CN104508936A

CN104508936A - 充电装置

Info

Publication number: CN104508936A
Application number: CN201380001579.7A
Authority: CN
Inventors: 道愿能宏
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2033-08-02
Also published as: JPWO2015015648A1; WO2015015648A1; JP5619320B1; US9487096B2; US20150217651A1; CN104508936B; DE112013000095T5

Abstract

充电装置(2)是对具备电池(30)以及至少一个电动机的电池式叉车(1)的电池进行充电的装置，电动机利用从电池供应的电力来驱动。充电装置(2)包括：电力变换部(73)，其将交流电力变换为直流电力；控制部(70)，其基于来自搭载于电池式叉车(1)的车载控制装置(60)的指令来控制电池(30)的充电；供电用端子，其将直流电力供应给电池(30)；通信用端子，其用于与电池式叉车(1)进行通信；和启动用端子，其用于发送用于使车载控制装置(60)启动的信号。

Description

充电装置

技术领域

本发明涉及一种充电装置，对搭载电池，并且例如通过由该电池所供应的电力进行驱动的电动机进行行驶的电池式作业车辆的电池进行充电。

背景技术

例如，存在一种搭载用于行驶用的电动机、且由电池对该电动机进行电力的供应而行驶的作业车辆。这样的作业车辆，若电池中蓄积的电力被消耗，则需要通过充电装置进行充电。例如，在专利文献1中，记载了在具备充电装置的基站，对作业人员的电池的充电进行管理的充电系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2011-142704号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外，在对搭载于作业车辆的电池进行快速充电的情况下，给予电池的电流变大的结果就是充电装置的发热量变大。于是，因为用于使充电装置产生的热放出的散热器需要大型化，或者需要利用风扇等强制地冷却充电装置，所以充电装置有可能大型化。

本发明的目的在于对于电池式作业车辆，在抑制车辆的大型化的同时进行电池的管理。

用于解决课题的手段

本发明提供一种充电装置，是对具备电池以及至少一个电动机的作业车辆的所述电池进行充电的装置，所述电动机利用从所述电池供应的电力来驱动，所述充电装置包括：电力变换部，其将交流电力变换为直流电力；控制部，其基于来自搭载于所述作业车辆的车载控制装置的指令，控制所述电池的充电；供电用端子，其将所述直流电力供应给所述电池；通信用端子，其用于与所述作业车辆进行通信；和启动用端子，其用于发送用于使所述车载控制装置启动的信号。

优选所述供电用端子、所述通信用端子和所述启动用端子配置于相同的连接器。

本发明能够对于电池式的作业车辆，在抑制车辆的大型化的同时进行电池的管理。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的作业车辆用充电系统的图。

图2是表示从左侧来看本实施方式所涉及的电池式叉车的状态的侧视图。

图3是表示从左后斜上方来看本实施方式所涉及的电池式叉车的状态的立体图。

图4是用于说明本实施方式所涉及的电池式叉车的电气系统的框图。

图5是本实施方式所涉及的电池式叉车所具备的电池的说明图。

图6是表示充电装置侧连接器与充电用连接器的图。

图7是表示在对电池进行充电时的车载控制装置以及充电装置等的动作的一例的流程图。

图8是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的立体图。

图9是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的俯视图。

图10是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的右视图。

图11是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的左视图。

图12是表示本实施方式所涉及的电池所具备的电池单元的一例的立体图。

图13是图9的A-A剖视图。

图14是表示电池壳体与梁的关系的图。

图15是表示取下电池壳体的上部后的状态的俯视图。

图16是表示收纳壳体的构造的图。

具体实施方式

参照附图来详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。

图1是表示本实施方式所涉及的作业车辆用充电系统的图。在本实施方式中，作为作业车辆以电池式叉车1为例进行说明，但作业车辆不限定于此。例如，作业车辆也可以是利用从来自电池的电力或从由引擎等所驱动的发电机获得的电力来驱动的轮式装载机或液压挖掘机等。

作业车辆用充电系统100包括电池式叉车1和充电装置2。电池式叉车1是电池式作业车辆，其具备作为作业车辆用电池的电池30以及利用该电池30所供给的电力来驱动的至少1个发动机。至少1个电动机，例如是用于使电池式叉车1行驶的电动机。充电装置2是设置于建筑物HT内或建筑物HT的檐下等的定置式的装置。充电装置2由建筑物HT内的配电盘3供应3相交流。充电装置2能够对电池式叉车1的电池30进行快速充电。配电盘3例如由柱上变压器4供应交流电力。柱上变压器4由变电站经由电力线5供应交流电力。电池式叉车1例如，在休息时间等在充电用连接器23连接充电装置2的充电装置侧连接器24，对电池30进行充电。在利用休息时间的情况下，电池30被快速充电。

图2是表示从左侧来看本实施方式所涉及的电池式叉车的状态的侧视图。图3是表示从左后斜上方来看本实施方式所涉及的电池式叉车的状态的立体图。以下，对于电池式叉车1，设置有货叉13的一侧为前方，设置有配重20的一侧为后方。在作业车辆不是电池式叉车的情况下，从驾驶席34朝向作为操作装置的方向盘36的一侧为前方，从方向盘36朝向驾驶席34的一侧为后方。作为操作装置除了用于作业车辆的方向操纵的方向盘36以外，还包括在液压挖掘机或轮式装载机等中用于操作作业机的操作杆。

在本实施方式中，左右是指相对于前方的左右。左右方向是作为作业车辆主体的车体10的宽度方向。上方是正交于与前轮11以及后轮12中的至少3个相接触的平面(接地平面)，并且从接地平面朝向前轮11或后轮12的旋转中心轴的一侧。下方是从前轮11或后轮12的旋转中心轴朝向接地平面的一侧。将朝向车体10的前后方向、并且通过车体10的宽度方向中心的轴称为前后轴，将正交于前后轴、与设置平面相平行并且朝向车体10的左右方向的轴称为左右轴。将朝向车体10的上下方向的轴称为上下轴。上下轴与前后轴和左右轴的双方正交。以下，俯视是指，从上方来看的状态。

