JP2022099523A - 充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリに適した充電制御を行い得る充電システムを提供する。
【解決手段】充電システムでは、充電装置５０は、充電開始前に充電ケーブル７０を介してバッテリ２０との間に流すプレ電流を、プレ電流スイッチ５７によって変化させることにより充電装置ＩＤをＢＭＵ３０に送る。そして、ＢＭＵ３０は充電装置ＩＤを取得する。これにより、ＢＭＵ３０は、充電ケーブル７０を介して当該ＢＭＵ３０が接続されている充電装置５０を特定することが可能になり、またＢＭＵ３０が監視しているバッテリ２０のバッテリＩＤを当該充電装置５０に送ることが可能になる。したがって、充電装置５０は、充電ケーブル７０を介して当該充電装置５０に接続されているバッテリ２０を特定することが可能になるので、当該バッテリ２０に適した充電制御を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、充電システムに関するものである。

搭載したバッテリ（二次電池装置）から供給される電力で駆動する電動車両として、例えば、下記特許文献１に開示されている充電式フォークリフトがある。この特許文献１には開示されていないが、この種の車両では、例えば、バッテリの状態が電池管理装置（ＢＭＵ；Battery Management Unit）により監視されており、その情報に基づいてバッテリの充電制御が行われている。この特許文献１には、無線通信等の通信手段を用いてバッテリ充電器が設けられている基地局とフォークリフトとが通信を行い得るように構成することでフォークリフトの作業者に帰還命令や出発命令を伝え得る技術が開示されている。

特開２０１１－１７６９６８号公報

しかしながら、この特許文献１の充電式フォークリフトは、基地局から通信手段を介して届く帰還命令や出発命令に作業者が従って運転操作を行うことを前提にしている。そのため、このような命令に関係なくフォークリフトを作業者が基地局に戻したり、無人搬送車（ＡＧＶ；Automated guided vehicle）のようにフォークリフトが自発的に基地局に戻るシステムであったりする場合には、どのフォークリフトが帰還したのかを基地局が判定することが難しいことがある。

そこで、例えば、上記特許文献１には開示されていないが、個々に特定可能なＩＤ（識別子）をフォークリフトに搭載された制御装置やＢＭＵに付与し無線通信を介して当該ＩＤを受信可能に基地局を構成した場合には、当該基地局は、原則として個々のフォークリフトをＩＤにより識別することが可能になるため、上記の問題は解決する。

ところが、基地局に帰還したフォークリフトと接近した位置に他のフォークリフトが存在しているときには、両フォークリフトのＩＤ信号が同じような電界強度で基地局に到達し得る。そのため、例えば、電界強度の強弱で両フォークリフトを判別する構成を採ったとしても区別し難いケースがある。即ち、バッテリ充電器に接続されているフォークリフトのＩＤを、その近くで充電の順番待ちをしている他のフォークリフトのＩＤと誤って認識して通信を始めてしまう可能性がある。つまり、ペアリング（通信接続の認証）の成立を誤り得るという問題がある。

特に、充電ステーション等が設けられる建屋の建築構造上の都合から、バッテリ充電器に電力を供給する電源ラインの本数が限られる場合には複数のバッテリ充電器が一箇所に集中して設けられることがある。このような建屋では、フォークリフトと無線通信を行う基地局もバッテリ充電器のそれぞれに対応して局所に集中して設けられる。そのため、フォークリフトの運用現場によっては、充電を必要とするフォークリフトが、例えば終業時刻の前後等の一時期に充電ステーションに集まり得ることから、上記のようなペアリングの成立で誤りが発生し易くなるという問題がある。

このようなバッテリ充電器とフォークリフトとのペアリングの成立の誤りは、当該フォークリフトに搭載されたバッテリに適した充電制御を行うことができないという新たな問題に繋がり得る。例えば、バッテリセルの種類、電圧や容量が異なるフォークリフトが混在する場合にはそれぞれに適した充電方式や充電パターンでバッテリを充電する必要があるが、バッテリ充電器とフォークリフトのペアリング、つまりバッテリ充電器とバッテリのペアリングの成立を誤ると、当該バッテリに適した充電制御を行うことができないという、さらなる問題に繋がる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、バッテリに適した充電制御を行い得る充電システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載された充電システムは、充電ケーブルを介してバッテリを充電する充電システムであって、前記バッテリを充電可能な充電装置と、前記充電ケーブルよりも前記バッテリ側に設けられて前記バッテリと前記充電装置の間に流れる電流を監視する監視装置と、を含み、前記充電装置は、充電開始前に前記充電ケーブルを介して前記バッテリとの間にプレ電流を流すとともに前記プレ電流を変化させてこの電流の変化パターンに意味づけされた所定情報を前記監視装置に送り、前記監視装置は、前記プレ電流の変化パターンに基づいて前記所定情報を取得する、ことを技術的特徴とする。

請求項１に記載の充電システムの発明では、充電装置は、充電開始前に充電ケーブルを介してバッテリとの間に流すプレ電流において、電流を変化させることにより所定情報を監視装置に送る。そして、監視装置は所定情報を取得する。例えば、所定情報として、充電装置は自分に付与されたＩＤ（識別情報）を監視装置に送信することが可能になり、またそれを受信した監視装置は、充電ケーブルを介して自分が接続されている充電装置を認識することが可能になる。これにより、監視装置は、例えば、当該バッテリを特定可能なＩＤ（識別情報）を充電装置に送ることができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載された充電システムは、請求項１に記載の充電システムにおいて、前記充電装置は、前記バッテリに充電電力を供給する充電部と、前記充電部の充電動作を制御する制御部と、により構成されており、前記制御部は、前記充電ケーブルを介して前記バッテリから電力が供給されて駆動しており、前記プレ電流は、前記バッテリから前記制御部に流れる電流である、ことを技術的特徴とする。

請求項２に記載の充電システムの発明では、充電装置の制御部は、充電ケーブルを介してバッテリから電力が供給されて駆動している。そして、プレ電流はバッテリから制御部に流れる電流である。充電が必要なバッテリの場合（充電初期の充電電流の場合）、バッテリには大電流が流れることから、例えば、充電装置の充電部がバッテリに流す充電電流を変化させて所定情報を監視装置に送るように構成すると、充電電流をオンオフする、機械式のスイッチやリレーまたは半導体スイッチング素子によるスイッチング回路に大電流が流れる可能性が高い。これに対して、バッテリから充電装置の制御部に流れる電流は、充電初期の充電電流に比べると小さく、また制御部側で制御することも可能である。これにより、バッテリから制御部に流れる電流をプレ電流にすることにより、その電流を変化させるスイッチング回路等の電気的な劣化要因が小さくなる。そのため、充電装置における故障の発生頻度を低くすることが可能になる。

さらに、特許請求の範囲の請求項３に記載された充電システムは、請求項１または２に記載の充電システムにおいて、前記監視装置は無線通信回線を介して情報送信可能な送信部を備え、前記充電装置は前記無線通信回線を介して情報受信可能な受信部を備え、前記監視装置は、前記所定情報を取得した場合に当該監視装置を識別可能な識別情報を前記送信部を介して前記充電装置の前記受信部に送信し、前記充電装置は、前記監視装置の前記送信部から前記受信部を介して前記識別情報を受信する、ことを技術的特徴とする。

