MX2015001431A - Sistema de administracion de carga de bateria para vehiculo guiado automaticamente y metodo de administracion de carga de bateria para vehiculo guiado automaticamente. - Google Patents

Sistema de administracion de carga de bateria para vehiculo guiado automaticamente y metodo de administracion de carga de bateria para vehiculo guiado automaticamente.

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MX2015001431A
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Mitsuru Hirayama
Toshihito Fukui
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Nissan Motor
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Abstract

Un sistema de administración de carga de batería para un vehículo guiado automáticamente que viaja en una manera no tripulada utilizando una batería como una fuente de energía de impulsión y realiza una operación de carga para la batería utilizando un cargador de batería provisto en una estación de carga, comprende una parte de monitoreo de carga/descarga que monitorea una cantidad de carga/descarga de la batería, una parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga que establece un voltaje de umbral de innecesariedad de carga para la batería, y una parte de control de carga que realiza la operación de carga para la batería utilizando el cargador de batería cuando se determina que un voltaje de la batería del vehículo guiado automáticamente que llega a la estación de carga es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga establecido por la parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga. La parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga se configura para disminuir el voltaje de umbral de innecesariedad de carga durante un periodo de tiempo particularmente establecido.

Description

SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE CARGA DE BATERÍA PARA VEHÍCULO GUIADO AUTOMÁTICAMENTE Y MÉTODO DE ADMINISTRACIÓN DE CARGA DE BATERÍA PARA VEHÍCULO GUIADO AUTOMÁTICAMENTE CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un sistema de administración de carga de batería y un método de administración de carga de batería de un vehículo guiado automáticamente que viaja en una manera no tripulada utilizando la energía eléctrica de una batería montada como una fuente de energía de impulsión y carga la batería en una estación de carga.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La JP 2007-74800 A, publicada por la Oficina de Patentes Japonesa en 2007, propone un dispositivo de control de carga de un vehículo guiado automáticamente que tiene una batería de níquel-hidrógeno o una batería de iones de litio que se puede utilizar en un modo de carga/descarga parcial como una batería, y una parte de control de carga que comienza a cargar cuando una cantidad restante de la batería alcanza una cantidad de inicio de carga, y deja de cargar cuando la cantidad restante alcanza una cantidad de detención de carga.
En una línea de producción de montaje, por ejemplo, generalmente se emplean múltiples vehículos guiados automáticamente que viajan a lo largo de una ruta de viaje de una pista orbitante determinada. Cada vehículo carga componentes de montaje en una estación de recogida, los transporta a una estación de montaje, y los descarga en la estación de montaje, y posteriormente regresa a la estación de recogida nuevamente. Múltiples vehículos guiados automáticamente se operan en serie a fin de circular entre la estación de recogida y la estación de montaje para suministrar secuencialmente los componentes de montaje necesarios en la estación de montaje. En múltiples vehículos guiados automáticamente operados en serie de esta manera, es necesario cargar la batería utilizando un cargador automático de la estación de carga cada vez que la cantidad restante de la batería montada disminuye a una cantidad de inicio de carga predeterminada, como se describe en la téenica anterior. Por esta razón, el cargador automático de la estación de carga se configura para recibir continuamente energía eléctrica y realizar periódicamente la operación de carga para cada vehículo guiado automáticamente a ser cargado. Como consecuencia, a fin de cargar los vehículos guiados automáticamente, es necesario suministrar incesantemente energía eléctrica al cargador automático de la estación de carga para mantener una cierta cantidad de energía eléctrica. Consecuentemente, es difícil suprimir el consumo de energía en un tiempo predeterminado particular.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En vista de los problemas anteriormente mencionados, es por consiguiente un objeto de esta invención proporcionar un sistema de administración de carga de batería y un método de administración de carga de batería para un vehículo guiado automáticamente adecuados para suprimir la energía eléctrica suministrada al cargador de batería en un tiempo predeterminado particular.
De acuerdo con un aspecto de esta invención, se proporciona un sistema de administración de carga de batería para un vehículo guiado automáticamente que viaja en una manera no tripulada utilizando una batería como una fuente de energía de impulsión y realiza una operación de carga utilizando un cargador de batería. El sistema de administración de carga de batería comprende una parte de monitoreo de carga/descarga que monitorea una cantidad de carga/descarga de la batería, y una parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga que establece un voltaje de umbral de innecesariedad de carga para la batería. El sistema de administración de carga de batería adicionalmente comprende una parte de control de carga que realiza la operación de carga para la batería utilizando el cargador de batería cuando se determina que un voltaje de la batería del vehículo guiado automáticamente que llega a la estación de carga es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga establecido por la parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga. La parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga se configura para disminuir el voltaje de umbral de innecesariedad de carga establecido durante un periodo de tiempo particularmente establecido.
