JP2014117066A - 大型搬送車両 - Google Patents
大型搬送車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014117066A JP2014117066A JP2012269231A JP2012269231A JP2014117066A JP 2014117066 A JP2014117066 A JP 2014117066A JP 2012269231 A JP2012269231 A JP 2012269231A JP 2012269231 A JP2012269231 A JP 2012269231A JP 2014117066 A JP2014117066 A JP 2014117066A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- power
- charging
- electric motor
- generator
- 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
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
【課題】バッテリの均等充電を行う際に、運用効率が低下しない大型搬送車両を提供することを目的とする。
【解決手段】無人搬送車は、バッテリの電力によって電動モータ4が複数の車輪3を回転させるものである。この無人搬送車には、電動モータ4に充電した電力を供給可能な第1バッテリ31及び第2バッテリ32と、第1バッテリ31及び第2バッテリ32を充電するための電力を発生するエンジン10及び発電機20と、制御装置60とが設けられる。制御装置60は、通常時に、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の電力によって電動モータ4を駆動させる。そして、制御装置60は、均等充電時に、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の何れか一方の電力によって電動モータ4を駆動させ、且つエンジン10及び発電機20を駆動させて発生した電力によって第1バッテリ31及び第2バッテリ32の何れか他方を均等充電させる。
【選択図】 図2
【解決手段】無人搬送車は、バッテリの電力によって電動モータ4が複数の車輪3を回転させるものである。この無人搬送車には、電動モータ4に充電した電力を供給可能な第1バッテリ31及び第2バッテリ32と、第1バッテリ31及び第2バッテリ32を充電するための電力を発生するエンジン10及び発電機20と、制御装置60とが設けられる。制御装置60は、通常時に、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の電力によって電動モータ4を駆動させる。そして、制御装置60は、均等充電時に、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の何れか一方の電力によって電動モータ4を駆動させ、且つエンジン10及び発電機20を駆動させて発生した電力によって第1バッテリ31及び第2バッテリ32の何れか他方を均等充電させる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、搭載したバッテリの電力によって電動モータが複数の車輪を回転させる大型搬送車両に関し、特に、走行しながらバッテリを均等充電できる大型搬送車両に関する。
バッテリの電力によって駆動する大型搬送車両として、例えば、数十トンもの重量がある鋼板コイル等を搬送する無人搬送車がある。この無人搬送車は、走行によってバッテリの充電量が不足すると、ステーションの充電待機位置で停止してバッテリを充電(急速充電)する。そして、バッテリの充電が完了した後、無人搬送車は、再びバッテリの電力で走行するようになっている。
近年、無人搬送車の新たな自動充電方法が提案されていて、例えば下記特許文献1に記載された自動充電方法がある。この自動充電方法では、図7に示すように、無人搬送車101が充電待機位置に到着すると、充電待機位置に設置されている給電・制御装置102が、交流電力を電磁エネルギーに変換して空間に放射する。これにより、無人搬送車101に搭載された充電・制御装置110が、電磁エネルギー(交流電力)を受けて、交流/直流変換回路によって直流電力に変換し、この直流電力をキャパシタ(コンデンサ)120及びバッテリ130に供給する。
こうして、この自動充電方法では、キャパシタ120及びバッテリ130を並列的に充電して、バッテリ130の充電完了を待つことなく、キャパシタ120の充電完了の後に、無人搬送車101が充電待機位置から走行し始めるようになっている。そして、無人搬送車101の走行中に、バッテリ130では、充電済みのキャパシタ120から充電が継続して行われる。
上述したように、充電待機位置で行われる無人搬送車101の充電は、給電・制御装置102と非接触で行うとともに、キャパシタ120の急速充電を主目的としているため、短時間で完了することができる。この結果、この自動充電方法では、無人搬送車101が充電待機位置で停止している時間を短くすることができ、無人搬送車の運用効率(稼働時間)を向上させることができるようになっている。
しかしながら、上述した充電方法では、以下の問題点があった。即ち、無人搬送車101が充電待機位置で停止している時間は短くなるが、それでもまだ無人搬送車101はバッテリ130を充電(急速充電)するために、充電待機位置で一旦停止する必要がある。このため、無人搬送車101の運用効率において、まだ改善の余地があった。
特に、無人搬送車のような大型搬送車両が搭載するバッテリは、複数の電池セルが組電池となって構成されたものであり、自己放電や充放電の繰り返しに応じて各電池セルの充電量(電圧)にばらつきが生じてくる。このため、1〜数カ月に1回程度、バッテリに対して均等充電を行って、各電池セルの充電量のばらつきを均一にして、バッテリの寿命を延ばすようにしている。しかし、この均等充電は、大型搬送車両が搭載する大きなバッテリに対して行う場合、数〜十数時間の充電作業時間が必要であり、均等充電を行っている間、大型搬送車両は停止することになる。こうして、均等充電によって、大型搬送車両の運用効率が低下するという問題点があった。
ここで、仮に、均等充電が必要なバッテリと均等充電が既に完了しているバッテリとを交換する方法であっても、以下の問題点がある。先ず、大型搬送車両が搭載するバッテリは、大きく且つ約1トンもの重量がある。そして、そのバッテリを取り外すためには、バッテリカバーを外して、フォークリフトのフォークを差し込んで、差し込んだフォークを上昇させる。その後、新たなバッテリをフォークリフトを用いて取付ける必要がある。従って、バッテリを交換する方法を用いても、バッテリの交換自体の作業に非常に手間及び労力がかかるという問題点があった。
