JP2010004587A - 物流用搬送車の充電装置及び充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】無人搬送車への充電システムのシステム効率を上げ、またシステムを小型・軽量化する。
【解決手段】無人搬送車１５０には、車両側接続電極３０１やキャパシタ３０２やＤＣ／ＤＣコンバータ３０３などからなる蓄電装置３００が搭載されている。地上側の充電装置には、商用電源の電力がスイッチング電源等を介して充電される地上側の電気二重層キャパシタが配置されている。車両側を充電するため、充電済みの地上側の電気二重層キャパシタと車両側の電気二重層キャパシタ３０２を接続すると、極めて短時間で車両側の電気二重層キャパシタ３０２の充電が完了する。
【選択図】図１

Description

本発明は、物流用搬送車の充電装置及び充電システムに関し、装置規模の小型化を図ると共に物流車両への充電時間を短縮することができるように工夫したものである。

物流関係の分野においては、物品の搬送・移載等のために、無人搬送車、有軌道台車、天井走行台車などの物流用搬送車が使用されている。
このような物流用搬送車では、従来から、電源としてバッテリ（鉛バッテリ、その他のタイプのバッテリ）を搭載し、バッテリのエネルギー（電力）を使用して、走行モータ及び移載モータを駆動していた。このようにバッテリを電源としているため、そのエネルギー（電力）を消費したときには、充電をする必要がある。

物流用搬送車のバッテリを充電するめの充電器（設備）としては、従来から使用されている漏洩変圧器と整流ダイオードを用いた準定電圧定電流充電器、もしくは、急速充電を考慮した定電圧定電流充電器などを用いたものが存在する。

また、有軌道台車及び天井走行台車などは、車両がレール上を走行するため、そのレールに電力供給用のトロリー電線を取り付け、一方、車両側には集電用ブラシを装備し、集電用ブラシをトロリー電線に接触させることにより、電力を台車に取り込み、この電力により、直接、走行モータ及び移載モータを駆動している。

このような有軌道台車及び天井走行台車などにおいては、常時電力を供給しているため、集電用ブラシがトロリー電線に対して接触不良となる時などにおいても、運転を継続可能にするように、一時的に電力を供給するエネルギー蓄積装置（バッテリ等）を備えている。このようにして、接触不良時においても運転可能となる。

特開２０００−２５３５０８ 特開２００２−１８２７４７

（課題１−１）
バッテリを搭載した無人搬送車などは、一日一回、夜間などの稼働しなくなったときに、充電ステーションなどに行き、稼働するために必要なエネルギー（電力）を、数時間を要して搭載しているバッテリに充電している。

充電の状況を、図５を参照して説明すると、無人搬送車１００には、走行モータ１０１と移載モータ１０２が備えられると共に、大容量のバッテリ１０３が搭載されている。また車両側接続電極１０４を備えている。
一方、地上側の充電装置（充電ステーション）２００は、商用電源２０１と充電器２０２と地上側接続電極２０３を備えている。
充電の際には、地上側接続電極２０３と車両側接続電極１０４とが接続され、バッテリ１０３に充電がされる。

ところで、無人搬送車１００が稼働するために必要な一日分の電力を貯蔵するため、無人搬送車１００に搭載されているバッテリ１０３は、大変大きくて重い。
無人搬送車１００は、荷物を運ぶのが目的であるのにもかかわらず、バッテリ１０３を運ぶためのエネルギーを余分に消費していることになる。

（課題１−２）
バッテリを搭載したタイプの無人搬送車の中には、短い距離の一定の工程間での搬送に使用されるために、バッテリ容量を小さくして小型軽量化し、さらにシールドバッテリやその他、急速充電が可能な電力貯蔵装置を用いているものがある。
このようにすることで、工程間のごく短時間に使用する電力のみを貯蔵し、車両が停止し荷物の積み下ろしをしている時間を利用して、前述の車両バッテリまたは電力貯蔵装置に対して、通常のバッテリ充電よりはるかに大きな電流を短時間に、地上の充電器から車両に供給する急速充電方式利用の車両システムを構成したものがある。

