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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug der Batterieart, das eine darin eingebaute Batterie umfasst, und durch einen Motor fährt, der durch elektrische Energie angetrieben wird, die von der Batterie zugeführt wird.
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Hintergrund
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Es ist beispielsweise ein Arbeitsfahrzeug bekannt, das einen darin eingebauten Fahrmotor umfasst, und elektrische Energie von der Batterie zu dem Motor zuführt. Wenn die in der Batterie geladene elektrische Energie verbraucht wird, muss ein solches Arbeitsfahrzeug durch Verwenden einer Ladevorrichtung aufgeladen werden. Beispielsweise offenbart die Patentliteratur 1 ein Ladesystem, das eine Ladeoperation einer Batterie des Betreibers in einer mit der Ladevorrichtung ausgestatteten Basisstation verwaltet.
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Zitierliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-142704
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Wenn eine in einem Arbeitsfahrzeug eingebaute Batterie in einem Schnelllade- bzw. Boostmodus geladen wird, steigt der zu der Batterie zugeführte Strom an, und als eine Folge wird der Wärmewert der Ladevorrichtung größer werden. Daher muss eine Kühleinrichtung zum Abgeben von durch die Ladevorrichtung erzeugter Wärme vergrößert werden, oder es ist notwendig, dass die Ladevorrichtung durch Verwenden eines Ventilators oder dergleichen durch Kraft herabgekühlt wird. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Größe der Ladevorrichtung zunimmt.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Batterie des Arbeitsfahrzeugs der Batterieart zu verwalten, während verhindert wird, dass die Größe des Fahrzeugs zunimmt.
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Lösung des Problems
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Arbeitsfahrzeug, das mit einer Batterie und mindestens einem Motor ausgestattet ist, wobei der Motor durch von der Batterie zugeführten elektrischen Energie angetrieben wird, auf: einen Ladeanschluss, mit dem ein Versorgungsanschluss, der in einer Ladevorrichtung außerhalb des Arbeitsfahrzeugs angebracht ist, während eines Ladens der Batterie verbunden ist; einen Kommunikationsanschluss, mit dem ein Kommunikationsanschluss für die Ladevorrichtung zum Kommunizieren mit dem Arbeitsfahrzeug während eines Ladens der Batterie verbunden ist; und ein fahrzeuginternes Steuergerät, das die Arbeitsmaschine steuert, und die Ladevorrichtung über den Kommunikationsanschluss während eines Ladens der Batterie steuert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass das Arbeitsfahrzeug weiterhin einen Schalter aufweist, der zwischen dem Ladeanschluss und einem Anschluss der Batterie bereitgestellt ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass die Batterie zu verbrauchende elektrische Energie während des Ladens durch eine Steuereinheit zuführt, die in der Ladevorrichtung zum Steuern des Ladens der Batterie bereitgestellt ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass das Arbeitsfahrzeug weiterhin aufweist: eine Startereinheit, das bewirkt, dass das fahrzeuginterne Steuergerät als Antwort auf ein Signal von der Ladevorrichtung während eines Ladens der Batterie startet; und einen Signalanschluss, der mit einem Anschluss zum Übertragen eines Signals von der Ladevorrichtung während des Ladens der Batterie verbunden ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass der Ladeanschluss, der Kommunikationsanschluss und der Signalanschluss in einer gleichen Verbindungseinrichtung angebracht sind.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass das fahrzeuginterne Steuergerät den Schalter nach Starten durch die Starteinheit bewirkt, um in einen Verbindungszustand überzugehen, um elektrische Energie von der Batterie zu der Ladevorrichtung zuzuführen, die Ladevorrichtung bewirkt, um ein Laden der Batterie zu Starten, wenn ein Startabschlusssignal von der Ladevorrichtung durch den Kommunikationsanschluss empfangen wird, und die Ladevorrichtung bewirkt, ein Laden der Batterie zu stoppen, wenn eine Ladungsmenge der Batterie größer oder gleich einer vorbestimmten Menge ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass das fahrzeuginterne Steuergerät den Schalter bewirkt, um in einen Nicht-Verbindungszustand überzugehen, um eine Zufuhr der elektrischen Energie zu der Ladevorrichtung zu stoppen, wenn ein Stoppsignal von der Ladevorrichtung empfangen wird.
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Gemäß der Erfindung kann die Batterie des Arbeitsfahrzeugs der Batterieart verwaltet werden, während verhindert wird, dass die Größe des Fahrzeugs ansteigt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Darstellung, die ein Arbeitsfahrzeugladesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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2 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand eines Gabelstaplers der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel aus der linken Seitenansicht veranschaulicht.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand des Gabelstaplers der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel aus schräger Ansicht von der hinteren linken oberen Seite veranschaulicht.
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4 ist ein Blockdiagramm, das ein elektrisches System des Gabelstaplers der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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5 ist eine erläuternde Darstellung, die eine Batterie veranschaulicht, die in dem Gabelstapler der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
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6 ist ein Diagramm, das eine ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung und eine Ladeverbindungseinrichtung veranschaulicht.
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7 ist ein Flussdiagramm, das ein Betriebsbeispiel eines fahrzeuginternen Steuergeräts und einer Ladevorrichtung veranschaulicht, wenn die Batterie geladen wird.
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8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Batterie und ein Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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9 ist eine Draufsicht, die die Batterie und das Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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10 ist eine rechte Seitenansicht, die die Batterie und das Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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11 ist eine linke Seitenansicht, die die Batterie und das Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Batteriezelle veranschaulicht, die in der Batterie gemäß dem Ausführungsbeispiel enthalten ist.
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13 ist ein Diagramm aus Sicht des Pfeils A-A von 9.
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14 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Batteriegehäuse und Schienen zeigt.
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15 ist eine Draufsicht, die das Batteriegehäuse veranschaulicht, dessen Oberseite entfernt ist.
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16 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Aufnahmegehäuses veranschaulicht.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Methoden (Ausführungsbeispiele) zum Ausführen der Erfindung werden detailliert mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Darstellung, die ein Arbeitsfahrzeugladesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In dem Ausführungsbeispiel wird ein Gabelstapler der Batterieart 1 als ein Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs beschrieben, jedoch ist das Arbeitsfahrzeug nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Arbeitsfahrzeug ein Radlader oder ein Bagger sein, der durch elektrische Energie von der Batterie oder elektrische Energie, die von einem angetriebenen Motor, wie etwa einer Maschine, erhalten wird, angetrieben wird.
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Ein Arbeitsfahrzeugladesystem 100 umfasst den Gabelstapler der Batterieart 1 und eine Ladevorrichtung 2. Der Gabelstapler der Batterieart 1 ist ein Arbeitsfahrzeug der Batterieart, das mit einer Batterie 30 als eine Batterie für das Arbeitsfahrzeug und mindestens einem Motor, der durch von der Batterie 30 zugeführten elektrischen Energie angetrieben wird, ausgestattet ist. Der mindestens eine Motor ist beispielsweise ein Motor, der bewirkt, dass der Gabelstapler der Batterieart 1 fährt. Die Ladevorrichtung 2 ist eine stationäre Vorrichtung, die in einem Gebäude HT oder der Dachtraufe oder dergleichen des Gebäudes HT bereitgestellt ist. Die Ladevorrichtung 2 wird mit einem dreiphasigen Wechselstrom von einer Energieübertragungskonsole 3 in dem Gebäude HT versorgt. Die Ladevorrichtung 2 kann die Batterie 30 des Gabelstaplers der Batterieart 1 in einem Schnelllade- bzw. Boostmodus laden. Die Energieübertragungskonsole 3 wird beispielsweise von einem an einem Mast montierten Transformator 4 mit Wechselstrom versorgt. Der mastmontierte Transformator 4 wird mit dem Wechselstrom über eine Starkstromleitung 5 mittels einer elektrischen Umspannstation versorgt. Beispielsweise ist eine Ladeverbindungseinrichtung 23 des Gabelstaplers der Batterieart 1 während einer Ruheperiode mit einer ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 der Ladevorrichtung 2 zum Laden bzw. Aufladen der Batterie 30 verbunden. In einem Fall des Nutzens der Ruheperiode kann die Batterie 30 in einem Boost- bzw. Schnelllademodus geladen werden.
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2 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand des Gabelstaplers der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Sicht von der linken Seite veranschaulicht. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand des Gabelstaplers der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel aus schräger Ansicht von der linken oberen Seite veranschaulicht. In der nachfolgenden Beschreibung befindet sich die Front des Gabelstaplers der Batterieart 1 an jener Seite, an der eine Gabel 13 bereitgestellt ist, und das Heck davon befindet sich an jener Seite, wo ein Gegengewicht 20 bereitgestellt ist. Wenn das Arbeitsfahrzeug nicht der Gabelstapler der Batterieart ist, befindet sich die Front an der Seite, die von einem Fahrersitz 34 zu einem Griff 36 als eine Betätigungsvorrichtung zugewandt ist, und das Heck befindet sich auf der Seite, die von dem Griff 36 zu dem Fahrersitz 34 zugewandt ist. Neben dem Griff 36, der zum Lenken des Arbeitsfahrzeugs verwendet wird, umfassen Beispiele der Betätigungsvorrichtung ebenso Betätigungshebel, die zum Betätigen von Arbeitsmaschinen in dem Bagger oder dem Radlader verwendet werden, oder dergleichen.
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In dem Ausführungsbeispiel bedeutet eine rechte und linke Seite eine rechte und linke Seite bezüglich der Front. Eine Rechts- und Links-Richtung bedeutet eine Breiterichtung eines Fahrzeugkörpers 10 als der Hauptkörper des Arbeitsfahrzeugs. Eine obere Seite bzw. Oberseite befindet sich an der Seite senkrecht zu einer Ebene (Bodenebene), wo mindestens drei von Vorderrädern 11 und Hinterrädern 12 in Kontakt gebracht werden, von der Bodenebene zu einer Drehzentrumsachse der Vorderräder 11 oder der Hinterräder 12 zugewandt. Eine untere Seite bzw. Unterseite befindet sich an der Seite, die von der Drehzentrumsachse der Vorderräder 11 oder der Hinterräder 12 zu der Bodenebene zugewandt ist.
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Eine Achse, die entlang des Fahrzeugkörpers 10 in einer Front- und Heckrichtung angeordnet ist, und durch das Zentrum des Fahrzeugkörpers 10 in der Breiterichtung verläuft, wird als eine Front- und Heckachse bezeichnet; eine Achse, die senkrecht zu der Front und Heckachse angeordnet ist, parallel zu der Installationsebene und entlang des Fahrzeugkörpers 10 in der Rechts- und Linksrichtung, wird als eine Rechts- und Linksachse bezeichnet. Eine Achse des Fahrzeugkörpers 10 in einer Oben- und Untenrichtung wird als eine Oben- und Untenachse bezeichnet. Die Oben- und Untenachse verläuft senkrecht zu sowohl der Front- und Heckachse als auch der Rechts- und Linksachse. Im Nachfolgenden wird angenommen, dass der Ausdruck ”Draufsicht” einem Zustand betrifft, der von der Oberseite aus betrachtet wird.
