JPH0965505A - バッテリーフォークリフト制御回路保護方式 - Google Patents

バッテリーフォークリフト制御回路保護方式

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Publication number
JPH0965505A
JPH0965505A JP7220248A JP22024895A JPH0965505A JP H0965505 A JPH0965505 A JP H0965505A JP 7220248 A JP7220248 A JP 7220248A JP 22024895 A JP22024895 A JP 22024895A JP H0965505 A JPH0965505 A JP H0965505A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
motor
control circuit
cargo handling
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP7220248A
Other languages
English (en)
Inventor
Kota Otoshi
浩太 大年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication of JPH0965505A publication Critical patent/JPH0965505A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリーフォークリフトにおける電流回生
時にその回生電流によって生じる過電圧から制御回路を
保護する方式を提供する。 【解決手段】 荷役用モータ2および走行用モータ3
は、バッテリー1から供給される電力によって駆動され
る。荷役用モータ2は、トランジスタQ1を用いてその
動作を制御する。また、走行用モータ3は、コンタクタ
6〜8およびトランジスタQ2を用いてその動作を制御
する。CPU11は、コンデンサCの両端電圧を監視
し、その電圧値が予め設定してある所定値を越えると、
トランジスタQ1をオン状態にして荷役用モータ2を介
して電流を流す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリーフォークリ
フトの動作を制御する回路を保護する方式に係わる。
【0002】
【従来の技術】バッテリーフォークリフトは、バッテリ
ーフォークリフト自身を前進または後進させるための走
行用モータ、およびフォークを昇降させるための荷役用
モータを有する。これらのモータは、通常直流電源で駆
動されるDCモータである。
【0003】図3は、従来のバッテリーフォークリフト
の走行用モータおよび荷役用モータの制御回路の一部で
ある。同図において、荷役用モータ2および走行用モー
タ3は、バッテリー1から供給される電力によって駆動
される。荷役用モータ2は、たとえば、フォークを昇降
させるための油圧ポンプを駆動する。走行用モータ3
は、アマチュア4およびフィールド5から構成され、フ
ィールド5に流れる電流の方向によってその回転方向が
決まる。
【0004】フォークを昇降させるときには、トランジ
スタQ1をオン状態にすることによって荷役用モータ2
に電流を流し、荷役用モータ2を回転させる。バッテリ
ーフォークリフトを前進させるときは、コンタクタ6を
オン状態(接触状態)にするとともに、チョッパ信号を
用いてトランジスタQ2のオン/オフ状態を制御するこ
とによって走行用モータ3に電流を流し、走行用モータ
3を回転させる。一方、バッテリーフォークリフトを後
進させるときは、コンタクタ7および8を切り替えるこ
とによって走行用モータ3を反対方向に回転させる。
【0005】バッテリーフォークリフトの制動時、また
はバッテリーフォークリフトを前進させている状態から
後進する状態へ切り換える(スイッチバック動作)と
き、走行用モータ3は発電機として働く。このとき、走
行用モータ3において生成される電力は、バッテリー1
へ戻される。この動作を回生動作と呼び、回生動作に伴
って流れる電流を回生電流と呼ぶ。このような回生動作
により、バッテリー1の1充電当りの使用時間を延ばす
ようにしている。
【0006】回生動作時は、基本的に、コンタクタ6お
よびトランジスタQ2はオフ状態である。この状態で走
行用モータ3において起電力が発生すると、回生電流
は、図3に示すように、ダイオードD4、アマチュア
4、フィールド5、ダイオードD2を介する経路でバッ
テリー1へ回生される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、バッテリー
1は、上記制御回路部に対して着脱できるような構成と
している場合が多い。図3に示す例では、バッテリー1
と制御回路部との間をコネクタ9を用いて接続してい
る。ところが、フォークリフトという動作環境を考える
と、振動や疲労によってコネクタ9がはずれ、バッテリ
ー1と制御回路との間が断線してしまう恐れがある。
【0008】このような断線が回生動作時に発生する
と、回生電流は行き場を失い、コンデンサCに蓄えられ
るので、その両端の電圧が上昇してゆく。コンデンサC
の両端電圧が大きくなると、トランジスタQ1またはQ
2に加わる電圧が高くなり、場合によってはそれらの素
