JP4075422B2 - バッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ式のフォークリフトに代表されるバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からバッテリへの充電時にバッテリ液（精製水）も同時に補充（補水という）するバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置は知られており、例えば、特開平７−１５６６６４号公報や特開２００１−２１０３１２号公報に開示されるものがある。
【０００３】
これは、車両にバッテリ液を貯留した補水タンクを搭載し、バッテリの各セルと補水タンクとを補水ポンプおよび配管を介して相互に接続して構成している。
【０００４】
バッテリの充電開始時には、補水ポンプにより補水を開始する一方、タイマによる補水時間が終了したとき（特願平７−１５６６６４号）、若しくは、バッテリの各セルが規定の液レベルに達して止水弁が閉じられ、配管内の圧力が上昇したとき（特開２００１−２１０３１２号）、補水ポンプの作動を停止させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、補水ポンプが停止した後も補水液が配管内に残っており、車両の稼動による揺れにより各セルの止水弁が少しずつ開き、バッテリのセル内にさらに補水される。
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、配管内は補水ポンプからの補水液で充電のたびに満たされるため、バッテリのセル内はその都度余分に補水され、場合によっては、過補水による液漏れ状態となる虞があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、過補水を防止可能なバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、走行用もしくは荷役作業用の電源としてバッテリを搭載し、バッテリ液が貯留された補水タンクおよび電動式の補水ポンプを備え、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを補水ポンプおよび配管を介して相互に接続したバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置において、バッテリへの充電時に補水ポンプを作動可能とする補水作動手段と、充電時における補水作動手段が複数回の充電に亙って連続して作動しないように、バッテリへの充電の度に作動される補水作動手段の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段と、から構成される。
【００１２】
そして、第１の発明の作動選択手段は、補水作動手段の作動後の時間を計測するタイマ手段と、補水作動手段の作動後の充電回数をカウントするカウンタ手段と、予め設定した設定時間および設定充電回数を記憶し、タイマ手段よりの計測時間およびカウンタ手段よりの充電回数が共に設定時間および設定充電回数以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容しかつ充電終了後にタイマ手段およびカウンタ手段をリセットする比較手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明の作動選択手段は、１回当たりの充電時間の長さに応じて重み付けした数値を補水作動手段の作動後の充電毎に加算して記憶するカウンタ手段と、カウンタ手段の加算された数値が任意に設定した設定数値以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容しかつカウンタ手段をリセットする比較手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第１〜第２の発明において、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管には、補水ポンプ側からバッテリ側への補水液の流動を補水ポンプ側圧力がある圧力以上で開弁して許容するチェック弁を配置して備えることを特徴とする。
【００１５】
前記チェック弁はそのチェック圧力を、補水液の補水タンクとバッテリの各セルとの落差に対応して設定する。
【００１６】
第４の発明は、第１〜第２の発明において、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管には、前記補水作動手段の非作動時に開放し、補水作動手段の作動時に閉じる電磁弁を配置して備えることを特徴とする。
【００１７】
第５の発明は、第１〜第２の発明において、補水タンクは、その液面がバッテリの各セルの液面より下方となるよう車両に搭載され、補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介して配管に連通していることを特徴とする。
【００１８】
第６の発明は、第１〜第２の発明において、補水タンクは、その液面がバッテリの各セルの液面より上方となるよう車両に搭載され、配管は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介してその液面がバッテリの各セルの液面より下方となるサブタンクに連通され、サブタンク内の補水液は補水タンクに戻されることを特徴とする。
【００１９】
第７の発明は、第１〜第２の発明において、補水作動手段は、バッテリへの充電終了後に作動可能とすることを特徴とする。
【００２０】
第８の発明は、第１〜第２の発明において、補水作動手段は、バッテリへの充電開始から所定時間後に作動可能とすることを特徴とする。
【００２１】
【発明の効果】
したがって、第１の発明では、充電時における補水作動手段の作動が複数回の充電に亙って連続して生じないように、バッテリへの充電の度に作動される補水作動手段の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段を備えているため、充電時毎にバッテリに補水されることによるバッテリへの過補水や液漏れを防止でき、バッテリ液が適度に減少したときに補水されてバッテリの信頼度を向上できる。
【００２３】
しかも、作動選択手段が、タイマ手段による補水作動手段の作動後の時間とカウンタ手段による補水作動手段の作動後の充電回数とが、比較手段の設定時間および設定充電回数以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容するようにしたため、定期的に行う日常点検のサイクルで自動補水でき、点検時の「液減りしていたら補水」と同様に作動させることができる。
【００２４】
第２の発明では、作動選択手段が、１回当たりの充電時間の長さに応じて重み付けした数値の充電毎に加算された数値が任意に設定した設定数値以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容するため、充電により生ずる実際の液減りに、より一層合致した精度の高い補水が可能である。
【００２５】
第３および第４の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管に、補水ポンプの非作動時に補水タンクからバッテリへの補水液の流動を阻止するチェック弁や補水作動手段の非作動時に開放し、補水作動手段の作動時に閉じる電磁弁を配置するため、バッテリ液面に対する補水タンクの液面が高く位置する場合においても、補水液の自然落下によるバッテリへの補水を阻止でき、補水タンクの搭載位置を任意に設定できる。
【００２６】
第５の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、液面がバッテリの各セルの液面より下方となるよう補水タンクを車両に搭載し、補水タンクは補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介して配管に連通しているため、補水作動手段の作動後に配管中に残留する補水液を効果的に補水タンクに還流させることができる。
【００２７】
第６の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、液面がバッテリの各セルの液面より上方となるよう補水タンクを車両に搭載し、配管は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介してその液面がバッテリの各セルの液面より下方となるサブタンクに連通されているため、補水作動手段の作動後に配管中に残留する補水液を効果的にサブタンクに還流させることができる。
【００２８】
第７の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、補水作動手段の作動をバッテリへの充電終了後としたため、充電により上昇した液面となった各セルに補水栓を介して補水することとなり、余分な補水がなくなる。
【００２９】
第８の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、補水作動手段の作動をバッテリへの充電開始から所定時間後としたため、作業休憩時間等の短時間での補充電に対しては補水が阻止され、配管に補水液が供給されることがなく、セル内に過補水されることが防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、本発明を適用可能な参考例におけるバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図を示し、バッテリ１へ補水液を供給する補水回路２と、充電中は補水回路２を作動可能とする補水作動手段３と、補水回路２の作動を終了させる補水終了手段４と、充電回数をカウントし予め設定した回数毎に補水作動手段３の作動を有効とする作動選択手段５とを備えている。
【００３２】
前記補水回路２は、バッテリ１に供給する補水液（蒸留水）を貯留している補水タンク１０を備え、補水タンク１０の補水液を補水ポンプ１１により吸引して配管１２およびバッテリ１の図示しない一括補水装置を経由させてバッテリ１の各セルに自動的に供給する。補水ポンプ１１は電動モータ１３により駆動され、補水タンク１０の補水液を吸い込み、配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置に送り出す。一括補水装置は、図示しないが、例えば、バッテリ１の各セルに設けられた補水栓に連通し、セル内でバッテリ液が不足して補水栓に設けた止水弁が開放するとき補水液をセル内に導入する。
【００３３】
前記補水作動手段３は、バッテリ１への充電器１６が外部の商用電源に接続され、充電器１６に付属する充電スイッチ１７が押されたときに連動して閉じられるマグネットスイッチ１８を備える。前記マグネットスイッチ１８は、補助バッテリ１９（メインのバッテリ１でもよい）と電動モータ１３との間に直列に接続されている。マグネットスイッチ１８は、充電スイッチ１７が押されるとオン作動し、充電が終了するとオフされる。通常の充電時間は、約８時間程度である。
【００３４】
前記補水終了手段４は、前記マグネットスイッチ１８と直列に接続された常時オンのタイマスイッチ２０を備え、補水回路２の圧力（検知圧力は１５ＫＰａ程度である）を検出する圧力スイッチ１４と、タイマスイッチ２０をオフ作動させる駆動回路２１を備える。補水回路２の圧力は、バッテリ１の各セルの止水弁が閉じると上昇する。一括補水装置内の圧力が上昇すると、圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動させ、タイマスイッチ２０をオフ作動させる。駆動回路２１は、圧力スイッチ１４の作動信号によりタイマスイッチ２０をオフ作動させた後に、補水ポンプ１１の停止による補水回路２の圧力低下が圧力スイッチ１４により検出されもタイマスイッチ２０をオフ状態に維持する。
【００３５】