<电池式叉车1的整体构成>

电池式叉车1在车体10的前方的角部分别具备前轮11，在车体10的后方的角部分别具备后轮12。电池式叉车1通过利用在前轮11的后方设置的行驶用的电动机(行驶用电动机)50驱动前轮11来行驶。更具体来说，行驶用电动机50的输出经由具有减速功能的动力传递装置51传递到两边前轮11、11并驱动这些前轮。

在本实施方式中，在行驶用电动机50中，例如能够使用PM(PermanentMagnet，永磁)型即转子具有永磁体的形式的电动机。在作为行驶用电动机50使用PM型电动机的情况下，可以是SPM(Surface Permanent Magnet，表面式永磁)型，也可以是IPM(Interior Permanent Magnet，内置式永磁)型。

在车体10的前方，设置有用于货物的装卸或移动的货叉13。货叉13被沿上下方向设置的门架14支撑。货叉13通过在与门架14之间设置的门架油缸15的驱动，沿着门架14进行升降。虽然未在图中进行明示，但门架14能够在其下端部围绕左右轴旋转地安装于车体10。而且，门架14在与车体10之间，具有未图示的倾斜油缸。门架14能够通过倾斜油缸的驱动，相对于车体10采取前倾姿势或后倾姿势。

在车体10的后端部，设置有配重20。这样，电池式叉车1为平衡重型叉车，但并不限定于此。配重20是用于在货叉13支撑了货物的情况下保持平衡的重物。配重20例如使用金属但并不限定于此。配重20配设在车体10中从后轮12的上方的部位至后端的部位。

电池式叉车1具备加速踏板37、制动踏板38以及行进方向切换杆39。加速踏板37是控制行驶用电动机50的输出以及旋转方向的操作用构件。制动踏板38是用于使电池式叉车1停止的操作用构件。行进方向切换杆39是用于将电池式叉车1的行进方向切换为前方或后方的任意一者的操作用构件。电池式叉车1具备充电用连接器23。在对电池30进行充电时，充电用连接器23与图1所示的充电装置2的充电装置侧连接器24相连接。充电用连接器23在不连接充电装置侧连接器24的时候，装有用于防水的盖。

如图3所示，电池式叉车1在方向盘36的前方具备作为显示装置的显示面板52。显示面板52具有用于对电池式叉车1进行各种设定的输入部和显示与电池式叉车1的状态等有关的信息的显示部。电池式叉车1的操作者经由显示面板52，对电池式叉车1进行各种设定。作为在显示面板52的显示部显示的与电池式叉车1的状态等有关的信息，例如是电池30的状态或供应给门架油缸15等的工作油的油压等。工作油由后述的装卸用电动机55所驱动的油压泵56来供给。

<电池式叉车1的电气系统ES>

图4是用于说明本实施方式所涉及的电池式叉车的电气系统的框图。电池式叉车1的电气系统ES包括控制系CS、电力供给系PS和驱动系DS。控制系CS由用于控制电池式叉车1的设备类构成。控制系CS包括车载控制装置60、通信控制装置61、车外通信装置64和显示面板52。车载控制装置60是被称为主控制器的控制装置，例如采用计算机。控制电池式叉车1所具备的行驶用电动机50、装卸用电动机55。具体来说，车载控制装置60经由行驶用逆变器57控制行驶用电动机50，经由装卸用逆变器58控制装卸用电动机55。除此之外，车载控制装置60还控制显示面板52的显示，控制车外通信装置64与车外的管理设施的通信，监视电池30的状态。这样，车载控制装置60进行电池式叉车1整体的控制。

通信控制装置61主要作为居中调节车载控制装置60与设置在电池式叉车1的外部的充电装置2之间的通信的接口而发挥作用。在通信控制装置61，连接有用于与充电装置2进行通信的通信线68。除此之外，通信控制装置61检测电池30的温度Tb以及端子间电压Vb并发送到车载控制装置60。车外通信装置64是用于通过无线通信等与电池式叉车1的车外，例如管理设施等进行通信的装置。显示面板52由车载控制装置60控制，显示与电池式叉车1的状态有关的信息，例如工作油压或电池30的余量等。显示面板52如前所述，具有输入部。电池式叉车1的操作者能够使用显示面板52，使电池式叉车1执行规定的功能。在本实施方式中，操作者能够经由显示面板52，执行车载控制装置60所具有的用于控制充电装置2的功能。

车载控制装置60经由通信线路NTa、NTc与通信控制装置61、车外通信装置64以及显示面板52相连接。车载控制装置60经由通信线路NTa、NTc与通信控制装置61、车外通信装置64以及显示面板52交换信息。此外，车载控制装置60经由通信线路NTa、NTb与行驶用逆变器57以及装卸用逆变器58相连接。车载控制装置60经由通信线路NTa、NTb控制行驶用逆变器57以及装卸用逆变器58，由此来控制行驶用电动机50以及装卸用电动机55的动作。此外，车载控制装置60在电池30的充电时，控制充电装置2。

电力供给系PS供应电池式叉车1所使用的电力。电力供给系PS包括电池30和电源装置62。电池30是供应直流电力的直流电源。电池30经由电力线67向消耗电力的设备类供应电力。此外，电池30经由电力线67从充电装置2接受充电。前述的端子间电压Vb是电力线67间的电压。电源装置62经由电力线67、67A、67E从电池30接受电力的供应，并对该电压进行变压(在本实施方式中为降压)，经由布线BLa、布线BLb供应给车载控制装置60以及通信控制装置61。电源装置62例如是DC-DC转换器。电源装置62具有启动电路63。此外，在电源装置62，连接有车内信号线SLi与地线GL。车内信号线SLi是用于将来自充电装置2的信号发送到启动电路63的信号线。

