JPH0821432B2 - クリーンルーム用移動ロボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法 - Google Patents
クリーンルーム用移動ロボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法Info
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- JPH0821432B2 JPH0821432B2 JP2081023A JP8102390A JPH0821432B2 JP H0821432 B2 JPH0821432 B2 JP H0821432B2 JP 2081023 A JP2081023 A JP 2081023A JP 8102390 A JP8102390 A JP 8102390A JP H0821432 B2 JPH0821432 B2 JP H0821432B2
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、床面上を自動走行する無人車、特に、ク
リーンルームの床面上を自動走行するクリーンルーム用
移動ロボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法に
関する。
リーンルームの床面上を自動走行するクリーンルーム用
移動ロボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法に
関する。
［従来の技術］ バッテリーは、使用（放電）によってその端子電圧が
次第に低下して、ついには所定の電流で放電できなくな
るので、それ以前に充電を行なう必要があり、クリーン
ルーム用移動ロボットに搭載されたバッテリーも同様
に、所定の時間使用した後に充電を行なっている。
次第に低下して、ついには所定の電流で放電できなくな
るので、それ以前に充電を行なう必要があり、クリーン
ルーム用移動ロボットに搭載されたバッテリーも同様
に、所定の時間使用した後に充電を行なっている。
一方、製造工場等においては連続24時間稼働が一般的
で、その様な場所での移動ロボットの稼動率は非常に高
く、バッテリーの充電はステーションでカセットをハン
ドリングする極めて短時間で行う必要がある。
で、その様な場所での移動ロボットの稼動率は非常に高
く、バッテリーの充電はステーションでカセットをハン
ドリングする極めて短時間で行う必要がある。
そこで、移動用ロボットのバッテリーの充電において
は、そのバッテリーの定格容量に相当する電流の数倍の
充電電流（例えば、定格容量が20［AH］であれば60
［Ａ］〜100［Ａ］の充電電流。）で短時間に充電する
急速充電方法が用いられている。
は、そのバッテリーの定格容量に相当する電流の数倍の
充電電流（例えば、定格容量が20［AH］であれば60
［Ａ］〜100［Ａ］の充電電流。）で短時間に充電する
急速充電方法が用いられている。
そして充電打切りはある端子電圧で行われる。
急速充電では、バッテリー容量に比べて電流が大きい
程、同じ端子電圧まで充電しても容量が戻らない（規定
の容量に復順しない）。
程、同じ端子電圧まで充電しても容量が戻らない（規定
の容量に復順しない）。
［註：バッテリーは使っていると容量が減ってくる。新
しいバッテリーと同じ電流で充電すると、（充電電流／
バッテリー容量）の比率が大きくなり、規定の容量に戻
らなくなる。］ ある運行を行うには規定容量が必要である。
しいバッテリーと同じ電流で充電すると、（充電電流／
バッテリー容量）の比率が大きくなり、規定の容量に戻
らなくなる。］ ある運行を行うには規定容量が必要である。
そこで、バッテリーの容量低下に合わせて、充電電流
を減らし、高いところまで容量を戻してやる（図２の考
え方である。）。
を減らし、高いところまで容量を戻してやる（図２の考
え方である。）。
即ち、バッテリーの定格容量は充放電の繰返しにより
徐々に小さくなるという性質があり、多数回の充放電を
行なっているとその性能の維持ができなくなるので、通
常、初期の70〜80％に定格容量が減じたときにそのバッ
テリーの寿命は尽きたものと判定している。
徐々に小さくなるという性質があり、多数回の充放電を
行なっているとその性能の維持ができなくなるので、通