前記作動選択手段５は、前記マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０と直列に接続された常開のカウンタスイッチ２２と、充電器１６の充電スイッチ１７のオン作動をカウントするカウンタ手段としてのカウンタ回路２３を備える。カウンタ回路２３は、カウントした充電回数が設定回数に達する毎にカウンタスイッチ２２をオン作動し、記憶しているカウント数をリセットする。従って、充電スイッチ１７が押される回数が設定回数に達するごとにカウンタスイッチ２２がオン作動される。
【００３６】
即ち、設定回数がＮ回であるとすると、Ｎ回目でカウンタスイッチ２２を閉じ、（Ｎ＋１）回目からは、始めからカウントし直し、再び２Ｎ回目でカウンタスイッチ２２を閉じ、この動作を繰り返す。
【００３７】
前記カウンタスイッチ２２のオン作動は、補助電源１９からの電力をマグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０を介して電動モータ１３に供給して作動させ、補水回路２を作動させる。なお、電動モータ１３の上流に直列に接続された抵抗２４は、電動モータ１３に流れる電流を制限するものである。
【００３８】
上記のごとく構成したバッテリ液補水装置によれば、充電器１６を給電ケーブルやコネクタを介して商用電源に接続し、充電器１６の充電スイッチ１７をオン操作すると、バッテリ１の充電が開始される。同時に、補水作動手段３を構成するマグネットスイッチ１８がオン作動し、作動選択手段５のカウンタ回路２３に充電回数をカウントする。カウンタ回路２３は、充電回数がＮ回目であるか否かを判断し、Ｎ回目でない場合には、カウンタスイッチ２２のオフ状態を維持する。この場合に、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０がオン作動しているが、カウンタスイッチ２２がオフ状態であるため、電動モータ１３は駆動されず、補水回路２による補水液の供給は行われない。従って、充電器１６によるバッテリ１への充電終了とともに、マグネットスイッチ１８がオフ作動し、バッテリ液補水装置の作動は終了する。
【００３９】
前記充電回数がＮ回目である場合には、カウンタ回路２３はカウンタスイッチ２２をオン作動させ、記憶しているカウント数をリセットする。この場合には、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０、および、カウンタスイッチ２２がオン作動するため、電動モータ１３が回転して補水ポンプ１１を駆動する。補水タンク１０の補水液は補水ポンプ１１に吸引され配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置に送り出される。一括補水装置は、バッテリ１のバッテリ液が規定値より低下して止水栓が開放しているセルに補水液を供給する。止水栓はセル内に補水液が供給されて液面レベルが規定値に達すると閉じる。全てのセルにおいて、バッテリ液が規定レベルに達し、止水栓の全てが閉じられた状態となると、一括補水装置内から補水ポンプ１１間の配管１２の内圧が急激に上昇する。内圧の上昇は、圧力スイッチ１４により検出され、補水終了手段４の駆動回路２１に入力され、駆動回路２１はタイマスイッチ２０をオフ作動させる。タイマスイッチ２０のオフ作動によりカウンタスイッチ２２、および、マグネットスイッチ１８のオン作動に拘わらず電動モータ１３は回転を停止する。補水ポンプ１１が停止することで、補水液の供給が停止する。カウンタスイッチ２２は、バッテリ１への充電完了と共にカウンタ回路２３により、マグネットスイッチ１８と同時にオフ作動される。補水回路２の作動は、カウンタ回路２３による充電回数のカウント値がＮ回目となる毎にカウンタスイッチ２２をオン作動させて行われる。
【００４０】
図２は、補水液を供給しない状態において、バッテリ１の充電開始から充電終了後の車両稼動状態までの間のセルの液面変化を示したものである。充電時間は、通常８時間程度であり、例えば、勤務時間終了時から翌日の勤務時間開始の間に行われる。このため、作業終了後の時点Ｔ１より充電を開始し、８時間後の時点Ｔ３において充電が終了し、充電後の時点Ｔ４から車両が荷役等で稼動されるものとしている。
【００４１】
充電の開始時点Ｔ１からの液面変化は、初期においては、殆んど変化しない。充電が進み、充電終了間近の時点Ｔ２において、ガッシングにより液面が上昇し、充電終了の時点Ｔ３に至る。充電中においては、セル内の電極周辺にガッシングによる分離ガスが無数の気泡となって付着する。この分離ガスの発生は、バッテリ液中の電極に生じるものであり、発生ガスの分量だけバッテリ液の液面が上昇する。このため、充電終了時点Ｔ３においては、充電開始時点の液面より上昇した液面となっている。車両の稼動を開始した時点Ｔ４からは、バッテリ液の液面が低下して時点Ｔ５において、充電開始時点Ｔ１と同等の液面レベルに復帰する。時点Ｔ４からの液面低下は、電極周辺に付着していた気泡が車両の稼動による振動により分離し、浮力により上昇し、補水栓のガス抜き穴から排出されることに起因する。上記時点Ｔ４〜Ｔ５間の液面低下は、セルの止水弁を開放気味とする。従って、この時点で、バッテリの一括補水装置に補水液が残留している場合には、残留した補水液が開放気味の止水弁を介してセル内に補充される。
【００４２】
しかしながら、本参考例のバッテリ液補水装置においては、作動選択手段５のカウンタ回路２３がカウントする充電回数が設定数Ｎに達する毎に補水回路２を作動可能とし、毎回の充電時に補水回路２を作動させることがない。このため、充電時のガス分離により上昇した液面の低下時に一括補水装置内の残留補水液がセル内に補水されるとしても、その回数は、設定数Ｎ回毎であり、セル内への過補水、および、過補水によるバッテリ１からの液漏れを防止することができる。
【００４３】
本参考例の補水回路２中には、一括補水装置内に残留する補水液がセル内に余分に供給されることを防止するために、念のために、下記に述べる、チェック弁２６と、補水タンク１０への圧抜き路２７と、圧抜き路２７に挿入された絞り２８とを備えている。
【００４４】
即ち、補水回路２の補水ポンプ１１下流の配管１２には、一括補水装置から補水ポンプ１１への補水液の逆流は阻止し、補水ポンプ１１から一括補水装置への流動は所定圧を超える場合に許容するチェック弁２６を備える。前記所定圧はチェック弁２６の開弁圧であり、バッテリ１の設置高さ位置に対する補水タンク１０の設置高さ位置に応じて、補水タンク１０からバッテリ１へ補水液が自然落下して流出するのを阻止する程度とする。
【００４５】
前記チェック弁２６の下流には、補水タンク１０へ連通する圧抜き路２７が開口し、圧抜き路２７には、絞り２８が介挿されている。この圧抜き路２７および絞り２８は、補水ポンプ１１からチェック弁２６を経由して供給する補水液の補水タンク１０への戻り量を設定するものである。絞り２８で設定される補水タンク１０への戻り量を供給補水液量から差し引いた補水液量が一括補水装置側へ供給される。補水ポンプ１１が停止した場合には、チェック弁２６を介して区画した一括補水装置内の残圧を絞り２８を介して補水タンク１０に逃がす。
【００４６】
上記構成の補水回路２では、補水タンク１０の高さ位置がバッテリ１の高さ位置より高い位置に配置されていたとしても、補水タンク１０とバッテリ１間の落差で補水液が一括補水装置側に流れ出すことをチェック弁２６で防止できる。電動モータ１３が駆動され、補水ポンプ１１が補水液を吐出するときには、直ちに開弁し、一括補水装置側へ補水液を流すことができる。また、絞り２８は、圧力スイッチ１４が高圧力を検知して補水停止した後、一括補水装置内の残圧を補水タンク１０へ逃がす。一括補水装置の内部に残留する補水液は、残圧が抜かれるため、各セルの止水弁を押し開くことがなく、残圧による補水を抑制できる。
【００４７】
なお、上記説明において、カウンタ回路２３は、充電器１６の充電スイッチ１７による信号をカウントするものについて説明しているが、これに限定されるものでなく、図示しないが、例えば、マグネットスイッチ１８のＯＮ信号をカウントしても、補水終了手段４の出力信号をカウントするようにしてもよい。
【００４８】
図３は、本参考例の変形例を示し、カウンタ回路２３の設定カウント数Ｎを、外部から設定および変更可能としたものである。即ち、図３に示すように、設定カウント数Ｎをデジタルスイッチ等のセット手段２３Ａにより予め設定可能としている。このセット手段２３Ａにより設定した設定カウント数Ｎは、ユーザの使用状況、詳しくは、ある期間における充電回数に基づき、設定し直したり変更したりすることにより、バッテリ１により最適な補水を可能としている。
【００４９】
この場合の充電回数と設定カウント数とは、図４に示すように、充電回数が少ない場合には設定カウント数も小さく、充電回数が多い場合には設定カウント数も大きくすることが望ましい。図中、Ｐは設定カウント数、Ｑは一定期間における充電回数である。なお、ある期間における充電回数に基づき、自動的にカウント数Ｎを自動演算して、設定カウント数を更新してもよい。この場合、充電回数の多いユーザほどカウント値が大きくなり、補水回数を減少させることとなる。
【００５０】
なお、前記補水回路２は、チェック弁２６を用いて補水タンク１０からバッテリ１の一括補水装置への自然落下による流動を阻止するようにしたものについて説明しているが、例えば、図５に示すように、チェック弁および絞りに代えて、電磁弁２９を挿入し、非励磁時には、Ａ位置にあって、配管１２を遮断する一方、圧抜き路２７を連通させ、励磁時には、Ｂ位置にあって、配管１２を連通する一方、圧抜き路２７を遮断するようにしてもよい。この電磁弁２９は、電動モータ１３、若しくは、カウンタスイッチ２２、さらには、タイマスイッチ２０に連動して電磁ソレノイド２９Ａを作動させるようにする。電磁弁２９を用いると、バッテリ１に対する補水タンク１０の落差の影響を受けずに補水タンク１０と一括補水装置との連通を遮断できる。
【００５１】
本参考例においては、以下に記載する効果を奏することができる。即ち、充電時における補水作動手段３の作動が複数回の充電時に亙って連続して生じないように、バッテリ１への充電の度に作動される補水作動手段３の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段５を備えているため、充電時毎にバッテリ１に補水されることによるバッテリ１への過補水や液漏れを防止でき、バッテリ液が適度に減少したときに補水されてバッテリ１の信頼度を向上できる。
【００５２】
図３に示す作動選択手段５は、充電回数をカウントするカウンタ手段としてのカウンタ回路２３を備え、充電回数が任意に設定する一以上の設定回数となる毎に補水作動手段３の作動を許可するため、バッテリ液の適度な減りに対して自動的に補水できる。特に、一以上の設定回数を任意に設定するため、ユーザ毎にある期間における充電回数に基づき、設定し直したり、変更したりすることにより、バッテリ１に最適な補水が可能である。
【００５３】
バッテリ１の各セルの補水栓と補水タンク１０とを相互に接続する配管１２に、補水ポンプ１１の非作動時に補水タンク１０からバッテリ１への補水液の流動を阻止するチェック弁２６や電磁弁２９を配置するため、バッテリ液面に対する補水タンク１０の液面が高く位置する場合においても、補水液の自然落下によるバッテリ１への補水を阻止でき、補水タンク１０の搭載位置を任意に設定できる。
【００５４】
図６、７は、本発明のバッテリ液補水装置の第１の実施の形態を示し、上記した参考例と組合わせることにより、バッテリからの液漏れの防止効果をより一層高めることができるものである。
【００５５】
図６に示す実施の形態においては、バッテリ１の各セル１Ａの液面より低い位置に補水タンク１０を配置したものである。補水タンク１０の下方側壁には補水ポンプ１１および電動モータ１３が配置され、補水ポンプ１１から吐出された補水液を配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給するようにしている。補水タンク１０は、また、その上方において、電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介して配管１２に連通されている。なお、１Ｂは止水弁を備えた補水栓である。
【００５６】