用于电池30从充电装置2接受充电的充电用电线67C从电池30的电力线67分支开来。充电用电线67C在途中具有作为开闭器的接触器66。接触器66设置于电池30的端子与充电用连接器23所具备的充电用端子之间。接触器66由车载控制装置60控制。在电池30接受充电的情况下，接触器66被车载控制装置60设为导通状态(关闭的状态或接通状态)。在电池30未接受充电的情况下，接触器66被车载控制装置60设为非导通状态(打开的状态或断开状态)。

驱动系DS使电池式叉车1行驶，或驱动油压泵56使货叉13进行升降。驱动系DS包括行驶用逆变器57、装卸用逆变器58、行驶用电动机50和装卸用电动机55。由电池30经由电力线67、67A、67D向行驶用逆变器57与装卸用逆变器58供应电力。在电力线67D中，设置有作为开闭器的接触器69。接触器69由车载控制装置60进行控制。在电池式叉车1运转时，接触器69被设为导通状态，由电池30向行驶用逆变器57以及装卸用逆变器58供应电力。在电池式叉车1停止时，例如在对电池30进行充电时等，接触器69被设为非导通状态。

充电用电线67C、通信线68、车内信号线SLi以及地线GL汇集到1个充电用连接器23中，与充电装置2的充电装置侧连接器24相连接。接着，对充电装置2进行说明。

<充电装置2的电气系统>

充电装置2包括控制部70、充电装置用电源71、启动信号生成部72和电力变换部73。充电装置2能够与电池式叉车1进行通信。控制部70例如是计算机，基于来自电池式叉车1的车载控制装置60的指令来控制电池30的充电。例如，控制部70基于从车载控制装置60发送出来的用于对电池30进行充电的指令，控制向电池30供应的直流电力的电流或电压。来自车载控制装置60的用于对电池30进行充电的指令经由通信线77被输入到控制部70。充电装置用电源71将由电池式叉车1所搭载的电池30供给的电力进行变压(在本实施方式中为降压)后，供应给控制部70。对充电装置用电源71，由供电线76以及从供电线76分支出来的电力线76B来供应电力。控制部70利用充电装置用电源71所供应的电力来进行动作。在本实施方式中，充电装置用电源71例如是DC-DC转换器。

启动信号生成部72生成用于使车载控制装置60启动的信号(以下，适当称为“启动信号”)，经由信号线SL发送到电池式叉车1的电源装置62。启动信号生成部72与作为三相交流电源的交流电源6相连接。启动信号生成部72只要从交流电源6输入了单相交流，就输出规定大小的直流电压。即，启动信号生成部72是AC-DC转换器。

电力变换部73具备二极管73D、开关元件73SW和整流部73T。二极管73D对来自交流电源6的三相交流进行整流。开关元件73SW通过被控制部70在规定时刻接通／断开，对充电装置2进行恒定电流控制使其输出恒定值的电流。整流部73T具备变压器，将开关元件73SW输出的电流变压后(在本实施方式中为降压)进行输出。充电装置2输出的直流电力被输出到供电线76。在供电线76上安装有检测电流以及电压的传感器74。控制部70基于传感器74检测到的电压值以及电流值中的至少一方，控制开关元件73SW的动作，使得充电装置所输出的直流电力的电压以及电流的至少一方变为车载控制装置60所指示的规定值。

在控制部70，连接有紧急停止开关75和线圈75L。若操作紧急停止开关75，则控制部70使充电停止。在本实施方式中，前述的供电线76、通信线77、信号线SL以及地线GL汇集到1个充电用连接器23中，与充电装置2的充电装置侧连接器24相连接。

在电池30的充电时，充电装置侧连接器24与充电用连接器23相互连接。若连接两者，则充电装置2侧的供电线76、通信线77、信号线SL以及地线GL和电池式叉车侧的充电用电线67C、通信线68、车内信号线SLi以及地线GL按照该顺序分别进行电连接。通过充电装置2侧的供电线76与电池式叉车侧的充电用电线67C电连接，来自充电装置2的电力被供应给电池30。此外，来自电池30的电力经由充电用电线67C、供电线76以及从供电线76分支出来的电力线76B被供应给充电装置用电源71。通过这样，在充电开始时，控制部70利用电池30所供给的电力进行动作。

通过充电装置2侧的通信线77与电池式叉车侧的通信线68电连接，电池式叉车1的车载控制装置60能够经由通信控制装置61控制充电装置2的控制部70。此外，充电装置2的控制部70也能够经由电池式叉车1的通信控制装置61向车载控制装置60发送信息。若来自充电装置2的启动信号生成部72的信号线SL与电池式叉车1的车内信号线SLi连接、充电装置2的地线GL与电池式叉车1的地线GL连接，则启动信号被输入到电池式叉车1的电源装置62的启动电路63。于是，启动电路63从电源装置62向车载控制装置60以及通信控制装置61供应电力而使其启动。

<电池30的构造>

图5是本实施方式所涉及的电池式叉车所具备的电池的说明图。电池30具备多个电池单元32。在本实施方式中，电池单元32是控制阀式的蓄电池(例如铅蓄电池)。这样的电池单元32适于快速充电。各个电池单元32端子间电压为12V。在本实施方式中，串联地连接多个(该例中为6个)电池单元32而形成多个(该例中为6个)电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6。然后，将各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6例如通过铜制的母线BBp、BBm并联连接。这样，电池30是并联连接了多个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的并联组电池。

母线BBm与各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的负极侧的端子电连接，母线BBp与各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的正极侧的端子电连接。在母线BBp与各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6之间，连接保险丝Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6。