そこで、本発明は、上記した課題を解決すべく、バッテリの均等充電を行う際に、運用効率が低下しない大型搬送車両を提供することを目的とする。
本発明に係る大型搬送車両は、複数の電池セルで構成されたバッテリの電力によって電動モータが複数の車輪を回転させるものであって、前記電動モータに充電した電力を供給可能な第1バッテリ及び第2バッテリと、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリが充電するための電力を発生する発電装置と、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの充放電、前記発電装置の発電、前記電動モータの駆動を制御可能な制御装置が設けられ、前記制御装置は、通常時に、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの電力によって前記電動モータを駆動させ、均等充電時に、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの何れか一方の電力によって前記電動モータを駆動させ、且つ前記発電装置を駆動させて発生した電力によって前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの何れか他方を均等充電させるように構成されていることを特徴とする。ここで、「均等充電」とは、バッテリを構成する複数の電池セルに生じる充電量(電圧)のばらつきを均一にするために行う充電である。
この場合には、通常時には、第1バッテリ及び第2バッテリの電力によって、電動モータを駆動させることができ、大型搬送車両を稼働させることができる。そして、第1バッテリを均等充電する場合であっても、発電装置が発生した電力を第1バッテリに供給して、第1バッテリを均等充電しつつ、第2バッテリの電力を電動モータに供給して、大型搬送車両を稼働させることができる。同様に、第2バッテリを均等充電する場合であっても、発電装置が発生した電力を第2バッテリに供給して、第2バッテリを均等充電しつつ、第1バッテリの電力を電動モータに供給して、大型搬送車両を稼働させることができる。こうして、均等充電する際に、無人搬送車を数〜数十時間停止させる必要がなくて、大型搬送車両の運用効率が低下することを防止できる。
また、本発明に係る大型搬送車両において、前記発電装置は、前記制御装置によって駆動が制御されるエンジンと、このエンジンの動力によって駆動する発電機とを備えて構成されていることが好ましい。
この場合には、電力を発生する発電装置の構成が、エンジンと発電機であるため、充電(均等充電、急速充電)するときに必要な電力を十分に発生させることができる。そして、制御装置は、充電が必要なときにのみ、エンジン及び発電機を駆動させることで、エンジンの燃料消費量及び発電機の発電量を効率的にコントロールすることができる。
また、本発明に係る大型搬送車両において、前記制御装置は、一定期間毎に、前記第1バッテリと前記第2バッテリとを交互に均等充電するように構成されていることが好ましい。
この場合には、第1バッテリ及び第2バッテリを、一定期間毎に交互に均等充電して、第1バッテリ及び第2バッテリの寿命を延ばすことができる。こうして、極めてシンプルな方法で、第1バッテリの寿命と第2バッテリの寿命とに偏りが生じることを防止できる。
また、本発明に係る大型搬送車両において、前記第1バッテリの電圧値を検出する第1電圧センサ及び前記第2バッテリの電圧値を検出する第2電圧センサが設けられ、前記制御装置は、検出された電圧値が所定値より小さいときに、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリのうち電圧値が小さい方を前記発電装置が発生した電力によって急速充電させ、且つ前記第1バッテリ及び前記第2バッテリのうち電圧値が大きい方の電力によって前記電動モータを駆動させるように構成されていることが好ましい。
この場合には、第1バッテリの充電量又は第2バッテリの充電量が不足しているときに、無人搬送車を走行させながら、充電量が不足している第1バッテリ又は第2バッテリを自動的に急速充電することができる。
本発明の大型搬送車両によれば、走行中に第1バッテリ又は第2バッテリの均等充電を行うことができる。従って、バッテリの均等充電を行う際に、運用効率が低下しない。
本発明に係る大型搬送車両について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、本実施形態の大型搬送車両としての無人搬送車1を模式的に示した側面図である。
無人搬送車1は、主に製鉄所や造船所等で重量物を搬送するためのものであり、図1に示すように、重量物を積載する荷台2と、この荷台2を支持しながら回転する複数の車輪3と、これら複数の車輪3を電力により回転させる複数の電動モータ4とを備えている。
この無人搬送車1は、荷台2の前方部及び後方部の下側に設けられたガイドセンサ5の検知信号に基づいて、前後走行、横行、スピンターン、全方向への斜行を行いながら予め設定された所定ルートを無人で自動的に移動するようになっている。また、荷台2の中央部の下側には、後述するエンジン10、発電機20、第1バッテリ31、第2バッテリ32が搭載されている。ここで、図2は、本実施形態の無人搬送車1の駆動システムを示した図である。なお、図2では、複数の電動モータ4のうち、1つの電動モータ4のみを代表的に示している。
図2に示すように、無人搬送車1の駆動システムは、エンジン10と、発電機20と、第1バッテリ31と、第2バッテリ32と、モータドライバ40と、上述した電動モータ4と、第1電圧センサ51と、第2電圧センサ52と、制御装置60とを備えて構成されている。また、発電機20と第1バッテリ31とが、第1充電回路71で接続され、発電機20と第2バッテリ32とが、第2充電回路72で接続されている。更に、第1バッテリ31とモータドライバ40とが、第1電力供給回路81で接続され、第2バッテリ32とモータドライバ40とが第2電力供給回路82で接続されている。
エンジン10は、発生する動力によって発電機20を回転駆動させるものである。このエンジン10は、車輪3を直接的に回転させるための大きな動力を発生する駆動用のエンジンではなく、バッテリが充電する電力を発生させるために発電機20を回転駆動させる発電用のエンジンである。従って、本実施形態のエンジン10は、駆動用エンジンに比べて十分小さいものであり、スペース効率に優れている。このエンジン10は、ディーゼルエンジンであって、その出力軸が発電機20に連結されている。なお、エンジン10は、ガソリンエンジンであっても良い。
