JP4840478B2 - 給電設備 - Google Patents

Description

本発明は、一定の移動経路に沿ってそれぞれ移動する複数の移動体に対して無接触で給電し、各移動体にそれぞれ搭載され移動体の電源として使用されるバッテリあるいは電気二重層コンデンサを充電する給電設備に関するものである。

従来の無接触で移動体に給電される給電設備の一例が、特許文献１に開示されている。
この特許文献１には、自動倉庫のスタッカークレーン（移動体の一例）に対して無接触で給電する給電設備が開示されており、給電設備として、高周波電源装置と、スタッカークレーンを案内する床レールに沿って敷設され前記高周波電源装置より高周波電流が常時、供給される誘導線路が備えられ、スタッカークレーンに、前記誘導線路に対向して配置され前記誘導線路より起電力が誘起される受電コイルが設けられている。

スタッカークレーンには、前記床レールに沿ってクレーンを走行させるためのモータ、物品を支持する昇降台を昇降させるためのモータ、物品を棚に移載するフォークを駆動ためのモータ等が備えられ、前記受電コイルに誘起される起電力によりこれらモータに給電して駆動するように構成され、スタッカークレーンは前記モータ等の駆動に必要なときに誘導線路から電力を得ている。

特開平９−２４０８１１号公報

しかし、特許文献１に開示されている給電設備では、１台の高周波電源装置で１台のスタッカークレーンに給電しているため、高周波電源装置が故障すると給電対象のスタッカークレーンは動けなくなり物品の入出庫ができなくなり、信頼性が損なわれる恐れがあった。

また複数の自動倉庫が配置される大規模な物品保管設備では、各自動倉庫毎に高周波電源装置が必要となるために給電設備が大きくなり、コストがかかり、電力を多く消費するという問題があった。さらに各自動倉庫の高周波電源装置に対して電源（商用電源）を供給するケーブルの敷設が、ユーザーの大きな負担になっているという問題があった。

そこで、本発明は、低コスト、省エネルギーを実現でき、さらに高周波電源装置の故障による移動体停止のリスクを改善でき、信頼性を向上できる給電設備を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、一定の移動経路に沿ってそれぞれ移動する複数の移動体に対して無接触で給電し、各移動体にそれぞれ搭載され移動体の電源として使用されるバッテリあるいは電気二重層コンデンサを充電する給電設備であって、
前記各移動体毎に、または複数台の移動体毎にそれぞれ、前記移動体の移動経路に沿って敷設された誘導線路と、高周波電流を供給する電源装置と、前記電源装置から供給される高周波電流を、前記各誘導線路毎に切換えて供給する電源制御手段を備え、前記各移動体にそれぞれ、前記誘導線路に対向して配置され前記誘導線路より誘起される起電力により前記バッテリあるいは電気二重層コンデンサを充電する受電コイルと、前記バッテリあるいは電気二重層コンデンサの充電状態を監視し、前記移動体の１回当たりの移動に必要な給電容量が不足していると判断すると、給電要求信号を出力する移動体制御手段を設け、前記電源制御手段は、前記各誘導線路への前記電源装置からの給電を停止しており、前記移動体の移動体制御手段から給電要求信号を入力すると、この給電要求信号を出力した移動体が位置する誘導線路に対して、前記電源装置より高周波電流を供給することを特徴とするものである。

上記構成によれば、通常は誘導線路には高周波電流は流れておらず、移動体の移動体制御手段から給電要求信号が出力されているときにのみ、電源制御手段はこの移動体が位置する誘導線路に電源装置より高周波電流を供給する。よって、電源装置は、通常は高周波電流を供給している必要がなく、省エネルギーが実現され、さらに給電要求信号を受け取ったときのみ給電要求信号を送った移動体が位置する誘導線路へ給電すればよいので、誘導線路の本数に比較して少ない電源装置の台数での給電が可能となり、コストが削減される。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記電源制御手段は、一の誘導線路から他の誘導線路へ給電を切換えるとき、前記電源装置から出力される電流を遮断してから行うことを特徴とするものである。

上記構成によれば、誘導線路の切換えは、電源装置から出力される電流を遮断した状態で行うので、誘導線路への給電に必要な電流の閉路容量を満足する主接点を有する電磁接触器を使用して誘導線路の切換えを行える。よって、回路の電流を遮断する遮断容量が小さな主接点を有する電磁接触器でも使用可能となり、コストを低減できる。なお、遮断容量は閉路容量より大きく、遮断容量が大きいほど電磁接触器の価格は高くなり、また形状も大きくなる。

