(57)【要約】【課題】車両用バッテリの各セルに自動的に一括して給水することができるバッテリ一括給水システムを提供する。【解決手段】本システム１は、バッテリ１０の各セル１０１に精製水を一括して供給するバッテリ一括給水システムであって、精製水タンク２と、精製水を送出するポンプ３と、送出された精製水を各セルに供給する給水栓４と、セル内のバッテリ液の液面高さを検知する液面高さ検知センサ６と、各セルの液面高さ検知センサの検知結果を受けてポンプの作動制御を行う制御ユニット７と、を備え、給水栓は、各セル内のバッテリ液の液面高さに応じて上下に移動するフロートにより、精製水の供給又は供給停止を自動的に行うように構成されており、制御ユニットは、複数の液面高さ検知センサのいずれかにより液面高さが所定の高さ以下であることを検知するとともに、その状態が所定の時間継続したのちに、ポンプを作動させる制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるバッテリの各セルに精製水を一括して供給するバッテリ一括給水システムであって、
前記精製水を貯留する精製水タンクと、
前記精製水タンク内の精製水を前記各セルへ送出するポンプと、
前記各セル毎に設けられ、前記ポンプにより送出された前記精製水を前記各セルにそれぞれ供給する給水栓と、
前記各セル毎に設けられ、前記各セル内のバッテリ液の液面高さをそれぞれ検知する液面高さ検知センサと、
複数の前記液面高さ検知センサの検知結果を受けて前記ポンプを作動させる制御を行う制御ユニットと、を備え、
複数の前記給水栓は、前記各セル内のバッテリ液の液面高さに応じて上下に移動するフロートをそれぞれ有するとともに、該フロートの移動した位置に応じて前記精製水の供給又は供給停止を自動的に行うように構成されており、
前記制御ユニットは、前記複数の液面高さ検知センサのいずれかにより前記液面高さが所定の高さ以下であることが検知されるとともに、前記液面高さが所定の高さ以下であることが検知されている状態が所定の時間継続したのちに、前記ポンプを作動させる制御を行うことを特徴とするバッテリ一括給水システム。
【請求項２】
前記各セルに対応する複数のＬＥＤを更に備え、
前記制御ユニットは、前記液面高さ検知センサにより、いずれかの前記セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルに対応するＬＥＤを点灯させる制御を行う請求項１記載のバッテリ一括給水システム。
【請求項３】
前記バッテリから給電を受ける発光素子及びスイッチ回路を、前記各セルに対応して備え、
各前記液面高さ検知センサは各前記スイッチ回路に接続されており、
前記セル毎に、前記液面高さが所定の高さ以下であるとき前記スイッチ回路がオンすることにより前記発光素子を点灯させる請求項１記載のバッテリ一括給水システム。
【請求項４】
前記バッテリから給電を受け、前記発光素子とは異なる色で常時点灯する第２発光素子を更に備える請求項３記載のバッテリ一括給水システム。
【請求項５】
表示器を更に備え、
前記制御ユニットは、前記液面高さ検知センサにより、いずれかの前記セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルの番号を前記表示器に表示する請求項１記載のバッテリ一括給水システム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記ポンプの作動時間が所定時間経過したのちに、前記ポンプを作動停止させる制御を行う請求項１乃至５のいずれかに記載のバッテリ一括給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ一括給水システムに関し、更に詳しくは、車両用バッテリの各セルに自動的に一括して給水することができるバッテリ一括給水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用車やトラック、バス等の車両に用いられる車両用バッテリの保守作業としてバッテリ液の液量の管理が行われている。この液量管理において、バッテリの各セルへの給水は、通常、バッテリの各セル毎に設けられている液口に挿入された液口栓を取り外し、各セル内のバッテリ液の液面高さを確認しながら、所定の液面高さになるまで、液口から精製水を供給することにより行われる。
バッテリ液の減少は、バッテリ液中の水分の蒸発により発生する。水分の蒸発は、車両においてバッテリが載置されている環境の温度が高い場合や、バッテリ自体の発熱量が多い場合に促進される。
【０００３】
ここで、通常、バッテリが満充電に達しない状態で使用されることにより、所謂サルフェーションと呼ばれるバッテリの性能劣化が徐々に進行する。この性能劣化に伴ってバッテリ内部の電気抵抗が増加し、電気抵抗が増加した状態でバッテリを使用すると、バッテリ自体の発熱量も増加するため、バッテリ液の蒸発が促進されてしまう。また、バッテリ液が不足した状態で使用を続けると、更なる水分の蒸発に伴ってバッテリ液中の硫酸濃度が上昇する。バッテリ液中の硫酸濃度が上昇すると、バッテリ内部の金属部等が腐食されやすくなり、ついには極板の脱落等の致命的な内部損傷を引き起こしてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、バッテリの性能維持のためには、バッテリ液の液量管理が重要であるが、上述のように、給水作業は非常に煩雑なものである。特に、宅配作業に用いられる車両等、近距離の運転と停止とを繰り返す車両のバッテリの場合、満充電に達しない消耗した状態で使用されることが特に多い。このため、バッテリ液の水分蒸発量も多く、頻繁な給水作業を要し、その作業負担の軽減が求められていた。
また、上記のとおり、車両等に搭載されるバッテリは一般に多数のセルによって構成されており、バッテリの液量管理はそのセル毎に行う必要がある。しかし、セル毎の液量管理を自動的に行うようにするためには、高価な液量センサをセル毎に備えなければならなかった。このため、多数のセルからなるバッテリに対して自動的に給水できる実用的なシステムの開発が求められていた。