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<Gesamtkonfiguration des Gabelstaplers der Batterieart 1>
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Der Gabelstapler der Batterieart 1 ist mit einem Vorderrad 11 an jedem der Eckbereiche der Font des Fahrzeugkörpers 10 und einem Hinterrad 12 an jedem der Eckabschnitte des Hecks des Fahrzeugkörpers 10 ausgestattet. Ein Motor für eine Fahroperation (ein Fahrmotor) 50, der rückseitig der Vorderräder 11 bereitgestellt ist, treibt die Vorderräder 11 an, und daher fährt der Gabelstapler der Batterieart 1. Insbesondere wird die Ausgabe des Fahrmotors 50 an beide Vorderräder 11 und 11 über eine Kraftübertragungsvorrichtung 51, die eine Untersetzungsfunktion aufweist, übertragen, und daher werden die Vorderräder angetrieben.
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In dem Ausführungsbeispiel kann als der Fahrmotor 50 beispielsweise ein PM (Permanentmagnet) Motor, d. h., ein Motor mit einem Permanentmotor als ein Rotor, verwendet werden. Wenn der PM-Motor als der Fahrmotor 50 verwendet wird, kann dieser von einem SPM-(Oberflächenpermanentmagnet)Typ oder einem IPM-(Innenpermanentmagnet)Typ sein.
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An der Front des Fahrzeugkörpers 10 ist eine Gabel 13 bereitgestellt, die zum Beladen/Entladen oder zum Bewegen von Lasten verwendet wird. Die Gabel 13 wird von einem Mast 14 getragen, der in der Oben- und Untenrichtung bereitgestellt ist. Die Gabel 13 bewegt sich entlang des Mastes 14 nach oben und nach unten, während ein Mastzylinder 15, der in dem Mast 14 bereitgestellt ist, angetrieben wird. Während dies nicht in der Zeichnung veranschaulicht ist, ist der Mast 14 an dem Fahrzeugkörper 10 angebracht, um über jede Achse an der Rechts-Linksseite an dem unteren Ende davon drehbar zu sein. Weiterhin ist der Mast 14 mit einem Neigungszylinder (nicht veranschaulicht) zwischen dem Mast und dem Fahrzeugkörper 10 ausgestattet. Der Mast 14 kann sich in einer vorwärts- oder rückwärts geneigten Stellung bezüglich des Fahrzeugkörpers 10 durch Antreiben des Neigungszylinders befinden.
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An der Hinterkante des Fahrzeugskörpers 10 ist das Gegengewicht 20 bereitgestellt. Wie vorstehend beschrieben ist der Gabelstapler der Batterieart 1 ein Gegengewichtsgabelstapler, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Gegengewicht 20 ist ein Gewicht zum Einnehmen einer Balance in einem Fall, in dem die Gabel 13 eine Last trägt. Beispielsweise besteht das Gegengewicht 20 aus Metall, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Gegengewicht 20 ist an einem Abschnitt angebracht, der von der Oberseite der Hinterräder 12 zu der Heckkante des Fahrzeugkörpers 10 reicht. Der Gabelstapler der Batterieart 1 ist mit einem Beschleuniger- bzw. Fahrpedal 37, einem Bremspedal 38 und einem Laufrichtungsumschalthebel 39 ausgestattet. Das Fahrpedal 37 ist ein Betätigungselement zum Steuern einer Ausgabe und einer Drehrichtung des Fahrmotors 50. Das Bremspedal 38 ist ein Betätigungselement zum Stoppen des Gabelstaplers der Batterieart 1. Der Laufrichtungsumschalthebel 39 ist ein Betätigungselement zum Umschalten der Laufrichtung des Gabelstaplers der Batterieart 1 in die Vorwärtsrichtung und die Rückwärtsrichtung. Der Gabelstapler der Batterieart 1 ist mit der Ladeverbindungseinrichtung 23 ausgestattet. Die Ladeverbindungseinrichtung 23 ist mit der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 der in 1 veranschaulichten Ladevorrichtung 2 verbunden, während die Batterie 30 geladen wird. An die Ladeverbindungseinrichtung 23 ist eine Abdeckung zum Schutz vor Wasser angebracht, wenn die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 nicht verbunden ist.
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Wie in 3 veranschaulicht ist, ist der Gabelstapler der Batterieart 1 mit an einer Anzeigetafel 52 als eine Anzeigevorrichtung in Front des Griffs 36 ausgestattet. Die Anzeigetafel 52 umfasst eine Eingabeeinheit, durch die verschiedene Einstellungen bezüglich des Gabelstaplers der Batterieart 1 getätigt werden, und eine Anzeigeeinheit, auf der Informationen über Zustände des Gabelstaplers der Batterieart 1 angezeigt werden. Ein Bediener des Gabelstaplers der Batterieart 1 führt verschiedene Einstellungen bezüglich des Gabelstaplers der Batterieart 1 über die Anzeigetafel 52 durch. Beispiele der Informationen über die Zustände des Gabelstaplers der Batterieart 1, die in der Anzeigeeinheit der Anzeigetafel 52 angezeigt werden, umfassen die Zustände der Batterie 30 oder die Hydraulikdrücke von Arbeitsfluiden, die dem Mastzylinder 15 und dergleichen zugeführt werden. Das Arbeitsfluid wird von einer Hydraulikpumpe 56 zugeführt, die durch einen Lastenhandhabungsmotor 55, der nachstehend beschrieben wird, angetrieben wird.
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<Elektrisches System ES des Gabelstaplers der Batterieart 1>
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4 ist ein Blockdiagramm, das ein elektrisches System des Gabelstaplers der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Das elektrische System ES des Gabelstaplers der Batterieart 1 umfasst ein Steuersystem CS, ein Energiezufuhrsystem PS und ein Ansteuersystem DS. Das Steuersystem CS ist durch eine Maschinerie zum Steuern des Gabelstaplers der Batterieart 1 konfiguriert. Das Steuersystem CS umfasst ein fahrzeuginternes Steuergerät 60, ein Kommunikationssteuergerät 61, eine Kommunikationsvorrichtung 64 und eine Anzeigetafel 52. Das fahrzeuginterne Steuergerät 60 wird als eine Hauptsteuerung bezeichnet; beispielsweise kann ein Computer verwendet werden. Das fahrzeuginterne Steuergerät 60 steuert einen Fahrmotor 50 und einen Lastenhandhabungsmotor 55, die in dem Gabelstapler der Batterieart 1 bereitgestellt sind. Insbesondere steuert das fahrzeuginterne Steuergerät 60 den Fahrmotor 50 über einen Fahrinverter 57, und den Lastenhandhabungsmotor 55 über einen Lastenhandhabungsinverter 58. Darüber hinaus steuert das fahrzeuginterne Steuergerät 60 eine Anzeigeoperation der Anzeigetafel 52, eine Kommunikationsoperation zwischen der Kommunikationsvorrichtung 64 und dem Wartungscenter, und eine Überwachungsoperation der Zustände der Batterie 30. Auf diese Weise führt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Gesamtsteuerung über den Gabelstapler der Batterieart 1 durch.
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Das Kommunikationssteuergerät 61 dient hauptsächlich als eine Schnittstelle, welche die Kommunikation zwischen dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 und der Ladevorrichtung 2, die außerhalb des Gabelstaplers der Batterieart 1 bereitgestellt ist, weitergibt. In dem Kommunikationssteuergerät 61 sind Kommunikationsleitungen 68 für die Kommunikation mit der Ladevorrichtung 2 verbunden. Darüber hinaus erfasst das Kommunikationssteuergerät 61 eine Temperatur Tb der Batterie 30 und eine Spannung Vb zwischen den Anschlüssen, und überträgt die erfassten Werte an das fahrzeuginterne Steuergerät 60. Die Kommunikationsvorrichtung 64 ist eine Vorrichtung zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation nach außerhalb des Gabelstaplers der Batterieart 1, beispielsweise ein Wartungscenter und dergleichen. Die Anzeigetafel 52 wird durch das fahrzeuginterne Steuergerät 60 gesteuert, und zeigt Informationen über die Zustände des Gabelstaplers der Batterieart 1 an, beispielsweise ein Druck von Arbeitsöl, ein verbleibendes Niveau der Batterie 30, und dergleichen. Wie vorstehend beschrieben umfasst die Anzeigetafel 52 die Eingabeeinheit. Ein Bediener des Gabelstaplers der Batterieart 1 kann eine vorbestimmte Funktion des Gabelstaplers der Batterieart 1 durch Verwenden der Anzeigetafel 52 durchführen. In dem Ausführungsbeispiel kann der Bediener eine Steuerung über die Ladevorrichtung 2, die in dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 enthalten ist, über die Anzeigetafel 52 durchführen.
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Das fahrzeuginterne Steuergerät 60 ist mit dem Kommunikationssteuergerät 61, der Kommunikationsvorrichtung 64 und der Anzeigetafel 52 über Kommunikationsleitungen NTa und NTc verbunden. Das fahrzeuginterne Steuergerät 60 tauscht Informationen mit dem Kommunikationssteuergerät 61, der Kommunikationsvorrichtung 64 und der Anzeigetafel 52 über die Kommunikationsleitungen NTa und NTc aus. Weiterhin ist das fahrzeuginterne Steuergerät 60 mit dem Fahrinverter 57 und dem Lastenhandhabungsinverter 58 über die Kommunikationsleitungen NTa und Ntb verbunden. Das fahrzeuginterne Steuergerät 60 steuert den Fahrinverter 57 und den Lastenhandhabungsinverter 58 über die Kommunikationsleitungen NTa und NTb, wodurch die Operationen des Fahrmotors 50 und des Lastenhandhabungsmotors 55 gesteuert werden. Zusätzlich steuert das fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Ladevorrichtung 2 während des Ladens der Batterie 30.
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Das Energiezufuhrsystem PS führt dem Gabelstapler der Batterieart 1 elektrische Energie zu. Das Energiezufuhrsystem PS umfasst die Batterie 30 und eine Energiezufuhr 62. Die Batterie 30 ist eine DC-Energiezufuhr bzw. Energieversorgung zum Zuführen von DC (Gleichstrom) Energie. Die Batterie 30 führt der Energieverbrauchsmaschinerie elektrische Energie über Energieleitungen 67 zu. Weiterhin wird die Batterie 30 durch die Ladevorrichtung 2 über die Energieleitungen 67 geladen. Die Spannung VB zwischen den vorstehend beschriebenen Anschlüssen ist eine Spannung, die zwischen den Energieleitungen 67 angelegt wird. Die Energiezufuhr 62 wird mit der elektrischen Energie von der Batterie 30 über Energieleitungen 67, 67A und 67E versorgt, transformiert die zugeführte Spannung (senkt in diesem Ausführungsbeispiel die Spannung), und führt diese anschließend dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 und dem Kommunikationssteuergerät 61 über Leitungen BLa und BLb zu. Die Energiezufuhr 62 ist beispielsweise ein DC-DC Konverter. Die Energiezufuhr 62 umfasst eine Startschaltung 63. Weiterhin ist die Energiezufuhr 62 mit einer fahrzeuginternen Signalleitung SLi und einer Masseleitung GL verbunden. Die Fahrzeuginterne Signalleitung SLi ist eine Signalleitung zum Übertragen eines Signals von der Ladevorrichtung 2 zu der Startschaltung 63.
