出力切替機能を備えた充電装置
【課題】高精度にバッテリの充電量を検出して、充電順序を設定することが可能な出力切替機能を備えた充電装置を提供する。
【解決手段】交流電源Ｅ１と各タップ４１との間に設けられ、交流電源Ｅ１と少なくとも一つのタップ４１との接続、遮断を切り替えるタップ切替器４０と、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される電流を検出する電流検出部４２と、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される電流に基づいて、供給電流が最大となるバッテリを特定し、特定したバッテリに接続されたタップ４１と交流電源Ｅ１が接続されるように、タップ切替器４０を制御する。
【解決手段】交流電源Ｅ１と各タップ４１との間に設けられ、交流電源Ｅ１と少なくとも一つのタップ４１との接続、遮断を切り替えるタップ切替器４０と、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される電流を検出する電流検出部４２と、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される電流に基づいて、供給電流が最大となるバッテリを特定し、特定したバッテリに接続されたタップ４１と交流電源Ｅ１が接続されるように、タップ切替器４０を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のタップに接続される各バッテリを充電する充電装置に係り、特に、充電量が低いバッテリを優先して充電する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電動フォークリフトやゴルフ場のカート車等の電動車両は、バッテリ（蓄電池）を備えており、該バッテリに電力を蓄電し、この蓄電した電力を動力源として動作する。このような電動車両は、定期的にバッテリを充電する必要があり、通常は夜間に商用電源（例えば、交流２００Ｖ）に接続してバッテリを充電する。
【０００３】
また、複数台の電動車両が存在する場合には、全ての電動車両に電源を接続して同時に充電すると、電源設備の許容電流を超えてしまうので、従来は一台或いは複数台毎に順番に電源に接続して充電する方式が採用されている。ここで、各電動車両に搭載されるバッテリには、充電量が高いものや低いものがあり、充電する順序をランダムに決めると、充電量が低い電動車両が充電されないという問題が発生する。
【０００４】
そこで、特開平８−１８２２０９号公報（特許文献１）には、充電電圧の低いバッテリを優先的に充電することが記載されている。該特許文献１では、充電装置の出力端に複数のリレーを設け、各リレーを介して複数のバッテリを接続し、更に、各リレーを択一的にオンとすることにより、バッテリの充電電圧を測定する。そして、充電電圧が最も低いバッテリを選択し、このバッテリに接続されるリレーをオンとすることにより、充電電圧の低いバッテリ、即ち、充電量の低いバッテリを優先的に充電することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１８２２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、バッテリの充電電圧を検出してバッテリの充電量が高いか、或いは低いかを判断しており、充電電圧はバッテリの充電量のみならず、バッテリ劣化等に起因しても変動するので、充電電圧を正確に反映しているとはいえず、高精度なバッテリの充電制御ができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、より高精度にバッテリの充電量を検出して、充電順序を設定することが可能な出力切替機能を備えた充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、複数の出力端子を備え、前記各出力端子に接続された蓄電手段を充電する充電装置において、電源と前記各出力端子との間に設けられ、前記電源と少なくとも一つの前記出力端子との接続、遮断を切り替える切替手段と、前記電源と出力端子とが接続されているときの、前記各蓄電手段に供給される電流を検出する電流検出手段と、前記各電流検出手段で検出される電流に基づいて、供給電流が最大となる蓄電手段を特定し、特定した蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御する切替制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記切替制御手段は、前記電源が出力可能な許容電流と、前記特定した蓄電手段に流れる電流の差分値を演算し、前記特定した蓄電手段以外で、前記電流検出手段で検出される電流の合計が前記差分値未満となる少なくとも一つの他の蓄電手段が存在する場合には、前記特定した蓄電手段に加えて、少なくとも一つの前記他の蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記切替制御手段は、前記電流検出手段で検出される電流に基づき、充電中の蓄電手段に流れる電流が、予め設定した目標電流値まで低下した場合にこの蓄電手段への電力供給を停止するように前記切替手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る充電装置は、各蓄電手段に供給する電流を測定し、この電流に基づいて供給電流が最大となる蓄電手段を、充電量が最も低下している蓄電手段であると推定する。そして、この充電量が最も低下している蓄電手段に電力を供給するように、切替手段を制御する。従って、充電量の少ない蓄電手段を高精度に検出することができ、充電量の少ない蓄電手段を優先的に充電することができる。
【００１２】
更に、蓄電手段に供給する電流に余裕がある場合には、他の蓄電手段へ並行して電力を供給して充電するので、２以上の蓄電手段を同時に充電することができ、より効率良く蓄電手段を充電することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る充電装置に含まれる充電制御装置の詳細な構成を示すブロックである。
【図３】本発明の実施形態に係る充電装置の、監視端末の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る充電装置の、監視端末にて表示される各バッテリの充電量を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る充電装置でバッテリを充電する際の、充電量と入力電流との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る充電装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る充電装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の変形例に係る充電装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る充電装置の構成を示すブロックである。図１に示すように、この充電装置１０は、充電制御部１１と、該充電制御部１１との間で無線通信が可能とされ、充電制御部１１を遠隔制御する監視端末１２と、を備えている。なお、本実施形態では、充電制御部１１と監視端末１２が離れた場所に存在し、通信回線を用いて遠隔制御する例について説明するが、充電制御部１１と監視端末１２は同一の場所に設けられる構成としても良い。
【００１５】