この形態においては、バッテリ１への補水時には、電磁弁３０を閉じた状態において、補水ポンプ１１を駆動することで、ポンプ１１より吐出された補水液が配管１２を経由してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給することができる。補水作業が終了した場合には、補水ポンプ１１を停止させる一方、電磁弁３０を開放する。一括補水装置１Ｃ、および、配管１２に残留した補水液は、バイパス通路３１を介してより低い位置に置かれた補水タンク１０に、自然落下により戻される。
【００５７】
図７に示す実施の形態においては、車両レイアウトの都合上、バッテリ１の各セル１Ａの液面より高い位置に補水タンク１０を配置したものである。補水タンク１０の下方側壁には補水ポンプ１１および電動モータ１３が配置され、補水ポンプ１１から吐出された補水液を配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給するようにしている。配管１２は電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介してバッテリ１の液面より下方に位置させたサブタンク３２に連通されている。サブタンク３２には、サブタンク３２内に還流した補水液を補水タンク１０に第２バイパス通路３３を介して戻すポンプモータ３４が配置されている。
【００５８】
この形態においては、バッテリ１への補水時には、電磁弁３０を閉じた状態において、補水ポンプ１１を駆動することで、補水ポンプ１１より吐出された補水液が配管１２を経由してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給することができる。補水作業が終了した場合には、補水ポンプ１１を停止させる一方、電磁弁３０を開放する。一括補水装置１Ｃ、および、配管１２に残留した補水液は、バイパス通路３１を介してより低い位置に置かれたサブタンク３２に、自然落下により戻される。サブタンク３２に戻された補水液がある程度溜まったら、サブタンク３２に付随のポンプモータ３４を駆動してサブタンク３２の補水液を第２バイパス通路３３を介して補水タンク１０に戻すようにする。
【００５９】
サブタンク３２は、予めバッテリ１の一要素としてバッテリ１に組み込むのもよい。図示しないが、サブタンク３２に液面センサを設け、センサがＯＮすると、規定時間だけポンプモータ３４を作動させて、サブタンク３２内の補水液を補水タンク１０へ戻すようにしてもよい。
【００６０】
本実施の形態においては、参考例における効果に加えて、電磁弁３０により連通するバイパス通路３１により一括補水装置１Ｃ、および、配管１２内に残留する補水液を還流させるため、一括補水装置１Ｃ内に残留する補水液を極めて少なくすることができる。
【００６１】
このため、充電回数が設定カウント数になる毎に補水ポンプ１１を駆動して補水することにより、過補水を極めて厳格に防止でき、バッテリ１からの液漏れを確実に防止できる。
【００６２】
図６に示す例では、液面がバッテリ１の各セルの液面より下方となるよう補水タンク１０を車両に搭載し、補水タンク１０は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介して配管１２に連通しているため、補水作動手段３の作動後に配管１２中に残留する補水液を効果的に補水タンク１０に還流させることができる。
【００６３】
図７に示す例では、液面がバッテリ１の各セルの液面より上方となるよう補水タンク１０を車両に搭載し、配管１２は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介してその液面がバッテリ１の各セルの液面より下方となるサブタンク３２に連通されているため、補水作動手段３の作動後に配管１２中に残留する補水液を効果的にサブタンク３２に還流させることができる。
【００６４】
図８は、本発明のバッテリ液補水装置の第２の実施の形態を示すものであり、カウンタ回路による充電回数のカウント数とタイマで設定した一定期間Ｔとのいずれの条件とも満たされた時点でカウンタスイッチ２２をオン作動させるよう作動選択手段５を構成したものである。
【００６５】
図８において、作動選択手段５は、充電回数をカウントするカウンタ回路２３と、補水動作がされた後の一定時間を規定するタイマ回路３６と、タイマ回路３６の出力、および、カウンタ回路２３の出力を、夫々規定値と比較し、両出力が規定値を超えている場合に、カウンタスイッチ２２をオン作動させる補水スタート信号を出力する比較回路３８とから構成する。
【００６６】
カウンタ回路２３は、比較回路３８よりの補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化するときにリセットされ、既に説明したカウンタ回路２３と同様に充電器１６からの充電回数をカウントし、カウント数を比較回路３８に出力する。
【００６７】
タイマ回路３６は、比較回路３８よりの補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化するときにリセットされ、その後の時間を計測し、計測時間を比較回路３８に出力する。この計測時間は、一日の作業を終えて車両のバッテリコネクタを抜いてバッテリ電源をオフする場合には、バッテリ電源がオフしている間は、タイマ回路３６の計測時間を停止することが望ましい。
【００６８】
比較回路３８は、補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化し、充電器１６より充電終了信号（充電スイッチ１７のオフ信号）が入力されるときに、カウンタ回路２３、タイマ回路３６にリセット信号を出力する。その後、カウンタ回路２３から入力されるカウンタ数、タイマ回路３６から入力される計測時間を監視し、記憶している設定カウント数、設定時間と比較し、両者とも設定値を超えているときに補水スタート信号を出力する。設定カウント数Ｍは、例えば、Ｍ＝３等と設定する。設定時間Ｔは、例えば、Ｔ＝３日（７２時間）等と設定する。比較回路３８よりの出力は、前述のように、カウンタスイッチ２２をオン作動させる。
【００６９】
上記作動選択回路５の作動を、図９に示す経過時間を横軸にしたタイムチャートを参照して説明する。最初は、バッテリ電源がオン作動された時点Ｔ１０からタイマ回路３６が作動し、経過時間が計測される。
【００７０】
最初の充電がなされると、充電器１６からの充電回数がカウンタ回路２３に（ｍ＝１）と記憶し、比較回路３８に出力する。比較回路３８は、カウント数（ｍ）が設定カウント数（Ｍ＝３）未満であり、タイマ回路３６からの経過時間（ｔ）も、設定時間（Ｔ）未満であると判断し、補水スタート信号を出力しない。
【００７１】
二回目以降の充電に対しても、カウンタ回路２３は同様にして、カウント数（ｍ＝２、３）と記憶する。カウント数（ｍ＝３）が設定カウント数（Ｍ＝３）以上となる時点Ｔ１１で、比較回路３８は充電回数が設定カウント数以上と判断するが、タイマ回路３６よりの経過時間（ｔ）が設定時間（Ｔ）未満であるため、補水スタート信号を出力しない。
【００７２】
時点Ｔ１２で充電器１６の充電スイッチ１７が押されると、比較回路３８は、タイマ回路３６よりの経過時間（ｔ）が設定時間（Ｔ）を超えており、カウンタ回路２３から入力されるカウント数（ｍ＝４）は設定カウント数Ｍ（＝３）を超えていると判断する。比較回路３８は、補水スタート信号を出力してカウンタスイッチ２２をオン作動させる。このため、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０、カウンタスイッチ２２を経由して電動モータ１３を回転させ、補水ポンプ１１を駆動し、配管１２を介して補水タンク１０の補水液をバッテリ１の一括補水装置に供給し、補水が必要なセルに止水弁を介して補水される。各セルの止水弁が閉じて配管１２および一括補水装置の内圧が上昇すると圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動してタイマスイッチ２０をオフ作動させ、電動モータ１３、補水ポンプ１１が停止すると、補水作動は終了する。
【００７３】
比較回路３８は、補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化し、充電器１６より充電終了信号（充電スイッチ１７のオフ信号）が入力されるときに、カウンタ回路２３、タイマ回路３６にリセット信号を出力する。カウンタ回路２３より出力されるカウント数は（ｍ＝０）、タイマ回路３６から出力される計測時間は（ｔ＝０）となる。比較回路３８は、その後にカウンタ回路２３から入力されるカウンタ数、タイマ回路３６から入力される計測時間を監視する。
【００７４】
タイマ回路３６からの計測時間（ｔ）が設定時間（Ｔ）以上となるも、カウンタ回路２３からのカウント数が（ｍ＝２）と設定カウント数Ｍ未満である時点Ｔ１４からの充電時においても、比較回路３８は、カウンタ回路２３よりのカウント数が設定カウント数未満であるため、補水スタート信号を出力しない。
【００７５】
カウンタ回路２３からのカウント数が（ｍ＝３）と設定カウント数と等しくなる時点Ｔ１５においては、上記時点Ｔ１２と同様に、比較回路３８は、補水スタート信号を出力してカウンタスイッチ２２をオン作動させ、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０、カウンタスイッチ２２を経由して電動モータ１３を回転させ、補水ポンプ１１を駆動する。補水タンク１０の補水液は、配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置に供給し、補水が必要なセルに止水弁を介して補水される。各セルの止水弁が閉じて配管１２および一括補水装置の内圧が上昇すると圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動してタイマスイッチ２０をオフ作動させ、電動モータ１３、補水ポンプ１１が停止すると、補水作動は終了する。比較回路３８は、補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化し、充電器１６より充電終了信号（充電スイッチ１７のオフ信号）が入力されるときに、カウンタ回路２３、タイマ回路３６にリセット信号を出力する。カウンタ回路２３より出力されるカウント数は（ｍ＝０）、タイマ回路３６から出力される計測時間は（ｔ＝０）となる。比較回路３８は、その後にカウンタ回路２３から入力されるカウンタ数、タイマ回路３６から入力される計測時間を監視する。
【００７６】
従って、バッテリ１の一括補水装置には、設定時間Ｔと設定カウント数とを共に満足する時点で、補水される。
【００７７】
本実施の形態においては、参考例における効果に加えて、タイマ手段としてのタイマ回路３６による補水作動手段３の作動後の時間とカウンタ手段としてのカウンタ回路２３による補水作動手段３の作動後の充電回数とが、比較手段としての比較回路３８の設定時間および設定充電回数以上となる充電時に補水作動手段３の作動を許容するようにしたため、定期的に行う日常点検のサイクルで自動補水でき、点検時の「液減りしていたら補水」と同様に作動させることができる。
【００７８】
図１０、１１は、本発明のバッテリ液補水装置の第３の実施の形態を示すものであり、充電回数ではなく、充電時の充電時間の長さに対応して夫々異なるカウント値（ｍ）を設定し、累計のカウント値が所定値を超える時点の充電時に、カウンタスイッチ２２をオン作動させるよう作動選択手段５を構成したものである。
【００７９】
図１０に示すように、作動選択回路５は、充電時間に応じたカウント値の累計値を出力するカウンタ回路２３と、充電開始時に、カウンタ回路２３よりのカウント値の累計値を記憶している設定値と比較し、設定値以上となったときに補水スタート信号およびカウンタ回路２３へのリセット信号を出力する比較回路３８とから構成する。
【００８０】
カウンタ回路２３は、図１１に示すように、充電時間に応じて設定したカウント値（ｍ）を充電毎に累計して記憶し、比較回路３８にカウント値（ｍ）の累計値を出力する。また、比較回路３８からリセット信号が入力された時点で、記憶しているカウント値（ｍ）の累計値をリセットする。リセット後は、新たに発生した充電時間に応じたカウント値（ｍ）の累計値を記憶し、比較回路３８に出力する。図１１のカウンタ値（ｍ）は、充電時間が長くなるほど大きくなるよう設定している。
