JP2513917B2 - ２エンジン搭載機における電池充放電表示回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、２台のエンジンを搭載した大型建設機械等
における電池の充電中の状態と放電中の状態を表示する
表示回路に関するものである。ここでいう電池とは再充
電可能な電池をいう。

［従来の技術］ ２台のエンジンを搭載した大型建設機械等では、エン
ジン停止中の負荷への給電およびエンジン始動用の電源
として通常２〜４個の電池群からなる１組の電池を備
え、エンジン稼動中は２台のエンジンのそれぞれに備え
たジェネレータにより前記電池を充電するようにしてい
る。

特開昭58-15170号には、このような２エンジン搭載機
における電池充放電表示回路の２つの例（以下、第１お
よび第２の従来例とする）が示されている。

第１の従来例は、第１および第２ジェネレータのそれ
ぞれの電圧調整を行う第１および第２レギュレータに内
蔵されているフィールドリレー接点にそれぞれ並列に第
１および第２チャージランプを接続し、フィールドリレ
ー接点をそれぞれのチャージランプの短絡回路を開閉す
る接点としたものである。この表示回路では、両方のエ
ンジンが稼動して電池を充電しているとき、第１および
第２チャージランプは消灯して充電中の状態を表示し、
両方のエンジンが停止して電池から負荷に給電している
とき、第１および第２チャージランプは点灯して放電中
の状態を表示する。

第２の従来例はチャージランプを１個だけ用いたもの
で、第２図に示すような回路構成となっている。第２図
において、電池１には電池スイッチ２を介してラジオ、
ランプ等の負荷13が接続され、また第１エンジン始動用
の第１スタータスイッチ３および第１スタータ４と、第
２エンジン始動用の第２スタータスイッチ３′および第
２スタータ４′が相互に並列に接続されている。

電池１の充電装置として第１エンジンに備えた第１ジ
ェネレータ５と第２エンジンに備えた第２シェネレータ
５′は、Ｂ端子（出力端子）を電池スイッチ２を介して
電池１の陽極側に、またＥ端子をアースにそれぞれ並列
接続されている。ジェネレータ5,5′は公知の整流器内
蔵型交流ジェネレータであり、それぞれ電圧調整用の第
１および第２レギュレータ7,7′を備えている。ジェネ
レータ5,5′のＢ端子からの出力電圧はレギュレータ7,
7′のＲ端子にも入力され、この入力はレギュレータ7,
7′の公知の断続接点式電圧調整機構部VR,VR′で変換さ
れて、それぞれのＦ端子からジェネレータ5,5′のＦ端
子にフィードバックされ、ジェネレータ5,5′の出力電
圧をほぼ一定に保つように制御する。

レギュレータ7,7′のＲ端子と電圧調整機構部VR,VR′
との間には、ジェネレータ5,5′の作動中は閉じ、停止
中は開くフィールドリレー接点FP,FP′が接続されてお
り、ジェネレータ5,5′の作動、停止に応じてレギュレ
ータ7,7′を作動、停止させるようになっている。レギ
ュレータ7,7′には、ジェネレータ5,5′のＮ端子（中性
点）の出力によって作動するフィールドリレーコイルF
C,FC′が内蔵されており、このフィールドリレーコイル
FC,FC′により前記フィールドリレー接点FP,FP′を開閉
する。なお、R₁，R₁′は開閉サージを吸収するため接点
FP,FP′に並列接続された抵抗、6,6′は回路の要所に挿
入されたヒューズである。

一方、建設機械には、その機械の累計稼動時間を積算
するアワメータ14が装備されており、２台のエンジンを
搭載した建設機械においては、軽作業時や片方のエンジ
ンが故障した時等、片方のエンジンのみ稼動させる場合
でもアワメータ14が作動するように、第１ジェネレータ
５の発電時に発生する電圧によりａ−ｅ端子間が閉状態
に切り換わる第１アワメータ駆動用リレー15と、第２ジ
ェネレータ５′の発電時に発生する電圧によりａ′−
ｅ′端子間が閉状態に切り換わる第２アワメータ駆動用
リレー15′とを備えている。