Los detalles asi como otras características y ventajas de esta invención se exponen en el resto de la especificación y se muestran en los dibujos acompañantes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es un diagrama esquemático que ilustra una ruta de viaje ejemplar de un vehículo guiado automáticamente de acuerdo con una modalidad de esta invención.
La FIGURA 2 es una vista lateral esquemática del vehículo guiado automáticamente y un cargador de batería automático de una estación de carga.
La FIGURA 3 es un diagrama esquemático que ilustra una conexión entre una batería del vehículo guiado automáticamente y el cargador de batería de la estación de carga durante una operación de carga.
La FIGURA 4 es un diagrama que ilustra un cambio de un voltaje de batería con respecto a un cambio de la corriente de carga suministrada durante la operación de carga de la batería.
La FIGURA 5 es un diagrama de flujo que ilustra una primera rutina de control de carga de batería ejemplar.
La FIGURA 6 es un diagrama de flujo que ilustra una segunda rutina de control de carga de batería ejemplar.
La FIGURA 7 es un diagrama de tiempo que ilustra un cambio del voltaje de batería en el control de carga de batería como resultado de la ejecución de la segunda rutina de control de carga de batería ejemplar.
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Se describirá un sistema de administración de carga de batería para un vehículo guiado automáticamente de acuerdo con una modalidad de esta invención.
Una ruta de viaje de un proceso de entrega utilizado por el vehículo 1 guiado automáticamente comprende, por ejemplo, una ruta R de viaje de una pista orbitante establecida para pasar a través de una estación PS de recogida y una estación BS de montaje de una línea de producción de montaje como se ilustra en la FIGURA 1. En el proceso de entrega, múltiples vehículos 1 guiados automáticamente se configuran para viajar a lo largo de esta ruta R de viaje, y un dispositivo 2 de control del lado del equipo controla el viaje de cada vehículo 1 guiado automáticamente.
Los componentes utilizados en la estación BS de montaje se cargan en cada vehículo 1 guiado automáticamente en la estación PS de recogida, y cada vehículo 1 guiado automáticamente viaja a lo largo de la ruta R de viaje para entregar los componentes a la estación BS de montaje. En la estación BS de montaje, los componentes se descargan, y cada vehículo 1 guiado automáticamente viaja a lo largo de la ruta R de viaje nuevamente para regresar a la estación PS de recogida, de modo que se repite este viaje de circulación. Una estación CS de carga que tiene un cargador 3 automático controlado por el dispositivo 2 de control del lado del equipo se dispone, por ejemplo, cerca de la estación BS de montaje en la ruta R de viaje. Además, una estación 4 fija que transmite/recibe señales hacia/desde el vehículo 1 guiado automáticamente y el dispositivo 2 de control del lado del equipo se proporciona, por ejemplo, en la entrada y la salida de la estación BS de montaje.
Con referencia a las FIGURAS 2 y 3, cada vehículo 1 guiado automáticamente se provee con una caja 5 de batería que se monta, por ejemplo, en el centro de un cuerpo de vehículo y aloja una batería LB formada de una batería secundaria (por ejemplo, una batería secundaria de iones de litio) y un monitor 11 de carga/descarga que monitorea una condición de la batería LB. El vehículo 1 guiado automáticamente viaja utilizando la batería LB como una fuente de energía de impulsión. La batería LB está constituida por múltiples módulos BM de batería (por ejemplo, tres como en lo ilustrado en la FIGURA 3) conectados en serie utilizando una barra colectora BB. Cada módulo BM de batería que tiene un voltaje del estado de carga de aproximadamente 8 V está constituido por múltiples celdas unitarias de iones de litio conectadas en paralelo o en serie. Por esta razón, un voltaje de salida de la batería LB se vuelve aproximadamente 25 V cuando la batería LB se carga completamente. Consecuentemente, el voltaje de sobrecarga de la batería LB se establece a, por ejemplo, 25 V, y el voltaje de sobredescarga se establece a, por ejemplo, 18 V. Un voltaje para determinar la necesidad y la innecesariedad de la operación de carga se establece a un valor entre el voltaje de sobrecarga y el voltaje de sobredescarga, y, por ejemplo, a 24.9 V. La operación de carga se requiere cuando el voltaje de batería es menor que este voltaje. La operación de carga no se requiere cuando el voltaje de batería es mayor que este voltaje. De esta manera, es posible prevenir que el voltaje de batería alcance el voltaje de sobredescarga donde la batería LB comienza a ser deteriorada y proteger la batería estableciendo una diferencia de voltaje entre el voltaje de sobredescarga y el voltaje para determinar el inicio de la carga o la completación de la carga a un valor suficientemente grande.
