JP2002358950A - バッテリの補水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バッテリの補水を自動的に行え、作業者の負担
を軽減できるバッテリの補水装置を提供する。 【解決手段】補水装置は、精製水が充填され各バッテリ
セル１３Ｂに接続された給水タンク２１と、代表セルＲ
Ｓに取り付けられその電解液液面が満杯状態から所定量
だけ低下したことを検知して検知信号を出力する液面セ
ンサと、液面センサからの検知信号により作動して給水
タンク２１から全てのバッテリセル１３Ｂへの精製水の
送給を開始し検知信号の出力停止により作動停止する給
水ポンプ２２と、給水ポンプ２２と各バッテリセル１３
Ｂとの間に設けられ代表セルＲＳ以外の各分流セルＳＳ
に給水ポンプ２２からの精製水を順次に補水した後に代
表セルＲＳに補水する分流弁３４及び切換弁３７を備え
た給水切換手段２３と、給水ポンプ２２が作動中である
ことを報知する報知部とにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリを構成
する複数個のバッテリセルに補水するバッテリの補水装
置に関し、特に自動補水を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、荷役車両であるフォークリフトの
駆動用バッテリは、バッテリセルと、これらのバッテリ
セルを収容したバッテリケースとを備え、車両本体に搭
載されて各部の駆動用電源として使用される。そして、
各バッテリセルは、容器内に充填された電解液及びこの
電解液中に浸漬されたプラス、マイナス電極をそれぞれ
備え、例えば、１個のバッテリセル当り２Ｖ、２４個の
バッテリセルを備える場合、直列接続による合計で４８
Ｖの端子電圧を発生する。

【０００３】この種のバッテリでは、保守の良否によっ
てその寿命が大きく左右され、特に補水は非常に重要で
あり、バッテリの消耗に伴う液切れが生じたときに、サ
ルフェーションと呼ばれる充電不能現象に陥ってしまう
ためである。そこで、バッテリの長寿命化を図るため
に、精製水を適宜補給することが行われている。

【０００４】このような補水は、従来、各バッテリセル
について１個ずつその給水口の蓋を開けて精製水を補充
するか、或いは、精製水を充填したタンクを所定の給水
場の高所に設置しておき、このタンクと各バッテリセル
の給水口とを給水管により接続し、タンクの位置エネル
ギを利用して各バッテリセルへの補水を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のバッテ
リへの補水はあくまで手動により行われるため、作業が
非常に面倒で時間がかかり、作業者の負担が大きくなる
という問題点があった。また、補水すべき時期であるか
どうかを把握できないため、補水の時期が遅れることに
よって、バッテリの故障を招き、フォークリフトの動作
に支障をきたすおそれもあった。

【０００６】そこで、本発明は、バッテリの補水を自動
的に行え、作業者の負担を軽減できるバッテリの補水装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、容器内に充填された電解液及びこの
電解液中に浸漬された電極をそれぞれ備え、バッテリを
構成する複数個のバッテリセルに補水するバッテリの補
水装置において、精製水が充填され給水管により前記各
バッテリセルに接続された給水タンクと、前記各バッテ
リセルのうち予め選定された代表セルに設けられ前記電
解液の液面が満杯状態から所定量低下したことを検知し
て検知信号を出力する液面センサと、前記給水タンクか
ら前記各バッテリセルに前記精製水を送給する給水ポン
プと、前記液面センサからの前記検知信号により前記給
水ポンプを駆動し前記検知信号の出力停止により前記給
水ポンプの駆動を停止する制御手段と、前記給水ポンプ
と前記各バッテリセルとの間に設けられ前記代表セル以
外の前記バッテリセルに前記給水ポンプからの前記精製
水を順次に補水した後に前記代表セルに補水する給水切
換手段とを備えていることを特徴としている。

【０００８】このような構成によれば、代表セルの電解
液液面が満杯状態から所定量低下すると、液面センサに
よりこの低下が検知されて給水ポンプが作動し、給水切
換手段により、各バッテリセルのうち代表セル以外のバ
ッテリセルに給水ポンプからの精製水が順次に補給さ
れ、これらのセルへの補水が完了した後に代表セルへの
補水が行われ、液面センサからの検知信号の出力停止に
より給水ポンプが作動停止する。そのため、代表セルの
液面センサの働きによってバッテリの補水を自動的に開
始して停止することができ、従来のように補水の時期を
逸することもなく、しかも自動的に補水が行われること
から、従来に比べて作業者の負担を大幅に軽減すること
ができる。

【０００９】また、本発明は、前記給水切換手段が、前
記各バッテリセルの前記容器の給水口を開閉自在にそれ
ぞれ設けられ前記電解液の液面が満杯状態になったとき
に前記容器の給水口を閉塞する止水弁機構と、入水口が
前記給水管により前記給水タンクに接続され２個の出水
口のうち一方が前記給水管である代表管により前記代表
セルに接続され他方が前記給水管である分流管により前
記代表セル以外の前記バッテリセルに接続され前記分流
管の圧力上昇により前記入水口を前記他方の出水口から
前記一方の出水口に切り換え接続する方向制御弁とを備
えていることを特徴としている。