このシステムを図６を参照して説明すると、無人搬送車１１０には、走行モータ１１１と移載モータ１１２が備えられると共に、小型・軽量のバッテリ１１３が搭載されている。また車両側接続電極１１４を備えている。この無人搬送車１１０は、移載場所Ｓ１，Ｓ２・・・ＳＮにおいて移載作業をするものであり、移載場所Ｓ１，Ｓ２・・・ＳＮの相互距離は短い。

一方、地上側の充電装置（充電ステーション）２１０は、商用電源２１１と、共通の急速充電器２１２と、各移載場所Ｓ１，Ｓ２・・・ＳＮに配置した地上側接続電極２１３−１，２１３−２，・・・２１３−Ｎを備えている。
無人搬送車１１０は、移載場所Ｓ１に停止しているときには車両側接続電極１１４が地上側接続電極２１３−１に接続されて車載のバッテリ１１３を充電し、移載場所Ｓ２に停止しているときには車両側接続電極１１４が地上側接続電極２１３−２に接続されて車載のバッテリ１１３を充電し、移載場所ＳＮに停止しているときには車両側接続電極１１４が地上側接続電極２１３−Ｎに接続されて車載のバッテリ１１３を充電する。

しかし、この場合には、短時間ではあるが、商用電源２１１から大電流を受電する必要があり、且つ、大電流大出力の定電圧定電流電源（急速充電器）２１２が必要となる。しかも、無人搬送車１１０が停止している短い時間に通電するためだけに、これら電源トランス、給電配電線、半導体素子の大電流対応化が必要となり、システムコストの大幅な増大が考えられる。

（課題２−１）
有軌道台車、天井走行台車などでは、敷設したレール上に台車（搬送車）を走行させるため、現状では、トロリー電線（給電線）と呼ばれる電力供給ケーブルをレールに沿って敷設し、搬送車側には集電用ブラシを備えている。そして、集電用ブラシをトロリー電線に接触させて、電力を地上から搬走車へ供給している。

トロリー電線と集電用ブラシは機械的に接触し擦動しているため、機械的及び電気的火花により摩耗するため、寿命があり、また、擦動粉が発生する。
そのため、メンテナンス（点検・交換）が必要となり、且つ擦動粉が発生するため、クリーン環境が必要な場所には適用が困難である。

（課題２−２）
有軌道台車、天井走行台車などには、変圧器などと同様に電磁誘導作用を応用して非接触で給電する方式がある。この方式は、トロリー電線と集電用ブラシを使用しないため非接触による摩耗と摩耗粉の飛散はない。

このシステムを図７を参照して説明すると、無人搬送車１２０には、電磁誘導作用を利用して非接触で受電する受電装置１２１と、この受電装置１２１により受電した高周波電流を整流する整流器１２２を有している。そして整流器１２２により整流した直流電力が、走行用モータ及び移載用モータに供給されるようになっている。なお、走行用モータ及び移載用モータは、図示は省略している。またバッテリなどは搭載していない。

充電装置（充電ステーション）２２０は、商用電源２２１と、商用電流の周波数を高周波にして出力するＡＣ／ＡＣ変換器２２２と、高周波電流が供給されるトロリー電線２２３を備えている。

図７のシステムでは、１次側であるトロリー電線２２３に高周波の電流を継続的に通電する必要がある。そのため、１次側の無効電力の増大が省エネルギーの観点から問題となる。また、地上側の充電装置が大型で高価になるという問題がある。

本発明は、上記従来技術に鑑み、装置規模の小型化を図ると共に物流車両への充電時間を短縮することができる、物流用搬送車の充電装置及び充電システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の物流用搬送車の充電装置は、
蓄電装置を搭載した物流用搬送車に対して給電をして、前記蓄電装置を充電する充電装置であって、
商用電源の電力を直流電力に変換して出力する電源装置と、
前記電源装置から出力された直流電力を充電する地上側キャパシタと、
前記地上側キャパシタに接続されており、前記物流用搬送車に備えられた車両側接続電極と接離する地上側接続電極と、
を有することを特徴とする。

