JPH0515072A - 自走式搬送車のバツテリ充電方法 - Google Patents
自走式搬送車のバツテリ充電方法Info
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- JPH0515072A JPH0515072A JP3184037A JP18403791A JPH0515072A JP H0515072 A JPH0515072 A JP H0515072A JP 3184037 A JP3184037 A JP 3184037A JP 18403791 A JP18403791 A JP 18403791A JP H0515072 A JPH0515072 A JP H0515072A
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- Japan
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- charging
- battery
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自走式搬送車の稼働中に充電を行つてもバッ
テリ容量の不足を来さず,かつ搬送効率の低下を防止す
ること。 【構成】 搭載したバッテリを駆動源として移動する自
走式搬送車において,稼働中の放電電力と充電中の充電
電力を前記自走式搬送車内部に設けた制御装置で積算
し,バッテリの残容量Cnが所定の残容量Cn’に達し
たときは,必ずバッテリの初期容量C0 まで充電するよ
うに構成した。この場合,充電電流ISに対応する充電
効率γの関係を予めメモリに記憶しておき,前記自走式
搬送車内部の充電電力積算装置または充電電流を計測す
る装置によって充電電流IS を計測し,その充電電流I
S から求めた充電効率γを考慮して前記残容量Cnを検
知するようにした構成すれば良い。
テリ容量の不足を来さず,かつ搬送効率の低下を防止す
ること。 【構成】 搭載したバッテリを駆動源として移動する自
走式搬送車において,稼働中の放電電力と充電中の充電
電力を前記自走式搬送車内部に設けた制御装置で積算
し,バッテリの残容量Cnが所定の残容量Cn’に達し
たときは,必ずバッテリの初期容量C0 まで充電するよ
うに構成した。この場合,充電電流ISに対応する充電
効率γの関係を予めメモリに記憶しておき,前記自走式
搬送車内部の充電電力積算装置または充電電流を計測す
る装置によって充電電流IS を計測し,その充電電流I
S から求めた充電効率γを考慮して前記残容量Cnを検
知するようにした構成すれば良い。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,移動ロボット等の自走
式搬送車に使用されるバッテリを充電する方法に関し,
特に稼働中に充電を行つていてもバッテリの容量不足を
来さず,かつ搬送効率の低下を防止したバッテリ充電方
法に関する。
式搬送車に使用されるバッテリを充電する方法に関し,
特に稼働中に充電を行つていてもバッテリの容量不足を
来さず,かつ搬送効率の低下を防止したバッテリ充電方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種移動ロボット等(無人搬送
車を含む)においては, 稼働中の消費電力を内蔵制御
装置で積算して所定の値にまで低下した時,充電ステ−
ションまで戻り,先の消費電力分だけ充電を行うとい
う,バッテリが過放電状態となるのを,あるいは逆に過
充電を防ぐ充電方法が知られている(特開昭57−15
3536号公報)。
車を含む)においては, 稼働中の消費電力を内蔵制御
装置で積算して所定の値にまで低下した時,充電ステ−
ションまで戻り,先の消費電力分だけ充電を行うとい
う,バッテリが過放電状態となるのを,あるいは逆に過
充電を防ぐ充電方法が知られている(特開昭57−15
3536号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上記のよう
な従来方法では,毎回充電時にバッテリの放電電力と同
じだけの充電電力を供給することになるため,充電ステ
−ションを作業基地に併設した移動ロボットが作業中に
充電を行う方式の場合,作業時間よりも充電に要する時
間の方が長くなってしまい,搬送効率を悪化するという
問題点があつた。本発明は従来技術の上記課題(問題
点)を解決するようにした自走式搬送車のバッテリ充電
方法を提供することを目的とする。
な従来方法では,毎回充電時にバッテリの放電電力と同
じだけの充電電力を供給することになるため,充電ステ
−ションを作業基地に併設した移動ロボットが作業中に
充電を行う方式の場合,作業時間よりも充電に要する時
間の方が長くなってしまい,搬送効率を悪化するという
問題点があつた。本発明は従来技術の上記課題(問題
点)を解決するようにした自走式搬送車のバッテリ充電
方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は搭載したバッテ
