(57)【要約】【課題】相間の電流アンバランスを少なくすることができる充電方法を提供すること。【解決手段】入力交流電力の状態を検出する検出トランス７ａから入力されるゼロクロス点に基いて該入力交流電力に同期してサイリスタ整流器２へのゲート出力タイミングを算出し出力する工程と、サイリスタ整流器２の出力電流値を検出し周期的にデジタル値に変換するアナログ計測部１０を介して一のゲート出力タイミングから次のゲート出力タイミングまでの区間におけるサイリスタ整流器２の出力電流値を計測する工程と、この計測された区間電流値と、予め設定されている区間の目標電流値との差に基いてゲート出力タイミングを変化させて制御する工程とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力交流電力の状態を検出する検出トランスから入力されるゼロクロス点に基いて該入力交流電力に同期してサイリスタ整流器へのゲート出力タイミングを算出し出力する工程と、
サイリスタ整流器の出力電流値を検出し周期的にデジタル値に変換するアナログ計測部を介して一のゲート出力タイミングから次のゲート出力タイミングまでの区間における出力電流値を計測する工程と、
この計測された区間の出力電流値と、予め設定されている区間の目標電流値との差に基いて前記ゲート出力タイミングを変化させて制御する工程と
を備えていることを特徴とする充電方法。
【請求項２】
３相の入力交流電力の電圧を降圧する降圧トランスと、
該降圧トランスの出力側の交流電力を直流電力に変換するサイリスタ整流器と、
該サイリスタ整流器の出力電流値を検出し周期的にデジタル値に変換するアナログ計測部と、
前記３相のいずれか一の相間から前記入力交流電力の状態を検出する検出トランスと、
該検出トランスから入力されるゼロクロス点に基いて前記サイリスタ整流器へのゲート出力を前記入力交流電力に同期して生成し、一のゲート出力タイミングから次のゲート出力タイミングまでの区間における前記サイリスタ整流器の出力電流値を前記アナログ計測部から得られるデジタル値に基いて算出し、該区間の出力電流値が所定値となるように、該ゲート出力の位相角を変化させて前記降圧トランスの出力側の各相に流れる電流値を均一に制御する制御部と
を備えていることを特徴とする充電装置。
【請求項３】
制御部はコンピュータを内蔵しており、該コンピュータに、
一のゲート出力タイミングから次のゲート出力タイミングまでの区間におけるサイリスタ整流器の出力電流の目標面積値を設定する手段と、
前記区間のサイリスタ整流器の出力電流の面積値をデジタル値から求める手段と、
前記面積値と前記目標面積値の差に基いて位相角を変化させて制御する手段と
を備えていることを特徴とする請求項２記載の充電装置のコンピュータプログラム。
【請求項４】
１サイクルの出力電流における目標平均値を設定する手段と、
デジタル値に基いて１サイクルの平均出力電流値を求める手段と、
前記平均出力電流値と前記目標平均値との差に基いて目標面積値を変化させて制御する手段と
を備えていることを特徴とする請求項３記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御部によりフォークリフト用蓄電池を定電流充電する充電方法、その充電装置、及びその充電装置の制御部にて実行されるコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の充電装置の一例を図８とともに説明する。従来の充電装置は、降圧トランス１、サイリスタ式整流回路（サイリスタ整流器）２、蓄電池３、電流検出器４、目標電流値回路５、電流比較回路６ａ，６ｂ，６ｃ、各相毎に同期をとるための検出トランス７ａ，７ｂ，７ｃ、位相制御回路８ａ、８ｂ、８ｃ、駆動回路９ａ、９ｂ、９ｃとから構成されていた。
【０００３】
サイリスタ整流器２は、６個のサイリスタ２Ｕａ，２Ｕｂと、２Ｖａ，２Ｖｂと、２Ｗａ，２Ｗｂとの２個ずつがそれぞれ順方向に直列に接続され、これら３つの直列接続が同一極性で並列に接続されて構成されている。２Ｕａと２Ｕｂの接続点には降圧トランス１の出力側（二次側）のＵ相端子Ｕが接続され、２Ｖａと２Ｖｂの接続点には降圧トランス１の二次側のＶ相端子Ｖが接続され、２Ｗａと２Ｗｂの接続点に降圧トランス１の二次側のＷ相端子Ｗが接続されている。
【０００４】