また本発明の物流用搬送車の充電装置は、
前記物流用搬送車の充電装置において、
前記地上側キャパシタと前記地上側接続電極との間には、前記地上側キャパシタから前記地上側接続電極に流れる電流値を制限するスイッチング素子が介装されていることを特徴とする。

また本発明の物流用搬送車の充電システムは、
前記物流用搬送車の充電装置と、
蓄電装置を搭載した物流用搬送車とでなることを特徴とする。

また本発明の物流用搬送車の充電システムは、
前記物流用搬送車の充電装置と、
蓄電装置を搭載した物流用搬送車とでなり、
前記蓄電装置は、
前記地上側接続電極と接離する車両側接続電極と、
前記車両側接続電極に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された車両側キャパシタを備えていることを特徴とする。

また本発明の物流用搬送車の充電システムは、
前記地上側キャパシタ及び前記車両側キャパシタは、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする。

本発明の物流用搬送車の充電装置では、商用電源の電力を電源装置により地上側キャパシタに充電するため、物流用搬送車の運行とは独立して、時間をかけて地上側キャパシタへの充電ができる。このため、電源装置を小型化・軽量化することができる。

また本発明の物流用搬送車の充電システムでは、充電装置に地上側キャパシタを備え、また、物流搬送車側に車両側キャパシタを備えるようにしたため、車両側への充電は、地上側キャパシタと車両側キャパシタとを接続するだけで、極めて短時間で行うことができる。この結果、物流用搬送車の稼働時間を伸ばし、搬送システムの車両台数を削減することもできる。

以下に本発明の実施の形態を実施例に基づき詳細に説明する。

本発明の実施例１に係る物流用搬送車の充電システムを、図１及び図２を参照して説明する。
この充電システムは、図１に示すような、無人搬送車１５０に備えた車両側の蓄電装置３００と、図２に示すような、地上側に備えた充電装置４００により構成されている。

まず、図１を参照して、無人搬送車１５０に備えた車両側の蓄電装置３００について説明する。
無人搬送車１５０には、走行モータ１５１，ステアリングモータ１５２及び移載モータ１５３が備えられており、各モータ１５１〜１５３には、コントローラ１５４を介して、電力が供給されてモータ駆動がされるようになっている。

無人搬送車１５０には、更に、蓄電装置３００が搭載されている。この蓄電装置３００は、車両側接続電極３０１と、電気二重層キャパシタ３０２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０３と、充電回路３０４と、補助バッテリ３０５を有している。

車両側接続電極３０１の後段には電気二重層キャパシタ３０２が接続されており、電気二重層キャパシタ３０２は、車両側接続電極３０１を介して直流電力が供給されると、この直流電力を蓄電する。この電気二重層キャパシタ３０２は、大電流で急速充電できる特性を有しており、車両側のメインの蓄電媒体である。
電気二重層キャパシタ３０２の後段にはＤＣ／ＤＣコンバータ３０３が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０３は、電気二重層キャパシタ３０２の電圧Ｖｃが変動しても、一定の電圧Ｖｏｕｔを後段に出力するものである。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３０３の後段には、充電回路３０４と補助バッテリ３０５が接続されている。補助バッテリ３０５は小型のバッテリである。
充電回路３０４は、抵抗３０４ａとスイッチング素子３０４ｂとダイオード３０４ｃにより構成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０３から直流電力が出力されると、スイッチング素子３０４ｂがオン状態となり、補助バッテリ３０５に充電がされる。ダイオード３０４ｃは補助バッテリ３０５に過電圧が印加されるのを防止する機能を果たす。補助バッテリ３０５への充電が完了したら、スイッチング素子３０４ｂがオフ状態になる。スイッチング素子３０４ｂのオン・オフ制御はコントローラ１５４により制御される。

補助バッテリ３０５を備えているため、何らかの異常により電気二重層キャパシタ３０２の電圧Ｖｃが零ないし低電圧になったとしても、補助バッテリ３０５からコントローラ１５４に電力供給され、無人搬送車１５０の駆動等に必要な電力が確保できる。