発電機20は、回転駆動により電力を発生するものである。発電機20が発生する発電量は、制御装置60がエンジン10のスロットルに対する燃料の供給量をコントロールすることで、制御できるようになっている。この発電機20及びエンジン10が、本発明の「発電装置」に相当する。発電機20が発生した電力は、第1充電回路71を介して第1バッテリ31に供給でき、第2充電回路72を介して第2バッテリ32に供給できるようになっている。
第1バッテリ31及び第2バッテリ32は、電動モータ4に供給するための電力を充放電するものである。これら第1バッテリ31及び第2バッテリ32は、例えば48個の鉛蓄電池(電池セル)が直列に接続された組電池である。1個あたりの鉛蓄電池の公称電圧は2Vであるため、第1バッテリ31の出力電圧、第2バッテリ32の出力電圧は約96Vになっている。また、第1バッテリ31の電池容量、第2バッテリ32の電池容量は約240Ahである。なお、組電池を構成する電池セルの数や、出力電圧、電池容量は適宜変更可能である。
モータドライバ40は、電動モータ4を駆動するための駆動回路である。このモータドライバ40は、第1電力供給回路81がオンラインになっているとき、第1バッテリ31からの電力を電動モータ4に供給し、第2電力供給回路82がオンラインになっているとき、第2バッテリ32からの電力を電動モータ4に出力する。そして、モータドライバ40は、制御装置60から受信した制御信号に基づいて電動モータ4の回転駆動を制御する。
第1電圧センサ51は、第1バッテリ31の電圧値V1を常に検出(監視)していて、検出した電圧値V1を制御装置60に出力する。また、第2電圧センサ52は、第2バッテリ32の電圧値V2を常に検出していて、検出した電圧値V2を制御装置60に出力する。こうして、制御装置60は、主に電圧値V1,V2に基づいて、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の充電量(残存容量SOC)を推定するようになっている。なお、制御装置60は、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の充電量や故障(異常電池)を推定するために、電流値や温度等も入力するようになっている。
制御装置60は、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の充放電、発電機20を発電させるためのエンジン10の駆動、電動モータ4の駆動を制御するものである。具体的に、制御装置60は、第1充電回路71及び第2充電回路72のオンライン・オフラインの切換えを制御するとともに、第1電力供給回路81及び第2電力供給回路82のオンライン・オフラインの切換えを制御する。更に、制御装置60は、電流センサ21で検出された発電機20の電流値をフィードバックすることで、エンジン10の駆動を適正に制御し、電動モータ4の回転状況をフィードバックすることで、モータドライバ40を介して電動モータ4の駆動を適正に制御する。
第1充電回路71は、第1バッテリ31を充電(急速充電、均等充電)するための回路である。第1充電回路71がオンラインのとき、発電機20が発生した電力により、第1バッテリ31を充電できる。第2充電回路72は、第2バッテリ32を充電(急速充電、均等充電)するための回路である。第2充電回路72がオンラインのとき、発電機20が発生した電力により、第2バッテリ32を充電できる。
ここで、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の充電の方式には、急速充電と均等充電がある。急速充電は、第1バッテリ31又は第2バッテリ32の電圧が低下したときに、充電量(残存容量SOC)の不足を補うために行う充電である。一方、均等充電は、自己放電や充放電の繰り返しによって第1バッテリ31又は第2バッテリ32を構成する48個の鉛蓄電池(複数の電池セル)に生じる充電量(電圧)のばらつきを均一にするために行う充電である。
従来から、均等充電は、バッテリの充電量を正しく把握し直すとともに、バッテリの寿命を延ばすために、定期的に行われていた。本実施形態のように鉛蓄電池で構成された第1バッテリ31及び第2バッテリ32の場合、均等充電では急速充電より高い電圧で充電を行い、均等充電が行われる頻度は通常1〜数カ月に1回である。
しかし、均等充電では、急速充電より充電時間が長く、数〜十数時間に及ぶ場合がある。従来、1つのバッテリを搭載している無人搬送車は、そのバッテリに対して均等充電を行っている間、長時間停止することになる。特に、無人搬送車は24時間稼働し続けているものがあり、均等充電を行っている間、その無人搬送車が稼働できなくなる。こうして、均等充電によって、無人搬送車の運用効率が低下するという問題点があった。
そこで、本実施形態の無人搬送車1は、運用効率を向上させるために、上述したように、2個のバッテリ(第1バッテリ31及び第2バッテリ32)を搭載し、2系統の電力供給ラインを有している。そして、この無人搬送車1の制御装置60は、1カ月毎に、第1バッテリ31及び第2バッテリ32を交互に均等充電するように、第1充電回路71、第2充電回路72、第1電力供給回路81、第2電力供給回路82を制御するように構成されている。以下、本実施形態の駆動システムの動作について、図3〜図5を用いて説明する。なお、図3〜図5において、電力が供給されている部分が太線で示されている。
<通常時>
図3は、通常時において、駆動システムの電力供給状態を示した図である。ここで、通常時とは、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の充電量が十分あり、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の電力を利用して電動モータ4を回転させるときである。図3に示すように、通常時には、第1電力供給回路81及び第2電力供給回路82が制御装置60によってオンラインに制御され、第1バッテリ31の電力を電動モータ4に供給できるとともに、第2バッテリの電力を電動モータ4に供給することができる。こうして、通常時、電動モータ4が2個のバッテリ(第1バッテリ31及び第2バッテリ32)の電力によって回転して、無人搬送車1が稼働する。
図3は、通常時において、駆動システムの電力供給状態を示した図である。ここで、通常時とは、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の充電量が十分あり、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の電力を利用して電動モータ4を回転させるときである。図3に示すように、通常時には、第1電力供給回路81及び第2電力供給回路82が制御装置60によってオンラインに制御され、第1バッテリ31の電力を電動モータ4に供給できるとともに、第2バッテリの電力を電動モータ4に供給することができる。こうして、通常時、電動モータ4が2個のバッテリ(第1バッテリ31及び第2バッテリ32)の電力によって回転して、無人搬送車1が稼働する。
