JP2003009417A - バッテリ充電装置及びそのバッテリ充電装置を装着したバッテリフォークリフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電中の電源電圧状態を監視でき、容易に過
充電や充電不足に対応できるバッテリ充電装置及びそれ
を装着したバッテリフォークリフトを提供する。 【解決手段】 外部電源電圧を検出する電圧センサ(1
2)、及び／又は電源電流を検出する電流センサ(13)と、
この検出した電圧値及び／又は電流値を入力し、この入
力したデータを表示可能としたバッテリ充電制御器(11)
とを備える。入力した前記データに基づき充電中の電源
電圧値及び／又は電源電流値の最大値及び／又は最小値
を求めて記憶し、記憶データを表示可能としてもよい。
また、最大値及び／又は最小値の発生時刻を記憶して表
示してもよい。また、入力した前記データをその時の時
刻データと共に記憶し、この記憶データを外部からの読
出信号に基づき読み出し、表示可能としてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ充電装置
に関し、特にはバッテリフォークリフト等のバッテリ駆
動車両に搭載したバッテリの充電に適したバッテリ充電
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばバッテリフォークリフト等のバッ
テリ駆動作業車両においては、従来、主に作業をしてい
ない夜間に、車載の鉛式バッテリを毎日充電する必要が
ある。この充電は、通常、工場等のＡＣ２００Ｖ電源を
入力とする充電装置によって行なわれる。そして、ＡＣ
２００Ｖ電源ラインの電圧仕様に適合するように、タッ
プ切換式の電源入力端子が準備されており、充電装置を
設置する際に工場の電源電圧仕様に合ったタップ位置に
電源ケーブルを接続するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、充電装置は昼間
測定した電源電圧値に基づいて前記電源のタップ位置を
設定して設置され、この設定したタップ接続位置は使用
期間中変更されずに固定した状態で使用されることが多
い。ところが、夜間に工場等の機械稼動による電源負荷
が無くなる場合には電源電圧が昼間よりも高くなるた
め、充電装置の充電電圧が規定値よりも高くなり、過充
電を起こしてしまうことがある。また、反対に、夜間に
電源負荷が大きくなって電源電圧が昼間よりも低下する
場合が多い工場等では、充電電圧が規定値よりも低くな
るため、充電不足となってしまう場合が多い。このよう
な過充電や充電不足を頻繁に起こすと、鉛式バッテリの
寿命が急激に低下し、バッテリを早期交換しなければな
らず、したがってバッテリ駆動作業車両のユーザにとっ
てコストアップの要因となる。

【０００４】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、充電中の電源電圧状態を監視でき、容易
に過充電や充電不足に対応できるバッテリ充電装置及び
そのバッテリ充電装置を装着したバッテリフォークリフ
トを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、充電時に外部電源ラ
インに接続されて外部電源ラインから電力を入力し、車
載バッテリを充電するバッテリ充電装置において、入力
する外部電源電圧を検出する電圧センサ、及び／又は電
源電流を検出する電流センサと、電圧センサにより検出
した電圧値、及び／又は電流センサにより検出した電流
値を入力し、この入力したデータを表示可能としたバッ
テリ充電制御器とを備えた構成としている。

【０００６】通常、充電中の電源電圧値又は電源電流値
の大きさに基づいて、許容範囲内の電源状態で充電完了
したかが分かり、過充電や充電不足が発生していないか
を判断することができる。したがって、第１発明による
と、バッテリ充電装置は充電中の電源電圧値及び電源電
流値の少なくともいずれか一方を表示可能となっている
ので、オペレータ等はこの表示データを確認して過充電
気味か又は充電不足気味かを容易に判断できる。このた
め、バッテリ充電装置の電源入力のタップ位置を電源状
態に合わせて適切な位置に設定でき、バッテリを最適に
充電できるので、バッテリ寿命を長期化できる。