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、車両用バッテリの各セルに自動的に一括して給水することができるバッテリ一括給水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の通りである。
１．車両に搭載されるバッテリの各セルに精製水を一括して供給するバッテリ一括給水システムであって、
前記精製水を貯留する精製水タンクと、
前記精製水タンク内の精製水を前記各セルへ送出するポンプと、
前記各セル毎に設けられ、前記ポンプにより送出された前記精製水を前記各セルにそれぞれ供給する給水栓と、
前記各セル毎に設けられ、前記各セル内のバッテリ液の液面高さをそれぞれ検知する液面高さ検知センサと、
複数の前記液面高さ検知センサの検知結果を受けて前記ポンプを作動させる制御を行う制御ユニットと、を備え、
複数の前記給水栓は、前記各セル内のバッテリ液の液面高さに応じて上下に移動するフロートをそれぞれ有するとともに、該フロートの移動した位置に応じて前記精製水の供給又は供給停止を自動的に行うように構成されており、
前記制御ユニットは、前記複数の液面高さ検知センサのいずれかにより前記液面高さが所定の高さ以下であることが検知されるとともに、前記液面高さが所定の高さ以下であることが検知されている状態が所定の時間継続したのちに、前記ポンプを作動させる制御を行うことを特徴とするバッテリ一括給水システム。
２．前記各セルに対応する複数のＬＥＤを更に備え、
前記制御ユニットは、前記液面高さ検知センサにより、いずれかの前記セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルに対応するＬＥＤを点灯させる制御を行う上記１．記載のバッテリ一括給水システム。
３．前記バッテリから給電を受ける発光素子及びスイッチ回路を、前記各セルに対応して備え、
前記各液面高さ検知センサは前記各スイッチ回路に接続されており、
前記セル毎に、前記液面高さが所定の高さ以下であるとき前記スイッチ回路がオンすることにより前記発光素子を点灯させる上記１．記載のバッテリ一括給水システム。
４．前記バッテリから給電を受け、前記発光素子とは異なる色で常時点灯する第２発光素子を更に備える上記３．記載のバッテリ一括給水システム。
５．表示器を更に備え、
前記制御ユニットは、前記液面高さ検知センサにより、いずれかの前記セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルの番号を前記表示器に表示する上記１．記載のバッテリ一括給水システム。
６．前記制御ユニットは、前記ポンプの作動時間が所定時間経過したのちに、前記ポンプを作動停止させる制御を行う上記１．乃至５．のいずれかに記載のバッテリ一括給水システム。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のバッテリ一括給水システムによると、精製水を貯留する精製水タンクと、精製水タンク内の精製水をバッテリの各セルへ送出するポンプと、各セル毎に設けられ、ポンプにより送出された精製水を各セルにそれぞれ供給する複数の給水栓と、各セル毎に設けられ、各セル内のバッテリ液の液面高さをそれぞれ検知する複数の液面高さ検知センサと、複数の液面高さ検知センサの検知結果を受けてポンプを作動させる制御を行う制御ユニットと、を備え、複数の給水栓は、各セル内のバッテリ液の液面高さに応じて上下に移動するフロートをそれぞれ有するとともに、フロートの移動した位置に応じて精製水の供給又は供給停止を自動的に行うように構成されており、制御ユニットは、複数の液面高さ検知センサのいずれかにより液面高さが所定の高さ以下であることが検知されるとともに、液面高さが所定の高さ以下であることが検知されている状態が所定の時間継続したのちに、ポンプを作動させる制御を行う。このような構成により、従来のように煩雑な作業をすることなく、各セル内のバッテリ液の液面高さに応じて、精製水を自動的に一括して供給することができる。
【０００８】
また、前記各セルに対応する複数のＬＥＤを更に備え、前記制御ユニットは、前記液面高さ検知センサにより、いずれかの前記セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルに対応するＬＥＤを点灯させる制御を行う場合は、バッテリが給水を要すること、及び、どのセルの液面高さが低下したのかを、作業者に速やかに認識させることができる。
【０００９】
前記バッテリから給電を受ける発光素子及びスイッチ回路を、前記各セルに対応して備え、前記各液面高さ検知センサは前記各スイッチ回路に接続されており、前記セル毎に、前記液面高さが所定の高さ以下であるとき前記スイッチ回路がオンすることにより前記発光素子を点灯させる場合は、バッテリが給水を要すること、及び、どのセルの液面高さが低下したのかを、作業者に速やかに認識させることができる。制御ユニットを使用することなく、自動的に液面高さの低下が発光素子により表示されるため、バッテリ一括給水システムを簡単且つ低コストに構成することができる。
【００１０】
前記バッテリから給電を受け、前記発光素子とは異なる色で常時点灯する第２発光素子を更に備える場合は、作業者の視認性を高め、注意を喚起することができる。
【００１１】
表示器を更に備え、前記制御ユニットは、前記液面高さ検知センサにより、いずれかの前記セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルの番号を前記表示器に表示する場合は、どのセルの液面高さが低下したのかを、少ない部品数により省スペースで表示することができる。
【００１２】