电池30由于是并联组电池，因而若在各电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6产生温度的偏差，则温度高的电池单元32的内部电阻变低且电流变得容易流过。其结果，在各电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6有可能产生充电率的偏差或电池单元32有可能产生耐久性下降。一般地，在充电时，通过控制流到各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的电流来抑制充电率的偏差以及耐久性下降。

在本实施方式中，各电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6，从母线BBp到母线BBm的布线的长度的合计相等。因为若这样，则能够抑制各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的电阻的偏差，所以能够抑制在各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6产生的温度的偏差。其结果，即使电池式叉车1所具备的车载控制装置60在电池30的充电时不单独控制流到各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的电流，也能够抑制充电率的偏差。

在对电池30进行充电的情况下，车载控制装置60经由通信控制装置61、通信线68以及通信线77控制充电装置2的控制部70。控制部70按照车载控制装置60的指令进行动作。车载控制装置60在对电池30进行充电时，基于通信控制装置61检测到的电池30的温度Tb来控制充电装置2的控制部70。例如，若电池30的温度上升，则电池单元32的内部电阻变低的结果就是更多的电流流过电池30。在本实施方式中，以恒定电流对电池30进行充电。因此，车载控制装置60基于电池30的温度Tb来变更充电电流的指令值。例如，若电池30的温度Tb变高则车载控制装置60减小充电电流的指令值，若电池30的温度Tb变低则车载控制装置60增大充电电流的指令值。这样，车载控制装置60通过基于电池30的温度Tb来控制电池30的充电，就无需单独控制流到各个电池单元组32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的电流。因此，能够简化车载控制装置60在充电时的控制。由于对电池30进行快速充电时，电池单元32的温度容易上升，因此车载控制装置60所进行的前述的控制是有效的。

<充电装置侧连接器24以及充电用连接器23>

图6是表示充电装置侧连接器与充电用连接器的图。充电装置侧连接器24具备连接充电装置2侧的供电线76的供电用端子24Pp、连接充电装置2侧的通信线77的通信用端子24Psa和连接信号线SL与地线GL的启动用端子24Psb。供电用端子24Pp是将电力变换部73所输出的直流电力供应给电池30的端子。通信用端子24Psa是用于与电池式叉车1、更具体来说是与车载控制装置60进行通信的端子。启动用端子24Psb是用于将启动信号发送到电源装置62的启动电路63的端子，其中，该启动信号用于使车载控制装置60启动。

充电用连接器23具备连接电池式叉车1侧的充电用电线67C的充电用端子23Pp、连接电池式叉车1侧的通信线68的通信用端子23Psa和连接电池式叉车1侧的车内信号线SLi与地线GL的信号用端子23Psb。充电用端子23Pp是在电池30的充电时连接充电装置2所具备的供电用端子24Pp的端子。通信用端子23Psa是在电池30的充电时连接用于充电装置2与电池式叉车1进行通信的通信用端子24Psa的端子。信号用端子23Psb是用于在电池30的充电时发送来自充电装置2的信号(具体来说是启动信号)的端子，即，是连接充电装置2的启动用端子24Psb的端子。充电用端子23Pp、通信用端子23Psa和信号用端子23Psb配置于相同的连接器即充电用连接器23。因为只要这样，就无需使用多个连接器，所以充电时的作业变得简单。

充电装置侧连接器24的供电用端子24Pp与充电用连接器23的充电用端子23Pp连接，充电装置侧连接器24的通信用端子24Psa与充电用连接器23的通信用端子23Psa连接，充电装置侧连接器24的启动用端子24Psb与充电用连接器23的信号用端子23Psb连接。充电装置侧连接器24所具备的供电用端子24Pp的长度lp比通信用端子24Psa以及启动用端子24Psb的长度ls长。若这样，则在将充电装置侧连接器24与充电用连接器23进行了连接时，最初供电用端子24Pp与充电用端子23Pp连接，然后通信用端子23Psa与通信用端子24Psa以及信号用端子23Psb与启动用端子24Psb连接。供电用端子24Pp、通信用端子24Psa和启动用端子24Psb配置于相同的连接器即充电装置侧连接器24。只要这样，因为无需使用多个连接器，所以充电时的作业变得简单。

充电装置2的控制部70在通信用端子23Psa与通信用端子24Psa连接并确立与电池式叉车1的车载控制装置60的通信后，开始进行动作。因此，由于通信用端子23Psa与通信用端子24Psa连接之前控制部70并不进行动作，所以充电装置2不会从供电线76输出电力。在充电装置侧连接器24与充电用连接器23的接合不完全、通信用端子23Psa与通信用端子24Psa的连接不充分的情况下，因为充电装置2不会从供电线76输出电力，所以安全得以充分确保。此外，充电期间，在充电装置侧连接器24与充电用连接器23的接合变为不完全的情况下，因为只要通信用端子23Psa与通信用端子24Psa的连接变得不充分，充电装置2就不会从供电线76输出电力，所以充电时的安全得以充分确保。从这样的观点出发，通信用端子24Psa的长度ls优选为在充电装置侧连接器24与充电用连接器23之间产生了空隙的情况下，能够解除通信用端子23Psa与通信用端子24Psa的连接的程度。只要这样，就能够在充电时进一步确保充分的安全性。

本实施方式中，搭载于电池式叉车1的车载控制装置60经由通信控制装置61、通信线68以及通信线77控制设置于电池式叉车1的外部的充电装置2的控制部70。即，本实施方式的可快速充电的充电装置2是定置式，并且执行充电控制的控制装置是车载式。通过这样，若解除在电池式叉车1的内部与外部之间连接通信线68与通信线77的通信用端子23Psa与通信用端子24Psa的连接，则充电装置2的控制部70停止动作。其结果，因为充电装置2停止从供电线76输出电力，所以能够确保充分的安全性。