この充電装置によれば、３相の入力交流電力が降圧トランス１で降圧され、その交流電力がサイリスタ整流器２で直流電力に変換されて蓄電池３に供給され充電が行われる。サイリスタ整流器２の出力電流値は電流検出器４で検出され、電流比較回路６ａ、６ｂ、６ｃを介して位相制御回路８ａ、８ｂ、８ｃへフィードバックされ、充電電流が所定値となるようにサイリスタ整流器２のゲートが制御されていた。
【特許文献１】特公平０６−３８７１１号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５９４４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の充電装置においては、図８に示すように位相制御回路が各相間毎に個別に設けられており、これらにそれぞれ外部の３相交流電源との同期信号を供給する複数の検出トランスが必要となっていた。外部に接続されている３相交流電源との絶縁の意味においてもトランスが適しているが検出トランスは一般に高額である。したがって、検出トランスを複数設けることによるコスト高の問題があった。
【０００６】
また、電流検出器で検出される電流は、降圧トランスの出力側に流れる全体電流（充電電流）であり、降圧トランスの出力側の各相に流れる電流値は計測されておらず不明である。このため、全体電流が所定値となるように正常に制御されている状態であっても、降圧トランスのばらつきや入力電圧のばらつきにより、その各相に流れる電流値が均等でない場合が生じる。
【０００７】
各相に流れる電流値が均等でないと、降圧トランスがアンバランス状態となり、発熱してしまうという問題点があった。各相毎にバランスのとれた電流で使用することが望ましい。
【０００８】
そこで、本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、相間の電流アンバランスを少なくすることができる充電方法、この充電方法を利用した充電装置及びコンピュータプログラムであって、装置のコスト低減を図るとともに、降圧トランスの出力側の各相間に流れる電流を一定に保ち相間の電流アンバランスを少なくして降圧トランスの発熱を抑止することができる充電装置及びこの充電装置の制御部にて実行されるコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の充電方法は、入力交流電力の状態を検出する検出トランスから入力されるゼロクロス点に基いて該入力交流電力に同期してサイリスタ整流器へのゲート出力タイミングを算出し出力する工程と、サイリスタ整流器の出力電流値を検出し周期的にデジタル値に変換するアナログ計測部を介して一のゲート出力タイミングから次のゲート出力タイミングまでの区間（以下、「ゲート間」という。）におけるサイリスタ整流器の出力電流値（以下、「区間電流値」という。）を計測する工程と、この計測された区間電流値と、予め設定されている区間の目標電流値との差に基いてゲート出力タイミングを変化させて制御する工程とを備えているところに特徴を有する。
【００１０】
ここで、「入力交流電力の状態」とは、外部に接続されている３相交流電源の周波数、その入力電圧、この入力電圧のゼロクロス点の発生タイミングをいう。この充電方法によれば、蓄電池へ供給される区間電流値が所定値となるように制御されることによって、各相に流れる電流値が一定に保たれバランスがとられる。なお、フィードバック制御される区間電流値は、後述する理由から区間電流の面積値が好ましい。
【００１１】
請求項２記載の充電装置は、３相の入力交流電力の電圧を降圧する降圧トランスと、該降圧トランスの出力側の交流電力を直流電力に変換するサイリスタ整流器と、該サイリスタ整流器の出力電流値を検出し周期的にデジタル値に変換するアナログ計測部と、前記３相のいずれか一の相間から前記入力交流電力の状態を検出する検出トランスと、該検出トランスから入力されるゼロクロス点に基いて前記サイリスタ整流器へのゲート出力を前記入力交流電力に同期して生成し、一のゲート出力タイミングから次のゲート出力タイミングまでの区間における前記サイリスタ整流器の出力電流値を前記アナログ計測部から得られるデジタル値に基いて算出し、該区間の出力電流値が所定値となるように、該ゲート出力の位相角を変化させて前記降圧トランスの出力側の各相に流れる電流値（以下、「相間電流値」という。）を均一に制御する制御部とを備えているところに特徴を有する。
【００１２】