【０００７】第２発明は、充電時に外部電源ラインに接
続されて外部電源ラインから電力を入力し、車載バッテ
リを充電するバッテリ充電装置において、入力する外部
電源電圧を検出する電圧センサ、及び／又は電源電流を
検出する電流センサと、電圧センサにより検出した電圧
値、及び／又は電流センサにより検出した電流値を入力
し、この入力したデータに基づき充電中の電源電圧値及
び／又は電源電流値の最大値及び／又は最小値を求めて
記憶し、この記憶データを表示可能としたバッテリ充電
制御器とを備えた構成としている。

【０００８】第２発明によると、バッテリ充電装置は電
源電圧値及び電源電流値の少なくともいずれか一方の、
最大値及び最小値の少なくともいずれか一方を求めて記
憶し、この記憶したデータを表示可能としているので、
オペレータ等はこの表示を確認することにより、電源電
圧値又は電源電流値が許容上限値以上であったか、許容
下限値以下であったかが容易に分かる。このため、過充
電気味か、又は充電不足気味かを容易に判断できるの
で、バッテリ充電装置の電源入力のタップ位置を電源状
態に合わせて適切な位置に設定でき、バッテリ寿命を長
期化できる。

【０００９】第３発明は、第２発明において、前記バッ
テリ充電制御器は、前記電源電圧値及び／又は電源電流
値の最大値及び／又は最小値の発生時刻を記憶して表示
可能とした構成としている。

【００１０】第３発明によると、バッテリ充電装置は電
源電圧値及び／又は電源電流値の、最大値及び／又は最
小値のそれぞれの発生時刻を記憶して表示可能としてい
るので、工場内の機械等の電源負荷の稼動状態と電源電
圧値との関係が分かり易く、さらに詳細に電源状態を把
握できる。このため、バッテリ充電装置の電源入力のタ
ップ位置をより精度良く電源状態に合わせて適切な位置
に設定できる。

【００１１】第４発明は、充電時に外部電源ラインに接
続されて外部電源ラインから電力を入力し、車載バッテ
リを充電するバッテリ充電装置において、入力する外部
電源電圧を検出する電圧センサ、及び／又は電源電流を
検出する電流センサと、電圧センサにより検出した電圧
値、及び／又は電流センサにより検出した電流値を時系
列的に入力し、入力したデータをその時の時刻データと
共に記憶し、この記憶データを外部からの読出信号に基
づき読み出し、表示可能としたバッテリ充電制御器とを
備えた構成としている。

【００１２】第４発明によると、バッテリ充電装置は電
源電圧値及び電源電流値の少なくともいずれか一方をそ
の入力時の時刻データと共に時系列的に記憶し、この記
憶データを表示器に表示可能としたので、オペレータが
電源状態の変動を時刻に沿って把握し易くなる。これに
より、工場内の電源負荷の稼動状態と電源電圧値との関
係が容易に分かり、さらに詳細に電源状態を把握でき
る。このため、バッテリ充電装置の電源入力のタップ位
置をより精度良く電源状態に合わせて、さらに適切な位
置に設定できる。

【００１３】第５発明は、第４発明において、前記バッ
テリ充電制御器は、入力した電源電圧値又は電源電流値
が所定の許容範囲を越えた場合に、入力したデータを記
憶するようにした構成としている。