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Ladeenergieleitungen 67C verzweigen von den Energieleitungen 67 der Batterie 30, um die Ladeenergie von der Ladevorrichtung 2 der Batterie 30 zuzuführen. Die Ladeenergieleitungen 67C umfassen eine Kontakteinrichtung 66 als ein Schalter in deren Mitte. Die Kontakteinrichtung 66 ist zwischen dem Anschluss der Batterie 30 und einem in der Ladeverbindungseinrichtung 23 enthaltenen Ladeanschluss bereitgestellt. Die Kontakteinrichtung 66 wird durch das fahrzeuginterne Steuergerät 60 gesteuert. Wenn die Batterie 30 mit der Ladenergie versorgt wird, geht die Kontakteinrichtung 66 durch das fahrzeuginterne Steuergerät 60 in einen Verbindungszustand über (ein geschlossener Zustand oder ein EIN-Zustand). Wenn die Batterie 30 nicht mit der Ladeenergie versorgt wird, geht die Kontakteinrichtung 66 durch das fahrzeuginterne Steuergerät 60 in einen Nichtverbindungszustand über (ein offener Zustand oder ein AUS-Zustand).
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Das Ansteuersystem DS bewirkt, dass der Gabelstapler der Batterieart 1 fährt, oder steuert die Hydraulikpumpe 56 an, um die Gabel 13 zu bewirken, sich nach oben und unten zu bewegen. Das Ansteuersystem DS umfasst den Fahrinverter 57, den Lastenhandhabungsinverter 58, den Fahrmotor 50 und den Lastenhandhabungsmotor 55. Der Fahrinverter 57 und der Lastenhandhabungsinverter 58 werden mit der elektrischen Energie von der Batterie 30 über Energieleitungen 67, 67A und 67D versorgt. Die Energieleitungen 67D sind mit einer Kontakteinrichtung 69 als ein Schalter ausgestattet. Die Kontakteinrichtung 69 wird durch das fahrzeuginterne Steuergerät 60 gesteuert. Wenn der Gabelstapler der Batterieart 1 bewegt wird, geht die Kontakteinrichtung 69 in einen Verbindungszustand über, und die elektrische Energie wird von der Batterie 30 zu dem Fahrinverter 57 und den Lastenhandhabungsinverter 58 zugeführt. Wenn der Gabelstapler der Batterieart 1 gestoppt wird, wenn beispielsweise die Batterie 30 geladen wird, geht die Kontakteinrichtung 69 in einen Nichtverbindungszustand über.
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Die Ladeenergieleitungen 67C, die Kommunikationsleitungen 68, die fahrzeuginterne Signalleitung SLi und die Masseleitung GL sind in einer Ladeverbindungseinrichtung 23 angeordnet, die mit der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 der Ladevorrichtung 2 verbunden ist. Als Nächstes wird die Ladevorrichtung 2 beschrieben.
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<Elektrisches System der Ladevorrichtung 2>
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Die Ladevorrichtung 2 umfasst eine Steuereinheit 70, eine Ladeenergiezufuhr 71, eine Startsignalerzeugungseinheit 72 und eine Energieumwandlungseinheit 73. Die Ladevorrichtung 2 kann eine Kommunikation mit dem Gabelstapler der Batterieart 1 durchführen. Die Steuereinheit 70 ist beispielsweise ein Computer, der die Ladeoperation der Batterie 30 auf der Basis eines Steuersignals von dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 des Gabelstaplers der Batterieart 1 steuert. Beispielsweise steuert die Steuereinheit 70 den Strom oder die Spannung der DC-Energie, die der Batterie 30 zuzuführen ist, auf der Basis eines Steuersignals von dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 zum Laden der Batterie 30. Das Befehlssignal von dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 zum Laden der Batterie 30 wird in die Steuereinheit 70 über Kommunikationsleitungen 77 eingegeben. Die Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 transformiert die Energie, die von der Batterie 30, die in dem Gabelstapler der Batterieart 1 eingebaut ist, zugeführt wird (senkt die Spannung in diesem Ausführungsbeispiel), und führt diese der Steuereinheit 70 zu. Die Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 wird mit der Energie von den Energieleitungen 76B versorgt, die von den Energiezufuhrleitungen 76 und Energieleitungen 76B abzweigen, die von den Energiezufuhrleitungen 76 abzweigen. Die Steuereinheit 70 wird durch die von der Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 zugeführte Energie betätigt. In dem Ausführungsbeispiel ist die Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 beispielsweise ein DC-DC Konverter.
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Die Startsignalerzeugungseinheit 72 erzeugt ein Signal (nachstehend angemessen als ein Startsignal bezeichnet) zum Starten bzw. Hochfahren des fahrzeuginternen Steuergeräts 60, und überträgt das Signal zu der Energiezufuhr 62 des Gabelstaplers der Batterieart 1 über Signalleitungen SL. Die Startsignalerzeugungseinheit 72 ist mit einer AC-Energiezufuhr 6 verbunden, die eine dreiphasige Wechselstromzufuhr ist. Die Startsignalerzeugungseinheit 72 gibt eine vorbestimmte Amplitude einer DC-Spannung aus, solange eine Einzelphasen-AC-Energie von der AC-Energiezufuhr 6 angelegt wird. Mit anderen Worten ist die Startsignalerzeugungseinheit 72 ein AC-DC-Konverter.
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Die Energieumwandlungseinheit 73 ist mit Dioden 73D, Schaltelementen 73SW und einer Gleichrichteinheit 73T ausgestattet. Die Dioden 73D richten die Dreiphasen-AC-Energie von der AC-Energiezufuhr 6 gleich. Die Schaltelemente 73SW werden zu vorbestimmten Zeiten durch die Steuereinheit 70 EIN/AUS-geschaltet, und werden daher gesteuert, um einen Strom konstant zu machen, durch bewirken der Ladevorrichtung 2, um einen konstanten Stromwert auszugeben. Die Gleichrichteinheit 73T ist mit einem Transformator ausgestattet, der den durch die Schaltelemente 73SW ausgegebenen Strom transformiert (in diesem Ausführungsbeispiel die Spannung senkt), und gibt den transformierten Strom aus. Die DC-Energieausgabe durch die Ladevorrichtung 2 wird durch die Energiezufuhrleitungen 76 ausgegeben. An die Energiezufuhrleitungen 76 ist ein Sensor 74 zum Erfassen des Stroms und der Spannung angebracht. Die Steuereinheit 70 steuert die Operationen der Schaltelemente 73SW auf der Basis von mindestens dem Stromwert und dem Spannungswert, die durch den Sensor 74 erfasst werden, sodass mindestens der Strom und die Spannung der DC-Energieausgabe durch die Ladevorrichtung ein vorbestimmter Wert werden, der von dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 vorgegeben ist.
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Die Steuereinheit 70 ist mit einem Notausschalter 75 und einer Spule 75L verbunden. Wenn der Notausschalter 75 betätigt wird, stoppt die Steuereinheit 70 die Ladeoperation. In dem Ausführungsbeispiel sind die Energiezufuhrleitungen 76, die Kommunikationsleitungen 77, die Signalleitungen SL und die Masseleitung GL, die vorstehend beschrieben wurden, in einer Ladeverbindungsrichtung 23 angeordnet, und mit der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 der Ladevorrichtung 2 verbunden.
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Während des Ladens der Batterie 30 sind die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 und die Ladeverbindungseinrichtung 23 verbunden. Wenn beide Verbindungseinrichtungen verbunden sind, werden die Energiezufuhrleitungen 76, die Kommunikationsleitungen 77, die Signalleitungen SL und die Masseleitung GL, die an der Ladevorrichtung 2 angebracht sind, elektrisch mit den Ladeenergieleitungen 67C, den Kommunikationsleitungen 68, der fahrzeuginternen Signalleitung SLi und der Masseleitung GL, die in dem Gabelstapler der Batterieart angebracht sind, in dieser Reihenfolge verbunden. Über die elektrische Verbindung zwischen den Energiezufuhrleitungen 76 an der Ladevorrichtung 2 und den Ladeenergieleitungen 67C an dem Gabelstapler der Batterieart wird die elektrische Energie von der Ladevorrichtung 2 zu der Batterie 30 zugeführt. Weiterhin wird die elektrische Energie von der Batterie 30 zu der Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 über die Ladeenergieleitungen 67C, die Energiezufuhrleitungen 76 und die Energieleitungen 76B, die von den Energiezufuhrleitungen 76 abzweigen, zugeführt. Auf diese Weise wird während des Ladens elektrische Energie von der Batterie 30 zugeführt, und daher wird die Steuereinheit 70 betrieben.
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Über die elektrische Verbindung zwischen den Kommunikationsleitungen 77 an der Ladevorrichtung 2 und den Kommunikationsleitungen 68 an dem Gabelstapler der Batterieart kann das fahrzeuginterne Steuergerät 60 des Gabelstaplers der Batterieart 1 eine Steuerung über die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 mittels des Kommunikationssteuergeräts 61 durchführen. Weiterhin kann die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 ebenso Informationen an das fahrzeuginterne Steuergerät 60 über das Kommunikationssteuergerät 61 des Gabelstaplers der Batterieart 1 übertragen. Wenn die Signalleitungen SL von der Startsignalerzeugungseinheit 72 der Ladevorrichtung 2 und die fahrzeuginterne Signalleitung SLi des Gabelstaplers der Batterieart 1 verbunden sind, und die Masseleitung GL der Ladevorrichtung 2 und die Masseleitung GL des Gabelstaplers der Batterieart 1 verbunden sind, wird ein Startsignal an die Startschaltung 63 der Energiezufuhr 63 des Gabelstaplers der Batterieart 1 eingegeben. Dann bewirkt die Startschaltung 63 die Energiezufuhr 62, um die elektrische Energie zu dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 und dem Kommunikationssteuergerät 61 zuzuführen, um diese Steuerungen zu starten bzw. hochzufahren.
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<Aufbau der Batterie 30>
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5 ist eine erläuternde Darstellung, die eine Batterie veranschaulicht, die in dem Gabelstapler der Batterieart gemäß dem Ausführungsbeispiel bereitgestellt ist. Die Batterie 30 ist mit einer Vielzahl von Batteriezellen 32 ausgestattet. In dem Ausführungsbeispiel ist die Batteriezelle 32 eine Batterie der Steuerungsventilart (beispielsweise eine Bleibatterie). Eine solche Batteriezelle 32 ist für ein Schnellladen bzw. Boostladen geeignet. Jede Batteriezelle 32 besitzt eine Spannung von 12 V zwischen den Anschlüssen. In dem Ausführungsbeispiel sind die Vielzahl (in diesem Fall 6) der Batteriezellen 32 in Reihe verbunden, um Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 zu bilden. Anschließend werden die entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 parallel durch Verwenden von beispielsweise Kupferstromschienen BBp und BBm verbunden. Auf diese Weise ist die Batterie 30 ein Parallelbatteriepack, das durch die Vielzahl von Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6, die parallel verbunden sind, konfiguriert ist.
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Die Stromschiene BBm verbindet elektrisch die negativen Elektrodenanschlüsse der entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6, die Stromschiene BBp verbindet elektrisch die positiven Elektrodenanschlüsse der entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6. Zwischen der Stromschiene BBP und den entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 befinden sich Sicherungen Fu1, Fu2, Fu3, Fu4, Fu5 und Fu6, die dazwischen verbunden sind.