請求項３に記載の充電システムの発明では、監視装置は、所定情報を取得した場合に当該監視装置を識別可能な識別情報を送信部を介して充電装置の受信部に送信する。充電装置は、監視装置の送信部から受信部を介して識別情報を受信する。これにより、充電装置は、充電ケーブルを介して接続されているバッテリを特定すること、つまりペアリング（通信接続の認証）を成立させることができるので、当該バッテリに適した充電制御を行うことが可能になる。

また、特許請求の範囲の請求項４に記載された充電システムは、請求項３に記載の充電システムにおいて、前記監視装置は、前記識別情報を送信した後または前記識別情報と共に、前記バッテリの充電状態に関する充電情報を前記送信部を介して前記充電装置の前記受信部に送信し、前記充電装置は、前記監視装置の前記送信部から前記受信部を介して前記充電情報を受信する、ことを技術的特徴とする。

請求項４に記載の充電システムの発明では、監視装置は、識別情報を送信した後または識別情報と共に、バッテリの充電状態に関する充電情報を送信部を介して充電装置の受信部に送信する。充電装置は、監視装置の送信部から受信部を介して充電情報を受信する。これにより、充電装置は、充電情報等の当該バッテリの充電状態に関する情報を監視装置から得ることができ、当該バッテリに関する詳細な情報を取得することが可能になる。

本発明の充電システムや本発明の充電装置では、監視装置は、例えば、当該バッテリを特定可能なＩＤ（識別情報）を充電装置に送ることができるので、充電装置は、充電ケーブルを介して接続されているバッテリを特定することが可能になる。したがって、充電装置は当該バッテリに適した充電制御を行うことができる。

本発明の実施形態に係る充電システムの構成例を示す説明図である。 図２(A)は本実施形態の充電システムを構成する充電装置等のブロック図であり、図２(B)は同充電装置を構成するプレ電流スイッチの回路図である。 本実施形態の充電システムにより充電され得るバッテリと本実施形態の充電システムを構成する電池管理装置（ＢＭＵ）のブロック図である。 本実施形態の充電システムの充電装置により実行される充電制御処理の流れを示すフローチャートである。 図４に表されているバッテリ識別処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態の充電システムのＢＭＵにより実行される充電ペアリング処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の充電システムの実施形態について図を参照して説明する。図１および図２に示すように、本実施形態に係る充電システム２は、複数のバッテリ式フォークリフト（以下「フォークリフト」という）１０のバッテリ２０を充電するものであり、例えば、充電ステーションに設けられる。例えば、３台のフォークリフト１０ａ，１０ｂ，１０ｃ（以下「フォークリフト１０ａ等」という）のそれぞれに搭載されたバッテリ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ（以下「バッテリ２０ａ等」という）に対応可能に充電システム２（２ａ）が構成されている。図１には本実施形態の充電システム２がもう１つ表されている。充電システム２ｂは、２台のフォークリフト１０ｄ，１０ｅ（以下「フォークリフト１０ｄ等」という）のそれぞれに搭載されたバッテリ２０ｄ，２０ｅ（以下「バッテリ２０ｄ等」という）に対応可能に構成されている。

なお、本実施形態においては２つの充電システム２を区別する必要から、図１では「２ａ」や「２ｂ」の符号を付しているが、両充電システム２ａ，２ｂは構成上の差異はない。そのため、本明細書において両充電システム２ａ，２ｂを区別する必要がない場合には単に「充電システム２」という。フォークリフト１０は、搭載したバッテリ２０から供給される電力で駆動する電動車両の一例であり、本実施形態の電動車両には、例えば、無人搬送車（ＡＧＶ；Automated Guided Vehicle）、電動カートや電動車椅子等が含まれる。

なお、本実施形態の充電システム２が充電可能なバッテリ（充電対象のバッテリ）は、充電を必要としながらも、それが搭載されたフォークリフト１０を走行可能な蓄電残量を有するバッテリ２０である。そのため、フォークリフト１０に搭載されていても当該フォークリフト１０を走行不能に放電したバッテリ２０や完全放電したバッテリ２０等、当該充電システム２が設けられた充電ステーションまでフォークリフト１０を走行させることができないバッテリ２０は、本実施形態の充電システム２では充電の対象外であることに注意されたい。

本実施形態の充電システム２は、１台の充電装置５０と、それに対応するフォークリフト１０のバッテリ２０に内蔵されるＢＭＵ３０と、から構成されている。ＢＭＵは、前述した電池管理装置（ＢＭＵ；Battery Management Unit）のことである。図１に表されている一方の充電装置５０ａには、３台のフォークリフト１０ａ等に搭載される３つのＢＭＵ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ（以下「ＢＭＵ３０ａ等」という）が対応し、他方の充電装置５０ｂには、２台のフォークリフト１０ｄ等に搭載される２つのＢＭＵ３０ｄ，３０ｅ（以下「ＢＭＵ３０ｄ等」という）が対応している。なお、充電装置５０についても本実施形態の説明の都合上、図１においては区別する必要から、「５０ａ」や「５０ｂ」の符号を付しているが、両充電装置５０ａ，５０ｂは構成上の差異がない。そのため、特に区別する必要がない場合には単に「充電装置５０」という。

本実施形態では、バッテリ２０ａ等やバッテリ２０ｄ等は、フォークリフト１０ａ等やフォークリフト１０ｄ等に搭載された状態のままで充電ケーブル７０を介して充電装置５０ａ，５０ｂに電気的に接続されて充電できるように構成されている。充電装置５０ａとＢＭＵ３０ａ等は、後述するように無線通信回線９０ａを介して情報通信可能に構成されている。また、充電装置５０ｂとＢＭＵ３０ｄ等は、無線通信回線９０ｂを介して情報通信可能に構成されている。なお、これらの無線通信回線９０ａ，９０ｂについても、本実施形態の説明の都合から、「９０ａ」や「９０ｂ」の符号を付しているが、特に区別する必要がない場合には単に「無線通信回線９０」という。

図２(A)に示すように、充電装置５０は、交流電源ＡＣから入力された３相交流電力をバッテリ２０に適した直流電力に変換して出力するものである。充電装置５０は、例えば、主に、電磁スイッチ５２、変圧部５３、整流部５４、制御部５５、プレ電流スイッチ５７、通信部５８等により構成されており、これらは金属製のハウジング５１内に収容されている。ハウジング５１には、例えば、３相交流電源ＡＣからの３相交流電力が入力される入力端子、充電ケーブル７０が接続される出力端子、当該充電装置５０の電源投入を指示する図略の電源スイッチや、充電の開始を指示する図略の充電スイッチ等が設けられている。

電磁スイッチ（ＭＧＳ）５２は、３相交流電源ＡＣから供給される３相２００Ｖの交流電圧の全相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）それぞれに対して、通電および遮断、つまりオンオフが可能な電磁リレーからなる開閉器である。本実施形態では、電磁スイッチ５２の制御端子が制御部５５に接続されており、制御部５５から入力される制御信号によりオンオフ制御可能に構成されている。