Un contactor 13 de recepción expuesto a la superficie exterior de la caja 5 de batería se conecta a un extremo de la línea 12 de alimentación de la batería LB. Un contactor 23 de alimentación extensible/contraíble hacia/desde el cargador 3 automático de la estación CS de carga se conecta al contactor 13 de recepción, de modo que se pueda cargar la batería LB.
Un estado de carga de la batería LB formada de una batería de iones de litio se monitorea/computa por el monitor 11 de carga/descarga como se ilustra en la FIGURA 3. El monitor 11 de carga/descarga se opera para monitorear y almacenar una cantidad de carga/descarga de la batería LB (voltaje de batería), un voltaje de celda, una cantidad de corriente (amperios-hora, AH) de la entrada/salida de la batería LB, un historial de la falla de la batería LB, y similares en cada intervalo de tiempo predeterminado (por ejemplo, 10 ms). El monitor 11 de carga/descarga puede transmitir tal información al dispositivo 2 de control del lado del equipo por medio de la estación 4 fija y el cargador 3 automático utilizando una parte 14 de comunicación (por ejemplo, comunicación óptica).
Cuando un voltaje de cualquier celda de la batería LB tiene un estado de sobredescarga igual a o menor que un valor de umbral de paro (por ejemplo, 2.8 a 3 V), el monitor 11 de carga/descarga se opera para desplegar un hecho de que la batería LB tiene un estado de falla y parar (detener anormalmente) el vehículo 1 guiado automáticamente. Un valor de ajuste del valor de umbral de paro se puede cambiar y típicamente se establece a, por ejemplo, 3.0 V. Sin embargo, el valor de umbral de paro se establece a un valor de ajuste inferior (por ejemplo, 2.8 V) durante un vehículo pasa a través de la estación BS de montaje de la ruta R de viaje para suprimir una operación de paro dentro del área de la estación BS de montaje. Específicamente, el vehículo 1 guiado automáticamente cambia el valor de ajuste de 3.0 V a 2.8 V mientras un comando de prohibición de paro se recibe a partir de la estación 4 fija provista en la entrada de la estación BS de montaje en la ruta R de viaje utilizando la parte de comunicación. Además, el vehículo 1 guiado automáticamente cambia el valor de ajuste de 2.8 V a 3.0 V mientras un comando de liberación de la prohibición de paro se recibe a partir de la estación 4 fija provista en la salida de la estación BS de montaje en la ruta R de viaje utilizando la parte de comunicación.
El cargador 3 automático provisto en la estación CS de carga comprende un suministro 21 de energía de CC que puede incrementar un voltaje a un voltaje de limitación superior (por ejemplo, 25 V) de la batería LB, una parte 20 de control de carga que controla el valor de la corriente de carga y el valor del voltaje de carga suministrados a la batería LB a partir del suministro 21 de energía de CC, y una parte 24 de comunicación que puede comunicarse con la parte 14 de comunicación del vehículo 1 guiado automáticamente.
La parte 24 de comunicación puede comunicarse con la parte 14 de comunicación del vehículo 1 guiado automáticamente para obtener una cantidad (voltaje) de carga/descarga de la batería LB, una cantidad de corriente (amperios-hora, AH) de la entrada/salida de la batería LB, un historial de la falla de la batería LB, otras señales de instrucción, y similares.
El vehículo 1 guiado automáticamente viaja utilizando la batería LB como una fuente de energía de impulsión. El voltaje disminuye mediante la descarga de la batería LB a medida que el vehículo viaja. Por esta razón, el vehículo 1 guiado automáticamente se detiene temporalmente cuando pasa a través de la estación CS de carga, y revisa la cantidad de carga/descarga de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente utilizando las partes 14 y 24 de comunicación entre el vehículo 1 guiado automáticamente y el cargador 3 automático de la estación CS de carga. En el lado de la estación CS de carga, se determina si o no es necesario que el voltaje de la batería LB en ese momento sea cargado (es decir, si o no el voltaje es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga). Si se determina que la carga es necesaria, la operación de carga se realiza conectando el cargador 3 automático a la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente.
El voltaje de umbral de innecesariedad de carga se establece a, por ejemplo, 24.9 V como se describe anteriormente. Es decir, se determina que se requiere la carga cuando el voltaje de batería es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga. De otra manera, se determina que no se requiere la carga cuando el voltaje de batería es mayor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga. De esta manera, la batería LB se protege tal que se previene que la batería LB alcance el voltaje de sobredescarga estableciendo una diferencia de voltaje entre el voltaje de sobredescarga y el voltaje de umbral de innecesariedad de carga debajo del cual se requiere la carga a un valor suficientemente grande.
