JPH0775211A - 車載バッテリー充電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車載バッテリー充電システムの誤動作を防ぐ
こと。 【構成】 所定個所に設置される第１、第２及び第３電
極１９ａ〜１９ｃと、前記第１電極と前記第２電極との
間に直流充電電圧を印加する電源回路１１と、前記第２
電極及び第３電極間の電圧を検知して出力する電圧検知
回路１４、１５と、前記電圧検知回路の出力を受けて前
記電源回路を制御する制御回路１６と、車載バッテリー
２２の一方の電極に流れる電流を流すように接続され、
前記第１電極に接触可能な車両側第４電極２５ａと、前
記バッテリーの他方の電極に流れる電流を流すように接
続され、前記第２電極に接触可能な車両側第５電極５ｂ
と、前記車両側第４電極に接続され、前記第３電極に接
触可能な車両側第６電極２５ｃとを具備すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車載バッテリー充電シ
ステムに関し、特に、誤動作しない車載バッテリー充電
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車載バッテリー充電システムの例
が特開昭６３−２３４８０５号公報に開示されている。
この場合においては、バッテリーを動力源とする無人搬
送車の位置を地上側に設置された近接スイッチのみで検
出して、バッテリーを充電している。図２は、この例と
同様に近接スイッチのみによってバッテリーを動力源と
する無人搬送車の位置を検出する方式の車載バッテリー
充電システムを示す。図２において、充電装置３０は、
電源回路３１（スイッチ及び変圧・整流回路３２ａと電
流制限及び定電圧制御回路３２ｂを含む）、電圧検知回
路３３、制御回路３４、Ｐ電極３７ａ、Ｎ電極３７ｂ及
びリードスイッチ３８ａ、３８ｂからなる。交流電源端
子３５は、スイッチ及び変圧・整流回路３２ａの入力端
子である。スイッチ及び変圧・整流回路３２ａの直流電
圧出力は、電流制限及び定電圧制御回路３２ｂに印加さ
れる。また、電流制限及び定電圧制御回路３２ｂの出力
端子は、Ｐ端子３６ａ及びＮ端子３６ｂである。Ｐ端子
３６ａは電極３７ａに接続され、Ｎ端子３６ｂは電極３
７ｂに接続されている。なお、Ｐ電極３７ａ及びＮ電極
３７ｂは後述する無人搬送車４０の停止位置に相当する
地上に設置されている。更に、Ｎ電極３７ｂ近傍の地上
に設置されたリードスイッチ３８ａ、３８ｂは制御回路
３４に接続されている。電圧検知回路３３は、Ｐ端子３
６ａとＮ端子３６ｂとの間の電圧を検知する。制御回路
３４は、電圧検知回路３３の出力を受けて、スイッチ及
び変圧・整流回路３２ａ及び電流制限及び定電圧制御回
路３２ｂを制御する。無人搬送車４０は、制御回路４
１、バッテリー４２、ダイオード４３、抵抗４４、Ｐ電
極４５ａ、Ｎ電極４５ｂ及び位置検知用磁石４６を有し
ている。なお、４７は車輪である。制御回路４１は、無
人搬送車４０の図示しない動力装置を制御する。バッテ
リー４２は、この制御回路４１の電源である。ダイオー
ド４３のカソードはバッテリー４２の充電電流を流すよ
うにバッテリー４２の陽極端子に接続されている。抵抗
４４は、バッテリー４２の電圧検知時にダイオード４３
をバイパスするものである。Ｐ電極４５ａはダイオード
４３のアノードに接続され、Ｎ電極４５ｂはバッテリー
４２の陰極端子に接続されている。なお、Ｐ電極４５ａ
とＮ電極４５ｂは、無人搬送車４０の前後方向（図示左
右方向）に直交する方向に並べられて、Ｐ電極３７ａと
Ｎ電極３７ｂに対応するように無人搬送車４０の下部に
配置されている。更に、磁石４６が無人搬送車４０の下
部に配置されている。