なお、上述したように第1バッテリ31と第2バッテリ32とを同時に使用する方法に替えて、第1電力供給回路81がオンラインで第2電力供給回路82がオフラインになる状態と、第1電力供給回路81がオフラインで第2電力供給回路82がオンラインになる状態とを、制御装置60が交互に頻繁に切換えて、第1バッテリ31と第2バッテリ32とを交互に均等に使用しても良い。
また、通常時において、制御装置60が、エンジン10を駆動させないように制御している。これは、エンジン10の燃料が無駄に消費されるのを防止するとともに、発電機20が発電して無駄な電力が生成されるのを防止するためである。即ち、制御装置60は、第1バッテリ31又は第2バッテリ32を充電するとき以外は、エンジン10及び発電機20が駆動しないように制御している。
<第1バッテリの均等充電時>
図4は、第1バッテリ31を充電する時において、駆動システムの電力供給状態を示した図である。本実施形態では、第1バッテリ31又は第2バッテリ32を構成する各鉛蓄電池に生じる充電量のばらつきを均一にするために、第1バッテリ31と第2バッテリ32とを交互に1カ月毎に均等充電を行うようになっている。なお、均等充電を行うサイクルは1カ月に限定されるものではなく、適宜設定し直すことができる。制御装置60は、前回の第2バッテリ32の均等充電を行ったときから1カ月が経過したとき、第1バッテリ31が均等充電されるように制御する。
図4は、第1バッテリ31を充電する時において、駆動システムの電力供給状態を示した図である。本実施形態では、第1バッテリ31又は第2バッテリ32を構成する各鉛蓄電池に生じる充電量のばらつきを均一にするために、第1バッテリ31と第2バッテリ32とを交互に1カ月毎に均等充電を行うようになっている。なお、均等充電を行うサイクルは1カ月に限定されるものではなく、適宜設定し直すことができる。制御装置60は、前回の第2バッテリ32の均等充電を行ったときから1カ月が経過したとき、第1バッテリ31が均等充電されるように制御する。
具体的には、図4に示すように、制御装置60は、エンジン10を駆動させて発電機20が発電し、第1充電回路71がオンラインになり、第2充電回路72がオフラインになるように制御する。これにより、発電機20が発生した電力は、第1バッテリ31にのみ供給されて、第1バッテリ31を均等充電することができる。
また、このとき、図4に示すように、制御装置60は、第1電力供給回路81がオフラインになり、第2電力供給回路82がオンラインになるように制御する。これにより、第1バッテリ31の電力を電動モータ4に供給せず、第2バッテリ32の電力を電動モータ4に供給することができる。こうして、第1バッテリ31を均等充電しつつ、電動モータ4が第2バッテリ32の電力によって回転駆動して、無人搬送車1が稼働できる。なお、第1バッテリ31の均等充電が完了すると、制御装置60は図3に示した通常時に戻るように、エンジン10を停止させ、第2充電回路72をオンラインにして、第1電力供給回路81をオンラインにする。
<第2バッテリの均等充電時>
図5は、第2バッテリ32を充電する時において、無人搬送車1の駆動システムの電力供給状態を示した図である。制御装置60は、前回の第1バッテリ31の均等充電を行ったときから1カ月が経過したとき、第2バッテリ32が均等充電されるように制御する。
図5は、第2バッテリ32を充電する時において、無人搬送車1の駆動システムの電力供給状態を示した図である。制御装置60は、前回の第1バッテリ31の均等充電を行ったときから1カ月が経過したとき、第2バッテリ32が均等充電されるように制御する。
具体的には、図5に示すように、制御装置60は、エンジン10を駆動させて発電機20が発電し、第1充電回路71がオフラインになり、第2充電回路72がオンラインになるように制御する。これにより、発電機20が発生した電力は、第2バッテリ32にのみ供給されて、第2バッテリ32を均等充電することができる。
また、このとき、図5に示すように、制御装置60は、第1電力供給回路81がオンラインになり、第2電力供給回路82がオフラインになるように制御する。これにより、第2バッテリ32の電力を電動モータ4に供給せず、第1バッテリ31の電力を電動モータ4に供給することができる。こうして、第2バッテリ32を均等充電しつつ、電動モータ4が第1バッテリ31の電力によって回転駆動して、無人搬送車1が稼働できる。なお、第2バッテリ32の均等充電が完了すると、制御装置60は図3に示した通常時に戻るように、エンジン10を停止させ、第1充電回路71をオンラインにして、第2電力供給回路82をオンラインにする。
上述した本実施形態の均等充電では、充電時間が数〜十数時間であり、充電電圧は約125Vである。また、1番初めに行われる均等充電は、無人搬送車1が初めて稼働してから1カ月経過したときに第1バッテリ31に対して行われるようになっている。
ここで、第1バッテリ31及び第2バッテリ32では、均等充電以外に、それぞれ充電量が不足する度に、急速充電されるようになっている。急速充電される頻度は、無人搬送車1の稼働状況、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の電池容量に応じて変化するが、均等充電される頻度よりも極めて多く、約1日に1回である。以下、本実施形態の急速充電について、説明する。
<第1バッテリの急速充電時>
無人搬送車1の稼働時に、仮に第1バッテリ31の負担が第2バッテリ32の負担より大きいと、第1バッテリ31の充電量が不足して、第1バッテリ31の電圧値V1が大きく低下することになる。この状況において、制御装置60は、第1バッテリ31の電圧値V1及び第2バッテリ32の電圧値V2を入力しているため、電圧値V1,V2が所定値より小さいか否かを判断し、電圧値V2が所定値より大きく且つ電圧値V1が所定値より小さいと判定する。これにより、制御装置60は、第1バッテリ31に急速充電が必要であると判断し、第1バッテリ31が急速充電されるように制御する。
無人搬送車1の稼働時に、仮に第1バッテリ31の負担が第2バッテリ32の負担より大きいと、第1バッテリ31の充電量が不足して、第1バッテリ31の電圧値V1が大きく低下することになる。この状況において、制御装置60は、第1バッテリ31の電圧値V1及び第2バッテリ32の電圧値V2を入力しているため、電圧値V1,V2が所定値より小さいか否かを判断し、電圧値V2が所定値より大きく且つ電圧値V1が所定値より小さいと判定する。これにより、制御装置60は、第1バッテリ31に急速充電が必要であると判断し、第1バッテリ31が急速充電されるように制御する。
