JP2023158567A - 充電制御システム、作業機械、及び充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電作業を効率良く実施すること。【解決手段】充電制御システムは、作業機械に搭載された蓄電池と、作業機械に設けられ、蓄電池を充電する複数の充電装置のそれぞれが接続される複数の接続部と、複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置により生成された操作信号に基づいて、複数の充電装置のそれぞれが同一の動作形態で動作するように制御信号を出力するコントローラと、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、充電制御システム、作業機械、及び充電制御方法に関する。

作業機械に係る技術分野において、バッテリフォークリフト又はバッテリショベルのような、蓄電池を動力源とする作業機械が知られている。蓄電池は、充電装置により充電される。特許文献１には、充電装置の一例が開示されている。

特開２０１４－１９２９６０号公報

充電装置の使い勝手が悪いと、充電作業を効率良く実施することが困難となる可能性がある。

本開示は、充電作業を効率良く実施することを目的とする。

本開示に従えば、作業機械に搭載された蓄電池と、作業機械に設けられ、蓄電池を充電する複数の充電装置のそれぞれが接続される複数の接続部と、複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置により生成された操作信号に基づいて、複数の充電装置のそれぞれが同一の動作形態で動作するように制御信号を出力するコントローラと、を備える、充電制御システムが提供される。

本開示によれば、充電作業が効率良く実施される。

図１は、実施形態に係る作業機械を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係る作業機械の一部を示す図である。 図３は、実施形態に係る充電制御システムを示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る充電制御システムの動作の概要を説明するための模式図である。 図５は、実施形態に係る充電開始処理を示すフローチャートである。 図６は、実施形態に係る充電停止処理を示すフローチャートである。 図７は、実施形態に係る充電再開処理を示すフローチャートである。 図８は、実施形態に係る表示装置を示す図である。 図９は、実施形態に係る表示装置を示す図である。 図１０は、実施形態に係る表示装置を示す図である。 図１１は、実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

［作業機械］
図１は、実施形態に係る作業機械１を示す斜視図である。実施形態においては、作業機械１が、蓄電池を動力源とするバッテリフォークリフトであることとする。

作業機械１は、車体２と、走行装置３と、作業機４と、バッテリパック５と、インタフェース装置６と、接続部１０とを備える。

車体２は、フレーム２Ａと、収容部材２Ｂと、カウンタウエイト２Ｃとを有する。収容部材２Ｂは、フレーム２Ａに支持される。収容部材２Ｂは、車体２の後部に配置される。収容部材２Ｂは、バッテリパック５が配置されるバッテリ室を有する。カウンタウエイト２Ｃは、収容部材２Ｂの下方に配置される。

走行装置３は、車体２を支持する。走行装置３は、前輪３Ｆと、後輪３Ｒとを有する。

作業機４は、車体２に支持される。作業機４は、車体２に支持されるマスト４Ａと、マスト４Ａに支持されるフォーク４Ｂとを有する。作業機４は、作業機シリンダ７により駆動される。作業機シリンダ７は、マスト４Ａを前後方向に傾斜させるチルトシリンダ７Ａと、フォーク４Ｂを上下方向に移動させるリフトシリンダ７Ｂとを含む。チルトシリンダ７Ａの駆動によりマスト４Ａが前後方向に傾斜されることにより、フォーク４Ｂは、マスト４Ａに支持された状態で前後方向に傾斜する。フォーク４Ｂは、リフトシリンダ７Ｂの駆動により、マスト４Ａに支持された状態で上下方向に移動する。

バッテリパック５は、蓄電池５０を含む。バッテリパック５は、収容部材２Ｂに収容される。蓄電池５０は、作業機械１の動力源である。蓄電池５０は、充電と放電とを繰り返すことができる。蓄電池５０として、リチウムイオン電池が例示される。実施形態において、複数のバッテリパック５が作業機械１に搭載される。実施形態において、バッテリパック５は、２つ設けられる。バッテリパック５は、第１バッテリパック５Ａと、第２バッテリパック５Ｂとを含む。

作業機械１は、運転シート８に着座した操作者による運転操作により稼働する。運転シート８は、フレーム２Ａに支持される。作業機械１は、操作者により操作される複数の操作部材を有する。操作部材として、ステアリングホイール９が例示される。操作者は、手でステアリングホイール９を操作して、走行装置３を操舵する。また、不図示ではあるが、操作部材として、アクセルペダル、ブレーキペダル、作業機レバー、及び前後進レバーが例示される。操作者は、足でアクセルペダルを操作して、走行装置３を駆動する。操作者は、足でブレーキペダルを操作して、走行装置３を制動する。操作者は、手で作業機レバーを操作して、作業機４を動作させる。操作者は、手で前後進レバーを操作して、走行装置３の進行方向を前進と後進とに切り換える。

インタフェース装置６は、車体２に配置される。インタフェース装置６は、運転シート８の前方に配置される。インタフェース装置６は、操作者により操作される操作装置６Ａと、表示データを表示する表示装置６Ｂとを含む。操作装置６Ａとして、コンピュータ用キーボード、プッシュボタンスイッチ、又は表示装置６Ｂの表示画面に配置されるタッチパネルが例示される。表示装置６Ｂとして、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイのようなフラットパネルディスプレイが例示される。

接続部１０は、充電装置２０に接続される。接続部１０は、収容部材２Ｂの後部に配置される。実施形態において、接続部１０は、作業機械１に複数設けられる。実施形態において、接続部１０は、２つ設けられる。接続部１０は、第１接続部１０Ａと、第２接続部１０Ｂとを含む。