リを駆動源として移動する自走式搬送車において,稼働
中の放電電力と充電中の充電電力を前記自走式搬送車内
部に設けた制御装置で積算し,バッテリの残容量Cnが
所定の残容量Cn’に達したときは,必ずバッテリの初
期容量C0 まで充電するようにした自走式搬送車のバッ
テリ充電方法に関する。この場合,充電電流ISに対応
する充電効率γの関係を予めメモリに記憶しておき,前
記自走式搬送車内部の充電電力積算装置または充電電流
を計測する装置によって充電電流IS を計測し,その充
電電流IS から求めた充電効率γを考慮して前記残容量
Cnを検知するようにすることが望ましい。
リを駆動源として移動する自走式搬送車において,稼働
中の放電電力と充電中の充電電力を前記自走式搬送車内
部に設けた制御装置で積算し,バッテリの残容量Cnが
所定の残容量Cn’に達したときは,必ずバッテリの初
期容量C0 まで充電するようにした自走式搬送車のバッ
テリ充電方法に関する。この場合,充電電流ISに対応
する充電効率γの関係を予めメモリに記憶しておき,前
記自走式搬送車内部の充電電力積算装置または充電電流
を計測する装置によって充電電流IS を計測し,その充
電電流IS から求めた充電効率γを考慮して前記残容量
Cnを検知するようにすることが望ましい。
【0005】
【実施例】以下,図1から図4までを参照して本発明の
一実施例を詳細に述べる。本発明の一実施例方法を示す
図1において,1は,バッテリ2にとって電力的負荷と
なる電気部品であつて,搬送車を駆動するための搬送車
駆動電気装置3,伝送装置4,マイクロコンピュータC
PU5及び該CPUの動作に必要なRAM,ROM等の
メモリ6等で構成される。メモリ6は,図示しない電池
によつてバックアップされている。商用電源から充電器
7を経て供給される電流Ichは受電装置8及び積算電力
計9を経てバッテリ2を充電するのに供給されると共
に,負荷電気部品1に対し負荷電流IL を供給する。ま
た,バッテリ2は充電がなされていないときに負荷電気
部品1に対して放電電流Idを積算電力計9を介して供
給する。このようにバッテリ充・放電のどちらもが積算
電力計9を介して行われるので,充電電力と放電電力の
どちらも電力積算され得るし,充電器7の出力電流Ich
は充電電流Isと負荷電流IL の加算されたものとな
る。搬送車が作業を行ないながら充電を行う場合は,充
電器7から受電装置8を介して充電器出力電流がバッテ
リ2と負荷電気部品1の両方に供給される。積算電力計
9で計数される電力は,例えば放電時に加算(積算)さ
れ,充電時に減算される。この計測値はディジタル化さ
れてCPU5に読み込まれる。また,バッテリ2の端子
電圧VT の情報も制御のためCPU5に読み込まれる。
一実施例を詳細に述べる。本発明の一実施例方法を示す
図1において,1は,バッテリ2にとって電力的負荷と
なる電気部品であつて,搬送車を駆動するための搬送車
駆動電気装置3,伝送装置4,マイクロコンピュータC
PU5及び該CPUの動作に必要なRAM,ROM等の
メモリ6等で構成される。メモリ6は,図示しない電池
によつてバックアップされている。商用電源から充電器
7を経て供給される電流Ichは受電装置8及び積算電力
計9を経てバッテリ2を充電するのに供給されると共
に,負荷電気部品1に対し負荷電流IL を供給する。ま
た,バッテリ2は充電がなされていないときに負荷電気
部品1に対して放電電流Idを積算電力計9を介して供
給する。このようにバッテリ充・放電のどちらもが積算
電力計9を介して行われるので,充電電力と放電電力の
どちらも電力積算され得るし,充電器7の出力電流Ich
は充電電流Isと負荷電流IL の加算されたものとな
る。搬送車が作業を行ないながら充電を行う場合は,充
電器7から受電装置8を介して充電器出力電流がバッテ
リ2と負荷電気部品1の両方に供給される。積算電力計
9で計数される電力は,例えば放電時に加算(積算)さ
れ,充電時に減算される。この計測値はディジタル化さ
れてCPU5に読み込まれる。また,バッテリ2の端子
電圧VT の情報も制御のためCPU5に読み込まれる。
【0006】図2はバッテリの充電効率γを示すグラフ
で縦軸は充電効率を横軸は放電率Cを示す。この放電率
Cとは,バッテリ公称容量を今10Ah(アンペア・ア
ワー)として,充電電流10アンペアで充電を行つたと
き1Cと表わすものであり,充電電流に対応するもので
ある。同様に20アンペア,30アンペア,40アンペ
ア及び50アンペアで充電を行つたとき放電率2C,3
C,4C及び5Cと表す。充電容量(充電電流X時間)
が100%バッテリ容量に変換した時を充電効率1とす
ると,図2から明らかなように1C充電では充電効率
0.99であり放電率が大きくなるほど効率は低下し,
5C充電では0.90の充電効率となる。これは,充電
効率が大きくなるほど急速な化学変化が促進される結
果,水素や酸素等のガス化のためにエネルギが消費され
効率が低下するためである。但し,この充電効率が保証
されるのは,急激にガスが発生し始めるバッテリ端子電
圧(ガッシング電圧と称する)に達するまでである。こ