また請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、複数の移動体が同一の誘導線路を共有する場合、各移動体の移動体制御手段は、給電要求信号を出力するとき、同一の誘導線路を共有する移動体の移動体制御手段が給電要求信号を出力していないことを確認することを特徴とするものである。

上記構成によれば、同一の誘導線路から複数の移動体が同時に給電することがないように規制され、電源装置として給電容量が大きい装置を備える必要がなくなり、コストが低減され、さらに誘導線路に流れる電流が制限され、通電可能な電流が小さい誘導線路の使用が可能となる。

また請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、前記電源装置を複数台備え、前記電源制御手段は、前記移動体から給電要求信号が送られてくると、基本的に１台の電源装置から１本の誘導線路に給電するように切換えを行うことを特徴とするものである。

上記構成によれば、複数台の電源装置を備えることにより、自在に複数の本数の誘導線路に対して切換えて給電でき、１台の電源装置の異常により誘導線路へ給電できなくなり、移動体が移動できなくなる恐れが回避され、信頼性が向上する。また基本的に１台の電源装置から１本の誘導線路に給電することにより、１台の電源装置の給電容量を、全ての誘導線路が必要とする給電容量とする必要がなくなり、各電源装置の給電容量を減らすことが可能となる。

また請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明であって、前記電源装置の台数は、電源装置の給電容量にこの台数を乗算して求められる設備の給電容量が、各移動体の１回当たりの移動に必要な給電容量に、移動体の台数および移動体の稼働率を乗算して求められる移動体群が必要な給電容量より大きくなるように設定されることを特徴とするものである。

上記構成によれば、電源装置の台数は、移動体の台数だけでなく、移動体の稼動率により設定され、稼動率が低い場合には、電源装置の台数を減らすことが可能となり、適正な台数の電源装置を配備できる。

また請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の発明であって、前記複数台の電源装置は、隣接して配置されていることを特徴とするものである。
上記構成によれば、複数台の電源装置は隣接して配置され、よって各電源装置を商用電源に接続するケーブルの敷設距離が短くて済み、ケーブルの引き回しに伴う工事が楽になり、コストを削減できる。

本発明の給電設備は、通常は高周波電流を供給している必要がなく、省エネルギーを実現でき、さらに給電要求信号を受け取ったときのみ給電要求信号を送った移動体が位置する誘導線路へ給電すればよいので、誘導線路の本数に比較して少ない電源装置の台数での給電も可能となり、コストを削減できる、という効果を有している。

本発明の実施の形態における給電設備を備えた自動倉庫からなる物品保管設備の平面図である。 同物品保管設備の要部側面図である。 同物品保管設備のスタッカークレーンの回路構成図である。 同物品保管設備の給電回路の構成図である。 本発明の他の実施の形態における給電設備の構成を示す図であり、（ａ）は電源制御盤の配置を変更したときの構成を示す図、（ｂ）は誘導線路を２台のスタッカークレーンで共有したときの構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態における給電設備を備えた複数組（図では２組）の自動倉庫からなる物品保管設備の平面図、図２は同物品保管設備の要部側面図である。

図１および図２に示すように、物品保管設備を構成する２組の自動倉庫１１Ａ，１１Ｂはそれぞれ、外周および上部がカバー（パネル）１０で覆われており、自動倉庫１１Ａ，１１Ｂにはそれぞれ、物品出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて設置した２基の収納棚１２Ａ，１２Ｂが設けられている。

また第１自動倉庫１１Ａには、２基の収納棚１２Ａ，１２Ｂ間に形成した作業通路１３を自動走行する第１スタッカークレーン（移動体の一例）１４Ａと第２スタッカークレーン（移動体の一例）１４Ｂとが設けられ、第２自動倉庫１１Ｂには、前記作業通路１３を自動走行する第３スタッカークレーン（移動体の一例）１４Ｃと第４スタッカークレーン（移動体の一例）１４Ｄとが設けられている。

また各収納棚１２Ａ，１２Ｂには物品１５を収納する多数の物品収納部１６が上下多段かつ左右に並設され、これら多数の物品収納部１６のうち最も下段に位置する物品収納部１６に対向するように、カバー１０に物品１５の搬入出口１７が形成されている。前記最も下段に位置する物品収納部１６は、外方から物品１５を受け渡しできる荷受台を兼ねており、物品１５の入出庫は、搬入出口１７と、荷受台を兼ねた最下段の物品収納部１６を介して、自動倉庫１１Ａ，１１Ｂの外周の一定経路１８を走行する自動搬送台車１９により行われる。この自動搬送台車１９には、物品１５の移載に必要なフォーク装置（図示せず）が備えられている。