Durante la operación de carga, ya que el contactor 23 de alimentación y el contactor 13 de recepción se conectan entre sí extendiendo el contactor 23 de alimentación al contactor 13 de recepción del vehículo 1 guiado automáticamente. Confirmando este estado de conexión, se determina que se establece una condición cargable. La energía eléctrica de carga posteriormente se suministra del suministro 21 de energía de CC al cargador 3 automático.
La parte 20 de control de carga ejecuta tanto un modo de carga normal de tipo corriente constante/voltaje constante como un modo de carga rápida de tipo corriente constante/voltaje constante en el cual una mayor corriente de carga que aquella del modo de carga normal se suministra a la batería LB a fin de cargar la batería LB. El modo de carga rápida es adecuado para un proceso de entrega donde es necesaria una operación de carga de corta duración. En el modo de carga de tipo corriente constante/voltaje constante, una operación de carga de corriente constante (a partir de ahora referida como carga de CC) se realiza en una etapa inicial de la operación de carga, en que se suministra una corriente de carga constante. Después de que el voltaje de batería incrementa a la limitación superior del voltaje de carga (por ejemplo, 25 V) a través de la operación de carga, una operación de carga de voltaje constante (a partir de ahora referida como carga de CV) en que un voltaje es constante se realiza hasta que transcurre un tiempo predeterminado.
La FIGURA 4 ilustra un cambio del voltaje de batería durante la operación de carga y un cambio de la corriente de carga suministrada. Mientras el voltaje de batería se refuerza gradualmente e incrementa hasta la limitación superior del voltaje de carga (por ejemplo, 25 V) a través de la operación de carga de CC, la operación de carga de CV se ejecuta estableciendo un voltaje constante hasta que transcurre un tiempo predeterminado mientras la corriente de carga se reduce desde ese momento. Mientras transcurre el tiempo predeterminado, la parte 20 de control de carga interrumpe la operación de carga desactivando el suministro 21 de energía de CC.
La operación de carga puede detenerse como completación de carga cuando el voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente incrementa hasta el voltaje de umbral de innecesariedad de carga ejecutando la operación de carga de CC. Si la operación de carga se termina cuando el voltaje de batería incrementa hasta el voltaje de umbral de innecesariedad de carga de esta manera, es posible omitir la operación de carga de CV, la cual se ejecuta durante un tiempo predeterminado más tarde, reduciendo por consiguiente el tiempo de carga. Debido a que este método es adecuado para la operación de carga de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente que circula alrededor de la ruta R de viaje, una rutina de control de carga de batería ilustrada en la FIGURA 5 descrita debajo muestra un ejemplo en el cual la operación de carga de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente se termina utilizando este criterio de detención de carga. Además, el voltaje de umbral de innecesariedad de carga de la batería LB utilizado para iniciar y terminar la operación de carga se puede cambiar por el dispositivo 2 de control del lado del equipo.
La operación de carga puede detenerse como completación de carga ejecutando la operación de carga de CC sólo durante un tiempo predeterminado e incrementando el voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente hasta un nivel correspondiente al tiempo de carga. Si la operación de carga se termina cuando el voltaje de batería incrementa hasta el nivel correspondiente al tiempo de carga predeterminado, es posible reducir el tiempo de carga al tiempo predeterminado, de modo que este método es adecuado para la operación de carga de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente que circula alrededor de la ruta R de viaje. Por esta razón, una rutina de control de carga de batería ilustrada en la FIGURA 6 descrita debajo muestra un ejemplo en el cual la operación de carga de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente se termina utilizando este criterio de detención de carga. Además, el voltaje de umbral de innecesariedad de carga de la batería LB donde inicia la operación de carga se puede cambiar por el dispositivo 2 de control del lado del equipo.
Como la operación de carga de la batería LB se termina en la estación CS de carga, el cargador 3 automático determina la completación de la carga y hace que el contactor 23 de alimentación se retire para cortar la conexión con el contactor 13 de recepción del vehículo 1 guiado automáticamente. Como se corta la conexión entre los contactores 13 y 23, el vehículo 1 guiado automáticamente parte desde la estación CS de carga y viaja a lo largo de la ruta R de viaje.