図１に示す充電制御部１１は、交流電源Ｅ１（例えば、ＡＣ２００Ｖ）より供給される交流電力を、直流電力に変換して充電対象となるバッテリ２３ａ〜２３ｄを切り替える切替制御部１３と、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに電力を供給する複数（この例では４個）の充電器２２ａ〜２２ｄと、アンテナ２１と、を備えている。各充電器２２ａ〜２２ｄは、それぞれバッテリ２３ａ〜２３ｄに接続されている。なお、バッテリ２３ａ〜２３ｄは、例えば、電動フォークリフト等に搭載されるバッテリである。
【００１６】
図２は、充電制御部１１の詳細な構成を示すブロック図である。図示のように、充電制御部１１は、電源部４４と、タップ切替器４０と、ＭＰＵ５１と、通信部５２、及びアンテナ２１を備えている。なお、タップ切替器４０は、図１に示した各充電器２２ａ〜２２ｄに対してそれぞれ設けられているが、図２では、説明を簡略化するため充電器２２ａに接続されるタップ切替器４０のみを記載している。
【００１７】
電源部４４は、商用電源より供給される交流電圧を、例えば直流５Ｖの電圧に変換して充電制御部１１の各機器に駆動用の電力を供給する。
【００１８】
タップ切替器４０は、リレー接点ＲＬと、シャント抵抗Ｒｓと、タップ（出力端子）４１の直列接続回路を備え、リレー接点ＲＬの端部は交流電源Ｅ１の一端側の電線Ｗ１に接続され、タップ４１の端部は交流電源Ｅ１の他端側の電線Ｗ２に接続されている。従って、リレー接点ＲＬがオンとされた場合には、タップ４１に交流電源Ｅ１より出力される電圧が供給され、リレー接点ＲＬがオフとされた場合には、タップ４１に電圧は供給されない。
【００１９】
また、シャント抵抗Ｒｓの両端は、電流検出部４２に接続され、該電流検出部４２は、ＡＤコンバータ４３に接続されている。そして、ＡＤコンバータ４３の出力端は、ＭＰＵ５１に接続されている。
【００２０】
電流検出部４２は、シャント抵抗Ｒｓの両端に生じる電圧を検出し、検出した電圧値とシャント抵抗Ｒｓの抵抗値に基づいて、タップ４１に流れる電流を検出する。検出された電流データはＡＤコンバータ４３に出力される。ＡＤコンバータ４３は、電流検出部４２で検出されたアナログの電流データをディジタル化してＭＰＵ５１に出力する。
【００２１】
ＭＰＵ５１は、装置全体を総括的に制御する機能を備えており、特に、各充電器２２ａ〜２２ｄに対応するタップ切替器４０より出力される電流データを取得して通信部５２に出力する制御、及び図１に示した監視端末１２より送信される指令信号に基づいて、各タップ切替器４０に設けられるリレー接点ＲＬのオン、オフを切り替える制御を行う。
【００２２】
通信部５２は、アンテナ２１を介して監視端末１２との間で通信を行う機能を備え、ＭＰＵ５１より送信される各種のデータを監視端末１２に送信すると共に、監視端末１２より送信される各種のデータを受信してＭＰＵ５１に出力する制御を行う。
【００２３】
次に、図３に示すブロック図を参照して、監視端末１２の詳細な構成について説明する。図３に示すように、監視端末１２は、充電制御部１１との間で通信を行うための通信部６３及びアンテナ６４と、制御部６２と、各種のデータを画面表示する表示部６１と、を備えている。
【００２４】
制御部６２は、監視端末１２を総括的に制御する機能を備えており、特に、充電装置１０より送信される各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量に基づいて、後述する手法により、各タップ切替器４０のオン、オフを切り替える信号（即ち、リレー接点ＲＬのオン、オフ信号）を送信する制御を行う。
【００２５】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る充電装置の作用について説明する。この処理は、図１に示した各充電器２２ａ〜２２ｄにそれぞれバッテリ２３ａ〜２３ｄが接続された状態で開始される。初めに、ステップＳ１１において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、各タップ切替器４０に順次切り替え信号を出力し、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電流を供給する。そして、各充電器２２ａ〜２２ｄに流れる電流を測定する。即ち、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ａに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定し、次いで、充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ｂに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定する。これを、充電器２２ｃ，２２ｄについても実施して、各充電器２２ａ〜２２ｄに供給される入力電流を測定する。そして、測定した電流データに基づいて、各充電器２２ａ〜２２ｄに接続された各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される入力電力を求め、この入力電力を図示省略のバッファに格納する。
【００２６】
ステップＳ１２において、ＭＰＵ５１は、監視端末１２との間での通信を行い、通信が確立されたか否かを判断する。そして、通信が確立された場合には、ステップＳ１３に処理を進め、通信が確立されない場合には、ステップＳ２３において、図示しない表示器等にエラー表示する。
【００２７】
ステップＳ１３において、ＭＰＵ５１は、通信部５２を介して各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力データを監視端末１２に送信する。
【００２８】
ステップＳ１４において、監視端末１２の制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力に基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電されている充電量を求め、この充電量を表示部６１に表示する。その結果、例えば、図４に示すように、各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量（図では、「１」，「２」，「３」，「４」と表記）が表示部６１に表示される。
【００２９】
ステップＳ１５において、制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄより供給される入力電力をサーチし、更に、ステップＳ１６において、最大の入力電力となる充電器を、充電対象となる充電器として選択する。即ち、入力電力が最大であるということは、充電量が少ないということと等価であるので、この充電器を充電対象とする。
【００３０】
ステップＳ１７において、制御部６２は、選択した充電器（仮に、充電器２２ａとする）の充電指示コマンドを通信部６３より送信する。この充電指示コマンドは、充電制御部１１の通信部５２にて受信される。
【００３１】
ステップＳ１８において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、通信部５２にて受信された充電指示コマンドに基づいて、選択された充電器による充電を開始する。即ち、充電指示コマンドとして、充電器２２ａが選択されている場合には、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより充電器２２ａに電圧を供給し、該充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａを充電することができる。
【００３２】
ステップＳ１９において、ＭＰＵ５１は、監視端末１２に充電器２２ａの入力電力データを送信する。そして、ステップＳ２０において、制御部６２は、充電器２２ａの充電量を表示部６１に表示する。
【００３３】