また前記各作業通路１３には、収納棚１２Ａ，１２Ｂの長手方向に沿って２台のスタッカークレーン１４Ａ，１４Ｂまたは１４Ｃ，１４Ｄが走行する走行レール（軌道；同一の移動経路の一例）２０が設置されている。

また第１自動倉庫１１Ａの作業通路１３の一方の端部には、第１スタッカークレーン１４Ａに入出庫指令を入力する地上コントローラ（制御手段の一例）２１Ａと操作パネル（入力手段）２２Ａと後述する第２光送受信器３７（図３）を備えた第１地上制御盤２３Ａが設けられ、第１自動倉庫１１Ａの作業通路１３の他方の端部には、第２スタッカークレーン１４Ｂに入出庫指令を入力する地上コントローラ（制御手段の一例）２１Ｂと操作パネル（入力手段）２２Ｂと第２光送受信器３７（図３）を備えた第２地上制御盤２３Ｂが設けられている。

同様に、第２自動倉庫１１Ｂの作業通路１３の一方の端部には、第３スタッカークレーン１４Ｃに入出庫指令を入力する地上コントローラ（制御手段の一例）２１Ｃと操作パネル（入力手段）２２Ｃと第２光送受信器３７（図３）を備えた第３地上制御盤２３Ｃが設けられ、第２自動倉庫１１Ｂの作業通路１３の他方の端部には、第４スタッカークレーン１４Ｄに入出庫指令を入力する地上コントローラ（制御手段の一例）２１Ｄと操作パネル（入力手段）２２Ｄと第２光送受信器３７（図３）を備えた第２地上制御盤２３Ｄが設けられている。

前記各スタッカークレーン１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ）はそれぞれ、走行レール２０に沿って走行する走行車体２５に、昇降台（昇降体）２６と、その昇降台２６を昇降操作自在に案内支持する前後一対の昇降マスト（走行車体に垂設された柱体）２７とを設けて構成され、昇降台２６には物品移載用のフォーク装置（物品の受け渡し手段）２８が設けられている。また各自動倉庫１１Ａ，１１Ｂの天井部には、走行レール２０に沿ってガイドレール２９が敷設され、上記一対の昇降マスト２７の上端部には、これら上端部を連結するとともに、前記ガイドレール２９を左右から挟み込んで、スタッカークレーン１４の走行に伴ってスタッカークレーン１４の上部位置を規制する上部フレーム３０が設けられている。

また走行車体２５上には、図３に示す、昇降台２６を駆動昇降させるための昇降用電動モータ３１と、走行車体２５を走行駆動させるための走行用電動モータ３２と、フォーク装置２８を出退駆動させるためのフォーク用モータ３３が設けられ、さらに走行車体２５上には、昇降マスト２７の外方位置に、コンピュータからなる本体コントローラ３４（移動体制御手段の一例）を内蔵した本体制御盤３５が設けられており、走行車体２５の側面には、各地上コントローラ２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ）とのデータの送受信を行う第１光送受信器３６が設けられている。

また各地上コントローラ２１の近傍にはそれぞれ、前記第１光送受信器３６に対向して第２光送受信器３７（図３）が設けられ、これら第２光送受信器３７はそれぞれ各地上コントローラ２１に接続されている。

また本体制御盤３５内には、後述する電源ライン５２が設けられ、電源ライン５２から給電される、走行用電動モータ３２およびフォーク用モータ３３を駆動する第１インバータ３８、昇降用電動モータ３１を駆動する第２インバータ３９、および本体コントローラ３４へ制御電源を給電する制御電源装置４０が設けられている。

各スタッカークレーン１４の本体コントローラ３４はそれぞれ、地上コントローラ２１から光送受信器３６，３７を介して搬送指令（入出庫の作業データ）を受けて、第２インバータ３９ヘ指令して昇降用電動モータ３１を駆動して昇降台２６を指定された昇降位置に昇降させ、第１インバータ３８へ指令して走行用電動モータ３２を駆動して走行車体２５を指定された走行位置に移動させ、フォーク用モータ３３を駆動してフォーク装置２８を駆動して物品１５を移載させることにより、物品１５の搬送並びに各物品収納部１６との間の物品１５の移載を行っている。