３相の入力交流電力のＲ相、Ｓ相、Ｔ相はそれぞれ位相が１２０°づつ順次ずれている。制御部は、その３相のいずれか一の相間から検出トランスを介して同期をとり、この基準とした１相に対して他の２相が相順に安定して１２０°毎に位相ズレをもっているものとして制御する。この結果、３相の入力交流電力に同期をとる検出トランスは１個で済む。また、制御部がゲート出力を生成するので、ゲート出力タイミング及びゲート間の間隔は制御部自体が分かっている。このため、このゲート間の区間電流値をアナログ計測部を介して計測することができる。この区間電流値をもとにフィードバック制御し、この値が目標電流値となるように処理する。各区間電流値を一定に保つことで、相間電流値を一定に保ちバランスをとるように行う。
【００１３】
請求項３記載の充電装置のコンピュータプログラムは、請求項２記載の充電装置において、制御部はコンピュータ（ＣＰＵ）を内蔵しており、該コンピュータに、ゲート間におけるサイリスタ整流器の出力電流の目標面積値（以下、単に「目標面積値」という。）を設定する手段と、前記ゲート間のサイリスタ整流器の出力電流の面積値（以下、「区間面積値」という。）をデジタル値から求める手段と、前記面積値と前記目標面積値の差に基いて位相角を変化させて制御する手段とを備えているところに特徴を有する。
【００１４】
これは、制御部による定電流充電を行うにあたり、区間面積値にて制御するようにしたものである。即ち、各区間電流値は相間電流値に対応することから、各区間面積値を均一にすることにより相間電流値が等しくなるように制御する。先ず、目標面積値を設定する手段により、架空の目標面積値を設定する。次に、区間面積値を各相毎に計測する。各相におけるゲート制御は、区間面積値が目標面積値となるように、前者と後者の差に基いてゲート出力の位相角を変化させて制御する。この方式によって、ゲート間の間隔が極端に狭い状態や広い状態を保持することはなく、バランス良く動作するようになる。
【００１５】
請求項４記載のコンピュータプログラムは、請求項３記載のコンピュータプログラムにおいて、１サイクルの出力電流における目標平均値を設定する手段と、デジタル値に基いて１サイクルの平均出力電流値を求める手段と、前記平均出力電流値と前記目標平均値との差に基いて目標面積値を変化させて制御する手段とを備えているところに特徴を有する。
【００１６】
ここで、「１サイクル」とは、検出トランスにて検出した外部の３相交流電源の周波数から決定されたサイリスタ整流器へのゲート出力の出力周波数の１サイクルという。「平均出力電流値」とは、その１サイクルにおけるサイリスタ整流器の出力電流の平均値をいう。制御部は、１サイクルの平均出力電流値と目標平均値とを比較し、目標面積値を増減することにより、出力電流値が所定値となるように制御する。これにより、異なる充電電流に対応できるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の充電方法によれば、入力交流電力の状態を検出する検出トランスから入力されるゼロクロス点に基いて該入力交流電力に同期してサイリスタ整流器へのゲート出力タイミングを算出し出力する工程と、サイリスタ整流器の出力電流値を検出し周期的にデジタル値に変換するアナログ計測部を介して区間電流値を計測する工程と、この計測された区間電流値と、予め設定されている区間の目標電流値との差に基いて前記ゲート出力タイミングを変化させて制御する工程とを備えているので、区間電流値を一定に保ち相間の電流アンバランスを少なくすることができるという効果を奏する。
【００１８】
請求項２記載の充電装置によれば、制御部により一の相間の電圧ゼロクロス点に基いて３相の入力交流電力に同期させることができるので、検出トランスが１個で済む。即ち、外部の３相交流電源の電源電圧の検出、入力周波数の検出、及び、その３相交流電源との同期に要するコストを低減することができる。また、外部の３相交流電源がアンバランスを生じていても、区間電流値が所定値となるようにゲート出力の位相角を変化させて相間電流値を一定に保つことができるので、相間の電流アンバランスを少なくでき降圧トランスの発熱を抑えることができるという効果を奏する。
【００１９】
請求項３記載のコンピュータプログラムによれば、請求項２記載の充電装置の奏する効果に加えて、制御部はコンピュータを内蔵しており、該コンピュータに、目標面積値を設定する手段と、区間面積値をデジタル値から求める手段と、区間面積値と目標面積値の差に基いて位相角を変化させて制御する手段とを備えているので、降圧トランスの入力側における電圧のアンバランスが発生していても、出力側にバランス良く電流を流す性能を向上させることができるという効果を奏する。
【００２０】
