JP2009038948A

JP2009038948A - 産業用車両における電源装置

Info

Publication number: JP2009038948A
Application number: JP2007203725A
Authority: JP
Inventors: Hironori Takenaka; 裕憲竹中; Yuichi Yanagi; 勇一柳
Original assignee: TCM Corp
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-02-19

Abstract

【課題】充電作業を簡単に行い得る産業用車両における電源装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両側電気負荷２に電気配線３を介して２つのバッテリ１，１を直列に接続するとともに各バッテリ１の一方の電極端子側の電気配線３途中に２つの開閉接点１１，１２を有する切替スイッチ１３（１３Ａ，１３Ｂ）をそれぞれ配置し、これら各切替スイッチ１３の電気配線３に接続された第１開閉接点１１とは異なる第２開閉接点１２と当該各切替スイッチ１３に対応するバッテリ１における他方の電極端子側の電気配線３途中とを充電用配線１４でそれぞれ接続するとともに、これら各充電用配線１４の途中に被充電側コネクタ１５をそれぞれ配置したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業用車両における電源装置に関するもので、特に複数のバッテリを有する電源装置に関するものである。

近年、フォークリフト、搬送車両などの産業用車両においては、その駆動源として、排気ガスを出さない電気が用いられるようになって来ている。
このように、電気を駆動源とする産業用車両には、充電式のバッテリが具備されるとともに、頻繁に、例えば１日に１回程度の充電を行う必要があった（例えば、特許文献１参照）。

従来の産業用車両における電源電圧は、２４ボルトまたは４８ボルト程度と低く、大型部材を運搬する搬送車両の駆動源として電気を用いる場合には、その使用電圧も高いものが望まれているが、充電器の仕様に合わせて、バッテリ自身の電圧を高くすることができなかった。

このため、バッテリにて高電圧を得ようとすると、複数のバッテリを直列に接続して使用するとともに、その充電時においては、各バッテリに対して充電器を個別に接続して充電を行う必要がある。

このような条件を満足する電源装置としては、例えば図３に示すようなものがある。この図３に示す電源装置は２個のバッテリ５１が設けられたものである。
すなわち、バッテリ５１の両端子が接続配線５２により被接続側コネクタ５３に接続されてなる個別直列回路５４がバッテリ５１に応じて２つ設けられるとともに、これら各個別直列回路５４に設けられた被接続側コネクタ５３に接続し得る接続側コネクタ５５を有して２つのバッテリ５１を車両側電気負荷５６に対して直列に接続するための例えばケーブルなどからなる直列接続回路５７が設けられたものである。

上記構成においては、通常使用時（車両運転時）には、図３に示すように、直列接続回路５７により両バッテリ５１が直列に接続されて、所定の高電圧が得られている。
一方、充電時には、図４に示すように、コネクタ５３，５５同士を外して直列接続回路５７を非使用状態にした後、各個別直列回路５４に設けられた被接続側コネクタ５３に充電側コネクタ５９を介して充電器６０が接続されていた。なお、図中の矢印は電流の方向を示している。
特開平０４−２６１３３９号公報

しかし、上記電源装置によると、２つの個別直列回路５４，５４同士を直列に接続するための直列接続回路５７すなわちケーブルなどの電気配線を必要とするとともに、充電時には、この直列接続回路５７を取り外す必要があり、したがって充電開始時および充電終了時ともに配線の接続作業が発生し、充電作業が非常に面倒になるという問題がある。

そこで、本発明は、充電作業を簡単に行い得る産業用車両における電源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の産業用車両における電源装置は、車両側電気負荷に対して複数のバッテリを直列に接続して電気を供給する電源回路を具備するとともに、
上記各バッテリに対して、被充電側コネクタが配置された充電回路をそれぞれ上記電源回路に設け、
上記各バッテリの一方の電極端子側に、当該バッテリを電源回路および充電回路のいずれかに接続するための切替スイッチを設けたものである。

また、本発明の他の産業用車両における電源装置は、車両側電気負荷に主電気配線を介して複数のバッテリを直列に接続するとともに各バッテリの一方の電極端子側の主電気配線途中に切替スイッチをそれぞれ配置し、
上記各切替スイッチの主電気配線側端子とは異なる端子と当該切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の上記主電気配線途中とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線の途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したものである。