地上側の充電装置４００は、商用電源４０１と、スイッチング電源４０２と、電気二重層キャパシタ４０３と、スイッチ４０４−１，４０４−２，・・・４０４−Ｎと、地上側接続電極４０５−１，４０５−２，・・・４０５−Ｎを有している。
電気二重層キャパシタ４０３は、例えば複数の電気二重層キャパシタ（キャパシタセル）を直列・並列接続して構成した容量の大きなものである。

商用電源４０１の後段にはスイッチング電源４０２が接続されており、スイッチング電源４０２は、交流電力を定電流定電圧の直流電力に変換して出力する。
スイッチング電源４０２の後段には電気二重層キャパシタ４０３が接続されており、電気二重層キャパシタ４０３はスイッチング電源４０２から出力された直流電力により定電圧・定電流で充電される。電気二重層キャパシタ４０３は、大電流で急速充電できる特性を有している。

電気二重層キャパシタ４０３は、大電流で急速充電できる特性を有しているが、電気二重層キャパシタ４０３への充電は小電流で時間を掛けて充電してもよい。
本例では、無人搬送車１５０が走行等している時間が、無人搬送車１５０に対して充電作業をする時間に対して長いので、電気二重層キャパシタ４０３への充電は、無人搬送車１５０が走行等している長い時間をかけて行っても問題はない。
このため、小電流で時間を掛けて電気二重層キャパシタ４０３への充電をするようにしている。この結果、スイッチング電源４０２及び商用電源４０１としては、短時間で大出力が出せるものでなくてもよく、小型，小容量，安価なものを採用することができる。

電気二重層キャパシタ４０３への充電が完了したときに、電気二重層キャパシタ４０３に充電されたエネルギーＥは次の通りである。
Ｅ＝（１／２）×Ｃ×Ｖ² ［Ｊ：ジュール］
Ｃ：電気二重層キャパシタ４０３の静電容量 ［Ｆ：ファラッド］
Ｖ：電気二重層キャパシタ４０３への印加電圧 ［Ｖ： ボルト］

電気二重層キャパシタ４０３の充電が完了したら（電気二重層キャパシタの電圧が所定電圧を越えたら）、スイッチング電源４０２による充電動作は停止されるが、その後、電気二重層キャパシタ４０３から無人搬送車１５０に対して電力供給がされたり、または、リーク放電されたりして、キャパシタ電圧が低くなったときには、スイッチング電源４０２により電気二重層キャパシタ４０３への充電動作が行われる。

電気二重層キャパシタ４０３には各地上側接続電極４０５−１，４０５−２，・・・４０５−Ｎが並列状態で接続されている。電気二重層キャパシタ４０３と各地上側接続電極４０５−１，４０５−２，・・・４０５−Ｎとの間には、スイッチ４０４−１，４０４−２，・・・４０４−Ｎが介装されている。
スイッチ４０４−１，４０４−２，・・・４０４−Ｎは、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子や、機械的リレーにより構成している。

各地上側接続電極４０５−１，４０５−２，・・・４０５−Ｎは、本実施例では、無人搬送車１５０が停止して移載作業をする移載場所Ｓ１，Ｓ２，・・・ＳＮに配置しているが、他の場所（無人搬送車１５０が停止して充電ができる場所）であってもよい。

なお図１及び図２には図示していないが、無人搬送車１５０と、各移載場所Ｓ１，Ｓ２，・・・ＳＮには、相互に通信をする通信装置が配置されている。この通信装置により、無人搬送車１５０が、各移載場所Ｓ１，Ｓ２，・・・ＳＮに停止したことや、充電要求信号や、充電完了信号を送受するようになっている。

次に、上述したような、無人搬送車１５０に搭載した蓄電装置３００と、充電装置４００とにより構成した充電システムの動作状態を説明する。

１）無人搬送車１５０が、移載場所Ｓ１〜Ｓ１のうちのいずれか１つの場所（例えばＳ１）に到着し、車両側接続電極３０１と地上側接続電極４０５−１が接続され、無人搬送車１５０側の通信装置から充電装置４００側の通信装置に、充電要求信号を発信する。
２）このとき、充電装置４００の電気二重層キャパシタ４０３への充電は完了しているとする。

