JP2005006447A

JP2005006447A - バッテリ充電器

Info

Publication number: JP2005006447A
Application number: JP2003168974A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Saiga; 義広雑賀; Yasunobu Tomiyama; 泰信冨山
Original assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Current assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】各種の充電容量をもつバッテリを充電する際の汎用性および利便性を高めたバッテリ充電器を提供する。
【解決手段】規格化された受電用の一対のプラグ２ａ，２ｂと、各プラグ２ａ，２ｂに対して個別に接続された給電線３ａ，３ｂに介挿された、各給電線３ａ，３ｂを個別にオン／オフするスイッチング手段８ａ，８ｂと、各給電線３ａ，３ｂを通じて供給される交流電力を直流化するとともに、出力側がバッテリ１６に対して互いに並列に接続される直流化回路５ａ，５ｂとを備えた構成とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ式フォークリフトなどの電気車両に搭載されるバッテリを充電するためのバッテリ充電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気車両、たとえばバッテリ式フォークリフトは、動力源として鉛蓄電池等のバッテリが搭載されている。また、このようなバッテリ式フォークリフトは、軽量物を取り扱う場合や、重量物を頻繁に取り扱う必要がある場合など、荷役作業を行う現場の状況によって取り扱う荷物の重量が区々異なっている。したがって、このような荷物の重さに応じて、フォークリフトに要求される動力パワーも当然異なってくる。
【０００３】
そのため、従来のバッテリ式フォークリフトにおいては、標準容量（たとえば、４８Ｖ×３２０Ａ）のバッテリを搭載した仕様のもの（以下、標準バッテリ車と称する）や、大容量（たとえば、７２Ｖ×６５０Ａ）のバッテリを搭載した仕様もの（以下、大容量バッテリ車と称する）など、常時取り扱う荷物の重さに応じて仕様を異ならせた車両が提供されている。
【０００４】
また、このようなバッテリ式フォークリフトは、荷役作業に伴ってバッテリの蓄積電力が次第に低下してくるため、充電が必要となる。その場合、荷役作業に支障が生じないように、荷役作業を休止した特定の時間帯、たとえば、夜間や昼休み中などの限られた時間帯において効率良く充電を行うことが要求される。
【０００５】
ところで、たとえば車体に搭載されたバッテリ充電器を用いてバッテリを充電するような場合には、車体側から引き出されたケーブルの先端に取り付けたプラグを商用交流電源の電源コンセントに接続して充電を行うようにしている。
【０００６】
この場合、従来技術では、上述の標準バッテリ車については、バッテリに対する充電電流はそれほど大きくならないので、たとえば定格電流が３０Ａ程度の日本工業規格に規格化されたプラグを使用して充電が行われている。一方、大容量バッテリ車については、バッテリに対する充電電流が比較的大きな値になるので、たとえば定格電流が６０Ａ程度の規格化されていない大容量型のプラグを使用して充電が行われている。
【０００７】
なお、従来技術として、コンピュータなどの負荷に対して電源を供給するために、電源ユニットを並列に接続して電源システムを構成したものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、この従来技術のものは、常時電源供給が必要となるコンピュータシステムなどにおいて、一部の電源ユニットが故障したときには他の電源ユニットによって負荷への電源供給をバックアップできるようにしたものであって、バッテリ充電を行うための技術ではない。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１８６２５８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のごとく、従来は、大容量バッテリ車における受電用のプラグは定格電流が６０Ａ程度の大容量型のものが使用されているが、このような大容量型のプラグは規格化されておらず、汎用品として製造されていないため入手が困難であり、かつ、比較的高価であるため、専用の電源コンセントの設置が必要となっている。
【００１１】
そこで、大容量バッテリ車についても、標準バッテリ車と同じ定格電流が３０Ａ程度の汎用性のある規格化されたプラグを用いて充電を行うことが考えられる。
【００１２】