この構成によると、各バッテリに対応して配置された切替スイッチにより、通常使用時における直列接続状態と充電時における個別の接続状態とに簡単に切り替えることができる。すなわち、従来のように、各バッテリに対する個別直列回路をコネクタを介して直列に接続するための直列接続回路を接続または取り外す作業を不要にすることができる。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る産業用車両の電源装置を、図１および図２に基づき説明する。

本実施の形態に係る産業用車両としては、例えば構造物などの大型部材を搬送し得る搬送車両である場合について説明する。
この種の搬送車両の駆動源として電気が用いられており、当然ながら、充電式のバッテリが複数個、例えば２個搭載されているものとする。例えば、１個のバッテリの電圧が４８ボルトであるとすると、２個直列に接続すると、９６ボルトの電圧が得られることになる。

そして、通常使用時、すなわち搬送車両による運搬時には、２個のバッテリが直列に接続されて、所定の高電圧が得られるようにされるとともに、その充電時においては、簡単な作業により、各バッテリをそれぞれ充電器に接続し、低電圧の充電器にて充電し得るようにされている。

ここで、搬送車両の電気回路に高電圧を供給する電源装置を、図１に基づき説明する。
この電源装置には、複数の例えば２個の充電式のバッテリ１と、これら各バッテリ１同士を直列に接続して搬送車両に設けられた多数の電気機器を含む車両側電気負荷（車両内部回路ともいう）２に電気を供給する電気配線（主電気配線の一例）３とが具備されている。以下、各バッテリ１と電気配線３とを纏めて電源回路４と称する。

上記電源回路４においては、各バッテリ１の一方の電極端子側、例えばプラス側に、第１開閉接点（常時接続接点，ｂ接点）１１と第２開閉接点（常時開放接点，ａ接点）１２とを有し（並列に配置され）且つ一方の例えば第１開閉接点１１が電気配線３の途中にそれぞれ接続された（直列に接続された）２つの切替スイッチ１３（１３Ａ，１３Ｂ）が設けられている。

そして、さらに上記各切替スイッチ１３の他方の第２開閉接点１２と当該各切替スイッチ１３に対応するバッテリ１における他方の電極端子側の電気配線３途中、例えばマイナス側の電気配線３途中とが充電用配線（副電気配線の一例）１４を介してそれぞれ接続されるとともに、これら各充電用配線１４の途中に被充電側コネクタ１５（１５Ａ，１５Ｂ）が直列に設けられている。

この電源装置すなわち電源回路４において、通常使用時には、図１に示すように、各切替スイッチ１３Ａ，１３Ｂの各第１開閉接点１１がそれぞれ接続状態であるため、２つのバッテリ１，１は互いに直列に接続されて、高電圧すなわち９６ボルトの電気が車両側電気負荷２に供給される。

一方、充電時においては、図２に示すように、各切替スイッチ１３Ａ，１３Ｂの動作により、各第２開閉接点１２がそれぞれ開放状態から接続状態にされ（このとき、第１開閉接点１１はそれぞれ接続状態から開放状態になる）、したがって２つのバッテリ１，１がそれぞれの被充電側コネクタ１５に接続されたことになる。この状態で、各被充電側コネクタ１５に充電側コネクタ１６を介して充電器１７をそれぞれ接続することにより、それぞれのバッテリ１に低電圧でもって充電が行われる。つまり、各バッテリ１に対して充電器１７が１つずつ接続されたことになる。言い換えれば、直列に接続されている２個のバッテリ１に、各充電器１７がそれぞれ並列に接続されているとも言える。なお、図中の矢印は電流の方向を示している。

この構成によると、各バッテリに対応して配置された切替スイッチにより、通常使用時における直列接続状態と充電時のバッテリに対する個別の接続状態とに簡単に切り替えることができる。すなわち、従来のように、各バッテリに対する個別直列回路をコネクタを介して直列に接続するための直列接続回路を接続または取り外す作業を不要にすることができる。より具体的には、ケーブルなどを必要とする直列接続回路すなわち電気配線およびその接続作業を不要にすることができる。

ところで、上記実施の形態においては、切替スイッチをバッテリに応じて、２つ設けるように説明したが、通常は、一つの切替指示（切替動作）により、両切替スイッチを作動させ得るものである。この点で、図１および図２の破線にて示すように、２つの切替スイッチの機能を有する１つの切替装置２１を用いることもできる。