【００１０】このような構成によれば、代表セル以外の
バッテリセルへの補水が開始する際には、これら代表セ
ル以外のバッテリセルの止水弁機構は動作せずに給水口
は開放されているため、分流管の圧力は低いままであ
り、方向制御弁の入水口は代表セル以外のバッテリセル
側の分流管に接続された出水口側に切り換わっており、
この状態で補水が進むと、代表セル以外のバッテリセル
の液面上昇に伴って止水弁機構により各々の給水口が順
次閉塞される。

【００１１】そして、代表セル以外の全てのバッテリセ
ルの給水口が閉塞されると、分流管の圧力が上昇し、こ
れにより方向制御弁の入水口が代表セル側の代表管に接
続された出水口側に切り換え接続されるため、最後に代
表セルへの補水が開始され、代表セルの液面上昇に伴っ
て止水弁機構によりその給水口が閉塞されると共に、液
面センサからの検知信号の出力が停止されて給水ポンプ
の駆動が停止される。

【００１２】そのため、全てのバッテリセルへの補水が
完了した時点で自動的にポンプを停止して補水を終了す
ることができ、補水の開始から終了まで作業者の手を煩
わせることがない。

【００１３】また、本発明は、前記止水弁機構が、前記
電解液の液面に浮遊して配設されたフロートと、前記電
解液の液面の上下に伴う前記フロートの上下動により、
前記給水口を開閉する弁体とを備えていることを特徴と
している。

【００１４】このような構成によれば、電解液の液面が
低下するとフロートが下動し、フロートの下動に伴って
弁体により給水口が開放され、補水により電解液の液面
が上昇するとフロートが上動し、フロートの上動に伴っ
て弁体により給水口が閉塞されるため、各バッテリセル
の電解液液面が満杯状態になった時点で、自動的に給水
口を閉塞することができ、過剰な補水を防止することが
できる。

【００１５】また、本発明は、前記分流管の途中に形成
された複数の分岐口に、前記代表セル以外の前記バッテ
リセルそれぞれの前記給水口がそれぞれ接続されている
ことを特徴としている。

【００１６】このような構成によれば、分流管の各分岐
口に代表セル以外のバッテリセルそれぞれの給水口をそ
れぞれ接続することで、分流管を送給される給水タンク
からの精製水を、給水タンクに近いバッテリセルから順
次に充填することができる。

【００１７】また、本発明は、前記液面センサからの前
記検知信号の出力により予め設定された第１設定時間の
計時を開始する第１タイマカウンタを備え、前記制御手
段は、前記第１タイマカウンタによる計時終了時点で前
記液面センサからの前記検知信号の出力が停止しないと
きに異常と判断し、前記給水ポンプの作動を停止させる
ことを特徴としている。

【００１８】このような構成によれば、例えば第１カウ
ンタにより計時される第１設定時間として給水ポンプの
駆動開始からすべてのバッテリセルへの補水を完了する
のに十分な時間に設定しておくことにより、第１タイマ
カウンタの計時が終了した時点で液面センサからの検知
信号の出力が停止していなければ、給水タンクの精製水
不足や給水ポンプの故障、水漏れなどの何らかの異常が
発生していると判断でき、このような場合に給水ポンプ
を停止することで、異常の拡大や給水ポンプの無駄な動
作を防止することができる。

【００１９】また、本発明は、前記制御手段が異常と判
断したとき警報を発する警報手段を備えていることを特
徴としている。このような構成によれば、警報手段の警
報により、作業者は何らかの異常が発生して給水ポンプ
が停止状態にあることを容易に知ることができる。

【００２０】また、本発明は、前記液面センサからの前
記検知信号の出力停止により予め設定された第２設定時
間の計時を開始する第２タイマカウンタを備え、前記制
御手段は、前記第１タイマカウンタの計時終了までに前
記液面センサからの前記検知信号が出力停止したとき
に、前記第２タイマカウンタによる計時の間、前記給水
ポンプの駆動を継続し、前記第２タイマカウンタの計時
終了により前記給水ポンプの駆動を停止することを特徴
としている。

【００２１】このような構成によれば、第２タイマカウ
ンタの計時の間、給水ポンプの駆動を継続させること
で、代表セルの電解液の液面を満杯状態にすることがで
きる。

【００２２】また、本発明は、前記給水ポンプが作動中
であることを報知する報知手段を備えていることを特徴
としている。このような構成によれば、作業者は報知手
段の報知により、給水ポンプが作動してバッテリへの補
水を知ることができる。

【００２３】また、本発明は、前記バッテリが、前記各
バッテリセルを収容して荷役車両に搭載されるバッテリ
ケースを備えていることを特徴としている。このような
構成によれば、荷役車両の駆動に使用するバッテリを自
動的に補水することができ、荷役車両の運転者はバッテ
リの液面状況を気にすることなく荷役作業に専念するこ
とができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）この発明を荷役
車両であるカウンタバランス型フォークリフトに適用し
た場合の第１実施形態について図１ないし図７を参照し
て説明する。但し、図１はカウンタバランス型フォーク
リフトの斜視図、図２は一部の概略構成の説明図、図３
は液面センサの一部の正面図、図４は液面センサの動作
説明図、図５は止水弁機構の断面図、図６は止水弁機構
の一部の動作説明用断面図、図７は方向制御弁の動作説
明用断面図である。