３）充電装置４００では、車両側接続電極３０１と地上側接続電極４０５−１との接続を、端子電圧または、補助接点などで確認した後、スイッチ４０１−１をオン状態にする。なお、他のスイッチ４０１−２・・・４０１−Ｎはオフ状態になっている。
このように、スイッチ４０１−１をオン状態にして、充電装置４００側の電気二重層キャパシタ４０３から、接続電極４０５−１，３０１を介して、無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２への給電を開始する。
このように、電気二重層キャパシタ４０３から電気二重層キャパシタ３０２へエネルギー供給（充電）をするため、この充電は大電流且つ短時間で行うことができる。

４）無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２の電圧を測定し、その測定電圧値が予め決めた電圧値になったら、電気二重層キャパシタ３０２に予め決めた定格の電荷が蓄積されたと判断できる。
このようにして電気二重層キャパシタ３０２に予め決めた定格電荷が蓄積されたら、無人搬送車１５０側の通信装置から充電装置４００側の通信装置に、充電完了信号を発信する。そうすると、蓄電装置４００は、スイッチ４０４−１をオフ状態にして、充電装置４００側の電気二重層キャパシタ３０２からの電荷（＝エネルギー）供給を停止する。

５）無人搬送車１５０は、電気二重層キャパシタ３０２の充電が完了した後は、所定の移載動作などが完了した後、移載場所Ｓ１から離れ、次の行き先に向かう。無人搬送車１５０が走行や移載作業をしているときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０３が動作して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０３から出力される電圧Ｖｏｕｔを用いて、各モータ１５１，１５２，１５３が駆動する。

６）充電装置４００側では、スイッチング電源４０２が稼働して、商用電源４０１の電力を用いて、電荷が減少している電気二重層キャパシタ４０３への充電をする。この充電は小電流で時間をかけて行うことができる。

なお、無人搬送車が複数台の場合は、車両数量に比例してシステム全体の消費エネルギーが増加するため必然的に充電要求頻度が増加し、供給エネルギーも増加することになる。
このため、充電器として機能するスイッチング電源４０２の充電稼働時間（電荷量）及び充電容量、そして充電・供給のスケジューリングが、このシステムを運用する場合に重要となる。
この場合には、システムの中でもっとも無人搬送車からのエネルギー需要の多いときに不足なくエネルギー供給可能なように電気二重層キャパシタ４０３の容量、スイッチング電源４０２容量及び商用電源４０１の容量を設定する。

実施例２は、地上側の充電装置に改良を加えたものであり、その具体例を図３を参照して説明する。

実施例２で用いる充電装置４００Ａは、図３に示すように、電気二重層キャパシタ４０３と各地上側接続電極４０５−１，４０５−２，・・・４０５−Ｎ間に、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子４０６を介装している。
他の部分の構成は、図２に示す充電装置４００と同一である。

この充電装置４００Ａは、図１に示す、無人搬送車１５０に備えた充電装置３００を充電するものである。充電の際の基本動作は同じであるので、異なる部分を中心に説明をする。

無人搬送車１５０が、例えば移載場所Ｓ１に到着し、車両側接続電極３０１と地上側接続電極４０５−１が接続され、スイッチ４０１−１がオン状態になると、充電装置４００側の電気二重層キャパシタ４０３から、無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２への給電を開始する。

このときスイッチング素子４０６をオン・オフ動作（チョッパ動作）させて、過大なピーク電流を制限しながら大電流を通電し、無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２を充電する。

このように充電の際に、スイッチング素子４０６をオン・オフ動作（チョッパ動作）させることにより、充電装置４００側の電気二重層キャパシタ４０３と、無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２との間に接続されている素子、機器、電線に過大電流が流れることを防止できる。
つまり、電気二重層キャパシタ４０３，３０２はインピーダンスが非常に低いため、両者を単純に接続すると過大電流が流れる恐れがあるが、本実施例のように、スイッチング素子４０６によりチョッパ動作をすることにより、電流値を適正に制限することができる。

