(57)【要約】【課題】追加のオルタネータを設けることなく、車両標準のオルタネータを用いて作業用バッテリも充電することができるようにする。【解決手段】サブバッテリチャージャー（ＳＢＣ）４５によって標準オルタネータ２８の電力で標準バッテリｂを充電すると共に、この標準バッテリｂが所定電圧以上になると、作業装置用バッテリＢ側に標準オルタネータ２８の電力を供給する。ＳＢＣ４５からの電力で作業装置用バッテリＢを充電する充電器３１に車両標準バッテリｂの最大電圧と等しくなるように、作業装置用バッテリＢの電圧を換算した仮想電源３１ｂを設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力で駆動されるオルタネータと、
車両に標準装備される車両標準バッテリと、
作業装置を電動駆動させる作業装置用バッテリと、
上記オルタネータの電力で上記標準バッテリを充電すると共に、該標準バッテリが所定電圧以上になると、上記作業装置用バッテリ側に上記オルタネータの電力を供給するサブバッテリチャージャーと、
上記サブバッテリチャージャーからの電力で上記作業装置用バッテリを充電する充電器とを備え、
上記充電器には、上記作業装置用バッテリの最大電圧が上記車両標準バッテリの最大電圧と等しくなるように、該作業装置用バッテリの電圧を換算した仮想電源が設けられている
ことを特徴とする電動作業車両。
【請求項２】
請求項１に記載の電動作業車両において、
上記作業装置用バッテリは、上記車両標準バッテリよりも高い電圧を有し、
上記仮想電源は、上記充電器のマイクロコンピュータ内に設定され、該充電器内で上記サブバッテリチャージャーからの電圧が昇圧されるように構成されている
ことを特徴とする電動作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの電力又は車両走行用のエンジンの動力によって駆動可能な作業装置を備えた電動作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動作業車両としては、バッテリの電力又は車両走行用のエンジンの動力によって駆動可能な作業装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記電動作業車両では、バッテリの電力によって作業装置を駆動させることで、エンジンの動力によって作業装置を駆動させる場合と比較して、作業装置の駆動中における二酸化炭素の排出量や騒音を低減させることが可能である。また、上記電動作業車両では、バッテリの電力による作業装置の駆動中にバッテリ切れとなった場合に、エンジンの動力によって作業装置の駆動を継続することが可能となっている。
【０００４】
また、車両駆動用のオルタネータとは別に、追加のオルタネータとバッテリを備える車両も知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６２７５９号公報
【特許文献２】特開２００９−９０８７１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、従来の電動作業車両では、オルタネータを別途追加しなければならず、部品点数が増えて組立工数が増えると共に、保守管理が面倒になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、追加のオルタネータを設けることなく、車両標準のオルタネータを用いて作業用バッテリも充電できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明では、サブバッテリチャージャーを用いて車両標準バッテリだけでなく、作業装置用バッテリを充電できるようにした。
【０００９】
具体的には、第１の発明では、
エンジンの動力で駆動されるオルタネータと、
車両に標準装備される車両標準バッテリと、
作業装置を電動駆動させる作業装置用バッテリと、
上記オルタネータの電力で上記標準バッテリを充電すると共に、該標準バッテリが所定電圧以上になると、上記作業装置用バッテリ側に上記オルタネータの電力を供給するサブバッテリチャージャーと、
上記サブバッテリチャージャーからの電力で上記作業装置用バッテリを充電する充電器とを備え、
上記充電器には、上記作業装置用バッテリの最大電圧が上記車両標準バッテリの最大電圧と等しくなるように、該作業装置用バッテリの電圧を換算した仮想電源が設けられている。
【００１０】
上記の構成によると、充電器の内部に車両標準バッテリと最大電圧が等しくなるように換算した仮想電源を設けたので、サブバッテリチャージャーが、作業装置用バッテリが車両標準バッテリよりも高い電圧であっても、１つのサブバッテリチャージャーに両方のバッテリを並列につないで充電を行うことができる。このため、追加オルタネータを設けたり、複数のサブバッテリチャージャーを設けたりする必要がない。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、
上記作業装置用バッテリは、上記車両標準バッテリよりも高い電圧を有し、
上記仮想電源は、上記充電器のマイクロコンピュータ内に設定され、該充電器内で上記サブバッテリチャージャーからの電圧が昇圧されるように構成されている。
【００１２】