しかし、この場合には、大容量のバッテリに対して小さな充電電流しか流せないため、完全充電に至るまでに長時間を要し、限られた時間帯内に充電作業を終了することが難しくなる。その結果、たとえば夜間に充電を開始したにもかかわらず、翌朝になっても充電が完了しないといった不具合を生じる。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、大容量バッテリ車と標準バッテリ車のいずれにおいても、通常容量型のプラグを共通して使用することで汎用性を確保しつつ、大容量バッテリ車については限られた時間帯内に確実に充電作業を終了させることができ、また、標準バッテリ車については急速充電などを行えるなどの利便性を高めたバッテリ充電器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るバッテリ充電器は、規格化された受電用の一対のプラグと、各プラグに対して個別に接続された給電線と各給電線の途中に介挿され各給電線を個別にオン／オフするスイッチング手段と、前記プラグから各給電線を通じて供給される交流電力を直流化するとともに出力側がバッテリに対して互いに並列に接続される直流化回路とを備えた構成としている。
【００１５】
これにより、大容量バッテリ車と標準バッテリ車のいずれにおいても、受電用のプラグとして汎用性のある比較的安価な規格化されたものを共通して使用するので使い勝手がよくなる。そして、大容量バッテリ車については、各プラグに対して個別に接続された給電線をスイッチング手段によって共にオン状態にすることで大容量のバッテリに対して大きな充電電流を供給できるため、限られた時間帯内に確実に充電作業を終了させることができる。また、標準バッテリ車についてはスイッチング手段によって各給電線を共にオン状態にすることで標準容量のバッテリに対して大きな充電電流を供給できるため急速充電が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るバッテリ充電器を備えたフォークリフトを示す斜視図、図２は本発明の実施の形態に係るバッテリ充電器の全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
この実施の形態のバッテリ充電器１は、バッテリ式フォークリフトの車体に搭載される車載型のものであって、三相の商用交流電源の電源コンセントに差し込まれる受電用の一対のプラグ２ａ，２ｂを備える。これらの各プラグ２ａ，２ｂは、大容量バッテリ車Ｆ２の場合と標準バッテリ車Ｆ１の場合のいずれにおいても、規格化されたもの、すなわち、建屋に取り付けられる日本工業規格Ｃ８２８２−１にて規格化された定格電流が３２Ａを超えない、また、定格電圧が５０Ｖ以上で４４０Ｖを超えないものが使用されている。
【００１８】
そして、各プラグ２ａ，２ｂに対してバッテリ充電用の給電線となるケーブル３ａ，３ｂが個別に接続され、各々のケーブル３ａ，３ｂの途中には、コントロールパネル４および各ケーブル３ａ，３ｂを通じて供給される交流電力を直流化する直流化回路５ａ，５ｂが配置されている。
【００１９】
上記のコントロールパネル４は、各ケーブル３ａ，３ｂを個別にオン／オフするスイッチング手段としての電磁式のリレー回路８ａ，８ｂと、各リレー回路８ａ，８ｂのオン／オフタイミングを個別に制御する図示しない内部タイマなどを有する制御器９とを備えている。
【００２０】
また、上記の各直流化回路５ａ，５ｂは、降圧用のトランス１１ａ，１１ｂおよび整流器１２ａ，１２ｂを備えており、ここでは、両直流化回路５ａ，５ｂを同じ構成とすることにより、両回路５ａ，５ｂからは略同じ大きさの直流電流が出力されるようになっている。なお、各直流化回路５ａ，５ｂを構成するトランス１１ａ，１１ｂの巻線数を変えるなどして互いに異なる電流値が得られるようにすることもできる。
【００２１】
さらに、各直流化回路５ａ，５ｂの出力側はバッテリ１６に対して互いに並列に接続されている。すなわち、各整流器１２ａ，１２ｂの正極出力側同士が一方の重畳端子部１４ａに、負極出力側同士が他方の重畳端子部１４ｂにそれぞれ接続され、各重畳端子部１４ａ，１４ｂはコネクタ１５ａ，１５ｂを介してバッテリ１６に接続される。
【００２２】
上記構成を備えたバッテリ充電器１において、たとえば、大容量バッテリ車Ｆ２に搭載されている大容量のバッテリ１６を充電する場合には、商用交流電源の電源コンセントに両プラグ２ａ，２ｂを共に差し込んだ状態でコントロールパネル４の制御器９によって両リレー回路８ａ，８ｂを同時にオンにする。
【００２３】
これにより、プラグ２ａ，２ｂからケーブル３ａ，３ｂを介して供給される交流電力は、各々の直流化回路５ａ，５ｂで直流化された後、正極側出力の電流同士が一方の重畳端子部１４ａにおいて重畳される。そして、重畳された電流がコネクタ１５ａ，１５ｂを介してバッテリ１６に供給される。このため、大容量のバッテリ１６に対して大きな充電電流（ここでは片方の直流化回路から出力される電流の２倍の電流）が供給されることになる。したがって、汎用性のある通常容量型のプラグ２ａ，２ｂを使用しているにもかかわらず、限られた時間帯内に確実に充電作業を終了させることができる。
【００２４】
また、標準バッテリ車Ｆ１に搭載されている標準容量のバッテリ１６を充電する場合には、商用交流電源の電源コンセントに対して片方のプラグたとえば２ａのみを差し込んだ状態で制御器９によってこのプラグ２ａに対応した一方のリレー回路８ａのみをオンにする。
【００２５】