【００１４】第５発明によると、電源電圧値、電源電流
値、時刻等の履歴データを記憶するメモリの容量が小さ
くて済むので、コスト低減及び演算処理時間短縮ができ
る。

【００１５】また第６発明は、上記第１〜第５発明のバ
ッテリ充電装置を装着したことを特徴とするバッテリフ
ォークリフトである。これにより、バッテリフォークリ
フトの車載バッテリを適正に充電できるので、バッテリ
フォークリフトの効率的で適正な使用ができると共に、
車載バッテリの長寿命化によりバッテリフォークリフト
の稼動コストを低減できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して実施形態
を詳細に説明する。尚、適用車両として、バッテリフォ
ークリフトを例に挙げて説明する。図１は、本発明に係
るフォークリフトの側面図である。図１において、バッ
テリ３は車体フレーム２の前後方向略中央部に載置され
ており、バッテリ３の上方は開閉自在なフード５により
カバーされ、フード５の上面には運転席６が取り付けら
れている。運転席６の前方のパネル部下側にはバッテリ
充電制御器１１が装着され、このバッテリ充電制御器１
１には充電開始スイッチ１５及び読出スイッチ１６が取
り付けられている。またパネル部上面には、運転席６か
ら見易い位置に表示器１４が装着されている。バッテリ
３を充電する際には、オペレータはフード５を開いてバ
ッテリ３の上方空間を開放し、バッテリ充電制御器１１
に設けたコネクタに外部交流電源（例えばＡＣ２００
Ｖ）ケーブルを接続し、充電開始スイッチ１５を押すと
充電するようになっている。

【００１７】次に、図２により本発明のバッテリ充電装
置の制御構成を説明する。図２は、本発明のバッテリ充
電装置のブロック構成図である。本発明に係るバッテリ
充電装置１０は、バッテリ充電制御器１１と、電圧セン
サ１２と、電流センサ１３と、表示器１４と、充電開始
スイッチ１５と、読出スイッチ１６とを有している。

【００１８】バッテリ充電制御器１１はマイクロコンピ
ュータ等のコンピュータ装置を主体として構成され、メ
モリ１１ａを有している。内部には、ＡＣ入力電圧を所
定の直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータが内蔵さ
れていて、直流充電電流をバッテリ３に供給する。ま
た、交流電源入力ラインには、入力電圧及び入力電流を
それぞれ検出する電圧センサ１２及び電流センサ１３を
設けており、バッテリ充電制御器１１はこの電圧信号及
び電流信号を入力し、この電源電圧データ及び電源電流
データを前記メモリ１１ａに記憶する。さらに、前記充
電開始スイッチ１５及び読出スイッチ１６のスイッチ信
号を入力すると共に、前記表示器１４に各種のデータを
表示するようになっている。

【００１９】上記バッテリ充電制御器１１は、充電中に
入力した前記電源電圧値及び電源電流値を所定時間毎に
その時刻データと共にメモリ１１ａに記憶し、又は、入
力した電源電圧値及び電源電流値に基づき詳細は後述す
るように所定の演算処理を行って最大値及び最小値を求
めてメモリ１１ａに記憶し、これらのデータを必要に応
じて表示器１４に表示するようになっている。

【００２０】表示器１４は、例えば液晶表示器、プラズ
マ表示器などのグラフィック表示器、又はＬＥＤなどの
キャラクタ表示器で構成されており、前記電源電圧や電
源電流の最大値データ及び最小値データ等の履歴データ
を表示可能となっている。また、読出スイッチ１６は、
メモリ１１ａに記憶した各種データを読み出して表示器
１４に表示させるためのスイッチである。

【００２１】図３は本発明に係るバッテリ充電制御器１
１の第１実施形態の処理フローチャートを表しており、
同図により処理手順を説明する。先ず、ステップＳ１
で、バッテリ充電制御器１１のコネクタに電源ケーブル
を接続して電源を印加すると、ステップＳ２で電源電圧
値を測定し、ステップＳ３で測定した電源電圧値を表示
器１４に表示する。このとき、測定電圧値に応じて電源
ケーブルの接続タップ位置を変更してもよい。次に、ス
テップＳ４で充電開始スイッチ１５が押されるまで待機
し、押されたときはステップＳ５で電圧最大値Ｖmax 、
電圧最小値Ｖmin 、電流最大値Ｉmax 、電流最小値Ｉmi
n の各データを初期化する。