【００２５】第１実施形態におけるカウンタバランス型
フォークリフトは、例えば図１に示すように構成されて
いる。即ち、図１に示すように、カウンタバランス型フ
ォークリフト１は、運転席２が設けられた車体３と、車
体３の前部に配設された一対のマスト４と、両マスト４
にリフトブラケット５をそれぞれ介して配設される一対
のフォーク６とにより構成されている。

【００２６】更に、図１に示すように、運転席２の足元
のフロア部８には、アクセルペダル９及びブレーキペダ
ル１０が車体３の内部から突出して配設され、運転席２
の後部には座席１２が設けられ、この座席１２下方の車
体３内部に走行モータや油圧モータ等の駆動用電源であ
る４８Ｖのバッテリ（図１では図示省略）が収容されて
いる。

【００２７】ここで、図２に示すように、金属製のバッ
テリケース１３Ａ内に、２４個のバッテリセル１３Ｂが
収納されて上記したバッテリ１３が構成されており、各
バッテリセル１３Ｂは、それぞれ樹脂容器内に電解液が
充填され、この電解液中にプラス電極及びマイナス電極
が浸漬されて形成されている。そして、図１に示すよう
に、バッテリケース１３Ａの上面を開閉自在に閉塞する
蓋板１４に座席１２が取り付けられ、車体３の座席１２
下方の車体３内部にバッテリ１３が収容されている。

【００２８】また、カウンタバランス型フォークリフト
１には、バッテリ１３に自動的に補水するために、以下
に詳述するような補水装置が設けられている。

【００２９】即ち、この補水装置は、図２に示すよう
に、精製水が充填され各バッテリセル１３Ｂに接続され
た給水タンク２１と、各バッテリセル１３Ｂのうち予め
選定された１個の代表セルＲＳに取り付けられこの代表
セルＲＳの電解液の液面が満杯状態から予め定められた
所定量だけ低下したことを検知して検知信号を出力する
液面センサと、この液面センサからの検知信号により作
動して給水タンク２１から全てのバッテリセル１３Ｂへ
の精製水の送給を開始し検知信号の出力停止により作動
停止する給水ポンプ２２と、この給水ポンプ２２と各バ
ッテリセル１３Ｂとの間に設けられ代表セルＲＳ以外の
バッテリセル（以下、これらを分流セルＳＳと称する）
に給水ポンプ２２からの精製水を順次に補水した後に代
表セルＲＳに補水する給水切換手段２３と、運転席２等
に配設され給水ポンプ２２が作動中であることを報知す
るＬＥＤなどの発光手段或いはブザー等から成る報知部
（報知手段に相当）とを備えている。尚、液面センサか
らの検知信号は、図示しないＣＰＵ等から成る制御部
（制御手段に相当）に入力され、この制御部により液面
センサからの検知信号の出力、出力停止が認識されて給
水ポンプ２２の作動制御が行われる。

【００３０】ところで、例えば図３に示すように、上記
した液面センサ２５は、代表セルＲＳの容器に形成され
たセンサ取付口（図示せず）に開閉自在に取り付けられ
るキャップ２５Ａと、このキャップ２５Ａを貫通した絶
縁性の導入チューブ２５Ｂと、この導入チューブ２５Ｂ
内を導入されて導入チューブ２５Ｂの下端から露出され
た先端が電解液中に挿入される検知電極２５Ｃとを備え
ている。

【００３１】この検知電極２５Ｃが、代表セルＲＳの容
器内の電解液中に浸漬されたプラス電極とマイナス電極
との間に挟まれるように電解液中に挿入される。このと
き、代表セルＲＳの電解液の液面が満杯状態から予め設
定された所定量だけ低下したところに検知電極２５Ｃの
露出先端が位置するように、導入チューブ２５Ｂの長さ
及び検知電極２５Ｃの長さが調整されている。但し、こ
の場合における「所定量」とは、電解液の液面がサルフ
ェーションを生じるまで低下した状態よりも遙かに高い
液面位置までの低下量であって、満杯状態よりも少し液
面位置が下がった程度の量に設定するのが望ましい。

【００３２】そして、代表セルＲＳの電解液の液面が満
杯状態であれば、図４（ａ）に示すように、検知電極２
５Ｃの先端は電解液中に浸かっているため、検知電極２
５Ｃはマイナス電極よりも高い電解液電位を有する。一
方、図４（ｂ）に示すように、電解液の液面が満杯状態
（図４（ｂ）中の１点鎖線）から所定量Δｄだけ低下す
れば、検知電極２５Ｃの先端が電解液から露出するた
め、検知電極２５Ｃの電解液電位がなくなって電解液液
面の低下が検知され、この電解液電位のゼロが検知信号
として出力される。