<充电时的车载控制装置以及充电装置等的动作>

图7是表示对电池进行充电时的车载控制装置以及充电装置等的动作的一例的流程图。当对搭载于电池式叉车1的电池30进行充电的时候，在步骤S101中，电池式叉车1的操作者等将充电装置2的充电装置侧连接器24与电池式叉车1的充电用连接器23进行连接。于是，充电装置侧连接器24的启动用端子24Psb与充电用连接器23的信号用端子23Psb连接，从启动信号生成部72向电源装置62的启动电路63发送启动信号。在步骤S102中，若启动电路63接收到启动信号，则电源装置62向车载控制装置60以及通信控制装置61供应电力。于是，在步骤S103中，车载控制装置60以及通信控制装置61启动。

进入到步骤S104，操作者等例如利用显示面板52执行充电开始的操作。于是，在步骤S105中，车载控制装置60将设置于充电用电线67C的接触器66设为接通即导通状态。此时，接触器69为断开即非导通状态。于是，电池30经由电力线67、充电用电线67C、充电用连接器23的充电用端子23Pp、充电装置侧连接器24的供电用端子24Pp以及供电线76，与充电装置2的电力变换部73连接。在步骤S106中，充电装置2的充电装置用电源71启动后，开始对控制部70的电力供应。在步骤S107中，控制部70接受来自充电装置用电源71的电力供应并启动。控制部70若启动完成，则将启动完成的信号经由通信控制装置61发送到车载控制装置60。

车载控制装置60若接收到来自充电装置2的控制部70的启动完成信号，则在步骤S108中开始充电。具体来说，车载控制装置60将充电电流的指令值发送到充电装置2的控制部70。控制部70基于车载控制装置60所发送的充电电流的指令值来驱动电力变换部73，更具体来说驱动开关元件73SW。其结果，电力变换部73将与充电电流的指令值相应的电流的直流电力供应给电池30。在步骤S109中，将电池30的蓄电量Q与规定的蓄电量Qc进行比较。在Q<Qc的情况下(步骤S109为“否”)，车载控制装置60继续充电装置2所进行的电池30的充电。

在Q≥Qc的情况下(步骤S109为“是”)，在步骤S110中，车载控制装置60停止充电装置2所进行的电池30的充电。例如，车载控制装置60通过将充电电流为0的指令值发送到充电装置2的控制部70，来停止电池30的充电。充电装置2的控制部70将表示停止充电装置2的意思的信号(停止信号)发送到车载控制装置60。接收到停止信号的车载控制装置60在步骤S111中将接触器66设为断开即非导通状态。此时，接触器69为断开即非导通状态。其结果，在步骤S112中，因为由电池30对充电装置用电源71的电力供应被停止，所以充电装置用电源71变为断开。通过这样的步骤，电池30的充电完成。

<电池30以及电池壳体31>

图8是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的立体图。图9是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的俯视图。图10是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的右视图。图11是表示本实施方式所涉及的电池以及电池壳体的左视图。电池30在电池壳体31内收纳有前述的多个电池单元32。电池壳体31具有底部31B、与底部31B相对的上部31T以及连接底部31B与上部31T的侧部31SF、31SB、31SL、31SR。电池壳体31在由上部31T、底部31B和侧部31SF、31SB、31SL、31SR所围成的空间内，使多个电池单元32的至少1个侧面的至少一部分彼此接触地进行收纳。

电池壳体31在上部31T上安装有收纳安全电路的收纳壳体31SC。在收纳壳体31SC中，收纳前述的保险丝Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6以及接触器66。电池壳体31如图8所示，是长方体形状的构造体。上部31T、底部31B和侧部31SF，31SB，31SL，31SR，都是板状并且长方形(包括正方形)形状的构件。

图9示出电池30被搭载于电池式叉车1的状态。如图9所示，电池30的电池壳体31的侧部31SF朝向前方，电池壳体31的侧部31SB朝向后方。此外，电池30的电池壳体31的侧部31SL朝向左侧，电池壳体31的侧部31SR朝向右侧。前方、后方与图2以及图3所示的电池式叉车1的前方以及后方相对应。即，电池30若搭载于电池式叉车1，则侧部31SF朝向前方，侧部31SB朝向后方。

如图8、图10所示，4个侧部31SF、31SB、31SL、31SR中，右侧的侧部31SR具有在自身上开口的吸气口31Hi。吸气口31Hi将气体导入到电池壳体31内。该气体在本实施方式中是空气。在本实施方式中，侧部31SR具有多个(本例中是3个)吸气口31Hi，但吸气口31Hi的数目并不限于此。如图8、图11所示，4个侧部31SF、31SB、31SL、31SR中，与开口有吸气口31Hi的侧部31SR相对的侧部即左侧的侧部31SL，具有在自身上开口的排气口31He。排气口31He排除导入到电池壳体31内的气体。在本实施方式中，侧部31SL具有多个(本例中是4个)排气口31He，但排气口31He的数目并不限于此。

电池壳体31具有风扇31F。风扇31F从吸气口31Hi将气体导入到电池壳体31内并使气体一边与多个电池单元32的上表面以及下表面接触一边流动后，从电池壳体31内排出气体。在本实施方式中，电池壳体31具有多个(本例中是4个)风扇31F。风扇31F的个数并不限定于4个。各个风扇31F安装在排气口31He。通过这样的构造，多个风扇31F从电池壳体31内吸引气体来向外部排出。风扇31F由于从电池壳体31内吸引气体，因而能够稳定地制造出在电池壳体31内从吸气口31Hi向排气口31He的气体的流动。

若多个风扇31F从电池壳体31内排出气体，则电池壳体31内的压力变为比外侧低。因此，气体从吸气口31Hi被导入到电池壳体31的内部。在本实施方式中，气体如图9的箭头AR所示，从电池壳体31的右侧导入到内部，从左侧排出。通过这样，在电池壳体31内收纳的多个电池单元32被冷却。