充電装置２０は、蓄電池５０を充電する。充電装置２０は、作業機械１の外部に配置される。充電装置２０は、作業機械１の外部から蓄電池５０を充電する。実施形態において、蓄電池５０は、複数の充電装置２０により同時に充電可能である。実施形態において、蓄電池５０は、２台の充電装置２０により同時に充電可能である。複数の接続部１０のそれぞれに複数の充電装置２０のそれぞれが接続される。実施形態において、充電装置２０は、第１接続部１０Ａに接続される第１充電装置２０Ａと、第２接続部１０Ｂに接続される第２充電装置２０Ｂとを含む。

充電装置２０は、ケーブル２１及びプラグ２２を介して接続部１０に接続される。接続部１０は、プラグ２２が挿入される挿入口を含む。

充電装置２０は、インタフェース装置２３を有する。インタフェース装置２３は、操作者により操作される操作装置２３Ａと、表示データを表示する表示装置２３Ｂとを含む。操作装置２３Ａは、充電開始操作部２３１と、充電停止操作部２３２と、緊急停止操作部２３３とを含む。充電開始操作部２３１及び充電停止操作部２３２として、トグルスイッチ、ロッカスイッチ、又はプッシュボタンスイッチが例示される。緊急停止操作部２３３として、プッシュボタンスイッチが例示される。表示装置２３Ｂとして、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイのようなフラットパネルディスプレイが例示される。

図２は、実施形態に係る作業機械１の一部を示す図である。図１及び図２に示すように、作業機械１は、接続部１０を覆うカバー２Ｄを有する。第１接続部１０Ａと第２接続部１０Ｂとは、作業機械１の車幅方向に間隔をあけて配置される。車体２の後部に電源スイッチ５１及び稼働ランプ５２が配置される。電源スイッチ５１及び稼働ランプ５２は、第１接続部１０Ａと第２接続部１０Ｂとの間に配置される。電源スイッチ５１として、モーメンタリスイッチが例示される。稼働ランプ５２は、蓄電池５０の作動状態に基づいて作動する。蓄電池５０の作動状態は、充電状態、放電状態、及び待機状態を含む。一例として、蓄電池５０が充電状態である場合、稼働ランプ５２が点滅し、蓄電池５０が放電状態である場合、稼働ランプ５２が点灯する。

［充電制御システム］
図３は、実施形態に係る充電制御システム１００を示すブロック図である。充電制御システム１００は、バッテリパック５と、充電装置２０と、接続部１０と、管理コントローラ１１と、制御回路３０と、電源コントローラ１２と、マスタコントローラ１３と、インタフェース装置６とを有する。

バッテリパック５は、作業機械１に搭載される。バッテリパック５は、蓄電池５０と、蓄電池５０の電圧を検出する電圧センサ５３と、蓄電池５０の温度を検出する温度センサ５４と、蓄電池５０を加温するヒータ５５と、バッテリコントローラ５６とを有する。

充電装置２０は、作業機械１の外部に配置される。充電装置２０は、操作装置２３Ａと、表示装置２３Ｂと、商用電源２７に接続されるＡＣ／ＤＣ変換モジュール２４と、商用電源２７とＡＣ／ＤＣ変換モジュール２４との間に配置されるコンタクタ２５と、充電コントローラ２６とを有する。

操作装置２３Ａは、充電装置２０に充電動作させる充電開始操作部２３１と、充電装置２０に充電停止動作させる充電停止操作部２３２と、充電装置２０に緊急停止動作させる緊急停止操作部２３３とを含む。

接続部１０は、充電装置２０に接続される。接続部２０は、プラグ２２をロックするロック機構を有する。接続部１０は、充電装置２０のプラグ２２と接続部１０とがロックされたことを検出するロックセンサ１４を有する。接続部１０には、充電装置２０のプラグ２２と接続部１０とが接続されたときに通電される通電ライン１５が設けられる。通電ライン１５は、検出ライン１６を介して電源コントローラ１２に接続される。電源コントローラ１２は、ロックセンサ１４の検出信号又は検出ライン１６を介して取得される通電ライン１５の通電状態に基づいて、充電装置２０のプラグ２２と接続部１０とが接続されたか否かを判定することができる。

制御回路３０は、接続部１０を介して充電装置２０の正極に接続される正極ライン３１と、接続部１０を介して充電装置２０の負極に接続される負極ライン３２と、接続部１０を介して管理コントローラ１１と充電コントローラ２６とを接続する信号ライン３３と、管理コントローラ１１とバッテリコントローラ５６とを接続する信号ライン３４とを有する。

信号ライン３３は、管理コントローラ１１と第１充電装置２０Ａの充電コントローラ２６とを接続する信号ライン３３Ａと、管理コントローラ１１と第２充電装置２０Ｂの充電コントローラ２６とを接続する信号ライン３３Ｂとを含む。

信号ライン３４は、管理コントローラ１１と第１バッテリパック５Ａのバッテリコントローラ５６とを接続する信号ライン３４Ａと、管理コントローラ１１と第２バッテリパック５Ｂのバッテリコントローラ５６とを接続する信号ライン３４Ｂとを含む。

第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとは、正極ライン３１に対して並列接続される。第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとは、負極ライン３２に対して並列接続される。第１充電装置２０Ａと正極ライン３１とは、正極ライン３１Ａを介して接続される。第２充電装置２０Ｂと正極ライン３１とは、正極ライン３１Ｂを介して接続される。第１充電装置２０Ａと負極ライン３２とは、負極ライン３２Ａを介して接続される。第２充電装置２０Ｂと負極ライン３２とは、負極ライン３２Ｂを介して接続される。

第１バッテリパック５Ａの蓄電池５０と第２バッテリパック５Ｂの蓄電池５０とは、直列接続される。正極ライン３１は、正極ライン３５を介して第１バッテリパック５Ａの蓄電池５０の正極に接続される。負極ライン３２は、負極ライン３６を介して第２バッテリパック５Ｂの蓄電池５０の負極に接続される。正極ライン３５にヒューズ３５Ａが配置される。

