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JP2003009402A - バッテリ充電装置及びそのバッテリ充電装置を装着したバッテリフォークリフト - Google Patents

バッテリ充電装置及びそのバッテリ充電装置を装着したバッテリフォークリフト

Info

Publication number
JP2003009402A
JP2003009402A JP2001187019A JP2001187019A JP2003009402A JP 2003009402 A JP2003009402 A JP 2003009402A JP 2001187019 A JP2001187019 A JP 2001187019A JP 2001187019 A JP2001187019 A JP 2001187019A JP 2003009402 A JP2003009402 A JP 2003009402A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
battery
hydrogen gas
gas concentration
history data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001187019A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Dougan
能宏 道願
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.)
Komatsu Forklift KK
Original Assignee
Komatsu Forklift KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Forklift KK filed Critical Komatsu Forklift KK
Priority to JP2001187019A priority Critical patent/JP2003009402A/ja
Publication of JP2003009402A publication Critical patent/JP2003009402A/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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電中に発生した水素ガスによる爆発を未然
に防止できるバッテリ充電装置を提供する。 【解決手段】 バッテリ(3)の近傍に、水素ガス濃度を
検出する水素ガスセンサ(12)を設ける。検出した水素ガ
ス濃度が所定の許容値(N1)以上になったとき、充電を中
止する。また充電中止後、水素ガス濃度が所定値(N2)ま
で下がったとき、充電を再開するようにしてもよい。検
出した水素ガス濃度が許容値(N1)以上になったとき、ガ
ス濃度異常のアラームを出力してもよい。ガス濃度異常
の発生時刻、検出した水素ガス濃度値、異常継続時間等
の異常経歴データを記憶し、この記憶した異常経歴デー
タを表示、プリント出力、及び外部管理装置への送信の
少なくともいずれかを可能とすることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ充電装置
に関し、特にはバッテリフォークリフト等のバッテリ駆
動車両に搭載したバッテリの充電に適したバッテリ充電
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばバッテリフォークリフト等のバッ
テリ駆動の作業車両に搭載された鉛式バッテリは、作業
をしていない昼休み中や夜間に毎日充電する必要があ
る。この充電方法をフォークリフトの場合を例に説明す
る。図4に示すように、バッテリ3は車体フレーム2の
前後方向略中央部に載置されており、バッテリ3の周囲
側方は外装カバー4及びカウンタウエイト7で覆われ、
上方は開閉自在なフード5によりカバーされている。こ
のフード5の上面には運転席6が取り付けられている。
バッテリ3を充電する際には、オペレータはフード5を
開いてバッテリ3の上方空間を開放し、外部設置の又は
内部車載の充電器21をケーブルを介して接続した後、
この充電器21により所定時間充電するようにしてい
る。そして、充電器21は、充電しているバッテリ3の
端子電圧(充電電圧)を監視して、規定電圧に達したら
充電完了と判断して充電停止するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の充電装置においては、以下に示すような未