常、初期の70〜80％に定格容量が減じたときにそのバッ
テリーの寿命は尽きたものと判定している。
一方、前記した急速充電方法において充電電源から流
す電流は、新しいバッテリーの充電（以下、初期充電と
称する。）をする場合においても、寿命が尽きる直前の
バッテリーの充電（以下、末期充電と称する。）をする
場合においても変えないのが一般的で、この場合、例え
ば、定格容量が初期の80％になったときにそのバッテリ
ーの寿命が尽きたとする場合において、初期充電におい
て定格容量の４倍の大きさの充電電流で充電したとする
と、末期充電においては定格容量が80％になっているの
で、その定格容量の５倍の大きさの充電電流で充電して
いることになる。つまり、充放電回数に比例して定格容
量に乗じる係数は大きくなっていくことになる。
す電流は、新しいバッテリーの充電（以下、初期充電と
称する。）をする場合においても、寿命が尽きる直前の
バッテリーの充電（以下、末期充電と称する。）をする
場合においても変えないのが一般的で、この場合、例え
ば、定格容量が初期の80％になったときにそのバッテリ
ーの寿命が尽きたとする場合において、初期充電におい
て定格容量の４倍の大きさの充電電流で充電したとする
と、末期充電においては定格容量が80％になっているの
で、その定格容量の５倍の大きさの充電電流で充電して
いることになる。つまり、充放電回数に比例して定格容
量に乗じる係数は大きくなっていくことになる。
ところで、バッテリーの急速充電においては、バッテ
リーからガスが発生するガッシング電圧を充電終了の目
安にしている（クリーンルーム内での使用のためのガス
の発生を嫌う。）ので、充電しようとしているバッテリ
ーの定格容量に対する当該バッテリーに充電できる容量
（以下、充電容量と称する。）の割合（以下、充電率と
称する。）及びその充電容量になるまでの充電時間は、
第２図に示すようになる。そして、第２図から判断でき
るように充電率及び充電時間は、定格容量に乗じる係数
の大きさで決まり、この係数が大きくなるほど、充電に
要する時間は短くなるが充電率は小さくなる。このた
め、前記した急速充電方法を用いた場合には、末期充電
に近くなると、定格容量も充電率も小さくなるため充電
容量は著しく小さくなり、従って、充電後に取り出せる
電流が著しく少なくなり、次の充電までの時間が著しく
短くなるという問題があった。
リーからガスが発生するガッシング電圧を充電終了の目
安にしている（クリーンルーム内での使用のためのガス
の発生を嫌う。）ので、充電しようとしているバッテリ
ーの定格容量に対する当該バッテリーに充電できる容量
（以下、充電容量と称する。）の割合（以下、充電率と
称する。）及びその充電容量になるまでの充電時間は、
第２図に示すようになる。そして、第２図から判断でき
るように充電率及び充電時間は、定格容量に乗じる係数
の大きさで決まり、この係数が大きくなるほど、充電に
要する時間は短くなるが充電率は小さくなる。このた
め、前記した急速充電方法を用いた場合には、末期充電
に近くなると、定格容量も充電率も小さくなるため充電
容量は著しく小さくなり、従って、充電後に取り出せる
電流が著しく少なくなり、次の充電までの時間が著しく
短くなるという問題があった。
この発明は前記問題点を解決するためになされたもの
で、末期充電に近くなっても、充電容量の低下が抑えら
れる無人車のバツテリー充電方法を提供することを目的
とする。
で、末期充電に近くなっても、充電容量の低下が抑えら
れる無人車のバツテリー充電方法を提供することを目的
とする。
前記目的を達成するため、この発明による無人車のバ
ッテリーの急速充電方法は、充電対象の各バッテリーに
付いて固有の係数を予め設定しておき、充電を行うとき
にはその充電の都度のバッテリーの定格容量に前記係数
を乗じた大きさの充電電流で充電するようにしたもので
ある。
ッテリーの急速充電方法は、充電対象の各バッテリーに
付いて固有の係数を予め設定しておき、充電を行うとき
にはその充電の都度のバッテリーの定格容量に前記係数
を乗じた大きさの充電電流で充電するようにしたもので
ある。
また、充電器の出力電流の制御が数段階しかできない
場合には、前記固有の係数を乗じた大きさの電流に最も
近い大きさの充電電流で充電できるように、充電器の出
力電流値を段階的に切り替えるようにすれば良い。
場合には、前記固有の係数を乗じた大きさの電流に最も