第１バッテリパック５Ａのヒータ５５と第２バッテリパック５Ｂのヒータ５５とは、直列接続される。正極ライン３１は、正極ライン５７を介して第１バッテリパック５Ａのヒータ５５の正極に接続される。負極ライン３２は、負極ライン５８を介して第２バッテリパック５Ｂのヒータ５５の負極に接続される。

正極ライン３５は、正極ライン３７及び正極ライン３９を介して走行インバータ６１及び作業機インバータ６２のそれぞれに接続される。負極ライン３６は、負極ライン３８及び負極ライン４０を介して走行インバータ６１及び作業機インバータ６２のそれぞれに接続される。走行インバータ６１と作業機インバータ６２とは、正極ライン３９に対して並列接続される。走行インバータ６１と作業機インバータ６２とは、負極ライン４０に対して並列接続される。

また、制御回路３０は、正極ライン３１に配置される充電コンタクタ４１を有する。充電コンタクタ４１がＯＮされることにより、充電装置２０と蓄電池５０とが正極ライン３１及び正極ライン３５を介して接続され、蓄電池５０が充電装置２０により充電される。充電コンタクタ４１がＯＦＦされることにより、充電装置２０と蓄電池５０とが分離され、蓄電池５０が充電されない。

実施形態において、充電コンタクタ４１は、第１充電装置２０Ａと蓄電池５０との接続と分離とを切り換える充電コンタクタ４１Ａと、第２充電装置２０Ｂと蓄電池５０との接続と分離とを切り換える充電コンタクタ４１Ｂとを含む。充電コンタクタ４１Ａは、正極ライン３１Ａに配置される。充電コンタクタ４１Ｂは、正極ライン３１Ｂに配置される。充電コンタクタ４１ＡがＯＮされることにより、第１充電装置２０Ａと蓄電池５０とが接続され、蓄電池５０が第１充電装置２０Ａにより充電される。充電コンタクタ４１ＡがＯＦＦされることにより、第１充電装置２０Ａと蓄電池５０とが分離され、蓄電池５０が第１充電装置２０Ａでは充電されない。充電コンタクタ４１ＢがＯＮされることにより、第２充電装置２０Ｂと蓄電池５０とが接続され、蓄電池５０が第２充電装置２０Ｂにより充電される。充電コンタクタ４１ＢがＯＦＦされることにより、第２充電装置２０Ｂと蓄電池５０とが分離され、蓄電池５０が第２充電装置２０Ｂでは充電されない。

管理コントローラ１１は、制御ライン７１を介して充電コンタクタ４１に接続される。制御ライン７１は、管理コントローラ１１と充電コンタクタ４１Ａとを接続する制御ライン７１Ａと、管理コントローラ１１と充電コンタクタ４１Ｂとを接続する制御ライン７１Ｂとを含む。管理コントローラ１１は、制御ライン７１を介して充電コンタクタ４１を制御する。

また、制御回路３０は、正極ライン３７に配置される放電コンタクタ４２を有する。放電コンタクタ４２がＯＮされることにより、蓄電池５０と走行インバータ６１及び作業機インバータ６２のそれぞれとが正極ライン３７及び正極ライン３９を介して接続され、蓄電池５０からの放電により走行インバータ６１及び作業機インバータ６２のそれぞれに電力が供給される。放電コンタクタ４２がＯＦＦされることにより、蓄電池５０と走行インバータ６１及び作業機インバータ６２のそれぞれとが分離され、蓄電池５０から走行インバータ６１及び作業機インバータ６２のそれぞれに電力が供給されない。

管理コントローラ１１は、制御ライン７２を介して放電コンタクタ４２に接続される。管理コントローラ１１は、制御ライン７２を介して放電コンタクタ４２を制御する。

また、制御回路３０は、正極ライン５７に配置されるヒータコンタクタ４３を有する。ヒータコンタクタ４３がＯＮされることにより、充電装置２０及び蓄電池５０の少なくとも一方とヒータ５５とが正極ライン５７を介して接続され、ヒータ５５に電力が供給される。ヒータコンタクタ４３がＯＦＦされることにより、充電装置２０及び蓄電池５０とヒータ５５とが分離され、ヒータ５５に電力が供給されない。

管理コントローラ１１は、制御ライン７３を介してヒータコンタクタ４３に接続される。管理コントローラ１１は、制御ライン７３を介してヒータコンタクタ４３を制御する。

実施形態において、電圧センサ５３の検出信号は、信号ライン３４を介してバッテリコントローラ５６から管理コントローラ１１に送信される。温度センサ５４の検出信号は、信号ライン３４を介してバッテリコントローラ５６から管理コントローラ１１に送信される。

蓄電池５０が放電するときの蓄電池５０の推奨電圧範囲及び推奨温度範囲が定められている。管理コントローラ１１は、蓄電池５０の電圧が推奨温度範囲でない場合又は蓄電池５０の温度が推奨温度範囲でない場合、蓄電池５０が放電しないように、放電コンタクタ４２を制御する。すなわち、管理コントローラ１１は、電圧センサ５３の検出信号に基づいて、蓄電池５０の電圧が推奨温度範囲でないと判定した場合、又は、温度センサ５４の検出信号に基づいて、蓄電池５０の温度が推奨温度範囲でないと判定した場合、放電コンタクタ４２をＯＦＦにする。管理コントローラ１１は、蓄電池５０の電圧が推奨温度範囲であり、且つ、蓄電池５０の温度が推奨温度範囲であると判定した場合、放電コンタクタ４２をＯＮにする。