変圧部５３は、例えば、３相２００Ｖの交流電圧を３相４８Ｖの交流電圧に降圧する変圧トランスである。整流部５４は、例えば、変圧部５３により降圧された３相４８Ｖの交流電圧の全相について整流して直流電圧に変換し得るダイオードブリッジ回路である。本実施形態では、整流部５４の出力側には、出力電圧に含まれ得るリップル成分を除去可能な平滑コンデンサ５６ａと、同出力電圧を計測する電圧センサ５６ｂとが並列に接続されている。また整流部５４の出力側には、整流部５４からの出力電流を計測する電流センサ５６ｃが直列に接続されている。電圧センサ５６ｂや電流センサ５６ｃの出力端子は、制御部５５に接続されており、出力電圧や出力電流の情報が制御部５５に入力される。なお、これらのセンサ５６ｂ，５６ｃ等は、制御部５５に内蔵されていてもよい。

制御部５５は、例えば、ＭＰＵ、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）、入出力インタフェース、Ａ／Ｄコンバータ、ドライバ回路等により構成されるマイコンモジュールである。本実施形態では、制御部５５は、電圧センサ５６ｂや電流センサ５６ｃからＡ／Ｄコンバータを介して入力される出力電圧や出力電流の情報や図略の電源スイッチのオンオフ情報に基づいて、電磁スイッチ５２や後述するプレ電流スイッチ５７をドライバ回路を介して制御し得るように構成されている。本実施形態では、プレ電流スイッチ５７は、ドライバ回路を兼ねたＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)を介して制御される。制御部５５は、入出力インタフェースを介して通信部５８によりＢＭＵ３０と情報通信し得るように構成されている。なお、本実施形態では、制御部５５は後述する充電制御処理等を行う。これらの制御処理については後述する。

プレ電流スイッチ５７は、整流部５４の出力側に並列に接続されてバッテリ２０にプレ電流を流し得る回路モジュールである。図２(B)に示すように、例えば、充電ケーブル７０を介して充電装置５０の出力端子に接続されているバッテリ２０に対して、当該バッテリ２０の放電方向に所定電流（プレ電流）を流し得る抵抗ＲＬと、この抵抗ＲＬに直列に接続される半導体スイッチング素子（例えばパワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ）ＳＷとにより構成されている。つまり、プレ電流スイッチ５７は、抵抗ＲＬとスイッチング素子ＳＷの直列回路が充電ケーブル７０を介してバッテリ２０の端子間（後述するプラス端子２１ａとマイナス端子２１ｂの間）に並列に接続され得るように構成されており、このスイッチング素子ＳＷのゲート（制御端子）は制御部５５に接続されている。

このため、プレ電流スイッチ５７は、後述するように、充電制御処理により電磁スイッチ５２がオフ状態に制御されている場合にのみ機能して、プレ電流スイッチ５７がオン状態に制御されると、充電装置５０の出力端子間（バッテリ２０の端子間）に放電電流、つまりプレ電流が流れるように動作する。プレ電流は、後述するＢＭＵ３０の電流センサ３６が計測可能な最小電流値よりも大きく、かつ、充電を必要としながらもフォークリフト１０を駆動可能なバッテリ２０が放電しても当該バッテリ２０の出力電圧（端子電圧）が制御部５５および通信部５８の動作電圧を維持可能な最大電流値よりも小さくなる範囲内の電流値Ｉｐに設定されている。プレ電流スイッチ５７の抵抗ＲＬは、プレ電流の電流値Ｉｐをバッテリ２０の端子間に流すことが可能な抵抗値に設定されている。

なお、電磁スイッチ５２をオンオフした場合には、電磁スイッチ５２に大電流（例えば、数Ａ～数１００Ａ）が流れるのに対して、プレ電流スイッチ５７に流れる電流値Ｉｐは桁違いに小さいため（例えば、数１０ｍＡ～数Ａ）、半導体スイッチング素子ＳＷに与える電気的な劣化要因が小さい。

通信部５８は、無線通信回線９０を介してＢＭＵ３０と情報通信可能な近距離無線通信が可能な無線ユニット（例えば、Bluetooth(登録商標)や ZigBee(登録商標)等の無線規格に準拠したもの）であり、ハウジング５１の外に設けられるアンテナ５９を備えている。本実施形態では、通信部５８は、制御部５５に接続されており、ＢＭＵ３０から送られてくるバッテリ２０の充電情報（基本情報および状態情報）を受信して制御部５５に出力したり、制御部５５から送出する制御情報をＢＭＵ３０に送信したりし得るように構成されている。

なお、図２(A)には、制御部５５や通信部５８の駆動電源の配線は図示されていないが、本実施形態では、制御部５５および通信部５８は、充電装置５０に接続されたバッテリ２０から得られる直流電力により駆動し得るように構成されている。即ち、制御部５５および通信部５８は、交流電源ＡＣから供給される交流電力を変換した直流電力を得て駆動するのではなく、充電するために充電ケーブル７０を介して充電装置５０に接続されたバッテリ２０から直流電力を得て駆動する。

このように構成される充電装置５０は、ハウジング５１に取り付けられた充電ケーブル７０を介して出力電力（出力電圧、出力電流）をバッテリ２０に出力する。つまり、充電電力（充電電圧、充電電流）をバッテリ２０に供給する。ここで、本実施形態の充電システム２において用いられる充電ケーブル７０の構成について説明する。

充電ケーブル７０は、充電装置側ケーブル７１とバッテリ側ケーブル７５により構成されている。充電装置側ケーブル７１は、充電装置５０に接続される電力ケーブルであり、例えば、ケーブル本体７２と、ケーブル本体７２の一端側に接続される入力コネクタ７３と、同他端側に接続される出力コネクタ７４とにより構成されている。一端側の入力コネクタ７３は、充電装置５０の出力端子に電気的に、また同出力端子の周囲に機械的にそれぞれ接続可能に構成されている。また、入力コネクタ７３は、ケーブル本体７２を介して他端側の出力コネクタ７４に電気的に接続されている。

バッテリ側ケーブル７５は、バッテリ２０に接続される電力ケーブルであり、例えば、ケーブル本体７６と、ケーブル本体７６の一端側に接続される出力コネクタ７８と、同他端側に接続される入力コネクタ７７とにより構成されている。一端側の出力コネクタ７８は、バッテリ２０のバッテリ端子に電気的に、また同バッテリ端子の周囲に機械的にそれぞれ接続可能に構成されている。また、出力コネクタ７８は、ケーブル本体７６を介して他端側の入力コネクタ７７に電気的に接続されている。なお、充電装置側ケーブル７１の出力コネクタ７４とバッテリ側ケーブル７５の入力コネクタ７７とは、凹部７４ａと凸部７７ａの嵌合により機械的に、また図略のピンとレセプタクルにより電気的に、それぞれ接続可能に構成されている。

図２(A)および図３に示すように、バッテリ２０は、例えば、フォークリフト１０の運転席の下方に設けられたバッテリ収容室１１に収容されている。バッテリ収容室１１は、上部開口を除いた側面および底面が壁１２により区画され、また蓋１３として機能する運転席のシート座部により上部開口が閉塞され得るように構成されている。なお、本実施形態では、フォークリフト１０のバッテリ２０には、バッテリ側ケーブル７５の出力コネクタ７８が常に接続されている。即ち、充電時以外にもバッテリ側ケーブル７５がバッテリ２０に接続されている。そのため、充電時以外、つまりフォークリフト１０の稼働時においては、バッテリ側ケーブル７５は、例えば、シート座部により閉じられたバッテリ収容室１１の収容空間１１ａ内にバッテリ２０と一緒に収容されている。