【００３３】また、上記した給水切換手段２３は、図５
及び図６に示すような止水弁機構２８と、方向制御弁３
０とを備えている。

【００３４】止水弁機構２８は、図５に示すように、各
バッテリセル１３Ｂの容器の給水口部分に取り付けられ
る本体２８Ａと、この本体２８Ａに取り付けられ給水ポ
ンプ２２に接続される給水管（図示せず）の途中に形成
された複数の分岐口に接続される分岐接続体２８Ｂと、
本体２８Ａに結合され分岐接続体２８Ｂを介して給水管
の分岐口とバッテリセル１３Ｂの給水口とを連通する連
通口２８Ｃが内部に形成された支持体２８Ｄと、支持体
２８Ｄに支持され電解液に浮遊して配設され電解液の液
面の上下に伴って上下動するフロート２８Ｅと、支持体
２８Ｄ内に収容されフロート２８Ｅの上下動により支持
体２８Ｄ内の連通口２８Ｃを開閉する弁体２８Ｆとを備
えている。

【００３５】このような止水弁機構２８は、バッテリセ
ル１３Ｂの容器内の電解液液面が満杯状態のときにはフ
ロート２８Ｅが上動して連通口２８Ｃを閉塞するため、
給水ポンプ２２に接続された給水管の分岐口とバッテリ
セル１３Ｂの給水口とは連通されず、バッテリセル１３
Ｂの給水口が閉塞状態となって給水管を介した精製水が
補充されることはない。

【００３６】一方、バッテリセル１３Ｂの容器内の電解
液液面が満杯状態から低下すると、フロート２８Ｅが下
動して連通口２８Ｃを開放するため、給水ポンプ２２に
接続された給水管の分岐口とバッテリセル１３Ｂの給水
口とが連通され、バッテリセル１３Ｂの給水口が開放状
態となって給水管を介した精製水の補充が可能な状態に
なる。

【００３７】尚、図６（ａ），（ｂ）に示すように、連
通口２８Ｃ周辺の弁体受部２８Ｇの外周面がほぼ球面状
に形成されているため、図６（ａ）に示すようにフロー
ト２８Ｅの上動により弁体２８Ｆが傾斜せずに上動する
場合は勿論のこと、図６（ｂ）に示すように、フロート
２８Ｅの上動により弁体２８Ｆが傾斜したまま上動して
も、弁体２８Ｆは連通口２８Ｃ周縁の弁体受部２８Ｇに
隙間なく当接することができ、弁体２８Ｆによって連通
口２８Ｃを確実に閉塞することができる。

【００３８】次に、方向制御弁３０は、図２に示すよう
に、給水管３２により入水口が給水ポンプ２２に接続さ
れ２個の出水口のうち一方が給水管である分流管３３に
より代表セルＲＳ以外のバッテリセル１３Ｂである各分
流セルＳＳに接続された分流弁３４と、一方のポートが
分流弁３４の他方の出水口に接続され他方のポートが給
水管である代表管３６を介して代表セルＲＳに接続され
た２ポート２位置の切換弁３７とにより構成されてい
る。

【００３９】ところで、図２に示すように、代表セルＲ
Ｓはバッテリケース１３Ａ内の一側中央に配置され、こ
の代表セルＲＳの給水口及びこれと同じ列方向に配設さ
れた各分流セルＳＳの各給水口が１本の中央管３６Ａに
より接続され、行方向に配列された各分流セルＳＳの給
水口が支管３６Ｂにより接続され、代表セルＲＳの給水
口及びこれを含む行方向の分流セルＲＳＳの給水口が支
管３６Ｂにより接続されており、中央管３６Ａ及びいず
れかの支管３６Ｂが、上記した代表管３６及び分流管３
３にそれぞれ接続されている。このような接続にするこ
とで、中央管３６Ａから各支管３６Ｂに均等に素早く精
製水が送給され、各バッテリセル１３Ｂへの補水を迅速
に行うことができる。

【００４０】このとき、切換弁３７の切換入力は分流管
３３の水圧であり、図７（ａ）に示すように、この水圧
によって切換弁３７を構成する弁部材３７Ａに加わる力
がばね部材３７Ｂの付勢力よりも小さいと、弁部材３７
Ａがばね部材３７Ｂの付勢力によって閉塞方向に付勢さ
れ、切換弁３７は閉じた状態となり、分流管３３の水圧
によって切換弁３７を構成する弁部材３７Ａに加わる力
がばね部材３７Ｂの付勢力よりも大きくなると、図７
（ｂ）に示すように、弁部材３７Ａが水圧によりばね部
材３７Ｂの付勢力に抗して開放方向に付勢され、切換弁
３７は開いた状態となる。

【００４１】次に、このような補水装置の動作について
説明する。いま、代表セルＲＳの電解液の液面が満杯状
態から所定量だけ低下すると、液面センサ２５によりこ
の液面低下が検知されて電解液電位“ゼロ”に相当する
検知信号が出力され、給水ポンプ２２が制御部によって
自動的に作動開始される。

【００４２】そして、給水ポンプ２２が作動開始したと
きには、切換弁３７を開状態に切り換えるほど分流管３
３の水圧が高くないことから、図７（ａ）に示すよう
に、切換弁３７は閉じた状態であり、給水ポンプ２２の
作動によって給水タンク２１の精製水は、分流弁３４か
ら分流管３３を介して各分流セルＳＳに送給され、給水
ポンプ２２に近い上流側の分流セルＳＳから補水が行わ
れていく。