また、前記制御ユニットは、前記ポンプの作動時間が所定時間経過したのちに、前記ポンプを作動停止させる制御を行う場合は、空運転による焼き付きなど、ポンプ作動中の不具合の発生量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例１に係るバッテリ一括給水システムを模式的に示す図である。
【図２】本実施例１及び２に係る給水栓を示す正面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図であり、（ａ）は液面高さ高の状態、（ｂ）は液面高さ低の状態をそれぞれ示す。
【図４】本実施例１及び２に係る給水栓本体を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図をそれぞれ示す。
【図５】本実施例１に係るバッテリ一括給水システムの制御系を示す概略ブロック図である。
【図６】本実施例１に係るバッテリ一括給水システムの制御を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図７】本実施例２に係るバッテリ一括給水システムを模式的に示す図である。
【図８】本実施例２に係るバッテリ一括給水システムの制御系を示す概略ブロック図である。
【図９】本実施例２に係るバッテリ一括給水システムの制御を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１０】本実施例３に係るバッテリ一括給水システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】本実施例３に係るバッテリ一括給水システムにおける、液面高さの検知方法及び表示方法を説明するための回路図である。
【図１２】本実施例３に係るバッテリ一括給水システムにおける簡易表示ユニットの模式的外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態に係るバッテリ一括給水システムは、車両に搭載されるバッテリの各セルに精製水を一括して供給するバッテリ一括給水システムであって、以下に述べる精製水タンクと、ポンプと、給水栓と、液面高さ検知センサと、制御ユニットと、を備えている（例えば、図１、図７、図１０等参照）。尚、上記精製水の種類としては、例えば、蒸留により得られる水、濾過により得られる水、イオン交換により得られる水等を挙げることができる。
【００１５】
上記「バッテリ」の構成、形状、セルの個数等は特に問わない。このバッテリは、例えば、１個当たり２Ｖの電圧を供給するセルが１２個設けられて構成されていることができる（例えば、図１、図７等参照）。また、上記バッテリは、例えば、セル１２個を１ユニットとして、複数のユニットにより構成されていることができる。この場合、複数のユニットは、並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよい。更にこの場合、本実施形態に係るバッテリ一括給水システムは、例えば、上記複数のユニット毎に設けられていることができる。
【００１６】
上記「精製水タンク」は、精製水を貯留する限り、その形状、大きさ、材質、個数等は特に問わない。上記精製水タンクは、容器内の精製水の残量を確認することができるといった観点から、その少なくとも一部が透明又は半透明であることが好ましい。
【００１７】
上記「ポンプ」は、上記精製水タンク内の精製水を各セルへ送出する限り、その構成、大きさ、種類、個数、駆動形態等は特に問わない。上記ポンプの種類としては、例えば、ダイヤフラムポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ等の容積ポンプや、遠心ポンプ、軸流ポンプ等の非容積ポンプ等を挙げることができる。また、このポンプの駆動形態は特に限定されないが、例えば、電気モータや、油圧モータ、エアモータ等により駆動される形態であることができる。特に、電気モータにより駆動される形態である場合は、上記バッテリを電源として駆動する形態とすることができる。
【００１８】
上記「給水栓」は、上記各セル毎に設けられ、上記ポンプにより送出された精製水を各セルにそれぞれ供給する限り、その構造、形状、供給形態等は特に問わない。この給水栓は、各セル内のバッテリ液の液面高さに応じて上下に移動するフロートを有するとともに、該フロートの移動した位置に応じて精製水の供給又は供給停止を自動的に行うように構成されている（例えば、図２（ａ）及び（ｂ）等参照）。上記フロートの大きさ、形状、材質、移動形態等は特に問わない。上記フロートは、例えば、上記セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であるときには、精製水をセルに供給する精製水通路を開放するように、また、液面高さが所定の高さ以上であるときには、精製水通路を閉塞するように、セル内でバッテリ液の液面高さに応じて上下動するように設けられていることができる。
【００１９】
上記「液面高さ検知センサ」は、上記各セル毎に設けられ、各セル内のバッテリ液の液面高さをそれぞれ検知する限り、その構成、種類、検知形態等は特に問わない。この液面高さ検知センサは、例えば、上記給水栓に取り付けられていることができる。液面高さ検知センサの種類としては、例えば、電極センサ、フロートスイッチ等を挙げることができる。
【００２０】
上記「制御ユニット」は、複数の上記液面高さ検知センサの検知結果を受けて上記ポンプを作動させる制御を行う限り、その構成、制御形態等は特に問わない。この制御ユニットは、複数の上記液面高さ検知センサのいずれかにより上記セル内の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されるとともに、上記セル内の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されている状態が所定の時間継続したのちに、上記ポンプを作動させる制御を行う。なお、上記「所定の時間」は、車両が静止状態にあることを確認することが可能な時間であれば、その長さは特に限定されないが、例えば、１分〜１時間であることができる。上記制御ユニットは、例えば、上記「所定の時間」を計時するためのタイマを有していることができる（例えば、図５、図８等参照）。また、上記制御ユニットは、例えば、上記バッテリから電源を供給される形態であることができる。バッテリからの供給電圧は特に限定されないが、例えば、６Ｖ〜２４Ｖであることができる。