また、蓄電池５０を充電するときの蓄電池５０の推奨温度範囲が定められている。管理コントローラ１１は、温度センサ５４の検出信号に基づいて、蓄電池５０の温度が推奨温度範囲以下であると判定した場合、ヒータ５５に電力が供給されるように、ヒータコンタクタ４３を制御する。ヒータ５５に電力が供給されることにより、蓄電池５０がヒータ５５により加温される。蓄電池５０がヒータ５５により加温されることにより、蓄電池５０の温度が推奨温度範囲になるまで上昇する。

また、制御回路３０は、管理コントローラ１１の電源回路１７と、管理コントローラ１１の自己保持リレー４４とを有する。正極ライン３１は、電源スイッチ５１及び正極ライン４５を介して電源回路１７に接続される。また、正極ライン３１は、自己保持リレー４４を介して電源回路１７に接続される。負極ライン３２は、負極ライン４６を介して電源回路１７に接続される。上述のように、電源スイッチ５１は、車体２の後部に配置される。操作者は、電源スイッチ５１を操作することができる。電源スイッチ５１がＯＮされることにより、電源回路１７に電力が供給され、管理コントローラ１１が起動する。電源スイッチ５１がＯＦＦされることにより、電源回路１７に対する電力の供給が遮断され、管理コントローラ１１が停止する。

管理コントローラ１１は、制御ライン７４を介して自己保持リレー４４に接続される。管理コントローラ１１は、制御ライン７４を介して自己保持リレー４４を制御する。管理コントローラ１１は、蓄電池５０の容量が予め定められている閾値以下になったときに、電源回路１７に対する電力の供給が遮断されるように自己保持リレー４４を制御する。

また、制御回路３０は、正極ライン３１Ａの電圧を検出する電圧センサ４７Ａと、正極ライン３１Ｂの電圧を検出する電圧センサ４７Ｂと、正極ライン３９の電圧を検出する電圧センサ４８と、負極ライン３６の電流を検出する電流センサ４９とを有する。

管理コントローラ１１は、電圧センサ４７Ａの検出信号に基づいて、充電コンタクタ４１Ａの動作不良が発生したか否かを判定する。充電コンタクタ４１ＡがＯＦＦにされた場合、電圧センサ４７Ａにより検出される電圧は低くなる。管理コントローラ１１は、充電コンタクタ４１ＡをＯＦＦにする制御信号を出力したにも関わらず、電圧センサ４７Ａにより検出される電圧が高い場合、充電コンタクタ４１Ａの動作不良が発生したと判定することができる。

同様に、管理コントローラ１１は、電圧センサ４７Ｂの検出信号に基づいて、充電コンタクタ４１Ｂの動作不良が発生したか否かを判定することができる。管理コントローラ１１は、電圧センサ４８の検出信号に基づいて、放電コンタクタ４２の動作不良が発生したか否かを判定することができる。

走行インバータ６１は、正極ライン３９からの直流電流を三相交流電流に変換して、走行モータ６３に供給する。走行モータ６３は、走行インバータ６１から供給された三相交流電流に基づいて駆動する。走行モータ６３は、走行装置３を動作させる。実施形態において、走行モータ６３は、前輪３Ｆ及び後輪３Ｒの少なくとも一方を回転させる動力を発生する。

作業機インバータ６２は、正極ライン３９からの直流電流を三相交流電流に変換して、作業機モータ６４に供給する。作業機モータ６４は、作業機インバータ６２から供給された三相交流電流に基づいて駆動する。作業機モータ６４は、作業機４を動作させる。実施形態において、作業機モータ６４は、不図示の油圧ポンプを駆動させる動力を発生する。油圧ポンプから吐出された作動油は、作業機シリンダ７に供給される。作業機シリンダ７に作動油が供給されることにより、作業機４が動作する。

電源コントローラ１２は、通信ライン７５を介して管理コントローラ１１に接続される。電源コントローラ１２は、通信ライン７６を介してマスタコントローラ１３に接続される。電源コントローラ１２は、管理コントローラ１１の上位コントローラである。管理コントローラ１１は、電源コントローラ１２からの制御信号に基づいて作動する。

マスタコントローラ１３は、上述の操作部材の操作に基づいて、走行インバータ６１及び作業機インバータ６２を制御する。マスタコントローラ１３は、例えばアクセルペダル及びブレーキペダルの少なくとも一方の操作に基づいて、走行インバータ６１を制御する。マスタコントローラ１３は、作業レバーの操作に基づいて、作業機インバータ６２を制御する。

作業機械１は、インタフェース装置６と、キースイッチ８０と、緊急停止操作部８１とを有する。上述のように、インタフェース装置６は、操作装置６Ａと、表示装置６Ｂとを有する。操作装置６Ａは、充電装置２０を充電動作させる充電開始操作部と、充電装置２０を充電停止動作させる充電停止操作部とを含む。

キースイッチ８０は、車体２の少なくとも一部に配置される。キースイッチ８０は、例えば運転シート８に着座した操作者により操作される。キースイッチ８０がＯＮされることにより、作業機械１は稼働可能な状態になる。

緊急停止操作部８１は、車体２の少なくとも一部に配置される。緊急停止操作部８１は、例えば運転シート８に着座した操作者により操作される。緊急停止操作部８１として、プッシュボタンスイッチが例示される。