ステップＳ２１において、制御部６２は、充電器２２ａに供給される電流が予め設定した目標値まで低下したか否かを判断する。そして、充電電流が目標値まで低下していない場合にはステップＳ１９に処理を戻し、低下している場合にはステップＳ２２に処理を進める。
【００３４】
ステップＳ２２において、ＭＰＵ５１は、充電対象となる充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオフとすることにより、充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａへの充電を終了させる。この処理では、図５の特性図に示すように、バッテリを充電する場合には、曲線ｑ１に示すバッテリ充電量がフル充電となる前の時点で、曲線ｑ２に示すようにバッテリに供給されるの電流が急激に低下するので、電流検出部４２で検出される電流データが所定のレベル以下に低下した場合に、バッテリが所定の充電量（例えば、フル充電）に達したものと判断し、リレー接点ＲＬをオフとして充電を停止する。こうして、電流データに基づいて、充電量が最も低いバッテリを選択し、この選択されたバッテリを優先的に充電することができるのである。
【００３５】
この処理が終了した場合には、再度、充電電流のデータに基づいて各バッテリ２３ｂ〜２３ｄの充電量を求め、最も充電量の低いバッテリを優先的に充電するように充電操作を実行する。
【００３６】
このようにして、本実施形態に係る充電装置では、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電力を供給し、このときの電流データを測定し、測定された電流データに基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量を求め、最も充電量の低いバッテリを優先的に充電するように制御するので、従来の電圧検出により充電量を測定する方式と対比して、高精度な充電量の測定が可能となり、精度良く充電量の低いバッテリを優先的に充電することが可能となる。
【００３７】
また、充電対象とされるバッテリに供給する電流が目標値まで低下した場合には、このバッテリへの電力供給を停止させるので、所定の充電量に達したバッテリを継続して充電し続けることを防止でき、一つのバッテリの充電が完了した場合には、即時に次のバッテリの充電に移ることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。装置構成は、前述した第１実施形態と同様である。ここで、上述した第１実施形態では、入力電流の大きさに基づいてバッテリの充電量を推定し、充電量が最も低いバッテリ、換言すれば、入力電流が最も大きいバッテリを充電対象とする充電器として選択し、この充電器のみを優先的に充電するようにしたが、第２実施形態では、充電量が最も低いバッテリを充電し、このときの入力電流が少ない場合（許容電流に余裕がある場合）には、次候補となるバッテリを選択し、このバッテリを同時に充電することにより、効率良くバッテリの充電を行う。以下、図７に示すフローチャートを参照して、第２実施形態に係る充電装置の作用を詳細に説明する。
【００３９】
この処理は、第１実施形態と同様に、図１に示した各充電器２２ａ〜２２ｄにそれぞれバッテリ２３ａ〜２３ｄが接続された状態で開始される。初めに、ステップＳ３１において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、各タップ切替器４０に順次切り替え信号を出力し、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電流を流す。そして、各充電器２２ａ〜２２ｄに流れる電流を測定する。即ち、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ａに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定し、次いで、充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ｂに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定する。これを、充電器２２ｃ，２２ｄについても実施して、各充電器２２ａ〜２２ｄに供給される電流を測定する。そして、測定した電流データに基づいて、各充電器２２ａ〜２２ｄに接続された各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される入力電力を求め、この入力電力を図示省略のバッファに格納する。
【００４０】
ステップＳ３２において、ＭＰＵ５１は、監視端末１２との間での通信を行い、通信が確立されたか否かを判断する。そして、通信が確立された場合には、ステップＳ３３に処理を進め、通信が確立されない場合には、ステップＳ４６において、図示しない表示器等にエラー表示する。
【００４１】
ステップＳ３３において、ＭＰＵ５１は、通信部５２を介して各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力データを監視端末１２に送信する。
【００４２】
ステップＳ３４において、監視端末１２の制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力に基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電されている充電量を求め、この充電量を表示部６１に表示する。
【００４３】
ステップＳ３５において、制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄより供給される入力電力をサーチし、更に、ステップＳ３６において、最大の入力電力となる充電器を、充電対象となる充電器として選択する。
【００４４】
ステップＳ３７において、制御部６２は、選択した充電器（仮に、充電器２２ａとする）に供給される入力電流を参照し、この入力電流が交流電源Ｅ１の許容電流（例えば、電力会社と契約している電流）の１／２以下であるか否かを判定する。例えば、許容電流が３０Ａである場合には、１５Ａ以下であるか否かを判定する。そして、許容電流の１／２以下である場合には（ステップＳ３７でＹＥＳ）、ステップＳ４７に処理を進める。そうでない場合には（ステップＳ３７でＮＯ）、ステップＳ３８に処理を進める。
【００４５】
ステップＳ３８において、制御部６２は、選択した充電器２２ａの充電指示コマンドを通信部６３より送信する。この充電指示コマンドは、充電制御部１１の通信部５２にて受信される。
【００４６】
ステップＳ３９において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、通信部５２にて受信された充電指示コマンドに基づいて、選択された充電器による充電を開始する。即ち、充電指示コマンドとして、充電器２２ａが選択されている場合には、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより充電器２２ａに電圧を供給し、該充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａを充電することができる。
【００４７】
ステップＳ４０において、制御部６２は、充電中の充電器２２ａに供給される入力電流を参照し、この入力電流が許容電流の１／２以下であるか否かを判定する。即ち、充電器２２ａによりバッテリ２３ａの充電を実行し、充電中に該充電器２２ａの入力電流が許容電流の１／２以下となったか否かを判定する。そして、許容電流の１／２以下となった場合には（ステップＳ４０でＹＥＳ）、ステップＳ４７に処理を進める。そうでない場合には（ステップＳ４０でＮＯ）、ステップＳ４１に処理を進める。
【００４８】
ステップＳ４１において、制御部６２は、充電器２２ａによるバッテリ２３ａの充電を継続する。
【００４９】