この場合、上述した第1バッテリ31を均等充電する場合と同様、制御装置60は、エンジン10を駆動させて発電機20を発電し、図4に示すように、第1充電回路71と第2充電回路72と第1電力供給回路81と第2電力供給回路82とを制御する。これにより、発電機20が発生した電力を第1バッテリ31に供給して、第1バッテリ31を急速充電しつつ、第2バッテリ32の電力を電動モータ4に供給して、無人搬送車1を稼働させることができる。この急速充電では、充電時間が均等充電より短く、数時間以内であり、充電電圧が均等充電より低く、約120Vである。
<第2バッテリの急速充電時>
無人搬送車1の稼働時に、仮に第2バッテリ32の負担が第1バッテリ31の負担より大きいと、第2バッテリ32の充電量が不足して、第2バッテリ32の電圧値V2が大きく低下することになる。この状況において、制御装置60は、第1バッテリ31の電圧値V1及び第2バッテリ32の電圧値V2を入力しているため、電圧値V1,V2が所定値より小さいか否かを判断し、電圧値V1が所定値より大きく且つ電圧値V2が所定値より小さいと判定する。これにより、制御装置60は、第2バッテリ32に急速充電が必要であると判断し、第2バッテリ32が急速充電されるように制御する。
無人搬送車1の稼働時に、仮に第2バッテリ32の負担が第1バッテリ31の負担より大きいと、第2バッテリ32の充電量が不足して、第2バッテリ32の電圧値V2が大きく低下することになる。この状況において、制御装置60は、第1バッテリ31の電圧値V1及び第2バッテリ32の電圧値V2を入力しているため、電圧値V1,V2が所定値より小さいか否かを判断し、電圧値V1が所定値より大きく且つ電圧値V2が所定値より小さいと判定する。これにより、制御装置60は、第2バッテリ32に急速充電が必要であると判断し、第2バッテリ32が急速充電されるように制御する。
この場合、上述した第2バッテリ32を均等充電する場合と同様、制御装置60が、エンジン10を駆動させて発電機20を発電し、図5に示すように、第1充電回路71と第2充電回路72と第1電力供給回路81と第2電力供給回路82とを制御する。これにより、発電機20が発生した電力を第2バッテリ32に供給して、第2バッテリ32を急速充電しつつ、第1バッテリ31の電力を電動モータ4に供給して、無人搬送車1を稼働させることができる。なお、第1バッテリ31又は第2バッテリ32の急速充電が完了した後では、制御装置60が図3に示した通常時に戻るように、エンジン10を停止させ、第1充電回路71、第2充電回路72、第1電力供給回路81、第2電力供給回路82を全てオンラインにする。
<本実施形態の作用効果>
本実施形態の無人搬送車1によれば、通常時には、図3に示すように、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の電力によって、電動モータ4を駆動させることができ、無人搬送車1を稼働させることができる。そして、第1バッテリ31を均等充電する場合であっても、図4に示すように、発電機20が発生した電力を第1バッテリ31に供給して、第1バッテリ31を均等充電しつつ、第2バッテリ32の電力を電動モータ4に供給して、無人搬送車1を稼働させることができる。同様に、第2バッテリ32を均等充電する場合であっても、図5に示すように、発電機20が発生した電力を第2バッテリ32に供給して、第2バッテリ32を均等充電しつつ、第1バッテリ31の電力を電動モータ4に供給して、無人搬送車1を稼働させることができる。こうして、均等充電する際に、無人搬送車1を数〜十数時間停止させる必要がなくて、無人搬送車1の運用効率が低下することを防止できる。
本実施形態の無人搬送車1によれば、通常時には、図3に示すように、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の電力によって、電動モータ4を駆動させることができ、無人搬送車1を稼働させることができる。そして、第1バッテリ31を均等充電する場合であっても、図4に示すように、発電機20が発生した電力を第1バッテリ31に供給して、第1バッテリ31を均等充電しつつ、第2バッテリ32の電力を電動モータ4に供給して、無人搬送車1を稼働させることができる。同様に、第2バッテリ32を均等充電する場合であっても、図5に示すように、発電機20が発生した電力を第2バッテリ32に供給して、第2バッテリ32を均等充電しつつ、第1バッテリ31の電力を電動モータ4に供給して、無人搬送車1を稼働させることができる。こうして、均等充電する際に、無人搬送車1を数〜十数時間停止させる必要がなくて、無人搬送車1の運用効率が低下することを防止できる。
言い換えると、無人搬送車1の走行中に、第1バッテリ31又は第2バッテリ32を均等充電することができるため、無人搬送車1を常に稼働し続けることができ、従来に比べて運用効率を向上させることができる。特に、製鉄所や造船所等では、複数の無人搬送車1が24時間稼働し続けている状況であるため、本実施形態のように、無人搬送車1が走行中に均等充電できることによって、運用効率を大幅に向上させることができる。
また、本実施形態の無人搬送車1によれば、電力を発生する発電装置の構成が、エンジン10と発電機20であるため、充電(均等充電、急速充電)するときに必要な電力を十分に発生させることができる。そして、制御装置60は、充電が必要なときにのみ、エンジン10及び発電機20を駆動させることで、エンジン10の燃料消費量及び発電機20の発電量を効率的にコントロールすることができる。
また、本実施形態の無人搬送車1によれば、第1バッテリ31及び第2バッテリ32を、1カ月毎に交互に均等充電して、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の寿命を延ばすことができる。こうして、極めてシンプルな方法で、第1バッテリ31の寿命と第2バッテリ32の寿命とに偏りが生じることを防止できる。
また、本実施形態の無人搬送車1によれば、電圧値V1又は電圧値V2が所定値より小さくなると、第1バッテリ31及び第2バッテリ32のうち電圧値が小さい方を急速充電する。そして、このときには、第1バッテリ31及び第2バッテリ32のうち電圧値が大きい方の電力によって、電動モータ4が駆動する。従って、第1バッテリ31の充電量又は第2バッテリ32の充電量が不足しているときに、無人搬送車1を走行させながら、充電量が不足している第1バッテリ31又は第2バッテリ32を自動的に急速充電することができる。
次に、本実施形態の変形実施形態を図6を用いて説明する。図6は、変形実施形態の無人搬送車の駆動システムを示した図である。上述した本実施形態では、2個のバッテリ(第1バッテリ31、第2バッテリ32)が搭載され、2系統の電力供給ラインが設けられているが、変形実施形態では、図6に示すように、3個のバッテリ(第1バッテリ31、第2バッテリ32、第3バッテリ33)が搭載され、3系統の電力供給ラインが設けられている。