［充電制御システムの動作の概要］
図４は、実施形態に係る充電制御システム１００の動作の概要を説明するための模式図である。

充電装置２０の動作状態は、操作装置２３Ａの操作又は操作装置６Ａの操作により変更される。管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａに配置される操作装置２３Ａ、第２充電装置２０Ｂに配置される操作装置２３Ａ、及び作業機械１に配置される操作装置６Ａのうち、少なくとも１つの操作装置により生成された操作信号に基づいて、複数の充電装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）のそれぞれが同一の動作形態で動作するように制御信号を出力する。充電装置２０の動作は、蓄電池５０を充電する充電動作と、蓄電池５０の充電を停止する充電停止動作と、蓄電池５０の充電を緊急停止する緊急停止動作とを含む。

第１充電装置２０Ａが第１接続部１０Ａに接続され、第２充電装置２０Ｂが第２接続部１０Ｂに接続された状態で、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａが操作され、第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置６Ａ及び作業機械１に配置されている操作装置６Ａが操作されない場合、管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａにより生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが同一の動作状態で動作するように制御信号を出力する。第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａにより生成された操作信号は、信号ライン３３Ａを介して管理コントローラ１１に送信される。管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａにより生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが同一の動作状態で動作するように、充電コンタクタ４１Ａ及び充電コンタクタ４１Ｂを制御する制御信号を出力する。

第１充電装置２０Ａが第１接続部１０Ａに接続され、第２充電装置２０Ｂが第２接続部１０Ｂに接続された状態で、第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａが操作され、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａ及び作業機械１に配置されている操作装置６Ａが操作されない場合、管理コントローラ１１は、第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａにより生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが同一の動作状態で動作するように制御信号を出力する。第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａにより生成された操作信号は、信号ライン３３Ｂを介して管理コントローラ１１に送信される。管理コントローラ１１は、第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａにより生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが同一の動作状態で動作するように、充電コンタクタ４１Ａ及び充電コンタクタ４１Ｂを制御する制御信号を出力する。

第１充電装置２０Ａが第１接続部１０Ａに接続され、第２充電装置２０Ｂが第２接続部１０Ｂに接続された状態で、作業機械１に配置されている操作装置６Ａが操作され、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａ及び第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａが操作されない場合、管理コントローラ１１は、作業機械１に配置されている操作装置６Ａにより生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが同一の動作状態で動作するように制御信号を出力する。作業機械１に配置されている操作装置６Ａにより生成された操作信号は、電源コントローラ１２及び通信ライン７５を介して管理コントローラ１１に送信される。管理コントローラ１１は、作業機械１に配置されている操作装置６Ａにより生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが同一の動作状態で動作するように、充電コンタクタ４１Ａ及び充電コンタクタ４１Ｂを制御する制御信号を出力する。

例えば、第１充電装置２０Ａに配置されている充電開始操作部２３１が操作された場合、管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａのみならず、第２充電装置２０Ｂも充電動作するように、制御信号を出力する。すなわち、管理コントローラ１１は、充電コンタクタ４１Ａ及び充電コンタクタ４１ＢのそれぞれがＯＮされるように、制御信号を出力する。

第２充電装置２０Ｂに配置されている充電開始操作部２３１が操作された場合、管理コントローラ１１は、第２充電装置２０Ｂのみならず、第１充電装置２０Ａも充電動作するように、制御信号を出力する。作業機械１に配置されている操作装置６Ａの充電開始操作部が操作された場合、管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが充電動作するように、制御信号を出力する。

例えば、第１充電装置２０Ａに配置されている充電停止操作部２３２が操作された場合、管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａのみならず、第２充電装置２０Ｂも充電停止動作するように、制御信号を出力する。すなわち、管理コントローラ１１は、充電コンタクタ４１Ａ及び充電コンタクタ４１ＢのそれぞれがＯＦＦされるように、制御信号を出力する。

第２充電装置２０Ｂに配置されている充電停止操作部２３２が操作された場合、管理コントローラ１１は、第２充電装置２０Ｂのみならず、第１充電装置２０Ａも充電停止動作するように、制御信号を出力する。作業機械１に配置されている操作装置６Ａの充電停止操作部２３２が操作された場合、管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれが充電停止動作するように、制御信号を出力する。

例えば、第１充電装置２０Ａに配置されている緊急停止操作部２３３が操作された場合、第１充電装置２０Ａと商用電源２７との通電が遮断されるように第１充電装置２０Ａに設けられたコンタクタ２５が作動する。これにより、第１充電装置２０Ａが緊急停止動作する。また、第１充電装置２０Ａに配置されている緊急停止操作部２３３により生成された操作信号は、信号ライン３３Ａを介して管理コントローラ１１に送信される。管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａに配置されている緊急停止操作部２３３により生成された操作信号に基づいて、第２充電装置２０Ｂを緊急停止動作させる制御信号を出力する。すなわち、管理コントローラ１１は、充電コンタクタ４１ＢがＯＦＦされるように、制御信号を出力する。

第２充電装置２０Ｂに配置されている緊急停止操作部２３３が操作された場合、第２充電装置２０Ｂと商用電源２７との通電が遮断されるように第２充電装置２０Ｂに設けられたコンタクタ２５が作動する。これにより、第２充電装置２０Ｂが緊急停止動作する。また、第２充電装置２０Ｂに配置されている緊急停止操作部２３３により生成された操作信号は、信号ライン３３Ｂを介して管理コントローラ１１に送信される。管理コントローラ１１は、第２充電装置２０Ｂに配置されている緊急停止操作部２３３により生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａを緊急停止動作させる制御信号を出力する。すなわち、管理コントローラ１１は、充電コンタクタ４１ＡがＯＦＦされるように、制御信号を出力する。

作業機械１に配置されている緊急停止操作部８１が操作された場合、緊急停止操作部８１により生成された操作信号は、電源コントローラ１２及び通信ライン７５を介して管理コントローラ１１に送信される。管理コントローラ１１は、作業機械１に配置されている緊急停止操作部８１により生成された操作信号に基づいて、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれを緊急停止動作させる制御信号を出力する。すなわち、管理コントローラ１１は、充電コンタクタ４１Ａ及び充電コンタクタ４１ＢのそれぞれがＯＦＦされるように、制御信号を出力する。