これにより、片方のプラグ２ａからケーブル３ａを介して供給される交流電力は、一方の直流化回路５ａで直流化された後、正極側から出力される直流電流は一方の重畳端子部１４ａおよびコネクタ１５ａ，１５ｂを介してバッテリ１６に供給される。その結果、標準容量のバッテリ１６に対しては、従来の場合と同様、その充電容量に適合した充電電流が供給されることになる。
【００２６】
さらに、標準バッテリ車Ｆ１について、たとえば、午前中のバッテリ消費量が多くて残量不足になっているために、昼休みの時間帯（すなわち、プラグ２ａ、又は２ｂのいずれかのみを介して充電した場合には、満充電となるのに十分な時間ではない時間帯）を利用して急速充電を行う必要が生じたような場合には、商用交流電源の電源コンセントに両プラグ２ａ，２ｂを共に差し込んだ状態で制御器９によって両リレー回路８ａ，８ｂを同時にオンにする。
【００２７】
これにより、大容量バッテリを充電する場合と同様に、標準容量のバッテリ１６に対して大きな充電電流（ここでは片方の直流化回路から出力される電流の２倍の電流）が供給されるため、急速充電を行うことが可能となる。
【００２８】
上記の実施の形態に対して、次のような変形例や応用例を考えることができる。
（１）上記の実施の形態では、コントロールパネル４をプラグ２ａ，２ｂと直流化回路５ａ，５ｂとの間に配置しているが、これに限らず、直流化回路５ａ，５ｂの出力部と重畳端子部１４ａ，１４ｂとの間に配置して直流化後の電力をオン／オフする構成とすることも可能である。
（２）この実施の形態では、スイッチング手段としてリレー回路８ａ，８ｂを用いているが、これに限らずサイリスタやＭＯＳトランジスタなどの半導体スイッチング素子を適用することもできる。また、直流化回路５ａ，５ｂをトランス１１ａ，１１ｂと整流器１２ａ，１２ｂとで構成しているが、スイッチングレギュレータを適用することもできる。さらに、コントロールパネル４には制御器９を設けることで自動的にリレー回路８ａ，８ｂをオン／オフ制御できるようにしたが、制御器９を省略して、マニュアル操作によってオン／オフ制御することも可能である。
（３）上記の実施の形態では、バッテリ充電器１を車載型のものとしているが、据置型のバッテリ充電器として適用することもできる。また、ここでは、各直流化回路５ａ，５ｂからは同じ電流値が出力されるようにしたが、トランス１１ａ，１１ｂの巻線数を互いに異ならせるなどして各直流化回路５ａ，５ｂの出力が異なる電流値をもつようにすることも可能である。特に、バッテリ充電器１を据置型として使用する場合には、種々の充電容量をもつバッテリ１６が充電対象となることが多いため、このような構成にしておくと有利である。
（４）上記の実施の形態では、商用電源が三相交流電源の場合を例にとって説明したが、これに限らず、単相の交流電源の場合でも適用可能である。
（５）さらに、本発明は、バッテリ式フォークリフトに搭載されているバッテリを充電する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、その他の電気車両に搭載されているバッテリを充電する場合にも広く適用することができる。その他の構成においても、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜の変更を加えることが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係るバッテリ充電器によれば、大容量バッテリ車と標準バッテリ車のいずれにおいても、受電用のプラグとして汎用性がある比較的安価なものを共通して使用できるので、使い勝手が良くなる。
【００３０】
そして、大容量バッテリ車については、各プラグに個別に接続された給電線をスイッチング手段によって共にオン状態にすることで大容量のバッテリに対して大きな充電電流を供給できるため、限られた時間帯内に確実に充電作業を終了させることができる。また、標準バッテリ車についてはスイッチング手段によって各給電線を共にオン状態にすることで標準容量のバッテリに対して大きな充電電流を供給できるため急速充電が可能となる。このため、利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るバッテリ充電器を備えたフォークリフトを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るバッテリ充電器の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１バッテリ充電器
２ａ，２ｂプラグ
３ａ，３ｂケーブル（給電線）
５ａ，５ｂ直流化回路
８ａ，８ｂリレー回路（スイッチング手段）
９制御器
１６バッテリ
Ｆ１標準バッテリ車
Ｆ２大容量バッテリ車

Claims

規格化された受電用の一対のプラグと、
各プラグに対して個別に接続された給電線と各給電線の途中に介挿され各給電線を個別にオン／オフするスイッチング手段と、
前記プラグから各給電線を通じて供給される交流電力を直流化するとともに出力側がバッテリに対して互いに並列に接続される直流化回路と、
を備えたことを特徴とするバッテリ充電器。