【００４３】続いて、各分流セルＳＳへの補水が順次完
了すると、上記した止水弁機構２８の動作によって各分
流セルＳＳの給水口が順次閉塞され、分流管３３の水圧
が上昇するため、図７（ｂ）に示すように、切換弁３７
は開いた状態に切り換わり、給水ポンプ２２の作動によ
って給水タンク２１の精製水は、分流弁３４から代表管
３６を介して代表セルＲＳに送給され、最後に代表セル
ＲＳへの補水が行われる。

【００４４】更に、代表セルＲＳの補水が完了すると、
止水弁機構２８の動作により代表セルＲＳの給水口が閉
塞されると共に、液面センサ２５による電解液電位がゼ
ロでなくなり、上記した電解液電位“ゼロ”に相当する
検知信号の出力が停止されるため、給水ポンプ２２が制
御部によって自動的に作動停止される。

【００４５】従って、第１実施形態によれば、代表セル
ＲＳに設けた液面センサ２５の働きにより、バッテリ１
３の補水を自動的に開始すると共に停止することができ
るため、従来のようにバッテリ１３の補水の時期を逸し
てしまうことを防止できる。

【００４６】しかも、自動的にバッテリ１３の補水が行
われることから、従来に比べて作業者の負担を大幅に軽
減することができ、フォークリフト１の運転者はバッテ
リ１３の液面状況を気にすることなく荷役作業に専念す
ることができる。

【００４７】また、各バッテリセル１３Ｂに止水弁機構
２８を設けたため、各バッテリセル１３Ｂの電解液液面
が満杯状態になった時点で、自動的に給水口を閉塞する
ことができ、過剰な補水を防止することができる。

【００４８】更に、作業者は報知部の報知により、給水
ポンプ２２が作動してバッテリ１３への補水が自動的に
行われていることを容易に知ることができる。

【００４９】（第２実施形態）この発明を荷役車両であ
るカウンタバランス型フォークリフトに適用した場合の
第２実施形態について図８ないし図１０を参照して説明
する。但し、図８は液面センサの動作説明図、図９は制
御系のブロック図、図１０は動作説明用のフローチャー
トである。尚、本実施形態におけるカウンタバランス型
フォークリフト及び補水装置の基本的な構成は、上記し
た第１実施形態と同じであるため、以下では、図１ない
し図７も参照しつつ、主として第１実施形態と相違する
点について説明する。

【００５０】本実施形態においても、代表セルＲＳに液
面センサ２５を設けるが、ここでは、図８に示すよう
に、液面センサ２５の検知電極２５Ｃの先端は、第１実
施形態の場合（図４参照）に比べて深く電解液中に挿入
されている。そのため、代表セルＲＳの電解液の液面
が、図８中の破線に示すように、満杯状態（図８中の１
点鎖線）から予め設定されたΔｅ（＞Δｄ；図４参照）
まで低下したところに、検知電極２５Ｃの露出先端が位
置するように、導入チューブ２５Ｂの長さ及び検知電極
２５Ｃの長さが調整されている。こうすることで、代表
セルＲＳの電解液液面が満杯の状態から低下し、液面セ
ンサ２５から検知信号が出力されるまでの時間間隔を長
くでき、補水の頻度を第１実施形態の場合よりも減らす
ようにしている。但し、Δｅだけ低下した電解液の液面
は、サルフェーションを生じるまで低下した状態よりも
まだ十分に高い液面位置である。

【００５１】続いて、補水装置の制御系の構成について
説明すると、図９に示すように、代表セルＲＳの電解液
の液面が低下し、液面センサ２５からＣＰＵ等から成る
制御部４０（制御手段に相当）に電解液電位“ゼロ”の
検知信号が出力され、制御部４０により、給水ポンプ２
２が駆動されて給水タンク２１から各バッテリセル１３
Ｂへの精製水が送給開始される。それと同時に、制御部
４０により第１タイマカウンタ４１が制御されて第１タ
イマカウンタ４１により第１設定時間ｔ１（例えば、３
分）の計時が開始される。このときの第１設定時間ｔ１
は、給水ポンプ２２を駆動開始してから、全てのバッテ
リセル１３Ｂへの補水を完了するのに十分な時間に設定
しておくのが望ましい。更に、給水ポンプ２２が駆動さ
れている間、制御部４０により、例えばＬＥＤから成る
報知部４３が制御されてそのＬＥＤが点灯し、給水ポン
プ２２の作動中が報知される。

【００５２】また、第１タイマカウンタ４１が第１設定
時間ｔ１の計時を終了すると、その時点で液面センサ２
５からの検知信号の出力があるかどうかが制御部４０に
より判断され、検知信号の出力が継続して停止されない
ときには、制御部４０により、給水タンク２１の精製水
不足や給水ポンプ２２の故障、給水管３２における水漏
れなどの何らかの異常が発生していると判断され、制御
部４０により警報部４４（警報手段に相当）が制御され
て異常発生を知らせる警報が発せられる。尚、この場合
の警報部４４にはブザーやＬＥＤを用いて聴覚や視覚に
訴えるようにすればよく、その他にフォークリフト１に
既設の液晶ディスプレイを兼用して警報メッセージを表
示するようにしても構わない。