また第１自動倉庫１１Ａには、給電設備として、走行レール２０に沿って第１スタッカークレーン１４Ａに給電するための第１誘導線路４１Ａが敷設され、また走行レール２０に沿って第２スタッカークレーン１４Ｂに給電するための第２誘導線路４１Ｂが敷設され、また第２自動倉庫１１Ｂには、給電設備として、走行レール２０に沿って第３スタッカークレーン１４Ｃに給電するための第３誘導線路４１Ｃが敷設され、また走行レール２０に沿って第４スタッカークレーン１４Ｄに給電するための第４誘導線路４１Ｄが敷設されている。これら各誘導線路４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）には、高周波電流が供給される（詳細は後述する）。

また各スタッカークレーン１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ）にはそれぞれ、図３に示すように、誘導受電回路４２が設けられている。
この誘導受電回路４２は、誘導線路４１に対向して配置され前記誘導線路４１より起電力が誘起される受電コイル４３と、この受電コイル４３と並列に、この受電コイル４３と誘導線路４１の周波数に共振する共振回路を形成する共振コンデンサ４４と、この共振コンデンサ４４に接続される整流・平滑回路４５と、整流・平滑回路４５に接続される安定化電源回路４６とから構成されている。前記安定化電源回路４６は、誘導受電回路４２の出力電圧を一定の電圧幅の電圧（例えば、２９５Ｖ〜３０５Ｖの電圧）に維持する機能と、本体コントローラ３４からの給電停止信号（後述する）に応じて、受電を停止する機能（例えば、整流・平滑回路４５の両端を短絡する機能）を有している。

また各スタッカークレーン１４にはそれぞれ、誘導受電回路４２からの安定化電源回路４６よりダイオード４７を介して充電される、すなわち受電コイル４３に誘導線路４１より誘起される起電力により充電される直流電源装置として機能するキャパシタバンク５１が設けられ、このキャパシタバンク５１から給電される上記電源ライン５２が設けられている。上述したように、この電源ライン５２に、上記第１インバータ３８、第２インバータ３９、および制御電源装置４０が並列に接続されている。また前記キャパシタバンク５１は、直列接続されたＭ個（Ｍは２以上の整数）の電気二重層コンデンサから構成されている。

また電源ライン５２に、キャパシタバンク５１の両端電圧（電源ライン５２の電圧）を検出する電圧センサ（電圧検出手段の一例）５３が設けられている。
本体コントローラ３４は、通常、安定化電源回路４６へ給電停止信号を出力して受電を停止し、キャパシタバンク５１への充電を停止しており、電圧センサ５３により検出されるキャパシタバンク５１の両端電圧によりキャパシタバンク５１の充電状態を監視し、電圧が下がって、スタッカークレーン１４の１回当たりの物品１５の搬送に必要な給電容量が不足しているかどうかを判断している。そして、不足していると判断すると、すなわち物品１５の搬送のために再充電をしなければならないとなると判断すると、上記光送受信器３６，３７を介して地上コントローラ２１へ給電要求信号を出力し（給電要求信号をＯＮとし）、上記安定化電源回路４６へ出力していた給電停止信号を解除し（ＯＦＦとし）、給電容量不足が解消すると、給電要求信号を停止し（給電要求信号をＯＦＦとし）、上記給電停止信号を安定化電源回路４６へ出力し（ＯＮとし）、充電を終了する。

各地上コントローラ２１は、入力した給電要求信号を後述する電源制御盤６３へ転送する。なお、スタッカークレーン１４の１回当たりの物品１５の搬送に必要な給電容量は、走行車体２５の走行に必要な給電容量、昇降台２６の昇降に必要な給電容量、フォーク装置２８の出退に必要な給電容量を加算し、さらに制御電源装置４０で常に消費されている容量を加算したものである。

また自動倉庫１１Ａ，１１Ｂの外方には、図１および図３に示すように、高周波電流を供給する電源装置として第１電源装置６１と第２電源装置６２が隣接して配置され、これら２台の電源装置６１，６２から供給される高周波電流を、各自動倉庫１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ敷設された誘導線路４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）に切換えて供給する電源制御盤（電源制御手段の一例）６３が配置されている。また２台の電源装置６１，６２はそれぞれ、ケーブル６４により商用電源に接続されて給電され、また後述する給電停止信号により高周波電流の出力を遮断する（停止する）機能を有している。