この従来例では、電池１と電池スイッチ２に１個のチ
ャージランプ８と抵抗11を直列に接続し、抵抗11の他端
を接地し、チャージランプ８に前記フィールドリレー接
点FP,FP′をそれぞれダイオード10,10′を介し並列に接
続して電池１の充電中の状態と放電中の状態を表示する
表示回路を構成している。この表示回路は、第１エンジ
ンおよび第２エンジンが停止している状態で電池スイッ
チ２を閉じ、電池１から負荷13に給電しているとき、チ
ャージランプ８が点灯して電池１の放電中の状態を表示
する。一方、第１エンジンおよび第２エンジンが稼動し
ていて、電池１が充電されているときは、チャージラン
プ８がフィールドリレー接点FP,FP′により短絡されて
消灯し、電池１の充電中の状態を表示する。また、第１
エンジン、第２エンジンのいずれか一方のみが稼動して
電池１を充電しているときにも、チャージランプ８はフ
ィールドリレー接点FPまたはFP′により短絡されて消灯
し、電池１が充電中であることを表示する。

なお、上記表示回路のダイオード10,10′は、片方の
エンジンのみが稼動しているとき、作動中のレギュレー
タのＬ端子から停止中のレギュレータのＬ端子に電流が
流入して障害を与えることを防ぐために挿入されたもの
である。

一方、アワメータ14は電池１と電池スイッチ２に直列
に、かつチャージランプ８に対して並列に接続され、こ
のアワメータの回路中に、前記第１アワメータ駆動用リ
レー15の作動時に閉となる接点RP（ａ−ｅ端子間）と前
記第２アワメータ駆動用リレー15′の作動時に閉となる
接点RP′（ａ′−ｅ′端子間）が相互に並列に、かつア
ワメータ14に対して直列に接続されている。

このアワメータ回路は次のように作用する。すなわ
ち、第１エンジンおよび第２エンジンが停止している状
態で電池スイッチ２を閉じでも、第１ジェネレータ５お
よび第２ジェネレータ５′が発電しないので、第１アワ
メータ駆動用リレー15のリレーコイルRCおよび第２アワ
メータ駆動用リレー15′のリレーコイルRC′に電流は流
れず、リレー接点RPおよびRP′はａ−ｅ端子間および
ａ′−ｅ′端子間で開状態となっているため、アワメー
タ14には電流が流れず、アワメータ14は作動しない。一
方、第１エンジンおよび第２エンジンが稼動している状
態では、第１ジェネレータ５のＮ端子および第２ジェネ
レータ５′のＮ端子からそれぞれリレーコイルRC,RC′
に電流が流れるため、リレー接点RP,RP′はａ−ｅ端子
間およびａ′−ｅ′端子間で閉状態に切り換わり、アワ
メータ14からの電流がリレー接点RPを通ってアースへ流
れるので、アワメータ14は作動する。また、第１エンジ
ン、第２エンジンのいずれか一方のみが稼動する場合、
例えば第１エンジンのみが稼動するときは、第１アワメ
ータ駆動用リレー15のリレー接点RPのみａ−ｅ端子間で
閉状態に切り換わり、電流はアワメータ14→ｅ端子→RP
→ａ端子→アースと流れるので、アワメータ14は作動す
る。第２エンジンのみが稼動するときも、第２アワメー
タ駆動用リレー15′のリレー接点RP′のみａ′−ｅ′端
子間で閉状態に切り換わり、電流はアワメータ14→ｅ′
端子→RP′→ａ′端子→ｄ端子→RP→ａ端子→アースと
流れるので、アワメータ14は作動する。