図３に示すように、バッテリ２０は、主に、バッテリケース２１とバッテリケース２１内に収容されている複数のバッテリセル２３とから構成された組電池である。本実施形態では、複数のバッテリセル２３は、例えば、電気的に直列に接続されて４８Ｖの直流電圧を出力し得るように構成されている。２４Ｖの直流電圧を出力し得るものもある。定格容量は、バッテリセルの単体容量または並列接続数により異なり、例えば、２８０Ａｈや４５０Ａｈ等である。これらのバッテリセル２３は、例えば、物理的にはマトリクス状に配置されている。本実施形態では、バッテリセル２３は、鉛蓄電池で構成されている場合やリチウムイオン二次電池で構成されている場合等がある。

バッテリケース２１には、プラス端子２１ａとマイナス端子２１ｂが設けられている。プラス端子２１ａはバッテリセル２３の陽極端子に接続され、マイナス端子２１ｂはバッテリセル２３の陰極端子に接続されている。これらの端子２１ａ，２１ｂは、出力コネクタ７８のカバーで覆われている。本実施形態では、出力コネクタ７８内には、後述する電圧センサ３５や電流センサ３６が収容されている。

ＢＭＵ３０は、例えば、ハウジング３１、制御部３２、通信部３３、各種のセンサ３５～３８等により構成されている。ＢＭＵ３０は、制御部３２および通信部３３を収容したハウジング３１がバッテリ２０のバッテリケース２１に取り付けられる。各種のセンサ３５～３８は、温度センサ３７を除いてハウジング３１の外に設けられている。

制御部３２は、例えば、ＭＰＵ、メモリ、入出力インタフェース、Ａ／Ｄコンバータ等が同一モジュール内に組み込まれたワンチップマイコンにより構成されている。また通信部３３は、充電装置５０の通信部５８と無線通信可能な近距離無線モジュール（例えば、Bluetooth(登録商標)や ZigBee(登録商標)等の無線規格に準拠したもの）でありアンテナ３４を備えている。制御部３２と通信部３３は電気的に接続されており、制御部３２は、無線通信回線９０を介して充電装置５０の制御部５５と情報通信可能に構成されている。

電圧センサ３５は、バッテリ２０の端子間電圧を計測可能にプラス端子２１ａとマイナス端子２１ｂの間に接続されている。電流センサ３６は、プラス端子２１ａに流れる電流（端子電流）を計測可能にバッテリセル２３の陽極端子とプラス端子２１ａの間（またはプラス端子２１ａに直列）に接続されている。

温度センサ３７は、バッテリセル２３の表面温度や電解液の温度を直接的または間接的に計測可能にハウジング３１内において露出するバッテリケース２１の壁面に設けられている。また、液量センサ３８は、バッテリ２０の電解液の液量を計測するセンサであり、バッテリ２０のバッテリセル２３内に設けられている。これらのセンサ３５～３８は、いずれもその出力が制御部３２に接続されており、電圧情報、電流情報、温度情報、液量情報が制御部３２に入力され得るように構成されている。

このように構成されるＢＭＵ３０は、バッテリ２０の充電状態、放電状態やメンテナンス状態等の当該バッテリ２０に関する情報を取得して外部に送信する。また、ＢＭＵ３０は、バッテリ２０または自分に付与されたＩＤ（identifier）（以下「バッテリＩＤ」という）を、例えば、充電装置５０の制御部５５の要求に対して当該充電装置５０に送信し得るように構成されている。なお、上述したＢＭＵ３０は、バッテリ２０の外部に設けられる構成を採用しているが、例えば、バッテリ２０の中に組み込まれ得るようにＢＭＵ３０を構成してもよい。

次に、充電装置５０により実行される充電制御処理について図１，図４～図６を参照しながら説明する。この充電制御処理は、制御部５５のメモリ（ＲＯＭ）に記憶された充電制御プログラムを制御部５５のＭＰＵが実行することにより実現される。充電制御プログラム（充電制御処理）は、充電装置５０とバッテリ２０が充電ケーブル７０を介して接続されてフォークリフト１０が充電可能な状態で待機しているときに、例えば、充電装置５０が備える図略の充電スイッチがオン操作された直後から制御部５５により起動される。

なお、ここでは図１に示す充電システム２ａにおいて、フォークリフト１０ａ等に搭載されるＢＭＵ３０ａ等のバッテリ２０ａ等を充電装置５０ａが充電する場合を例示して説明するが、充電システム２ｂにおいては、充電装置５０ｂがフォークリフト１０ｄ等に搭載されるＢＭＵ３０ｄ等のバッテリ２０ｄ等を充電する場合に置き換えることができる。

図４に示すように、充電制御処理では、まずステップＳ１０１により所定の初期化処理が行われる。この処理では、例えば、制御部５５のメモリ（ＲＡＭ）の本処理用のワーク領域やフラグをクリアしたり、電磁スイッチ５２やプレ電流スイッチ５７をオフ状態にする制御コマンドを送出したりする。これにより、変圧部５３の出力電圧（二次側電圧）が整流部５４の出力側に現れたり、プレ電流スイッチ５７にプレ電流が流れたりしなくなる。

次のステップＳ１０３ではバッテリ識別処理が行われる。この処理は、これから充電装置５０ａが充電を行うバッテリ２０を複数のバッテリ２０ａ等から識別して特定するものであり、サブルーチンとして図５にその流れが図示されている。そのため、ここからは図５を主に参照しながら説明する。

図５に示すように、バッテリ識別処理では、まずステップＳ２０１により当該充電装置５０ａに充電ケーブル７０が接続されているか否かを判定する処理が行われる。本実施形態では、充電ケーブル７０を介してバッテリ２０ａ等にプレ電流を流す必要があることから、まずこの判定処理によりバッテリ２０ａ等の接続を確認する。なお、説明の便宜上、ここからは、バッテリ２０ａ等のうち、現在、充電ケーブル７０を介して充電装置５０ａに接続されているバッテリを「バッテリ２０ｘ」と表し、またこのバッテリ２０ｘを監視するＢＭＵ３０を「ＢＭＵ３０ｘ」等と表現する。

前述したように、電磁スイッチ５２はオフ状態に制御されているため、例えば、整流部５４に接続されている電圧センサ５６ｂにより電圧が計測される場合には、充電ケーブル７０を介して充電装置５０ａにバッテリ２０ｘが接続されている蓋然性が高い。そのため、この処理では、電圧センサ５６ｂから入力される電圧情報の有無に基づいて、当該充電装置５０ａに充電ケーブル７０が接続されているか否かを判定し、充電ケーブル７０が接続されるまで繰り返す（Ｓ２０１；Ｎｏ）。なお、このステップＳ２０１による判定処理を省略して、充電ケーブル７０が接続されると、図１の充電制御処理が起動するように充電装置５０を構成してもよい。

そして、充電ケーブル７０が接続されていると判定された場合には（Ｓ２０１；Ｙｅｓ）、次のステップＳ２０３に処理を移行し、また所定時間（例えば、３０秒や６０秒）を経過しても充電ケーブル７０が接続されていると判定されない場合には（Ｓ２０１；Time's Up）、ステップＳ２１６によりペアリング未了情報を制御部５５のメモリに記憶した後、本バッテリ識別処理を終了する。ペアリング未了情報については後述する。