Entretanto, múltiples vehículos 1 guiados automáticamente anteriormente descritos se operan en serie a fin de circular entre la estación PS de recogida y la estación BS de montaje para suministrar secuencialmente los componentes de montaje requeridos en la estación BS de montaje. Se requiere cargar múltiples vehículos 1 guiados automáticamente operados en serie de esta manera utilizando el cargador 3 automático de la estación CS de carga cada vez que la cantidad restante de la batería LB montada se vuelve igual a o menor que un cierto voltaje de umbral de innecesariedad de carga predeterminado. Por esta razón, se requiere que el cargador 3 automático de la estación CS de carga reciba energía eléctrica a fin de cargar cada vehículo 1 guiado automáticamente a ser periódicamente cargado. Como consecuencia, existe un problema en que es difícil suprimir el consumo de energía durante un periodo de tiempo particular porque es necesario mantener continuamente una cierta cantidad de energía eléctrica en todo momento sin interrumpir el suministro de energía al cargador 3 automático de la estación CS de carga a fin de cargar la batería del vehículo 1 guiado automáticamente.
El sistema de administración de carga de batería del vehículo guiado automáticamente de acuerdo con esta modalidad se ha hecho para abordar tal problema y suprimir el consumo de energía durante un cierto periodo de tiempo. El cierto periodo de tiempo se puede establecer a, por ejemplo, pero no particularmente limitado a, un periodo de tiempo predeterminado de 13:00 a 16:00, tal como un día de una estación de verano en que se concentra el consumo de energía.
Por esta razón, de acuerdo con esta modalidad, el problema anteriormente mencionado se aborda ejecutando un control de horas valle en que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente se establece a un valor más bajo durante un periodo de tiempo en el cual el consumo de energía se concentra (es decir, un periodo de horas punta), en comparación a un periodo de horas normales. Como consecuencia, es posible suprimir el consumo de energía durante el periodo de horas punta utilizando suficientemente una capacidad de almacenamiento eléctrico de la batería LB mientras que se suprime la operación de carga de la batería LB a partir del cargador 3 automático.
A fin de ejecutar el control de horas valle, el dispositivo 2 de control del lado del equipo se provee con un conmutador 2A de selección para seleccionar si o no se debe ejecutar el control de horas valle de la energía eléctrica suministrada (HORAS VALLE ACTIVAS u HORAS VALLE NO ACTIVAS) y una parte 2B de establecimiento capaz de establecer el periodo de tiempo de horas valle. Además, el dispositivo 2 de control del lado del equipo se provee con una parte 2C de establecimiento para establecer un voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga del vehículo 1 guiado automáticamente durante un periodo de horas normales y un voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga del vehículo 1 guiado automáticamente para el control de horas valle. Tales valores de ajuste sirven como un criterio para determinar si o no se debe ejecutar el control de horas valle cuando el vehículo 1 guiado automáticamente llega al cargador 3 automático de la estación CS de carga.
De acuerdo con esta modalidad, para el control de horas valle, la rutina de control de carga de batería de la FIGURA 5 se ejecuta cuando el vehículo 1 guiado automáticamente llega al cargador 3 automático de la estación CS de carga. A partir de ahora, el sistema de administración de carga de batería del vehículo 1 guiado automáticamente de acuerdo con esta modalidad se describirá en detalle con referencia a la rutina de control de carga de batería de la FIGURA 5.
Como el vehículo 1 guiado automáticamente viaja en la ruta R de viaje y llega a la estación CS de carga, se detiene en una posición predeterminada con respecto al cargador 3 automático. El cargador 3 automático inicia la comunicación con la parte 14 de comunicación del vehículo 1 guiado automáticamente utilizando la parte 24 de comunicación (una etapa SI) y determina si o no se establece la comunicación con el vehículo 1 guiado automáticamente (una etapa S2).
Mientras se establece la comunicación, se determina si o no la configuración de energía del dispositivo 2 de control del lado del equipo está establecida a la configuración de horas valle (HORAS VALLE ACTIVAS) (una etapa S3). Si la configuración de energía está establecida a la configuración de horas valle (HORAS VALLE ACTIVAS), se determina si o no el tiempo actual corresponde a un periodo de horas punta (una etapa S4). Si se determina que está establecida la configuración de horas valle (HORAS VALLE ACTIVAS), y el tiempo actual corresponde al periodo de horas punta, el proceso avanza a una etapa S5 de modo que el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga se establece a un voltaje de ajuste más bajo (por ejemplo, 23.0 V). Si se determina que no está establecida la configuración de horas valle (HORAS VALLE NO ACTIVAS), o el tiempo actual no corresponde al periodo de horas punta, el proceso avanza a una etapa S6, de modo que el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga se establece a un voltaje de ajuste normal (por ejemplo, 24.9 V).
Posteriormente, el voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente se obtiene mediante la comunicación con la parte 14 de comunicación del vehículo 1 guiado automáticamente (una etapa S7), y se determina si o no este voltaje de batería excede el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga establecido (una etapa S8). Cuando el voltaje de batería es menor que el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga establecido, inicia la operación de carga (una etapa S9).