近い大きさの充電電流で充電できるように、充電器の出
力電流値を段階的に切り替えるようにすれば良い。
［作用］ この発明の無人車のバッテリー充電方法では、充電し
ようとしているバッテリーの充放電回数が何回目であっ
ても、当該バッテリーの定格容量に予め定めた固有の係
数を乗じた大きさの充電電流で充電するように、当該バ
ッテリーを充電するための充電器の充電電流が制御され
るので、充放電回数に関係なく充電率は同一となる。
ようとしているバッテリーの充放電回数が何回目であっ
ても、当該バッテリーの定格容量に予め定めた固有の係
数を乗じた大きさの充電電流で充電するように、当該バ
ッテリーを充電するための充電器の充電電流が制御され
るので、充放電回数に関係なく充電率は同一となる。
［実施例］ 次にこの発明の一実施例を第１図に基づき説明する。
第１図中、１は無人車で、バッテリー11とこのバッテリ
ー11の充放電回数をカウントし記憶するカウンタ12を備
えている。また、カウンタ12に記憶されているデータは
後述する充電器のコントローラ22に送られるようになっ
ている。２は所定の場所に設けられバッテリー11を自動
充電し得るように構成されている充電器で、充電電流を
リニアに変化できる充電用電源21及び充電用電源21を制
御するコントローラ22を備えている。そして、コントロ
ーラ22は、充電用電源21の出力電流値を制御するマイク
ロプロセッサ（以下、CPUと称する。）22aと、以下の
（ａ）〜（ｄ）に示すデータが記憶されているメモリ22
bとを備えている。
第１図中、１は無人車で、バッテリー11とこのバッテリ
ー11の充放電回数をカウントし記憶するカウンタ12を備
えている。また、カウンタ12に記憶されているデータは
後述する充電器のコントローラ22に送られるようになっ
ている。２は所定の場所に設けられバッテリー11を自動
充電し得るように構成されている充電器で、充電電流を
リニアに変化できる充電用電源21及び充電用電源21を制
御するコントローラ22を備えている。そして、コントロ
ーラ22は、充電用電源21の出力電流値を制御するマイク
ロプロセッサ（以下、CPUと称する。）22aと、以下の
（ａ）〜（ｄ）に示すデータが記憶されているメモリ22
bとを備えている。
（ａ）最初、つまり充電を行ったことがないバッテリー
11の定格容量C1。
11の定格容量C1。
（ｂ）バッテリー11の定格容量が初期の定格容量より何
パーセント減じたら寿命が尽きたとするかの寿命判定係
数Ｋ（％/100）。
パーセント減じたら寿命が尽きたとするかの寿命判定係
数Ｋ（％/100）。
（ｃ）バッテリー11が寿命になるまでの充放電回数Ｍ。
（ｄ）バッテリー11固有の係数Ｙ。
そして、無人車１のバッテリー11を充電するときに
は、CPU22aは、無人車１のカウンタ12から送られてくる
バッテリー11の充放電回数Ｎを示すデータと、メモリ22
bから送られてくる当該バッテリー11のデータから、そ
のときのバッテリー11の定格容量に固有の係数Ｙを乗じ
大きさの充電電流を出力するように充電電源21に指令を
与える。
は、CPU22aは、無人車１のカウンタ12から送られてくる
バッテリー11の充放電回数Ｎを示すデータと、メモリ22
bから送られてくる当該バッテリー11のデータから、そ
のときのバッテリー11の定格容量に固有の係数Ｙを乗じ
大きさの充電電流を出力するように充電電源21に指令を
与える。
次に以上の構成における作用を説明する。一例とし
て、メモリ22bに記憶されているバッテリー11の最初の
定格容量C1が20［AH］，寿命判定係数Ｋが0.8、寿命ま
での充放電回数Ｍが10000回、固有の係数Ｙが４の場合
に付いて説明する。
て、メモリ22bに記憶されているバッテリー11の最初の
定格容量C1が20［AH］，寿命判定係数Ｋが0.8、寿命ま
での充放電回数Ｍが10000回、固有の係数Ｙが４の場合
に付いて説明する。
無人車１のバッテリー11を充電するため、バッテリー
11と充電用電源21が接続されると、無人車のカウンタ12
からCPU22aにバッテリー11の充放電回数Ｎを示すデータ
が送られてくる。そして、この回数Ｎが零、つまり、初
期充電の場合には、CPU22aでメモリ22bから送られてく
るデータから（１）式により充電用電源21の出力電流の
大きさが計算される。
11と充電用電源21が接続されると、無人車のカウンタ12