そして、第3バッテリ33の構成は、第1バッテリ31及び第2バッテリ32の構成と同様であり、第3電圧センサ53は、第3バッテリ33の電圧値V3を常に検出(監視)していて、検出した電圧値V3を制御装置60に出力する。制御装置60は、第3バッテリ33の電圧値V3に基づいて、第3バッテリ33の充電量を推定するようになっている。また、制御装置60は、第3充電回路73のオンライン・オフラインの切換えを制御するとともに、第3電力供給回路83のオンライン・オフラインの切換えを制御する。
この変形実施形態によれば、第1バッテリ31の均等充電を行っている間、第2バッテリ32の電力と第3バッテリ33の電力によって、電動モータ4を駆動させることができる。また、第2バッテリ32の均等充電を行っている間、第1バッテリ31の電力と第3バッテリ33の電力によって、電動モータ4を駆動させることができる。同様に、第3バッテリ33の均等充電を行っている間、第1バッテリ31の電力と第2バッテリ32の電力によって、電動モータ4を駆動させることができる。
ここで、変形実施形態の3個のバッテリの合計電池容量と、上述した本実施形態の2個のバッテリの合計電池容量とが同じであると仮定する場合、変形実施形態では、均等充電時に、合計電池容量の3分の2で、電動モータ4を駆動させることになる。一方、本実施形態では、均等充電時に、合計電池容量の2分の1で、電動モータ4を駆動させることになる。従って、変形実施形態では、本実施形態に比べて、均等充電時に、電動モータ4に費やす電池容量を大きくすることができ、電池容量の不足に伴って無人搬送車の運行距離や速度が落ちる事態を防止できる。その他の変形実施形態の作用効果は、本実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
以上、本発明に係る大型搬送車両について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態では、1カ月毎に、第1バッテリ31と第2バッテリ32とを交互に均等充電したが、急速充電(充放電)の回数が所定回数に達する毎に、第1バッテリ31と第2バッテリ32とを交互に均等充電しても良い。
また、本実施形態及びその変形実施形態では、発電装置をエンジン10と発電機20とで構成したが、発電装置の構成は適宜変更可能であり、例えば燃料電池を用いた装置であっても良い。
例えば、本実施形態では、1カ月毎に、第1バッテリ31と第2バッテリ32とを交互に均等充電したが、急速充電(充放電)の回数が所定回数に達する毎に、第1バッテリ31と第2バッテリ32とを交互に均等充電しても良い。
また、本実施形態及びその変形実施形態では、発電装置をエンジン10と発電機20とで構成したが、発電装置の構成は適宜変更可能であり、例えば燃料電池を用いた装置であっても良い。
また、本実施形態及びその変形実施形態では、バッテリ31,32,33を複数の電池セルである鉛蓄電池で構成したが、電池セルの構成は適宜変更可能であり、例えば、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池であっても良い。なお、電池セルがニッケル水素又はニッケルカドミウム電池である場合には、均等充電時に、充電回路71,72,73が、バッテリ31,32,33に対して完全放電と満充電とを数回繰り返すようになっている。
また、本実施形態及びその変形実施形態では、2個のバッテリ又は3個のバッテリを設け、2系統の電力供給ライン又は3系統の電力供給ラインを設けたが、4個以上のバッテリを設け、4系統以上の電力供給ラインを設けても良い。
また、本実施形態及びその変形実施形態では、大型搬送車両が無人搬送車1であるが、無人搬送車に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、バッテリの電力によって電動モータを駆動させるとともに、発電機が発生する電力によって電動モータを駆動させるハイブリッド式の有人搬送車両であっても良い。
1 無人搬送車
4 電動モータ
10 エンジン
20 発電機
31 第1バッテリ
32 第2バッテリ
33 第3バッテリ
40 モータドライバ
51 第1電圧センサ
52 第2電圧センサ
53 第3電圧センサ
60 制御装置
71 第1充電回路
72 第2充電回路
73 第3充電回路
81 第1電力供給回路
82 第2電力供給回路
83 第3電力供給回路
4 電動モータ
10 エンジン
20 発電機
31 第1バッテリ
32 第2バッテリ
33 第3バッテリ
40 モータドライバ
51 第1電圧センサ
52 第2電圧センサ
53 第3電圧センサ
60 制御装置
71 第1充電回路
72 第2充電回路
73 第3充電回路
81 第1電力供給回路
82 第2電力供給回路
83 第3電力供給回路
Claims (4)
- 複数の電池セルで構成されたバッテリの電力によって電動モータが複数の車輪を回転させる大型搬送車両において、
前記電動モータに充電した電力を供給可能な第1バッテリ及び第2バッテリと、
前記第1バッテリ及び前記第2バッテリが充電するための電力を発生する発電装置と、
前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの充放電、前記発電装置の発電、前記電動モータの駆動を制御可能な制御装置が設けられ、
前記制御装置は、
通常時に、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの電力によって前記電動モータを駆動させ、
均等充電時に、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの何れか一方の電力によって前記電動モータを駆動させ、且つ前記発電装置を駆動させて発生した電力によって前記第1バッテリ及び前記第2バッテリの何れか他方を均等充電させるように構成されていることを特徴とする大型搬送車両。 - 請求項1に記載された大型搬送車両において、
前記発電装置は、前記制御装置によって駆動が制御されるエンジンと、このエンジンの動力によって駆動する発電機とを備えて構成されていることを特徴とする大型搬送車両。 - 請求項1又は請求項2に記載された大型搬送車両において、
前記制御装置は、一定期間毎に、前記第1バッテリと前記第2バッテリとを交互に均等充電するように構成されていることを特徴とする大型搬送車両。 - 請求項1乃至請求項3の何れかに記載された大型搬送車両において、
前記第1バッテリの電圧値を検出する第1電圧センサ及び前記第2バッテリの電圧値を検出する第2電圧センサが設けられ、