なお、上記電源装置の台数は、電源装置の給電容量にこの台数を乗算して求められる設備の給電容量が、各スタッカークレーン１４の１回当たりの物品１５の搬送に必要な給電容量に、その台数（実施の形態では４台）およびスタッカークレーン１４の稼働率を乗算して求められるスタッカークレーン１４群が必要とする給電容量より大きくなるように設定されている。実施の形態では、４台のスタッカークレーン１４に対して２台の電源装置６１，６２で十分であるとしている。

電源制御盤６３には、図４に示すように、第１電源装置６１から高周波電流が供給される第１交流ライン６５と、第２電源装置６２から高周波電流が供給される第２交流ライン６６と、各自動倉庫１１Ａ，１１Ｂの地上制御盤２３（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ）から給電要求信号が入力される制御装置（電源制御手段の一例）６７と、この制御装置６７により駆動される（操作コイルが励磁される）、８台の電磁接触器ＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ２１，ＭＣ２２，ＭＣ３１，ＭＣ３２，ＭＣ４１，ＭＣ４２が設けられている。

そして、電源制御盤６３内において、第１自動倉庫１１Ａの第１誘導線路４１Ａは、第１交流ライン６５と電磁接触器ＭＣ１１の主接点（供給電流の投入・遮断を行う接点）により接続され、第２交流ライン６６と電磁接触器ＭＣ１２の主接点により接続される。また第１自動倉庫１１Ａの第２誘導線路４１Ｂは、第１交流ライン６５と電磁接触器ＭＣ２１の主接点により接続され、第２交流ライン６６と電磁接触器ＭＣ２２の主接点により接続される。また第２自動倉庫１１Ｂの第３誘導線路４１Ｃは、第１交流ライン６５と電磁接触器ＭＣ３１の主接点により接続され、第２交流ライン６６と電磁接触器ＭＣ３２の主接点により接続される。また第２自動倉庫１１Ｂの第４誘導線路４１Ｄは、第１交流ライン６５と電磁接触器ＭＣ４１の主接点により接続され、第２交流ライン６６と電磁接触器ＭＣ４２の主接点により接続される。

制御装置６７は、次の機能を有している。
ａ．「通常時」
通常、各自動倉庫１１Ａ，１１Ｂの各誘導線路４１への給電を停止している。すなわち、各電磁接触器ＭＣ（ＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ２１，ＭＣ２２，ＭＣ３１，ＭＣ３２，ＭＣ４１，ＭＣ４２）の操作コイルを無励磁として、各電磁接触器ＭＣの主接点を開放している。

ｂ．「高周波電流の供給」
各スタッカークレーン１４から地上制御盤２３を介して給電要求信号を入力すると、基本的に１台の電源装置６１または６２から１つの誘導線路４１に給電するように電磁接触器ＭＣを選択する。すなわち、誘導線路４１へ給電していない交流ライン６５または６６を選択し、この選択した交流ライン６５または６６と、給電要求信号を出力したスタッカークレーン１４が位置する誘導線路４１とを接続する電磁接触器ＭＣを選択する。また交流ライン６５および６６ともに給電していた場合は、いずれかを選択する。なお、その選択は誘導線路４１を２本まで許容する。

そして、選択した電磁接触器ＭＣを励磁して主接点を閉じ、給電要求信号を出力したスタッカークレーン１４が位置する誘導線路４１に対して、選択した交流ライン６５または６６、電磁接触器ＭＣの主接点を介して電源装置６１または６２より高周波電流を供給する。

ｃ．「高周波電流の遮断」
給電要求信号がオフとなると、給電要求信号を出力していたスタッカークレーン１４が位置する誘導線路４１に対する高周波電流の供給を停止するが、投入していた電磁接触器ＭＣの主接点を開放する前に、主接点が接続されていた交流ライン６５または６６へ給電していた電源装置６１または６２を停止する。すなわち、給電停止信号を電源装置６１または６２へ出力し、電源装置６１または６２から出力される電流を遮断する。その後、前記電磁接触器ＭＣ（操作コイル）を無励磁として主接点を開放し、開放した後、給電停止信号を解除して（ＯＦＦとして）、交流ライン６５または６６への電流の供給を再開する。上記電源装置６１または６２から出力される電流の遮断は、１つの交流ライン６５または６６から、複数（本実施の形態では２）の誘導線路４１へ給電しているときも実行される。