の放電率Cと充電効率γとの間の特性(図2)は,本発
明方法を実施するためにCPU5に記憶しておく。図3
は定電流充電及び定電圧充電の特性曲線を示すもので,
定電流充電から定電圧充電に切り替える時点はバッテリ
端子電圧が前述したガッシング電圧に達した時である。
で縦軸は充電効率を横軸は放電率Cを示す。この放電率
Cとは,バッテリ公称容量を今10Ah(アンペア・ア
ワー)として,充電電流10アンペアで充電を行つたと
き1Cと表わすものであり,充電電流に対応するもので
ある。同様に20アンペア,30アンペア,40アンペ
ア及び50アンペアで充電を行つたとき放電率2C,3
C,4C及び5Cと表す。充電容量(充電電流X時間)
が100%バッテリ容量に変換した時を充電効率1とす
ると,図2から明らかなように1C充電では充電効率
0.99であり放電率が大きくなるほど効率は低下し,
5C充電では0.90の充電効率となる。これは,充電
効率が大きくなるほど急速な化学変化が促進される結
果,水素や酸素等のガス化のためにエネルギが消費され
効率が低下するためである。但し,この充電効率が保証
されるのは,急激にガスが発生し始めるバッテリ端子電
圧(ガッシング電圧と称する)に達するまでである。こ
の放電率Cと充電効率γとの間の特性(図2)は,本発
明方法を実施するためにCPU5に記憶しておく。図3
は定電流充電及び定電圧充電の特性曲線を示すもので,
定電流充電から定電圧充電に切り替える時点はバッテリ
端子電圧が前述したガッシング電圧に達した時である。
【0007】図4は本発明実施例の動作を説明するため
のグラフで,横軸の時間に対して縦軸はバッテリの残容
量Cn(アンペア・アワー)である。バッテリの初期容
量はC0 で表され,これは容量の減少したバッテリを再
充電してバッテリ容量を復帰させるときの目標値でもあ
る。尚,C0'は電源スイッチ投入時のバッテリ容量であ
る。移動ロボットの電源スィツチ(図示しない)が作動
されて搬送車が稼働し始めると,放電電流Idが流れ始
め,時間と共にバッテリの残容量Cnは図に示めされる
下降線のように減少するが,逆に積算電力計値Csは増
加する。CPU5は一定のサンプリング時間Tsで常に
積算電力計値Csを読み込み,電源スィツチを投入した
時点のバッテリ容量C0'から積算電力計値Csを減算し
た残容量(Cn=C0'−Cs)をCPU5のメモリ6に
格納する。次に,或る時点Tkで移動ロボットが作業し
ながら充電を併せて行つた場合には,併行充電分に対応
して図示の上昇線のように残容量Cnが増加し,逆に積
算電力計値Csは減少する。
のグラフで,横軸の時間に対して縦軸はバッテリの残容
量Cn(アンペア・アワー)である。バッテリの初期容
量はC0 で表され,これは容量の減少したバッテリを再
充電してバッテリ容量を復帰させるときの目標値でもあ
る。尚,C0'は電源スイッチ投入時のバッテリ容量であ
る。移動ロボットの電源スィツチ(図示しない)が作動
されて搬送車が稼働し始めると,放電電流Idが流れ始
め,時間と共にバッテリの残容量Cnは図に示めされる
下降線のように減少するが,逆に積算電力計値Csは増
加する。CPU5は一定のサンプリング時間Tsで常に
積算電力計値Csを読み込み,電源スィツチを投入した
時点のバッテリ容量C0'から積算電力計値Csを減算し
た残容量(Cn=C0'−Cs)をCPU5のメモリ6に
格納する。次に,或る時点Tkで移動ロボットが作業し
ながら充電を併せて行つた場合には,併行充電分に対応
して図示の上昇線のように残容量Cnが増加し,逆に積
算電力計値Csは減少する。
【0008】ここで,CPU5は前述したように一定サ
ンプリング時間Tsで積算電力計値Csを読み込むが,
CPU5は前述した充電効率γを考慮して以下に述べる
動作を行う。充電方式が図3に示した定電流−定電圧充
電であつたとしても,移動ロボットが作業している時に
流れる放電電流は稼働負荷に対応して変化するので実際
の充電電流も変化する。そこで,前回サンプリングした
積算電力計値Cs-1と最新のサンプリング値Csとの差
からバッテリに流れている充電電流IsがCPU5の処
理により次式(1)で求められる。 Is=(Cs-1−Cs)/Ts ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) このようにして,充電電流Isが求められるとそれに
対応する放電率Cが求められ,予めメモリ6に格納して
ある図2の充電効率特性から充電効率γが得られる。そ
して,この充電効率γを用いて次式(2)によつて得ら
れる残容量Cnをメモリ6に格納する。 Cn=C0'−Cs×γ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) 以上述べた充電・放電が繰り返されて移動ロボットは稼
働され得る。充電を停止するのは,CPU5からの停止
指令でいつでも停止可能である。例えば,CPU5から
伝送装置4を介して充電器7に充電停止信号を発した
り,またはバッテリ2と受電装置8の間にCPU5によ
つて制御可能な接点を設けることが可能である。時点T
kにおいて作業に併せて充電を始め,時点Tk+1で作業