【０００３】以上の構成によって、次のように動作す
る。まず、無人搬送車４０が図示左方向に進み、無人搬
送車４０のＰ電極４５ａが地上側のＰ電極３７ａに接触
し、無人搬送車４０のＮ電極４５ｂが地上側のＮ電極３
７ｂに接触する。このとき、電圧検知回路３３が、抵抗
４４、Ｐ電極４５ａ、Ｐ電極３７ａ、Ｐ端子３６ａ、Ｎ
電極４５ｂ、Ｎ電極３７ｂ及びＮ端子３６ｂを介してバ
ッテリー４２の電圧を検知する。なお、このときスイッ
チ及び変圧・整流回路３２ａのスイッチはオフ状態であ
る。無人搬送車４０が更に図示左方向に進むと、無人搬
送車４０の磁石４６が地上側に設置されたリードスイッ
チ３８ａを作動させる。このとき、無人搬送車４０は、
無人搬送車４０のティーチングに従って停止する。制御
回路３４は、リードスイッチ３８ａが作動した記憶をセ
ットする。この記憶のセット状態は、無人搬送車４０が
Ｐ電極３７ａ及びＮ電極３７ｂ上に存在することを示
す。このとき、制御回路３４は、主回路（電源端子３５
からＰ出力端子３６ａ及びＮ出力端子３６ｂまでの回
路）のスイッチ及び変圧・整流回路３２ａのスイッチを
オンにして、スイッチ及び変圧・整流回路３２ａを動作
させる。このスイッチ及び変圧・整流回路３２ａは交流
電源電圧を変圧し、更に整流して所定値の直流電圧にす
る。電流制限及び定電圧制御回路３２ｂは、この直流電
圧を受けて、バッテリー４２に対する充電を行う。この
とき、電流制限及び定電圧制御回路３２ｂは、バッテリ
ー４２に印加する電圧を所定値に保ち、かつ充電電流を
所定値以下に制限する。特に、充電終期においても、バ
ッテリー４２の電圧が必要以上に上昇しないようにす
る。

【０００４】充電が終了して、この充電終了の情報が無
人搬送車４０に与えられると、無人搬送車４０が更に図
示左方向に進み、無人搬送車４０の磁石４６がリードス
イッチ３８ｂを動作させる。リードスイッチ３８ｂの動
作は、リードスイッチ３８ａの動作記憶をリセットす
る。それによって、制御回路３４がスイッチ及び変圧・
整流回路３２ａを制御して電流制限及び定電圧制御回路
３２ｂへの通電を停止させる。なお、電極３７ａ、３７
ｂが充電電流のオン・オフを行わないようにするため
に、リードスイッチ３８ａ、３８ｂは、電極３７ａ、３
７ｂと電極４５ａ、４５ｂとの接触中に動作するような
位置に設置されている。また、電圧検知回路３３は、充
電開始前は無人搬送車４０のバッテリー４２の電圧を検
知するが、一旦充電開始すると、充電電圧そのものを検
知する。このため、電圧検知回路３３は、無人搬送車４
０が電極３７ａ、３７ｂ上に存在しなくなっても、前記
充電電圧の検知を続けることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来例において
は、充電の開始・終了制御が、リードスイッチ３８ａ、
３８ｂのみで行われる。このため、リードスイッチ３８
ａ、３８ｂがチャタリング等の現象を起こすと、実際の
状態と制御回路３４の記憶の状態とが異なるということ
が生じた。このため、リードスイッチ３８ｂが上述のよ
うに誤動作すると、無人搬送車４０が電極３７ａ、３７
ｂの位置から移動して、電極３７ａ、３７ｂと電極４５
ａ、４５ｂとが外れても、制御回路３４の記憶の状態が
リセットされないで、充電装置３０が地上側電極３７
ａ、３７ｂに充電電圧を印加したままとなることが発生
し、危険であった。したがって、本発明の課題は、上述
の従来例の欠点をなくし、信頼性が高くて誤動作しない
車載バッテリー充電システムを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の構成は、車載バッテリーを充電する車載バ
ッテリー充電システムにおいて、所定個所に設置される