ステップＳ４２において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、監視端末１２に充電器２２ａの入力電力データを送信する。そして、ステップＳ４３において、制御部６２は、充電器２２ａの充電量を表示部６１に表示する。
【００５０】
ステップＳ４４において、制御部６２は、充電器２２ａに供給される電流が予め設定した目標値まで低下したか否かを判断する。そして、充電電流が目標値まで低下していない場合にはステップＳ４０に処理を戻し、到達している場合にはステップＳ４５に処理を進める。
【００５１】
ステップＳ４５において、ＭＰＵ５１は、充電対象となる充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオフとすることにより、充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａへの充電を終了させる。こうして、電流データに基づいて、充電量が最も低いバッテリを選択し、この選択されたバッテリを優先的に充電することができる。
【００５２】
一方、充電器２２ａの入力電流が許容電流の１／２以下である場合（ステップＳ３７，Ｓ４０でＹＥＳの場合）には、ステップＳ４７において、制御部６２は、次候補となる充電器（仮に、これを充電器２２ｂとする）を選択する。この処理では、入力電流が最大である充電器２２ａの入力電流が許容電流の１／２以下であるので、次候補である充電器２２ｂの入力電流を加算しても、許容電流を超えることはない。従って、充電器２２ａ、及び充電器２２ｂの双方のリレー接点ＲＬをオンとすることにより、各充電器２２ａ，２２ｂに接続されたバッテリ２３ａ，２３ｂの双方に電力を供給して充電を行う。
【００５３】
ステップＳ４８において、制御部６２は、選択した充電器２２ｂの充電指示コマンドを通信部６３より送信する。この充電指示コマンドは、充電制御部１１の通信部５２にて受信される。
【００５４】
ステップＳ４９において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、通信部５２にて受信された充電指示コマンドに基づいて、選択された充電器による充電を開始する。即ち、充電指示コマンドとして、充電器２２ｂが選択された場合には、充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより充電器２２ｂに電圧を供給し、該充電器２２ｂに接続されたバッテリ２３ｂを充電することができる。
【００５５】
ステップＳ５０において、制御部６２は、充電器２２ｂによるバッテリ２３ｂの充電を継続する。
【００５６】
ステップＳ５１において、制御部６２は、充電器２２ｂに供給される電流が予め設定した目標値まで低下したか否かを判断する。そして、充電電流が目標値まで低下していない場合にはステップＳ５０に処理を戻し、低下している場合にはステップＳ５２に処理を進める。
【００５７】
ステップＳ５２において、ＭＰＵ５１は、充電対象となる充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオフとすることにより、充電器２２ｂに接続されたバッテリ２３ｂへの充電を終了させる。こうして、電流データに基づいて、次候補となる充電器２２ｂを選択し、この充電器２２ｂに接続されたバッテリ２３ｂを、前述したバッテリ２３ａと同時並行的に充電することができる。
【００５８】
このようにして、第２実施形態に係る充電装置では、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電力を供給し、このときの電流データを測定し、測定された電流データに基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量を求め、最も充電量の低いバッテリを優先的に充電する。従って、前述した第１実施形態と同様に、高精度な充電量の測定が可能となり、精度良く充電量の低いバッテリを優先的に充電することが可能となる。
【００５９】
更に、この充電対象となるバッテリに供給される入力電流と許容電流を対比し、入力電流が許容電流の１／２以下である場合には、次候補のバッテリを選択し、このバッテリを並行して充電する。従って、充電量の少ない２つのバッテリを選択して、同時に充電することができ、より効率の良い充電が可能となる。
【００６０】
また、第２実施形態では、充電量の少ない２個のバッテリ２３ａ，２３ｂを同時に充電する例について説明したが、許容電流に対して余裕がある場合には、３個以上のバッテリを同時に充電することも可能である。即ち、本発明は、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給する入力電流を測定しているので、交流電源Ｅ１の許容電流に基づいて、バッテリに供給する入力電流の合計が許容電流以下であれば、充電対象とするバッテリの個数を適宜増加することができる。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、充電装置に電力を供給するための電源として、商用の交流電源Ｅ１を用いる例について説明したが、例えば、図８に示すように、太陽光パネル３１を用いた電力を蓄電池３４に蓄電し、この蓄電した電力をインバータ３３で所定の周波数の交流電力に変換した電力を、バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給する構成とすることも可能である。このような構成とすれば、自然エネルギーを利用して発電した電力を用いて、電動フォークリフト等のバッテリを充電することができるので、環境負荷を軽減することができる。
【００６２】
以上、本発明の充電装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、４個のバッテリ２３ａ〜２３ｄを充電する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、５個以上のバッテリ、３個以下のバッテリの場合についても適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、複数のバッテリを充電する際に、充電量の少ないバッテリを優先的に充電することに利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 充電装置
１１ 充電制御部
１２ 監視端末
１３ 切替制御部
２１ アンテナ
２２ａ〜２２ｄ 充電器
２３ａ〜２３ｄ バッテリ（蓄電手段）
３１ 太陽光パネル
３３ インバータ
３４ 蓄電池
４０ タップ切替器（切替手段）
４１ タップ
４２ 電流検出部（電流検出手段）
４３ ＡＤコンバータ
４４ 電源部
５１ ＭＰＵ（切替制御手段）
５２ 通信部
６１ 表示部
６２ 制御部
６３ 通信部
６４ アンテナ
Ｅ１ 交流電源
ＲＬ リレー接点
Ｒｓ シャント抵抗
Ｗ１，Ｗ２ 電線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のタップに接続される各バッテリを充電する充電装置に係り、特に、充電量が低いバッテリを優先して充電する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電動フォークリフトやゴルフ場のカート車等の電動車両は、バッテリ（蓄電池）を備えており、該バッテリに電力を蓄電し、この蓄電した電力を動力源として動作する。このような電動車両は、定期的にバッテリを充電する必要があり、通常は夜間に商用電源（例えば、交流２００Ｖ）に接続してバッテリを充電する。
【０００３】
また、複数台の電動車両が存在する場合には、全ての電動車両に電源を接続して同時に充電すると、電源設備の許容電流を超えてしまうので、従来は一台或いは複数台毎に順番に電源に接続して充電する方式が採用されている。ここで、各電動車両に搭載されるバッテリには、充電量が高いものや低いものがあり、充電する順序をランダムに決めると、充電量が低い電動車両が充電されないという問題が発生する。