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Weil die Batterie 30 als ein Parallelbatteriepack konfiguriert ist, wenn eine Temperaturschwankung der entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 auftritt, wird der Innenwiderstand der Hochtemperaturbatteriezelle 32 gesenkt, sodass der Strom leicht fließt. Als eine Folge kann bewirkt werden, dass eine Schwankung der Laderaten der entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 oder ein Abfall der Haltbarkeit der Batteriezelle 32 auftritt. Allgemein werden die Schwankung der Laderaten und der Abfall der Haltbarkeit durch Steuern des in den entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 während des Ladens fließenden Stroms unterdrückt.
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In dem Ausführungsbeispiel sind die entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 derart angebracht, dass die Gesamtlängen der Stromschiene BBp und der Stromschiene BBm gleich sind. Auf diese Weise, weil die Widerstandsschwankungen der entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 unterdrückt werden können, können die Temperaturschwankungen der entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 unterdrückt werden. Als eine Folge, auch wenn das in dem Gabelstapler der Batterieart 1 bereitgestellte fahrzeuginterne Steuergerät 60 nicht individuell die in die entsprechenden Batteriezellengruppen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 während des Ladens der Batterie 30 steuert, kann die Schwankung der Laderate unterdrückt werden.
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Wenn die Batterie 30 geladen wird, steuert das fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 über das Kommunikationssteuergerät 61, die Kommunikationsleitungen 68 und die Kommunikationsleitungen 77. Die Steuereinheit 70 arbeitet gemäß einem Befehl des fahrzeuginternen Steuergeräts 60. Wenn die Batterie 30 geladen wird, steuert das fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 auf der Basis der Temperatur Tb der Batterie 30, die durch das Kommunikationssteuergerät 61 erfasst wird. Wenn beispielsweise die Temperatur der Batterie 30 ansteigt, sinkt der Innenwiderstand der Batteriezelle 32 ab, und als eine Folge wird eine große Menge von Strom in die Batterie 30 fließen. In dem Ausführungsbeispiel wird die Batterie 30 mit einem Konstantstrom geladen. Aufgrund dessen ändert das fahrzeuginterne Steuergerät 60 einen Ladestrombefehlswert auf der Basis der Temperatur Tb der Batterie 30. Beispielsweise senkt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 den Ladestrombefehlswert ab, wenn die Temperatur Tb der Batterie 30 hoch wird, und der Ladestrombefehlswert wird erhöht, wenn die Temperatur Tb der Batterie 30 klein wird. Auf diese Weise, weil das fahrzeuginterne Steuergerät 60 das Laden der Batterie 30 auf der Basis der Temperatur Tb der Batterie 30 steuert, liegt keine Notwendigkeit vor, den in die entsprechenden Batteriezellen 32L1, 32L2, 32L3, 32L4, 32L5 und 32L6 individuell zu steuern. Daher ist es möglich, eine Steuerung des fahrzeuginternen Steuergeräts 60 während eines Ladens zu vereinfachen. Wenn die Batterie 30 in einem Schnelllademodus bzw. Boostmodus geladen wird, steigt die Temperatur der Batteriezelle 32 leicht an, sodass die vorstehend genannte Steuerung des Fahrzeuginternen Steuergeräts 60 effektiv durchgeführt wird.
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<Ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 und Ladeverbindungseinrichtung 23>
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6 ist ein Diagramm, das die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung und die Ladeverbindungseinrichtung veranschaulicht. Die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 ist mit Versorgungsanschlüssen 24Pp, die mit den Energiezufuhrleitungen 76 an der Ladevorrichtung 2 verbunden sind, Kommunikationsanschlüssen 24Psa, die mit den Kommunikationsleitungen 77 an der Ladevorrichtung 2 verbunden sind, und Startanschlüssen 24Psb, die mit den Signalleitungen SL und der Masseleitung GL verbunden sind, ausgestattet. Die Versorgungsanschlüsse 24Pp sind Anschlüsse für die Zufuhr der DC-Energie, die durch die Energieumwandlungseinheit 73 zu der Batterie 30 ausgegeben wird. Die Kommunikationsanschlüsse 24Psa sind Anschlüsse für die Kommunikation mit dem Gabelstapler der Batterieart 1, insbesondere dem fahrzeuginternen Steuergerät 60. Die Startanschlüsse 24Psb sind Anschlüsse für die Übertragung des Startsignals zu der Startschaltung 63 der Energiezufuhr 63, um einen Start des fahrzeuginternen Steuergeräts 60 zu bewirken.
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Die Ladeverbindungseinrichtung 23 ist mit Ladeanschlüssen 23Pp, die mit den Ladenenergieleitungen 67C an dem Gabelstapler der Batterieart 1 verbunden sind, Kommunikationsanschlüssen 23Psa, die mit den Kommunikationsleitungen 68 an dem Gabelstapler der Batterieart 1 verbunden sind, und Signalanschlüssen Psb, die mit der fahrzeuginternen Signalleitungen SLi und der Masseleitung GL an dem Gabelstapler der Batterieart 1 verbunden sind, ausgestattet. Die Ladeanschlüsse 23Pp sind Anschlüsse, mit denen die Versorgungsanschlüsse 24Pp, die in der Ladevorrichtung 2 bereitgestellt sind, zu dem Zeitpunkt bzw. während des Ladens der Batterie 30 verbunden sind. Die Kommunikationsanschlüsse 23Psa sind Anschlüsse, mit denen die Kommunikationsanschlüsse 24Psa, die für die Kommunikation zwischen der Ladevorrichtung 2 und dem Gabelstapler der Batterieart 1 verwendet werden, während des Ladens der Batterie 30 verbunden sind. Die Signalanschlüsse 23Psb sind Anschlüsse, mit denen die Anschlüsse für die Übertragung des Signals (insbesondere des Startsignals) von der Ladevorrichtung 2 während des Ladens der Batterie 30 verbunden sind; d. h., die Startanschlüsse 24Psb der Ladevorrichtung 2 sind verbunden. Die Ladeanschlüsse 23Pp, die Kommunikationsanschlüsse 23Psa und die Signalanschlüsse 23Psb sind in der gleichen Verbindungseinrichtung angebracht, d. h., der Ladeverbindungseinrichtung 23. Daher, weil es nicht notwendig ist, eine Vielzahl von Verbindungseinrichtungen zu verwenden, wird ein Arbeitsprozess zu dem Zeitpunkt bzw. während eines Ladens vereinfacht.
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Die Versorgungsanschlüsse 24Pp der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 sind mit den Ladeanschlüssen 23Pp der Ladeverbindungseinrichtung 23 verbunden; die Kommunikationsanschlüsse 24Psa der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 sind mit den Kommunikationsanschlüssen 23Psa der Ladeverbindungseinrichtung 23 verbunden; und die Startanschlüsse 24Psb der ladungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 sind mit den Signalanschlüssen 23Psb der Ladeverbindungseinrichtung 23 verbunden. Die Länge Lp der Versorgungsanschlüsse 24Pp, die in der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 bereitgestellt sind, ist länger als die Länge ls der Kommunikationsanschlüsse 24Psa und der Startanschlüsse 24Psb. Mit einer solchen Konfiguration gilt, dass wenn die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 und die Ladeverbindungseinrichtung 23 verbunden werden, die Versorgungsanschlüsse 24Pp und die Ladeanschlüsse 23Pp zuerst verbunden werden, und anschließend die Kommunikationsanschlüsse 23Psa, die Kommunikationsanschlüsse 24Psa, die Signalanschlüsse 23Psb und die Startanschlüsse 24Psb verbunden werden. Die Versorgungsanschlüsse 24Pp, die Kommunikationsanschlüsse 24Psa und die Startanschlüsse 24Psb sind in der gleichen Verbindungseinrichtung angebracht, d. h., der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24. Daher, weil keine Notwendigkeit vorliegt, eine Vielzahl von Verbindungseinrichtungen zu verwenden, wird ein Arbeitsprozess während eines Ladens vereinfacht.
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Die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 wird erst dann arbeiten, wenn die Kommunikationsanschlüsse 23Psa und die Kommunikationsanschlüsse 24Psa verbunden sind, sowie die Kommunikation mit dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 des Gabelstaplers der Batterieart 1 hergestellt ist. Aufgrund dessen gilt, dass weil die Steuereinheit 70 nicht arbeitet, bevor die Kommunikationsanschlüsse 23Psa und die Kommunikationsanschlüsse 24Psa verbunden sind, die Ladevorrichtung 2 die elektrische Energie von den Energiezufuhrleitungen 76 nicht ausgibt. In einem Fall, in dem die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 nicht vollständig in die Ladeverbindungseinrichtung 23 eingebracht ist, und daher die Verbindung zwischen den Kommunikationsanschlüssen 23Psa und den Kommunikationsanschlüssen 24Psa nicht ausreichend hergestellt ist, gibt die Ladevorrichtung 2 nicht die elektrische Energie durch die Energiezufuhrleitungen 76 aus, wodurch eine ausreichende Sicherheit sichergestellt wird. Weiterhin, selbst in einem Fall, in dem die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 unvollständig in die Ladeverbindungseinrichtung 23 während des Ladens eingebracht wird, wenn die Verbindung zwischen den Kommunikationsanschlüssen 23Psa und den Kommunikationsanschlüssen 24Psa nicht ausreichend hergestellt ist, gibt die Ladevorrichtung 2 nicht die elektrische Energie durch die Energiezufuhrleitungen 76 aus, wodurch während des Ladens ausreichende Sicherheit sichergestellt ist. Aus diesem Gesichtspunkt gilt vorzugsweise, dass die Länge ls der Kommunikationsanschlüsse 24Psa lang genug ist, um die Verbindung zwischen den Kommunikationsanschlüssen 23Psa und den Kommunikationsanschlüssen 24Psa zu lösen, wenn ein Spalt zwischen der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 und der Ladeverbindungseinrichtung 23 vorliegt. Daher ist es möglich, eine ausreichende Sicherheit weiterhin während eines Ladens sicherzustellen.
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In dem Ausführungsbeispiel steuert das in dem Gabelstapler der Batterieart 1 eingebaute fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2, die außerhalb des Gabelstaplers der Batterieart 1 bereitgestellt ist, über das Kommunikationssteuergerät 61, die Kommunikationsleitungen 68 und die Kommunikationsleitungen 77. Das heißt, dass in dem Ausführungsbeispiel die Ladevorrichtung 2, die dazu fähig ist, die Boostladung bzw. Schnellladung durchzuführen, ein stationärer Typ ist, und die Steuervorrichtung, die eine Ladesteuerung durchführt, ein fahrzeuginterner bzw. sich in dem Fahrzeug befindlicher Typ ist. Auf diese Weise gilt, dass wenn die Verbindung der Kommunikationsanschlüsse 24Psa und der Kommunikationsanschlüsse 23Psa, die zum Verbinden der Kommunikationsleitungen 68 und der Kommunikationsleitungen 77 zwischen innerhalb und außerhalb des Gabelstaplers der Batterieart 1 verwendet werden, von der Verbindung gelöst werden, die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 dessen Operationen stoppt. Als eine Folge stoppt die Ladevorrichtung 2 die Ausgabe der elektrischen Energie über die Energiezufuhrleitungen 76, sodass die ausreichende Sicherheit sichergestellt werden kann.