第１、第２及び第３電極と、前記第１電極と前記第２電
極との間に直流充電電圧を印加する電源回路と、前記第
２電極及び第３電極間の電圧を検知して出力する電圧検
知回路と、前記電圧検知回路の出力を受けて前記電源回
路を制御する制御回路と、前記バッテリーの一方の電極
に流れる電流を流すように接続され、前記第１電極に接
触可能な車両側第４電極と、前記バッテリーの他方の電
極に流れる電流を流すように接続され、前記第２電極に
接触可能な車両側第５電極と、前記車両側第４電極に接
続され、前記第３電極に接触可能な車両側第６電極とを
具備することである。

【０００７】

【作用】上記構成によって、電源回路が直流充電電圧を
出力し、第１電極と第２電極との間にこの直流充電電圧
が印加される。車両が第１電極及び第２電極方向に走行
して、車両側第４電極が第１電極に接触し、車両側第５
電極が第２電極に接触した状態で停止すると、前記直流
充電電圧が車載バッテリーに印加される。このとき、第
３電極に車両側第６電極が接触するので、電圧検知回路
は、第２電極と第３電極との間に現れるバッテリー電圧
を検知して、制御回路に出力する。制御回路は、電圧検
知回路の出力によって電源回路を制御する。このため、
第１電極〜第３電極と車両側第４電極〜第６電極との接
触が外れたときには、電圧検知回路がバッテリー電圧を
検知できなくなるので、制御回路が電源回路の動作を停
止させる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。図１において、充電装置１０は、電源回路１１
（スイッチ及び変圧・整流回路１２ａと電流制限及び定
電圧制御回路１２ｂを含む）、過電圧検知回路１３、第
１電圧検知回路１４、第２電圧検知回路１５、第１電極
（この実施例の場合はＰ電極）１９ａ、第２電極（この
実施例の場合はＮ電極）１９ｂ及び第３電極（Ｓ電極）
１９ｃからなる。電源端子１７はスイッチ及び変圧・整
流回路１２ａの入力端子であり、Ｐ端子１８ａ及びＮ端
子１８ｂは電流制限及び定電圧制御回路１２ｂの直流出
力端子であり、Ｓ端子１８ｃは無人搬送車２０のバッテ
リー２２の電圧検知のために付加された端子である。電
源端子１７には、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧が印
加される。スイッチ及び変圧・整流回路１２ａは、この
交流電圧をオン・オフするマグネットスイッチ及びこの
マグネットスイッチの出力側に接続された変圧回路及び
この変圧回路の出力を整流して直流にする整流回路から
なる。電流制限及び定電圧制御回路１２ｂは、前記整流
回路の直流出力電圧を受けて、Ｐ端子１８ａとＮ端子１
８ｂとの間にバッテリー２２の充電用直流電圧を出力す
る。その際に、この充電用直流電圧は、定電圧に保た
れ、その充電電流が所定値に制限される。過電圧検知回
路１３は、前記充電用直流電圧を検知し、その値が過大
であるときは、制御回路１６に信号を出力する。第１電
圧検知回路１４は、Ｎ端子１８ｂとＳ端子１８ｃとの間
の電圧を検知する。更に、第２電圧検知回路１５も、Ｎ
端子１８ｂとＳ端子１８ｃとの間の電圧を検知する。第
１電圧検知回路１４及び第２電圧検知回路１５の出力信
号は、制御回路１６に印加される。ここで、第１電圧検
知回路１４の特性と第２電圧検知回路１５の特性は全く
同じである。制御回路１６は、前記過電圧検知回路１
３、第１電圧検知回路１４及び第２電圧検知回路１５の
出力を受けて、スイッチ及び変圧・整流回路１２ａ及び
電流制限及び定電圧制御回路１２ｂを制御する。ここ
で、過電圧検知回路１３より過電圧検知信号を受けたと
きは、前記マグネットスイッチをオフにして、前記変圧
回路に交流電圧が印加されないようにする。なお、制御
回路１６は上述のようにマグネットスイッチをオン・オ