を終了したとすると,その時点Tk+1での残容量Cn
(k+1) は電源投入時容量C0'よりも低くなる場合が多
い。しかし,もしその残容量が電源時投入時容量と等し
くなつた時にまだ作業が続行されていれば,充電だけを
終了する。更に,時点Tk+1 から充電を伴わない放電の
みとなれば前述のようにまた図示のように残容量は減少
し積算電力計数値は増加することになり,この繰り返し
が続行することになる。その繰り返しが続くとやがては
残容量Cnがゼロとなつて不都合な事態となつてしまう
ので,その事態となる前に所定残容量Cn’に達した時
点Tmで充電を開始し残容量Cnが電源投入時容量C0'
となるまでCPU5の制御の下で充電のみを残容量Cn
が電源投入時容量C0'と等しくなるまでの時点Tnまで
行う。この充電時間(Tn−Tm)は充電のみが行われ
るので,残容量は図示のように急上昇カーブで初期値ま
で回復することができる。
ンプリング時間Tsで積算電力計値Csを読み込むが,
CPU5は前述した充電効率γを考慮して以下に述べる
動作を行う。充電方式が図3に示した定電流−定電圧充
電であつたとしても,移動ロボットが作業している時に
流れる放電電流は稼働負荷に対応して変化するので実際
の充電電流も変化する。そこで,前回サンプリングした
積算電力計値Cs-1と最新のサンプリング値Csとの差
からバッテリに流れている充電電流IsがCPU5の処
理により次式(1)で求められる。 Is=(Cs-1−Cs)/Ts ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) このようにして,充電電流Isが求められるとそれに
対応する放電率Cが求められ,予めメモリ6に格納して
ある図2の充電効率特性から充電効率γが得られる。そ
して,この充電効率γを用いて次式(2)によつて得ら
れる残容量Cnをメモリ6に格納する。 Cn=C0'−Cs×γ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) 以上述べた充電・放電が繰り返されて移動ロボットは稼
働され得る。充電を停止するのは,CPU5からの停止
指令でいつでも停止可能である。例えば,CPU5から
伝送装置4を介して充電器7に充電停止信号を発した
り,またはバッテリ2と受電装置8の間にCPU5によ
つて制御可能な接点を設けることが可能である。時点T
kにおいて作業に併せて充電を始め,時点Tk+1で作業
を終了したとすると,その時点Tk+1での残容量Cn
(k+1) は電源投入時容量C0'よりも低くなる場合が多
い。しかし,もしその残容量が電源時投入時容量と等し
くなつた時にまだ作業が続行されていれば,充電だけを
終了する。更に,時点Tk+1 から充電を伴わない放電の
みとなれば前述のようにまた図示のように残容量は減少
し積算電力計数値は増加することになり,この繰り返し
が続行することになる。その繰り返しが続くとやがては
残容量Cnがゼロとなつて不都合な事態となつてしまう
ので,その事態となる前に所定残容量Cn’に達した時
点Tmで充電を開始し残容量Cnが電源投入時容量C0'
となるまでCPU5の制御の下で充電のみを残容量Cn
が電源投入時容量C0'と等しくなるまでの時点Tnまで
行う。この充電時間(Tn−Tm)は充電のみが行われ
るので,残容量は図示のように急上昇カーブで初期値ま
で回復することができる。
【0009】
【発明の効果】以上述べたごとく,本発明方法によれば
積算電力計及びCPUを搭載し充電効率を考慮しなが
ら,放電のみによる作業及び充電と放電併用による作業
が繰り返されるので,バッテリ残容量が急速に減少しな
いばかりか,バッテリ残容量が所定値に達した時点での
充電回復を極めて短時間で行うことが可能となる。従っ
て,作業に要する時間よりも充電に要する時間の方が長
くなり,その結果,搬送効率の低下を来すという従来の
問題点が解消される。
積算電力計及びCPUを搭載し充電効率を考慮しなが
ら,放電のみによる作業及び充電と放電併用による作業
が繰り返されるので,バッテリ残容量が急速に減少しな
いばかりか,バッテリ残容量が所定値に達した時点での
充電回復を極めて短時間で行うことが可能となる。従っ
て,作業に要する時間よりも充電に要する時間の方が長
くなり,その結果,搬送効率の低下を来すという従来の
問題点が解消される。
【図1】本発明方法を実施するための一実施例を示すブ
ロック回路図である。
ロック回路図である。
【図2】この実施例における放電率と充電効率の特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図3】この実施例における定電流充電と定電圧充電と
の特性を示すグラフである。
の特性を示すグラフである。
【図4】この実施例におけるバッテリ残容量の変化を示
すグラフである。
すグラフである。
1:負荷電気部品
2:バッテリ
3:搬送車駆動電気装置
4:伝送装置
5:CPU
6:メモリ
7:充電器
8:受電装置
9:積算電力計
Claims (2)
- 【請求項1】 搭載したバッテリを駆動源として移動す