【００８１】
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、本実施の形態のバッテリ液補水装置の作動状態を、充電回数に区切って示したものである。なお、比較回路３８の設定値は７とし、カウンタ回路２３のカウント値（ｍ）は図１１に示すものとしている。
【００８２】
図１２（Ａ）においては、１回目の充電時間は５０分であり、カウント値およびカウント累積値はいずれも１であり、２回目から４回目へと充電時間に応じてカウント累積値は増加される。比較回路３８は、カウント累積値と設定値７とを比較し、未だカウント累積値が設定値を超えていないため、補水スタート信号およびリセット信号を出力しない。４回目の充電が終了した段階で、カウント累積値が７となる。５回目の充電開始時に、比較回路３８はカウンタ回路２３から出力されているカウンタ累積値が７であり設定値７以上であると判断し、補水スタート信号およびリセット信号を出力する。
【００８３】
カウンタ回路２３に出力されたリセット信号は、カウンタ回路２３に記憶されているカウンタ累積値をリセットする。
【００８４】
補水スタート信号は、カウンタスイッチ２２をオン状態とし、電動モータ１３により補水ポンプ１１を駆動し、配管１２を介して補水タンク１０の補水液をバッテリ１の一括補水装置に供給する。各セルの止水弁が閉じて配管１２および一括補水装置の内圧が上昇すると圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動してタイマスイッチ２０をオフ作動させ、電動モータ１３、補水ポンプ１１が停止すると、補水作動は終了する。
【００８５】
カウンタ回路２３は、充電終了後に今回の充電時間に応じたカウント値の累計値を新規に記憶し、比較回路３８に出力する。
【００８６】
図１２（Ｂ）においては、充電回数の４回目において、カウント累積値が設定値を超える。従って、５回目の充電開始時に、比較回路３８はカウンタ回路２３からのカウント累積値が設定値を超えていると判断し、補水スタート信号およびリセット信号を出力する。以下同様にして、補水動作が開始され、カウンタ回路２３のカウンタ累積値がゼロにリセットされる。
【００８７】
本実施の形態においては、参考例における効果に加えて、１回当たりの充電時間の長さに応じて重み付けした数値の充電毎に加算された数値が任意に設定した設定数値以上となる充電時に補水作動手段３の作動を許容するため、充電により生ずる実際の液減りに、より一層合致した精度の高い補水が可能である。
【００８８】
図１３、１４は、本発明のバッテリ液補水装置の第４の実施の形態を示すものであり、補水作動が選択された充電時に、充電開始時から補水作動を開始するのでなく、充電終了後に引き続いて補水作動を行わせるようにしたものである。
【００８９】
図１３はシステム構成図であり、作動選択手段５には、充電器１６からの充電スイッチ信号と車速センサ４０よりの車速信号とが入力される。
【００９０】
図１４は、充電終了後において定時的に割込み作動される作動選択手段５のフローチャートであり、これに基づいて、作動選択手段５の作動につき説明する。
【００９１】
充電終了後に、先ず、ステップＳ１において、この充電時が補水タイミングに該当しているか否かを判断する。この判断は、充電回数が設定したカウント数およびそれの整数倍となっているとする参考例の判断であっても、それにタイマ回路３６を追加した第２の実施形態の判断であっても、充電時間に重み付けを加えそのカウント数が設定値以上となっている第３の実施形態の判断であってもよい。ステップＳ１において、該当しないタイミングである場合には、ＮＯと判断され、処理が終了する。該当するタイミングの充電である場合には、ＹＥＳと判断してステップＳ２へ進む。
【００９２】
ステップＳ２においては、車速センサ４０からの速度信号により車両が停止中か否かが判断される。充電終了後に直ちに作業を開始する等により停止中でないと判断される場合には、ＮＯと判断され、処理が終了する。停止中であれば、ＹＥＳと判断され、ステップＳ３に進む。
【００９３】
ステップＳ３においては、補水スタート信号が出力され、カウンタスイッチ２２がオン作動し、前述のごとく補水作動がなされる。
【００９４】
次いで、ステップＳ４において、補水が終了したか否かが判断される。補水の終了は、バッテリ１の各セルの補水栓に設けられている止水弁が全てのセルにおいて閉じられ、配管１２および一括補水装置内の圧力が上昇することを圧力スイッチ１４で検出して判断される。圧力スイッチ１４による信号が出力されるまでステップＳ４が実行され、圧力スイッチ１４からの信号が出力されると、処理が終了する。
【００９５】
以上のように、充電終了後に補水する構成においては、充電によりバッテリ１の各セル内で電極周囲に付着する気泡により液面レベルが上昇している状態であり、補水栓の止水弁が閉じ気味となるため、一括補水装置に残留する補水液がセル内に余分に補水されることがなくなる。
【００９６】
なお、補水完了後に、車両を走行させると、各セルにおいて電極に付着していた気泡が離脱して浮力により浮き上がり補水栓のガス抜き穴から排出されるため、液面レベルは通常状態に低下する。このため、バッテリ１からの液あふれの発生はなくなる。
【００９７】
本実施の形態においては、参考例、第２、第３実施形態の効果に加えて、補水作動手段３の作動を作動選択手段５によりバッテリ１への充電終了後としたため、充電により上昇した液面となった各セルに補水栓を介して補水することとなり、余分な補水がなくなる。
【００９８】
図１５、１６は、本発明のバッテリ液補水装置の第５の実施の形態を示すものであり、補水作動が選択された充電時に、充電開始後の一定時間経過後に補水作動を開始するものである。
【００９９】
図１５はシステム構成図であり、作動選択手段５には、充電器１６からの充電スイッチ信号が入力される。
【０１００】
図１６は、充電開始後において定時的に割込み作動される作動選択手段５の動作フローチャートであり、これに基づいて、作動選択手段５の作動につき説明する。 充電開始後に、先ず、ステップＳ５において、この充電時が補水タイミングに該当しているか否かを判断する。この判断は、図１４におけるステップＳ１と同様の判断を行う。ＮＯと判断される場合には、処理が終了する。ＹＥＳと判断される場合には、ステップＳ６に進む。
【０１０１】
ステップＳ６においては、充電開始後一定時間が経過したか否かが判断される。一定時間は、任意に設定してもよく、例えば、２時間と設定してもよい。ＮＯと判断される場合には、今回の処理を終了する。一定時間が経過して、ＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ７に進む。
【０１０２】
ステップＳ７においては、補水スタート信号が出力され、カウンタスイッチ２２がオン作動し、前述のごとく補水作動がなされる。
【０１０３】
次いで、ステップＳ８において、補水が終了したか否かが判断される。補水の終了は、バッテリ１の各セルの補水栓に設けられている止水弁が全てのセルにおいて閉じられ、配管１２および一括補水装置内の圧力が上昇することを圧力スイッチ１４で検出して判断される。圧力スイッチ１４による信号が出力されるまでステップＳ４が実行され、圧力スイッチ１４からの信号が出力されると、処理が終了する。
【０１０４】
以上のように、充電開始後一定時間経過後に補水する構成においては、作業の休憩時間、例えば、昼休みの一時間程度の補充電に対しては補水が阻止され、配管１２および一括補水装置に補水液が供給されることがなく、セル内に過補水されることが防止できる。
【０１０５】
本実施の形態においては、参考例、第２、第３実施形態の効果に加えて、補水手段としての補水回路２の作動をバッテリ１への充電開始から所定時間後としたため、作業休憩時間等の短時間での補充電に対しては補水が阻止され、配管１２に補水液が供給されることがなく、セル内に過補水されることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図２】バッテリの充電開始から充電終了後の車両稼動状態までのセルの液面変化を示すタイムチャート。
【図３】参考例の変形例を示す概念図。
【図４】充電回数と設定カウント数との設定例を示すグラフ。
【図５】参考例の他の変形例を示す部分図。
【図６】本発明の第１の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置の構成図。
【図７】第１の実施形態の変形例を示す構成図。
【図８】本発明の第２の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図９】図８の作動状態を示すタイムチャート。
【図１０】本発明の第３の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図１１】カウント値の設定例を示す表。
【図１２】第３の実施形態の作動状態を場合（Ａ）、場合（Ｂ）に分けて示す表。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図１４】図１３の作動選択手段の動作フローチャート。
【図１５】本発明の第５の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図１６】図１５の作動選択手段の動作フローチャート。
【符号の説明】
１ バッテリ
２ 補水回路
３ 補水作動手段
４ 補水終了手段
５ 作動選択手段
１０ 補水タンク
１１ 補水ポンプ
１３ 電動モータ
１４ 圧力スイッチ
１６ 充電器
１７ 充電スイッチ
１８ マグネットスイッチ
２０ タイマスイッチ
２２ カウンタスイッチ
２３ カウンタ手段であるカウンタ回路
２６ チェック弁
２９、３０ 電磁弁
３１ バイパス通路
３２ サブタンク
３６ タイマ回路
３８ 比較回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ式のフォークリフトに代表されるバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からバッテリへの充電時にバッテリ液（精製水）も同時に補充（補水という）するバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置は知られており、例えば、特開平７−１５６６６４号公報や特開２００１−２１０３１２号公報に開示されるものがある。
【０００３】
これは、車両にバッテリ液を貯留した補水タンクを搭載し、バッテリの各セルと補水タンクとを補水ポンプおよび配管を介して相互に接続して構成している。
【０００４】
バッテリの充電開始時には、補水ポンプにより補水を開始する一方、タイマによる補水時間が終了したとき（特願平７−１５６６６４号）、若しくは、バッテリの各セルが規定の液レベルに達して止水弁が閉じられ、配管内の圧力が上昇したとき（特開２００１−２１０３１２号）、補水ポンプの作動を停止させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、補水ポンプが停止した後も補水液が配管内に残っており、車両の稼動による揺れにより各セルの止水弁が少しずつ開き、バッテリのセル内にさらに補水される。
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、配管内は補水ポンプからの補水液で充電のたびに満たされるため、バッテリのセル内はその都度余分に補水され、場合によっては、過補水による液漏れ状態となる虞があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、過補水を防止可能なバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、走行用もしくは荷役作業用の電源としてバッテリを搭載し、バッテリ液が貯留された補水タンクおよび電動式の補水ポンプを備え、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを補水ポンプおよび配管を介して相互に接続したバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置において、バッテリへの充電時に補水ポンプを作動可能とする補水作動手段と、充電時における補水作動手段が複数回の充電に亙って連続して作動しないように、バッテリへの充電の度に作動される補水作動手段の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段と、から構成される。