フ制御すると同時に電流制限及び定電圧回路１２ｂの出
力電圧制御用トランジスタのベース電圧を制御してこの
トランジスタのオン・オフ制御をする。なお、このトラ
ンジスタのオン・オフ制御はなくてもよい。第１電極１
９ａ、第２電極１９ｂ及び第３電極１９ｃは、棒状であ
り、互いに平行に、後述する無人搬送車２０の停止位置
に相当する地上に設置されている。第１電極１９ａはＰ
端子１８ａに接続され、第２電極１９ｂはＮ端子１８ｂ
に接続され、第３電極１９ｃはＳ端子１８ｃに接続され
ている。また、第３電極１９ｃの長さは、第１電極１９
ａ及び第２電極１９ｂの長さより短くて、第３電極１９
ｃの設置個所は、第１電極１９ａ及び第２電極１９ｂの
設置個所のほぼ中央である。

【０００９】無人搬送車２０は、制御回路２１、バッテ
リー２２、ダイオード２３、抵抗２４、車両側第４電極
（この実施例ではＰ電極）２５ａ、車両側第５電極（こ
の実施例ではＮ電極）２５ｂ及び車両側第６電極（Ｓ電
極）２５ｃを有している。制御回路２１は、無人搬送車
２０の図示しない駆動装置を制御する。バッテリー２２
は、この制御回路２１の電源である。バッテリー２２の
充電電流を充電方向に流すために、ダイオード２３のカ
ソードは、バッテリー２２の陽極端子に接続されてい
る。バッテリー２２の電圧を電圧検知回路１４、１５が
検知するときにダイオード２３をバイパスするために、
抵抗２４がダイオード２３に並列に接続されている。第
４電極（Ｐ電極）２５ａ及び第６電極（Ｓ電極）２５ｃ
は、ダイオード２３のアノードに接続されている。一
方、第５電極（Ｎ電極）２５ｂはバッテリー２２の陰極
端子に接続されている。第４電極２５ａは前記第１電極
１９ａに接触可能で、第５電極２５ｂは前記第２電極１
９ｂに接触可能で、第６電極２５ｃは前記第３電極１９
ｃに接触可能である。なお、第４電極２５ａ〜第６電極
２５ｃは、無人搬送車２０の前後方向（図示左右方向）
に直交する方向に並べられて、第１電極１９ａ〜第３電
極１９ｃに対応するように無人搬送車２０の下部に配置
されている。また、２６は無人搬送車２０の車輪であ
る。

【００１０】以上の構成によって、無人搬送車２０が図
示左方に進んで、無人搬送車２０の第４電極２５ａが地
上に設置された第１電極１９ａに接触し、無人搬送車２
０の第５電極２５ｂが地上に設置された第２電極１９ｂ
に接触する。更に、無人搬送車２０が図示左方に進む
と、無人搬送車２０の第６電極２５ｃが地上に設置され
た第３電極１９ｃに接触する。この状態で、無人搬送車
２０は、無人搬送車２０のティーチングに従って停止す
る。このとき、充電装置１０の電圧検知回路１４、１５
が、第２電極１９ｂ、第５電極２５ｂ、抵抗２４、第６
電極２５ｃ及び第３電極１９ｃを介してバッテリー２２
の電圧を検知して、制御回路１６に電圧検知信号を出力
する。これにより、制御回路１６は、スイッチ及び変圧
・整流回路１２ａのマグネットスイッチをオンにする。
この状態で、スイッチ及び変圧・整流回路１２ａが直流
電圧を電流制限及び定電圧制御回路１２ｂに印加する。
電流制限及び定電圧制御回路１２ｂは、この直流電圧を
受けて、Ｐ端子１８ａ、第１電極１９ａ、第４電極２５
ａ、ダイオード２３、第５電極２５ｂ、第２電極１９ｂ
及びＮ端子１８ｂを介してバッテリー２２を充電する。
このとき、電流制限及び定電圧制御回路１２ｂは、バッ
テリー２２に印加する電圧を所定値に保ち、かつ充電電
流を所定値以下に制限する。特に、充電終期において
も、バッテリー２２の電圧が必要以上に上昇しないよう
にする。図示しないタイマー等により、所定の充電時間
の終了が検知されると、制御回路１６は、前記マグネッ
トスイッチをオフにする。これによって、充電は終了す