【００２２】そして、ステップＳ６で、充電中の電源電
圧Ｖ及び電源電流Ｉを測定し、ステップＳ７で、この測
定した電源電圧Ｖと前記電圧最大値Ｖmax 、電圧最小値
Ｖmin と比較し、電源電圧Ｖが電圧最大値Ｖmax よりも
大きいとき、又は電圧最小値Ｖmin よりも小さいとき
は、ステップＳ８で、それぞれ電圧最大値Ｖmax 又は電
圧最小値Ｖmin をこの測定値に更新し、この時の時刻デ
ータも記憶する。上記ステップＳ７で、電源電圧Ｖが電
圧最大値Ｖmax 以下のとき、かつ電圧最小値Ｖmin 以上
のとき、あるいはステップＳ８の後には、次にステップ
Ｓ９で上記測定した電源電流Ｉと前記電流最大値Ｉmax
、電流最小値Ｉmin と比較し、電源電流Ｉが電流最大
値Ｉmax よりも大きいとき、又は電流最小値Ｉmin より
も小さいとき、ステップＳ１０でそれぞれ電流最大値Ｉ
max 又は電流最小値Ｉmin をこの測定値に更新し、この
時の時刻データも記憶する。上記ステップＳ９で、電源
電流Ｉが電流最大値Ｉmax 以下のとき、かつ電流最小値
Ｉmin 以下のとき、あるいはステップＳ１０の処理後に
は、次にステップＳ１１で充電完了か否かをチェック
し、充電完了してないときにはステップＳ６に戻って以
上の処理を繰り返す。充電完了したらステップＳ１２
で、上記記憶した充電中の電圧最大値Ｖmax 、電圧最小
値Ｖmin 、電流最大値Ｉmax 、電流最小値Ｉmin の各履
歴データを表示器１４に表示する。

【００２３】上記実施形態によると、充電中の電源電圧
値及び電源電流値を確認できる。即ち、電源電圧及び電
源電流の少なくともいずれか一方の、最大値及び最小値
の少なくともいずれか一方を求めて記憶し、充電完了後
に読出スイッチの操作でこの記憶データを表示するよう
にしたので、充電中の電源状態を確認できる。そして、
この電源状態に基づき、電源電圧値及び／又は電源電流
値が許容上限値以上であって過充電気味に充電されてい
る場合には、充電装置の電源入力ラインの接続タップ位
置を入力電圧が低くなるように変更し、又は電源電圧値
及び／又は電源電流値が許容下限値以下であって充電不
足気味に充電されている場合には、この接続タップ位置
を入力電圧が高くなるように変更することにより、充電
電圧条件を許容範囲内に精度良く設定することができ
る。したがって、バッテリの充電状態を適切に管理で
き、バッテリ寿命を長期化できる。

【００２４】また、電源電圧値及び電源電流値の最大
値、最小値のそれぞれの発生時刻を記憶し、表示可能と
しているので、工場内の電源負荷の稼動状態と電源電圧
値との関係が分かり易く、さらに詳細に電源状態を把握
できる。これにより、バッテリ充電装置の電源入力のタ
ップ位置を、電源負荷の稼動状態に応じてより精度良く
電源状態に合わせて適切な位置に設定できる。