【００１２】
そして、第１の発明の作動選択手段は、補水作動手段の作動後の時間を計測するタイマ手段と、補水作動手段の作動後の充電回数をカウントするカウンタ手段と、予め設定した設定時間および設定充電回数を記憶し、タイマ手段よりの計測時間およびカウンタ手段よりの充電回数が共に設定時間および設定充電回数以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容しかつ充電終了後にタイマ手段およびカウンタ手段をリセットする比較手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明の作動選択手段は、１回当たりの充電時間の長さに応じて重み付けした数値を補水作動手段の作動後の充電毎に加算して記憶するカウンタ手段と、カウンタ手段の加算された数値が任意に設定した設定数値以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容しかつカウンタ手段をリセットする比較手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第１〜第２の発明において、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管には、補水ポンプ側からバッテリ側への補水液の流動を補水ポンプ側圧力がある圧力以上で開弁して許容するチェック弁を配置して備えることを特徴とする。
【００１５】
前記チェック弁はそのチェック圧力を、補水液の補水タンクとバッテリの各セルとの落差に対応して設定する。
【００１６】
第４の発明は、第１〜第２の発明において、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管には、前記補水作動手段の非作動時に開放し、補水作動手段の作動時に閉じる電磁弁を配置して備えることを特徴とする。
【００１７】
第５の発明は、第１〜第２の発明において、補水タンクは、その液面がバッテリの各セルの液面より下方となるよう車両に搭載され、補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介して配管に連通していることを特徴とする。
【００１８】
第６の発明は、第１〜第２の発明において、補水タンクは、その液面がバッテリの各セルの液面より上方となるよう車両に搭載され、配管は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介してその液面がバッテリの各セルの液面より下方となるサブタンクに連通され、サブタンク内の補水液は補水タンクに戻されることを特徴とする。
【００１９】
第７の発明は、第１〜第２の発明において、補水作動手段は、バッテリへの充電終了後に作動可能とすることを特徴とする。
【００２０】
第８の発明は、第１〜第２の発明において、補水作動手段は、バッテリへの充電開始から所定時間後に作動可能とすることを特徴とする。
【００２１】
【発明の効果】
したがって、第１の発明では、充電時における補水作動手段の作動が複数回の充電に亙って連続して生じないように、バッテリへの充電の度に作動される補水作動手段の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段を備えているため、充電時毎にバッテリに補水されることによるバッテリへの過補水や液漏れを防止でき、バッテリ液が適度に減少したときに補水されてバッテリの信頼度を向上できる。
【００２３】
しかも、作動選択手段が、タイマ手段による補水作動手段の作動後の時間とカウンタ手段による補水作動手段の作動後の充電回数とが、比較手段の設定時間および設定充電回数以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容するようにしたため、定期的に行う日常点検のサイクルで自動補水でき、点検時の「液減りしていたら補水」と同様に作動させることができる。
【００２４】
第２の発明では、作動選択手段が、１回当たりの充電時間の長さに応じて重み付けした数値の充電毎に加算された数値が任意に設定した設定数値以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容するため、充電により生ずる実際の液減りに、より一層合致した精度の高い補水が可能である。
【００２５】
第３および第４の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管に、補水ポンプの非作動時に補水タンクからバッテリへの補水液の流動を阻止するチェック弁や補水作動手段の非作動時に開放し、補水作動手段の作動時に閉じる電磁弁を配置するため、バッテリ液面に対する補水タンクの液面が高く位置する場合においても、補水液の自然落下によるバッテリへの補水を阻止でき、補水タンクの搭載位置を任意に設定できる。
【００２６】
第５の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、液面がバッテリの各セルの液面より下方となるよう補水タンクを車両に搭載し、補水タンクは補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介して配管に連通しているため、補水作動手段の作動後に配管中に残留する補水液を効果的に補水タンクに還流させることができる。
【００２７】
第６の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、液面がバッテリの各セルの液面より上方となるよう補水タンクを車両に搭載し、配管は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介してその液面がバッテリの各セルの液面より下方となるサブタンクに連通されているため、補水作動手段の作動後に配管中に残留する補水液を効果的にサブタンクに還流させることができる。
【００２８】
第７の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、補水作動手段の作動をバッテリへの充電終了後としたため、充電により上昇した液面となった各セルに補水栓を介して補水することとなり、余分な補水がなくなる。
【００２９】
第８の発明では、第１〜第２の発明の効果に加えて、補水作動手段の作動をバッテリへの充電開始から所定時間後としたため、作業休憩時間等の短時間での補充電に対しては補水が阻止され、配管に補水液が供給されることがなく、セル内に過補水されることが防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、本発明を適用可能な参考例におけるバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図を示し、バッテリ１へ補水液を供給する補水回路２と、充電中は補水回路２を作動可能とする補水作動手段３と、補水回路２の作動を終了させる補水終了手段４と、充電回数をカウントし予め設定した回数毎に補水作動手段３の作動を有効とする作動選択手段５とを備えている。
【００３２】
前記補水回路２は、バッテリ１に供給する補水液（蒸留水）を貯留している補水タンク１０を備え、補水タンク１０の補水液を補水ポンプ１１により吸引して配管１２およびバッテリ１の図示しない一括補水装置を経由させてバッテリ１の各セルに自動的に供給する。補水ポンプ１１は電動モータ１３により駆動され、補水タンク１０の補水液を吸い込み、配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置に送り出す。一括補水装置は、図示しないが、例えば、バッテリ１の各セルに設けられた補水栓に連通し、セル内でバッテリ液が不足して補水栓に設けた止水弁が開放するとき補水液をセル内に導入する。
【００３３】
前記補水作動手段３は、バッテリ１への充電器１６が外部の商用電源に接続され、充電器１６に付属する充電スイッチ１７が押されたときに連動して閉じられるマグネットスイッチ１８を備える。前記マグネットスイッチ１８は、補助バッテリ１９（メインのバッテリ１でもよい）と電動モータ１３との間に直列に接続されている。マグネットスイッチ１８は、充電スイッチ１７が押されるとオン作動し、充電が終了するとオフされる。通常の充電時間は、約８時間程度である。
【００３４】
前記補水終了手段４は、前記マグネットスイッチ１８と直列に接続された常時オンのタイマスイッチ２０を備え、補水回路２の圧力（検知圧力は１５ＫＰａ程度である）を検出する圧力スイッチ１４と、タイマスイッチ２０をオフ作動させる駆動回路２１を備える。補水回路２の圧力は、バッテリ１の各セルの止水弁が閉じると上昇する。一括補水装置内の圧力が上昇すると、圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動させ、タイマスイッチ２０をオフ作動させる。駆動回路２１は、圧力スイッチ１４の作動信号によりタイマスイッチ２０をオフ作動させた後に、補水ポンプ１１の停止による補水回路２の圧力低下が圧力スイッチ１４により検出されもタイマスイッチ２０をオフ状態に維持する。
【００３５】
前記作動選択手段５は、前記マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０と直列に接続された常開のカウンタスイッチ２２と、充電器１６の充電スイッチ１７のオン作動をカウントするカウンタ手段としてのカウンタ回路２３を備える。カウンタ回路２３は、カウントした充電回数が設定回数に達する毎にカウンタスイッチ２２をオン作動し、記憶しているカウント数をリセットする。従って、充電スイッチ１７が押される回数が設定回数に達するごとにカウンタスイッチ２２がオン作動される。
【００３６】
即ち、設定回数がＮ回であるとすると、Ｎ回目でカウンタスイッチ２２を閉じ、（Ｎ＋１）回目からは、始めからカウントし直し、再び２Ｎ回目でカウンタスイッチ２２を閉じ、この動作を繰り返す。
【００３７】
前記カウンタスイッチ２２のオン作動は、補助電源１９からの電力をマグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０を介して電動モータ１３に供給して作動させ、補水回路２を作動させる。なお、電動モータ１３の上流に直列に接続された抵抗２４は、電動モータ１３に流れる電流を制限するものである。
【００３８】
上記のごとく構成したバッテリ液補水装置によれば、充電器１６を給電ケーブルやコネクタを介して商用電源に接続し、充電器１６の充電スイッチ１７をオン操作すると、バッテリ１の充電が開始される。同時に、補水作動手段３を構成するマグネットスイッチ１８がオン作動し、作動選択手段５のカウンタ回路２３に充電回数をカウントする。カウンタ回路２３は、充電回数がＮ回目であるか否かを判断し、Ｎ回目でない場合には、カウンタスイッチ２２のオフ状態を維持する。この場合に、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０がオン作動しているが、カウンタスイッチ２２がオフ状態であるため、電動モータ１３は駆動されず、補水回路２による補水液の供給は行われない。従って、充電器１６によるバッテリ１への充電終了とともに、マグネットスイッチ１８がオフ作動し、バッテリ液補水装置の作動は終了する。
【００３９】