請求項４記載のコンピュータプログラムによれば、請求項３記載のコンピュータプログラムの奏する効果に加えて、１サイクルの出力電流における目標平均値を設定する手段と、デジタル値に基いて１サイクルの平均出力電流値を求める手段と、該平均出力電流値と前記目標平均値との差に基いて目標面積値を変化させて制御する手段とを備えているので、充電電流値を決める基準である目標面積値を可変することができるから、コスト高となることなく、異なる充電電流値で充電される蓄電池に対応することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら以下の例に限定されるものではない。図１は、本願発明に係る充電装置の一例として示す、フォークリフト用充電装置の電気的な機能ブロック図である。なお、図８と対応する部分に同一参照番号を付けて示す。
【００２２】
充電装置は、図１に示すように、降圧トランス１、サイリスタ整流器２、蓄電池３、電流検出器４、検出トランス７ａ、ゲート駆動回路９と、アナログ計測部１０と、制御部２０とを備えている。
【００２３】
降圧トランス１は、外部の３相交流電源に接続され３相の入力交流電力の電圧を降圧する。サイリスタ整流器２は、この降圧トランス１の出力側の交流電力を直流電力に変換し蓄電池３に供給する。検出トランス７ａは、３相交流電源の３相のいずれか一の相間に接続され前記入力交流電力の状態を検出する。
【００２４】
アナログ計測部１０は、公知のＡ／Ｄ変換器を備えている。アナログ計測部１０は、電流検出器４に接続されており、電流検出器４で検出されるサイリスタ整流器２の出力電流値を周期的にデジタル値に変換する。アナログ計測部１０は、制御部２０によって制御可能に制御部２０に接続されており、変換されたデジタル値は制御部２０に供給される。
【００２５】
制御部２０は、コンピュータ（ＣＰＵ）を内蔵しており、制御部２０は、制御プログラム（本発明でいうコンピュータプログラム）を実行することにより、以下の処理（充電方法）を行う。
【００２６】
この充電方法は、検出トランス７ａから入力されるゼロクロス点に基いて入力交流電力に同期してサイリスタ整流器２へのゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６を算出し出力する工程と、アナログ計測部１０を介して区間電流値を計測する工程と、この計測された区間の出力電流値と、予め設定されている区間の目標電流値との差に基いてゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６を変化させて制御する工程とを備えている。
【００２７】
先ず、検出トランス７ａから入力されるゼロクロス点に基いて入力交流電力に同期してサイリスタ整流器２へのゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６を算出し出力する工程について、図２を参照して説明する。図２は、３相の入力交流電力とゼロクロス点入力とゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６の関係を示すタイミングチャートである。
【００２８】
制御部２０は、検出トランス７ａにて外部に接続された３相交流電源の入力交流電力の状態を検出する。ゼロクロス点の発生タイミングから入力周波数を算出し、二つのタイマＴ１，Ｔ２の周期を求め、このタイマＴ１，Ｔ２を作動させて、サイリスタ整流器２へのゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６の出力周波数を決定する。即ち、出力周波数の１サイクルを求め、出力タイミングを決定する。
【００２９】
タイマＴ１は１２０°毎にリセットスタートするタイマであり、Ｔ２はＴ１に対し６０°位相がずれている。ゼロクロス点より入力電源に同期してサイリスタ整流器２へのゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６（位相制御角度）を算出し出力を行う。また、各ゲート間ＴＧは、ゲート出力タイミング間の間隔をあらわしており、入力交流電力の１相の周期の１／６である。
【００３０】
なお、各ゲート間ＴＧは、後述する工程により、ゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６が可変する結果、最初のゲート間ＴＧの間隔より拡がったり狭くなったりすることとなり、不定である。
【００３１】