【００２１】
ここで、上記制御ユニットは、例えば、上記ポンプの作動時間が所定時間経過したのちに、上記ポンプを作動停止させる制御を行う形態であることができる。このような形態としては、例えば、制御ユニットが、ポンプが作動してからの時間を計時するタイマを有しており（例えば、図５、図７等参照）、制御ユニットが、上記ポンプを作動させる信号を出力したときに上記タイマの計時を開始するとともに、上記タイマが所定時間の計時を完了したときに、上記ポンプを作動させる信号の出力を停止する形態であることができる。
【００２２】
本実施形態に係るバッテリ一括給水システムは、例えば、（ｉ）上記各セルに対応する複数のＬＥＤを更に備え（例えば、図８等参照）、上記制御ユニットは、上記液面高さ検知センサにより、いずれかのセル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルに対応するＬＥＤを点灯させる制御を行う形態、（ｉｉ）上記（ｉ）の形態に加えて、上記制御ユニットは、上記液面高さ検知センサにより、いずれかのセル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以上であることが検知されたときに、当該セルに対応するＬＥＤを消灯させる形態、（ｉｉｉ）上記（ｉ）の形態に加えて、上記（ｉ）の形態における複数のＬＥＤとは別の上記各セルに対応する複数のＬＥＤを更に備え、上記制御ユニットは、上記液面高さ検知センサにより、いずれかのセル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以上であることが検知されたときに、上記（ｉ）の形態におけるＬＥＤとは別の、当該セルに対応するＬＥＤを点灯させる制御を行う形態、等であることができる。
【００２３】
上記（ｉｉｉ）の場合、バッテリ液の液面高さが所定の高さ以下の場合に点灯させるＬＥＤと、バッテリ液の液面高さが所定の高さ以上の場合に点灯させるＬＥＤとは、それぞれ異なる色で点灯するＬＥＤであることが好ましい。
【００２４】
上記（ｉ）に代えて、表示器を備え、上記制御ユニットは、上記液面高さ検知センサにより、いずれかのセル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セルの番号を上記表示器に表示する形態とすることもできる。上記表示器の種類等は問わず、一般的なＬＥＤ数字表示器等を用いることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係るバッテリ一括給水システムは、上記各セルに対応する発光素子及びスイッチ回路を備え、上記液面高さ検知センサは上記スイッチ回路に接続されており、セル毎に、液面高さが所定の高さ以下であるときスイッチ回路がオンすることにより上記発光素子を点灯させる形態とすることができる（例えば、図１１参照）。
また、その場合に、バッテリから給電を受け、上記発光素子とは異なる色で常時点灯する第２発光素子を更に備える形態としてもよい（例えば、図１１参照）。
【実施例】
【００２６】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、本発明に係る車両としてバッテリフォークリフトを例示し、このバッテリフォークリフトのバッテリに精製水を供給するバッテリ一括給水システムについて説明する。
【００２７】
＜実施例１＞
１．バッテリ一括給水システムの構成
本実施例１に係るバッテリ一括給水システム１は、図１に示すように、バッテリフォークリフトに搭載されるバッテリ１０の各セル１０１に精製水を一括して供給するバッテリ一括給水システムである。バッテリ１０は、図１に示すように、１個当たり２Ｖの電圧を供給可能なセル１０１が１２個直列に接続されており、最大２４Ｖの電圧を供給可能となっている。
【００２８】
図１に示すように、バッテリ一括給水システム１は、精製水を貯留する精製水タンク２と、精製水タンク２内の精製水を各セル１０１へ送出するポンプ３と、各セル１０１毎に設けられ、ポンプ３により送出された精製水を各セル１０１にそれぞれ供給する給水栓４と、を備えている。これら精製水タンク２、ポンプ３及び各給水栓４は給水管５で接続されている。そして、後述する制御ユニットから作動信号が出力されてポンプ３が作動することにより、精製水タンク２内の精製水が、給水管５を介して、各給水栓４に送出される。
【００２９】
給水栓４は、図１に示すように、バッテリ１０の各セル１０１毎に設けられている。給水栓４は、図２に示すように、各セル１０１に設けられている通常の液口から各セルに挿入されている。また、給水栓４には給水管５が接続されており、これにより、給水管５からの精製水を流通させる。本実施例１に係る給水栓４はフロート式の給水栓であり、バッテリ液の液面高さに応じて給水及び止水を自動的に行う。具体的には、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、給水栓４はフロート４１を有しており、フロート４１は、セル１０１内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であるときには、精製水をセル１０１に供給する精製水通路４２を開放するように、また、液面高さが所定の高さ以上であるときには精製水通路４２を閉塞するように、セル１０１内でバッテリ液の液面高さに応じて上下動するように設けられている。また、フロート４１は図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、長尺棒状のガイド部４１１を有している。このガイド部４１１は、フロート４１が上下動するときに、後述する貫通孔の内壁に案内される。これにより、上下動するときのフロート４１の姿勢が保たれるようになっている。