前記充電回数がＮ回目である場合には、カウンタ回路２３はカウンタスイッチ２２をオン作動させ、記憶しているカウント数をリセットする。この場合には、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０、および、カウンタスイッチ２２がオン作動するため、電動モータ１３が回転して補水ポンプ１１を駆動する。補水タンク１０の補水液は補水ポンプ１１に吸引され配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置に送り出される。一括補水装置は、バッテリ１のバッテリ液が規定値より低下して止水栓が開放しているセルに補水液を供給する。止水栓はセル内に補水液が供給されて液面レベルが規定値に達すると閉じる。全てのセルにおいて、バッテリ液が規定レベルに達し、止水栓の全てが閉じられた状態となると、一括補水装置内から補水ポンプ１１間の配管１２の内圧が急激に上昇する。内圧の上昇は、圧力スイッチ１４により検出され、補水終了手段４の駆動回路２１に入力され、駆動回路２１はタイマスイッチ２０をオフ作動させる。タイマスイッチ２０のオフ作動によりカウンタスイッチ２２、および、マグネットスイッチ１８のオン作動に拘わらず電動モータ１３は回転を停止する。補水ポンプ１１が停止することで、補水液の供給が停止する。カウンタスイッチ２２は、バッテリ１への充電完了と共にカウンタ回路２３により、マグネットスイッチ１８と同時にオフ作動される。補水回路２の作動は、カウンタ回路２３による充電回数のカウント値がＮ回目となる毎にカウンタスイッチ２２をオン作動させて行われる。
【００４０】
図２は、補水液を供給しない状態において、バッテリ１の充電開始から充電終了後の車両稼動状態までの間のセルの液面変化を示したものである。充電時間は、通常８時間程度であり、例えば、勤務時間終了時から翌日の勤務時間開始の間に行われる。このため、作業終了後の時点Ｔ１より充電を開始し、８時間後の時点Ｔ３において充電が終了し、充電後の時点Ｔ４から車両が荷役等で稼動されるものとしている。
【００４１】
充電の開始時点Ｔ１からの液面変化は、初期においては、殆んど変化しない。充電が進み、充電終了間近の時点Ｔ２において、ガッシングにより液面が上昇し、充電終了の時点Ｔ３に至る。充電中においては、セル内の電極周辺にガッシングによる分離ガスが無数の気泡となって付着する。この分離ガスの発生は、バッテリ液中の電極に生じるものであり、発生ガスの分量だけバッテリ液の液面が上昇する。このため、充電終了時点Ｔ３においては、充電開始時点の液面より上昇した液面となっている。車両の稼動を開始した時点Ｔ４からは、バッテリ液の液面が低下して時点Ｔ５において、充電開始時点Ｔ１と同等の液面レベルに復帰する。時点Ｔ４からの液面低下は、電極周辺に付着していた気泡が車両の稼動による振動により分離し、浮力により上昇し、補水栓のガス抜き穴から排出されることに起因する。上記時点Ｔ４〜Ｔ５間の液面低下は、セルの止水弁を開放気味とする。従って、この時点で、バッテリの一括補水装置に補水液が残留している場合には、残留した補水液が開放気味の止水弁を介してセル内に補充される。
【００４２】
しかしながら、本参考例のバッテリ液補水装置においては、作動選択手段５のカウンタ回路２３がカウントする充電回数が設定数Ｎに達する毎に補水回路２を作動可能とし、毎回の充電時に補水回路２を作動させることがない。このため、充電時のガス分離により上昇した液面の低下時に一括補水装置内の残留補水液がセル内に補水されるとしても、その回数は、設定数Ｎ回毎であり、セル内への過補水、および、過補水によるバッテリ１からの液漏れを防止することができる。
【００４３】
本参考例の補水回路２中には、一括補水装置内に残留する補水液がセル内に余分に供給されることを防止するために、念のために、下記に述べる、チェック弁２６と、補水タンク１０への圧抜き路２７と、圧抜き路２７に挿入された絞り２８とを備えている。
【００４４】
即ち、補水回路２の補水ポンプ１１下流の配管１２には、一括補水装置から補水ポンプ１１への補水液の逆流は阻止し、補水ポンプ１１から一括補水装置への流動は所定圧を超える場合に許容するチェック弁２６を備える。前記所定圧はチェック弁２６の開弁圧であり、バッテリ１の設置高さ位置に対する補水タンク１０の設置高さ位置に応じて、補水タンク１０からバッテリ１へ補水液が自然落下して流出するのを阻止する程度とする。
【００４５】
前記チェック弁２６の下流には、補水タンク１０へ連通する圧抜き路２７が開口し、圧抜き路２７には、絞り２８が介挿されている。この圧抜き路２７および絞り２８は、補水ポンプ１１からチェック弁２６を経由して供給する補水液の補水タンク１０への戻り量を設定するものである。絞り２８で設定される補水タンク１０への戻り量を供給補水液量から差し引いた補水液量が一括補水装置側へ供給される。補水ポンプ１１が停止した場合には、チェック弁２６を介して区画した一括補水装置内の残圧を絞り２８を介して補水タンク１０に逃がす。
【００４６】
上記構成の補水回路２では、補水タンク１０の高さ位置がバッテリ１の高さ位置より高い位置に配置されていたとしても、補水タンク１０とバッテリ１間の落差で補水液が一括補水装置側に流れ出すことをチェック弁２６で防止できる。電動モータ１３が駆動され、補水ポンプ１１が補水液を吐出するときには、直ちに開弁し、一括補水装置側へ補水液を流すことができる。また、絞り２８は、圧力スイッチ１４が高圧力を検知して補水停止した後、一括補水装置内の残圧を補水タンク１０へ逃がす。一括補水装置の内部に残留する補水液は、残圧が抜かれるため、各セルの止水弁を押し開くことがなく、残圧による補水を抑制できる。
【００４７】
なお、上記説明において、カウンタ回路２３は、充電器１６の充電スイッチ１７による信号をカウントするものについて説明しているが、これに限定されるものでなく、図示しないが、例えば、マグネットスイッチ１８のＯＮ信号をカウントしても、補水終了手段４の出力信号をカウントするようにしてもよい。
【００４８】
図３は、本参考例の変形例を示し、カウンタ回路２３の設定カウント数Ｎを、外部から設定および変更可能としたものである。即ち、図３に示すように、設定カウント数Ｎをデジタルスイッチ等のセット手段２３Ａにより予め設定可能としている。このセット手段２３Ａにより設定した設定カウント数Ｎは、ユーザの使用状況、詳しくは、ある期間における充電回数に基づき、設定し直したり変更したりすることにより、バッテリ１により最適な補水を可能としている。
【００４９】
この場合の充電回数と設定カウント数とは、図４に示すように、充電回数が少ない場合には設定カウント数も小さく、充電回数が多い場合には設定カウント数も大きくすることが望ましい。図中、Ｐは設定カウント数、Ｑは一定期間における充電回数である。なお、ある期間における充電回数に基づき、自動的にカウント数Ｎを自動演算して、設定カウント数を更新してもよい。この場合、充電回数の多いユーザほどカウント値が大きくなり、補水回数を減少させることとなる。
【００５０】
なお、前記補水回路２は、チェック弁２６を用いて補水タンク１０からバッテリ１の一括補水装置への自然落下による流動を阻止するようにしたものについて説明しているが、例えば、図５に示すように、チェック弁および絞りに代えて、電磁弁２９を挿入し、非励磁時には、Ａ位置にあって、配管１２を遮断する一方、圧抜き路２７を連通させ、励磁時には、Ｂ位置にあって、配管１２を連通する一方、圧抜き路２７を遮断するようにしてもよい。この電磁弁２９は、電動モータ１３、若しくは、カウンタスイッチ２２、さらには、タイマスイッチ２０に連動して電磁ソレノイド２９Ａを作動させるようにする。電磁弁２９を用いると、バッテリ１に対する補水タンク１０の落差の影響を受けずに補水タンク１０と一括補水装置との連通を遮断できる。
【００５１】
本参考例においては、以下に記載する効果を奏することができる。即ち、充電時における補水作動手段３の作動が複数回の充電時に亙って連続して生じないように、バッテリ１への充電の度に作動される補水作動手段３の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段５を備えているため、充電時毎にバッテリ１に補水されることによるバッテリ１への過補水や液漏れを防止でき、バッテリ液が適度に減少したときに補水されてバッテリ１の信頼度を向上できる。
【００５２】
図３に示す作動選択手段５は、充電回数をカウントするカウンタ手段としてのカウンタ回路２３を備え、充電回数が任意に設定する一以上の設定回数となる毎に補水作動手段３の作動を許可するため、バッテリ液の適度な減りに対して自動的に補水できる。特に、一以上の設定回数を任意に設定するため、ユーザ毎にある期間における充電回数に基づき、設定し直したり、変更したりすることにより、バッテリ１に最適な補水が可能である。
【００５３】
バッテリ１の各セルの補水栓と補水タンク１０とを相互に接続する配管１２に、補水ポンプ１１の非作動時に補水タンク１０からバッテリ１への補水液の流動を阻止するチェック弁２６や電磁弁２９を配置するため、バッテリ液面に対する補水タンク１０の液面が高く位置する場合においても、補水液の自然落下によるバッテリ１への補水を阻止でき、補水タンク１０の搭載位置を任意に設定できる。
【００５４】
図６、７は、本発明のバッテリ液補水装置の第１の実施の形態を示し、上記した参考例と組合わせることにより、バッテリからの液漏れの防止効果をより一層高めることができるものである。
【００５５】
図６に示す実施の形態においては、バッテリ１の各セル１Ａの液面より低い位置に補水タンク１０を配置したものである。補水タンク１０の下方側壁には補水ポンプ１１および電動モータ１３が配置され、補水ポンプ１１から吐出された補水液を配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給するようにしている。補水タンク１０は、また、その上方において、電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介して配管１２に連通されている。なお、１Ｂは止水弁を備えた補水栓である。
【００５６】
この形態においては、バッテリ１への補水時には、電磁弁３０を閉じた状態において、補水ポンプ１１を駆動することで、ポンプ１１より吐出された補水液が配管１２を経由してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給することができる。補水作業が終了した場合には、補水ポンプ１１を停止させる一方、電磁弁３０を開放する。一括補水装置１Ｃ、および、配管１２に残留した補水液は、バイパス通路３１を介してより低い位置に置かれた補水タンク１０に、自然落下により戻される。
【００５７】
図７に示す実施の形態においては、車両レイアウトの都合上、バッテリ１の各セル１Ａの液面より高い位置に補水タンク１０を配置したものである。補水タンク１０の下方側壁には補水ポンプ１１および電動モータ１３が配置され、補水ポンプ１１から吐出された補水液を配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給するようにしている。配管１２は電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介してバッテリ１の液面より下方に位置させたサブタンク３２に連通されている。サブタンク３２には、サブタンク３２内に還流した補水液を補水タンク１０に第２バイパス通路３３を介して戻すポンプモータ３４が配置されている。
【００５８】
この形態においては、バッテリ１への補水時には、電磁弁３０を閉じた状態において、補水ポンプ１１を駆動することで、補水ポンプ１１より吐出された補水液が配管１２を経由してバッテリ１の一括補水装置１Ｃに供給することができる。補水作業が終了した場合には、補水ポンプ１１を停止させる一方、電磁弁３０を開放する。一括補水装置１Ｃ、および、配管１２に残留した補水液は、バイパス通路３１を介してより低い位置に置かれたサブタンク３２に、自然落下により戻される。サブタンク３２に戻された補水液がある程度溜まったら、サブタンク３２に付随のポンプモータ３４を駆動してサブタンク３２の補水液を第２バイパス通路３３を介して補水タンク１０に戻すようにする。
【００５９】
サブタンク３２は、予めバッテリ１の一要素としてバッテリ１に組み込むのもよい。図示しないが、サブタンク３２に液面センサを設け、センサがＯＮすると、規定時間だけポンプモータ３４を作動させて、サブタンク３２内の補水液を補水タンク１０へ戻すようにしてもよい。