だ解決されていない課題がある。鉛式のバッテリ3を充
電すると水素ガスが発生するので、通常、充電する際に
はバッテリ3の周囲空間を開放して換気を良くするため
に、フード5を開いた状態で、又はバッテリ3を車体フ
レーム2から取り出して車両外部で、充電するように推
奨している。ところが、作業ミス等によりフード5を閉
じた状態のままで充電したり、取り出したバッテリ3を
置いている充電室内の換気が不充分であったり、又はバ
ッテリ液量が少ない場合等には、発生した水素ガスがフ
ード5内、充電室内、又はバッテリ3の各セル内に貯ま
ってしまうことがある。この状態で、水素ガスの貯まっ
ていることに気づかずに電源キースイッチをオンして車
両を始動したり、又は近くの他の車両や装置を始動した
りすると、水素ガスの爆発等が起こる可能性がある。こ
のため、充電中に発生した水素ガスによる爆発を未然に
防止できるバッテリ充電装置が強く要望されている。
【0004】本発明は、上記の課題に着目してなされた
ものであり、充電中に発生した水素ガスによる爆発を未
然に防止できるバッテリ充電装置を提供することを目的
としている。
【0005】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第1発明は、車載バッテリを充電
するバッテリ充電装置において、バッテリの近傍に、水
素ガス濃度を検出する水素ガスセンサを設けた構成とし
ている。
【0006】第1発明によると、バッテリ近傍の水素ガ
ス濃度を検出するので、このガス濃度値に応じた充電制
御や、アラーム出力等を行うことができ、充電環境の管
理が容易に、かつ確実にできる。
【0007】第2発明は、第1発明において、前記水素
ガスセンサにより検出した水素ガス濃度が所定の許容値
以上になったとき、充電を中止するようにした構成とし
ている。
【0008】第2発明によると、検出した水素ガス濃度
が許容値以上に達したときに充電を中止するので、充電
中に発生した水素ガスがバッテリ近傍に貯まったのを早
期に検出して許容値以上に貯まるのを防止できる。これ
により、水素ガスの爆発の発生を未然に防止できる。
【0009】第3発明は、第2発明において、充電中止
後、水素ガス濃度が前記許容値よりも小さい所定値まで
下がったとき、充電を再開するようにした構成としてい
る。
【0010】第3発明によると、上記の充電中止後、所
定値まで下がったとき、充電を再開するため、充電中止
処理に伴う充電時間不足を可能な限り解消できるので、
効率的にバッテリを充電できる。
【0011】第4発明は、第1又は第2発明において、
前記水素ガスセンサにより検出した水素ガス濃度が所定
の許容値以上になったとき、ガス濃度異常のアラームを
出力するようにした構成としている。
【0012】第4発明によると、ガス濃度異常の発生を
オペレータ等に知らせるために、表示、警報、プリント
出力、及び外部管理装置への異常信号送信の少なくとも
いずれかによってアラームを出力するので、水素ガスが
貯まっているのを早期に気づかせることができる。した
がって、誤ってオペレータがフォークリフトの電源キー
スイッチを入れるなどの行為を回避して水素ガス爆発の
発生を未然に、確実に防止でき、また水素ガス濃度異常
発生の回避のための対応(換気、フード開放の励行等)
を取ることができる。
【0013】第5発明は、第1、第2又は第4発明にお
いて、ガス濃度異常の発生時刻、検出した水素ガス濃度
値、異常継続時間等の異常経歴データを記憶し、この記
憶した異常経歴データを表示、プリント出力、及び外部
管理装置への送信の少なくともいずれかを可能とした構
成としている。
【0014】第5発明によると、異常経歴データの出力
(表示、プリント出力、及び外部管理装置への送信の少
なくともいずれか)が可能であるから、この異常経歴デ
ータに基づき、充電室の換気条件、充電バッテリの配置
間隔、充電作業行為等の充電環境の改善と管理を容易に
行うことができる。
【0015】また第6発明は、バッテリフォークリフト
に上記第1〜第5発明のバッテリ充電装置を装着したも
のである。これにより、バッテリフォークリフトの車載
バッテリ充電環境の管理、改善が容易にでき、しかもバ
ッテリ充電時間、充電量の監視によりバッテリを適正に
充電できるので、バッテリフォークリフトの効率的な使
用ができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して実施形態
を詳細に説明する。尚、適用車両として、バッテリフォ
ークリフトを例に挙げて説明する。図1は、本発明に係
るフォークリフトの側面図であり、同図により概要構成
を説明する。ここで、図4の構成と同一要素は同一符号
を付けて説明を省く。図1において、バッテリ3の上部
近傍には水素ガス濃度を検出する水素ガスセンサ12が