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<Operationen des fahrzeuginternen Steuergeräts und der Ladevorrichtung während des Ladens>
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7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Operationen des fahrzeuginternen Steuergeräts und der Ladevorrichtung während des Ladens bzw. zum Zeitpunkt des Ladens der Batterie veranschaulicht. Wenn die in dem Gabelstapler der Batterieart 1 eingebaute Batterie 30 geladen wird, verbindet in Schritt S101 ein Bediener des Gabelstaplers der Batterieart 1 oder dergleichen die ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 24 der Ladevorrichtung 2 mit der Ladeverbindungseinrichtung 23 des Gabelstaplers der Batterieart 1. Dann werden Startanschlüsse 24Psb der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 und die Signalanschlüsse 23Psb der Ladeverbindungseinrichtung 23 miteinander verbunden, und daher wird das Startsignal von der Startsignalerzeugungseinheit 72 zu der Startschaltung 63 der Energiezufuhr 63 übertragen. In Schritt S102, wenn die Startschaltung 63 das Startsignal empfängt, führt die Energiezufuhr 62 die elektrische Energie an das fahrzeuginterne Steuergerät 60 und das Kommunikationssteuergerät 61 zu. Anschließend, in Schritt S103, starten das fahrzeuginterne Steuergerät 60 und das Kommunikationssteuergerät 61.
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Wenn der Prozess mit Schritt S104 fortfährt, führt der Bediener oder dergleichen beispielsweise eine Ladestartoperation durch Verwenden der Anzeigetafel 52 durch. Anschließend, in Schritt S105, bewirkt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Kontakteinrichtung 66, die in den Ladeenergieleitungen 67C bereitgestellt ist, um EIN-geschaltet zu werden, d. h., in den Verbindungszustand gebracht zu werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kontakteinrichtung 69 AUS-geschaltet, d. h., in den Nichtverbindungszustand gebracht. Anschließend wird die Batterie 30 mit der Energieumwandlungseinheit 73 der Ladevorrichtung 2 über die Energieleitungen 67, die Ladeenergieleitungen 67C, die Ladeanschlüsse 23Pp der Ladeverbindungseinrichtung 23, die Versorgungsanschlüsse 24Pp der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 und die Energiezuführleitungen 76 verbunden. In Schritt S106 startet und beginnt die Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 der Ladevorrichtung 2 die Zufuhr der elektrischen Energie zu der Steuereinheit 70 in Schritt S107 wird die Steuereinheit 70 mit der elektrischen Energie von der Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 versorgt, um zu starten. Wenn der Start abgeschlossen ist, überträgt die Steuereinheit 70 ein Startabschlusssignal an das fahrzeuginterne Steuergerät 60 über das Kommunikationssteuergerät 61.
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Wenn das fahrzeuginterne Steuergerät 60 das Startabschlusssignal von der Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 empfängt, startet das Laden in Schritt S108. Insbesondere überträgt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 den Ladestrombefehlswert an die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2. Die Steuereinheit 70 steuert die Energieumwandlungseinheit 73 an, insbesondere die Schaltelemente 73SW, auf der Basis eines Ladestrombefehlswerts, der von dem fahrzeuginternen Steuergerät 60 übertragen wird. Als eine Folge überträgt die Energieumwandlungseinheit 73 die DC-Energie entsprechend dem Ladestrombefehlswert an die Batterie 30. In Schritt S109 werden die Ladungsmenge Q der Batterie 30 und eine vorbestimmte Ladungsmenge Qc verglichen. Wenn Q < Qc erfüllt ist (Nein in Schritt S109), behält das fahrzeuginterne Steuergerät 60 ein Laden der Batterie 30 durch die Ladevorrichtung 2 bei.
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Wenn Q ≥ Qc erfüllt ist (Ja in Schritt S109), in Schritt S110, stoppt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 das Laden der Batterie 30 durch die Ladevorrichtung 2. Beispielsweise überträgt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 einen Befehlswert, um den Strom auf Null (0) zu setzen, an die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2, wodurch das Laden der Batterie 30 gestoppt wird. Die Steuereinheit 70 der Ladevorrichtung 2 überträgt ein Signal (ein Stoppsignal), das den Stopp der Ladevorrichtung 2 angibt, an das fahrzeuginterne Steuergerät 60. Wenn das Stoppsignal empfangen wird, schaltet das fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Kontakteinrichtung 66 in Schritt S111 AUS, d. h., wird in den Nichtverbindungszustand gebracht. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kontakteinrichtung 69 AUS geschaltet, d. h., in den Nichtkontaktzustand gebracht. Als eine Folge, in Schritt S112, weil die elektrische Energie nicht von der Batterie 30 zu der Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 zugeführt wird, ist die Ladeeinrichtungsenergiezufuhr 71 AUS geschaltet. Durch eine solche Prozedur wird das Laden der Batterie 30 abgeschlossen.
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<Batterie 30 und Batteriegehäuse 31>
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8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Batterie und das Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 9 ist eine Draufsicht, die die Batterie und das Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 10 ist eine Ansicht der rechten Seite, die die Batterie und das Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 11 ist eine Ansicht der linken Seite, die die Batterie und das Batteriegehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Batterie 30 ist aus der Vielzahl von Batteriezellen 32 konfiguriert, die in einem Batteriegehäuse 31 beherbergt bzw. aufgenommen sind. Das Batteriegehäuse 31 umfasst einen Boden 31B, ein Oberteil 31T, das dem Boden 31B gegenübersteht, sowie Seiten 31S, 31SB, 31SL und 31SR, die den Boden 31B und das Oberteil 31T verbinden. Das Batteriegehäuse 31 beherbergt die Vielzahl von Batteriezellen 32 in einem durch das Oberteil 31T, den Boden 31B und die Seiten 31SF, 31SB, 31SL und 31SR umgebenen Raum, sodass zumindest einige der Vielzahl von Batteriezellen bewirkt werden, um miteinander zumindest an einer Seite in Kontakt zu kommen.
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An der Oberseite 31T des Batteriegehäuses 31 ist ein Aufnahmegehäuse 31SC zum Aufnehmen einer Schutzschaltung angebracht. In dem Aufnahmegehäuse 31SC sind die vorstehend genannten Sicherungen Fu1, Fu2, Fu3, Fu4, Fu5 und Fu6 sowie die Kontakteinrichtung 66 aufgenommen. Das Batteriegehäuse 31 weist einen quaderförmigen Aufbau auf, wie in 8 veranschaulicht ist. Das Oberteil 31T, der Boden 31B und die Seiten 31SF, 31SB, 31SL und 31SR sind jeweils plattenförmige rechteckige (umfassend quadratische) Elemente.
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9 veranschaulicht einen Zustand der Batterie 30, die in dem Gabelstapler der Batterieart 1 eingebaut ist. Wie in 9 veranschaulicht ist, ist die Batterie 30 derart angebracht, dass die Seite 31SF des Batteriegehäuses 31 der Front gegenüber steht, und die Seite 31SB des Batteriegehäuses 31 der Hinterseite bzw. dem Heck gegenübersteht. Weiterhin ist die Batterie 30 derart angebracht, dass die Seite 31SL des Batteriegehäuses 31 der linken Seite gegenübersteht, und die Seite 31SR des Batteriegehäuses 31 der rechten Seite gegenübersteht. Die Front bzw. Vorderseite und das Heck bzw. die Rückseite entsprechen der Front und dem Heck des in den 2 und 3 veranschaulichten Gabelstaplers der Batterieart 1. Mit anderen Worten, wenn diese in dem Gabelstapler der Batterieart 1 eingebaut ist, ist die Batterie 30 derart angebracht, dass die Seite 31SF der Front gegenüber steht, und die Seite 31SB dem Heck gegenüber steht.
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Wie in den 8 und 10 veranschaulicht ist, umfasst die Seite 31SR auf der rechten Seite unter den vier Seiten 31SF, 31SB, 31SL und 31SR Einlasslöcher bzw. -öffnungen 31Hi, welche eine Öffnung an der Seite selbst definieren. Die Einlasslöcher 31Hi bringen Gas in das Batteriegehäuse 31 ein. In dem Ausführungsbeispiel ist das Gas die Luft. In dem Ausführungsbeispiel ist die Seite 31SR beschrieben, dass diese eine Vielzahl (in dem Beispiel 3) von Einlasslöchern 31Hi aufweist, jedoch ist die Anzahl von Einlasslöchern nicht darauf beschränkt. Wie in den 8 und 11 veranschaulicht ist, umfasst die Seite, die der Seite 31SR gegenüber steht, die Öffnungen durch die Einlasslöcher 31Hi aufweist, unter den vier Seiten 31SF, 31SB, 31SL und 31SR, d. h., die Seite 31SL an der linken Seite, Auslasslöcher bzw. -öffnungen 31He auf, welche eine Öffnung an der Seite selbst definieren. Die Auslasslöcher 31He entladen das Gas, welches in as Batteriegehäuse 31 eingebracht wurde. In dem Ausführungsbeispiel wurde die Seite 31SL beschrieben, um die Vielzahl (in dem Beispiel 4) von Auslasslöchern 31He aufzuweisen, jedoch ist die Anzahl von Auslasslöchern 31He nicht darauf beschränkt.
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Das Batteriegehäuse 31 umfasst Ventilatoren 31F. Die Ventilatoren 31F bringen das Gas in das Batteriegehäuse 31 über die Einlasslöcher 31Hi ein, um zu bewirken, dass das Gas in Kontakt mit den oberen und unteren Flächen der Vielzahl von Batteriezellen 32 gebracht wird, und stößt anschließend das Gas aus der Innenseite des Batteriegehäuses 31 aus. In dem Ausführungsbeispiel wurde das Batteriegehäuse 31 beschrieben, um die Vielzahl (in dem Beispiel 4) von Ventilatoren 31F aufzuweisen. Jedoch ist die Anzahl von Ventilatoren 31F nicht auf vier beschränkt. Die entsprechenden Ventilatoren 31F sind an den Auslasslöchern 31He angebracht. Mit diesem Aufbau saugen die Vielzahl von Ventilatoren 31F das Gas von der Innenseite des Batteriegehäuses 31 an, und stoßen dieses nach außen aus. Weil die Ventilatoren 31F das Gas von der Innenseite des Batteriegehäuses 31 ansaugen, kann ein stabiler Fluss des Gases von den Einlasslöchern 31Hi in Richtung der Auslasslöcher 31He in dem Batteriegehäuse 31 bewirkt werden.
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Wenn die Vielzahl von Ventilatoren 31F das Gas von der Innenseite des Batteriegehäuses 31 ausstoßen, wird der Druck in dem Batteriegehäuse 31 im Vergleich mit der Außenseite gesenkt. Aufgrund dessen wird das Gas durch die Einlasslöcher 31Hi in die Innenseite des Batteriegehäuses 31 eingebracht. In dem Ausführungsbeispiel, wie mit einem Pfeil AR in 9 veranschaulicht ist, wird das Gas von der rechten Seite des Batteriegehäuses 31 in die Innenseite eingebracht, und anschließend zu der linken Seite ausgestoßen. Auf diese Weise wird die Vielzahl von Batteriezellen 32, die in dem Batteriegehäuse 31 aufgenommen sind, gekühlt.