上記の構成によると、１つのサブバッテリチャージャーで車両標準バッテリよりも高い電圧を有する作業装置用バッテリに充電を行って作業装置を駆動することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、サブバッテリチャージャーからの電力で作業装置用バッテリを充電する充電器に車両標準バッテリの電圧と等しい電圧に換算した仮想電源を設けたことにより、追加のオルタネータを設けることなく、車両標準のオルタネータを用いて作業用バッテリも充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電動塵芥収集車を示す側面図である。
【図２】本発明に係る電動塵芥収集車の概略平面図である。
【図３】本発明に係る電動塵芥収集車の一部ブロック図である。
【図４】充電器に設けた仮想電源を示すブロック図である。
【図５】車両標準バッテリを充電する様子を示す図４相当図である。
【図６】作業装置用バッテリを充電する様子を示す図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る電動塵芥収集車の側面図である。本発明の電動作業車両としての電動塵芥収集車１は、走行するための車両１０と、塵芥を収集する作業を行うための塵芥収集装置２０とを備えている。
【００１７】
車両１０は、シャシ１１と、シャシ１１の前部に設けられたキャブ１２とを備えている。シャシ１１には、前部に左右一対の車輪１１ａと後部に左右一対の車輪１１ｂが設けられている。キャブ１２の内部には運転席及び助手席が設けられ、キャブ１２の左右両側には搭乗者が乗降するためのドア１２ａが設けられている。
【００１８】
塵芥収集装置２０は、塵芥を収容するための塵芥収容箱２１と、塵芥収容箱２１の後方に設けられ、塵芥を塵芥収容箱２１に積み込むための作業装置としての塵芥積込装置２２とを備えている。塵芥積込装置２２の後面の下部には矩形状の塵芥投入口２２ａが設けられる。塵芥投入口２２ａは扉２２ｂによって開閉される。
【００１９】
塵芥積込装置２２の内部には、塵芥投入口２２ａから投入された塵芥を圧縮して塵芥収容箱２１に向かって押し込むための圧縮押込機構２３が設けられている。塵芥積込装置２２には、圧縮押込機構２３を作動させるための操作部としての操作スイッチ２２ｃが塵芥投入口２２ａに隣接して設けられている。
【００２０】
圧縮押込機構２３は、塵芥投入口２２ａから投入された塵芥を塵芥収容箱２１側に掻き揚げるための回転板２３ａと、回転板２３ａが掻き揚げた塵芥を塵芥収容箱２１に押し込む押込板２３ｂとを有している。回転板２３ａはアクチュエータとしての油圧モータ２３ｃによって駆動され、押込板２３ｂはアクチュエータとしての油圧シリンダ２３ｄによって駆動される。
【００２１】
図２は、本発明に係る電動塵芥収集車の概略平面図である。電動塵芥収集車１は、主に車両１０を走行させるためのエンジンＥと、ＰＴＯ（Power take off：動力取出）装置２４を介して伝達されるエンジンＥの動力によって、モータ２５を介して駆動するポンプ２６とを備えている。
【００２２】
図３は、本発明に係る電動塵芥収集車の一部ブロック図である。電動塵芥収集車１は、主に圧縮押込機構２３を駆動させるための作業装置用バッテリＢと、インバータ装置２７とを備えている。インバータ装置２７からの電力は、モータ２５を介してポンプ２６を駆動する。ポンプ２６の油圧は、アキュムレータ４１及び制御バルブ４２を介して油圧モータ２３ｃ、油圧シリンダ２３ｄ等に供給され、これらのアクチュエータが駆動される。作動油は、作動油タンク４３に戻される。そして、サンクションフィルタ４４を通った作動油が再びポンプ２６に供給される。
【００２３】
以上より、ポンプ２６は以下の３つの状態で駆動され得る。具体的には、
（１）エンジンＥからの動力で直接駆動される
（２）モータ２５からの動力で駆動される
（３）エンジンＥ及びモータ２５の両方からの動力で駆動される。
【００２４】
エンジンＥの動力は、クラッチＣ、トランスミッションＴを介してＰＴＯ装置２４に伝達される。ＰＴＯ装置２４に伝達された動力は、ポンプ２６の駆動力となる。また、エンジンＥの回転力は、プーリ、ベルト等を通じて、標準オルタネータ２８を回転駆動させている。なお、標準オルタネータ２８は、エンジンＥが回転されている際には常に回転している。トランスミッションＴの駆動力は、デフ（ディファレンシャルギア）４０を介して車輪１１ｂに伝達される。
【００２５】
標準オルタネータ２８は、サブバッテリチャージャー（ＳＢＣ）４５に接続されている。通常、ＳＢＣ４５は、標準バッテリｂが一定電圧以上になると、サブバッテリである作業装置用バッテリＢに充電を行うという装置であるが、本実施形態では、標準オルタネータ２８にＳＢＣ４５を介して標準バッテリｂと作業装置用バッテリＢとが並列で接続されている。ＳＢＣ４５を介すことによって、標準オルタネータ２８としては並列の電圧を管理することとなり、標準バッテリｂと作業装置用バッテリＢとの両方が一定電圧にならなければ、発電を停止させないという制御になっている。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０は、車両標準バッテリｂと接続され、エンジン制御やエアコン制御などを行う。
【００２６】
インバータ装置２７は作業装置用バッテリＢと接続され、作業装置用バッテリＢの電力を直流から交流へ変換し、モータ２５へ供給する。
【００２７】