［発明が解決しようとする課題］ ２エンジン搭載機では、作業が軽負荷のため第１エン
ジン、第２エンジンのいずれか一方のみを稼動させる場
合、または第１エンジン、第２エンジンのいずれか一方
が故障して残りの他方のエンジンのみを稼動させる場合
など、片方のエンジンのみを稼動させる場合が少なくな
い。前記第１の従来例のように２台のエンジンのそれぞ
れにチャージランプを備えたものでは、片方のエンジン
のみを稼動させる場合、一方のチャージランプは消灯し
て充電中の状態を表示し、他方のチャージランプは点灯
して放電中の状態を表示するので、オペレータにとって
表示が紛らわしいという問題がある。

第２の従来例は上記問題点の解決を図ったもので、第
１の従来例とは異なり、片方のエンジンしか稼動してい
なくてもチャージランプ８は点灯せず、充電中の状態を
表示する。しかし、負荷13の容量が大きい機械では、片
方のエンジンのジェネレータによる充電たけでは、電池
１が十分に充電されず、この状態が長く続くと電池１が
消耗して、最悪の場合、電池１が完全放電（バッテリ上
がり）の状態となり、エンジン始動不能となる。

また、両方のエンジンが稼動していても、いずれか一
方のジェネレータが故障して充電しない状態、すなわ
ち、片方のジェネレータしか作動していない状態でも、
チャージランプ８は点灯しないため、充電不十分な状態
になっているにもかかわらず、オペレータはジェネレー
タの故障に気付かないまま正常に充電されていると判断
してしまい、前述のような最悪の事態を招く恐れがあ
る。

本発明は上記のような不具合をなくすため、２エンジ
ン搭載機における電池の充電中の状態と放電中の状態を
１個のチャージランプで明確に表示し、かつ片方のエン
ジンしか稼動していないとき、および片方のジェネレー
タが故障して充電していないときに電池が充電不十分な
状態であることをオペレータに警告する機能を持った電
池充放電表示回路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、電池の充電中の
状態と放電中の状態を表示する１個のチャージランプ
と、その機械の累計稼働時間を積算する１個のアワメー
タと、第１ジェネレータの発電時に発生する電圧により
作動する第１充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー
と、第２ジェネレータの発電時に発生する電圧により作
動する第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレーとを
備え、前記チャージランプと前記アワメータとを相互に
並列に、かつ前記電池と前記電池スイッチに対して直列
に接続し、前記チャージランプの回路中には前記第１充
放電表示用兼アワメータ駆動用リレーの作動時に開とな
る接点と前記第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレ
ーの作動時に開となる接点とを相互に並列に、かつ前記
チャージランプに対して直列に接続し、一方、前記アワ
メータ回路中には前記第１充放電表示用兼アワメータ駆
動用リレーの作動時に閉となる接点と前記第２充放電表
示用兼アワメータ駆動用リレーの作動時に閉となる接点
とを相互に並列に、かつ前記アワメータに対して直列に
接続したことを特徴とする。

［作用］ チャージランプの回路において、第１および第２充放
電表示用兼アワメータ駆動用リレーは、第１および第２
ジェネレータが発電を開始するとそれぞれの常時閉路接
点を開き、第１および第２ジェネレータが発電を停止す
るとそれぞれの常時閉路接点を閉じる。また、第１およ
び第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレーのそれぞ
れの常時閉路接点は相互に並列に、かつチャージランプ
に対して直列に接続されているので、少なくとも一方の
接点が閉じている状態ではこの接点を通ってチャージラ
ンプに電流が流れる。

したがって、両方のエンジンが稼動しておらず、電池
から負荷に給電しているときは、チャージランプが点灯
して放電中の状態を表示し、両方のエンジンが稼動して
それぞれのジェネレータから電池を充電しているとき
は、チャージランプが消灯して充電中の状態を表示す
る。また、片方のエンジンのみが稼動している場合や、
両方のエンジンが稼動していても片方のジェネレータが
故障している場合には、チャージランプが点灯して、電
池が充電不十分な状態にあることをオペレータに警告す
る。もちろん、両方のエンジンが稼動していて、両方の
ジェネレータが故障している場合にも、チャージランプ
は点灯する。