【００５３】また、第１タイマカウンタ４１による第１
設定時間ｔ１の計時終了までに、制御部４０により液面
センサ２５からの検知信号の出力停止が検知されたとき
には、制御部４０により、第１タイマカウンタ４１がリ
セットされると共に、第２タイマカウンタ４２が制御さ
れて第２設定時間ｔ２（＜ｔ１）の計時が開始され、給
水ポンプ２２の駆動が継続されて代表セルＲＳへの補水
が第２設定時間ｔ２の時間継続される。このときの第２
設定時間ｔ２は、第１タイマカウンタ４１による第１設
定時間ｔ１の計時終了時点から、給水ポンプ２２の継続
駆動により、図８に示すように代表セルＲＳの電解液の
液面をΔｆだけ上昇させて満杯状態にするのに十分な時
間に設定するのが望ましく、予め実験的にｔ２の最適値
を求めておけばよい。

【００５４】次に、一連の動作について図１０のフロー
チャートを参照して説明する。いま、図１０に示すよう
に、代表セルＲＳの電解液の液面が低下し、液面センサ
２５から電解液電位ゼロの検知信号が出力されると（Ｓ
１）、制御部４０によりバッテリセル１３Ｂの液面が低
下して精製水の補給が必要と判断され、制御部４０によ
り、給水ポンプ２２の駆動が開始されて給水タンク２１
から給水切換手段２３を介してバッテリセル１３Ｂへ精
製水の補水が開始されると同時に、第１タイマカウンタ
４１による第１設定時間ｔ１の計時が開始される（Ｓ
２）。

【００５５】このとき、給水ポンプ２２の作動開始直後
には、分流管３３の水圧が高くないことから切換弁３７
は閉じた状態にあるので、精製水は、代表セルＲＳ以外
の分流セルＳＳであって給水タンク２１の近い上流側の
分流セルＳＳから補水が開始される。

【００５６】そして、制御部４０により液面センサ２５
から検知信号の出力があるか否かの判定がなされ（Ｓ
３）、この判定結果がＹＥＳであれば、第１タイマカウ
ンタ４１による第１設定時間ｔ１の計時が終了したか否
かの判定がなされ（Ｓ４）、この判定結果がＮＯであれ
ばステップＳ３に戻り、ステップＳ３の判定結果がＮＯ
であるときには、各分流セルＳＳへの補水が終了して代
表セルＲＳにも正常に補水が行われ、代表セルＲＳにお
いて液面センサ２５の検知電極２５Ｃが電解液中に漬か
った状態となって、電解液電位ゼロの検知信号の出力は
ないと判断できるため、制御部４０により第１タイマカ
ウンタ４１がリセットされた後（Ｓ５）、制御部４０に
より第２タイマカウンタ４２が制御されて第２タイマカ
ウンタ４２による第２設定時間ｔ２の計時が開始される
（Ｓ６）。

【００５７】その後、第２タイマカウンタ４２による第
２設定時間ｔ２の計時が終了したか否かの判定がなされ
（Ｓ７）、この判定結果がＮＯであれば判定結果がＹＥ
Ｓになるまでこの判定が繰り返され、判定結果がＹＥＳ
になれば、第２設定時間ｔ２の給水ポンプ２２の継続駆
動によって、上記したように代表セルＲＳの液面が満杯
状態となっているため、制御部４０により給水ポンプ２
２の駆動が停止され（Ｓ８）、その後動作は終了する。

【００５８】一方、上記したステップＳ４の判定結果が
ＹＥＳ、つまり第１設定時間ｔ１の経過時点で液面セン
サ２５からの検知信号が依然として出力されているとき
には、本来なら、代表セルＲＳにも正常に補水が行わ
れ、代表セルＲＳにおいて液面センサ２５の検知電極２
５Ｃが電解液中に漬かった状態となって、電解液電位ゼ
ロの検知信号の出力が停止されるべきであるにもかかわ
らず、給水タンク２１の精製水不足や給水ポンプの故
障、水漏れなどの何らかの異常が発生し、検知信号が出
力され続けていると判断できるため、制御部４０により
警報部４４が制御されて異常が発生している旨の警報が
発せられると共に（Ｓ９）、ステップＳ８に移行して制
御部４０により給水ポンプ２２の駆動が停止されて無駄
な給水動作が強制停止される。

【００５９】従って、第２実施形態によれば、第１タイ
マカウンタ４１の第１設定時間ｔ１計時終了時点で、代
表セルＲＳに設けた液面センサ２５が検知信号の出力を
停止しないときに、制御部４０により何らかの異常が発
生していると判断し、給水ポンプ２２が停止されてバッ
テリ１３への補水が停止されるため、異常の拡大や給水
ポンプの無駄な動作を防止することができる。

【００６０】しかも、制御部４０が異常と判断したと
き、警報部４４により警報が発せられるので、作業者は
警報部４４の警報により何らかの異常が発生して給水ポ
ンプ２２が停止状態にあることを容易に知ることができ
る。

【００６１】また、第２タイマカウンタ４２による第２
設定時間ｔ２計時の間、給水ポンプ２２の駆動が継続さ
れるため、代表セルＲＳの液面を確実に満杯状態にする
ことができる。