次に、アナログ計測部１０を介して区間電流値を計測する工程について、説明する。ゲート出力タイミングＰ１においてゲート出力Ｇ１，Ｇ４をＵ−Ｖ相間（プラス）にて流せるタイミングで出力する。ついで、ゲート出力タイミングＰ２においてゲート出力Ｇ１，Ｇ６をＷ−Ｕ相間（マイナス）にて流せるタイミングで出力する。
【００３２】
ここで、ゲート出力タイミングＰ１での出力からゲート出力タイミングＰ２のゲート出力Ｇ１，Ｇ６を出力し出力電流相が切り替わるまでの期間は、Ｕ−Ｖ相間で供給していることとなる。この期間に流れている出力電流値を計測することで、Ｕ−Ｖ相間で流した電流値が得られる。電流値の計測は、電流検出器４で検出した出力電流値をアナログ計測部１０により周期的にデジタル値に変換して求める。
【００３３】
ゲート出力タイミングＰ１からＰ２までのゲート間ＴＧに得られたデジタル値の和を算出して区間面積値を求め、Ｕ−Ｖ相間の相間電流値の計測を行う。同様に、順次ゲート出力タイミングＰ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６での出力を行い、他のＶ−Ｗ相間、Ｗ−Ｕ相間に対応するゲート間ＴＧの各区間電流値を求めることにより、各相間電流値の計測を行う。
【００３４】
さらに、計測された区間の出力電流値と、予め設定されている区間の目標電流値との差に基いてゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６を変化させて制御する工程について、図３及び４を参照して、その電流値の制御の処理について説明する。
【００３５】
図３及び図４は、電流値の制御処理を示すフローチャートである。先ず、図３に示すように、ステップＳ２０１において、制御部２０は目標面積値を設定する。ステップＳ２０２において、１サイクルの出力電流の目標平均値を設定する。
【００３６】
次に、ステップＳ２０３において、電流検出器４で検出される出力電流値をアナログ計測部１０を介して測定し、そのデジタル値を得る。ステップＳ２０４において、ステップＳ２０３で得たデジタル値から、ゲート間ＴＧに計測した出力電流の面積値を求める。また、ステップＳ２０５において、１サイクルのデジタル値から平均出力電流値を求める。
【００３７】
ステップＳ２０６において、ステップＳ２０５で求めた平均出力電流値とステップＳ２０２で設定した目標平均値を比較する。そして、ステップＳ２０７において、その求めた平均出力電流値と目標平均値との大小判定を行う。
【００３８】
ステップＳ２０７において、平均出力電流値が目標平均値より大きい場合には、ステップＳ２０８に進み、目標面積値を小さくする。一方、平均出力電流値が目標平均値より小さい場合には、ステップ２０９に進み、目標面積値を大きくする。平均出力電流値と目標平均値とが一致する場合には、目標面積値を変化せずに次の処理に進む。
【００３９】
そして、図４に示すように、ステップＳ２１０において、ステップＳ２０４で求めた区間面積値と目標面積値とを比較する。ステップＳ２１１において、区間面積値と目標面積値との大小判定を行う。
【００４０】
ステップＳ２１１において、区間面積値が目標面積値より大きい場合には、ステップＳ２１２に進み、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を戻す。一方、区間面積値が目標面積値より小さい場合には、ステップＳ２１３に進み、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を進める。区間面積値と目標面積値とが一致する場合には、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を変更せずに終了する。
【００４１】
図５は、上記制御方法によりゲート間ＴＧの各区間面積値が等しく制御された状態とその出力電流値のバランス状態を示す図である。
【００４２】
制御部２０により、上記ステップＳ２１０からＳ２１３を繰り返し、区間面積値Ｓ１−２が目標面積値となるように、対応するゲート出力タイミングＰ１（図２参照）の位相角が可変調節され、電流値制御が行われる。同様にして、各区間面積値Ｓ２−３，Ｓ３−４，Ｓ４−５，Ｓ５−６、Ｓ６−１も対応するゲート出力タイミングＰ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の位相角が可変調節され、電流値制御が行われる。
【００４３】