取り付けられている。なお、本実施形態では、水素ガス
センサ12をバッテリ3の上部近傍のフード5内側に位
置するように取り付けている。また、運転席6の前方の
パネル部下側にはバッテリ充電制御器11が、パネル部
上側には運転席6から見易い位置に表示器13がそれぞ
れ装着されている。
【0017】次に、図2により本発明のバッテリ充電装
置の制御構成を説明する。図2は、本発明のバッテリ充
電装置のブロック構成図である。本発明に係るバッテリ
充電装置10は、バッテリ充電制御器11と、水素ガス
センサ12と、表示器13と、アラーム出力手段14と
を有している。
【0018】バッテリ充電制御器11はマイクロコンピ
ュータ等のコンピュータ装置を主体として構成され、内
部には、例えばAC200Vの入力電圧を所定の直流電
圧に変換するAC−DCコンバータが内蔵されていて、
直流充電電流をバッテリ3に供給するものである。ま
た、このバッテリ充電制御器11は水素ガスセンサ12
の出力した濃度信号を入力し、この濃度信号に基づき詳
細は後述するように所定の演算処理を行って充電を制御
すると共に、ガス濃度の検出経歴や異常経歴データを記
憶し、表示器13にこれらの検出経歴や異常経歴データ
を表示する。ガス濃度の検出経歴として、所定時間毎の
検出ガス濃度データを時系列的に、又は計測時刻データ
と共に表示できる。また、ガス濃度の異常経歴データと
して、予め設定されて許容値以上の異常ガス濃度を検出
した時、例えば、該異常発生時刻と該異常ガス濃度値と
を時系列的に、又は該異常発生時刻とガス濃度最大値、
該異常発生期間等を表示できるようにしている。
【0019】表示器13は、例えば液晶やプラズマなど
のグラフィック表示器、又はLEDなどの数字表示器で
構成され、前記検出経歴や異常経歴データを表示可能と
なっている。また、アラーム出力手段14はガス濃度異
常のアラームを出力するものであり、ランプ表示やエラ
ーメッセージ表示、又は警報出力を行う。又は、これに
限定されず、オペレータや管理者等がガス濃度異常発生
を認知できるものであればよく、例えばプリント出力
や、通信(無線、LAN、インターネット等)による外
部管理装置への異常信号送信などを行ってもよく、また
これらの手段を組み合わせて構成しても構わない。
【0020】図3は本発明に係るバッテリ充電制御器1
1の処理フローチャート例を表しており、同図により処
理手順を説明する。先ず、ステップS1で、水素ガスセ
ンサ12で検出した水素ガス濃度が所定値N2以下かを
チェックし、以下のときには、次にステップS2で充電
中かをチェックし、充電中でないときは充電が開始され
るまでステップS1から繰り返して待つ。ここで、上記
充電中とは、図示しない充電開始スイッチが操作されて
充電中であることを指し、充電完了するまでこの充電中
フラグは記憶されるものとする。そして、ステップS2
で充電中のときは、次にステップS3で水素ガス濃度が
所定の許容値N1以上になったかをチェックし、許容値
N1よりも小さいときはステップS4で充電完了かをチ
ェックして、充電完了となるまでステップS3から繰り
返した後、充電完了したらステップS7で充電完了処理
を行う。前記ステップS3で許容値N1以上になったと
きは、ステップS5に処理を移行し、ガス濃度異常の発
生時刻及びその濃度値等の発生経歴データを記憶すると
共に、この処理中は所定時間毎のガス濃度値を順次記憶
する。そして、ステップS6で、充電を中止し、アラー
ム表示や警報等のアラームを出力し、前記ステップS1
に戻って水素ガス濃度が所定値N2以下に下がるのを待
つ。ステップS1では、水素ガス濃度が所定値N2より
も大きいとき、前記ステップS5,6を繰り返す。尚、
上記の充電制御の充電と中止とを安定的に切り替えるた
めに、濃度N2を許容値N1よりも小さく設定してヒス
テリシス特性を持たせている。
【0021】上記実施形態によると、充電中に、バッテ
リ3近傍の水素ガス濃度を監視しているので、ガス濃度
に応じて充電の開始/停止の制御が可能となり、また充
電時の換気等の環境改善ができる。より具体的には、検
出した該ガス濃度が許容値N1以上となったら水素ガス
濃度異常と判断して、充電を中止し、アラームを出力す
るので、水素ガスが貯まった状態になるのを回避でき
る。そして、オペレータに水素ガスが充満しているのを
早期に気づかせることができ、オペレータが水素ガスの
充満に気づかずにフォークリフトを始動するのを回避
し、水素ガス爆発の発生を未然に防止できる。また、水
素ガス濃度異常発生の回避のための対応を取ることがで
きる。さらに、充電中止後に、ガス濃度が所定値N2ま
で下がったことを確認したら充電を再開するので、安全
を確保しながら充電時間を延ばすことにより効率的に長
時間の充電ができるようになる。