子が破壊されてしまうことがある。
【0009】本発明は、上記問題を解決するものであ
り、バッテリーフォークリフトにおける電流回生時にそ
の回生電流によって生じる過電圧から制御回路を保護す
る方式を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のバッテリーフォ
ークリフト制御回路の保護方式は、走行用モータおよび
荷役用モータを備えたバッテリーフォークリフトを前提
とし、バッテリー、制御回路、電圧検出手段、スイッチ
ング手段を有する。
【0011】バッテリーは、走行用モータおよび荷役用
モータに電力を供給する。制御回路は、走行用モータお
よび荷役用モータの動作を制御する。電圧検出手段は、
制御回路上において上記バッテリーに接続されるライン
の電圧を検出し、その検出電圧が所定値以上であれば指
示信号を出力する。所定値としては、上記制御回路内で
最も破壊されやすい素子の耐圧よりも小さく設定する。
スイッチング手段は、走行用モータが生成する電力を上
記バッテリーへ回生する動作中に上記指示信号を受信し
た場合、荷役用モータに電流を流すように動作する。
【0012】
【作用】バッテリーフォークリフトは、その制動時など
において、走行用モータによって生成される電力をバッ
テリーへ回生する。このとき、断線等により回生電流を
バッテリーへ流入させることができなくなると、バッテ
リーに接続されていた制御回路上のラインの電圧が上昇
するが、その電圧が所定値を越えると荷役モータを介し
て電流が流れるので、上記電圧は上記所定値以上に上昇
することはない。したがって、所定値を制御回路内で最
も破壊されやすい素子の耐圧よりも小さく設定すれば、
制御回路内の素子破壊を防ぐことができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は、本発明のバッテリーフォーク
リフトの走行用モータおよび荷役用モータの制御回路で
ある。図1で使用する符号のうち図3で用いた符号と同
じ符号は同じものを示す。
【0014】図1において、CPU11は、バッテリー
フォークリフト全体を制御する。すなわち、バッテリー
フォークリフトを前進または後進させるときには、コン
タクタ6〜8およびトランジスタQ2を制御することに
よって走行用モータ3の回転数および回転方向を制御す
る。また、フォークを昇降させるときには、トランジス
タQ1を制御することにより荷役用モータ2を制御す
る。ただし、荷役用モータ2は、フォークを昇降させる
ための油圧ポンプを駆動するものであり、実際には、作
業者によるレバー操作などによってフォークが昇降す
る。
【0015】コンデンサCは、比較的容量の大きな電界
コンデンサであり、バッテリー1に並列に接続される。
そして、CPU11はコンデンサCの両端電圧を監視す
る。このコンデンサCの両端電圧は、バッテリー1に接
続される電力供給ラインの電圧である。この電圧が予め
設定してある所定電圧よりも高くなると、CPU11
は、トランジスタQ1をオン状態にして荷役用モータ2
に電流を流す。ここで、上記所定電圧は、トランジスタ
Q1およびQ2の耐圧よりも低い値に設定してある。こ
のため、トランジスタQ1またはQ2に高電圧が印加さ
れそうになると、その電圧がそれらトランジスタQ1ま
たはQ2の耐圧値に達する前に荷役モータ2に電流が流
れるので、トランジスタQ1またはQ2にその耐圧より
高い電圧が印加されることはなく、それら素子が破壊さ
れることはない。
【0016】次に、図1および図2を参照しながら、バ
ッテリーフォークリフトの回生動作を説明する。ここで
は、バッテリーフォークリフトが前進している状態から
後進に移るスイッチバック時の回生動作を説明する。図
2は、図1に示す制御回路の回生時の等価回路である。
【0017】バッテリーフォークリフトが前進している
ときは、コンタクタ6はオン状態であり、またトランジ
スタQ2にはチョッパ信号が加えられ、走行用モータ3
は所定方向に回転している。
【0018】この状態で、作業者がスイッチバック操作
をすると、その操作による指示がCPU11に通知され
る。CPU11は、コンタクタ7および8を切り換える
とともに、いったんコンタクタ6およびトランジスタQ
2をオフ状態にする。このことにより、バッテリー1か
らの電力は走行用モータ3に供給されなくなるので、走
行用モータ3は「空回り状態」となる。このとき、不図
示のスイッチ(トランジスタ)を用いてフィールド5を
予備励磁する。
【0019】走行用モータ3は、DCモータであり、こ
のような「空回り状態」においては界磁が発生し、アマ
チュア4およびフィールド5に起電力が生じる。すなわ
ち、走行用モータ3自身が発電機となる。図2では、ア
マチュア4およびフィールド5の起電力をそれぞれVA
およびVF と示している。この起電力により、ダイオー
ドD4、アマチュア4、フィールド5、ダイオードD2
を介する経路で電流が流れる。この電流は、バッテリー
1へ流れ込む回生電流である。
【0020】ここで、バッテリー電圧をVB 、各ダイオ
ードD2〜D4のオン電圧をぞれぞれVD2〜VD4とする
と、回生電流がバッテリー1に流れこむときには、 VB <VD4+VA +VF +VD2 という状態になっている。この状態では、ダイオードD
3には電流が流れていない。ダイオードD3に印加され
る順方向の電圧は、図2に示すXY間の電圧であり、V
F +VD2であるが、フィールド5によって生じる電圧V
