JP3309864B2 - 移動車用バッテリー充電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動車に搭載されたバ
ッテリーを充電するために地上側に設ける移動車用バッ
テリー充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば無人搬送設備に用いられる
移動車は、搬送する荷物の大きさや重さに応じて、大き
さの異なる複数機種が用意され、そのバッテリー充電装
置は移動車の機種毎に対応するものが用意されていた。
移動車に搭載されるバッテリーの容量が移動車の大きさ
（機種）によって異なり、その充電時間の短縮化を図り
ながらもバッテリーに悪影響を与えるような高速の充電
を回避させるようにするには、バッテリーの容量が大き
いほど多くの充電電流を供給できる大きな充電装置が必
要となるからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、移動車の機種毎に対応するバッテリー充電装置を用
意するのは、管理上、或いはメンテナンス上不利であ
り、搬送設備全体のコストを上昇させる一因となる。供
給できる充電電流を最小電流から最大電流まで可変とし
て全ての機種の移動車に対応できる充電装置を用意する
ことも考えられるが、一般に搬送設備によって使用する
移動車の機種（大きさ）が決まるので、小さな移動車を
使用する搬送設備にこのような充電装置を使用すること
はコストやスペース面で無駄が多く実用的ではない。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、異なる大きさの複数機種の移
動車に無駄なく対応できる移動車用バッテリー充電装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による移動車用バ
ッテリー充電装置は、移動車に搭載されたバッテリーを
充電するために地上側に設けるものであって、その特徴
構成は、前記移動車との接続機構を備える本体ユニット
と、その本体ユニットに接続される整流ユニットから構
成され、前記本体ユニットに、外部から供給されている
ＡＣ電圧を前記整流ユニットに供給するためのＡＣ接続
端子と、前記整流ユニットから充電用のＤＣ電圧を入力
するためのＤＣ接続端子とが設けられ、前記整流ユニッ
トに、前記本体ユニットから前記ＡＣ電圧を入力するた
めに前記本体ユニット側のＡＣ接続端子に接続されるＡ
Ｃ接続端子と、入力された前記ＡＣ電圧をＤＣ電圧に整
流する整流回路１１と、前記本体ユニットに前記ＤＣ電
圧を供給するために前記本体ユニット側のＤＣ接続端子
に接続されるＤＣ接続端子とが設けられ、前記整流ユニ
ットが、前記ＡＣ接続端子を２つ備えて、そのうちの一
方のＡＣ接続端子を介して前記本体ユニットもしくは他
の整流ユニットから入力した前記ＡＣ電圧を、他方のＡ
Ｃ接続端子を介して他の整流ユニットに供給し、且つ、
前記ＤＣ接続端子を２つ備えて、そのうちの一方のＤＣ
接続端子を介して他の整流ユニットから入力した前記Ｄ
Ｃ電圧を、他方のＤＣ接続端子を介して前記本体ユニッ
トもしくは他の整流ユニットに供給するようにして、前
記本体ユニット及び他の整流ユニットに接続自在に構成
されている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の特徴構成によれば、整流ユニット側の
ＡＣ接続端子を本体ユニット側のＡＣ接続端子に接続す
ることにより、本体ユニットに外部から供給されている
ＡＣ電圧が整流ユニットに供給され、本体ユニット側の
ＤＣ接続端子を整流ユニット側のＤＣ接続端子に接続す
ることにより、整流ユニットにて整流回路により上記Ａ
Ｃ電圧を整流して生成された充電用のＤＣ電圧が、整流
ユニットから本体ユニットに入力され、そのＤＣ電圧が
接続機構によって移動車と接続された本体ユニットから
移動車側に供給されて、移動車のバッテリーが充電され
る。つまり、移動車との接続機構を備える本体ユニット
と、それに接続される整流ユニットとが各別のユニット
としてモジュール化されているので、本体ユニットを異
なる大きさの複数機種の移動車のいずれにも対応できる
ように構成し、整流ユニットを移動車に搭載されている
バッテリーの容量に応じた充電電流となるように構成し
て本体ユニットを共用化することができ、しかも、両ユ
ニットに備えたＡＣ接続端子同士及びＤＣ接続端子同士
を夫々接続することにより、本体ユニットから整流ユニ
ットにＡＣ電圧が供給されるとともに、整流ユニットか
ら本体ユニットにＤＣ電圧が供給されるようにすること
ができる。