る自走式搬送車において,稼働中の放電電力と充電中の
充電電力を前記自走式搬送車内部に設けた制御装置で積
算し,バッテリの残容量Cnが所定の残容量Cn’に達
したときは,必ずバッテリの初期容量C0 まで充電する
ようにしたことを特徴とする自走式搬送車のバッテリ充
電方法。 - 【請求項2】 充電電流ISに対応する充電効率γの関
係を予めメモリに記憶しておき,前記自走式搬送車内部
の充電電力積算装置または充電電流を計測する装置によ
って充電電流IS を計測し,その充電電流IS から求め
た充電効率γを考慮して前記残容量Cnを検知するよう
にした請求項1記載の自走式搬送車のバッテリ充電方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3184037A JPH0515072A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 自走式搬送車のバツテリ充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3184037A JPH0515072A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 自走式搬送車のバツテリ充電方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0515072A true JPH0515072A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=16146259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3184037A Pending JPH0515072A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 自走式搬送車のバツテリ充電方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0515072A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100807532B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2008-02-28 | (주)다사로봇 | 소비전력 패턴을 이용한 이동로봇의 배터리 잔량 검출방법 |
JP2015173517A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 大阪瓦斯株式会社 | 電力供給システム |
CN109070760A (zh) * | 2016-04-20 | 2018-12-21 | 英诺吉能源公司 | 充电***及其运行方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50158013A (ja) * | 1974-06-10 | 1975-12-20 | ||
JPS60106302A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-11 | Toshiba Corp | 作業用自走車電力供給システム |
JPS6156582B2 (ja) * | 1980-04-11 | 1986-12-03 | Hitachi Ltd |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3184037A patent/JPH0515072A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50158013A (ja) * | 1974-06-10 | 1975-12-20 | ||
JPS6156582B2 (ja) * | 1980-04-11 | 1986-12-03 | Hitachi Ltd | |
JPS60106302A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-11 | Toshiba Corp | 作業用自走車電力供給システム |
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KR100807532B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2008-02-28 | (주)다사로봇 | 소비전력 패턴을 이용한 이동로봇의 배터리 잔량 검출방법 |
JP2015173517A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 大阪瓦斯株式会社 | 電力供給システム |
CN109070760A (zh) * | 2016-04-20 | 2018-12-21 | 英诺吉能源公司 | 充电***及其运行方法 |
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