【０００４】
そこで、特開平８−１８２２０９号公報（特許文献１）には、充電電圧の低いバッテリを優先的に充電することが記載されている。該特許文献１では、充電装置の出力端に複数のリレーを設け、各リレーを介して複数のバッテリを接続し、更に、各リレーを択一的にオンとすることにより、バッテリの充電電圧を測定する。そして、充電電圧が最も低いバッテリを選択し、このバッテリに接続されるリレーをオンとすることにより、充電電圧の低いバッテリ、即ち、充電量の低いバッテリを優先的に充電することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１８２２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、バッテリの充電電圧を検出してバッテリの充電量が高いか、或いは低いかを判断しており、充電電圧はバッテリの充電量のみならず、バッテリ劣化等に起因しても変動するので、充電電圧を正確に反映しているとはいえず、高精度なバッテリの充電制御ができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、より高精度にバッテリの充電量を検出して、充電順序を設定することが可能な出力切替機能を備えた充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、複数の出力端子を備え、前記各出力端子に接続された蓄電手段を充電する充電装置において、電源と前記各出力端子との間に設けられ、前記電源と少なくとも一つの前記出力端子との接続、遮断を切り替える切替手段と、前記電源と出力端子とが接続されているときの、前記各蓄電手段に供給される電流を検出する電流検出手段と、前記各電流検出手段で検出される電流に基づいて、供給電流が最大となる蓄電手段を特定し、特定した蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御する切替制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記切替制御手段は、前記電源が出力可能な許容電流と、前記特定した蓄電手段に流れる電流の差分値を演算し、前記特定した蓄電手段以外で、前記電流検出手段で検出される電流の合計が前記差分値未満となる少なくとも一つの他の蓄電手段が存在する場合には、前記特定した蓄電手段に加えて、少なくとも一つの前記他の蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記切替制御手段は、前記電流検出手段で検出される電流に基づき、充電中の蓄電手段に流れる電流が、予め設定した目標電流値まで低下した場合にこの蓄電手段への電力供給を停止するように前記切替手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る充電装置は、各蓄電手段に供給する電流を測定し、この電流に基づいて供給電流が最大となる蓄電手段を、充電量が最も低下している蓄電手段であると推定する。そして、この充電量が最も低下している蓄電手段に電力を供給するように、切替手段を制御する。従って、充電量の少ない蓄電手段を高精度に検出することができ、充電量の少ない蓄電手段を優先的に充電することができる。
【００１２】
更に、蓄電手段に供給する電流に余裕がある場合には、他の蓄電手段へ並行して電力を供給して充電するので、２以上の蓄電手段を同時に充電することができ、より効率良く蓄電手段を充電することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る充電装置に含まれる充電制御装置の詳細な構成を示すブロックである。
【図３】本発明の実施形態に係る充電装置の、監視端末の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る充電装置の、監視端末にて表示される各バッテリの充電量を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る充電装置でバッテリを充電する際の、充電量と入力電流との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る充電装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る充電装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の変形例に係る充電装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る充電装置の構成を示すブロックである。図１に示すように、この充電装置１０は、充電制御部１１と、該充電制御部１１との間で無線通信が可能とされ、充電制御部１１を遠隔制御する監視端末１２と、を備えている。なお、本実施形態では、充電制御部１１と監視端末１２が離れた場所に存在し、通信回線を用いて遠隔制御する例について説明するが、充電制御部１１と監視端末１２は同一の場所に設けられる構成としても良い。
【００１５】
図１に示す充電制御部１１は、交流電源Ｅ１（例えば、ＡＣ２００Ｖ）より供給される交流電力を、直流電力に変換して充電対象となるバッテリ２３ａ〜２３ｄを切り替える切替制御部１３と、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに電力を供給する複数（この例では４個）の充電器２２ａ〜２２ｄと、アンテナ２１と、を備えている。各充電器２２ａ〜２２ｄは、それぞれバッテリ２３ａ〜２３ｄに接続されている。なお、バッテリ２３ａ〜２３ｄは、例えば、電動フォークリフト等に搭載されるバッテリである。
【００１６】
図２は、充電制御部１１の詳細な構成を示すブロック図である。図示のように、充電制御部１１は、電源部４４と、タップ切替器４０と、ＭＰＵ５１と、通信部５２、及びアンテナ２１を備えている。なお、タップ切替器４０は、図１に示した各充電器２２ａ〜２２ｄに対してそれぞれ設けられているが、図２では、説明を簡略化するため充電器２２ａに接続されるタップ切替器４０のみを記載している。
【００１７】
電源部４４は、商用電源より供給される交流電圧を、例えば直流５Ｖの電圧に変換して充電制御部１１の各機器に駆動用の電力を供給する。
【００１８】
タップ切替器４０は、リレー接点ＲＬと、シャント抵抗Ｒｓと、タップ（出力端子）４１の直列接続回路を備え、リレー接点ＲＬの端部は交流電源Ｅ１の一端側の電線Ｗ１に接続され、タップ４１の端部は交流電源Ｅ１の他端側の電線Ｗ２に接続されている。従って、リレー接点ＲＬがオンとされた場合には、タップ４１に交流電源Ｅ１より出力される電圧が供給され、リレー接点ＲＬがオフとされた場合には、タップ４１に電圧は供給されない。
【００１９】
また、シャント抵抗Ｒｓの両端は、電流検出部４２に接続され、該電流検出部４２は、ＡＤコンバータ４３に接続されている。そして、ＡＤコンバータ４３の出力端は、ＭＰＵ５１に接続されている。
【００２０】
電流検出部４２は、シャント抵抗Ｒｓの両端に生じる電圧を検出し、検出した電圧値とシャント抵抗Ｒｓの抵抗値に基づいて、タップ４１に流れる電流を検出する。検出された電流データはＡＤコンバータ４３に出力される。ＡＤコンバータ４３は、電流検出部４２で検出されたアナログの電流データをディジタル化してＭＰＵ５１に出力する。
【００２１】
ＭＰＵ５１は、装置全体を総括的に制御する機能を備えており、特に、各充電器２２ａ〜２２ｄに対応するタップ切替器４０より出力される電流データを取得して通信部５２に出力する制御、及び図１に示した監視端末１２より送信される指令信号に基づいて、各タップ切替器４０に設けられるリレー接点ＲＬのオン、オフを切り替える制御を行う。