【０００７】さらに、整流ユニットに２つ備えたＡＣ接
続端子のうちの一方を本体ユニットもしくは他の整流ユ
ニットに接続するとともに、他方をもう１つ別の整流ユ
ニットに接続することにより、本体ユニットもしくは他
の整流ユニットから入力したＡＣ電圧がその別の整流ユ
ニットに供給され、整流ユニットに２つ備えたＤＣ接続
端子のうちの一方をその別の整流ユニットに接続すると
ともに、他方を上記本体ユニットもしくは他の整流ユニ
ットに接続することにより、上記別の整流ユニットから
入力したＤＣ電圧が上記本体ユニットもしくは他の整流
ユニットに供給されるようにして、整流ユニットが本体
ユニット及び他の整流ユニットに接続自在に構成されて
いるので、整流ユニットも共用化することが可能とな
る。例えば、最も小さい容量のバッテリーに合わせて整
流ユニットの充電電流を設定すれば、この整流ユニット
を複数台並列接続することにより、整数倍の充電電流を
供給する充電装置を構成することができる。２〜３種類
の大きさの整流ユニットを用意して、それらを組み合わ
せて複数台並列接続してもよい。

【０００８】

【発明の効果】上記のように、本発明の特徴構成によれ
ば、異なる大きさの複数機種の移動車に無駄なく対応で
きるように、本体ユニットを共用化しながら、移動車に
搭載されているバッテリーの容量に応じた充電電流を供
給できるように整流ユニットを交換して本体ユニットに
接続することができ、しかも、両ユニットに備えたＡＣ
接続端子同士及びＤＣ接続端子同士を夫々接続すること
により、本体ユニットから整流ユニットにＡＣ電圧が供
給されるとともに、整流ユニットから本体ユニットにＤ
Ｃ電圧が供給されるので、例えば整流ユニットに外部の
商用電源からＡＣ電圧を直接供給するようなものに比べ
て、整流ユニットにＡＣ電圧を供給するための作業が簡
単なものになり、整流ユニットの交換作業を容易に行う
ことができる。さらに、整流ユニットも共用化して、移
動車のバッテリーの容量に応じて整流ユニットの複数台
を適宜接続して移動車に搭載されているバッテリーの容
量に応じた充電電流を供給できるようにしたので、移動
車に搭載されているバッテリーの容量に一層無駄なく対
応することができる。しかも、それらの複数台の整流ユ
ニットを接続する場合に、各整流ユニットのＤＣ接続端
子を並列接続されている他の整流ユニット又は本体ユニ
ットのＤＣ接続端子に接続することにより、本体ユニッ
トに対して各整流ユニットからのＤＣ電圧を供給できる
ようにしながら、各整流ユニットのＡＣ接続端子を並列
接続されている他の整流ユニット又は本体ユニットのＡ
Ｃ接続端子に接続することにより、各整流ユニットへＡ
Ｃ電圧を供給できるようにしたので、各整流ユニットへ
ＡＣ電圧を供給するための作業を容易に行うことができ
る。 もって、異なる大きさの複数機種の移動車に無駄な
く対応できる移動車用バッテリー充電装置を提供できる
に至った。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２及び図３に示すように、走行路面に敷設され
た誘導ラインＬに沿って走行する移動車Ａが、バッテリ
ー１の充電のために、充電装置Ｂが設置された充電用ス
テーションに停止している。尚、移動車Ａは無人搬送設
備を構成し、バッテリー１を動力源としてステーション
からステーションへ走行し、荷物の搬送作業を行う。
又、図１に示すように、移動車Ａの制御装置２は、電圧
検出回路３を介して監視するバッテリー１の端子電圧が
所定値より低下すれば充電が必要であると判断して充電
用ステーションへ走行する。

【００１０】移動車Ａの左側面には受電用コネクタ４が
設けられ、充電装置Ｂのそれと向かい合う位置に給電用
コネクタ５が設けられている。給電用コネクタ５は、ラ
ックピニオン６を介して、モータ７によって出退駆動さ
れる。即ち、充電装置Ｂ内に後退している状態から突出
することにより移動車Ａの受電用コネクタ４に接続され
る。