このようにスイッチング素子４０６をオン・オフ動作（チョッパ動作）させ、充電の際に流れる電流を比較的小さな電流にすることにより、素子、機器、電線に対する負荷が少なくなり、装備可能となる機器の選定範囲が広がり、より信頼性が高くなる。

次に、本発明の充電システムが従来技術に比べて有する利点を、具体的な数値例を挙げて説明する。

図４は、地上側の充電装置４００から無人搬送車１５０の蓄電装置３００へ充電する時の、地上側充電装置４００の電流・電圧特性を示している。
図４（ａ）は、商用電源４０１からスイッチング電源４０２に流れる電流を示す。
図４（ｂ）は、スイッチング電源４０２から電気二重層キャパシタ４０３への充電電流を示す。
図４（ｃ）は、電気二重層キャパシタ４０３の電圧を示す。
図４（ｄ）は、電気二重層キャパシタ４０３から、無人搬送車１５０の電気二重層キャパシタ３０２へ送る充電電流を示す。この充電電流による、無人搬送車１５０の電気二重層キャパシタ３０２の充電は、充電期間ｔにおいて行われる。
なおＩｃｈはスイッチング電源４０２から出力される電流であり、Ｉｃｐは電気二重層キャパシタ４０３から出力される電流である。

仮に、電気二重層キャパシタ４０３の充電電荷が無い場合は、充電期間ｔにおいて、商用電源４０１からは、無人搬送車１５０側に送る電流のみならず、電気二重層キャパシタ４０３を充電するための電流も出力しなければならないため、商用電源４０１としては一時的に大容量が必要となる。

例として、無人搬送車が１工程間で２ｋＷ×１分間の電力を使用するとした場合には、２ｋＷ×６０秒＝１２０ｋＪとなる。
無人搬送車側の電気二重層キャパシタの容量を１０Ｆと仮定すると、電圧の変動分は、下式の関係から、Ｖｃ＝１５５Ｖとなる。
１２０［ｋＪ］＝１／２・Ｃ・Ｖｃ²＝１／２・１０［Ｆ］・Ｖｃ²
故に、１０Ｆの電気二重層キャパシタに１５５Ｖ部の電荷を溜めることができれば、通常であれば、この無人搬送車は運行が可能となる。

次に、無人搬送車が１台の場合について、電荷を充電する場合を考える。
実際のシステムでは、無人搬送車が移載ステーションで停止する停止時間は５秒〜１０秒程度である。

仮に、１０秒で先程の１２０ｋＪを充電したとした場合、通常のバッテリを搭載した無人搬送車の場合では、バッテリ電圧を２４Ｖとすると、充電電流ＩＢは下式の関係から５００Ａとなる。
１２０ｋＪ＝２４Ｖ×ＩＢ×１０秒
このＩＢ＝５００Ａは、通常のシステム（本発明ではない）では、充電器が出力しなければならない電流となる。
効率を無視して考えると、出力にすると、出力Ｐ＝２４Ｖ×５００Ａ＝１２ｋＷとなる。
このため、従来では、１２ｋＷという大きな電力を出力可能な急速充電器が必要となる。この充電器は、大変大きく、また高価なものである。

また商用電源も、短時間ではあるが、この電力を通電可能な設備とする必要がある。例えば、ＡＣ２００Ｖとすると、１２ｋＷ／２００Ｖ＝６０Ａの通電設備が必要となる。

これに対して、本発明では、無人搬送車１５０の電気二重層キャパシタ３０２に、同一エネルギーを１０秒間で同じく供給する場合においても、以下のように設備が小規模となる。

無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２の容量は１０Ｆである。これを充電装置４００側の電気二重層キャパシタ４０３と並列に接続し、電気二重層キャパシタ４０３から電気二重層キャパシタ３０２に電荷を移動することになる。

充電装置４００側の電気二重層キャパシタ４０３のエネルギーをＥｃ１、静電容量をＣ１、電圧をＶ１とし、無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２の静電容量をＣ２、電圧をＶ２とすると、
Ｅｃ１＝（１／２）・Ｃ１・Ｖ１²＝（１／２）・（Ｃ１＋Ｃ２）・Ｖ２²
となり、無人搬送車１５０側の電気二重層キャパシタ３０２に瞬時に充電が可能である。
ここでいう「瞬時」とは、電気二重層キャパシタの静電容量と内部インピーダンスと接続ケーブルのインピーダンスにより決定される時間である。