【００２２】
通信部５２は、アンテナ２１を介して監視端末１２との間で通信を行う機能を備え、ＭＰＵ５１より送信される各種のデータを監視端末１２に送信すると共に、監視端末１２より送信される各種のデータを受信してＭＰＵ５１に出力する制御を行う。
【００２３】
次に、図３に示すブロック図を参照して、監視端末１２の詳細な構成について説明する。図３に示すように、監視端末１２は、充電制御部１１との間で通信を行うための通信部６３及びアンテナ６４と、制御部６２と、各種のデータを画面表示する表示部６１と、を備えている。
【００２４】
制御部６２は、監視端末１２を総括的に制御する機能を備えており、特に、充電装置１０より送信される各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量に基づいて、後述する手法により、各タップ切替器４０のオン、オフを切り替える信号（即ち、リレー接点ＲＬのオン、オフ信号）を送信する制御を行う。
【００２５】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る充電装置の作用について説明する。この処理は、図１に示した各充電器２２ａ〜２２ｄにそれぞれバッテリ２３ａ〜２３ｄが接続された状態で開始される。初めに、ステップＳ１１において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、各タップ切替器４０に順次切り替え信号を出力し、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電流を供給する。そして、各充電器２２ａ〜２２ｄに流れる電流を測定する。即ち、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ａに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定し、次いで、充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ｂに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定する。これを、充電器２２ｃ，２２ｄについても実施して、各充電器２２ａ〜２２ｄに供給される入力電流を測定する。そして、測定した電流データに基づいて、各充電器２２ａ〜２２ｄに接続された各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される入力電力を求め、この入力電力を図示省略のバッファに格納する。
【００２６】
ステップＳ１２において、ＭＰＵ５１は、監視端末１２との間での通信を行い、通信が確立されたか否かを判断する。そして、通信が確立された場合には、ステップＳ１３に処理を進め、通信が確立されない場合には、ステップＳ２３において、図示しない表示器等にエラー表示する。
【００２７】
ステップＳ１３において、ＭＰＵ５１は、通信部５２を介して各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力データを監視端末１２に送信する。
【００２８】
ステップＳ１４において、監視端末１２の制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力に基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電されている充電量を求め、この充電量を表示部６１に表示する。その結果、例えば、図４に示すように、各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量（図では、「１」，「２」，「３」，「４」と表記）が表示部６１に表示される。
【００２９】
ステップＳ１５において、制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄより供給される入力電力をサーチし、更に、ステップＳ１６において、最大の入力電力となる充電器を、充電対象となる充電器として選択する。即ち、入力電力が最大であるということは、充電量が少ないということと等価であるので、この充電器を充電対象とする。
【００３０】
ステップＳ１７において、制御部６２は、選択した充電器（仮に、充電器２２ａとする）の充電指示コマンドを通信部６３より送信する。この充電指示コマンドは、充電制御部１１の通信部５２にて受信される。
【００３１】
ステップＳ１８において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、通信部５２にて受信された充電指示コマンドに基づいて、選択された充電器による充電を開始する。即ち、充電指示コマンドとして、充電器２２ａが選択されている場合には、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより充電器２２ａに電圧を供給し、該充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａを充電することができる。
【００３２】
ステップＳ１９において、ＭＰＵ５１は、監視端末１２に充電器２２ａの入力電力データを送信する。そして、ステップＳ２０において、制御部６２は、充電器２２ａの充電量を表示部６１に表示する。
【００３３】
ステップＳ２１において、制御部６２は、充電器２２ａに供給される電流が予め設定した目標値まで低下したか否かを判断する。そして、充電電流が目標値まで低下していない場合にはステップＳ１９に処理を戻し、低下している場合にはステップＳ２２に処理を進める。
【００３４】
ステップＳ２２において、ＭＰＵ５１は、充電対象となる充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオフとすることにより、充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａへの充電を終了させる。この処理では、図５の特性図に示すように、バッテリを充電する場合には、曲線ｑ１に示すバッテリ充電量がフル充電となる前の時点で、曲線ｑ２に示すようにバッテリに供給されるの電流が急激に低下するので、電流検出部４２で検出される電流データが所定のレベル以下に低下した場合に、バッテリが所定の充電量（例えば、フル充電）に達したものと判断し、リレー接点ＲＬをオフとして充電を停止する。こうして、電流データに基づいて、充電量が最も低いバッテリを選択し、この選択されたバッテリを優先的に充電することができるのである。
【００３５】
この処理が終了した場合には、再度、充電電流のデータに基づいて各バッテリ２３ｂ〜２３ｄの充電量を求め、最も充電量の低いバッテリを優先的に充電するように充電操作を実行する。
【００３６】
このようにして、本実施形態に係る充電装置では、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電力を供給し、このときの電流データを測定し、測定された電流データに基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量を求め、最も充電量の低いバッテリを優先的に充電するように制御するので、従来の電圧検出により充電量を測定する方式と対比して、高精度な充電量の測定が可能となり、精度良く充電量の低いバッテリを優先的に充電することが可能となる。
【００３７】