【００６２】なお、上記した両実施形態では、方向制御
弁３０を分流弁３４及び切換弁３７により構成した場合
ついて説明したが、方向制御弁３０は、入水口及び２個
の出水口を有する３ポート２位置型のものであってもよ
い。要するに、方向制御弁３０の入水口が給水管３２に
より給水タンク２１に接続され２個の出水口のうち一方
が代表管３６により代表セルＲＳに接続され他方が分流
管３３により代表セルＲＳ以外のバッテリセルである各
分流セルＳＳに接続され分流管３３の圧力上昇により入
水口を他方の出水口から一方の出水口に切り換え接続す
る構成であればよい。

【００６３】また、上記した両実施形態では、液面セン
サ２５として、検知電極２５Ｃを備えたものを使用した
場合について説明したが、液面センサ２５はこのような
構成に限定されるものではなく、例えばフロート式もし
くは静電容量式等であってもよいのは勿論である。つま
り、液面センサとして、代表セルＲＳの電解液の液面が
満杯状態から予め定めた所定量だけ低下したことを検知
できれば、どのような構成であってもよい。

【００６４】更に、上記した両実施形態では、給水ポン
プ２２が作動中であることを報知する報知部を設けた場
合について説明したが、このような報知部は必ずしも設
けなくてもよい。

【００６５】また、上記した第２実施形態では、補水中
の異常警報を発する警報部４４を設けた場合について説
明したが、このような警報部は必ずしも設ける必要はな
い。

【００６６】更に、上記した両実施形態では、本発明を
カウンタバランス型フォークリフト１に適用した場合に
ついて説明したが、カウンタバランス型に限らず、その
他のフォークリフトをはじめとする荷役車両、或いはバ
ッテリを動力源とする電気自動車やその他の電気車両に
も本発明を適用できるのはいうまでもなく、このような
場合においても上記した第１、第２実施形態と同等の効
果を得ることが可能である。

【００６７】また、本発明は上記した各実施形態に限定
されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおい
て上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、代表セルの電解液液面が満杯状態から所定量低
下すると、液面センサによりこの低下が検知されて給水
ポンプが作動し、給水切換手段により、各バッテリセル
のうち代表セル以外のバッテリセルに給水ポンプからの
精製水が順次に補給され、これらのセルへの補水が完了
した後に代表セルへの補水が行われ、液面センサからの
検知信号の出力停止により給水ポンプが作動停止するた
め、代表セルの液面センサの働きによってバッテリの補
水を自動的に開始して停止することができ、従来のよう
に補水の時期を逸することもなく、しかも自動的に補水
が行われることから、従来に比べて作業者の負担を大幅
に軽減することが可能な補水装置を提供することができ
る。更に、液面センサは代表セルのみの１個で良いの
で、他のセルに余分なセンサを設ける必要がなく、簡単
な構成で自動補水を実現できるものである。

【００６９】また、請求項２に記載の発明によれば、代
表セル以外のバッテリセルに補水した後、最後に代表セ
ルに補水し、全てのバッテリセルへの補水が完了した時
点で自動的にポンプを停止して補水を終了することが可
能になり、補水の開始から終了まで作業者の手を煩わせ
ることがない。

【００７０】また、請求項３に記載の発明によれば、電
解液の液面が低下するとフロートが下動し、フロートの
下動に伴って弁体により給水口が開放され、補水により
電解液の液面が上昇するとフロートが上動し、フロート
の上動に伴って弁体により給水口が閉塞されるため、各
バッテリセルの電解液液面が満杯状態になった時点で、
自動的に給水口を閉塞することができ、過剰な補水を防
止することが可能になる。

【００７１】また、請求項４に記載の発明によれば、分
流管の各分岐口に代表セル以外のバッテリセルそれぞれ
の給水口をそれぞれ接続することで、分流管を送給され
る給水タンクからの精製水を、給水タンクに近いバッテ
リセルから順次に充填することが可能になる。

【００７２】また、請求項５に記載の発明によれば、例
えば第１カウンタにより計時される第１設定時間として
給水ポンプの駆動開始からすべてのバッテリセルへの補
水を完了するのに十分な時間に設定しておくことによ
り、第１タイマカウンタの計時が終了した時点で液面セ
ンサからの検知信号の出力が停止していなければ、精製
水不足や給水ポンプの故障、水漏れなどの何らかの異常
が発生していると判断でき、このような場合に給水ポン
プを停止することで、異常の拡大や給水ポンプの無駄な
動作を防止することが可能になる。

【００７３】また、請求項６に記載の発明によれば、警
報手段の警報により、作業者は何らかの異常が発生して
給水ポンプが停止状態にあることを容易に知ることが可
能になる。

【００７４】また、請求項７に記載の発明によれば、第
２タイマカウンタの計時の間、給水ポンプの駆動を継続
させることで、代表セルの液面を満杯状態にすることが
可能になる。

【００７５】また、請求項８に記載の発明によれば、作
業者は報知手段の報知により、給水ポンプが作動してバ
ッテリへの補水を知ることが可能になる。

【００７６】また、請求項９に記載の発明によれば、荷
役車両の駆動に使用するバッテリを自動的に補水するこ
とができ、荷役車両の運転者はバッテリの液面状況を気
にすることなく荷役作業に専念することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態におけるカウンタバラ
ンス型フォークリフトの斜視図である。