即ち、各区間面積値Ｓ１−２，Ｓ２−３，Ｓ３−４，Ｓ４−５，Ｓ５−６，Ｓ６−１を等しくするように制御し、各相間ともに一定に保つようにする。最大をとる相間においては、位相角度が遅れ、最小をとる相間においては、位相角度が進むため、ゲート間ＴＧの時間は不定となる。各区間面積値Ｓ１−２，Ｓ２−３，Ｓ３−４，Ｓ４−５，Ｓ５−６，Ｓ６−１が等しくなると、図５に示すように、バランス状態を維持するようになる。
【００４４】
なお、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を進めるとは、ゲート出力タイミングを前のゲート出力タイミング側へ早めることをいう。また、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を戻すとは、ゲート出力タイミングを次のゲート出力タイミング側へ遅らせることをいう。
【００４５】
以上説明したように、充電方法によれば、検出トランス７ａから入力されるゼロクロス点に基いて入力交流電力に同期してサイリスタ整流器２へのゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６を算出し出力する工程と、アナログ計測部１０を介して区間電流値を計測する工程と、この計測された区間の出力電流値と、予め設定されている区間の目標電流値との差に基いてゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６を変化させて制御する工程とを備えているので、区間電流値を一定に保ち相間の電流アンバランスを少なくすることができる。
【００４６】
ＣＰＵにてゲート出力タイミングＰ１〜Ｐ６が分かっているので、不定であったゲート間ＴＧの区間電流値の計測が可能である。各区間面積値を目標面積値となるように制御するので、各区間面積値が等しくなり、アンバランス状態になることを防止することができる。降圧トランス１の発熱を抑えたバランスの良い充電電流値の制御を適切にすることができる。
【００４７】
さらに、この充電方法によれば、各区間面積値を一定にするように制御するので、仮に、入力相間電圧にアンバランスが発生した状態においても、バランス状態に制御することができる。この点について、図６及び図７を参照して、説明する。
【００４８】
図６は、各相間電流値がアンバランス状態において、平均電流値を一定にするように制御した場合を示す参考図である。例えば、図６に示すように、入力電圧のＶ−Ｗ相間電圧が低くアンバランスのときには、Ｖ−Ｗ相間の電流値が他の相間電流値より低くなる。この結果、Ｖ−Ｗ相間の平均電流値が他の相間の平均電流値に比して低くなる。
【００４９】
この場合において、平均電流値による制御方法によれば、矢印Ａ方向に平均電流値を増加させるべく、矢印Ｂ方向へゲート間ＴＧを拡げるように、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を進めて出力を増加させる。これに伴い、その前相であるＷ−Ｕ相間のマイナス相の平均電流値は、Ｗ−Ｕ相間に電流を流すゲート間ＴＧが短くなるため、矢印Ｃ方向に上昇し、目標平均値より増加してしまう場合が生じる。
【００５０】
このように平均電流値が増加すると、矢印Ｄ方向にゲート間ＴＧを狭くするように制御する必要がある。これにより、前相のゲート間ＴＧはさらに狭くなるのでアンバランス状態は解消されず、降圧トランス１の発熱となる場合が生じる。また、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を進めなくても出力電流の平均値が増加したようにみえてしまい、アンバランス状態において各区間電流値が一定となる状態が生じる場合がある。
【００５１】
このように、本実施例とは異なり、各相間ともに同位相角で制御し、出力電流値の長いサイクルの電流計測結果をもとにフィードバックする場合には、全体の出力電流値は一定であっても、入力電圧の最大相間と最小相間とでは、各相間電流値が異なる。このようなアンバランス状態において、偏って大きな電流を流すと、たとえ全体の出力電流値が一定となるように制御してあっても、降圧トランス１の発熱になってしまう。また、アンバランス状態で安定状態となってしまう問題が生じる。
【００５２】
図７は、各相間電流値がアンバランス状態において、各区間面積値を一定にするように制御した場合を示す図である。図７に示すように、入力電圧のＶ−Ｗ相間電圧が低くアンバランスのときには、図６と同様、各相間電流値がアンバランスとなる結果、Ｖ−Ｗ相間の区間面積値が他の相間の区間面積値に比して低くなる。そこで、区間面積値による制御方法によれば、区間面積値を増加させるべく、矢印ａ方向にゲート間ＴＧを拡げるように、ゲート出力Ｇ１〜Ｇ６の位相角を進めて出力を徐々に増加させる。