ステップＳ２０３ではプレ電流出力開始処理が行われる。ステップＳ２０１の判定処理によって、当該充電装置５０ａには充電ケーブル７０を介してバッテリ２０ｘが接続されている。そのため、この処理では、そのバッテリ２０ｘから当該充電装置５０ａに所定の変化パターンのプレ電流を流す処理が開始される。本実施形態では、プレ電流の変化パターンは、所定情報として、例えば、当該充電装置５０ａに予め付与されている充電装置ＩＤを意味する。もう１つの充電システム２ｂを構成する充電装置５０ｂは、充電装置５０ａと異なる変化パターンでプレ電流が流される。本実施形態では、当該充電装置５０ａを特定可能なものであれば、充電装置ＩＤ以外を意味するものでもよい。

プレ電流の変化パターンは、例えば、電気的には電流値Ｉｐのプレ電流が流れている（Ｈレベル）期間と、そのようなプレ電流が流れてない（Ｌレベル）期間とからなる二値データにより構成されており、論理的にはこのような二値データで１ビットを表現したビット列からなる数バイトのデータで構成される所定情報である。本実施形態では、この所定情報は、前述したように、当該充電装置５０ａに付与されている充電装置ＩＤであり、例えば１６進数表記で0x010F0800である。

本実施形態では、パラレル／シリアル変換が可能な調歩同期方式のＵＡＲＴを介してプレ電流スイッチ５７のオンオフ制御が行われる。そのため、プレ電流の変化パターンとして実際に出力されるデータは、充電装置ＩＤの後にパリティビットが付加され、さらにこれらの前後にスタートビットやストップビットが付加された所定のデータフォーマットで構成されている。このような所定のデータフォーマットで構成される充電装置ＩＤ（所定情報）は、例えば、制御部５５が有するＵＡＲＴを介してプレ電流スイッチ５７をオンオフ制御することによって電流データにエンコードされてＢＭＵ３０ｘに出力される。つまり、バッテリ２０ｘから充電ケーブル７０を介して充電装置５０ａに向けて流れるプレ電流の時系列的な変化（シリアルデータ）になる。伝送レートは、例えば、２００bps～１Ｋbpsである。

このため、ＢＭＵ３０ｘでは、後述する充電ペアリング処理（図６）によって、バッテリ２０ｘの出力電流を計測可能な電流センサ３６によりこのようなプレ電流の変化を検出することで充電装置ＩＤ（所定情報）等を取得することが可能になる。なお、このようなプレ電流による充電装置ＩＤ（所定情報）等の出力は、ステップＳ２０９によりプレ電流出力終了処理が実行されるまで繰り返し行われる。

続くステップＳ２０５ではＩＤ・パターン情報受信処理が行われる。この処理は、後述する充電ペアリング処理（図６）に行われるＩＤ・パターン情報送信処理（図６；Ｓ５０９）に対応するものであり、プレ電流の変化パターンに意味づけされた所定情報を取得したＢＭＵ３０ｘから、無線通信回線９０ａを介して送信されてくるバッテリ２０ｘのバッテリＩＤやパターン情報を通信部５８により受信するものである。この処理は、次のステップＳ２０７により受信が完了した判定されるまで、または所定時間（例えば、１秒～５秒）を経過したと判定されるまで、繰り返し行われる（Ｓ２０７；Ｎｏ）。所定時間を経過したと判定された場合には（Ｓ２０７；Time's Up）、ペアリング未了情報を制御部５５のメモリに記憶してから（Ｓ２１６）、本バッテリ識別処理を終了する。

そして、ステップＳ２０７の判定処理により受信が完了したと判定された場合（Ｓ２０７；Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０９のプレ電流出力終了処理によりプレ電流による充電装置ＩＤ（所定情報）等の出力を終了するとともに、ステップＳ２０５でバッテリＩＤと一緒に受信したパターン情報をステップＳ２１１のパターン情報解析処理により解析する。このパターン情報は、後述する電流パターン解析処理（図６；Ｓ５０５）によって得られた情報であり、ＢＭＵ３０ｘが電流センサ３６により計測された電流データをデコードして得られた二値データを解析したものである。

このため、続くステップＳ２１３では、ステップＳ２１１で解析したパターン情報が前述のプレ電流出力開始処理（Ｓ２０３）で出力されたプレ電流の変化パターンの所定情報（例えば、充電装置ＩＤ）と一致しているか否かの判定処理が行われる。先の例では、ＢＭＵ３０ｘが取得したプレ電流の変化パターンによる所定情報と、充電装置５０ａに付与されている充電装置ＩＤとが一致している場合には（Ｓ２１３；Ｙｅｓ）、当該ＢＭＵ３０ｘが監視するバッテリ２０ｘは、充電ケーブル７０を介して充電装置５０ａに接続されていることになる。つまり、制御部５５は、充電装置５０ａに接続されているバッテリ２０ｘやＢＭＵ３０ｘを識別することができ、ペアリング（通信接続の認証）が成立していると言える。したがって、この場合には続くステップＳ２１５によりペアリング完了情報送信処理が行われる。

これに対して、ＢＭＵ３０ｘが取得した所定情報と充電装置５０ａの充電装置ＩＤとが一致していない場合には（Ｓ２１３；Ｎｏ）、充電装置５０ａには、当該ＢＭＵ３０ｘが接続されていない可能性があり、他のＢＭＵ３０ｄ等が接続されている可能性がある。また、充電ケーブル７０やＢＭＵ３０ｘに外来ノイズ等が侵入して電流データの誤検出（誤計測）が電流センサ３６に生じている可能性もある。そのため、再度、ステップＳ２０３に戻ってプレ電流出力開始処理等を行う。このようなリトライ処理により、プレ電流の変化パターンに意味づけされた所定情報の出力が再開されることから、ＢＭＵ３０ｘは、再度、電流センサ３６によりプレ電流の変化を検出して充電装置ＩＤ（所定情報）等を取得することが可能になる。

なお、このようなリトライ処理が予め定められた所定回数（例えば３回）を超えて行われても、ＢＭＵ３０ｘが取得した所定情報と充電装置５０ａの充電装置ＩＤとが一致していない場合には（Ｓ２１３；RC=0）、充電装置５０ａには当該ＢＭＵ３０ｘが接続されていない蓋然性が高くバッテリ２０ｘやＢＭＵ３０ｘを識別することができないことから、そのような場合にはペアリング未了情報を制御部５５のメモリに記憶した後（Ｓ２１６）、本バッテリ識別処理を終了する。

ステップＳ２１５のペアリング完了情報送信処理では、ＢＭＵ３０ｘに対して、充電装置５０ａと当該ＢＭＵ３０ｘの間における通信接続の認証、つまりペアリングが成立した旨の情報（ペアリング完了情報）を通信部５８により無線通信回線９０ａを介して送信する。このペアリング完了情報は、後述するようにＢＭＵ３０ｘにより行われるペアリング情報受信処理（図６；Ｓ５１１）によって受信される。

一方、ステップＳ２１６のペアリング未了情報記憶処理では、ペアリングの成立・不成立を示す情報として、例えば、制御部５５のメモリに記憶されているペアリング用のフラグを「０」（ペアリング不成立）にセットする。ステップＳ２１６のペアリング未了情報記憶処理が完了すると、本バッテリ識別処理を終えて図４の充電制御処理に処理を戻す。

