in the said embodiment, although demonstrated when it was a conveyance vehicle as an industrial vehicle, of course, it is applicable also to other vehicles, for example, power supply devices, such as a forklift.
なお、切替スイッチの変形例を上述したが、ここで、これらの変形例を考慮した電源装置の構成を、以下に示しておく。
まず、電源装置を概念的に表すと、
車両側電気負荷に対して複数のバッテリを直列に接続して電源を供給する電源回路を具備するとともに、
上記各バッテリに対して、被充電側コネクタが配置された充電回路をそれぞれ上記電源回路に設け、
上記各バッテリの一方の電極端子側に、当該バッテリを電源回路および充電回路のいずれかに接続するための切替スイッチを設けたものである。
In addition, although the modification example of the changeover switch was mentioned above, here, the structure of the power supply device which considered these modification examples is shown below.
First, the power supply device is conceptually represented as
A power supply circuit that supplies power by connecting a plurality of batteries in series to the vehicle-side electric load is provided.
For each of the batteries, a charging circuit in which a connector to be charged is arranged is provided in the power supply circuit,
A changeover switch for connecting the battery to either the power supply circuit or the charging circuit is provided on one electrode terminal side of each battery.
次に、電源装置を具体的に表すと、
車両側電気負荷に主電気配線を介して複数のバッテリを直列に接続するとともに各バッテリの一方の電極端子側の主電気配線途中に切替スイッチをそれぞれ配置し、
上記各切替スイッチの主電気配線側端子とは異なる端子と当該切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の上記主電気配線とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したものである。
Next, the power supply device is specifically expressed as follows:
A plurality of batteries are connected in series to the vehicle-side electric load via the main electric wiring, and a changeover switch is arranged in the middle of the main electric wiring on one electrode terminal side of each battery,
A terminal different from the main electrical wiring side terminal of each changeover switch and the main electrical wiring on the other electrode terminal side of the battery corresponding to the changeover switch are connected by subelectrical wiring, and in the middle of each of these subelectrical wirings The to-be-charged connectors are respectively arranged.
さらに、電源装置の切替スイッチとして開閉接点を有するものとして表すと、
車両側電気負荷に主電気配線を介して複数のバッテリを直列に接続するとともに各バッテリの一方の電極端子側の主電気配線途中に2つの開閉接点を有する切替スイッチをそれぞれ配置し、
上記各切替スイッチの主電気配線側開閉接点とは異なる開閉接点と当該各切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の主電気配線途中とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したものである。
Furthermore, when expressed as having a switching contact as a changeover switch of the power supply device,
A plurality of batteries are connected in series to the vehicle-side electric load via the main electric wiring, and a changeover switch having two switching contacts is arranged in the middle of the main electric wiring on one electrode terminal side of each battery,
A switching contact different from the switching contact on the main electrical wiring side of each changeover switch is connected to the middle of the main electrical wiring on the other electrode terminal side of the battery corresponding to each changeover switch with a sub-electrical wiring. The charged connectors are respectively arranged in the middle of wiring.
1 バッテリ
2 車両側電気負荷
3 電気配線
4 電源回路
11 第1開閉接点
12 第2開閉接点
13 切替スイッチ
14 充電用配線
15 被充電側コネクタ
16 充電側コネクタ
17 充電器
21 切替装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記各バッテリに対して、被充電側コネクタが配置された充電回路をそれぞれ上記電源回路に設け、
上記各バッテリの一方の電極端子側に、当該バッテリを電源回路および充電回路のいずれかに接続するための切替スイッチを設けたことを特徴とする産業用車両における電源装置。 A power supply circuit that supplies power by connecting a plurality of batteries in series to the vehicle-side electric load is provided.
For each of the batteries, a charging circuit in which a connector to be charged is arranged is provided in the power supply circuit,
A power supply apparatus for an industrial vehicle, characterized in that a changeover switch for connecting the battery to one of a power supply circuit and a charging circuit is provided on one electrode terminal side of each battery.
上記各切替スイッチの主電気配線側端子とは異なる端子と当該切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の上記主電気配線とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したことを特徴とする産業用車両における電源装置。 A plurality of batteries are connected in series to the vehicle-side electric load via the main electric wiring, and a changeover switch is arranged in the middle of the main electric wiring on one electrode terminal side of each battery,
A terminal different from the main electrical wiring side terminal of each changeover switch and the main electrical wiring on the other electrode terminal side of the battery corresponding to the changeover switch are connected by subelectrical wiring, and in the middle of each of these subelectrical wirings A power supply apparatus for an industrial vehicle, characterized in that each of the charging side connectors is arranged.
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