【００３０】
また、図２及び図３に示すように、給水栓４は、給水栓本体４３と、キャップ４４と、を有している。給水栓本体４３には、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、上述の精製水通路４２と、貫通孔４３１と、通気孔４３２が形成されている。貫通孔４３１及び通気孔４３２は、それぞれ給水栓本体４３の下面側と上面側とを連通するように形成されている。貫通孔４３１には、フロート４１のガイド部４１１が挿入され、その内壁でガイド部４１１を案内する。通気孔４３２は、セル１０１内で発生したガスを外部へ排出するための孔である。また、給水栓４には、センサ取付部４３３が設けられている。センサ取付部４３３は、貫通孔４３１及び通気孔４３２と同様に、給水栓本体４３の下面側と上面側とを連通するよう形成されているが、その下端側は筒状に下方に延びてるように設けられている。
キャップ４４は、図２及び図３に示すように、給水栓本体４３の上部を覆うように開閉可能に設けられている。また、キャップ４４は、給水栓本体４３の上側の面に対して隙間が空くように設けられている。これらにより、貫通孔４３１及び通気孔４３２の各上側開口を覆って、粉塵等の異物がセル１０１内に侵入することを防止している。
【００３１】
また、図１及び図５に示すように、バッテリ一括給水システム１は、液面高さ検知センサ６と、制御ユニット７と、を備えている。
液面高さ検知センサ６は、バッテリ１０の各セル１０１に設けられて各セル１０１内のバッテリ液の液面高さを検知する。本実施例において、液面高さ検知センサ６は、図２及び図３に示すように、給水栓本体４３のセンサ取付部４３３に取り付けられている。この液面高さ検知センサ６は、防食亜鉛棒材（ＪＩＳ  Ｈ４３０１）からなる電極６１に電線６２を接続してなる電極センサである。電極６１は、その下端側がセル１０１内の空間に露出しているとともに、上端側には電線６２が接続されている。電線６２は、その一端側が電極６１に接続されているとともに、他端側は制御ユニット７に接続されている。
制御ユニット７は、液面高さ検知センサ６の検知結果を受けて、ポンプ３の作動及び作動停止の制御を行う。この制御ユニット７は、図１及び図５に示すように、バッテリ１０から２４Ｖ電源を供給されて稼働する。
【００３２】
また、制御ユニット７は、いずれかのセル１０１が液面高さ低の状態にある時間を計時するタイマ７１を有している。具体的には、タイマ７１は、いずれかの液面高さ検知センサ６が液面高さ低を検知したときに計時を開始し、その状態にある時間を計時する。また、タイマ７１は、所定の時間が経過する間に、バッテリフォークリフトが運転されるなどして液面高さが変動し、液面高さ検知センサ６により、液面高さ低を検知した状態から、液面高さが所定の高さ以上であること（液面高さ高）を検知した状態に変化したときに、計時をリセットするようになっている。これらにより、バッテリフォークリフトが静止状態であることが継続しているか否かが確認される。そして、制御ユニット７は、液面高さ検知センサ６のいずれかにより液面高さ低であることが検知されるとともに、液面高さ低が検知されている状態が所定の時間継続したのちに、ポンプ３を作動させる信号を出力する。
【００３３】
また、制御ユニット７は、ポンプ３が作動してからの時間を計時するタイマ７２を有している。タイマ７２は、制御ユニット７がポンプ３を作動させる信号を出力したときに計時を開始する。そして、制御ユニット７は、タイマ７２が所定時間の計時を完了したときに、ポンプ３を作動させる信号の出力を停止する。
【００３４】
次に、本実施例１に係る制御ユニット７によるバッテリ一括給水システム１の制御方法を、図６のフローチャートに従って説明する。
最初に、制御ユニット７は、ステップＳ１００において、各セル１０１に設けられた液面高さ検知センサ６のうちのいずれかにより、液面高さが所定の高さ以下であること、即ち、液面高さ低であることが検知されているか否かを確認する。液面高さが低であることが検知されていない場合は、引き続き液面高さの監視を行い、液面高さ低であることが検知されていれば、ステップＳ１０５に移行して、タイマ７１をリセット及び作動させる。このタイマ７１は、上述のように、液面高さ低であることが検知されている状態が所定の時間継続したことを確認するためのタイマである。なお、本実施例１において、タイマ７１による計時時間は１５分間に設定されている。
【００３５】
そして、ステップＳ１１０及びステップＳ１１５では、所定の時間が経過するまで、バッテリフォークリフトが継続して静止状態であるか否かを監視する。この静止状態であるか否かの確認は、所定の時間が経過するまでに、液面高さ低の状態から高の状態に変化することがあるか否かを監視することにより行われる。具体的には、静止状態であるか否かの確認は、タイマ７１が計時している間に、液面高さ検知センサ６により液面高さ低であることの検知が継続して行われているか否かを監視することにより行われる。これは、バッテリフォークリフトが運転されるなどしてセル１０１内の液面が変動した場合、液面高さ検知センサ６により一時的に液面高さ高であることが検出される場合があることを利用したものである。
【００３６】
上述のようにして、バッテリフォークリフトが静止状態であることを監視し、ステップＳ１１５において所定時間静止状態であることが確認された場合には、ステップＳ１２０に移行してポンプ３を作動させる信号を出力する。一方、ステップＳ１１５においてタイマ７１による計時の間に静止状態でないことが確認されれば、ステップＳ１０５に戻り、以降の処理を繰り返す。
【００３７】
ステップＳ１２０においてポンプ３を作動させると、ステップＳ１２５では、タイマ７２をリセット及び作動させる。タイマ７２は、上述のように、ポンプ３を作動させる時間を計時するタイマである。