ステップＳ２１５によりペアリング完了情報送信処理が行われると、ステップＳ２１７によりペアリング情報記憶処理が行われる。この処理では、ペアリングの成立・不成立を示す情報として、制御部５５のメモリに記憶されているペアリング用のフラグを「１」（ペアリング成立）にセットするとともに、ペアリングが成立したＢＭＵ３０ｘのバッテリＩＤをペアリング情報として同メモリに記憶する。

そして、ステップＳ２１９によりバッテリ情報受信処理が行われて、本バッテリ識別処理が終了する。後述するように、ＢＭＵ３０ｘでは、充電装置５０ａとのペアリングが完了すると、その後、当該ＢＭＵ３０ｘが監視するバッテリ２０ｘの充電状態に関する充電情報（基本情報や状態情報）を収集して無線通信回線９０ａを介して充電装置５０ａに送信する。そのため、このバッテリ情報受信処理（Ｓ２１９）では、ＢＭＵ３０ｘから送信されてくるバッテリ２０ｘのこのような充電情報を通信部５８により受信して、次のステップＳ２２１のバッテリ情報記憶処理により制御部５５のメモリに記憶する。バッテリ２０ｘの充電情報については後述する。ステップＳ２２１を完了すると、図４の充電制御処理に処理を戻す。

図４に示すように、ステップＳ１０３のバッテリ識別処理が終わると、続くステップＳ１０５により、プレ電流を流したバッテリ２０ｘを識別することができたか否かを判定する処理（識別判定処理）が行われる。本実施形態では、この処理は、例えば、制御部５５のメモリに記憶されているペアリング用のフラグに基づいて行われる。

即ち、前述したように、バッテリ識別処理（図５）においてプレ電流を流したバッテリ２０ｘを識別することができた場合（バッテリ２０ｘのＢＭＵ３０ｘとペアリングが成立した場合）には、制御部５５のメモリに記憶されたペアリング用のフラグが「１」にセットされ、またバッテリ２０ｘを識別することができない場合（バッテリ２０ｘのＢＭＵ３０ｘとペアリングが不成立の場合）には、同ペアリング用のフラグが「０」にセットされている。

このため、制御部５５のメモリに記憶されているペアリング用のフラグを参照することにより、バッテリ２０ｘを識別することができたと判定した場合には（Ｓ１０５；Ｙｅｓ）、次のステップＳ１０７により充電パターン読出処理が行われる。これに対して、バッテリ２０ｘを識別することができないと判定した場合には（Ｓ１０５；Ｎｏ）、再度、バッテリ識別処理を行う必要があることから、ステップＳ１０３に処理を戻す。

なお、バッテリ識別処理を所定の回数（例えば３回）実行してもバッテリ２０ｘを識別することができない場合には、当該充電装置５０ａの通信部５８やＢＭＵ３０ｘの通信部３３等が故障して通信障害が発生している可能性がある。そのため、このような場合には、本充電制御処理を異常終了し、障害の発生を表示や音を介して外部に告知するように充電装置５０ａを構成してもよい。

ステップＳ１０７では、当該バッテリ２０ｘに充電を行うため、充電パターンを制御部５５のメモリから読み出す処理が行われる。充電パターンは、例えば、充電時間の経過とともに充電電圧や充電電流が所定の変化をするように制御するための型のことである。この処理ではバッテリ２０ｘのセルの種類や定格容量に適した充電パターンが読み出されて次のステップＳ１１１の充電処理により当該充電パターンに従った充電処理が行われる。

本実施形態では、バッテリ２０ｘやＢＭＵ３０ｘに付与されているバッテリＩＤごとに充電パターンが関連付けられて制御部５５のメモリに記憶されている。そのため、充電パターン読出処理（Ｓ１０７）では、制御部５５のメモリに保存（記憶）されているバッテリ２０ｘのバッテリＩＤを参照して当該ＩＤに紐付けられている充電パターンが制御部５５のメモリから読み出される。本実施形態では、例えば、充電パターンは、バッテリ２０ｘ（バッテリ２０ａ等）ごとに、そのセルの種類、公称電圧および定格容量に合わせた標準的なものが予め制御部５５のメモリ（ＲＯＭ）に記憶されている。

続くステップＳ１０９では電磁スイッチ５２をオン状態に設定する処理が行われる。即ち、前述したバッテリ識別処理が実行される期間中は、プレ電流スイッチ５７をオン状態にする必要から、電磁スイッチ５２がオフ状態に設定されていなければならなかったが、次のステップＳ１１１の充電処理では交流電源ＡＣからバッテリ２０ｘに充電電力を供給する必要がある。そのため、充電処理（Ｓ１１１）が行われている期間中においては、電磁スイッチオン処理（Ｓ１０９）により電磁スイッチ５２をオン状態に設定する。

次のステップＳ１１１では、ステップＳ１０７により読み出された充電パターンに従ってバッテリ２０ｘを充電する処理が行われる。例えば、バッテリ２０ｘのバッテリセル２３が公称電圧４８Ｖ、定格容量４５０Ａｈの鉛蓄電池で構成されている場合には、その仕様の鉛蓄電池に適した準定電圧充電方式でバッテリ２０ｘに充電電力を供給するように制御部５５により電磁スイッチ５２が制御される。このような充電パターンに対して、前述のバッテリ情報記憶処理（図５；Ｓ２２１）により制御部５５のメモリに記憶されたバッテリ２０ｘの充電情報（基本情報や状態情報）に基づく補正を行ってもよい。

そして、バッテリ２０ｘに対する充電が完了するまで充電処理（Ｓ１１１）が行われて（Ｓ１１３；Ｎｏ）、充電が完了した場合には（Ｓ１１３；Ｙｅｓ）、電磁スイッチ５２をオフ状態に設定するため、ステップＳ１１５に処理を移行する。

次のステップＳ１１５では電磁スイッチ５２をオフ状態に設定する処理が行われる。ステップＳ１１１による充電処理が終了すると（Ｓ１１３；Ｙｅｓ）、次の充電開始に備えて再びバッテリ識別処理（Ｓ１０３）に移行することから、前述したバッテリ識別処理が実行される期間中は電磁スイッチ５２をオフ状態に設定する必要がある。そのため、電磁スイッチオフ処理（Ｓ１１５）により電磁スイッチ５２をオフ状態に設定した後、ステップＳ１０３に処理を戻す。なお、本充電制御処理は、図略の電源スイッチがオフ操作されることによって終了するまで繰り返し実行される。

次に、ＢＭＵ３０ａ等により行われる充電ペアリング処理を図６に基づいて説明する。ここでは、ＢＭＵ３０ａ等により行われる処理内容の例を説明するが、ＢＭＵ３０ｄ等においても同様の情報処理が行われる。

この充電ペアリング処理は、ＢＭＵ３０ｘの制御部３１のメモリ（ＲＯＭ）に記憶された充電ペアリングプログラムを制御部３１のＭＰＵが実行することで実現される。充電ペアリングプログラム（充電ペアリング処理）は、ＢＭＵ３０ｘが起動された直後から、例えば、数ミリ秒ごとに行われるタイマー割り込み制御により繰り返し実行される。

図６に示すように、充電ペアリング処理では、まずステップＳ５０１により所定の初期化処理が行われる。この処理では、例えば、制御部３１のメモリ（ＲＡＭ）の本処理用のワーク領域やフラグをクリアしたり、通信部３３に初期設定用の制御コマンドを送出したりする。本実施形態では、例えば、当該メモリに記憶されているペアリング用のフラグがペアリング不成立を表す「０」にクリア（セット）される。