前記制御装置は、検出された電圧値が所定値より小さいときに、前記第1バッテリ及び前記第2バッテリのうち電圧値が小さい方を前記発電装置が発生した電力によって急速充電させ、且つ前記第1バッテリ及び前記第2バッテリのうち電圧値が大きい方の電力によって前記電動モータを駆動させるように構成されていることを特徴とする大型搬送車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012269231A JP2014117066A (ja) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 大型搬送車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012269231A JP2014117066A (ja) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 大型搬送車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014117066A true JP2014117066A (ja) | 2014-06-26 |
Family
ID=51172545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012269231A Pending JP2014117066A (ja) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 大型搬送車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014117066A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016067488A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | ヤンマー株式会社 | ヘリコプター |
CN106427524A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-02-22 | 深圳市招科智控科技有限公司 | 一种agv混合动力***的控制装置及控制方法 |
CN107415711A (zh) * | 2016-03-30 | 2017-12-01 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力汽车及协作***、混合动力汽车用的控制方法 |
CN107757341A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-03-06 | 睿馨(珠海)投资发展有限公司 | 一种自动导引车专用的混合动力总成控制*** |
KR20190031442A (ko) * | 2017-09-01 | 2019-03-26 | 쑤저우 디에스엠 그린 파워 엘티디 | 전기 자동차의 급전 시스템, 제어방법 및 전기 자동차 |
JP2022093355A (ja) * | 2018-05-25 | 2022-06-23 | クリーン エアー - エンジニアリング - マリタイム、インコーポレイテッド | 補助ディーゼルエンジンのための可動式排出ガス制御システム |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05130742A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-05-25 | Shinko Electric Co Ltd | 自動搬送装置の充電方法 |
JPH07163015A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-23 | Pfu Ltd | 搬送車の充電方法 |
JPH08205312A (ja) * | 1995-01-19 | 1996-08-09 | Nippondenso Co Ltd | シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置 |
JPH11341610A (ja) * | 1998-05-20 | 1999-12-10 | Murata Mach Ltd | 無人搬送車 |
JP2001258104A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動ゴルフカート |
JP2002124302A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Fumiaki Tsurukawa | バッテリー(蓄電池)の充放電システム |
JP2004153938A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 大型運搬車両 |
JP2006005996A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Autech Japan Inc | 電気自動車 |
JP2008137451A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Toyota Motor Corp | 無人搬送車の自動充電方法及び装置 |
-
2012
- 2012-12-10 JP JP2012269231A patent/JP2014117066A/ja active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05130742A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-05-25 | Shinko Electric Co Ltd | 自動搬送装置の充電方法 |
JPH07163015A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-23 | Pfu Ltd | 搬送車の充電方法 |
JPH08205312A (ja) * | 1995-01-19 | 1996-08-09 | Nippondenso Co Ltd | シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置 |
JPH11341610A (ja) * | 1998-05-20 | 1999-12-10 | Murata Mach Ltd | 無人搬送車 |
JP2001258104A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動ゴルフカート |
JP2002124302A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Fumiaki Tsurukawa | バッテリー(蓄電池)の充放電システム |
JP2004153938A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 大型運搬車両 |