ｄ．「高周波電流の切換え」
オンの給電要求信号とオフの給電要求信号を同時に入力すると、すなわち一の誘導線路４１から他の誘導線路４１への給電の切換えが発生すると、まず上記「高周波電流の遮断」を実行し、すなわち電源装置６１または６２から出力される電流を遮断し、給電していた電磁接触器ＭＣの主接点を開放し、電源装置６１または６２からの高周波電流の供給を再開し、その後に、上記「高周波電流の供給」を実行し、電磁接触器ＭＣの主接点を投入する。

このように制御装置６７は、通常は各自動倉庫１１Ａ，１１Ｂの各誘導線路４１への給電を停止しており、給電要求信号を入力しているときのみ、給電要求信号を出力したスタッカークレーン１４が位置する誘導線路４１を接続する電磁接触器ＭＣを駆動して高周波電流を供給し、また一の誘導線路４１から他の誘導線路４１への給電の切換えを、電源装置６１または６２から出力される電流を遮断してから行っている。

上記給電設備の構成による給電方法を説明する。
「スタッカークレーン側」
通常は、本体コントローラ３４は、安定化電源回路４６へ給電停止信号ヘ出力して（ＯＮとして）キャパシタバンク５１への充電は行っておらず、キャパシタバンク５１に蓄積された電力でスタッカークレーン１４の物品１５の搬送動作を行っている。

また本体コントローラ３４は、１回の物品１５の搬送が終了すると、電圧センサ５３により検出されるキャパシタバンク５１の両端電圧を確認し、キャパシタバンク５１に次の動作に必要な「スタッカークレーン１４の１回当たりの物品１５の搬送に必要な給電容量」が残っているかどうかを確認し、不足と判断すると、給電要求信号を出力する。スタッカークレーン１４側が、給電の有無の主導権を持っている。

続いて、安定化電源回路４６へ出力していた給電停止信号を解除して（ＯＦＦして）、キャパシタバンク５１への充電開始を指令する。
続いて電圧センサ５３により検出されるキャパシタバンク５１の両端電圧を確認し、給電容量不足が解消すると、給電要求信号を停止し（給電要求信号をＯＦＦとし）、上記給電停止信号を安定化電源回路４６へ出力し（ＯＮとし）、充電を終了する。

「電源制御盤側」
通常は、誘導線路４１に給電してなく、制御装置６７は、スタッカークレーン１４から給電要求信号を入力すると、給電要求信号を出力したスタッカークレーン１４が位置する誘導線路４１を接続する電磁接触器ＭＣを選択し、選択した電磁接触器ＭＣの操作コイルを励磁して、給電要求信号を出力したスタッカークレーン１４が位置する誘導線路４１に対して、選択した交流ライン６５または６６、電磁接触器ＭＣの主接点を介して電源装置６１または６２より高周波電流を供給する。

またスタッカークレーン１４から入力していた給電要求信号がオフとなると、投入している電磁接触器ＭＣが接続されている電源装置６１（交流ライン６５）または電源装置６２（交流ライン６６）へ給電停止信号を出力し、電流の供給を遮断し、その後、投入している電磁接触器ＭＣを無励磁（ＯＦＦ）とし、主接点を開放する。その後、前記給電停止信号を解除して電源装置６１または６２からの電流の供給を再開する。

以上のように、本実施の形態によれば、通常は誘導線路４１に高周波電流を供給している必要がなく、省エネルギーを実現でき、さらに給電要求信号を受け取ったときのみ給電要求信号を送ったスタッカークレーン１４が位置する誘導線路４１へ給電すればよいので、誘導線路４１の４本に比較して少ない２台の電源装置６１，６２での給電が可能となり、コストを削減できる。

また本実施の形態によれば、誘導線路４１の切換えは、電源装置６１，６２から出力される電流を遮断した状態で行うので、給電に必要な電流の閉路容量を満足する主接点を有する電磁接触器ＭＣを使用して誘導線路４１の切換えを行うことができ、よって主接点の遮断容量が小さな電磁接触器ＭＣでも使用可能となり、コストを低減できる。なお、遮断容量は閉路容量より大きく、遮断容量が大きい主接点を有するほど電磁接触器ＭＣの価格は高くなり、形状も大きくなる。