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In Anbetracht der Beziehung mit dem Fahrzeugkörper 10 des Gabelstaplers der Batterieart 1, die in 2 veranschaulicht wird, sind die Einlasslöcher 31Hi an der einen Seite in der Breiterichtung des Gabelstaplers der Batterieart 1 angebracht, und die Auslasslöcher 31He sind an der anderen Seite in der Breiterichtung angebracht. In dem Ausführungsbeispiel sind die Einlasslöcher 31Hi an der rechten Seite des Fahrzeugkörpers 10 angebracht, und die Auslasslöcher 31He sind an der linken Seite des Fahrzeugkörpers 10 angebracht. Das Gas wird von der rechten Seite des Fahrzeugkörpers 10 in die Innenseite des Batteriegehäuses 31 eingebracht, und anschließend aus der linken Seite ausgestoßen. Weil die Ventilatoren 31F an den Auslasslöchern 31He angebracht sind, sind die Ventilatoren 31F an der linken Seite des Fahrzeugkörpers 10 angebracht. Daher ist es möglich, eine Zunahme der Dimension des Fahrzeugkörpers 10 in der Front- und Heckrichtung zu unterdrücken, die dadurch entstehen könnte, wenn die Ventilatoren 31F an dem Batteriegehäuse 31 angebracht sind.
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12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Batteriezelle veranschaulicht, die in der Batterie gemäß dem Ausführungsbeispiel enthalten ist. Die Batteriezelle 32 weist im Wesentlichen eine Quaderform auf. Die Batteriezelle 32 umfasst eine obere Fläche 32T mit einer rechteckigen Form in der Draufsicht, wo Anschlüsse 32BT bereitgestellt sind, eine Bodenfläche 32B mit einer rechteckigen Form in der Draufsicht, die der oberen Fläche 32T gegenüber steht, und vier Seitenflächen 32SL, 32SL, 32SS und 32SS mit einer rechteckigen Form in der Draufsicht, welche die obere Fläche 32T und die Bodenfläche 32B verbinden. Die Batteriezelle 32 ist derart konfiguriert, dass die Distanz H zwischen der oberen Fläche 32T und der Bodenfläche 32B länger als die Dimension W der kurzen Seite der oberen Fläche 32T ist.
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Bezüglich der Bodenfläche 32B ist die Dimension W der benachbarten Seite mit einer rechteckigen Form in der Draufsicht kleiner als die Dimension L der anderen Seite. Die Dimension W bezieht sich auf die Breite der Batteriezelle 32, und die Dimension L bezieht sich auf die Länge der Batteriezelle 32. Weiterhin bezieht sich die Distanz (die kürzeste Distanz) H zwischen der oberen Fläche 32T und der Bodenfläche 32B auf die Höhe der Batteriezelle. Mit anderen Worten weist die Batteriezelle 32 eine größere Höhe H als Breite W auf. In dem Ausführungsbeispiel ist die Länge L der Batteriezelle 32 größer als die Höhe H. Mit anderen Worten weist die Batteriezelle 32 einen rechteckigen Aufbau auf, wobei die Länge L die größte ist, die Breite W die kleinste ist, und Höhe H ein Wert zwischen den beiden Werten ist. Die Fläche von jeder der gegenüber liegenden Seitenflächen 32SL und 32SL ist größer als die von jeder der gegenüber liegenden Seitenflächen 32SS und 32SS. Im Nachfolgenden werden die Seitenflächen 32SL und 32SL passend als große Seitenflächen 32SL und 32SL bezeichnet, und die Seitenflächen 32SS und 32SS als kleine Seitenflächen 32SS und 32SS bezeichnet.
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Die Batteriezelle 32 umfasst einen gestuften Abschnitt 32D zwischen der oberen Fläche 32T und jeder der Seitenflächen 32SL, 32SL, 32SS und 32SS benachbart zu der oberen Fläche 32T. Der gestufte Abschnitt 32D umfasst eine gestufte obere Fläche 32DT, die parallel zu der oberen Fläche 32T und der Bodenfläche 32B verläuft, und gestufte Seitenflächen 32DW, die sich von der gestuften oberen Fläche 32DT aufrichten. In dem Ausführungsbeispiel verlaufen die gestuften Seitenflächen 32DW im Wesentlichen senkrecht zu der gestuften oberen Fläche 32DT.
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Die Vielzahl von Batteriezellen 32 ist in dem Batteriegehäuse 31 aufgenommen. Außerdem sind die entsprechenden Anschlüsse 32B der Batteriezelle 32 mit einer dritten Leitung 43, einer ersten Leitung 41 und einer zweiten Leitung 42 verbunden. In dem Batteriegehäuse 31 sind die erste Leitung 41, die zweite Leitung 42 und die dritte Leitung 43 in dem gestuften Abschnitt 32D der Batteriezelle 32 platziert.
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13 ist eine Darstellung aus der Sicht des Pfeils A-A von 9. 14 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Batteriegehäuse und Schienen veranschaulicht. Der in 14 bezeichnete Pfeil AR veranschaulicht den Gasfluss. 15 ist eine Draufsicht, die das Batteriegehäuse veranschaulicht, dessen Oberseite entfernt wurde. Wie in 13 veranschaulicht ist, umfasst in dem Ausführungsbeispiel das Batteriegehäuse 31 ein Trennungselement 31SP, das die Innenseite des Batteriegehäuses 31 zwischen der Oberseite 31T und dem Boden 31B abtrennt. Die Vielzahl von Batteriezellen 32 ist zwischen der Oberseite 31T und dem Trennungselement 31SP sowie zwischen dem Trennungselement 31SP und dem Boden 31B angebracht. Das Trennungselement 31SP ist ein plattenförmiges Element. Das Trennungselement 31SP weist eine Rechteck (umfassend quadratische) Form in der Draufsicht auf. Das Trennungselement 31SP ist innerhalb der Seiten 31SF, 31SB, 31SL und 31SR des Batteriegehäuses 31 angebracht.
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Die Batterie 30 umfasst eine Vielzahl von Schienen 31R als eine Vielzahl von stabförmigen Elementen, die sich von den Einlasslöchern 31Hi in Richtung der Auslasslöcher 31He erstrecken, wie in den 8 und 10 veranschaulicht ist. Die Vielzahl von Schienen 31R ist an der Fläche des Trennungselements 31SP bereitgestellt, die der Oberseite 31T des Batteriegehäuses 31 gegenübersteht. Gleichermaßen ist die Vielzahl von Schienen 31R an der Fläche des Bodens 31B des Batteriegehäuses 31, die der Oberseite 31T des Batteriegehäuses 31 gegenübersteht, bereitgestellt. In dem Ausführungsbeispiel ist die Vielzahl von Schienen 31R derart angebracht, dass deren Erstreckungsrichtung (die Längsrichtung) parallel zu der Rechts- und Linksrichtung (der Breiterichtung) des Batteriegehäuses 31 verläuft.
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Wie in 13 veranschaulicht ist, kommen die entsprechenden Schienen 31R in Kontakt mit der Bodenfläche 32B der Batteriezelle 32, um die Batteriezellen 32 zu stützen. Weil die Vielzahl von Schienen 31R zwischen den Bodenflächen 32B der Batteriezellen 32 und dem Trennungselement 31SP sowie zwischen den Bodenflächen 32B und dem Boden 31B bereitgestellt ist, sind jeweils Gaspassagen ARP zwischen den Bodenflächen 32B der Batteriezellen 32 und zwischen den Bodenflächen 32B des Bodens 31B für die Ventilation des Gases ausgebildet. Weiterhin sind die Gaspassagen ARP jeweils ebenso zwischen der Oberseite 31T des Batteriegehäuses 31 und den oberen Flächen 31T der Vielzahl von Batteriezellen 32 und zwischen dem Trennungselement 31SP und den oberen Flächen 32T der Vielzahl von Batteriezellen 32 für die Ventilation des Gases ausgebildet.
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Mit einem solchen Aufbau strömt das von den Einlasslöchern 31Hi in das Batteriegehäuse 31, das in den 8 und 10 veranschaulicht ist, eingebrachte Gas in Kontakt mit den oberen und Bodenflächen 32T und 32B der Vielzahl von Batteriezellen 32, die zwischen der Oberseite 31T und dem Trennungselement 31SP angebracht ist, und mit den oberen und Bodenflächen 32T und 32B der Vielzahl von Batteriezellen 32, die zwischen dem Trennungselement 31SP und dem Boden 31B angebracht ist, in der Mitte des Durchlaufs der Gaspassagen ARP. Auf diese Weise werden die Batteriezellen 32 heruntergekühlt. Insbesondere gilt in einem Fall, in dem die Batterie 30 in einem Schnelllademodus bzw. Boostmodus geladen wird, dass die entsprechenden Batteriezellen 32 Wärme abgeben. Daher bewirkt das Strömen des Gases durch die Gaspassagen ARP, dass durch die Vielzahl von Batteriezellen 32 abgegebene Wärme nach außerhalb des Batteriegehäuses 31 abgegeben wird.
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In dem Ausführungsbeispiel umfasst das Batteriegehäuse 31 vier Gaspassagen ARP. Diese Gaspassagen ARP sind vorzugsweise derart angebracht, dass die Flächen davon senkrecht zu der Strömungsrichtung des Gases gleich sind. Weil ein solcher Aufbau die durch die Gaspassagen ARP strömenden Gasmengen angleicht, ist es möglich, die Variation des Kühlens zwischen allen Batteriezellen 32 zu unterbinden.
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Wie in den 13 und 14 veranschaulicht ist, kommen einige der Schienen 31R in Kontakt mit den Bodenflächen 32B von zwei Batteriezellen 32, und die anderen kommen in Kontakt mit den Bodenflächen 32B einer Batteriezelle 32. die entsprechenden Schienen 31R erstrecken sich von den Einlasslöchern 31Hi in Richtung der Auslasslöcher 31He. Aufgrund dessen trennt die Vielzahl von Schienen 31R die Gaspassage ARP zwischen der Vielzahl von Batteriezellen 32 und dem Abtrennungselement 31SP, sowie die Gaspassage ARP zwischen der Vielzahl von Batteriezellen 32 und dem Boden 31B in eine Vielzahl von Passagen auf. Mit diesem Aufbau strömt das von den Einlasslöchern 31Hi in das Batteriegehäuse 31 eingebrachte Gas durch die entsprechenden durch die Vielzahl von Schienen 31R aufgeteilten Passagen. Daher ist es möglich, die gleichförmige Verteilung des Gases in der Richtung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Schienen 31R zu realisieren. Als eine Folge ist es möglich, die Temperaturschwankung unter der Vielzahl von Batteriezellen 32 zu unterbinden.