次のステップＳ５０３では電流情報取得処理が行われる。この処理は、前述したＢＭＵ３０ｘの電流センサ３６により計測されるバッテリ２０ｘのプラス端子２１ａに流れる電流（端子電流）データを取得するものであり、所定期間に亘ってバッテリ２０ｘの電流データが取得される。所定期間は、前述したプレ電流の変化パターンに意味づけされた所定情報を十分に取得可能な長さの時間である。

本実施形態では、電流センサ３６から出力される電流データはアナログ値であることから、電流センサ３６から出力された電流データは、制御部３２が有するＡ／Ｄコンバータを介して取得される。電流データはステップＳ５０５により電流パターンが解析される。例えば、電流センサ３６により計測された電流データを調歩同期のスタートビットに基づく所定タイミングでデコードすることにより得られたデータ列を解析する。なお、ＢＭＵ３０ｘの制御部３２がＵＡＲＴを有する場合には、Ａ／Ｄコンバータの出力をＵＡＲＴに入力することにより、デコードされたバイト単位のパラレルデータが当該ＵＡＲＴから出力されるため、それを解析する。

ステップＳ５０５の解析処理によって得られたデータが、前述した所定のデータフォーマットに合致した場合には、当該データは、プレ電流の電流データでありプレ電流の変化パターンに意味づけされた所定情報である蓋然性が高い。そのため、このような場合には解析が完了したと判定して（Ｓ５０７；Ｙｅｓ）、次のステップＳ５０９のＩＤ・パターン情報送信処理に移行する。また、所定のデータフォーマットに合致しない場合には、当該データはプレ電流以外の他の電流データであり、電流パターンの解析は完了していないと判定される。そのため、このような場合には、電流パターンの解析が完了したと判定されるまで、または所定時間（例えば、２秒～４秒）を経過したと判定されるまで、ステップＳ５０３に戻って電流情報取得処理等が繰り返し行われる（Ｓ５０７；Ｎｏ）。所定時間を経過したと判定された場合には（Ｓ５０７；Time's Up）、本充電ペアリング処理を終了する。

続くステップＳ５０９ではＩＤ・パターン情報送信処理が行われる。この処理は、前述したバッテリ識別処理のＩＤ・パターン情報受信処理（図５；Ｓ２０５）に対応するものであり、当該ＢＭＵ３０ｘまたはバッテリ２０ｘに付与されたバッテリＩＤと、ステップＳ５０５によって解析されて得られたデータ、つまりパターン情報とを通信部３３により無線通信回線９０ａを介して充電装置５０ａに送信するものである。パターン情報は、前述した例では１６進数表記で0x010F0800であり、充電装置５０ａの充電装置ＩＤ（所定情報）である。これらの情報は、充電装置５０ａにより受信される（図５；Ｓ２０５）。

次のステップＳ５１１ではペアリング情報受信処理が行われる。この処理は、前述したペアリング完了情報送信処理（図５；Ｓ２１５）に対応するものであり、充電装置５０ａから送信されたペアリング完了情報等を、無線通信回線９０ａを介して通信部３３により受信する。ペアリング完了情報は、前述したように、充電装置５０ａと当該ＢＭＵ３０ｘの間におけるペアリング（通信接続の認証）が成立したことを表すものである。そのため、ペアリングが成立していない場合には充電装置５０ａからペアリング完了情報は送信されないことから、この受信処理ではペアリング完了情報が受信できるとは限らない。

このため、続くステップＳ５１３の判定処理により、ペアリング完了情報を受信できたか否か、つまりペアリングが完了したか否かの判定が行われ、ペアリングが完了したと判定されるまで、または所定のリトライ回数（例えば３回）を超えたと判定されるまでステップＳ５０３に戻って電流情報取得処理等が繰り返し行われる（Ｓ５１３；Ｎｏ）。所定のリトライ回数を超えたと判定された場合には（Ｓ５１３；RC=0）、本充電ペアリング処理を終了する。

ステップＳ５１３によりペアリングが完了したと判定された場合には（Ｓ５１３；Ｙｅｓ）、ステップＳ５１５によりペアリング情報記憶処理が行われる。この処理では、ペアリングの成立・不成立を示す情報として、制御部３２のメモリに記憶されているペアリング用のフラグを「１」（ペアリング成立）にセットするとともに、ペアリングの成立相手である充電装置５０ａの充電装置ＩＤ（所定情報）をペアリング情報として同メモリに記憶する。そして、続くステップＳ５１７ではバッテリ情報を充電装置５０ａに送信する。

即ち、ステップＳ５１７のバッテリ情報送信処理では、ＢＭＵ３０ｘが監視するバッテリ２０ｘの充電状態に関する充電情報として、例えば、下記の基本情報および状態情報を例示することができる。制御部３２は、これらの充電情報を、制御部３２のメモリや各センサ３５～３８から収集して無線通信回線９０ａを介して充電装置５０ａに送信する。これにより、充電装置５０ａでは当該バッテリ２０ｘの充電情報を得ることが可能になる。

基本情報は、例えば、公称電圧、定格容量、充電レート等である。公称電圧（Ｖ）は、バッテリ２０ｘを通常の状態で使用した場合に得られる出力電圧である。定格容量（Ａｈ）は、バッテリ２０ｘの満充電電圧から放電終止電圧に至るまでに得られる電気量のことである。充電レートは、いわゆるＣレート（バッテリを定電流で充電や放電させた場合に１時間で完全に充電させたり放電させたりする電流の大きさのこと）である。これらの基本情報は、制御部３２のメモリに予め記憶されている。

状態情報は、バッテリ２０ｘの端子間電圧（Ｖ）、入出力電流（Ａ）、積算放電量（Ａｈ）、温度（バッテリセル２３の表面温度またはセル内の電解液の温度）（℃）、セル内の電解液の液量（cc）等である。端子間電圧は電圧センサ３５により計測され、入出力電流は電流センサ３６により計測される。また、温度は温度センサ３７により計測され、液量は液量センサ３８により計測される。積算放電量は、電流センサ３６により計測された放電電流を制御部３２のメモリに経時的に蓄積することにより得られる。

ステップＳ５１７によるバッテリ情報送信処理が完了すると、一連の本充電ペアリング処理を終了する。なお、本充電ペアリング処理は、前述したように、図略の電源スイッチがオフ操作されるまで、例えば、数ミリ秒ごとに行われるタイマー割り込み制御により繰り返し実行される。

以上説明したように、本実施形態に係る充電システム２では、充電装置５０は、充電開始前に充電ケーブル７０を介してバッテリ２０との間に流すプレ電流を、プレ電流スイッチ５７によって変化させることにより充電装置ＩＤ（所定情報）をＢＭＵ３０に送る。そして、ＢＭＵ３０は充電装置ＩＤを取得する。これにより、ＢＭＵ３０は、充電ケーブル７０を介して当該ＢＭＵ３０が接続されている充電装置５０を特定することが可能になり、またＢＭＵ３０が監視しているバッテリ２０のバッテリＩＤを当該充電装置５０に送ることが可能になる。したがって、充電装置５０は、充電ケーブル７０を介して当該充電装置５０に接続されているバッテリ２０を特定することが可能になるので、当該バッテリ２０に適した充電制御を行うことができる。