また本実施の形態によれば、２台の電源装置６１，６２から、自在に４本の誘導線路４１Ａ，４１Ｂに対して切換えて給電でき、１台の電源装置６１または６２の異常により誘導線路へ給電できなくなり、スタッカークレーン１４Ａ，１４Ｂが移動できなくなる恐れを回避でき、信頼性を向上することができる。また基本的に１台の電源装置６１または６２から１つの誘導線路４１に給電するように切換えを行うことにより、１台の電源装置６１，６２の給電容量を、全ての誘導線路４１が必要とする給電容量とする必要がなくなり、電源装置６１，６２として給電容量が大きい装置を装備する必要がなくなり、コストを低減できる。

また本実施の形態によれば、電源装置の台数は、スタッカークレーン１４の台数だけでなく、スタッカークレーン１４の稼動率により設定され、稼動率が低い場合には、電源装置の台数を減らすことが可能となり、適正な台数の電源装置を配備することができる。

また本実施の形態によれば、複数台の電源装置６１，６２は隣接して配置されることによって、各電源装置６１，６２ヘ商用電源を供給するケーブル６４の敷設距離が短くて済み、ケーブルの引き回しに伴う工事が楽になり、コストを削減できる。

なお、本実施の形態では、電源装置６１，６２と電源制御盤６３を、作業通路１３の一方の端部側にまとめて配置しているが、このように電源装置６１，６２と電源制御盤６３をまとめて配置できないとき、図５（ａ）に示すように、作業通路１３の両端部にそれぞれ分離して配置するようにしてもよい。図５（ａ）では電源装置６１と電源制御盤６３Ａを一方の端部側に、電源装置６２と電源制御盤６３Ｂを他方の端部側に配置している。各電源制御盤６３Ａ，６３Ｂはそれぞれ各誘導線路４１へ給電できるが、同一の誘導線路４１へ給電しないようにインターロックをとる必要がある。

また本実施の形態では、各スタッカークレーン１４に対してそれぞれ誘導線路４１が敷設されているが、図５（ｂ）に示すように、自動倉庫１１Ａ，１１Ｂ毎に、複数台（図では２台）のスタッカークレーン１４が同一の誘導線路４１（４１Ｅ，４１Ｆ）を共有するようにすることもできる。すなわち、複数台のスタッカークレーン１４毎にそれぞれ、スタッカークレーン１４の移動経路に沿って誘導線路４１を敷設することもできる。このとき、同一の誘導線路４１を共有するスタッカークレーン１４（走行車体２５）にそれぞれ、対向して光送受信器７１を配置し、これら光送受信器７１を介して各スタッカークレーン１４の本体コントローラ３４は、給電要求信号を出力するとき、同一の誘導線路４１を共有するスタッカークレーン１４の本体コントローラ３４に対して給電要求信号を出力しているかどうかを確認し、給電要求信号を出力していないことを確認する。これにより、同一の誘導線路４１を共有するスタッカークレーン１４ヘ同時に給電することがないように規制することができ、よって電源装置６１または６２として給電容量が大きい電源装置を備える必要がなくなり、コストを低減でき、さらに各誘導線路４１に流れる電流を制限でき、通電できる電流が小さい誘導線路４１の使用を可能とすることができる。

また上記のように、複数台（図では２台）のスタッカークレーン１４が同一の誘導線路４１を共有するとき、同一の誘導線路４１を共有する各スタッカークレーン１４の本体コントローラ３４は互いにインターロックをとるようにしているが、スタッカークレーン１４側でインターロックをとるのではなく、電源制御盤６３の制御装置６７において同一の誘導線路４１から複数台のスタッカークレーン１４が同時に給電することがないように規制することもできる。すなわち、電源制御盤６３は、一のスタッカークレーン１４の本体コントローラ３４から給電要求信号を入力すると、同一の誘導線路４１を共有する他のスタッカークレーン１４の本体コントローラ３４から給電要求信号を入力しているかどうかを確認し、入力していると、前記一のスタッカークレーン１４の本体コントローラ３４に対して受電禁止信号を出力し、他のスタッカークレーン１４の受電が終了すると、受電許可信号を出力する。本体コントローラ３４は、受電禁止信号を入力すると、安定化電源回路４６へ出力していた給電停止信号をそのまま解除せずに、充電開始を中止し、受電許可信号を入力すると、給電停止信号を解除して充電を開始するように構成する。

また図５（ｂ）に示す構成では、電源装置６１，６２と電源制御盤６３を、作業通路１３の一方の端部側にまとめて配置しているが、このように電源装置６１，６２と電源制御盤６３をまとめて配置できないとき、図５（ａ）に示すように、作業通路１３の両端部にそれぞれ分離して配置するようにしてもよいことは勿論である。