る。上述のように、第３電極１９ｃが他の電極１９ａ、
１９ｂよりも短く、かつ第３電極１９ｃの設置個所が他
の電極１９ａ、１９ｂの設置個所のほぼ中央であるの
で、無人搬送車２０が図示右方向に進んで地上に設置さ
れた各電極１９ａ〜１９ｃから離れるときは、まず、第
３電極１９ｃと第６電極２５ｃとの接触が解除され、次
にその他の電極１９ａ、１９ｂ、２５ａ、２５ｂの接触
が解除されることになる。このため、電圧検知回路１
４、１５がバッテリー２２の電圧を検知しなくなって、
スイッチ及び変圧・整流回路１２ａがオフになった後に
第１電極１９ａ及び第２電極１９ｂと第４電極２５ａ及
び第５電極２５ｂとが離れることになる。更に、第１電
圧検知回路１４と第２電圧検知回路１５が並列に接続さ
れているので、どちらか一方が故障した場合には、第１
電圧検知回路１４の出力と第２電圧検知回路１５の出力
とが異なるので、制御回路１６がスイッチ及び変圧・整
流回路１２ａをオフにする。このため、電圧検知回路１
４、１５のどちらか一方が故障した場合には、充電装置
１０が直流充電電圧を出力しないので、充電の作業者の
安全を保つことができる。なお、電圧検知回路１４、１
５の両方とも同時に故障することは、極めて稀であるの
で、考慮する必要がない。なお、上述の実施例は、無人
搬送車にバッテリーが載置されている場合であるが、無
人搬送車に限らずバッテリーが載置される車両であれば
よい。また、過電圧検知回路１３は、必ずしも必要では
ないので、なくてもよい。更に、第１電圧検知回路１４
及び第２電圧検知回路１５は、どちらか一方があればよ
い。更に、第３電極１９ｃは、第１電極１９ａ及び第２
電極１９ｂより短い必要はなく、第１電極１９ａ及び第
２電極１９ｂと同じ長さのものでもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の車
載バッテリー充電システムによれば、第１電極〜第３電
極と車両側第４電極〜第６電極との接触が外れたときに
は、電圧検知回路がバッテリー電圧を検知できなくな
り、制御回路が電源回路の動作を停止させ、また、従来
例におけるリードスイッチのチャタリングのようなこと
はありえない。このため、車載バッテリーに充電する際
の誤動作を確実に防ぎ、充電作業に従事する者の安全を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の説明図である。

【図２】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１０ 充電装置 １１ 電源回路 １４ 第１電圧検知回路 １５ 第２電圧検知回路 １６ 制御回路 １９ａ 第１電極 １９ｂ 第２電極 １９ｃ 第３電極 ２０ 無人搬送車 ２２ バッテリー ２５ａ 第４電極 ２５ｂ 第５電極 ２５ｃ 第６電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車載バッテリーを充電する車載バッテリ
   ー充電システムにおいて、 所定個所に設置される第１、第２及び第３電極と、 前記第１電極と前記第２電極との間に直流充電電圧を印
   加する電源回路と、 前記第２電極及び第３電極間の電圧を検知して出力する
   電圧検知回路と、 前記電圧検知回路の出力を受けて前記電源回路を制御す
   る制御回路と、 前記バッテリーの一方の電極に流れる電流を流すように
   接続され、前記第１電極に接触可能な車両側第４電極
   と、 前記バッテリーの他方の電極に流れる電流を流すように
   接続され、前記第２電極に接触可能な車両側第５電極
   と、 前記車両側第４電極に接続され、前記第３電極に接触可
   能な車両側第６電極とを具備することを特徴とする車載
   バッテリー充電システム。