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Wie in 13 veranschaulicht ist, sind Energiekabel CAB, die mit der positiven und negativen Elektrode der entsprechenden Batteriezellen 32 verbunden sind, entlang den oberen Flächen 32T der entsprechenden Batteriezellen verlegt bzw. angebracht. Auf diese Weise gilt, dass weil es möglich ist zu unterbinden, dass die Energiekabel CAB von der oberen Fläche 32T der Batteriezellen 32 abgleitet, es verhindert werden kann, dass die Energiekabel in die Gaspassagen ARP in dem Batteriegehäuse 31 hineinragen. Daher wird unterbunden, dass die Querschnittsfläche der Gaspassage ARP verkleinert wird, wodurch ein Abfall der Durchflussrate des durch die Gaspassage ARP strömenden Gases unterbunden wird. Als eine Folge kann der Abfall der Kühleffizienz der Vielzahl von Batteriezellen 32, die in der Batterie 30 bereitgestellt sind, selbst unterbunden werden; darüber hinaus können die Temperaturschwankungen zwischen der Vielzahl von Batteriezellen 32 unterdrückt werden.
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Wie vorstehend beschrieben sind in dem Batteriegehäuse 31 die Energiekabel CAB in den gestuften Abschnitten 32D der Batteriezellen 32 platziert. Aufgrund dessen können die erste Leitung 41, die zweite Leitung 42 und die dritte Leitung 43, d. h., das Energiekabel CAB in dem Batteriegehäuse 31, davor bewahrt werden, um in die Gaspassagen ARP in dem Batteriegehäuse 31 hineinzuragen. Als eine Folge gilt, dass weil die Batterie 30 konfiguriert ist, um einen Abfall der Durchflussrate des durch die Gaspassagen ARP strömenden Gases zu unterbinden, es möglich ist, einen Abfall der Kühleffizienz und eine Temperaturschwankung der Vielzahl von Batteriezellen 32, die in der Batterie selbst bereitgestellt sind, zu unterdrücken.
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In dem Ausführungsbeispiel befinden sich beispielsweise, wie in 14 veranschaulicht ist, mindestens ein Teil der großen Seitenflächen 32SL von acht Batteriezellen 32 in Kontakt, um so Säulen (nachstehend angemessen als Zellensäule bezeichnet) der Batteriezellen 32 zu bilden. In dem Batteriegehäuse 31 sind die Zellensäulen in zwei Reihen angebracht. Jede Zellensäule ist derart angebracht, dass sich mindestens ein Teil der kleinen Seitenflächen 32SS der Batteriezellen 32 in Kontakt befinden. Weiterhin sind zwei Batteriezellen 32 nahe an einer Zellensäule in dem Batteriegehäuse 31 angebracht. Die entsprechenden Batteriezellen 32 sind derart angebracht, dass sich zumindest ein Teil der entsprechenden großen Seitenflächen 32SL nahe an zumindest einem Teil der kleinen Seitenflächen 32SS der Vielzahl von Batteriezellen 32 befindet, die in einer Zellensäule enthalten sind.
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Die Batteriezellen 32, die an beiden Endseiten der Zellensäulen angebracht sind, sind derart angeordnet, dass die großen Seitenflächen 32SL nur an einer Seite in Kontakt mit der großen Seitenfläche 32SL der benachbarten Batteriezellen 32 kommen, und die großen Seitenflächen 32SL an der anderen Seite stehen einer der Seiten 31SL und 31SR des Batteriegehäuses 31 gegenüber. Zwei Batteriezellen 32, deren großen Seitenflächen 32SL in Kontakt mit einer Zellensäule kommen, sind derart angebracht, dass die großen Seitenflächen 32SL, die sich nicht in Kontakt mit den kleinen Seitenflächen 32SS befinden, der Seite 31SF des Batteriegehäuses 31 gegenüberstehen, und eine der kleinen Seitenflächen 32SS steht einer beliebigen der Seiten 31SL und 31SR des Batteriegehäuses 31 gegenüber. Weiterhin stehen in den beiden Batteriezellen 32 die kleinen Seitenflächen 32SS, die nicht den Seiten 31SL und 31SR gegenüberstehen, einander gegenüber.
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15 veranschaulicht die Anordnung der Vielzahl von Batteriezellen 32, die an dem oberen Abschnitt des vorstehend genannten Abtrennungselements 31SP bereitgestellt sind. Der obere Abschnitt des Bodens 31B des Batteriegehäuses 31 weist ebenso eine Vielzahl von Batteriezellen 32 auf, die darauf gleichermaßen wie bei dem oberen Abschnitt des Abtrennelements 31SP angebracht sind. In dem Ausführungsbeispiel gilt, dass weil insgesamt 18 Batteriezellen 32 an dem oberen Abschnitt des Abtrennelements 31SP angebracht sind, insgesamt 36 Batteriezellen 32 in dem Batteriegehäuse 31 angebracht sind. Wie vorstehend beschrieben ist die Batterie 30 derart konfiguriert, dass sechs Batteriezellen 32 in Reihe verbunden sind, um eine Batteriezellengruppe 32L zu bilden, und die Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel sechs) von Batteriezellengruppen 32L ist parallel verbunden. In dem Ausführungsbeispiel bilden die sechs Batteriezellen 32, mit Ausnahme der zwei Batteriezellen 32, die an beiden Endseiten der einen Zellensäule angebracht sind, eine Batteriezellengruppe 32L. Weiterhin bilden insgesamt sechs Batteriezellen, d. h. vier Batteriezellen 32, die an beiden Endseiten der entsprechenden Zellensäulen angebracht sind, und zwei Batteriezellen 32, deren großen Seitenflächen 32SL in Kontakt mit der einen Zellensäule kommen, eine Batteriezellengruppe 32L.
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In dem Ausführungsbeispiel, wie in den 13 und 15 veranschaulicht ist, sind Wärmeisoliermaterialien HI zwischen der Vielzahl von Batteriezellen 32 und den inneren Seiten 31SF des Batteriegehäuses 31 bereitgestellt. Die Wärmeisoliermaterialien HI kommen in Kontakt mit den Batteriezellen 32 und den Seiten des Batteriegehäuses 31. Weiterhin sind die Wärmeisoliermaterialien HI zwischen einigen Batteriezellen 32 bereitgestellt. Die Wärmeisoliermaterialien HI unterbinden, dass die Wärme der Batteriezellen 32 nach außerhalb des Batteriegehäuses 31 übertragen wird. Auf diese Weise können die Temperaturschwankungen der Batteriezelle 32 unterdrückt werden. Auf diese Weise gilt, dass weil die Temperaturschwankungen der Batteriezellen 32 insbesondere während eines Ladens unterdrückt werden, die Schwankung der Laderate und der Abfall der Haltbarkeit der Batteriezellen 32 effektiv unterbunden werden können. Weiterhin können die Wärmeisoliermaterialien HI dazu dienen, um zu unterbinden, dass sich die Batteriezellen 32 in dem Batteriegehäuse 31 bewegen. Weiterhin kann in Fällen, wie etwa, dass der Gabelstapler der Batterieart 1 einen plötzlichen Start oder einen plötzlichen Stopp durchführt, ein auf die Batteriezellen 32 wirkender Stoß ebenso gemildert werden.
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Die Ventilatoren 31F werden durch das fahrzeuginterne Steuergerät 60, das in 2 veranschaulicht ist, gesteuert. In dem Ausführungsbeispiel führt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 eine derartige Steuerung durch, dass das Gas von der Innenseite des Batteriegehäuses 31 ausgesaugt wird, um die Vielzahl von Batteriezellen 32 während einer Periode, wenn die Vielzahl von Batteriezellen 32, die in mindestens der Batterie 30 bereitgestellt sind, geladen werden, herunterzukühlen. Auf diese Weise gilt, dass weil die Temperaturschwankungen der entsprechenden Batteriezellen 32 während eines Ladens unterdrückt werden können, die Schwankung der Laderate und der Abfall der Haltbarkeit bzw. Lebensdauer der Batteriezellen 32 effektiv unterbunden werden. In dem Ausführungsbeispiel kann das fahrzeuginterne Steuergerät 60 ebenso eine derartige Steuerung durchführen, dass das Gas von der Innenseite des Batteriegehäuses 31 angesaugt wird, um zu verhindern, dass sich die Batteriezellen 32 während einer Periode, wenn die Vielzahl von Batteriezellen 312 in der Batterie 30 bereitgestellt ist, aufheizen.
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16 ist ein Diagramm, das den Aufbau des Aufnahmegehäuses veranschaulicht. Das Aufnahmegehäuse 31SC nimmt darin die Sicherungen Fu auf. Die Sicherungen Fu entsprechen den Sicherungen Fu1, Fu2, Fu3, Fu4, Fu5 und Fu6, die in 5 veranschaulicht sind. Die Sicherungen Fu sind elektrisch mit den Anschlüssen 32BP der Batteriezellen 32 über die Energiekabel CAB verbunden. Die Energiekabel CAB, die von der Vielzahl von Batteriezellengruppen 32L abgespannt sind, und die Sicherungen Fu sind über Verbindungseinrichtungen CN verbunden. Die Verbindungseinrichtung CN umfasst eine erste Verbindungseinrichtung CNa und eine zweite Verbindungseinrichtung CNb. Das Energiekabel CAB. ist mit der ersten Verbindungseinrichtung CNa verbunden, und die Sicherung Fu ist mit der zweiten Verbindungseinrichtung CNb verbunden. Die zweite Verbindungseinrichtung CNb ist an dem Aufnahmegehäuse 31SC angebracht.
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An dem Aufnahmegehäuse 31SC ist die Abdeckung CB angebracht. Die Abdeckung CB umfasst eine Öffnung CBH, durch die die erste Verbindungseinrichtung CNa verläuft. Die erste Verbindungseinrichtung CNa durchläuft die Öffnung CBH, und wird in die Verbindungseinrichtung CNb eingesteckt. Die Abdeckung CB muss in einem Fall, in dem die Abdeckung CB für eine Inspektion der Innenseite des Aufnahmegehäuses 31SC entfernt wird, entfernt werden. Wenn die Abdeckung CB in einem Zustand entfernt wird, in dem die erste Verbindungseinrichtung CNa mit der zweiten Verbindungseinrichtung CNb verbunden ist, befindet sich die erste Verbindungseinrichtung CNa mit der Öffnung CBH der Abdeckung CB in Eingriff. Daher kann die Abdeckung CB nicht entfernt werden, solange die erste Verbindungseinrichtung CNa nicht von der zweiten Verbindungseinrichtung CNb entfernt wird. Wenn die erste Verbindungseinrichtung CNa von der zweiten Verbindungseinrichtung CNb entfernt wird, kann die Abdeckung CB entfernt werden. Wenn die erste Verbindungseinrichtung CNa von der zweiten Verbindungseinrichtung CNb entfernt wird, wird die elektrische Energie von den Batteriezellen 32 nicht an den Sicherungen Fu angelegt. Daher besteht keine Gefahr mehr, auch wenn die Komponenten in dem Aufnahmegehäuse 31SC berührt werden.