また本実施の形態では、電源制御盤６３の制御装置６７は、給電停止信号を、スタッカークレーン１４から給電要求信号を入力したときのみ、電源装置６１，６２へ出力しているが、交流ライン６５または６６から誘導線路４１への給電がないときは、給電のない交流ライン６５または６６へ給電している電源装置６１または６２に対して、給電停止信号を出力するようにしてもよい。これにより交流ライン６５または６６において消費される電力を削減できる。

また本実施の形態では、誘導線路から無接触で給電される移動体をスタッカークレーン１４としているが、スタッカークレーン１４に限ることはなく、移動体は、例えば、一定の移動経路に沿って走行する自走搬送台車であってもよい。

また本実施の形態では、電源装置として、第１電源装置６１と第２電源装置６２の２台を備えているが、給電要求信号を受け取ったときのみ誘導線路４１へ給電すればよいことから、スタッカークレーン１４の稼動率が低い場合は、電源装置を１台とすることも可能である。

また本実施の形態では、スタッカークレーン１４の直流電源装置としてキャパシタバンク５１を備えているが、キャパシタバンク５１に代えて、バッテリを備えるようにしてもよい。

また本実施の形態では、電源制御盤６３内において、誘導線路４１と交流ライン６５または６６とを接続するために電磁接触器ＭＣを使用しているが、大電流を通電可能な絶縁ゲートバイポーラトランジスタを使用することも可能である。

１１Ａ，１１Ｂ 自動倉庫
１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ） スタッカークレーン
１５ 物品
２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ） コントローラ
２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ） 操作パネル
２３（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ） 地上制御盤
３４ 本体コントローラ
４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ） 誘導線路
４２ 誘導受電回路
４３ 受電コイル
５１ キャパシタバンク
５２ 電源ライン
５３ 電圧センサ
６１，６２ 電源装置
６３ 電源制御盤
６４ ケーブル
６５，６６ 交流ライン
６７ 制御装置
ＭＣ（ＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ２１，ＭＣ２２，ＭＣ３１，ＭＣ３２，ＭＣ４１，ＭＣ４２） 電磁接触器

Claims (6)

1. 一定の移動経路に沿ってそれぞれ移動する複数の移動体に対して無接触で給電し、各移動体にそれぞれ搭載され移動体の電源として使用されるバッテリあるいは電気二重層コンデンサを充電する給電設備であって、
   前記各移動体毎に、または複数台の移動体毎にそれぞれ、前記移動体の移動経路に沿って敷設された誘導線路と、
   高周波電流を供給する電源装置と、
   前記電源装置から供給される高周波電流を、前記各誘導線路毎に切換えて供給する電源制御手段
   を備え、
   前記各移動体にそれぞれ、
   前記誘導線路に対向して配置され前記誘導線路より誘起される起電力により前記バッテリあるいは電気二重層コンデンサを充電する受電コイルと、
   前記バッテリあるいは電気二重層コンデンサの充電状態を監視し、前記移動体の１回当たりの移動に必要な給電容量が不足していると判断すると、給電要求信号を出力する移動体制御手段
   を設け、
   前記電源制御手段は、前記各誘導線路への前記電源装置からの給電を停止しており、前記移動体の移動体制御手段から給電要求信号を入力すると、この給電要求信号を出力した移動体が位置する誘導線路に対して、前記電源装置より高周波電流を供給すること
   を特徴とする給電設備。
2. 前記電源制御手段は、一の誘導線路から他の誘導線路への給電の切換えを、前記電源装置から出力される電流を遮断してから行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の給電設備。
3. 複数の前記移動体が同一の前記誘導線路を共有する場合、各移動体の移動体制御手段は、給電要求信号を出力するとき、同一の誘導線路を共有する移動体の移動体制御手段が給電要求信号を出力していないことを確認すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の給電設備。
4. 前記電源装置を複数台備え、
   前記電源制御手段は、前記移動体から給電要求信号を入力すると、基本的に１台の電源装置から１つの誘導線路に給電するように切換えを行うこと
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の給電設備。
5. 前記電源装置の台数は、電源装置の給電容量にこの台数を乗算して求められる設備の給電容量が、各移動体の１回当たりの移動に必要な給電容量に、移動体の台数および移動体の稼働率を乗算して求められる移動体群が必要とする給電容量より大きくなるように設定されること
   を特徴とする請求項４に記載の給電設備。
6. 前記複数台の電源装置は、隣接して配置されていること
   を特徴とする請求項４または請求項５に記載の給電設備。

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