また、本実施形態に係る充電システム２では、充電装置５０の制御部５５は、充電ケーブル７０を介してバッテリ２０から電力が供給されて駆動している。そして、プレ電流はバッテリ２０から制御部５５に流れる電流である。充電が必要なバッテリ２０の場合（充電初期の充電電流の場合）、バッテリ２０には大電流が流れることから、例えば、充電装置５０の電磁スイッチ５２、変圧部５３および整流部５４がバッテリ２０に流す充電電流を変化させて充電装置ＩＤ（所定情報）をＢＭＵ３０に送るように構成すると、充電電流をオンオフする電磁スイッチ５２に大電流が流れる可能性が高い。これに対して、バッテリ２０から充電装置５０の制御部５５に流れる電流は、充電初期の充電電流に比べると小さく、また制御部５５側で制御することも可能である。これにより、バッテリ２０から制御部５５に流れる電流をプレ電流にすることにより、その電流を変化させるプレ電流スイッチ５７の電気的な劣化要因が小さくなる。そのため、充電装置５０における故障の発生頻度を低くすることが可能になる。

さらに、本実施形態に係る充電システム２では、ＢＭＵ３０は、充電装置ＩＤ（所定情報）を取得した場合に当該ＢＭＵ３０を識別可能なバッテリＩＤ（識別情報）を通信部３３を介して充電装置５０の通信部５８に送信する。充電装置５０は、ＢＭＵ３０の通信部３３から当該充電装置５０の通信部５８を介してバッテリＩＤを受信する。これにより、充電装置５０は、充電ケーブル７０を介して接続されているバッテリ２０を特定すること、つまりペアリング（通信接続の認証）を成立させることができるので、当該バッテリ２０に適した充電制御を行うことが可能になる。

さらにまた、本実施形態に係る充電システム２では、ＢＭＵ３０は、バッテリＩＤ（識別情報）を送信した後またはバッテリＩＤと共に、バッテリ２０の充電状態に関する充電情報（基本情報および状態情報）を通信部３３を介して充電装置５０の通信部５８に送信する。充電装置５０は、ＢＭＵ３０の通信部３３から当該充電装置５０の通信部５８を介して充電情報（基本情報および状態情報）を受信する。これにより、充電装置５０は、基本情報や状態情報の当該バッテリ２０の充電状態に関する充電情報をＢＭＵ３０から得ることができるので、当該バッテリ２０に関する詳細な情報を取得することが可能になる。

なお、上述した充電システム２では、プレ電流の変化パターンの所定情報として、充電装置５０を特定可能な充電装置ＩＤを意味する情報の場合を例示して説明したが、当該所定情報は、充電装置５０を特定可能な情報であれば、例えば、予め定められている所定パターン等のデータであってもよい。例えば、図１に示すように、当該充電システム２ａの充電装置５０ａとペアリングすべきＢＭＵ３０ａが、隣接する他の充電システム２ｂの充電装置５０ｂと無線通信回線９０ｂを介してＩＤ・パターン情報等を送信した場合（Ｓ５０９）、誤ってペアリングを成立させてしまうことを防ぐ必要から、当該充電装置５０ｂによるプレ電流の変化パターンの所定情報とは異なるパターンのデータであればよい。

また、上述した充電システム２では、プレ電流を変化させる手段として、プレ電流スイッチ５７を用いて充電ケーブル７０を介してバッテリ２０の両端子２１ａ，２１ｂ間に抵抗ＲＬとスイッチング素子ＳＷの直列回路が接続され得る構成を例示して説明したが、バッテリ２０から充電装置５０に流れるバッテリ２０の放電電流をキャリアとして所定情報を伝送可能な構成であれば、例えば、直流電流に変調をかける変調回路でもよい。なお、本実施形態の充電装置５０を構成するプレ電流スイッチ５７は、直流電流に変調をかける変調回路として概念することもできる。

さらに、上述した充電システム２では、バッテリとして、充電装置５０により鉛蓄電池を準定電圧充電方式で充電する場合を例示して説明したが、電動車両に搭載される二次電池であれば、例えば、充電装置５０によりリチウムイオン二次電池を定電流定電圧充電方式で充電したり、また充電装置５０によりニッケル水素充電池をそれに適した充電方式で充電したりしてもよい。本発明は、このようなバッテリの充電方式にかかわらず適用することができる。

また、上述した充電システム２では、充電装置として、変圧部５３等を用いたトランス方式の充電装置５０を例示して説明したが、バッテリを充電可能な充電装置であれば、例えば、インバータ方式やスイッチング方式等の充電装置でもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した具体例を様々に変形または変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。さらに、本明細書または図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つ。なお、[符号の説明]の欄における括弧内の記載は、上述した各実施形態で用いた用語と、特許請求の範囲に記載の用語との対応関係を明示し得るものである。

２，２ａ，２ｂ…充電システム
１０，１０ａ～１０ｅ…フォークリフト
２０，２０ａ～２０ｅ…バッテリ
３０，３０ａ～３０ｅ…ＢＭＵ（監視装置）
３２…制御部
３３…通信部（送信部）
３５…電圧センサ
３６…電流センサ
３７…温度センサ
３８…液量センサ
５０，５０ａ，５０ｂ…充電装置
５２…電磁スイッチ（充電部）
５３…変圧部（充電部）
５４…整流部（充電部）
５５…制御部
５６ｂ…電圧センサ
５６ｃ…電流センサ
５７…プレ電流スイッチ
５８…通信部（受信部）
７０…充電ケーブル
９０，９０ａ，９０ｂ…無線通信回線

Claims (4)

1. 充電ケーブルを介してバッテリを充電する充電システムであって、
   前記バッテリを充電可能な充電装置と、
   前記充電ケーブルよりも前記バッテリ側に設けられて前記バッテリと前記充電装置の間に流れる電流を監視する監視装置と、を含み、
   前記充電装置は、充電開始前に前記充電ケーブルを介して前記バッテリとの間にプレ電流を流すとともに前記プレ電流を変化させてこの電流の変化パターンに意味づけされた所定情報を前記監視装置に送り、
   前記監視装置は、前記プレ電流の変化パターンに基づいて前記所定情報を取得する、ことを特徴とする充電システム。
2. 前記充電装置は、前記バッテリに充電電力を供給する充電部と、前記充電部の充電動作を制御する制御部と、により構成されており、
   前記制御部は、前記充電ケーブルを介して前記バッテリから電力が供給されて駆動しており、前記プレ電流は、前記バッテリから前記制御部に流れる電流である、ことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 前記監視装置は無線通信回線を介して情報送信可能な送信部を備え、前記充電装置は前記無線通信回線を介して情報受信可能な受信部を備え、
   前記監視装置は、前記所定情報を取得した場合に当該監視装置を識別可能な識別情報を前記送信部を介して前記充電装置の前記受信部に送信し、
   前記充電装置は、前記監視装置の前記送信部から前記受信部を介して前記識別情報を受信する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の充電システム。
4. 前記監視装置は、前記識別情報を送信した後または前記識別情報と共に、前記バッテリの充電状態に関する充電情報を前記送信部を介して前記充電装置の前記受信部に送信し、
   前記充電装置は、前記監視装置の前記送信部から前記受信部を介して前記充電情報を受信する、ことを特徴とする請求項３に記載の充電システム。

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