在与图2所示的电池式叉车1的车体10的关系中，在电池式叉车1的宽度方向的一个方向配置有吸气口31Hi，在所述宽度方向的另一个方向配置有排气口31He。在本实施方式中，吸气口31Hi配置在车体10的右侧，排气口31He配置在车体10的左侧。气体从车体10的右侧导入到电池壳体31内，从左侧排出。由于风扇31F安装于排气口31He，因而风扇31F配置在车体10的左侧。因此，能够抑制由于在电池壳体31安装风扇31F所导致的车体10的前后方向的尺寸的增加。

图12是表示本实施方式所涉及的电池所具备的电池单元的一例的立体图。电池单元32的形状是长方体形状。电池单元32具有设置有端子32BT且俯视为长方形的上表面32T、与上表面32T相对且俯视为长方形的下表面32B、连接上表面32T与下表面32B且俯视为长方形的4个侧面32SL、32SL、32SS、32SS。电池单元32的上表面32T与下表面32B的距离H比上表面32T的短边的尺寸W大。

下表面32B俯视为长方形形状，且相邻的一边的尺寸W比另一边的尺寸L小。尺寸W是电池单元32的宽度，尺寸L是电池单元32的长度。此外，上表面32T与下表面32B的距离(最短距离)H是电池单元的高度。即，电池单元32的高度H比宽度W大。在本实施方式中，电池单元32的长度L比高度H大。即，电池单元32是长度L最大、宽度W最小、高度H在两者之间的长方体形状的构造体。相对的侧面32SL、32SL各自的面积比相对的侧面32SS、32SS各自的面积大。以下中，将侧面32SL、32SL适当称为大侧面32SL、32SL，将侧面32SS、32SS适当称为小侧面32SS、32SS。

电池单元32在上表面32T和、与上表面32T相邻的各个侧面32SL、32SL、32SS、32SS之间，具有阶差部32D。阶差部32D具有与上表面32T以及下表面32B平行的阶差部上表面32DT和从阶差部上表面32DT立起来的阶差部侧面32DW。在本实施方式中，阶差部侧面32DW与阶差部上表面32DT大致正交。

多个电池单元32收纳于电池壳体31内。而且，在各电池单元32的端子32B，连接有第3布线43、第1布线41以及第2布线43。在电池壳体31内，第1布线41、第2布线42以及第3布线43被收在电池单元32的阶差部32D。

图13是图9的A-A剖视图。图14是表示电池壳体与梁的关系的图。图14中的箭头AR表示气体的流动。图15是表示取下电池壳体的上部后的状态的俯视图。如图13所示，在本实施方式中，电池壳体31具有在上部31T与下部31B之间区划电池壳体31的内部的区划用构件31SP。多个电池单元32分别配置在上部31T与区划用构件31SP之间以及区划用构件31SP与下部31B之间。区划用构件31SP是板状的构件。区划用构件31SP俯视是长方形(包括正方形)。区划用构件31SP配置在电池壳体31的侧部31SF、31SB、31SL、31SR各自的内侧。

电池30，作为从图8、图10所示的吸气口31Hi向排气口31He延伸的多个棒状的构件具有多个梁31R。多个梁31R设置在区划用构件31SP的表面、且电池壳体31的上部31T侧。同样地，多个梁31R设置在电池壳体31的底部31B的表面、且电池壳体31的上部31T侧。在本实施方式中，多个梁31R设置为自身的延伸方向(长边方向)与电池壳体31的左右方向(宽度方向)平行。

如图13所示，各个梁31R与电池单元32的下表面32B相接触，来支撑电池单元32。因为在电池单元32的下表面32B与区划用构件31SP之间以及与底部31B之间设置了多个梁31R，所以在电池单元32的下表面32B与区划用构件31SP之间以及与底部31B之间，分别形成气体通过的气体通路ARP。此外，在电池壳体31的上部31T与多个电池单元32的上部31T之间以及区划用构件31SP与多个电池单元32的上部31T之间，也分别形成气体通过的气体通路ARP。

通过这样的构造，从图8、图10所示的吸气口31Hi导入到电池壳体31内的气体在通过气体通路ARP内的过程中，一边与在上部31T与区划用构件31SP之间配置的多个电池单元32的上表面32T与下表面32B以及在区划用构件31SP与下部31B之间配置的多个电池单元32的上表面32T与下表面32B接触一边流动。这样，电池单元32被冷却。特别地，在对电池30进行快速充电的情况下，因为各个电池单元32会发热，所以通过使气体流过气体通路ARP，使多个电池单元32发出的热向电池壳体31的外部放出。

在本实施方式中，电池壳体31具有4个气体通路ARP。优选这些气体通路ARP与气体的流动方向正交的剖面的面积相等。因为只要这样，流过所有的气体通路ARP的气体的量相等，所以能够抑制所有的电池单元32间的冷却的偏差。

如图13、图14所示，梁31R存在与2个电池单元32的下表面32B相接触的梁、和与1个电池单元32的下表面32B相接触的梁。各个梁31R从吸气口31Hi向排气口31He延伸。因此，多个梁31R将多个电池单元32与区划用构件31SP之间的气体通路ARP以及多个电池单元32与底部31B之间的气体通路ARP划分为多个通路。因为通过这样的构造，从吸气口31Hi导入到电池壳体31内的气体被多个梁31R分割并流过各个通路，所以能够在与梁31R的延伸方向正交的方向，实现气体分布的均匀化。其结果，能够抑制多个电池单元32间的温度的偏差。

如图13所示，与各电池单元32的正极以及负极相连接的电力电缆CAB沿着各电池单元32的上表面32T进行配置。若这样，则因为能够抑制电力电缆CAB从电池单元32的上表面32T浮出来，所以能够抑制伸出到电池壳体31内的气体通路ARP中。于是，因为气体通路ARP的通路剖面积的下降得到抑制，所以通过气体通路ARP的气体的流量下降得到抑制。其结果，能够抑制电池30自身所具备的多个电池单元32的冷却效率的下降，进而，能够抑制多个电池单元32间的温度的偏差。