【００１１】受電用コネクタ４は、図４及び図５に示す
ように一対の受電用電極４１と一対の接続確認用電極４
２を備えている。そして、給電用コネクタ５のこれらの
電極と向かい合う位置には一対の給電用電極５１と一対
の接続確認用電極５２が設けられている（第４図及び図
６参照）。又、図４に示すように、給電用コネクタ５の
各電極５１，５２は、コイルばね５ａによって受電用コ
ネクタ４側へ付勢された状態で後退変位自在に取り付け
られている。

【００１２】更に、給電用コネクタ５には、接続確認用
電極５２と類似形状の接続位置確認用棒状体（以下、ド
グという）５３が電極５１，５２と同様にコイルばね５
ａによって付勢された状態で後退変位自在に取り付けら
れている。受電用コネクタ４の、上記ドグ５３に相対す
る位置には、ドグ５３の先端部を逃がすための穴４３が
設けられている。

【００１３】従って、給電用コネクタ５が受電用コネク
タ４に接近する際に、その接近方向に垂直な平面内での
両コネクタの相対位置関係が適正であればドグ５３の後
退変位は発生しないが、相対位置関係がずれているとド
グ５３の先端部が受電用コネクタ４の前面に当り、ドグ
の後退変位が発生する。ドグ５３の後退変位の有無は、
給電用コネクタ５の背面に取り付けられたマイクロスイ
ッチ５４によって検出される。

【００１４】充電装置Ｂは、図１及び図２に示すよう
に、移動車Ａとの接続機構としての上記のような給電用
コネクタ５を備える本体ユニットＢ１と、これに接続さ
れる整流ユニットＢ２とからなる。本体ユニットＢ１に
は、給電用コネクタ５とその出退駆動のためのラックピ
ニオン６、モータ７の他に、移動車Ａとの間で光通信を
行う通信装置８や本体制御装置９等を備えている。

【００１５】整流ユニットＢ２は、降圧トランス１０、
ダイオードブリッジによる整流回路１１等を備え、商用
電源からのＡＣ電圧を降圧、整流して充電用のＤＣ電圧
を作り出し、本体ユニットＢ１に供給する。図１に示す
ように、本体ユニットＢ１に、外部から供給されている
ＡＣ電圧を整流ユニットＢ２に供給するためのＡＣ接続
端子１２と、整流ユニットＢ２から充電用のＤＣ電圧を
入力するためのＤＣ接続端子１３とが設けられ、整流ユ
ニットＢ２に、本体ユニットＢ１から前記ＡＣ電圧を入
力するために本体ユニットＢ１側のＡＣ接続端子１２に
接続されるＡＣ接続端子１２と、本体ユニットＢ１に前
記ＤＣ電圧を供給するために本体ユニットＢ１側のＤＣ
接続端子１３に接続されるＤＣ接続端子１３とが設けら
れている。さらに、整流ユニットＢ２はＡＣ接続端子１
２とＤＣ接続端子を夫々２組ずつ備え、本体ユニットＢ
１及び他の１台の整流ユニットＢ２に、又は、他の２台
の整流ユニットＢ２に接続自在に構成されている。

【００１６】つまり、整流ユニットＢ２が、前記ＡＣ接
続端子１２のうちの一方のＡＣ接続端子１２を介して本
体ユニットＢ１もしくは他の整流ユニットＢ２から入力
した前記ＡＣ電圧を、他方のＡＣ接続端子１２を介して
他の整流ユニットＢ２に供給し、且つ、前記ＤＣ接続端
子１３のうちの一方のＤＣ接続端子１３を介して他の整
流ユニットＢ２から入力した前記ＤＣ電圧を、他方のＤ
Ｃ接続端子１３を介して本体ユニットＢ１もしくは他の
整流ユニットＢ２に供給するようにして、複数台の整流
ユニットＢ２を並列接続することにより１台の整流ユニ
ットＢ２で取り出せる充電電流の整数倍の充電電流を本
体ユニットＢ１に供給できるように構成されている。因
みに図１の場合は、２台の整流ユニットＢ２を並列接続
しているが、小型の移動車を使用する搬送設備の場合
は、移動車に搭載されるバッテリーの容量が小さい分だ
け充電電流も小さくて済むので、整流ユニットＢ２は一
台で間に合う。逆に、もっと大型の移動車を使用する搬
送設備の場合は、移動車に搭載されるバッテリーの容量
に合わせて整流ユニットＢ２を３台、４台と並列接続し
て、大きい充電電流を供給できるようにする。