一方、アワメータの回路において、第１および第２充
放電表示用兼アワメータ駆動用リレーは、第１および第
２ジェネレータが発電を開始するとそれぞれの常時開路
接点を閉じ、第１および第２ジェネレータが発電を停止
するとそれぞれの常時開路接点を開く。また、第１およ
び第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレーのそれぞ
れの常時開路接点は相互に並列に、かつアワメータに対
して直列に接続されているので、少なくとも一方の接点
が閉じている状態では、この接点を通ってアワメータに
電流が流れる。

したがって、両方のエンジンが稼動していないとき
は、アワメータは作動せず、両方のエンジンが稼動して
いるときは、アワメータは作動して機械の稼動時間を積
算する。また、片方のエンジンのみが稼動している場合
や、両方のエンジンが稼動していて片方のジェネレータ
が故障している場合でも、アワメータは作動する。

つまり、従来から使用されているアワメータ駆動用リ
レーをそのまま利用して充放電表示用リレーとしての機
能を兼用させても、従来からのアワメータ駆動用リレー
としての機能は何ら変わるところがない。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図に示す。同図において、電
池１、電池スイッチ２、負荷13、スタータスイッチ3,
3′、スタータ4,4′、ジェネレータ5,5′、レギュレー
タ7,7′、ヒューズ6,6′の各部の間の接続は第２図に示
す従来例と変わらない。以下、本発明の特徴とするチャ
ージランプ８およびアワメータ14の回路構成について具
体的に説明する。

電池１と電池スイッチ２に１個のチャージランプ８が
直列に接続され、チャージランプ８のアース側端子に第
１充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12のｄ端子と
第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12′のｄ′
端子が並列に接続されている。第１充放電表示用兼アワ
メータ駆動用リレー12のａ端子とｃ端子、第２充放電表
示用兼アワメータ駆動用リレー12′のａ′端子とｃ′端
子はそれぞれアースに接続され、また第１充放電表示用
兼アワメータ駆動用リレー12のｂ端子、第２充放電表示
用兼アワメータ駆動用リレー12′のｂ′端子はそれぞれ
ジェネレータ5,5′のＮ端子に接続されている。第１充
放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12はａ−ｄおよび
ｅ端子間に接続されたリレー接点RPとｂ−ｃ端子間に接
続されたリレーコイルRCを有し、第２充放電表示用兼ア
ワメータ駆動用リレー12′はａ′−ｄ′およびｅ′端子
間に接続されたリレー接点RP′とｂ′−ｃ′端子間に接
続されたリレーコイルRC′を有している。リレー接点R
P,RP′は、それぞれａ−ｄおよびａ′−ｄ′端子間に関
してはリレーコイルRC,RC′が付勢されたとき（リレー1
2,12′の作動時）に開となる常時閉路接点として作用
し、ａ−ｅおよびａ′−ｅ′端子間に関してはリレーコ
イルRC,RC′が付勢されたとき（リレー12,12′の作動
時）に閉となる常時開路接点として作用する。この第１
および第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12,1
2′の構成は、第２図に示す第１および第２アワメータ
駆動用リレー15,15′の構成と本質的に変わりがない。

以上のように本発明の電池充放電表示回路は、１個の
チャージランプ８と、第１ジェネレータ５の発電時に発
生する電圧（本例では中性点電圧）により作動する第１
充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12、第２ジェネ
レータ５′の発電時に発生する電圧（同上）により作動
する第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12′を
備え、チャージランプ８の回路中に第１充放電表示用兼
アワメータ駆動用リレー12の作動時に開となる接点RP
（ａ−ｄ端子間）と第２充放電表示用兼アワメータ駆動
用リレー12′の作動時に開となる接点RP′（ａ′−ｄ′
端子間）を相互に並列に、かつチャージランプ８に対し
て直列に接続した構成となっている。