【００２５】次に、図４は本発明に係るバッテリ充電制
御器１１の第２実施形態の処理フローチャートを表して
おり、同図により他の処理手順を説明する。尚、図３で
の処理内容と同一のステップには同一のステップ番号を
付し、ここでの説明を省く。ステップＳ４で充電開始ス
イッチ１５が押されたときは、ステップＳ２１で電圧上
限許容値Ｖmax1、電圧下限許容値Ｖmin1、電流上限許容
値Ｉmax1、電流下限許容値Ｉmin1の各データを所定値に
セットする。そして、ステップＳ２２で、充電中の電源
電圧Ｖ及び電源電流Ｉを測定し、ステップＳ２３で、こ
の測定した電源電圧Ｖと前記電圧上限許容値Ｖmax1、電
圧下限許容値Ｖmin1と比較し、電源電圧Ｖが電圧上限許
容値Ｖmax1よりも大きいとき、又は電圧下限許容値Ｖmi
n1よりも小さいときは、ステップＳ２４で、前記測定し
た電源電圧Ｖを記憶し、この時の時刻データも記憶す
る。上記ステップＳ２３で、電源電圧Ｖが電圧上限許容
値Ｖmax1以下のとき、かつ電圧下限許容値Ｖmin1以上の
とき、あるいはステップＳ２４の後には、次にステップ
Ｓ２５で上記測定した電源電流Ｉと前記電流上限許容値
Ｉmax1、電流下限許容値Ｉmin1と比較し、電源電流Ｉが
電流上限許容値Ｉmax1よりも大きいとき、又は電流下限
許容値Ｉmin1よりも小さいとき、ステップＳ２６で、前
記測定した電源電流Ｉを記憶し、この時の時刻データも
記憶する。上記ステップＳ２５で、電源電流Ｉが電流上
限許容値Ｉmax1以下のとき、かつ電流下限許容値Ｉmin1
以下のとき、あるいはステップＳ２６の処理後には、次
にステップＳ２７で充電完了か否かをチェックし、充電
完了してないときには所定周期時間毎にステップＳ２２
に戻って以上の処理を繰り返す。

【００２６】充電完了したらステップＳ２８で、上記記
憶した充電中の電源電圧Ｖ、電源電流Ｉ、及びそれぞれ
の時刻データに基づいて各履歴データを表示器１４に表
示する。尚、この履歴データは時刻データと関連付けて
表示すればよく、例えば、各電源電圧Ｖ、電源電流Ｉと
これに対応する時刻データとを時系列的に表示したり、
充電開始時刻データと充電開始からの経過時間とその時
の各電源電圧Ｖ、電源電流Ｉを表示したり、又はこれら
のデータを時間経過に沿ったグラフとして表示したりす
ることができる。

【００２７】本実施形態によると、充電中の電源電圧値
及び電源電流値を正確に確認できる。このとき、電源電
圧値及び電源電流値の少なくともいずれか一方が所定の
許容範囲（下限許容値〜上限許容値）を越えた場合に、
これに対応する電源電圧値及び電源電流値の履歴データ
を所定時間毎に時刻データと共に記憶する。そして、充
電完了後に、この記憶した電源電圧値及び電源電流値の
少なくともいずれか一方のデータと時刻データの履歴デ
ータに基づいて、充電中の電源状態を時系列的に表示器
１４に表示できる。これにより、オペレータが電源状態
の変動を時刻に沿って正確に把握することができて、工
場内の電源負荷の稼動状態と電源電圧値との関係が容易
に分かり、過充電気味か又は充電不足気味かが判断で
き、この判断に基づき充電装置１０の電源入力ラインの
接続タップ位置を適切に設定できる。したがって、充電
管理を第１実施形態よりもさらに適切に行えるので、バ
ッテリ寿命を長期化できる。

【００２８】電源電圧値、電源電流値等の履歴データを
表示する際に、対応する時刻データと共に表示したり、
充電開始時刻とこの開始時刻からの経過時間とそれぞれ
の時の履歴データとを同時に表示したり、又は、これら
の履歴データをグラフ的に時系列に表示したりすること
が可能となっている。このため、履歴データに基づき、
電源状態の変動が非常に分かり易く、正確に電源状態を
把握できる。さらに、上記実施形態のように、電源電圧
値、電源電流値がそれぞれの許容範囲を越えた場合にデ
ータを記憶するようにすることにより、メモリ１１ａの
容量を小さくでき、コスト低減及び演算処理速度向上が
できる。

【００２９】そして、バッテリフォークリフト等のバッ
テリ駆動車両に本バッテリ充電装置を適用することによ
り、車載バッテリ３の長寿命化や、バッテリ駆動車両の
充電量に応じた適正な使用ができる。