Para la operación de carga de la batería LB del vehículo guiado automáticamente, el contactor 23 de alimentación se conecta al contactor 13 de recepción del vehículo 1 guiado automáticamente extendiendo el contactor 23 de alimentación del cargador 3 automático al vehículo 1 guiado automáticamente. Mientras los contactores 13 y 23 hacen contacto entre sí, se establece un estado cargable. El cargador 3 automático activa el suministro 21 de energía de CC y suministra la energía de CC a partir del suministro 21 de energía de CC hacia la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente a través del contactor 23 de alimentación y el contactor 13 de recepción para iniciar la operación de carga. Además, el cargador 3 automático controla el valor de la corriente de carga suministrado a la batería LB a partir del suministro 21 de energía de CC. El voltaje de batería incrementa a partir del voltaje de inicio de carga a medida que progresa la operación de carga.
El monitor 11 de carga/descarga montado en el vehículo monitorea un incremento del voltaje de batería. El cargador 3 automático obtiene el voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente utilizando las partes 14 y 24 de comunicación (una etapa S10) y determina si o no el voltaje de batería excede el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga establecido (una etapa Sil).
Si el voltaje de batería excede el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga, se termina la operación de carga (una etapa S12). Específicamente, la operación de carga se interrumpe desactivando el suministro 21 de energía de CC, y la conexión con el contactor 13 de recepción del lado del vehículo 1 guiado automáticamente se libera contrayendo el contactor 23 de alimentación.
. Si el voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente excede el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga en la etapa S8, o el voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente excede el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga a través del procesamiento de las etapas S9 a S12, se proporciona como salida un comando de partida del vehículo al vehículo 1 guiado automáticamente utilizando las partes 14 y 24 de comunicación (una etapa S13).
Posteriormente, la estación CS de carga espera la llegada del siguiente vehículo 1 guiado automáticamente (una etapa S14 SI). A medida que llega el siguiente vehículo 1 guiado automáticamente, se repite la secuencia de control (las etapas SI a S13) anteriormente descrita. Cabe señalar que el cargador 3 automático se desactiva cuando la línea de producción de montaje detiene la operación.
Una rutina de control de carga de batería ilustrada en la FIGURA 6 muestra otro ejemplo en el cual una parte de los procesos (las etapas S10 y Sil) de la rutina de control de carga de batería de la FIGURA 5 se modifican a otros procesos (etapas S20 y S21).
Es decir, en este ejemplo, como la operación de carga inicia en la etapa S9, se establece un temporizador de carga de batería en una etapa S20, y la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente se carga durante un tiempo predeterminado. Posteriormente, si se determina que transcurre el tiempo predeterminado establecido por el temporizador de carga de batería (una etapa S21), se termina la operación de carga (Etapa S12).
Por consiguiente, en el procesamiento de acuerdo con la rutina de la FIGURA 6, incluso cuando se determina que el voltaje de batería es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga, y se ejecuta la operación de carga, el voltaje de batería después de un tiempo predeterminado establecido por el temporizador de carga de batería cambia dependiendo de una condición de temperatura o un voltaje de inicio de carga. Es decir, el voltaje de batería después de un tiempo predeterminado establecido por el temporizador de carga de batería puede exceder el voltaje de umbral de innecesariedad de carga, o la operación de carga se puede terminar mientras el voltaje de batería no alcanza el voltaje de umbral de innecesariedad de carga. Sin embargo, si el voltaje de batería se carga sólo durante el tiempo establecido por el temporizador de carga de batería de esta manera, es posible fijar el tiempo de aparcamiento del vehículo 1 guiado automáticamente en la estación CS de carga. Este método puede ser preferible como un método de cargar el vehículo 1 guiado automáticamente que viaja en la ruta R de viaje de la pista orbitante.
La FIGURA 7 muestra un cambio del voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente de acuerdo con esta modalidad. La abscisa denota el tiempo que transcurre desde cuando la linea de producción de montaje inicia la operación (por ejemplo, 8:00). Un periodo de tiempo de 11:00 a 12:00 se establece a un receso para almorzar, y un periodo de tiempo de 15:00 a 16:00 se establece a un horario de fin de turno para los trabajadores, de modo que la línea de producción de montaje y los vehículos 1 guiados automáticamente se detienen. Además, un periodo de tiempo de 13:00 a 17:00 se establece a un periodo de horas punta.
El voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente incrementa a medida que se realiza la operación de carga en la estación CS de carga (durante CARGA ACTIVA). Durante CARGA INACTIVA, el voltaje de batería disminuye a medida que el vehículo 1 guiado automáticamente viaja utilizando la energía suministrada a partir de la batería LB. La disminución del voltaje de batería se detiene durante la hora del almuerzo (11:00 a 12:00) durante la cual la línea de producción de montaje y los vehículos 1 guiados automáticamente se detienen.