からCPU22aにバッテリー11の充放電回数Ｎを示すデータ
が送られてくる。そして、この回数Ｎが零、つまり、初
期充電の場合には、CPU22aでメモリ22bから送られてく
るデータから（１）式により充電用電源21の出力電流の
大きさが計算される。
［最初の定格容量C1］×［固有の係数Ｙ］ ＝20［AH］×４＝80［AH］ ・・・（１）式 よって、CPU22aから充電用電源21に80［Ａ］の充電電
流を流すように指令が与えられ、バッテリー11は充電さ
れる。
流を流すように指令が与えられ、バッテリー11は充電さ
れる。
また、前記回数Ｎが10000、つまり、末期充電の場合
には、CPU22aで（２）式により充電用電源21の出力電流
の大きさが計算される。
には、CPU22aで（２）式により充電用電源21の出力電流
の大きさが計算される。
[最初の定格容量C１]×[寿命判定係数K]×[固有の係数
Y] ＝20［AH］×0.8×４＝64［AH］ ・・・（２）式 よって、CPU22aから充電用電源21に＝64［Ａ］の充電
電流を流すように指令が与えられ、バッテリー11は充電
される。
Y] ＝20［AH］×0.8×４＝64［AH］ ・・・（２）式 よって、CPU22aから充電用電源21に＝64［Ａ］の充電
電流を流すように指令が与えられ、バッテリー11は充電
される。
さらに、前記回数Ｎが8000の場合には、バッテリーの
定格容量は充放電回数に比例して減少していくので、ま
ず、CPU22aでそのときのバッテリー11の定格容量が
（３）式により計算される。
定格容量は充放電回数に比例して減少していくので、ま
ず、CPU22aでそのときのバッテリー11の定格容量が
（３）式により計算される。
［最初の定格容量C1］＋（［最初の定格容量C1］×［寿命判定係数Ｋ］−［最初
の定格容量C1］） ×［充電時の充放電回数Ｎ］／［寿命までの充放電回数Ｍ］ ＝20［AH］＋（20［AH］×0.8−20［AH］）×8000/10000＝16.8［AH］ ・・・
（３）式 そして、この値に固有の係数４を乗じた（16.8［AH］
×４）67.2［AH］が計算され、CPU22aから充電用電源21
に67.2［Ａ］の充電電流を流すように指令が与えられ、
バッテリー11は充電される。
の定格容量C1］） ×［充電時の充放電回数Ｎ］／［寿命までの充放電回数Ｍ］ ＝20［AH］＋（20［AH］×0.8−20［AH］）×8000/10000＝16.8［AH］ ・・・
（３）式 そして、この値に固有の係数４を乗じた（16.8［AH］
×４）67.2［AH］が計算され、CPU22aから充電用電源21
に67.2［Ａ］の充電電流を流すように指令が与えられ、
バッテリー11は充電される。
なお、電流制御が数段階しかできない充電電源を用い
た場合には、CPU22aの計算結果に最も近い大きさの充電
電流で充電するように、前記充電用電源の出力電流を切
り替えれば良い。
た場合には、CPU22aの計算結果に最も近い大きさの充電
電流で充電するように、前記充電用電源の出力電流を切
り替えれば良い。
また、前記実施例はこの発明の方法を実施する一実施
例を示したにすぎず、充電器が１台の無人車のみの充電
をする場合には、バッテリーの充放電回数をカウントし
て記憶するカウンタを充電器側に設けるなど、この発明
を実施する数々の手段が考えられる。
例を示したにすぎず、充電器が１台の無人車のみの充電
をする場合には、バッテリーの充放電回数をカウントし
て記憶するカウンタを充電器側に設けるなど、この発明
を実施する数々の手段が考えられる。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明では、バッテリーの充放
電回数にかかわらず、充電するときのバッテリーの定格
容量に予め定めた固有の係数を乗じた大きさの充電電流
で充電するようにしたので、いつ充電しても充電率は同
一となり、従って、バッテリーに対する充電電流がある
値に制限されるため、末期充電に近くなっても、充電容
量の低下が抑えられ、充電後に取り出せる電流の減少を
抑えられる（バッテリーが傷みにくい）という優れた効
果を有する。
電回数にかかわらず、充電するときのバッテリーの定格
容量に予め定めた固有の係数を乗じた大きさの充電電流
で充電するようにしたので、いつ充電しても充電率は同
一となり、従って、バッテリーに対する充電電流がある