如前所述，在电池壳体31内，电力电缆CAB被收在电池单元32的阶差部32D。因此，在电池壳体31内，能够抑制第1布线41、第2布线42以及第3布线43即电力电缆CAB伸出到电池壳体31内的气体通路ARP中。其结果，电池30因为流过气体通路ARP的气体的流量下降得到抑制，所以能够抑制自身所具备的多个电池单元32的冷却效率的下降以及温度的偏差。

在本实施方式中，例如，如图14所示，8个电池单元32在使各自的大侧面32SL彼此的至少一部分接触的状态下形成电池单元32的列(以下，适当成为单元列)。在电池壳体31内，配置有2列单元列。各个单元列彼此之间，电池单元32的小侧面32SS彼此的至少一部分相接触。此外，在电池壳体31内，2个电池单元32与1个单元列相接近地配置。各个电池单元32的各自的大侧面32SL的至少一部分与包括在1个单元列中的多个电池单元32的小侧面32SS的至少一部分相接近。

配置于单元列的两端的电池单元32仅一个大侧面32SL与相邻的电池单元32的大侧面32SL相接触，另一个大侧面32SL面向电池壳体31的侧部31SL或侧部31SR的任意一个。在大侧面32SL与1个单元列相接触的2个电池单元32，与小侧面32SS不相接触的大侧面32SL面向电池壳体31的侧部31SF，1个小侧面32SS面向电池壳体31的侧部31SL或侧部31SR的任意一个。此外，2个电池单元32彼此之间，未与侧部31SL或侧部31SR面对的小侧面32SS彼此相对。

图15示出了在前述的区划用构件31SP的上部设置的多个电池单元32的配置。电池壳体31的底部31B的上部也与区划用构件31SP的上部同样地配置有多个电池单元32。在本实施方式中。因为在区划用构件31SP的上部，共计配置有18个电池单元32，所以在电池壳体31内，共计配置有36个电池单元32。如前所述，电池30将串联连接的6个电池单元32作为1个电池单元组32L，并将多个(在本实施方式中是6个)电池单元组32L并联地连接。在本实施方式中，除了配置于1个单元列的两端的2个电池单元32以外的6个电池单元32形成1个电池单元组32L。此外，由配置于各个单元列的两端的共计4个电池单元32和大侧面32SL与1个单元列相接触的2个电池单元32的共计6个，形成1个电池单元组32L。

在本实施方式中，如图13以及图15所示，在多个电池单元32与电池壳体31的侧部31SF的内侧之间，设置有隔热材料HI。隔热材料HI和电池单元32与电池壳体31的侧部31SF的内侧的双方相接触。此外，在一部分电池单元32之间，也设置有隔热材料HI。隔热材料HI抑制电池单元32对电池壳体31的外部的散热。通过这样，能够抑制电池单元32的温度的偏差。因此，因为特别在充电时电池单元32的温度的偏差得到抑制，所以能有效地抑制充电率的偏差以及电池单元32的耐久性下降。此外，隔热材料HI也能够抑制电池单元32在电池壳体31内进行移动。而且，在电池式叉车1急速开动或急停的情况等下，也能够缓和给予电池单元32的冲击力。

风扇31F由图4所示的车载控制装置60来控制。在本实施方式中，车载控制装置60至少在电池30所具备的多个电池单元32的充电中，从电池壳体31的内部吸引气体，来冷却多个电池单元32。通过这样，因为能够抑制充电时的各电池单元32的温度的偏差，所以能有效地抑制充电率的偏差以及电池单元32的耐久性下降。在本实施方式中，车载控制装置60也能够在电池30所具备的多个电池单元32的放电中，从电池壳体31的内部吸引气体，来抑制电池单元32的升温。

图16是表示收纳壳体的构造的图。在收纳壳体31SC内，收纳保险丝Fu。保险丝Fu相当于图5所示的保险丝Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6。保险丝Fu经由电力电缆CAB与电池单元32的端子32BT电连接。从多个电池单元组32L引出来的电力电缆CAB与保险丝Fu通过连接器CN相连接。连接器CN具有第1连接器CNa和第2连接器CNb。电力电缆CAB与第1连接器CNa连接，保险丝Fu与第2连接器CNb连接。第2连接器CNb安装于收纳壳体31SC。

在收纳壳体31SC，安装盖CB。盖CB具有用于使第1连接器CNa通过的开口CBH。第1连接器CNa通过开口CBH插入到第2连接器CNb中。在取下盖CB对收纳壳体31SC内进行检查等的情况下，需要取下盖CB。若想要在第1连接器CNa与第2连接器CNb相连接的状态下取下盖CB，则因为第1连接器CNa与盖CB的开口CBH相卡合，所以只要不从第2连接器CNb取下第1连接器CNa，就不能取下盖CB。若从第2连接器CNb取下第1连接器CNa，则能够取下盖CB。若从第2连接器CNb取下第1连接器CNa，则来自电池单元32的电力不会施加给保险丝Fu。因此，即使碰触到收纳壳体31SC内的部件等也是安全的。

在本实施方式中，在收纳壳体31SC的盖CB上设置的开口CBH，设置连接电池单元32的电力电缆CAB的第1连接器CN。通过这样的构造，由于只要不从第2连接器CNb取下第1连接器CNa就不能取下盖CB，因此安全性得到提高。