また、管理コントローラ１１は、充電装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）の動作形態を、第１充電装置２０Ａに配置されている表示装置２３Ｂ、第２充電装置２０Ｂに配置されている表示装置２３Ｂ、及び作業機械１に配置されている表示装置６Ｂのそれぞれに表示させる。

［充電制御方法］
次に、実施形態に係る充電制御方法について説明する。図５は、実施形態に係る充電開始処理を示すフローチャートである。図５は、接続部１０にプラグ２２が接続されていない状態から接続された状態に変化したときの充電制御方法を示す。実施形態において、接続部１０にプラグ２２が接続されると、操作装置２３Ａ及び操作装置６Ａが操作されることなく、充電装置２０による蓄電池５０の充電が開始される。

電源スイッチ５１がＯＮされ、操作者により接続部１０にプラグ２２が接続されると、管理コントローラ１１は、充電コントローラ２６との通信が成立したことを確認する（ステップＳＡ１）。

管理コントローラ１１と充電コントローラ２６との通信が成立した後、管理コントローラ１１は、充電許可フラグを立てる（ステップＳＡ２）。

次に、充電コントローラ２６は、接続部１０に設けられているロック機構を作動させて、接続部１０とプラグ２２とをロックする（ステップＳＡ３）。

次に、管理コントローラ１１は、充電装置２０が充電動作するように、充電コンタクタ４１をＯＮする制御信号を出力する（ステップＳＡ４）。

充電コンタクタ４１がＯＮされた後、管理コントローラ１１は、充電装置２０から電流が出力されるように、充電コントローラ２６に制御信号を出力する。充電装置２０から蓄電池５０に電流が供給されることにより、蓄電池５０が充電される。

図６は、実施形態に係る充電停止処理を示すフローチャートである。図６は、充電装置２０が充電動作しているときに充電停止操作部２３２が操作されたときの充電制御方法を示す。上述のように、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａの充電停止操作部２３２、第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａの充電停止操作部２３２、及び作業機械１に配置されている操作装置６Ａの充電停止操作部の少なくとも一つが操作されることにより、充電装置２０による蓄電池５０の充電が停止される。

例えば、第１充電装置２０Ａに配置されている充電停止操作部２３２が操作されると、充電停止操作部２３２において、充電を停止させる操作信号である停止信号が生成される。管理コントローラ１１は、充電停止操作部２３２から停止信号を受信する（ステップＳＢ１）。

停止信号を受信した後、管理コントローラ１１は、充電不許可フラグを立てる（ステップＳＢ２）。

次に、管理コントローラ１１は、充電装置２０からの電流の出力が停止されるように、充電コントローラ２６に制御信号を出力する。また、管理コントローラ１１は、充電装置２０が充電停止動作するように、充電コンタクタ４１をＯＦＦする制御信号を出力する（ステップＳＢ３）。

次に、充電コントローラ２６は、接続部１０に設けられているロック機構を作動させて、接続部１０とプラグ２２とのロックを解除する（ステップＳＢ４）。

図７は、実施形態に係る充電再開処理を示すフローチャートである。図７は、接続部１０とプラグ２２とが接続されている状態で充電装置２０が充電停止動作しているときに充電開始操作部２３１が操作されたときの充電制御方法を示す。上述のように、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａの充電開始操作部２３１、第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａの充電開始操作部２３１、及び作業機械１に配置されている操作装置６Ａの充電開始操作部の少なくとも一つが操作されることにより、充電装置２０による蓄電池５０の充電が開始される。

例えば、第１充電装置２０Ａに配置されている充電開始操作部２３１が操作されると、充電開始操作部２３１において、充電を開始させる操作信号である開始信号が生成される。管理コントローラ１１は、充電開始操作部２３１から開始信号を受信する（ステップＳＣ１）。

開始信号を受信した後、管理コントローラ１１は、充電許可フラグを立てる（ステップＳＣ２）。

次に、充電コントローラ２６は、接続部１０に設けられているロック機構を作動させて、接続部１０とプラグ２２とをロックする（ステップＳＣ３）。

次に、管理コントローラ１１は、充電装置２０が充電動作するように、充電コンタクタ４１をＯＮする制御信号を出力する（ステップＳＣ４）。

充電コンタクタ４１がＯＮされた後、管理コントローラ１１は、充電装置２０から電流が出力されるように、充電コントローラ２６に制御信号を出力する。充電装置２０から蓄電池５０に電流が供給されることにより、蓄電池５０が充電される。

［表示装置］
図８、図９、及び図１０のそれぞれは、実施形態に係る表示装置６Ｂを示す図である。図８は、接続部１０とプラグ２２とがロックされ、且つ、充電が開始される前の充電待機状態における表示装置６Ｂの表示例を示す。図９は、接続部１０とプラグ２２とがロックされ、且つ、充電しているときの充電状態における表示装置６Ｂの表示例を示す。図１０は、接続部１０とプラグ２２とのロックが解除されているときの充電待機状態における表示装置６Ｂの表示例を示す。図８、図９、及び図１０に示すように、充電装置２０の動作状態に基づいて、表示装置６Ｂに表示される表示データが変化する。また、表示装置６Ｂと同様の表示データが、表示装置２３Ｂにも表示される。

［コンピュータシステム］
図１１は、実施形態に係るコンピュータシステム１０００を示すブロック図である。上述の管理コントローラ１１、電源コントローラ１２、及びマスタコントローラ１３のそれぞれは、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインタフェース１００４とを有する。上述の管理コントローラ１１、電源コントローラ１２、及びマスタコントローラ１３のそれぞれの機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。