【００５３】
これに伴い、その前相であるＷ−Ｕ相間のマイナス相の区間面積値は、Ｗ−Ｕ相間に電流を流すゲート間ＴＧが短くなるため、その区間面積値は減少する。この減少した区間面積値の部分を補うため、矢印ｂ方向にゲート間ＴＧを拡げるように制御する。これにより、前相のゲート間ＴＧが拡がる方向に制御され、各区間面積値が一定となる。対応する各相間電流値が一定となるバランス状態となり、ひいては出力電流値が所定値となる。
【００５４】
また、充電装置によれば、制御部２０により一の相間の電圧ゼロクロス点に基いて３相の入力交流電力に同期することができるので、検出トランス７ａが１個で済む。外部の３相交流電源の電源電圧の検出、入力周波数の検出、及び、その３相交流電源との同期に要するコストを低減することができる。
【００５５】
また、外部の３相交流電源がアンバランスを生じていても、降圧トランス１の出力側の各相に流れる電流値を一定に保つことができるので、相間の電流アンバランスを少なくでき降圧トランス１の発熱を抑えることができる。
【００５６】
また、制御部２０はコンピュータを内蔵しており、このコンピュータに、定電流充電の充電方法を実行するので、降圧トランス１の入力側における電圧のアンバランスが発生していても、降圧トランス１の出力側にバランス良く電流を流す性能を向上させることができる。
【００５７】
さらに、この充電装置によれば、１サイクルの目標面積値を可変することができるので、目標電流値回路を増設したりこの回路のみをＣＰＵ化した場合のように充電装置のコストが高くなることなく、異なる充電電流値で充電される蓄電池に対応することができる。
【００５８】
なお、上記実施例の充電装置は、フォークリフト用蓄電池を定電流充電する充電装置の一例であるが、他の用途の充電装置に転用することができることはいうまでもない。
【００５９】
また、アナログ計測部１０は、さらに、蓄電池３の充電電圧値を検出し周期的にデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器を備えていても良いし、蓄電池が接続されているか検出する検出器を備えていても良い。
【００６０】
また、制御部２０は、区間面積値を積分により求めても良いし、あるいは、区間電流の平均値が均一になるように制御しても良い。
【００６１】
制御部が実行する制御プログラムは、最初（例えば製品化の段階）から記憶されているものに限らず、例えば特定のサーバからネットワークを通じてダウンロードされたり、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やカードなどの記録媒体から転送されてインストールされるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本願発明に係る充電装置の電気的な機能ブロック図である。
【図２】３相の入力交流電力とゼロクロス点入力とゲート出力タイミングの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】実施例の定電流充電方法の前半を示すフローチャートである。
【図４】実施例の定電流充電方法の後半を示すフローチャートである。
【図５】ゲート間の各面積値が等しく制御された状態とその出力電流値のバランス状態を示す図である。
【図６】各相間電流値がアンバランスである状態において、平均電流値で制御した場合を示す参考図である。
【図７】各相間電流値がアンバランスである状態において、区間面積値で制御した場合を示す図である。
【図８】従来の充電装置の電気的な機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１      降圧トランス
２      サイリスタ整流器
３      蓄電池
４      電流検出器
７ａ    検出トランス
１０    アナログ計測部
２０    制御部
【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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【図７】
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【図８】
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