Cuando se realiza el control de horas valle, el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga se disminuye a 23.0 V. Como consecuencia, el vehículo 1 guiado automáticamente puede viajar continuamente mientras la operación de carga de la batería LB no se ejecuta incluso cuando el vehículo 1 guiado automáticamente se detiene en la estación CS de carga. Además, es posible reducir la energía eléctrica consumida para la operación de carga, en comparación al periodo de horas normales. En esta situación también, la operación de carga se ejecuta cuando el voltaje de batería disminuye a un valor menor que 23.0 V (voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga), pero se reduce el número de las operaciones de carga.
Como el control de horas valle se libera después de las 17:00, el voltaje VA de umbral de innecesariedad de carga se cambia a 24.9 V. De acuerdo con esta configuración de voltaje, el voltaje de batería del vehículo 1 guiado automáticamente incrementa mediante la carga en la estación CS de carga (CARGA ACTIVA). Posteriormente, el voltaje de batería disminuye a medida que el vehículo 1 guiado automáticamente viaja utilizando la fuente de energía de la batería LB.
De acuerdo con esta modalidad, es posible obtener los siguientes efectos.
(A) Esta modalidad se dirige a un sistema de administración de carga de batería de un vehículo 1 guiado automáticamente que viaja en una manera no tripulada utilizando una batería LB como una fuente de energía de impulsión y realiza una operación de carga para la batería LB utilizando un cargador 3 de batería automático provisto en una estación CS de carga. El sistema de administración de carga de batería comprende una parte 11 de monitoreo de carga/descarga que monitorea una cantidad de carga/descarga de la batería LB, y una parte 2C de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga que establece un voltaje de umbral de innecesariedad de carga para la batería LB. Además, el sistema de administración de carga de batería comprende una parte 20 de control de carga que realiza la operación de carga para la batería LB utilizando el cargador 3 de batería cuando se determina que un voltaje de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente que llega a la estación CS de carga es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga establecido por la parte 2C de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga. La parte 2C de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga disminuye el voltaje de umbral de innecesariedad de carga durante un periodo de tiempo particularmente establecido.
Es decir, debido a que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga establecido se disminuye durante el periodo de tiempo particularmente establecido, es posible suprimir la operación de carga de la batería LB a partir del cargador 3 de batería operando suficientemente una capacidad de carga de batería de la batería LB durante un periodo de tiempo particular, suprimiendo por consiguiente el consumo de energía.
(B) La parte 11 de monitoreo de carga/descarga se monta en el vehículo 1 guiado automáticamente. La parte 2C de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga indaga una cantidad de carga/descarga de la batería LB a la parte 11 de monitoreo de carga/descarga del vehículo 1 guiado automáticamente que llega a la estación CS de carga utilizando las partes 14 y 24 de comunicación para obtener la cantidad de carga/descarga de la batería LB. Para implementar este proceso, el vehículo 1 guiado automáticamente requiere sólo la parte 11 de monitoreo de carga/descarga para monitorear la cantidad de carga/descarga de la batería LB montada en el vehículo 1 guiado automáticamente. Por consiguiente, es posible aminorar un costo del vehículo 1 guiado automáticamente. Debido a que la línea de producción de montaje emplea un número de los vehículos 1 guiados automáticamente, es posible también aminorar un costo de la línea de producción de montaje entera.
(C) La parte 11 de monitoreo de carga/descarga se configura para monitorear los voltajes de múltiples celdas de la batería LB y detener el vehículo 1 guiado automáticamente desplegando una condición anormal de la batería LB del vehículo 1 guiado automáticamente cuando cualquiera de los voltajes de las celdas es menor que un valor de voltaje predeterminado. Debido a que el valor de voltaje predeterminado para determinar la condición anormal de la batería LB se disminuye cuando el vehículo 1 guiado automáticamente viaja en un área de la estación BS de montaje de la línea de producción de montaje, en comparación a un caso donde el vehículo viaja en otras áreas de la línea de producción de montaje, es posible suprimir una interrupción anormal del vehículo 1 guiado automáticamente mientras el vehículo pasa a través del área de la estación BS de montaje.
Aunque la invención se ha descrito anteriormente con referencia a una cierta modalidad, la invención no se limita a la modalidad anteriormente descrita. Modificaciones y variaciones de las modalidades anteriormente descritas se les ocurrirán a los expertos en la téenica, dentro del alcance de las reivindicaciones.