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In dem Ausführungsbeispiel ist die erste Verbindungseinrichtung CN in der in der Abdeckung CB des Aufnahmegehäuses 31SC ausgebildeten Öffnung CBH für die Verbindung zu den Energiekabeln CAB der Batteriezelle 32 bereitgestellt. Bei einem solchen Aufbau kann die Abdeckung CB nicht entfernt werden, solange nicht die erste Verbindungseinrichtung CNa von der zweiten Verbindungseinrichtung CNb entfernt wird, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
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Wie in 6 veranschaulicht ist, ist das Aufnahmegehäuse 31SC an der hinteren Seite bzw. Heckseite des Batteriegehäuses 31 bereitgestellt. Hinsichtlich der Relation mit dem Fahrzeugkörper 10 des in 2 veranschaulichten Gabelstaplers der Batterieart 1 ist das Aufnahmegehäuse 31SC an der hinteren Seite bzw. Heckseite des Fahrzeugkörpers 10 bereitgestellt. Die Batterie 30, wie in 2 veranschaulicht ist, ist unter dem Fahrersitz 34 des Gabelstaplers der Batterieart 1 bereitgestellt. Wenn die Abdeckung CB des Aufnahmegehäuses 31SC zum Austauschen der Sicherungen Fu oder dergleichen entfernt wird, wie in 2 veranschaulicht ist, wird der Fahrersitz 34 um das Zentrum einer Stützwelle 33a gedreht, um die Oberseite der Batterie 30 freizulegen. Dabei gilt, dass weil das Aufnahmegehäuse 31SC an der Heckseite des Fahrzeugkörpers 10 bereitgestellt ist, das Aufnahmegehäuse 31SC des Arbeitsfahrzeugs leicht erreicht werden kann. Daher kann das Austauschen der Sicherungen Fu oder die Inspektion des Aufnahmegehäuses 31SC leicht durchgeführt werden.
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Das Batteriegehäuse 31 ist derart konfiguriert, dass die Temperaturschwankungen der Batteriezellen 32 während eines Ladens durch die Wärmeisoliermaterialien Hi und die Ventilatoren 31F unterdrückt werden. Daher werden die Schwankung der Laderate und der Abfall der Haltbarkeit der Batteriezellen 32 effektiv unterdrückt. Aufgrund dessen ist es nicht länger notwendig, dass das in 2 veranschaulichte fahrzeuginterne Steuergerät 60 eine parallele Steuerung während eines Ladens der Batterie 30 durchführt, und daher kann die Steuerung während eines Ladens einfach ausgelegt sein. Eine parallele Steuerung bezieht sich auf eine Steuerung, bei der eine Ladungsmenge reguliert wird, um die Ladungsmenge in jeder Batteriezelle in einem Fall anzugleichen, in dem eine Batterie die Vielzahl von parallel verbundenen Batteriezellen aufweist, geladen wird. In einem Fall, in dem die Batteriezellen 32 durch Verwenden der Ventilatoren 31F herabgekühlt werden gilt vorzugsweise, einen Spalt zwischen den benachbarten Batteriezellen 32 bereitzustellen. Jedoch bewirkt der Spalt einen Anstieg der Dimensionen des Batteriegehäuses 31. Weil es notwendig ist, dass der Gabelstapler der Batterieart 1 die Fähigkeit hat, sich in einem kleinen Radius zu bewegen, wird der Fahrzeugkörper 10 so kompakt wie möglich ausgestaltet. Weiterhin gilt, dass weil der Gabelstapler der Batterieart 1 die Batterie 30 unter dem Fahrersitz 34 aufnimmt, dass wenn der Spalt zwischen den Batteriezellen 32 bereitgestellt ist, diese nicht mit einer ausreichenden Menge der Batteriezellen 32, die der Gabelstapler benötigt, ausgestattet werden kann.
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Daher werden in dem Ausführungsbeispiel die Batteriezellen 32, die eine Zellensäule bilden, in dem Batteriegehäuse 31 in einem Zustand aufgenommen, in dem zumindest einige der vier Seitenflächen 32SL, 32SL, 32SS und 32SS beabsichtigt miteinander an mindestens einem Teil des Batteriegehäuses in Kontakt gebracht werden. Auf diese Weise, weil keine Notwendigkeit besteht, den Spalt zwischen den Batteriezellen 32 bereitzustellen, ist es möglich, einen Anstieg der Dimension des Batteriegehäuses 31 zu unterbinden. Darüber hinaus strömt das Gas in Kontakt mit der oberen und Bodenflächen 32T und 32B der Batteriezellen 32, wodurch die entsprechenden Batteriezellen 32 herabgekühlt werden.
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Auf diese Weise kann die Batterie 30 realisiert werden, bei der ein Anstieg der Dimensionen unterbunden wird, und das Kühlen der Batteriezellen 32 gleichzeitig sichergestellt wird.
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In dem Ausführungsbeispiel kann das Batteriegehäuse 31 nicht mit den Abtrennelementen 31SB ausgestattet sein. Mit anderen Worten kann die Vielzahl von Batteriezellen 32 in nur einer Stufe zwischen der Oberseite 31T und dem Boden 31B angebracht sein, anstatt den entsprechenden Stufen an beiden Seiten der Oberseite 31T und des Bodens 31B. Weiterhin kann die Vielzahl von Ventilatoren 31F das Gas in das Batteriegehäuse 31 blasen, anstatt das Gas von der Innenseite des Batteriegehäuses 31 anzusaugen.
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In einem Fall, in dem die Batterie 30 in dem Schnelllademodus bzw. Boostmodus durch Verwenden der Ladevorrichtung 2 geladen wird, steigen Wärmewerte der Energieumwandlungseinheit 73 und dergleichen im Vergleich wie jene bei einem normalen Laden an, sodass die Größe der Vorrichtung zunimmt. In einem Fall, in dem die Ladevorrichtung, die dazu fähig ist in dem Schnelllademodus geladen zu werden, in dem Gabelstapler der Batterieart 1 eingebaut ist, wird die Masse zusätzlich dazu, dass der Gabelstapler der Batterieart 1 selbst in dessen Größe zunimmt, ansteigen. Daher können die Betriebsstunden des Gabelstaplers der Batterieart 1 verkürzt werden. In dem Ausführungsbeispiel gilt, dass weil die Ladevorrichtung 2 ein stationärer Typ ist, die Ladevorrichtung, die dazu fähig ist in dem Schnelllademodus geladen zu werden, nicht notwendigerweise in dem Gabelstapler der Batterieart 1 eingebaut ist. Als eine Folge ist es möglich, die Verwaltung der Batterie 30 durchzuführen, während verhindert wird, dass der Gabelstapler der Batterieart 1 groß wird, und verhindert wird, dass die Betriebsstunden aufgrund der erhöhten Masse verkürzt werden.
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Hier wird ein Fall betrachtet, in dem die stationäre Ladevorrichtung 2 verwendet wird, ein Wartungscenter die Batterie 30 mittels Kommunikation verwaltet, um der Batterie 30 zuzurechnende Defekte zur Erhaltung dieser zu verhindern. In diesem Fall ist die Ladevorrichtung 2 ebenso notwendigerweise mit einer Kommunikationsvorrichtung ausgestattet. In dem Ausführungsbeispiel steuert das in 4 veranschaulichte fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Ladevorrichtung 2, und sammelt Informationen über das Laden, wie etwa die Ladebedingungen der Batterie 30 und eine Fehlfunktion in einer Verbindung zwischen der Ladeverbindungseinrichtung 23 und der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24. Außerdem kann das fahrzeuginterne Steuergerät 60 die Informationen über die Batterie 30 an das Wartungscenter durch Verwenden der Kommunikationsvorrichtung 64 übertragen. Auf diese Weise ist der Gabelstapler der Batterieart 1 derart konfiguriert, dass das fahrzeuginterne Steuergerät 60 eine Steuerung über das Laden der Batterie 30 durchführt, und die Informationen über die Batterie 30 sammelt. Daher kann die Batterie 30 durch Verwenden der Kommunikationsvorrichtung 64 verwaltet werden, und der Batterie 30 zuzurechnende Defekte können zum Erhalt dieser verhindert werden. Als eine Folge besteht keine Notwendigkeit, die Kommunikationsvorrichtung in der Ladevorrichtung 2 einzubauen.
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In einem Fall des Verwaltens der Batterie 30, sammelt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 beispielsweise eine Ladefrequenz bzw. Häufigkeit, eine Vollladefrequenz bzw. Häufigkeit, eine Gesamtentladungsmenge, eine Lade- oder Entladeperiode, und dergleichen, als Informationen für die Verwaltung, und überträgt die gesammelten Informationen an das Wartungscenter über die Kommunikationsvorrichtung 64. In einem Fall des Verwaltens der der Batterie 30 zuzurechnenden Defekte sammelt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 beispielsweise eine Historie von Fehlern, und überträgt die Historie an das Wartungscenter über die Kommunikationsvorrichtung 64. In einem Fall des Verhinderns der der Batterie 30 zuzurechnenden Defekte sammelt das fahrzeuginterne Steuergerät 60 beispielsweise eine Historie von Fehlfunktionen des Ladens, die dem Verbindungsfehler zwischen der Ladeverbindungseinrichtung 23 und der ladevorrichtungsseitigen Verbindungseinrichtung 24 zuzurechnen sind, und überträgt die Historie an das Wartungscenter über die Kommunikationsvorrichtung 64.
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Vorstehend wurden die Beschreibungen anhand des Ausführungsbeispiels ausgeführt, jedoch sind die vorstehend genannten Beschreibungen nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Weiterhin umfassen die vorstehend genannten Komponenten jene, die durch einen Fachmann erdacht werden können, wobei diese im Wesentlichen gleich den Beschreibungen sind, und innerhalb des Bereichs von sogenannten Äquivalenten fallen. Weiterhin können die vorstehend genannten Komponenten durch angemessene Kombinationen davon ausgebildet sein. Zusätzlich können verschiedene Weglassungen, Austauschungen oder Modifikationen der Komponenten durchgeführt werden, ohne von dem Umfang des Ausführungsbeispiels abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gabelstapler der Batterieart
- 2
- Ladevorrichtung
- 6
- AC-Energiezufuhr
- 10
- Fahrzeugkörper
- 13
- Gabel
- 23
- Ladeverbindungseinrichtung
- 24
- ladevorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung
- 30
- Batterie
- 31
- Batteriegehäuse
- 31F
- Ventilator
- 31B
- Boden
- 31Hi
- Einlassloch
- 31SP
- Abtrennungselement
- 31R
- Schiene
- 31T
- Oberseite
- 31SF
- Seite
- 31He
- Auslassloch
- 32
- Batteriezelle
- 32B
- Bodenfläche
- 32SL
- Seitenfläche (große Seitenfläche)
- 32SS
- Seitenfläche (kleine Seitenfläche)
- 32T
- obere Fläche
- 32BT
- Anschluss
- 34
- Fahrersitz
- 64
- fahrzeuginternes Steuergerät
- 61
- Kommunikationssteuergerät
- 62
- Energiezufuhr
- 63
- Startschaltung
- 64
- Kommunikationsvorrichtung
- 66, 69
- Kontakteinrichtung
- 67
- Energieleitung
- 67C
- Ladeenergieleitung
- 68
- Kommunikationsleitung
- 70
- Steuereinheit
- 71
- Ladeeinrichtungsenergiezufuhr
- 72
- Startsignalerzeugungseinheit
- 73
- Energieumwandlungseinheit
- 74
- Sensor
- 76
- Energiezufuhrleitung
- 76B
- Energieleitung
- 77
- Kommunikationsleitung