【００１７】移動車の大きさが変わっても、本体ユニッ
トＢ１は共用できるようにすべく、図３に示すように、
受電用コネクタ４等の位置が、移動車の大きさによらず
に標準化されている。但し、充電電流に応じて給電用コ
ネクタ５を変更できるように構成されている。つまり、
バッテリー容量が大きいほど太い給電用電極５１を備え
る給電用コネクタ５が用いられる。

【００１８】次に、充電の手順について図７及び図８の
流れ図に基づいて説明する。先ず移動車Ａが充電用ステ
ーションの所定位置に停止する。このとき、車幅方向で
の位置は誘導ラインＬとそのセンサ（図示せず）によっ
て規制され、前後方向での位置は、移動車Ａに備えられ
たフォトセンサ１４と充電装置Ｂの本体ユニットＢ１に
備えられた反射板１５によって規制される。移動車Ａの
制御装置２は、フォトセンサ１４からの情報に基づいて
停止位置が適正か否かを判断し、適正でない場合は走行
装置（図示せず）を駆動して位置修正を行う（処理
（イ））。

【００１９】そして、停止位置が適正になれば充電要求
信号を充電装置Ｂへ送信する（処理（ロ））。正確に
は、移動車Ａに備えられた通信装置１６と充電装置Ｂの
本体ユニットＢ１に備えられた通信装置８を介して、移
動車Ａの制御装置２から充電装置Ｂの本体制御装置９に
送信される。すると、充電装置Ｂの本体制御装置９は、
充電開始信号を移動車Ａに送信した後、モータ７を正転
駆動して給電用コネクタ５を移動車Ａの受電用コネクタ
４に向かって突出させる（処理（ハ））。尚、移動車Ａ
の制御装置２は、充電開始信号を受信するに伴って移動
車側リレー１７（図１参照）を閉じてバッテリー１の充
電回路を閉成する。

【００２０】前述のように、給電用コネクタ５と受電用
コネクタ４との相対位置関係にずれがあると、給電用コ
ネクタ５が受電用コネクタ４に接近するに伴ってドグ５
３が後退変位し、マイクロスイッチ５４がオンになる。
これを検出した本体制御装置９は、直ちにモータ７を停
止し、逆転駆動して給電用コネクタ５を後退させ、移動
車Ａに異常信号を送信するといった異常処理を行う。

【００２１】給電用コネクタ５と受電用コネクタ４との
相対位置関係が適正な場合は、両コネクタ４，５が接近
するに伴って、両コネクタ４、５の向かい合う各電極同
士が接触する。但し、図４に示すように給電用電極５１
は接続確認用電極５２より突出寸法が長くなるようにし
ているので、先ず給電用電極５１が受電用電極４１に接
触し、その後に両コネクタ４，５の接続確認用電極４
２，５２が接触する。

【００２２】図１に示すように、接続確認用電極４２，
５２が接触したか否かの信号が本体制御装置９に入力さ
れている。本体制御装置９は、この信号に基づいてコネ
クタ４，５の接続が適正に行われたことを検出すると、
処理（ホ）に示すようにモータ７を停止し、本体側リレ
ー１８を閉じて充電を開始する。但し、給電用コネクタ
５が図示しないリミットスイッチによって検出される突
出限界に達しても接続確認用電極４２，５２の接触が検
出されないときは、前述の異常処理を行う。

【００２３】バッテリー１の充電が進み、その端子電圧
が所定値以上になったことを移動車Ａの電圧検出回路３
を介して検出すると、制御装置２は充電完了と判断して
移動車側リレー１７を開成し、充電完了信号を充電装置
Ｂに送信する（処理（ト））。充電完了信号を受信した
本体制御装置９は、本体側リレー１８を開成したのちモ
ータ７を逆転駆動して給電用コネクタ５を後退させる。
図示しないリミットスイッチによって後退限界が検出さ
れればモータ７を停止し、充電作業終了信号を移動車Ａ
に送信する。以上で一連の充電作業が終了する。