JP2006005996A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Autech Japan Inc | 電気自動車 |
JP2008137451A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Toyota Motor Corp | 無人搬送車の自動充電方法及び装置 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016067488A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | ヤンマー株式会社 | ヘリコプター |
JP2016088110A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | ヤンマー株式会社 | ヘリコプター |
US10661896B2 (en) | 2014-10-29 | 2020-05-26 | Yanmar Co., Ltd. | Helicopter |
CN107415711A (zh) * | 2016-03-30 | 2017-12-01 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力汽车及协作***、混合动力汽车用的控制方法 |
CN107415711B (zh) * | 2016-03-30 | 2020-08-07 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力汽车及协作***、混合动力汽车用的控制方法 |
CN106427524A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-02-22 | 深圳市招科智控科技有限公司 | 一种agv混合动力***的控制装置及控制方法 |
KR20190031442A (ko) * | 2017-09-01 | 2019-03-26 | 쑤저우 디에스엠 그린 파워 엘티디 | 전기 자동차의 급전 시스템, 제어방법 및 전기 자동차 |
JP2019532605A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-11-07 | スーチョウ ディーエスエム グリーン パワー リミテッド | 電気自動車の給電システム、制御方法及び電気自動車 |
KR102179718B1 (ko) * | 2017-09-01 | 2020-11-17 | 쑤저우 디에스엠 그린 파워 엘티디 | 전기 자동차의 급전 시스템, 제어방법 및 전기 자동차 |
CN107757341A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-03-06 | 睿馨(珠海)投资发展有限公司 | 一种自动导引车专用的混合动力总成控制*** |
JP2022093355A (ja) * | 2018-05-25 | 2022-06-23 | クリーン エアー - エンジニアリング - マリタイム、インコーポレイテッド | 補助ディーゼルエンジンのための可動式排出ガス制御システム |
JP7368532B2 (ja) | 2018-05-25 | 2023-10-24 | クリーン エアー - エンジニアリング - マリタイム、インコーポレイテッド | 補助ディーゼルエンジンのための可動式排出ガス制御システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014117066A (ja) | 大型搬送車両 | |
KR101680526B1 (ko) | 배터리 제어 장치 및 방법 | |
US10252632B2 (en) | System for supplying and exchanging a battery bank in an electric vehicle for commercial use | |
TWI412485B (zh) | 移行吊車系統及移行吊車之非接觸供電方法 | |
WO2011083613A1 (ja) | 作業車の二次電池充電マネージメント方法、及び作業車の二次電池充電システム | |
US20130241466A1 (en) | Regenerative power supply system | |
CN104619628A (zh) | 包含垂直输送机的驱动***的驱动控制装置 | |
JP2013099002A (ja) | 車両用の電源装置及びこの電源装置を備える車両 | |
CN107433857B (zh) | 动力***及输送设备、以及电力传输方法 | |
JP2012038134A (ja) | 搬送車システム | |
JP2008168894A (ja) | ハイブリッド電気自動車における電力供給システム、及び、その動作方法 | |
US20110068740A1 (en) | Power supply system for vehicle, electric vehicle having the same, and method of controlling power supply system for vehicle | |
JP2007159236A (ja) | 車両用電源装置および車両 | |
JP2008081219A (ja) | 移動体 | |
CN107433858B (zh) | 动力***及输送设备、以及电力传输方法 | |
CN103155347A (zh) | 充电设备、电力存储设备以及电源设备 | |
JP2011016635A (ja) | 給電式荷役装置 | |
JP2012080689A (ja) | 電気自動車用電源装置 | |
JP2013051844A (ja) | 電気鉄道車両の充電システム | |
JP5850672B2 (ja) | 駐車装置 | |
JP5510259B2 (ja) | 車両用電力制御装置 | |
CN107433872B (zh) | 动力***及输送设备、以及电力传输方法 | |
CN103475045A (zh) | 一种车用太阳能动力***及其控制方法 | |
JP2013038983A (ja) | 充電装置、車載用充電装置、車載用充電装置における充電方法 | |
JP5338579B2 (ja) | 搬送機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151026 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160426 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161025 |