【００３０】尚、上記実施形態においては、読出スイッ
チ１６の操作により表示器１４に表示させるようにした
例で示したが、これに限定されず、例えば外部管理装置
（図示せず）から通信により読出信号を入力するように
してもよいし、又は充電中や充電完了後に自動的に表示
させるようにしても構わない。また、履歴データを表示
するだけでなく、図示しないプリンタへプリントアウト
したり、通信により外部管理装置へ送信するようにして
も構わない。これにより、より正確に、かつ簡単に電源
状態を把握でき、バッテリ充電条件を改善できる。ま
た、上記バッテリ充電装置はバッテリ駆動車両に装着し
たものである必要はなく、外部に設置するものでもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したフォークリフトの側面図であ
る。

【図２】本発明のバッテリ充電装置のブロック構成図で
ある。

【図３】本発明のバッテリ充電制御器の第１実施形態の
処理フローチャートである。

【図４】本発明のバッテリ充電制御器の第２実施形態の
処理フローチャートである。

【符号の説明】

２…車体フレーム、３…バッテリ、５…フード、６…運
転席、１０…バッテリ充電装置、１１…バッテリ充電制
御器、１２…電圧センサ、１３…電流センサ、１４…表
示器、１５…充電開始スイッチ、１６…読出スイッチ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA01 CA11 EA01 FA06 GC05 5H030 AA03 AS08 AS18 BB01 FF42 FF43 FF51 FF52 5H115 PA08 PA15 PC06 PG05 PI16 PO09 PO15 PU01 SE06 TU01 TU04 TU15 TZ09 TZ10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電時に外部電源ラインに接続されて外
   部電源ラインから電力を入力し、車載バッテリ(3)を充
   電するバッテリ充電装置において、 入力する外部電源電圧を検出する電圧センサ(12)、及び
   ／又は電源電流を検出する電流センサ(13)と、 電圧センサ(12)により検出した電圧値、及び／又は電流
   センサ(13)により検出した電流値を入力し、この入力し
   たデータを表示可能としたバッテリ充電制御器(11)とを
   備えたことを特徴とするバッテリ充電装置。
2. 【請求項２】 充電時に外部電源ラインに接続されて外
   部電源ラインから電力を入力し、車載バッテリ(3)を充
   電するバッテリ充電装置において、 入力する外部電源電圧を検出する電圧センサ(12)、及び
   ／又は電源電流を検出する電流センサ(13)と、 電圧センサ(12)により検出した電圧値、及び／又は電流
   センサ(13)により検出した電流値を入力し、この入力し
   たデータに基づき充電中の電源電圧値及び／又は電源電
   流値の最大値及び／又は最小値を求めて記憶し、この記
   憶データを表示可能としたバッテリ充電制御器(11)とを
   備えたことを特徴とするバッテリ充電装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のバッテリ充電装置におい
   て、 前記バッテリ充電制御器(11)は、前記電源電圧値及び／
   又は電源電流値の最大値及び／又は最小値の発生時刻を
   記憶して表示可能としたことを特徴とするバッテリ充電
   装置。
4. 【請求項４】 充電時に外部電源ラインに接続されて外
   部電源ラインから電力を入力し、車載バッテリ(3)を充
   電するバッテリ充電装置において、 入力する外部電源電圧を検出する電圧センサ(12)、及び
   ／又は電源電流を検出する電流センサ(13)と、 電圧センサ(12)により検出した電圧値、及び／又は電流
   センサ(13)により検出した電流値を時系列的に入力し、
   入力したデータをその時の時刻データと共に記憶し、こ
   の記憶データを外部からの読出信号に基づき読み出し、
   表示可能としたバッテリ充電制御器(11)とを備えたこと
   を特徴とするバッテリ充電装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のバッテリ充電装置におい
   て、 前記バッテリ充電制御器(11)は、入力した電源電圧値又
   は電源電流値が所定の許容範囲を越えた場合に、入力し
   たデータを記憶するようにしたことを特徴とするバッテ
   リ充電装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１つに記載のバ
   ッテリ充電装置を装着したことを特徴とするバッテリフ
   ォークリフト。