【図２】この発明の第１実施形態における一部の概略構
成の説明図である。

【図３】この発明の第１実施形態における液面センサの
一部の正面図である。

【図４】この発明の第１実施形態における液面センサの
動作説明図である。

【図５】この発明の第１実施形態における止水弁機構の
断面図である。

【図６】この発明の第１実施形態における止水弁機構の
一部の動作説明用断面図である。

【図７】この発明の第１実施形態における方向制御弁の
動作説明用断面図である。

【図８】この発明の第２実施形態における液面センサの
動作説明図である。

【図９】この発明の第２実施形態における制御系のブロ
ック図である。

【図１０】この発明の第２実施形態における動作説明用
フローチャートである。

【符号の説明】

１ カウンタバランス型フォークリフト（荷役車
両） １３ バッテリ １３Ｂ バッテリセル ＲＳ 代表セル ＳＳ 分流セル ２１ 給水タンク ２２ 給水ポンプ ２３ 給水切換手段 ２５ 液面センサ ２８ 止水弁機構 ３０ 方向制御弁 ３２ 給水管 ３３ 分流管 ３４ 分流弁 ３６ 代表管 ３７ 切換弁 ４１ 第１タイマカウンタ ４２ 第２タイマカウンタ ４３ 報知部 ４４ 警報部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に充填された電解液及びこの電解
   液中に浸漬された電極をそれぞれ備え、バッテリを構成
   する複数個のバッテリセルに補水するバッテリの補水装
   置において、 精製水が充填され給水管により前記各バッテリセルに接
   続された給水タンクと、 前記各バッテリセルのうち予め選定された代表セルに設
   けられ前記電解液の液面が満杯状態から所定量低下した
   ことを検知して検知信号を出力する液面センサと、 前記給水タンクから前記各バッテリセルに前記精製水を
   送給する給水ポンプと、 前記液面センサからの前記検知信号により前記給水ポン
   プを駆動し前記検知信号の出力停止により前記給水ポン
   プの駆動を停止する制御手段と、 前記給水ポンプと前記各バッテリセルとの間に設けられ
   前記代表セル以外の前記バッテリセルに前記給水ポンプ
   からの前記精製水を順次に補水した後に前記代表セルに
   補水する給水切換手段とを備えていることを特徴とする
   バッテリの補水装置。
2. 【請求項２】 前記給水切換手段が、前記各バッテリセ
   ルの前記容器の給水口を開閉自在にそれぞれ設けられ前
   記電解液の液面が満杯状態になったときに前記容器の給
   水口を閉塞する止水弁機構と、入水口が前記給水管によ
   り前記給水タンクに接続され２個の出水口のうち一方が
   前記給水管である代表管により前記代表セルに接続され
   他方が前記給水管である分流管により前記代表セル以外
   の前記バッテリセルに接続され前記分流管の圧力上昇に
   より前記入水口を前記他方の出水口から前記一方の出水
   口に切り換え接続する方向制御弁とを備えていることを
   特徴とする請求項１に記載のバッテリの補水装置。
3. 【請求項３】 前記止水弁機構が、前記電解液の液面に
   浮遊して配設されたフロートと、前記電解液の液面の上
   下に伴う前記フロートの上下動により、前記給水口を開
   閉する弁体とを備えていることを特徴とする請求項２に
   記載のバッテリの補水装置。
4. 【請求項４】 前記分流管の途中に形成された複数の分
   岐口に、前記代表セル以外の前記バッテリセルそれぞれ
   の前記給水口がそれぞれ接続されていることを特徴とす
   る請求項２または３に記載のバッテリの補水装置。
5. 【請求項５】 前記液面センサからの前記検知信号の出
   力により予め設定された第１設定時間の計時を開始する
   第１タイマカウンタを備え、 前記制御手段は、前記第１タイマカウンタによる計時終
   了時点で前記液面センサからの前記検知信号の出力が停
   止しないときに異常と判断し、前記給水ポンプの作動を
   停止させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
   かに記載のバッテリの補水装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段が異常と判断したとき警報
   を発する警報手段を備えていることを特徴とする請求項
   ５に記載のバッテリの補水装置。
7. 【請求項７】 前記液面センサからの前記検知信号の出
   力停止により予め設定された第２設定時間の計時を開始
   する第２タイマカウンタを備え、 前記制御手段は、前記第１タイマカウンタの計時終了ま
   でに前記液面センサからの前記検知信号が出力停止した
   ときに、前記第２タイマカウンタによる計時の間、前記
   給水ポンプの駆動を継続し、前記第２タイマカウンタの
   計時終了により前記給水ポンプの駆動を停止することを
   特徴とする請求項５または６に記載のバッテリの補水装
   置。
8. 【請求項８】 前記給水ポンプが作動中であることを報
   知する報知手段を備えていることを特徴とする請求項１
   ないし７のいずれかに記載のバッテリの補水装置。
9. 【請求項９】 前記バッテリが、前記各バッテリセルを
   収容して荷役車両に搭載されるバッテリケースを備えて
   いることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記
   載のバッテリの補水装置。