【００２４】以下、別実施例について列記する。 上記実施例において、取り出せる充電電流が異なる
何種類かの整流ユニットを用意し、これらを組み合わせ
て並列接続することにより所望の充電電流を得ることが
できるようにしてもよい。

【００２５】 整流ユニット同士、又は整流ユニット
と本体ユニットとの電気的接続は、種々の接続形態をと
ることができる。例えば、各ユニットには接続端子のみ
設け、ユニット間をケーブルで接続してもよいし、２組
の端子のうち一方をユニットに直付のコネクタとし、他
方をそのコネクタに適合するワイヤハーネスとしてもよ
い。或いは、整流ユニット同士又は整流ユニットと本体
ユニットとを機械的に接続すれば接続端子同士が接触し
て電気的にも接続されるようにしてもよい。

【００２６】 充電回路や充電手順については上記実
施例のものに限らず種々の公知技術を適用することがで
きる。充電装置と移動車との接続機構についても実施例
のものに限らず、例えば、移動車の底面と床面との間で
鉛直方向に接近、離間する接続機構を設けてもよい。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る移動車用バッテリー充電装置と
移動車のブロック図

【図２】バッテリー充電装置と移動車の平面視での概略
図

【図３】バッテリー充電装置と移動車の立面視での概略
図

【図４】給電用コネクタ及び受電用コネクタの側断面図

【図５】受電用コネクタの正面図

【図６】給電用コネクタの正面図

【図７】充電手順を示す流れ図

【図８】充電手順を示す流れ図

【符号の説明】

１ バッテリー ５ 接続機構１２ ＡＣ接続端子 １３ ＤＣ接続端子 Ａ 移動車 Ｂ１ 本体ユニット Ｂ２ 整流ユニット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動車（Ａ）に搭載されたバッテリー
   （１）を充電するために地上側に設ける移動車用バッテ
   リー充電装置であって、 前記移動車（Ａ）との接続機構（５）を備える本体ユニ
   ット（Ｂ１）と、その本体ユニット（Ｂ１）に接続され
   る整流ユニット（Ｂ２）から構成され、 前記本体ユニット（Ｂ１）に、外部から供給されている
   ＡＣ電圧を前記整流ユニット（Ｂ２）に供給するための
   ＡＣ接続端子（１２）と、前記整流ユニット（Ｂ２）か
   ら充電用のＤＣ電圧を入力するためのＤＣ接続端子（１
   ３）とが設けられ、 前記整流ユニット（Ｂ２）に、前記本体ユニット（Ｂ
   １）から前記ＡＣ電圧を入力するために前記本体ユニッ
   ト（Ｂ１）側のＡＣ接続端子（１２）に接続されるＡＣ
   接続端子（１２）と、入力された前記ＡＣ電圧をＤＣ電
   圧に整流する整流回路１１と、前記本体ユニット（Ｂ
   １）に前記ＤＣ電圧を供給するために前記本体ユニット
   （Ｂ１）側のＤＣ接続端子（１３）に接続されるＤＣ接
   続端子（１３）とが設けられ、 前記整流ユニット（Ｂ２）が、 前記ＡＣ接続端子（１２）を２つ備えて、そのうちの一
   方のＡＣ接続端子（１２）を介して前記本体ユニット
   （Ｂ１）もしくは他の整流ユニット（Ｂ２）から入力し
   た前記ＡＣ電圧を、他方のＡＣ接続端子（１２）を介し
   て他の整流ユニット（Ｂ２）に供給し、且つ、前記ＤＣ
   接続端子（１３）を２つ備えて、そのうちの一方のＤＣ
   接続端子（１３）を介して他の整流ユニット（Ｂ２）か
   ら入力した前記ＤＣ電圧を、他方のＤＣ接続端子（１
   ３）を介して前記本体ユニット（Ｂ１）もしくは他の整
   流ユニット（Ｂ２）に供給するようにして、前記本体ユ
   ニット（Ｂ１）及び他の整流ユニット（Ｂ２）に接続自
   在に構成されている移動車用バッテリー充電装置。