値に制限されるため、末期充電に近くなっても、充電容
量の低下が抑えられ、充電後に取り出せる電流の減少を
抑えられる（バッテリーが傷みにくい）という優れた効
果を有する。
即ち、第２図を参照して補足すれば、 バッテリーの初期容量:20AH 寿命：初期容量の80％とし、20×0.8＝16AHとすれば、 従来の方法（定格容量×５の充電電流）では、 16AH×約0.6＝9.6AHまで戻り、 本発明の方法（定格容量×４の充電電流）では、 16AH×約0.75＝12.0AHまで戻る。
第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第２図はバ
ッテリーの特性図である。 １……無人車、 11……バッテリー、 21……充電電源、 22……コントローラ。
ッテリーの特性図である。 １……無人車、 11……バッテリー、 21……充電電源、 22……コントローラ。
Claims (2)
- 【請求項１】クリーンルーム用移動ロボットに搭載され
たバッテリーを当該バッテリーの定格容量に相当する電
流より大きい電流で急速充電する方法であって、充電対
象の各バッテリーに付いて固有の係数を予め設定してお
き、充電を行うときにはその充電の都度のバッテリーの
定格容量に前記係数を乗じた大きさの電流で充電するよ
うにしたことを特徴とするクリーンルーム用移動ロボッ
トに搭載されたバッテリーの急速充電方法。 - 【請求項２】充電を行うときにはその充電の都度のバッ
テリーの定格容量に固有の係数を乗じた大きさの電流に
最も近い大きさの電流で充電できるように、当該バッテ
リーの充電を行う充電器の出力電流値を段階的に切り替
えるようにした請求項１記載のクリーンルーム用移動ロ
ボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081023A JPH0821432B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | クリーンルーム用移動ロボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081023A JPH0821432B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | クリーンルーム用移動ロボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03283364A JPH03283364A (ja) | 1991-12-13 |
| JPH0821432B2 true JPH0821432B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=13734884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2081023A Expired - Lifetime JPH0821432B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | クリーンルーム用移動ロボットに搭載されたバッテリーの急速充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821432B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055829A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-04-01 | ダイハツ工業株式会社 | 電気自動車の充電装置 |
| JPS6380728A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | 日産自動車株式会社 | 充電装置 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2081023A patent/JPH0821432B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03283364A (ja) | 1991-12-13 |
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