ここでは、レギュレータ7,7′をジェネレータ5,5′の
発電電圧を一定に制御する本来の目的にのみ使用し、電
池充放電表示回路には使用していない。

なお、アワメータ14の回路は、従来どおり第１充放電
表示用兼アワメータ駆動用リレー12の作動時に閉となる
接点RP（ａ−ｅ端子間）と第２充放電表示用兼アワメー
タ駆動用リレー12′の作動時に閉となる接点RP′（ａ′
−ｅ′端子間）を相互に並列に、かつアワメータ14に対
して直列に接続した構成となっている。

本発明による電池充放電表示回路の作用を以下、第１
図を参照して説明する。

まず、第１エンジンおよび第２エンジンを稼動させず
に電池スイッチ２を閉じて負荷13のラジオを作動させた
りランプを点灯させたりすると、電池１からの電流が電
池スイッチ２、ヒューズ６、チャージランプ８、第１充
放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12のｄ端子、ａ−
ｄ端子間で閉状態のリレー接点RPおよびａ端子を経てア
ースへと流れる。第２充放電表示用兼アワメータ駆動用
リレー12′側も同様に、チャージランプ８を通った電流
がｄ′端子、ａ′−ｄ′端子間で閉状態のリレー接点R
P′およびａ′端子を経てアースへと流れる。このた
め、チャージランプ８は点灯し、電池１が使われている
（放電している）ことをオペレータに知らせる。このと
き、アワメータ回路においては、第１充放電表示用兼ア
ワメータ駆動用リレー12のリレー接点RPがａ−ｅ端子間
で開状態であり、同様に第２充放電表示用兼アワメータ
駆動用リレー12′のリレー接点RP′がａ′−ｅ′端子間
で開状態で、ｅおよびｅ′端子から先に電流が流れない
ため、アワメータ14は作動しない。

次に、第１エンジンおよび第２エンジンの両方を稼動
させると、通常は第１ジェネレータ５および第２ジェネ
レータ５′が作動して発電を開始し、それぞれのＢ端子
に電圧が発生して電池１と充電すると同時に、それぞれ
のＮ端子にも中性点電圧が発生するため、第１充放電表
示用兼アワメータ駆動用リレー12のリレーコイルRCおよ
び第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12′のリ
レーコイルRC′に電流が流れ、リレー接点RP,RP′がそ
れぞれａ−ｄ端子間およびａ′−ｄ′端子間で開とな
り、ａ−ｅ端子間およびａ′−ｅ′端子間で閉となるよ
うに切り換わる。すると、第１充放電表示用兼アワメー
タ駆動用リレー12側、第２充放電表示用兼アワメータ駆
動用リレー12′側ともチャージランプ８の回路が開状態
となるので、チャージランプ８は点灯せず、電池１が両
方のジェネレータ5,5′で充電されていることをオペレ
ータに知らせる。一方、アワメータ14の回路が閉状態と
なるので、アワメータ14は作動し、機械の稼動時間を積
算する。

次に、第１エンジン、第２エンジンのいずれか一方の
みを稼動させた場合、または両方のエンジンの稼動中に
いずれか一方のジェネレータが故障した場合など、充電
不十分な場合について述べる。例えば、第１エンジンの
みを稼動させた場合、または量エンジンの稼動中に第２
ジェネレータ５′のみが故障した場合を考えると、上述
のように第１ジェネレータ５が作動して、その中性点電
圧により第１充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー12
のリレーコイルRCに電流が流れ、リレー接点RPがａ−ｄ
端子間で開となり、ａ−ｅ端子間で閉となるように切り
換わる。このとき第２ジェネレータ５′は作動していな
いので、第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレー1
2′のリレーコイルRC′に電流が流れず、リレー接点R
P′はａ′−ｄ′端子間で閉状態、ａ′−ｅ′端子間で
開状態になっている。すると、チャージランプ８を通っ
た電流はリレー接点RP′（ａ′−ｄ′端子間）を経てア
ースへ流れるので、チャージランプ８は点灯し、電池１
が充電不十分な状態にあることを、また両エンジンとも
稼動している場合には、いずれか一方のジェネレータが
故障したことをオペレータに知らせる。一方、アワメー
タ14を通った電流はリレー接点RP（ａ−ｅ端子間）を経
てアースへ流れるので、アワメータ14は作動し、機械の
稼動時間を積算する。第２エンジンのみ稼動させた場
合、両エンジンの稼動中に第１ジェネレータ５のみ故障
した場合も同様である。