【００６０】
本実施の形態においては、参考例における効果に加えて、電磁弁３０により連通するバイパス通路３１により一括補水装置１Ｃ、および、配管１２内に残留する補水液を還流させるため、一括補水装置１Ｃ内に残留する補水液を極めて少なくすることができる。
【００６１】
このため、充電回数が設定カウント数になる毎に補水ポンプ１１を駆動して補水することにより、過補水を極めて厳格に防止でき、バッテリ１からの液漏れを確実に防止できる。
【００６２】
図６に示す例では、液面がバッテリ１の各セルの液面より下方となるよう補水タンク１０を車両に搭載し、補水タンク１０は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介して配管１２に連通しているため、補水作動手段３の作動後に配管１２中に残留する補水液を効果的に補水タンク１０に還流させることができる。
【００６３】
図７に示す例では、液面がバッテリ１の各セルの液面より上方となるよう補水タンク１０を車両に搭載し、配管１２は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁３０を備えたバイパス通路３１を介してその液面がバッテリ１の各セルの液面より下方となるサブタンク３２に連通されているため、補水作動手段３の作動後に配管１２中に残留する補水液を効果的にサブタンク３２に還流させることができる。
【００６４】
図８は、本発明のバッテリ液補水装置の第２の実施の形態を示すものであり、カウンタ回路による充電回数のカウント数とタイマで設定した一定期間Ｔとのいずれの条件とも満たされた時点でカウンタスイッチ２２をオン作動させるよう作動選択手段５を構成したものである。
【００６５】
図８において、作動選択手段５は、充電回数をカウントするカウンタ回路２３と、補水動作がされた後の一定時間を規定するタイマ回路３６と、タイマ回路３６の出力、および、カウンタ回路２３の出力を、夫々規定値と比較し、両出力が規定値を超えている場合に、カウンタスイッチ２２をオン作動させる補水スタート信号を出力する比較回路３８とから構成する。
【００６６】
カウンタ回路２３は、比較回路３８よりの補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化するときにリセットされ、既に説明したカウンタ回路２３と同様に充電器１６からの充電回数をカウントし、カウント数を比較回路３８に出力する。
【００６７】
タイマ回路３６は、比較回路３８よりの補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化するときにリセットされ、その後の時間を計測し、計測時間を比較回路３８に出力する。この計測時間は、一日の作業を終えて車両のバッテリコネクタを抜いてバッテリ電源をオフする場合には、バッテリ電源がオフしている間は、タイマ回路３６の計測時間を停止することが望ましい。
【００６８】
比較回路３８は、補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化し、充電器１６より充電終了信号（充電スイッチ１７のオフ信号）が入力されるときに、カウンタ回路２３、タイマ回路３６にリセット信号を出力する。その後、カウンタ回路２３から入力されるカウンタ数、タイマ回路３６から入力される計測時間を監視し、記憶している設定カウント数、設定時間と比較し、両者とも設定値を超えているときに補水スタート信号を出力する。設定カウント数Ｍは、例えば、Ｍ＝３等と設定する。設定時間Ｔは、例えば、Ｔ＝３日（７２時間）等と設定する。比較回路３８よりの出力は、前述のように、カウンタスイッチ２２をオン作動させる。
【００６９】
上記作動選択回路５の作動を、図９に示す経過時間を横軸にしたタイムチャートを参照して説明する。最初は、バッテリ電源がオン作動された時点Ｔ１０からタイマ回路３６が作動し、経過時間が計測される。
【００７０】
最初の充電がなされると、充電器１６からの充電回数がカウンタ回路２３に（ｍ＝１）と記憶し、比較回路３８に出力する。比較回路３８は、カウント数（ｍ）が設定カウント数（Ｍ＝３）未満であり、タイマ回路３６からの経過時間（ｔ）も、設定時間（Ｔ）未満であると判断し、補水スタート信号を出力しない。
【００７１】
二回目以降の充電に対しても、カウンタ回路２３は同様にして、カウント数（ｍ＝２、３）と記憶する。カウント数（ｍ＝３）が設定カウント数（Ｍ＝３）以上となる時点Ｔ１１で、比較回路３８は充電回数が設定カウント数以上と判断するが、タイマ回路３６よりの経過時間（ｔ）が設定時間（Ｔ）未満であるため、補水スタート信号を出力しない。
【００７２】
時点Ｔ１２で充電器１６の充電スイッチ１７が押されると、比較回路３８は、タイマ回路３６よりの経過時間（ｔ）が設定時間（Ｔ）を超えており、カウンタ回路２３から入力されるカウント数（ｍ＝４）は設定カウント数Ｍ（＝３）を超えていると判断する。比較回路３８は、補水スタート信号を出力してカウンタスイッチ２２をオン作動させる。このため、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０、カウンタスイッチ２２を経由して電動モータ１３を回転させ、補水ポンプ１１を駆動し、配管１２を介して補水タンク１０の補水液をバッテリ１の一括補水装置に供給し、補水が必要なセルに止水弁を介して補水される。各セルの止水弁が閉じて配管１２および一括補水装置の内圧が上昇すると圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動してタイマスイッチ２０をオフ作動させ、電動モータ１３、補水ポンプ１１が停止すると、補水作動は終了する。
【００７３】
比較回路３８は、補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化し、充電器１６より充電終了信号（充電スイッチ１７のオフ信号）が入力されるときに、カウンタ回路２３、タイマ回路３６にリセット信号を出力する。カウンタ回路２３より出力されるカウント数は（ｍ＝０）、タイマ回路３６から出力される計測時間は（ｔ＝０）となる。比較回路３８は、その後にカウンタ回路２３から入力されるカウンタ数、タイマ回路３６から入力される計測時間を監視する。
【００７４】
タイマ回路３６からの計測時間（ｔ）が設定時間（Ｔ）以上となるも、カウンタ回路２３からのカウント数が（ｍ＝２）と設定カウント数Ｍ未満である時点Ｔ１４からの充電時においても、比較回路３８は、カウンタ回路２３よりのカウント数が設定カウント数未満であるため、補水スタート信号を出力しない。
【００７５】
カウンタ回路２３からのカウント数が（ｍ＝３）と設定カウント数と等しくなる時点Ｔ１５においては、上記時点Ｔ１２と同様に、比較回路３８は、補水スタート信号を出力してカウンタスイッチ２２をオン作動させ、マグネットスイッチ１８、タイマスイッチ２０、カウンタスイッチ２２を経由して電動モータ１３を回転させ、補水ポンプ１１を駆動する。補水タンク１０の補水液は、配管１２を介してバッテリ１の一括補水装置に供給し、補水が必要なセルに止水弁を介して補水される。各セルの止水弁が閉じて配管１２および一括補水装置の内圧が上昇すると圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動してタイマスイッチ２０をオフ作動させ、電動モータ１３、補水ポンプ１１が停止すると、補水作動は終了する。比較回路３８は、補水スタート信号の出力がオン状態からオフ状態に変化し、充電器１６より充電終了信号（充電スイッチ１７のオフ信号）が入力されるときに、カウンタ回路２３、タイマ回路３６にリセット信号を出力する。カウンタ回路２３より出力されるカウント数は（ｍ＝０）、タイマ回路３６から出力される計測時間は（ｔ＝０）となる。比較回路３８は、その後にカウンタ回路２３から入力されるカウンタ数、タイマ回路３６から入力される計測時間を監視する。
【００７６】
従って、バッテリ１の一括補水装置には、設定時間Ｔと設定カウント数とを共に満足する時点で、補水される。
【００７７】
本実施の形態においては、参考例における効果に加えて、タイマ手段としてのタイマ回路３６による補水作動手段３の作動後の時間とカウンタ手段としてのカウンタ回路２３による補水作動手段３の作動後の充電回数とが、比較手段としての比較回路３８の設定時間および設定充電回数以上となる充電時に補水作動手段３の作動を許容するようにしたため、定期的に行う日常点検のサイクルで自動補水でき、点検時の「液減りしていたら補水」と同様に作動させることができる。
【００７８】
図１０、１１は、本発明のバッテリ液補水装置の第３の実施の形態を示すものであり、充電回数ではなく、充電時の充電時間の長さに対応して夫々異なるカウント値（ｍ）を設定し、累計のカウント値が所定値を超える時点の充電時に、カウンタスイッチ２２をオン作動させるよう作動選択手段５を構成したものである。
【００７９】
図１０に示すように、作動選択回路５は、充電時間に応じたカウント値の累計値を出力するカウンタ回路２３と、充電開始時に、カウンタ回路２３よりのカウント値の累計値を記憶している設定値と比較し、設定値以上となったときに補水スタート信号およびカウンタ回路２３へのリセット信号を出力する比較回路３８とから構成する。
【００８０】
カウンタ回路２３は、図１１に示すように、充電時間に応じて設定したカウント値（ｍ）を充電毎に累計して記憶し、比較回路３８にカウント値（ｍ）の累計値を出力する。また、比較回路３８からリセット信号が入力された時点で、記憶しているカウント値（ｍ）の累計値をリセットする。リセット後は、新たに発生した充電時間に応じたカウント値（ｍ）の累計値を記憶し、比較回路３８に出力する。図１１のカウンタ値（ｍ）は、充電時間が長くなるほど大きくなるよう設定している。
【００８１】
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、本実施の形態のバッテリ液補水装置の作動状態を、充電回数に区切って示したものである。なお、比較回路３８の設定値は７とし、カウンタ回路２３のカウント値（ｍ）は図１１に示すものとしている。
【００８２】
図１２（Ａ）においては、１回目の充電時間は５０分であり、カウント値およびカウント累積値はいずれも１であり、２回目から４回目へと充電時間に応じてカウント累積値は増加される。比較回路３８は、カウント累積値と設定値７とを比較し、未だカウント累積値が設定値を超えていないため、補水スタート信号およびリセット信号を出力しない。４回目の充電が終了した段階で、カウント累積値が７となる。５回目の充電開始時に、比較回路３８はカウンタ回路２３から出力されているカウンタ累積値が７であり設定値７以上であると判断し、補水スタート信号およびリセット信号を出力する。
【００８３】
カウンタ回路２３に出力されたリセット信号は、カウンタ回路２３に記憶されているカウンタ累積値をリセットする。
【００８４】
補水スタート信号は、カウンタスイッチ２２をオン状態とし、電動モータ１３により補水ポンプ１１を駆動し、配管１２を介して補水タンク１０の補水液をバッテリ１の一括補水装置に供給する。各セルの止水弁が閉じて配管１２および一括補水装置の内圧が上昇すると圧力スイッチ１４が作動して駆動回路２１を作動してタイマスイッチ２０をオフ作動させ、電動モータ１３、補水ポンプ１１が停止すると、補水作動は終了する。
【００８５】
カウンタ回路２３は、充電終了後に今回の充電時間に応じたカウント値の累計値を新規に記憶し、比較回路３８に出力する。
【００８６】
図１２（Ｂ）においては、充電回数の４回目において、カウント累積値が設定値を超える。従って、５回目の充電開始時に、比較回路３８はカウンタ回路２３からのカウント累積値が設定値を超えていると判断し、補水スタート信号およびリセット信号を出力する。以下同様にして、補水動作が開始され、カウンタ回路２３のカウンタ累積値がゼロにリセットされる。
【００８７】
本実施の形態においては、参考例における効果に加えて、１回当たりの充電時間の長さに応じて重み付けした数値の充電毎に加算された数値が任意に設定した設定数値以上となる充電時に補水作動手段３の作動を許容するため、充電により生ずる実際の液減りに、より一層合致した精度の高い補水が可能である。