また、充電対象とされるバッテリに供給する電流が目標値まで低下した場合には、このバッテリへの電力供給を停止させるので、所定の充電量に達したバッテリを継続して充電し続けることを防止でき、一つのバッテリの充電が完了した場合には、即時に次のバッテリの充電に移ることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。装置構成は、前述した第１実施形態と同様である。ここで、上述した第１実施形態では、入力電流の大きさに基づいてバッテリの充電量を推定し、充電量が最も低いバッテリ、換言すれば、入力電流が最も大きいバッテリを充電対象とする充電器として選択し、この充電器のみを優先的に充電するようにしたが、第２実施形態では、充電量が最も低いバッテリを充電し、このときの入力電流が少ない場合（許容電流に余裕がある場合）には、次候補となるバッテリを選択し、このバッテリを同時に充電することにより、効率良くバッテリの充電を行う。以下、図７に示すフローチャートを参照して、第２実施形態に係る充電装置の作用を詳細に説明する。
【００３９】
この処理は、第１実施形態と同様に、図１に示した各充電器２２ａ〜２２ｄにそれぞれバッテリ２３ａ〜２３ｄが接続された状態で開始される。初めに、ステップＳ３１において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、各タップ切替器４０に順次切り替え信号を出力し、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電流を流す。そして、各充電器２２ａ〜２２ｄに流れる電流を測定する。即ち、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ａに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定し、次いで、充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより、充電器２２ｂに充電電流を供給し、このとき電流検出部４２で検出される電流データを測定する。これを、充電器２２ｃ，２２ｄについても実施して、各充電器２２ａ〜２２ｄに供給される電流を測定する。そして、測定した電流データに基づいて、各充電器２２ａ〜２２ｄに接続された各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給される入力電力を求め、この入力電力を図示省略のバッファに格納する。
【００４０】
ステップＳ３２において、ＭＰＵ５１は、監視端末１２との間での通信を行い、通信が確立されたか否かを判断する。そして、通信が確立された場合には、ステップＳ３３に処理を進め、通信が確立されない場合には、ステップＳ４６において、図示しない表示器等にエラー表示する。
【００４１】
ステップＳ３３において、ＭＰＵ５１は、通信部５２を介して各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力データを監視端末１２に送信する。
【００４２】
ステップＳ３４において、監視端末１２の制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄ毎の入力電力に基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電されている充電量を求め、この充電量を表示部６１に表示する。
【００４３】
ステップＳ３５において、制御部６２は、各充電器２２ａ〜２２ｄより供給される入力電力をサーチし、更に、ステップＳ３６において、最大の入力電力となる充電器を、充電対象となる充電器として選択する。
【００４４】
ステップＳ３７において、制御部６２は、選択した充電器（仮に、充電器２２ａとする）に供給される入力電流を参照し、この入力電流が交流電源Ｅ１の許容電流（例えば、電力会社と契約している電流）の１／２以下であるか否かを判定する。例えば、許容電流が３０Ａである場合には、１５Ａ以下であるか否かを判定する。そして、許容電流の１／２以下である場合には（ステップＳ３７でＹＥＳ）、ステップＳ４７に処理を進める。そうでない場合には（ステップＳ３７でＮＯ）、ステップＳ３８に処理を進める。
【００４５】
ステップＳ３８において、制御部６２は、選択した充電器２２ａの充電指示コマンドを通信部６３より送信する。この充電指示コマンドは、充電制御部１１の通信部５２にて受信される。
【００４６】
ステップＳ３９において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、通信部５２にて受信された充電指示コマンドに基づいて、選択された充電器による充電を開始する。即ち、充電指示コマンドとして、充電器２２ａが選択されている場合には、充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより充電器２２ａに電圧を供給し、該充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａを充電することができる。
【００４７】
ステップＳ４０において、制御部６２は、充電中の充電器２２ａに供給される入力電流を参照し、この入力電流が許容電流の１／２以下であるか否かを判定する。即ち、充電器２２ａによりバッテリ２３ａの充電を実行し、充電中に該充電器２２ａの入力電流が許容電流の１／２以下となったか否かを判定する。そして、許容電流の１／２以下となった場合には（ステップＳ４０でＹＥＳ）、ステップＳ４７に処理を進める。そうでない場合には（ステップＳ４０でＮＯ）、ステップＳ４１に処理を進める。
【００４８】
ステップＳ４１において、制御部６２は、充電器２２ａによるバッテリ２３ａの充電を継続する。
【００４９】
ステップＳ４２において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、監視端末１２に充電器２２ａの入力電力データを送信する。そして、ステップＳ４３において、制御部６２は、充電器２２ａの充電量を表示部６１に表示する。
【００５０】
ステップＳ４４において、制御部６２は、充電器２２ａに供給される電流が予め設定した目標値まで低下したか否かを判断する。そして、充電電流が目標値まで低下していない場合にはステップＳ４０に処理を戻し、到達している場合にはステップＳ４５に処理を進める。
【００５１】
ステップＳ４５において、ＭＰＵ５１は、充電対象となる充電器２２ａに対応するリレー接点ＲＬをオフとすることにより、充電器２２ａに接続されたバッテリ２３ａへの充電を終了させる。こうして、電流データに基づいて、充電量が最も低いバッテリを選択し、この選択されたバッテリを優先的に充電することができる。
【００５２】
一方、充電器２２ａの入力電流が許容電流の１／２以下である場合（ステップＳ３７，Ｓ４０でＹＥＳの場合）には、ステップＳ４７において、制御部６２は、次候補となる充電器（仮に、これを充電器２２ｂとする）を選択する。この処理では、入力電流が最大である充電器２２ａの入力電流が許容電流の１／２以下であるので、次候補である充電器２２ｂの入力電流を加算しても、許容電流を超えることはない。従って、充電器２２ａ、及び充電器２２ｂの双方のリレー接点ＲＬをオンとすることにより、各充電器２２ａ，２２ｂに接続されたバッテリ２３ａ，２３ｂの双方に電力を供給して充電を行う。
【００５３】
ステップＳ４８において、制御部６２は、選択した充電器２２ｂの充電指示コマンドを通信部６３より送信する。この充電指示コマンドは、充電制御部１１の通信部５２にて受信される。
【００５４】
ステップＳ４９において、充電制御部１１のＭＰＵ５１は、通信部５２にて受信された充電指示コマンドに基づいて、選択された充電器による充電を開始する。即ち、充電指示コマンドとして、充電器２２ｂが選択された場合には、充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオンとすることにより充電器２２ｂに電圧を供給し、該充電器２２ｂに接続されたバッテリ２３ｂを充電することができる。
【００５５】
ステップＳ５０において、制御部６２は、充電器２２ｂによるバッテリ２３ｂの充電を継続する。
【００５６】