また、上記切替スイッチを、２つの開閉接点を有するとともに、この切替スイッチを作動させた場合に、２つの開閉接点の一方が接続状態にされるとともに他方が開放状態となるものとして説明したが、例えば切替スイッチとして、共通端子と常時開放端子および常時接続端子との３端子で構成されたもの（所謂、単極双投式のもの）を用いてもよい。簡単に言えば、ｃ接点を有するものであり、この意味では、上述した実施の形態で説明したものもｃ接点を有していると言うことができる。

また、上記切替スイッチを、２つの開閉接点を有するとともに、この切替スイッチを作動させた場合に、２つの開閉接点の一方が接続状態にされるとともに他方が開放状態となるものとして説明したが、例えば切替スイッチとして、少なくとも２つのａ接点（常時開放接点）および２つのｂ接点（常時接続接点）を有するリレーを用いてもよく、この場合、リレーのｂ接点を第１開閉接点として用いるとともに、リレーのａ接点を第２開閉接点として用いることになる。

また、上記実施の形態においては、バッテリを２個直列に接続したものとして説明したが、勿論、３個または４個以上の場合にでも適用することができる。
さらに、上記実施の形態においては、産業用車両として、搬送車両である場合に説明したが、勿論、他の車両、例えばフォークリフトなどの電源装置にも適用し得る。

なお、切替スイッチの変形例を上述したが、ここで、これらの変形例を考慮した電源装置の構成を、以下に示しておく。
まず、電源装置を概念的に表すと、
車両側電気負荷に対して複数のバッテリを直列に接続して電源を供給する電源回路を具備するとともに、
上記各バッテリに対して、被充電側コネクタが配置された充電回路をそれぞれ上記電源回路に設け、
上記各バッテリの一方の電極端子側に、当該バッテリを電源回路および充電回路のいずれかに接続するための切替スイッチを設けたものである。

次に、電源装置を具体的に表すと、
車両側電気負荷に主電気配線を介して複数のバッテリを直列に接続するとともに各バッテリの一方の電極端子側の主電気配線途中に切替スイッチをそれぞれ配置し、
上記各切替スイッチの主電気配線側端子とは異なる端子と当該切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の上記主電気配線とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したものである。

さらに、電源装置の切替スイッチとして開閉接点を有するものとして表すと、
車両側電気負荷に主電気配線を介して複数のバッテリを直列に接続するとともに各バッテリの一方の電極端子側の主電気配線途中に２つの開閉接点を有する切替スイッチをそれぞれ配置し、
上記各切替スイッチの主電気配線側開閉接点とは異なる開閉接点と当該各切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の主電気配線途中とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したものである。

本発明の実施の形態に係る搬送車両における電源装置の概略構成を示す模式図である。同電源装置における切替スイッチの切替時の状態を示す模式図である。従来例に係る搬送車両における電源装置の概略構成を示す模式図である。同電源装置における切替スイッチの切替時の状態を示す模式図である。

符号の説明

１バッテリ
２車両側電気負荷
３電気配線
４電源回路
１１第１開閉接点
１２第２開閉接点
１３切替スイッチ
１４充電用配線
１５被充電側コネクタ
１６充電側コネクタ
１７充電器
２１切替装置

Claims

車両側電気負荷に対して複数のバッテリを直列に接続して電源を供給する電源回路を具備するとともに、
上記各バッテリに対して、被充電側コネクタが配置された充電回路をそれぞれ上記電源回路に設け、
上記各バッテリの一方の電極端子側に、当該バッテリを電源回路および充電回路のいずれかに接続するための切替スイッチを設けたことを特徴とする産業用車両における電源装置。
車両側電気負荷に主電気配線を介して複数のバッテリを直列に接続するとともに各バッテリの一方の電極端子側の主電気配線途中に切替スイッチをそれぞれ配置し、
上記各切替スイッチの主電気配線側端子とは異なる端子と当該切替スイッチに対応するバッテリにおける他方の電極端子側の上記主電気配線とを副電気配線で接続するとともに、これら各副電気配線途中に被充電側コネクタをそれぞれ配置したことを特徴とする産業用車両における電源装置。