コンピュータプログラム又はコンピュータシステム１０００は、上述の実施形態に従って、作業機械１に搭載された蓄電池５０を充電する複数の充電装置２０と作業機械１に設けられた複数の接続部１０とのそれぞれが接続された状態で、複数の操作装置２３Ａ，６Ａのうち少なくとも１つの操作装置により生成された操作信号を受信することと、操作信号に基づいて、複数の充電装置２０のそれぞれが同一の動作形態で動作するように制御信号を出力することと、を実行することができる。

［効果］
以上説明したように、実施形態に係る充電制御システム１００は、作業機械１に搭載された蓄電池５０と、作業機械１に設けられ、蓄電池５０を充電する複数の充電装置２０のそれぞれが接続される複数の接続部１０と、複数の操作装置２３Ａ，６Ａのうち少なくとも１つの操作装置により生成された操作信号に基づいて、複数の充電装置２０のそれぞれが同一の動作形態で動作するように制御信号を出力する管理コントローラ１１と、を備える。

実施形態によれば、例えば第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａを操作するだけで、第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとを同時に充電動作させたり、同時に充電停止動作させたりすることができる。操作者は、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａ及び第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａの両方を操作しなくても済むので、充電作業を効率良く実施することができる。

操作装置２３Ａは、複数の充電装置２０のそれぞれに配置される。実施形態において、操作装置２３Ａは、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれに配置される。これにより、操作者は、第１充電装置２０Ａに配置されている操作装置２３Ａ及び第２充電装置２０Ｂに配置されている操作装置２３Ａの一方を操作するだけで、第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとを同時に充電動作させたり、同時に充電停止動作させたりすることができる。

操作装置６Ａは、作業機械１に配置される。実施形態において、操作装置６Ａは、車体２に配置される。これにより、操作者は、例えば運転シート８に着座した状態で、操作装置６Ａを操作することができる。操作者は、操作装置６Ａを操作するだけで、第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとを同時に充電動作させたり、同時に充電停止動作させたりすることができる。

充電装置２０の動作は、充電動作と、充電停止動作と、含む。操作装置２３Ａは、充電動作させる充電開始操作部２３１と、充電停止動作させる充電停止操作部２３２と、を含む。操作装置６Ａも、充電開始操作部と、充電停止操作部とを有する。これにより、操作者は、１つの充電開始操作部２３１を操作するだけで、第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとを同時に充電動作させることができる。操作者は、１つの充電停止操作部２３２を操作するだけで、第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとを同時に充電停止動作させることができる。

充電装置２０の動作は、緊急停止動作を含む。操作装置２３Ａは、緊急停止動作させる緊急停止操作部２３３を含む。作業機械１にも、緊急停止操作部８１が配置される。これにより、操作者は、第１充電装置２０Ａに配置されている緊急停止操作部２３３、第２充電装置２０Ｂに配置されている緊急停止操作部２３３、及び作業機械１に配置されている緊急停止操作部８１の少なくとも１つを操作するだけで、第１充電装置２０Ａと第２充電装置２０Ｂとを同時に緊急停止動作させることができる。

充電装置２０は、第１充電装置２０Ａと、第２充電装置２０Ｂと、を含む。第１充電装置２０Ａの緊急停止操作部２３３が操作された場合、第１充電装置２０Ａと商用電源２７との通電が遮断されるように第１充電装置２０Ａに設けられたコンタクタ２５が作動する。管理コントローラ１１は、第１充電装置２０Ａの緊急停止操作部２３３により生成された操作信号に基づいて、第２充電装置２０Ｂを緊急停止動作させる制御信号を出力する。これにより、第１充電装置２０Ａは、物理的要素（ハードウエア）であるコンタクタ２５を用いて緊急停止され、第２充電装置２０Ｂは、管理コントローラ１１から出力される無形要素である制御信号に基づいて緊急停止される。

管理コントローラ１１は、充電装置２０の動作形態を複数の表示装置２３Ｂ，６Ｂのそれぞれに表示させる。複数の表示装置２３Ｂ，６Ｂのそれぞれは、充電装置２０の同一の動作形態を同時に表示する。これにより、操作者は、充電装置２０の動作形態を効率良く確認することができる。

表示装置２３Ｂは、複数の充電装置２０のそれぞれに配置される。実施形態において、表示装置２３Ｂは、第１充電装置２０Ａ及び第２充電装置２０Ｂのそれぞれに配置される。第１充電装置２０Ａに配置される表示装置２３Ｂ及び第２充電装置２０Ｂに配置される表示装置２３Ｂは、同一の表示データを同時に表示する。これにより、操作者は、充電装置２０の動作形態を効率良く確認することができる。

表示装置６Ｂは、作業機械１に配置される。実施形態において、表示装置６Ｂは、車体２に配置される。これにより、操作者は、例えば運転シート８に着座した状態で、充電装置２０の動作状態を確認することができる。

作業機械１は、作業機４と、作業機４を動作させる作業機モータ６４と、を備える。作業機モータ６４は、蓄電池５０から供給される電力に基づいて駆動する。これにより、作業現場においてクリーンな環境が維持される。

作業機械１は、走行装置３と、走行装置３を動作させる走行モータ６３と、を備える。走行モータ６３は、蓄電池５０から供給される電力に基づいて駆動する。これにより、作業現場においてクリーンな環境が維持される。

［その他の実施形態］
上述の実施形態において、作業機械１がバッテリフォークリフトであることとした。作業機械１は、バッテリショベル、バッテリホイールローダ、バッテリダンプトラック、又はバッテリブルドーザ等でもよい。上述の実施形態において説明した構成要素は、蓄電池を動力源とする作業機械に適用することができる。

