JP6658482B2 - 充電装置 - Google Patents
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Description
請求項4に記載のように、請求項2に記載の充電装置において、外気温度に基づいて前記規定値が補正されるとよい。
請求項6に記載のように、請求項1に記載の充電装置において、前記トランス二次電流制御手段は、前記第1段目の電流制限値とした前記トランスの二次電流の制御から前記第2段目の電流制限値とした前記トランスの二次電流の制御への切替えを、充電の開始からの前記トランスの二次電流の積算量に基づいて行うとよい。
図1に示すように、バッテリフォークリフトは、車載装置10を備えている。車載装置10は、バッテリ30を電源とする走行用モータ11及び荷役用モータ17を備えている。走行用モータ11とバッテリ30との間には、走行用インバータ12が備えられているとともに、荷役用モータ17とバッテリ30との間には荷役用インバータ18が備えられている。
バッテリフォークリフトは、バッテリ30の充電時以外には、三相交流電源40から切り離された状態に保持される。そして、制御装置22の指令により走行用インバータ12の各スイッチング素子Q1〜Q6がオン・オフ制御されることによりバッテリ30の直流電力が交流電力に変換されて走行用モータ11に供給され、走行用モータ11が駆動される。また、制御装置22の指令により荷役用インバータ18の各スイッチング素子Q11〜Q16がオン・オフ制御されることによりバッテリ30の直流電力が交流電力に変換されて荷役用モータ17に供給され、荷役用モータ17が駆動される。
図5において、充電装置50は、商用電源(三相AC200V)55で車載バッテリ56を充電するために、トランス51、整流平滑部52、電圧チョッパ部53、コイル54が順に接続されている。トランス51における一次電圧をV1、一次電流をI1、二次電圧をV2、二次電流をI2とする。また、充電装置50の出力電圧、即ち充電電圧をV3、充電装置50の出力電流、即ち充電電流をI3とする。
電流制御型充電装置で例えば定電流充電を実施しようとすると、トランスの一次電圧V1、トランスの一次電流I1、トランスの二次電圧V2、トランスの二次電流I2、充電電圧V3、充電電流I3は、次の式(1)で表される。
ただし、η1はトランスの変換効率、η2はトランスの二次側回路である整流平滑部52、電圧チョッパ部53、コイル54での変換効率。
そして、V3×I3が上昇するので、V2×I2は上昇する。その結果、トランスの二次電圧V2が一定なので、図7(b)に示すように、トランスの二次電流I2が上昇する。
図8(a)に示すように、t2のタイミングでトランスの二次電流I2が電流制限値に到達すると、図8(b)に示すように、バッテリの充電電流I3は低下する。
(1)電流制御型充電装置としての車載装置10の構成として、スコットトランス13によって入力と出力が電気的に絶縁され、入力電力を電力変換して出力に接続された車載蓄電装置としてのバッテリ30を充電する。スコットトランス13の二次電流I2を制御可能なトランス二次電流制御手段としての制御装置22を備える。スコットトランス13の二次電流I2の制限値を2段以上有し、充電中において第1段目の電流制限値は、第2段目の電流制限値よりも大きな値が設定され、第2段目以降は、前段よりも小さな電流制限値が設定されている。トランス二次電流制御手段としての制御装置22は、スコットトランス13の二次電流I2を2段以上の電流制限値で制限する。よって、充電電力量を多くできるとともにスコットトランス13の過熱を回避することができ、これにより、充電電力を多く確保したまま、トランス温度検出用のサーミスタなどのセンサを用いておらずコストアップを招くことなくスコットトランス13の過熱を回避することができる。その結果、容易にスコットトランス13の過熱を回避しつつ速やかに車載蓄電装置としてのバッテリ30を充電することができる。
○ 充電方式は定電流充電である必要はない。例えば、図5で示した充電装置を用いた場合におけるトランスの二次電流I2の定電流充電(トランスの一次電圧V1が一定であれば定電力充電となる)で充電した上で充電電流I3の定電流充電に切替えて充電するようにしてもよい。また、切替え前後で充電方式が変更されていてもよく、充電方式の切替えと電流制限値の切替えが同期してなくてもよい。このように、充電方式の制約は不要であり、ニーズに合わせて充電方式を自由に選択した上で本制御を導入できる。例えば、補充電での充電電力量を確保するためにI2の定電流(トランス最大出力)で充電をした上で、定電流充電に切替えて充電状態を検出するような充電方式を採用してもよい。
○ 走行用インバータ12または荷役用インバータ18のいずれか一方を用いてバッテリ30を充電してもよい。
○ 補充電を行う時について説明したが、補充電に限らず満充電等の充電を行う時全般にわたり適用できる。
○ フォークリフトに適用したが、その他の産業車両に適用してもよい。また、産業車両以外の車両、例えば乗用車やバス等に適用してもよい。
Claims (6)
- トランスによって入力と出力が電気的に絶縁され、入力電力を電力変換して出力に接続された車載蓄電装置を充電する充電装置であって、
前記トランスの二次電流を制御可能なトランス二次電流制御手段を備え、
前記トランスの二次電流の制限値を2段以上有し、充電中において第1段目の電流制限値は、第2段目の電流制限値よりも大きな値が設定され、第2段目以降は、前段よりも小さな電流制限値が設定されており、
前記トランス二次電流制御手段は、前記トランスの二次電流を前記2段以上の電流制限値で制限することを特徴とする充電装置。 - 前記トランス二次電流制御手段は、前記第1段目の電流制限値とした前記トランスの二次電流の制御から前記第2段目の電流制限値とした前記トランスの二次電流の制御への切替えを、充電の開始からの充電の継続時間が規定値に達した時に行うことを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
- 操作部材により前記規定値を設定可能としたことを特徴とする請求項2に記載の充電装置。
- 外気温度に基づいて前記規定値が補正されることを特徴とする請求項2に記載の充電装置。
- 操作部材により前記第1段目の電流制限値を設定可能としたことを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
- 前記トランス二次電流制御手段は、前記第1段目の電流制限値とした前記トランスの二次電流の制御から前記第2段目の電流制限値とした前記トランスの二次電流の制御への切替えを、充電の開始からの前記トランスの二次電流の積算量に基づいて行うことを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
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2016
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