El contenido de la Solicitud de Patente No.2012-171716, con una fecha de presentación del 2 de Agosto de 2012 en Japón, se incorpora por este medio por referencia.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de administración de carga de batería para un vehículo (1) guiado automáticamente que viaja en una manera no tripulada utilizando una batería (LB) como una fuente de energía de impulsión y realiza una operación de carga para la batería (LB) utilizando un cargador (3) de batería provisto en una estación (CS) de carga, caracterizado en que comprende una parte (11) de monitoreo de carga/descarga que monitorea una cantidad de carga/descarga de la batería (LB); una parte (2C) de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga que establece un voltaje de umbral de innecesariedad de carga para la batería (LB); y una parte (20) de control de carga que realiza la operación de carga para la batería (LB) utilizando el cargador (3) de batería cuando se determina que un voltaje de la batería (LB) del vehículo (1) guiado automáticamente que llega a la estación (CS) de carga es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga establecido por la parte (2C) de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga, en donde la parte (2C) de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga se configura para disminuir el voltaje de umbral de innecesariedad de carga durante un periodo de tiempo particularmente establecido, la parte (11) de monitoreo de carga/descarga se configura para monitorear los voltajes de múltiples celdas de la batería (LB) y detener el vehículo (1) guiado automáticamente desplegando una condición anormal de la batería (LB) del vehículo (1) guiado automáticamente cuando cualquiera de los voltajes de las celdas es menor que un valor de voltaje predeterminado, y el valor de voltaje predeterminado para determinar la condición anormal de la batería (LB) se disminuye cuando el vehículo (1) guiado automáticamente viaja en un área predeterminada, en comparación a un caso donde el vehículo (1) viaja en otras áreas.
2. El sistema de administración de carga de batería para el vehículo (1) guiado automáticamente de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado en que la parte (11) de monitoreo de carga/descarga se monta en el vehículo (1) guiado automáticamente, y la parte (2C) de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga se configura para indagar una cantidad de carga/descarga de la batería (LB) a la parte (11) de monitoreo de carga/descarga del vehículo (1) guiado automáticamente que llega a la estación (CS) de carga utilizando una parte (14, 24) de comunicación para obtener la cantidad de carga/descarga de la batería (LB).
3. El sistema de administración de carga de batería para el vehículo (1) guiado automáticamente de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado en que el área predeterminada es un área donde se suprime la detención del vehículo (1) guiado automáticamente.
4. Un método de administración de carga de batería para un vehículo (1) guiado automáticamente que viaja en una manera no tripulada utilizando una batería (LB) como una fuente de energía de impulsión y realiza una operación de carga para la batería (LB) utilizando un cargador (3) de batería provisto en una estación (CS) de carga, caracterizado en que comprende monitorear una cantidad de carga/descarga de la batería (LB); establecer un voltaje de umbral de innecesariedad de carga para la batería (LB); cargar la batería (LB) utilizando el cargador (3) de batería cuando se determina que un voltaje de la batería (LB) del vehículo (1) guiado automáticamente que llega a la estación (CS) de carga es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga; y disminuir el voltaje de umbral de innecesariedad de carga durante un periodo de tiempo particularmente establecido, en donde el monitoreo de la cantidad de carga/descarga de la batería (LB) comprende monitorear los voltajes de múltiples celdas de la batería (LB) y el método adicionalmente comprende detener el vehículo (1) guiado automáticamente desplegando una condición anormal de la batería (LB)-del vehículo (1) guiado automáticamente cuando cualquiera de los voltajes de las celdas es menor que un valor de voltaje predeterminado, y en donde el valor de voltaje predeterminado para determinar la condición anormal de la batería (LB) se disminuye cuando el vehículo (1) guiado automáticamente viaja en un área predeterminada, en comparación a un caso donde el vehículo viaja en otras áreas.
5. El método de administración de carga de batería para el vehículo (1) guiado automáticamente de acuerdo con la Reivindicación 4, caracterizado en que el área predeterminada es un área donde se suprime la detención del vehículo (1) guiado automáticamente. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un sistema de administración de carga de batería para un vehículo guiado automáticamente que viaja en una manera no tripulada utilizando una batería como una fuente de energía de impulsión y realiza una operación de carga para la batería utilizando un cargador de batería provisto en una estación de carga, comprende una parte de monitoreo de carga/descarga que monitores una cantidad de carga/descarga de la batería, una parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga que establece un voltaje de umbral de innecesariedad de carga para la batería, y una parte de control de carga que realiza la operación de carga para la batería utilizando el cargador de batería cuando se determina que un voltaje de la batería del vehículo guiado automáticamente que llega a la estación de carga es menor que el voltaje de umbral de innecesariedad de carga establecido por la parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga. La parte de establecimiento de voltaje de umbral de innecesariedad de carga se configura para disminuir el voltaje de umbral de innecesariedad de carga durante un periodo de tiempo particularmente establecido.
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