ステップＳ１３０では、タイマ７２による計時が所定の時間がなされたか否かを監視する。本実施例１では、ポンプ３をタイマ７２の計時の間だけ作動させるようにしており、この計時される時間は１５分間に設定されている。ステップＳ１３０において所定の時間が経過したことが確認されれば、ステップＳ１３５に移行して、ポンプ３を作動停止させる。
【００３８】
２．バッテリ一括給水システムの作用
次に、上記構成のバッテリ一括給水システム１の作用について説明する。
図２（ｂ）に示すように、バッテリフォークリフトに用いられるバッテリ１０のいずれかのセル１０１内のバッテリ液の水分が蒸発するなどして、液面が所定の高さ以下まで低下したことが液面高さ検知センサ６により検知されると、ポンプ３を作動して、精製水タンク２に貯留された精製水を各セル１０１に送出する。この精製水の送出は、バッテリフォークリフトが静止している状態で開始されるようになっている。
【００３９】
ポンプ３により送出された精製水は、各給水栓４により各セル１０１に供給される。このとき、フロート４１の作用により、液面高さが所定の高さ以下のセル１０１では給水栓４の精製水通路４２が開放され（図２（ｂ））、精製水が供給されるようになっている。一方、液面高さが所定の高さ以上のセル１０１では給水栓４の精製水通路４２が閉塞され（図２（ａ））、精製水は供給されないようになっている。このように、本実施例１に係るバッテリ一括給水システム１では、給水を要するセル１０１にのみ精製水が供給されるようになっている。
【００４０】
給水されてセル１０１内の液面高さが所定の高さ以上になると、フロート４１の作用により、給水栓４の精製水通路４２が自動的に閉塞され（図２（ａ））、過剰に給水されることはない。また、ポンプ３はタイマ７２の計時時間だけ作動するようになっており、空運転による焼き付きなど、ポンプ作動中の不具合の発生量が低減される。
【００４１】
３．実施例の効果
以上より、本実施例１のバッテリ一括給水システム１によると、精製水を貯留する精製水タンク２と、精製水タンク２内の精製水をバッテリ１０の各セル１０１へ送出するポンプ３と、各セル１０１毎に設けられ、ポンプ３により送出された精製水を各セル１０１にそれぞれ供給する複数の給水栓４と、各セル１０１毎に設けられ、各セル１０１内のバッテリ液の液面高さをそれぞれ検知する複数の液面高さ検知センサ６と、複数の液面高さ検知センサ６の検知結果を受けてポンプを作動させる制御を行う制御ユニット７と、を備え、複数の給水栓４は、各セル１０１内のバッテリ液の液面高さに応じて上下に移動するフロート４１をそれぞれ有するとともに、フロート４１の移動した位置に応じて精製水の供給又は供給停止を自動的に行うように構成されており、制御ユニット７は、複数の液面高さ検知センサ６のいずれかにより液面高さが所定の高さ以下であることが検知されるとともに、液面高さが所定の高さ以下であることが検知されている状態が所定の時間継続したのちに、ポンプ３を作動させる制御を行う。このような構成により、従来のように煩雑な作業をすることなく、各セル１０１内のバッテリ液の液面高さに応じて、精製水を自動的に一括して供給することができる。
【００４２】
また、制御ユニット７が、ポンプ３の作動時間が所定時間経過したのちに、ポンプ３を作動停止させる制御を行うようにしたので、空運転による焼き付きなど、ポンプ作動中の不具合の発生量を低減させることができる。
【００４３】
＜実施例２＞
１．バッテリ一括給水システムの構成
【００４４】
本実施例２に係るバッテリ一括給水システム１は、図７に示すように、表示ユニット８を備えているほかは、上記実施例１の構成と略同等である。従って、本実施例２では、上記実施例１の構成と略同様の構成についてはその詳説を省略し、主に表示ユニット８について説明する。
【００４５】
表示ユニット８は、図７及び図８に示すように、制御ユニット７と電気的に接続されているとともに、バッテリ１０の各セル１０１に対応する複数のＬＥＤ８１を有している。表示ユニット８は、制御ユニット７が、液面高さ検知センサ６によりいずれかのセル１０１の液面高さが所定の高さよりも低いこと（液面高さ低）が検知されたことを受けて点灯指示信号を出力すると、この点灯指示信号を受けて、当該セル１０１に対応するＬＥＤ８１を点灯する。なお、点灯指示信号は、液面高さ検知センサ６によりいずれかのセル１０１の液面高さが所定の高さよりも高いことが検知されると出力停止され、これにより、点灯していたＬＥＤ８１は消灯されるようになっている。
【００４６】
本実施例２に係る制御ユニット７によるバッテリ一括給水システム１の制御方法は、図９のフローチャートに示すように、上記実施例１のフローチャートに加えて、ステップＳ１００とステップＳ１０５の間にＬＥＤ点灯指示信号を出力するステップＳ１０１を備えるとともに、ステップＳ１２５とステップＳ１３０の間に、液面高さ低であるか否かを確認するステップＳ１２６と、ＬＥＤ点灯信号の出力を停止するステップＳ１２７と、を備えている。本実施例２では、主にこれらのステップについて説明する。
【００４７】
ステップＳ１００において液面高さ低であることが検知されると、ステップＳ１０１では、液面高さが低であることが検知されたセル１０１に対応するＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ点灯指示信号を出力する。そして、上述のステップＳ１０５〜ステップＳ１２５を経て給水が開始されると、ステップＳ１２６では、再び液面高さの監視を行う。このとき、全てのセル１０１が液面高さが高であることが検知されている場合には、ステップＳ１２７に移行してＬＥＤ点灯信号の出力を停止してステップＳ１３０に移行する。またステップＳ１２６において、液面高さが低であるセル１０１が１つでも確認されている場合にはそのままステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０以降のステップは、上記実施例１のフローチャートと同様である。