１…作業機械、２…車体、２Ａ…フレーム、２Ｂ…収容部材、２Ｃ…カウンタウエイト、２Ｄ…カバー、３…走行装置、３Ｆ…前輪、３Ｒ…後輪、４…作業機、４Ａ…マスト、４Ｂ…フォーク、５…バッテリパック、５Ａ…第１バッテリパック、５Ｂ…第２バッテリパック、６…インタフェース装置、６Ａ…操作装置、６Ｂ…表示装置、７…作業機シリンダ、７Ａ…チルトシリンダ、７Ｂ…リフトシリンダ、８…運転シート、９…ステアリングホイール、１０…接続部、１０Ａ…第１接続部、１０Ｂ…第２接続部、１１…管理コントローラ、１２…電源コントローラ、１３…マスタコントローラ、１４…ロックセンサ、１５…通電ライン、１６…検出ライン、１７…電源回路、２０…充電装置、２０Ａ…第１充電装置、２０Ｂ…第２充電装置、２１…ケーブル、２２…プラグ、２３…インタフェース装置、２３Ａ…操作装置、２３Ｂ…表示装置、２４…ＡＣ／ＤＣ変換モジュール、２５…コンタクタ、２６…充電コントローラ、２７…商用電源、３０…制御回路、３１…正極ライン、３１Ａ…正極ライン、３１Ｂ…正極ライン、３２…負極ライン、３２Ａ…負極ライン、３２Ｂ…負極ライン、３３…信号ライン、３３Ａ…信号ライン、３３Ｂ…信号ライン、３４…信号ライン、３４Ａ…信号ライン、３４Ｂ…信号ライン、３５…正極ライン、３５Ａ…ヒューズ、３６…負極ライン、３７…正極ライン、３８…負極ライン、３９…正極ライン、４０…負極ライン、４１…充電コンタクタ、４１Ａ…充電コンタクタ、４１Ｂ…充電コンタクタ、４２…放電コンタクタ、４３…ヒータコンタクタ、４４…自己保持リレー、４５…正極ライン、４６…負極ライン、４７Ａ…電圧センサ、４７Ｂ…電圧センサ、４８…電圧センサ、４９…電流センサ、５０…蓄電池、５１…電源スイッチ、５２…稼働ランプ、５３…電圧センサ、５４…温度センサ、５５…ヒータ、５６…バッテリコントローラ、５７…正極ライン、５８…負極ライン、６１…走行インバータ、６２…作業機インバータ、６３…走行モータ６３…作業機モータ、７１…制御ライン、７１Ａ…制御ライン、７１Ｂ…制御ライン、７２…制御ライン、７３…制御ライン、７４…制御ライン、７５…通信ライン、７６…通信ライン、８０…キースイッチ、８１…緊急停止操作部、１００…充電制御システム、２３１…充電開始操作部、２３２…充電停止操作部、２３３…緊急停止操作部、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インタフェース。

Claims (13)

1. 作業機械に搭載された蓄電池と、
   作業機械に設けられ、前記蓄電池を充電する複数の充電装置のそれぞれが接続される複数の接続部と、
   複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置により生成された操作信号に基づいて、複数の前記充電装置のそれぞれが同一の動作形態で動作するように制御信号を出力するコントローラと、を備える、
   充電制御システム。
2. 前記操作装置は、複数の前記充電装置のそれぞれに配置される、
   請求項１に記載の充電制御システム。
3. 前記操作装置は、前記作業機械に配置される、
   請求項２に記載の充電制御システム。
4. 前記充電装置の動作は、充電動作と、充電停止動作と、含み、
   前記操作装置は、前記充電動作させる充電開始操作部と、前記充電停止動作させる充電停止操作部と、を含む、
   請求項１に記載の充電制御システム。
5. 前記充電装置の動作は、緊急停止動作を含み、
   前記操作装置は、前記緊急停止動作させる緊急停止操作部を含む、
   請求項１に記載の充電制御システム。
6. 前記充電装置は、第１充電装置と、第２充電装置と、を含み、
   前記第１充電装置の緊急停止操作部が操作された場合、前記第１充電装置と商用電源との通電が遮断されるように前記第１充電装置に設けられたコンタクタが作動し、
   前記コントローラは、前記第１充電装置の緊急停止操作部により生成された前記操作信号に基づいて、前記第２充電装置を緊急停止動作させる制御信号を出力する、
   請求項５に記載の充電制御システム。
7. 前記コントローラは、前記充電装置の動作形態を複数の表示装置のそれぞれに表示させる、
   請求項１に記載の充電制御システム。
8. 前記表示装置は、複数の前記充電装置のそれぞれに配置される、
   請求項７に記載の充電制御システム。
9. 前記表示装置は、前記作業機械に配置される、
   請求項８に記載の充電制御システム。
10. 請求項１に記載の充電制御システムを備える、
    作業機械。
11. 作業機と、
    前記作業機を動作させる作業機モータと、を備え、
    前記作業機モータは、前記蓄電池から供給される電力に基づいて駆動する、
    請求項１０に記載の作業機械。
12. 走行装置と、
    前記走行装置を動作させる走行モータと、を備え、
    前記走行モータは、前記蓄電池から供給される電力に基づいて駆動する、
    請求項１０に記載の作業機械。
13. 作業機械に搭載された蓄電池を充電する複数の充電装置と前記作業機械に設けられた複数の接続部とのそれぞれが接続された状態で、複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置により生成された操作信号を受信することと、
    前記操作信号に基づいて、複数の前記充電装置のそれぞれが同一の動作形態で動作するように制御信号を出力することと、を含む、
    充電制御方法。

Images