F の符号を考慮すると、 XY間の電圧=VF +VD2<VD3 という関係になるので、通常の回生動作において、ダイ
オードD3には電流は流れない。
【0021】上記スイッチバック操作から所定時間が経
過すると、CPU11は、回生動作が終了したとみな
し、コンタクタ6をオン状態にするとともにトランジス
タQ2をチョッパ制御して、走行用モータ3を前進時と
は反対方向に回転させる。
【0022】次に、上述のような回生動作中に、バッテ
リー1へ電力を回生するラインが断線した場合の動作を
説明する。ここでは、コネクタ9がはずれたことによる
ロードダンプを想定する。
【0023】スイッチバック時(または、制動時)に
は、走行用モータ3において起電力が発生し、上述の説
明と同じ経路で回生電流が流れるが、コネクタ9がはず
れており断線状態であるので、その回生電流をバッテリ
ー1へ流入させることはできない。このため、回生電流
はコンデンサCへ蓄積されてゆき、その両端電圧が上昇
する。コンデンサCの両端電圧が予め設定してある所定
電圧(トランジスタQ1およびQ2の耐圧よりも低い
値)を越えると、CPU11は、トランジスタQ1をオ
ン状態にする。このとき、もし、トランジスタQ2がオ
ン状態であれば、オフ状態にする。
【0024】トランジスタQ1をオン状態にすると、荷
役用モータ2に電流が流れる。このことにより、荷役モ
ータ2が回転するが、荷役用モータ2は油圧ポンプを駆
動するためのモータであり、作業者がフォーク制御用の
レバーを操作しなければフォークが昇降することはな
い。
【0025】上述のようにして荷役用モータ2に電流が
流れると、図2に示すYの電位が急速に低下する。そし
て、荷役用モータ2およびトランジスタQ1による電圧
降下が、VD4+VA +VD3よりも小さくなると、XY間
の電圧がダイオードD3のオン電圧よりも高くなるの
で、アマチュア4によって生成される電流は、ダイオー
ドD3を介して流れ始める。
【0026】ダイオードD3を介して電流が流れると、
フィールド5における起電力は自己誘導による起電力の
みとなるので、フィールド5を介して流れる電流は減少
してゆく。フィールド5を介して流れる電流が減少すれ
ば、アマチュア4における起電力が低下するので、回生
電流はさらに減少する。このような相互作用により、回
生電流は急速に低下する。
【0027】以上説明したように、本実施例のバッテリ
ーフォークリフトの制御方式によれば、バッテリー1へ
電力を回生するラインが断線した場合、回生電流を荷役
用モータ2を用いて消費させることによって素子破壊の
原因となる電圧上昇を防いでいる。このように、制御回
路上の素子を保護するために新たな部品等を追加する必
要がなく、コスト的に有用である。
【0028】なお、上記実施例においては、コンデンサ
Cの両端電圧を検出してトランジスタQ1の状態を制御
する処理をCPUに実行させているが、本発明はこの構
成に限定されるものではない。たとえば、コンパレータ
とロジック回路を用いて実現することも可能である。
【0029】
【発明の効果】本実施例のバッテリーフォークリフトの
制御方式によれば、バッテリーへ電力を回生するライン
が断線した場合、荷役用モータを用いて回生電流を消費
させることによって素子破壊の原因となる電圧上昇を防
ぐので、新たな部品等を追加することなく、制御回路上
の素子を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバッテリーフォークリフトの走行用モ
ータおよび荷役用モータの制御回路である。
【図2】図1に示す制御回路の回生時の等価回路であ
る。
【図3】従来のバッテリーフォークリフトの走行用モー
タおよび荷役用モータの制御回路である。
【符号の説明】
1 バッテリー 2 荷役用モータ 3 走行用モータ 4 アマチュア 5 フィールド 6〜8 コンタクタ 9 コネクタ 11 CPU Q1、Q2 トランジスタ(スイッチング素子) D1〜D4 ダイオード C コンデンサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行用モータおよび荷役用モータを備え
    たバッテリーフォークリフトにおいて、 上記走行用モータおよび荷役用モータに電力を供給する
    バッテリーと、 上記走行用モータおよび荷役用モータの動作を制御する
    制御回路と、 該制御回路上において上記バッテリーに接続されるライ
    ンの電圧を検出し、その検出電圧が所定値以上であれば
    指示信号を出力する電圧検出手段と、 上記走行用モータが生成する電力を上記バッテリーへ回
    生する動作中に上記指示信号を受信した場合、上記荷役
    用モータに電流を流すように動作するスイッチング手段
    と、 を有することを特徴とするバッテリーフォークリフト制
    御回路保護方式。
  2. 【請求項2】 上記所定値を上記制御回路内で最も破壊
    されやすい素子の耐圧よりも小さい値とすることを特徴
    とする請求項1に記載のバッテリーフォークリフト制御
    回路保護方式。
JP7220248A 1995-08-29 1995-08-29 バッテリーフォークリフト制御回路保護方式 Pending JPH0965505A (ja)

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040406