図４は、充電器に設けた仮想電源を示すブロック図である。充電器３１のマイコン（マイクロコンピュータ）３１ａには、車両標準バッテリｂと同じ最大電圧の見かけ上の仮想電源３１ｂが用意されている。本実施形態では、仮想電源３１ｂの最大電圧は、２４Ｖである。なお、充電器３１に対しては、プラングイン時には外部からの電力供給が可能となっている。
【００２８】
次に、本実施形態に係るＳＢＣ４５について詳しく説明する。
【００２９】
仮に作業装置用バッテリＢが車両標準バッテリｂと同じ電圧であれば、ＳＢＣ４５を取り付けただけで充電システムは成立するが、一定電力を必要とする電動塵芥収集車１の場合、本実施形態のように、車両標準バッテリｂよりも高い電圧（例えば７２Ｖ）であり、ＳＢＣ４５を複数個接続しなければならない。この場合、取付の工夫が必要となるだけでなく、車両標準バッテリｂの電圧（例えば２４Ｖ）単位で充電を行うため、バッテリ電圧のバラツキが発生してしまい、バッテリ寿命に影響を与える可能性がある。
【００３０】
しかしながら、７２Ｖを一気に充電させるためには、２４Ｖの標準バッテリｂと７２Ｖの作業装置用バッテリＢを並列接続することとなり、システムが成立しない。
【００３１】
上記の問題を解決する方法として、本実施形態では、ＳＢＣ４５で充電を行うのではなく、車載されている充電器３１を通して充電を行い、充電器３１内部には、見かけ上の仮想電源３１ｂを用意している。
【００３２】
図５は、車両標準バッテリｂを充電する様子を示すブロック図であり、図６は、作業装置用バッテリを充電する様子を示すブロック図である。本実施形態の塵芥収集車１は、車両標準バッテリｂが規定の２４Ｖに満たないときには、図５に示すように、標準オルタネータ２８で発生した電力がＳＢＣ４５を介して車両標準バッテリｂに供給される。
【００３３】
そして、作業装置用バッテリＢの電圧は、２４Ｖ比に置き換えた値としてＳＢＣ４５へフィードバックされる。例えば、作業装置用バッテリＢが規定の７２Ｖよりも小さい場合、充電器３１内の仮想電源３１ｂは、２４Ｖ／７２Ｖ＝１／３を掛けた電圧に換算される。このため、車両標準バッテリｂが満充電状態で約２４Ｖになると、ＳＢＣ４５は、２４Ｖよりも低く換算された電圧の作業装置用バッテリＢを充電しなければならないと判断し、充電器３１へ２４Ｖの電力を供給する。充電器３１は、ＳＢＣ４５から供給される電力を内部で７２Ｖへ昇圧した後、作業装置用バッテリＢへ供給して仮想電源３１ｂが約２４Ｖになるまで充電を行う。
【００３４】
こうすることで、ＳＢＣ４５は２４Ｖの仮想電源３１ｂ（作業装置用バッテリＢ）と標準の２４バッテリを並列接続しているシステム構成が成立し、標準オルタネータ２８もＳＢＣ４５も正しく機能し、高電圧の作業装置用バッテリＢを走行中の余剰電力を利用して充電できるようになる。
【００３５】
したがって、本実施形態に係る電動塵芥収集車１によると、追加のオルタネータを設けることなく、標準オルタネータ２８を用いて作業用バッテリＢも充電することができる。
【００３６】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３７】
すなわち、上記実施形態では、電動塵芥収集車１は、回転式の圧縮押込機構２３を有しているが、摺動板と圧縮板とが反転、下降、圧縮及び上昇を１サイクルとして作動する圧縮押込機構を有していてもよく、また、遊星歯車式の駆動方式による圧縮板を備えた圧縮押込機構を有していてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、電動作業車両は、電動塵芥収集車１としたがこれに限定されず、電動タンクローリ、電動吸引車等電動の作業装置を有する他の作業車両でもよい。
【００３９】
上記実施形態では、作業装置用バッテリＢは、７２Ｖとしたが、８０Ｖとしてもよい。その場合には、仮想電源は、最大電圧が２６．７Ｖになるように１／３を掛けて換算すればよい。
【００４０】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１      電動塵芥収集車（電動作業車両）
１０      車両
１１      シャシ
１１ａ    車輪
１１ｂ    車輪
１２      キャブ
１２ａ    ドア
２０      塵芥収集装置
２１      塵芥収容箱
２２      塵芥積込装置
２２ａ    塵芥投入口
２２ｂ    扉
２２ｃ    操作スイッチ
２３      圧縮押込機構
２３ａ    回転板
２３ｂ    押込板
２３ｃ    油圧モータ
２３ｄ    油圧シリンダ
２４      ＰＴＯ装置
２５      モータ
２６      ポンプ
２７      インバータ装置
２８      標準オルタネータ（オルタネータ）
３１      充電器
３１ａ    マイコン
３１ｂ    仮想電源
４１      アキュムレータ
４２      制御バルブ
４３      作動油タンク
４４      サンクションフィルタ
４５      ＳＢＣ（サブバッテリチャージャー）
ｂ      車両標準バッテリ
Ｂ      作業装置用バッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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