如图9所示，收纳壳体31SC设置于电池壳体31的后方。在与图2所示的电池式叉车1的车体10的关系中，收纳壳体31SC设置于车体10的后方侧。如图2所示，电池30设置于电池式叉车1的驾驶席34的下方。在由于保险丝Fu的更换等取下收纳壳体31SC的盖CB的情况下，如图2所示，使驾驶席34围绕支撑轴33a的轴心旋转来敞开电池30的上方。此时，由于收纳壳体31SC设置于车体10的后方侧，因而作业车容易访问收纳壳体31SC，所以保险丝Fu的更换或收纳壳体31SC的检查变得容易。

电池壳体31通过隔热材料HI以及风扇31F，能够抑制电池30充电时的各电池单元32的温度的偏差，所以能有效地抑制充电率的偏差以及电池单元32的耐久性下降。因此，图4所示的车载控制装置60因为无需在电池30的充电时执行并联控制，所以能够使充电时的控制变得简单。所谓并联控制是指，在对并联地连接多个电池单元的组电池进行充电的情况下，调整充电量使得各电池单元的充电量平均化的控制。在通过风扇31F冷却电池单元32的情况下，优选在相邻的电池单元32之间设置空隙。但是，若设置空隙，则会招致电池壳体31的尺寸的增加。由于要求电池式叉车1转小弯，因此优选车体10尽可能紧凑。此外，电池式叉车1由于将电池30收纳在驾驶席34的下方，因此若在电池单元32间设置空隙，则有可能不能收纳必要数量的电池单元32。

因此，在本实施方式中，形成单元列的电池单元32在强行使4个侧面32SL、32SL、32SS、32SS中至少1个的至少一部分彼此接触的状态下，收纳于电池壳体31内。通过这样，由于无需在电池单元32间设置空隙，因此能够抑制电池壳体31的尺寸的增加。而且，使气体一边接触各电池单元32的上表面32T与下表面32B一边流动，由此来冷却各电池单元32。这样，电池30能够同时实现尺寸增加的抑制与电池单元32的冷却的确保。

在本实施方式中，电池壳体31也可以不具备区划用构件31SP。即，多个电池单元32也可以不在上部31T侧与底部31B侧各分别配置一段，而是在上部31T与底部31B之间只配置一段。此外，多个风扇31F也可以不是从电池壳体31内吸引气体，而是将气体送入到电池壳体31内。

在使用充电装置2对电池30进行快速充电的情况下，由于与通常的充电相比电力变换部73等的发热量变大，因此装置大型化。在将可快速充电的充电装置搭载于电池式叉车1的情况下，除了电池式叉车1本身大型化以外，由于质量增加，电池式叉车1的运转时间可能会变短。本实施方式因为充电装置2为定置式，无需在电池式叉车1搭载可快速充电的充电装置，所以能够在抑制电池式叉车1的大型化以及由于质量增加而导致的运转时间的减少的同时，进行电池30的管理。

另外，可以想到使用定置式的充电装置2，通过通信在管理设施中进行电池30的管理以及电池30所引起的问题的预防及保全。在该情况下，在充电装置2也需要搭载通信装置。在本实施方式中，图4所示的车载控制装置60控制充电装置2，并收集电池30的充电条件以及充电用连接器23与充电装置侧连接器24的接合不良等与充电相关的信息。然后，车载控制装置60能够使用车外通信装置64将有关电池30的信息发送到管理设施。这样，电池式叉车1由于车载控制装置60执行与电池30的充电相关的控制，并且收集有关电池30的信息，因此能够使用车外通信装置64进行电池30的管理以及电池30所引起的问题的预防及保全。其结果，变为无需在充电装置2搭载通信装置。

在管理电池30的情况下，车载控制装置60，作为用于管理的信息，例如收集充电次数、充电完成次数、总放电量、充电时间或放电时间等，经由车外通信装置64将所收集的信息发送到管理设施。在管理电池30所引起的问题的情况下，车载控制装置60例如收集错误的历史记录，经由车外通信装置64发送到管理设施。在预防电池30所引起的问题的情况下，车载控制装置60例如收集由于发生了充电用连接器23与充电装置侧连接器24的接合不良而充电停止的历史记录等，经由车外通信装置64发送到管理设施。

以上，对本实施方式进行了说明，但并不是根据上述的内容来限定本实施方式。此外，在上述的构成要素中，包括本领域技术人员能够容易地想到的要素、实质上相同的要素、所谓等同的范围的要素。进而，上述的构成要素可以适当进行组合。进而，在不脱离本实施方式的主旨的范围内能够进行构成要素的各种省略、置换或变更。

符号说明

1 电池式叉车

2 充电装置

6 交流电源

10 车体

13 货架

23 充电用连接器

24 充电装置侧连接器

30 电池

31 电池壳体

31F 风扇

31B 下部

31Hi 吸气口

31SP 区划用构件

31B 底部

31R 梁

31T 上部

31SF 侧部

31He 排气口

32 电池单元

32B 下表面

32SL 侧面(大侧面)

32SS 侧面(小侧面)

32T 上表面

32BT 端子

34 驾驶席

60 车载控制装置

61 通信控制装置

62 电源装置

63 启动电路

64 车外通信装置

66、69 接触器

67 电力线

67C 充电用电线

68 通信线

70 控制部

71 充电装置用电源

72 启动信号生成部

73 电力变换部

74 传感器

76 供电线

76B 电力线

77 通信线

Claims

1.一种充电装置，是对具备电池以及至少一个电动机的作业车辆的所述电池进行充电的装置，所述电动机通过从所述电池供应的电力而被驱动，所述充电装置包括：

电力变换部，其将交流电力变换为直流电力；

控制部，其基于来自搭载于所述作业车辆的车载控制装置的指令，控制所述电池的充电；

供电用端子，其将所述直流电力供应给所述电池；

通信用端子，其用于与所述作业车辆进行通信；和

启动用端子，其用于发送用于使所述车载控制装置启动的信号。

2.根据权利要求1所述的充电装置，其中，

所述供电用端子、所述通信用端子和所述启动用端子配置于相同的连接器。