【００４８】
２．バッテリ一括給水システムの作用
次に、上記構成のバッテリ一括給水システム１の作用について説明する。
本実施例２のバッテリ一括給水システム１の作用は、上記実施例１のバッテリ一括給水システム１の作用に加えて、いずれかのセル１０１の液面が所定の高さ以下まで低下したことが液面高さ検知センサ６により検知されると、表示ユニット８の複数のＬＥＤ８１のうち、当該セル１０１に対応するＬＥＤ８１を点灯すること、及び、全てのセル１０１の液面が所定の高さ以上まで上昇したことが液面高さ検知センサ６により検知されると、点灯しているＬＥＤ８１が消灯することである。液面高さが低下したセル１０１に対応するＬＥＤ８１を点灯することにより、バッテリ１０が給水を要することが警告されるとともに、液面高さが低下したのがどのセル１０１であるのかが表示される。また、給水により液面高さが上昇し、液面高さ高の状態になれば、ＬＥＤ８１は消灯され、表示ユニット８に、バッテリ１０の各セル１０１が適当な液面高さであることが表示される。
【００４９】
３．実施例の効果
以上より、本実施例２のバッテリ一括給水システム１によると、上記実施例１の効果に加えて、各セル１０１に対応する複数のＬＥＤ８１を備えるようにし、制御ユニット７は、液面高さ検知センサ６により、いずれかのセル１０１内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セル１０１に対応するＬＥＤ８１を点灯させる制御を行うようにしたので、バッテリ１０が給水を要すること及びどのセル１０１の液面高さが低下したのかを、作業者に速やかに認識させることができる。
【００５０】
＜実施例３＞
１．バッテリ一括給水システムの構成
【００５１】
本実施例３に係るバッテリ一括給水システム１’は、図１０に示すように、簡易表示ユニット９を備えている。上記実施例２においては、表示ユニット８の表示が制御ユニット７により制御されていたが、本実施例３においては、制御ユニット７を使用しないで、簡易表示ユニット９により自動的に必要な表示を行うように構成している。従って、本実施例３では、上記実施例１及び２の構成と略同様の構成についてはその詳説を省略し、簡易表示ユニット９を中心に説明する。
【００５２】
バッテリ一括給水システム１’は、ｎ個のセル１０１からなるバッテリ１０に対し、セル１０１毎に液面高さを検知し、各セル１０１に精製水を一括して供給するバッテリ一括給水システムである。このため、セル１０１毎に液面高さ検知センサ６０を備え、各液面高さ検知センサ６０は簡易表示ユニット９に電気的に接続されている。上記制御ユニット７は、簡易表示ユニット９に接続することができる。
図１０に示すように、バッテリ１０の両端の電極の電位を、Ｖｎ−及びＶｎ＋とする。例えば、バッテリ１０が１個当り２Ｖの１２個のセル１０１からなる場合、Ｖｎ−は０Ｖ、Ｖｎ＋は２４Ｖとすることができる。バッテリ１０の両端の電極から、簡易表示ユニット９（及び制御ユニット７）に電源Ｖｎ−及びＶｎ＋が供給される。
【００５３】
図１１は、ｎ個のセル１０１（Ｃ１〜Ｃｎ）に設けられたｎ個の液面高さ検知センサ６０と、簡易表示ユニット９とから構成される電気回路を表わしている。バッテリ１０の一端側のセルＣ１の電極板（陽極板）１１１が上記Ｖｎ＋となり、他端側のセルＣｎの電極板（陰極板）１１２が上記Ｖｎ−となる。
液面高さ検知センサ６０は、液面高さを検出するための電極となる導電体であり、その材料、形状等は特に問わない。例えば、亜鉛等を用いた金属棒、金属板等を液面高さ検知センサ６０とすることができる。この液面高さ検知センサ６０は、その下端側がセル１０１の所定の液面高さとなるように配設される。液面高さ検知センサ６０と簡易表示ユニット９とは電気的に接続されている。
【００５４】
簡易表示ユニット９は、各セルＣ１〜Ｃｎに対応して、ｎ組のスイッチ回路９１及び発光素子９２（Ｄ１〜Ｄｎ）を備えている。各スイッチ回路９１は、電源Ｖｎ＋と各液面高さ検知センサ６０との間に設けられ、それぞれスイッチ素子（Ｑ１〜Ｑｎ）をオン・オフするように構成されている。また、各発光素子Ｄ１〜Ｄｎは、電源Ｖｎ＋とＶｎ−との間に設けられ、各スイッチ回路９１（スイッチ素子Ｑ１〜Ｑｎ）がオンとなっているときに点灯し、オフのときは消灯するように構成されている。
また、電源Ｖｎ＋とＶｎ−との間に、第２発光素子９３を設けることができる。
発光素子Ｄ１〜Ｄｎ及び第２発光素子９３の種類は問わず、本例ではＬＥＤを用いている。発光素子Ｄ１〜Ｄｎと第２発光素子９３とは、異なる色で点灯することが好ましい。例えば、発光素子Ｄ１〜Ｄｎを緑色ＬＥＤ、第２発光素子９３を橙色又は赤色ＬＥＤ等とすることができる。
【００５５】
制御ユニット７には、簡易表示ユニット９の回路から適宜信号（例えば、図１１に示す信号Ｓ１〜Ｓｎ）を取り出して接続することができる。この信号により、制御ユニット７は、各セルの液面高さが所定の高さ以下であるかどうかを検知することができる。そして、発光素子９２は簡易表示ユニット９により自動的に点灯及び消灯されるため、上記実施例２で示した制御ユニット７の制御（図９）から、ＬＥＤ点灯指示に関する処理（Ｓ１０１、Ｓ１２６、Ｓ１２７）を省くことができる。
【００５６】
図１２は、図１１に示した簡易表示ユニット９を筐体に収めた例を表わしている。簡易表示ユニット９は、ワイヤハーネス９５により、バッテリ１０の両端の電極（Ｖｎ＋及びＶｎ−）、各セルの液面高さ検知センサ９０、及び制御ユニット７と接続される。本例では、正面に、１２個の各セルに対応した発光素子Ｄ１〜Ｄ１２（「１」〜「１２」）が配設されている。また、１個の第２発光素子９３（「電源」）が配設されている。
【００５７】
２．バッテリ一括給水システムの作用