ステップＳ５１において、制御部６２は、充電器２２ｂに供給される電流が予め設定した目標値まで低下したか否かを判断する。そして、充電電流が目標値まで低下していない場合にはステップＳ５０に処理を戻し、低下している場合にはステップＳ５２に処理を進める。
【００５７】
ステップＳ５２において、ＭＰＵ５１は、充電対象となる充電器２２ｂに対応するリレー接点ＲＬをオフとすることにより、充電器２２ｂに接続されたバッテリ２３ｂへの充電を終了させる。こうして、電流データに基づいて、次候補となる充電器２２ｂを選択し、この充電器２２ｂに接続されたバッテリ２３ｂを、前述したバッテリ２３ａと同時並行的に充電することができる。
【００５８】
このようにして、第２実施形態に係る充電装置では、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに充電電力を供給し、このときの電流データを測定し、測定された電流データに基づいて、各バッテリ２３ａ〜２３ｄの充電量を求め、最も充電量の低いバッテリを優先的に充電する。従って、前述した第１実施形態と同様に、高精度な充電量の測定が可能となり、精度良く充電量の低いバッテリを優先的に充電することが可能となる。
【００５９】
更に、この充電対象となるバッテリに供給される入力電流と許容電流を対比し、入力電流が許容電流の１／２以下である場合には、次候補のバッテリを選択し、このバッテリを並行して充電する。従って、充電量の少ない２つのバッテリを選択して、同時に充電することができ、より効率の良い充電が可能となる。
【００６０】
また、第２実施形態では、充電量の少ない２個のバッテリ２３ａ，２３ｂを同時に充電する例について説明したが、許容電流に対して余裕がある場合には、３個以上のバッテリを同時に充電することも可能である。即ち、本発明は、各バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給する入力電流を測定しているので、交流電源Ｅ１の許容電流に基づいて、バッテリに供給する入力電流の合計が許容電流以下であれば、充電対象とするバッテリの個数を適宜増加することができる。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、充電装置に電力を供給するための電源として、商用の交流電源Ｅ１を用いる例について説明したが、例えば、図８に示すように、太陽光パネル３１を用いた電力を蓄電池３４に蓄電し、この蓄電した電力をインバータ３３で所定の周波数の交流電力に変換した電力を、バッテリ２３ａ〜２３ｄに供給する構成とすることも可能である。このような構成とすれば、自然エネルギーを利用して発電した電力を用いて、電動フォークリフト等のバッテリを充電することができるので、環境負荷を軽減することができる。
【００６２】
以上、本発明の充電装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、４個のバッテリ２３ａ〜２３ｄを充電する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、５個以上のバッテリ、３個以下のバッテリの場合についても適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、複数のバッテリを充電する際に、充電量の少ないバッテリを優先的に充電することに利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 充電装置
１１ 充電制御部
１２ 監視端末
１３ 切替制御部
２１ アンテナ
２２ａ〜２２ｄ 充電器
２３ａ〜２３ｄ バッテリ（蓄電手段）
３１ 太陽光パネル
３３ インバータ
３４ 蓄電池
４０ タップ切替器（切替手段）
４１ タップ
４２ 電流検出部（電流検出手段）
４３ ＡＤコンバータ
４４ 電源部
５１ ＭＰＵ（切替制御手段）
５２ 通信部
６１ 表示部
６２ 制御部
６３ 通信部
６４ アンテナ
Ｅ１ 交流電源
ＲＬ リレー接点
Ｒｓ シャント抵抗
Ｗ１，Ｗ２ 電線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の出力端子を備え、前記各出力端子に接続された蓄電手段を充電する充電装置において、
電源と前記各出力端子との間に設けられ、前記電源と少なくとも一つの前記出力端子との接続、遮断を切り替える切替手段と、
前記電源と出力端子とが接続されているときの、前記各蓄電手段に供給される電流を検出する電流検出手段と、
前記各電流検出手段で検出される電流に基づいて、供給電流が最大となる蓄電手段を特定し、特定した蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御する切替制御手段と、
を備えることを特徴とする出力切替機能を備えた充電装置。
【請求項２】
前記切替制御手段は、前記電源が出力可能な許容電流と、前記特定した蓄電手段に流れる電流の差分値を演算し、前記特定した蓄電手段以外で、前記電流検出手段で検出される電流の合計が前記差分値未満となる少なくとも一つの他の蓄電手段が存在する場合には、前記特定した蓄電手段に加えて、少なくとも一つの前記他の蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の出力切替機能を備えた充電装置。
【請求項３】
前記切替制御手段は、前記電流検出手段で検出される電流に基づき、充電中の蓄電手段に流れる電流が、予め設定した目標電流値まで低下した場合にこの蓄電手段への電力供給を停止するように前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の出力切替機能を備えた充電装置。
【請求項１】
複数の出力端子を備え、前記各出力端子に接続された蓄電手段を充電する充電装置において、
電源と前記各出力端子との間に設けられ、前記電源と少なくとも一つの前記出力端子との接続、遮断を切り替える切替手段と、
前記電源と出力端子とが接続されているときの、前記各蓄電手段に供給される電流を検出する電流検出手段と、
前記各電流検出手段で検出される電流に基づいて、供給電流が最大となる蓄電手段を特定し、特定した蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御する切替制御手段と、
を備えることを特徴とする出力切替機能を備えた充電装置。
【請求項２】
前記切替制御手段は、前記電源が出力可能な許容電流と、前記特定した蓄電手段に流れる電流の差分値を演算し、前記特定した蓄電手段以外で、前記電流検出手段で検出される電流の合計が前記差分値未満となる少なくとも一つの他の蓄電手段が存在する場合には、前記特定した蓄電手段に加えて、少なくとも一つの前記他の蓄電手段に接続された出力端子と前記電源とが接続されるように、前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の出力切替機能を備えた充電装置。
【請求項３】
前記切替制御手段は、前記電流検出手段で検出される電流に基づき、充電中の蓄電手段に流れる電流が、予め設定した目標電流値まで低下した場合にこの蓄電手段への電力供給を停止するように前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の出力切替機能を備えた充電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４４８３２（Ｐ２０１２−２４４８３２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４４９８（Ｐ２０１１−１１４４９８）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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