一方、電荷を電気二重層キャパシタ４０３に蓄えるためのスイッチング電源４０２及び商用電源４０１は、この充電システムの平均使用電力にのみ依存し、従来の急速充電型のような瞬時電力は必要ない。

その一計算例を示すと次の通りである。
充電システムは、１台の無人搬送車を備えたシステムであるとすると、６０秒間で１工程を移動し、その時に使用する電力エネルギーは先程の例では２ｋＷ×６０秒＝１２０ｋＪである。
無人搬送車が停止している時（１０秒間）は、仮にエネルギーを消費しないとすると、このシステムの平均消費電力は、（２ｋＷ×６０秒）／７０秒＝１．７ｋＷとなる。

故に、充電装置４００側のスイッチング電源４０２は、１．７ｋＷの出力を出せればよくなり、小型・安価なものを使用することができる。
また商用電源４０１も１．７ｋＷ／ＡＣ２００Ｖ＝８．４Ａとなり、ごく小容量設備で充分である。

上記各実施例では、キャパシタの具体例として電気二重層キャパシタを用いているが、電気二重層キャパシタの代わりに、リチウムイオンキャパシタを使用することもできる。
この明細書及び特許請求項の範囲において、「キャパシタ」とは、電気二重層キャパシタとリチウムイオンキャパシタを含む上位概念（総称）として使用している。

更に、上記各実施例では、本発明を無人搬送車に適用した例を示しているが、有軌道台車や天井走行台車などの他のタイプの物流用搬送車にも本発明を適用できることは勿論である。

本発明の実施例１に係る蓄電装置を搭載した無人搬送車を示す構成図。 本発明の実施例１に係る蓄電装置を示す構成図。 本発明の実施例２に係る蓄電装置を示す構成図。 蓄電装置の動作特性を示す特性図。 従来の充電システムを示す構成図。 従来の別の充電システムを示す構成図。 従来の更に別の充電システムを示す構成図。

符号の説明

１５０ 無人搬送車
３００ 蓄電装置
３０１ 車両側接続電極
３０２ 電気二重層キャパシタ
３０３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３０４ 充電回路
３０５ 補助バッテリ
４００ 充電装置
４０１ 商用電源
４０２ スイッチング電源
４０３ 電気二重層キャパシタ
４０４−１〜４０４−Ｎ スイッチ
４０５−１〜４０５−Ｎ 地上側接続電極
４０６ スイッチング素子

Claims (5)

1. 蓄電装置を搭載した物流用搬送車に対して給電をして、前記蓄電装置を充電する充電装置であって、
   商用電源の電力を直流電力に変換して出力する電源装置と、
   前記電源装置から出力された直流電力を充電する地上側キャパシタと、
   前記地上側キャパシタに接続されており、前記物流用搬送車に備えられた車両側接続電極と接離する地上側接続電極と、
   を有することを特徴とする物流用搬送車の充電装置。
2. 請求項１の物流用搬送車の充電装置において、
   前記地上側キャパシタと前記地上側接続電極との間には、前記地上側キャパシタから前記地上側接続電極に流れる電流値を制限するスイッチング素子が介装されていることを特徴とする物流用搬送車の充電装置。
3. 請求項１または請求項２の物流用搬送車の充電装置と、
   蓄電装置を搭載した物流用搬送車とでなることを特徴とする物流用搬送車の充電システム。
4. 請求項１または請求項２の物流用搬送車の充電装置と、
   蓄電装置を搭載した物流用搬送車とでなり、
   前記蓄電装置は、
   前記地上側接続電極と接離する車両側接続電極と、
   前記車両側接続電極に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された車両側キャパシタを備えていることを特徴とする物流用搬送車の充電システム。
5. 請求項３または請求項４において、
   前記地上側キャパシタ及び前記車両側キャパシタは、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする物流用搬送車の充電システム。

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