実施例３のバッテリ一括給水システム１’においては、あるセル１０１の液面が所定の高さを超えているときは、液面高さ検知センサ６０の先端は電解液中にあるため、当該セルに備えられた液面高さ検知センサ６０と当該セルの電極板との間に電解液を介して微少な電流が生じる。これによって当該セルに対応するスイッチ回路９１（スイッチ素子Ｑ）はオンとなり、発光素子９２は点灯している。そのセル１０１の液面高さが所定の高さ以下となると、液面高さ検知センサ６０は電解液から離れるため、上記電流は流れなくなる。これによってスイッチ回路９１（スイッチ素子Ｑ）はオフとなり、発光素子９２は消灯する。
また、第２発光素子９３は電源Ｖｎ＋とＶｎ−の間に接続されているため、その間の電位差により常時点灯している。
【００５８】
上記より、セル１０１の液面高さが所定の高さを超えている間は、当該セルに対応する発光素子９２が点灯しており、セル１０１の液面高さが所定の高さ以下となったときは、当該セルに対応する発光素子９２が消灯することとなる。したがって、液面高さが低下したセル１０１に対応する発光素子９２が消灯することにより、バッテリ１０が給水を要することが警告されるとともに、液面高さが低下したのがどのセル１０１であるのかが分かる。また、給水により液面高さが上昇して所定の高さを超えれば、発光素子９２は再び点灯する。
また、各セル１０１の液面高さが所定の高さ以下に低下しているかどうかの信号（Ｓ１〜Ｓｎ等）は、制御ユニット７に送ることができる。これにより、制御ユニット７は、実施例１と同様に、いずれかのセルの液面高さが低下したことを検知し、給水の制御を行うことができる。
【００５９】
３．実施例の効果
本実施例３のバッテリ一括給水システム１’によると、上記実施例１の効果に加えて、各セル１０１に対応する複数の発光素子９２を備え、液面高さ検知センサ６０と簡易表示ユニット９によって構成される電気回路によって、セル１０１内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であるときに、当該セル１０１に対応する発光素子９２が自動的に消灯するため、バッテリ１０が給水を要すること及びどのセル１０１の液面高さが低下したのかを、作業者に速やかに認識させることができる。また、制御ユニット７を使用することなく液面の高さが適正であるかを表示することができるため、制御ユニット７の構成を簡単にし、より低コストにバッテリ一括給水システムを実現することができる。また、各セルの液面高さが適正であるときは発光素子９２が点灯しており、更に常時点灯している第２発光素子９３を設けることもできるため、作業者の視認性を高めると共に、バッテリ一括給水システムの故障等の発見を容易にすることができる。
【００６０】
尚、本発明においては、上記実施例１〜３に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、１個当たり２Ｖの電圧を供給可能なセル１０１が１２個直列に接続されたバッテリ１０にバッテリ一括給水システムを適用する例を示したが、これに限定されず、例えば、１２個のセルを１ユニットとした、複数のユニットからなるバッテリに適用するようにしてもよい。この場合、１２個のセルを１ユニットとして、１ユニット毎にバッテリ一括給水システムを適用するようにしてもよいし、セルの個数に応じた給水栓及び液面高さ検知センサを備える１つのバッテリ一括給水システムとしてもよい。
【００６１】
また、上記実施例２では、各セル１０１に対応する複数のＬＥＤ８１を備え、制御ユニット７は、液面高さ検知センサ６により、いずれかのセル１０１内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに、当該セル１０１に対応するＬＥＤ８１を点灯させる制御を行うとともに、液面高さ検知センサ６により、いずれかのセル１０１内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以上であることが検知されたときに、当該セル１０１に対応するＬＥＤ８１を消灯させる制御を行う場合を例示したが、これに限定されず、例えば、セル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以下であることが検知されたときに点灯させるＬＥＤとは別のＬＥＤを更に備え、制御ユニットは、上記液面高さ検知センサにより、いずれかのセル内のバッテリ液の液面高さが所定の高さ以上であることが検知されたときに、当該別のＬＥＤを点灯させる制御を行うようにしてもよい。これにより、例えば、液面高さが所定の高さ以下であるときには、警告として赤色のＬＥＤを点灯させるとともに、液面高さが所定の高さ以上であるときには、適正な液面高さであるとして、緑色のＬＥＤを点灯させるなど、液面高さの状態をより把握し易くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
車両用バッテリの各セルに精製水を一括して供給する技術として広く利用される。特に、バッテリフォークリフトなどの電動産業車両のバッテリに一括して給水するシステムとして好適に利用される。
【符号の説明】
【００６３】
１、１’；バッテリ一括給水システム、１０；バッテリ、１０１；セル、１１１；陽極板、１１２；陰極板、２；精製水タンク、３；ポンプ、４；給水栓、４１；フロート、４１１；ガイド部、４２；精製水通路、４３；給水栓本体、４３１；貫通孔、４３２；通気孔、４３３；センサ取付部、４４；キャップ、５；給水管、６、６０；液面高さ検知センサ、６１；電極、６２；電線、７；制御ユニット、７１；タイマ、７２；タイマ、８；表示ユニット、８１；ＬＥＤ、９；簡易表示ユニット、９１；スイッチ回路、９２：発光素子、９３；第２発光素子。
【図１】
2013055027.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
2013055027.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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