［発明の効果］ 本発明によれば、下記のような効果がある。

すなわち、第１エンジン、第２エンジンのいずれか一
方のみが稼動している場合にチャージランプが点灯し
て、電池が充電不十分な状態にあることをオペレータに
知らせ注意を促すとともに、第１エンジン、第２エンジ
ンの両方が稼動していて、第１ジェネレータ、第２ジェ
ネレータのいずれか一方が故障した場合に、チャージラ
ンプが点灯して、いずれか一方のジェネレータが故障し
点検する必要があることをオペレータに知らせるので、
前記第２の従来例のように片方のエンジンしか稼動して
いないとき、および片方のジェネレータが故障して充電
していないときにチャージランプが点灯しないため、オ
ペレータが電池の充電不十分な状態に気付かず、バッテ
リ上がりのような事態に立ち至ることを防止できる。

その上、２台分のジェネレータの故障表示をチャージ
ランプ１個で行えるので、チャージランプの設置スペー
スは上記従来例と同じスペースですみ、また前記第１従
来例のように、片方のエンジンのみ稼動する場合、一方
のチャージランプが点灯し、他方のチャージランプが消
灯するといった表示の紛らわしさもない。

さらに、従来から使用されているアワメータ駆動要リ
レーをそのまま充放電表示用リレーとして兼用するた
め、別のリレーを新たに追加する必要がなく、簡単な配
線の変更だけで従来機種にも本発明の回路を適用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
例の回路図である。 １……電池、２……電池スイッチ、５……第１ジェネレ
ータ、５′……第２ジェネレータ、８……チャージラン
プ、12……第１充放電表示用兼アワメータ駆動用リレ
ー、12′……第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレ
ー、RC,RC′……リレーコイル、RP,RP′……リレー接
点、14……アワメータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１エンジンに備えた第１ジェネレータと
   第２エンジンに備えた第２ジェネレータのそれぞれの出
   力側を１組の電池の陽極側に電池スイッチを介して接続
   した２エンジン搭載機において、電池の充電中の状態と
   放電中の状態を表示する１個のチャージランプと、その
   機械の累計稼働時間を積算する１個のアワメータと、第
   １ジェネレータの発電時に発生する電圧により作動する
   第１充放電表示用兼アワメータ駆動用リレーと、第２ジ
   ェネレータの発電時に発生する電圧により作動する第２
   充放電表示用兼アワメータ駆動用リレーとを備え、前記
   チャージランプと前記アワメータとを相互に並列に、か
   つ前記電池と前記電池スイッチに対して直列に接続し、
   前記チャージランプの回路中には前記第１充放電表示用
   兼アワメータ駆動用リレーの作動時に開となる接点と前
   記第２充放電表示用兼アワメータ駆動用リレーの作動時
   に開となる接点とを相互に並列に、かつ前記チャージラ
   ンプに対して直列に接続し、一方、前記アワメータの回
   路中には前記第１充放電表示用兼アワメータ駆動用リレ
   ーの作動時に閉となる接点と前記第２充放電表示用兼ア
   ワメータ駆動用リレーの作動時に閉となる接点とを相互
   に並列に、かつ前記アワメータに対して直列に接続した
   ことを特徴とする２エンジン搭載機における電池充放電
   表示回路。