【００８８】
図１３、１４は、本発明のバッテリ液補水装置の第４の実施の形態を示すものであり、補水作動が選択された充電時に、充電開始時から補水作動を開始するのでなく、充電終了後に引き続いて補水作動を行わせるようにしたものである。
【００８９】
図１３はシステム構成図であり、作動選択手段５には、充電器１６からの充電スイッチ信号と車速センサ４０よりの車速信号とが入力される。
【００９０】
図１４は、充電終了後において定時的に割込み作動される作動選択手段５のフローチャートであり、これに基づいて、作動選択手段５の作動につき説明する。
【００９１】
充電終了後に、先ず、ステップＳ１において、この充電時が補水タイミングに該当しているか否かを判断する。この判断は、充電回数が設定したカウント数およびそれの整数倍となっているとする参考例の判断であっても、それにタイマ回路３６を追加した第２の実施形態の判断であっても、充電時間に重み付けを加えそのカウント数が設定値以上となっている第３の実施形態の判断であってもよい。ステップＳ１において、該当しないタイミングである場合には、ＮＯと判断され、処理が終了する。該当するタイミングの充電である場合には、ＹＥＳと判断してステップＳ２へ進む。
【００９２】
ステップＳ２においては、車速センサ４０からの速度信号により車両が停止中か否かが判断される。充電終了後に直ちに作業を開始する等により停止中でないと判断される場合には、ＮＯと判断され、処理が終了する。停止中であれば、ＹＥＳと判断され、ステップＳ３に進む。
【００９３】
ステップＳ３においては、補水スタート信号が出力され、カウンタスイッチ２２がオン作動し、前述のごとく補水作動がなされる。
【００９４】
次いで、ステップＳ４において、補水が終了したか否かが判断される。補水の終了は、バッテリ１の各セルの補水栓に設けられている止水弁が全てのセルにおいて閉じられ、配管１２および一括補水装置内の圧力が上昇することを圧力スイッチ１４で検出して判断される。圧力スイッチ１４による信号が出力されるまでステップＳ４が実行され、圧力スイッチ１４からの信号が出力されると、処理が終了する。
【００９５】
以上のように、充電終了後に補水する構成においては、充電によりバッテリ１の各セル内で電極周囲に付着する気泡により液面レベルが上昇している状態であり、補水栓の止水弁が閉じ気味となるため、一括補水装置に残留する補水液がセル内に余分に補水されることがなくなる。
【００９６】
なお、補水完了後に、車両を走行させると、各セルにおいて電極に付着していた気泡が離脱して浮力により浮き上がり補水栓のガス抜き穴から排出されるため、液面レベルは通常状態に低下する。このため、バッテリ１からの液あふれの発生はなくなる。
【００９７】
本実施の形態においては、参考例、第２、第３実施形態の効果に加えて、補水作動手段３の作動を作動選択手段５によりバッテリ１への充電終了後としたため、充電により上昇した液面となった各セルに補水栓を介して補水することとなり、余分な補水がなくなる。
【００９８】
図１５、１６は、本発明のバッテリ液補水装置の第５の実施の形態を示すものであり、補水作動が選択された充電時に、充電開始後の一定時間経過後に補水作動を開始するものである。
【００９９】
図１５はシステム構成図であり、作動選択手段５には、充電器１６からの充電スイッチ信号が入力される。
【０１００】
図１６は、充電開始後において定時的に割込み作動される作動選択手段５の動作フローチャートであり、これに基づいて、作動選択手段５の作動につき説明する。 充電開始後に、先ず、ステップＳ５において、この充電時が補水タイミングに該当しているか否かを判断する。この判断は、図１４におけるステップＳ１と同様の判断を行う。ＮＯと判断される場合には、処理が終了する。ＹＥＳと判断される場合には、ステップＳ６に進む。
【０１０１】
ステップＳ６においては、充電開始後一定時間が経過したか否かが判断される。一定時間は、任意に設定してもよく、例えば、２時間と設定してもよい。ＮＯと判断される場合には、今回の処理を終了する。一定時間が経過して、ＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ７に進む。
【０１０２】
ステップＳ７においては、補水スタート信号が出力され、カウンタスイッチ２２がオン作動し、前述のごとく補水作動がなされる。
【０１０３】
次いで、ステップＳ８において、補水が終了したか否かが判断される。補水の終了は、バッテリ１の各セルの補水栓に設けられている止水弁が全てのセルにおいて閉じられ、配管１２および一括補水装置内の圧力が上昇することを圧力スイッチ１４で検出して判断される。圧力スイッチ１４による信号が出力されるまでステップＳ４が実行され、圧力スイッチ１４からの信号が出力されると、処理が終了する。
【０１０４】
以上のように、充電開始後一定時間経過後に補水する構成においては、作業の休憩時間、例えば、昼休みの一時間程度の補充電に対しては補水が阻止され、配管１２および一括補水装置に補水液が供給されることがなく、セル内に過補水されることが防止できる。
【０１０５】
本実施の形態においては、参考例、第２、第３実施形態の効果に加えて、補水手段としての補水回路２の作動をバッテリ１への充電開始から所定時間後としたため、作業休憩時間等の短時間での補充電に対しては補水が阻止され、配管１２に補水液が供給されることがなく、セル内に過補水されることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図２】バッテリの充電開始から充電終了後の車両稼動状態までのセルの液面変化を示すタイムチャート。
【図３】参考例の変形例を示す概念図。
【図４】充電回数と設定カウント数との設定例を示すグラフ。
【図５】参考例の他の変形例を示す部分図。
【図６】本発明の第１の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置の構成図。
【図７】第１の実施形態の変形例を示す構成図。
【図８】本発明の第２の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図９】図８の作動状態を示すタイムチャート。
【図１０】本発明の第３の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図１１】カウント値の設定例を示す表。
【図１２】第３の実施形態の作動状態を場合（Ａ）、場合（Ｂ）に分けて示す表。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図１４】図１３の作動選択手段の動作フローチャート。
【図１５】本発明の第５の実施形態を示すバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置のシステム構成図。
【図１６】図１５の作動選択手段の動作フローチャート。
【符号の説明】
１ バッテリ
２ 補水回路
３ 補水作動手段
４ 補水終了手段
５ 作動選択手段
１０ 補水タンク
１１ 補水ポンプ
１３ 電動モータ
１４ 圧力スイッチ
１６ 充電器
１７ 充電スイッチ
１８ マグネットスイッチ
２０ タイマスイッチ
２２ カウンタスイッチ
２３ カウンタ手段であるカウンタ回路
２６ チェック弁
２９、３０ 電磁弁
３１ バイパス通路
３２ サブタンク
３６ タイマ回路
３８ 比較回路
Claims (8)
- 走行用もしくは荷役作業用の電源としてバッテリを搭載し、バッテリ液が貯留された補水タンクおよび電動式の補水ポンプを備え、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを補水ポンプおよび配管を介して相互に接続したバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置において、
バッテリへの充電時に補水ポンプを作動可能とする補水作動手段と、
充電時における補水作動手段が複数回の充電に亙って連続して作動しないように、バッテリへの充電の度に作動される補水作動手段の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段とを備え、
前記作動選択手段は、補水作動手段の作動後の時間を計測するタイマ手段と、補水作動手段の作動後の充電回数をカウントするカウンタ手段と、予め設定した設定時間および設定充電回数を記憶し、タイマ手段よりの計測時間およびカウンタ手段よりの充電回数が共に設定時間および設定充電回数以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容しかつ充電終了後にタイマ手段およびカウンタ手段をリセットする比較手段と、を備えることを特徴とするバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。 - 走行用もしくは荷役作業用の電源としてバッテリを搭載し、バッテリ液が貯留された補水タンクおよび電動式の補水ポンプを備え、バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを補水ポンプおよび配管を介して相互に接続したバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置において、
バッテリへの充電時に補水ポンプを作動可能とする補水作動手段と、
充電時における補水作動手段が複数回の充電に亙って連続して作動しないように、バッテリへの充電の度に作動される補水作動手段の作動を少なくとも一回以上の充電時において間引く作動選択手段とを備え、
前記作動選択手段は、１回当たりの充電時間の長さに応じて重み付けした数値を補水作動手段の作動後の充電毎に加算して記憶するカウンタ手段と、カウンタ手段の加算された数値が任意に設定した設定数値以上となる充電時に補水作動手段の作動を許容しかつカウンタ手段をリセットする比較手段と、を備えることを特徴とするバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。 - 前記バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管には、補水ポンプ側からバッテリ側への補水液の流動を補水ポンプ側圧力がある圧力以上で開弁して許容するチェック弁を配置して備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。
- 前記バッテリの各セルの補水栓と補水タンクとを相互に接続する配管には、前記補水作動手段の非作動時に開放し、補水作動手段の作動時に閉じる電磁弁を配置して備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。
- 前記補水タンクは、その液面がバッテリの各セルの液面より下方となるよう車両に搭載され、補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介して配管に連通していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。
- 前記補水タンクは、その液面がバッテリの各セルの液面より上方となるよう車両に搭載され、配管は補水作動時に閉じその他の時点で開く電磁弁を備えたバイパス通路を介してその液面がバッテリの各セルの液面より下方となるサブタンクに連通され、サブタンク内の補水液は補水タンクに戻されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。
- 前記補水作動手段は、バッテリへの充電終了後に作動可能とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。
- 前記補水作動手段は、バッテリへの充電開始から所定時間後に作動可能とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ式産業車両のバッテリ液補水装置。
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