【0022】そして、水素ガス濃度異常が発生したとき
に、その発生時刻とそのガス濃度値、及びガス濃度異常
による充電中止中のガス濃度値と発生時刻等の異常経歴
データを記憶しているので、オペレータは翌日の作業開
始時に、ガス濃度異常の有無、ガス濃度値、異常継続時
間等を表示器13により確認できる。これにより、充電
停止による充電時間の不足の有無、総充電時間、充電不
足量、充電中のガス濃度値を確認できるので、充電不足
原因の究明が容易であり、バッテリ充電量の監視ができ
る。また、水素ガス濃度異常の発生を回避するための早
期対策(充電中の換気の励行、フード5の開放作業の励
行、充電室の環境改善等)をより具体的に行うことがで
き、充電環境の管理、改善が可能となる。そして、バッ
テリフォークリフト等のバッテリ駆動車両に本バッテリ
充電装置を適用することにより、バッテリ3の寿命管理
や、バッテリ駆動車両の充電量に応じた適正な使用がで
きる。
【0023】尚、上記実施形態において、ガス濃度異常
の発生時のみに異常経歴データとして記憶する場合の他
に、充電中のガス濃度を所定時間毎に検出経歴データと
して記憶し、この検出経歴データを表示器13へ表示す
ることにより、ガス濃度の変化状態を監視できるように
してもよい。これにより、充電環境の良否判定や悪化傾
向の有無判定ができるので、より一層充実した管理が可
能となる。また、この異常経歴データ及び検出経歴デー
タを表示するだけでなく、図示しないプリンタへプリン
トアウトしたり、通信により外部管理装置へ送信するよ
うにしても構わない。これにより、より正確に充電環境
を確認できる。また、上記バッテリ充電装置はバッテリ
駆動車両に装着したものである必要はなく、外部に設置
するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフォークリフトの側面図である。
【図2】本発明のバッテリ充電装置のブロック構成図で
ある。
【図3】本発明に係るバッテリ充電制御器の処理フロー
チャート例である。
【図4】フォークリフトのバッテリ充電方法の説明図で
ある。
【符号の説明】
2…車体フレーム、3…バッテリ、5…フード、6…運
転席、10…バッテリ充電装置、11…バッテリ充電制
御器、12…水素ガスセンサ、13…表示器、14…ア
ラーム出力手段、21…充電器。
フロントページの続き Fターム(参考) 5G003 AA01 BA01 CB09 FA04 FA06 5H030 AA07 AS08 BB01 FF51 5H115 PA08 PC06 PG05 PI16 PI29 PO01 PO09 PV07 QN03 TI10 TR19 TU20 TZ01 TZ07 UB05 UB07 UB08 UF01 UF05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車載バッテリ(3)を充電するバッテリ充
    電装置において、 バッテリ(3)の近傍に、水素ガス濃度を検出する水素ガ
    スセンサ(12)を設けたことを特徴とするバッテリ充電装
    置。
  2. 【請求項2】 前記水素ガスセンサ(12)により検出した
    水素ガス濃度が所定の許容値(N1)以上になったとき、充
    電を中止するようにしたことを特徴とする請求項1記載
    のバッテリ充電装置。
  3. 【請求項3】 充電中止後、水素ガス濃度が前記許容値
    (N1)よりも小さい所定値(N2)まで下がったとき、充電を
    再開するようにしたことを特徴とする請求項2記載のバ
    ッテリ充電装置。
  4. 【請求項4】 前記水素ガスセンサ(12)により検出した
    水素ガス濃度が所定の許容値(N1)以上になったとき、ガ
    ス濃度異常のアラームを出力するようにしたことを特徴
    とする請求項1又は2記載のバッテリ充電装置。
  5. 【請求項5】 ガス濃度異常の発生時刻、検出した水素
    ガス濃度値、異常継続時間等の異常経歴データを記憶
    し、この記憶した異常経歴データを表示、プリント出
    力、及び外部管理装置への送信の少なくともいずれかを
    可能としたことを特徴とする請求項1,2又は4記載の
    バッテリ充電装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1つに記載のバ
    ッテリ充電装置を装着したことを特徴とするバッテリフ
    ォークリフト。
JP2001187019A 2001-06-20 2001-06-20 バッテリ充電装置及びそのバッテリ充電装置を装着したバッテリフォークリフト Pending JP2003009402A (ja)

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