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【発明の名称】 車両用バッテリ充電装置およびバッテリ充電システム
【発明者】 【氏名】林 克彦
【住所又は居所】愛知県大府市大東町二丁目７５番地 住友ナコ マテリアル ハンドリング株式会社内
【要約】 【課題】車両用バッテリの充電装置において、電源設備に繋がる負荷の状態を使用者が確認しなくてもブレーカを飛ばすことなく充電できるようにすることを目的とする。

【解決手段】通信手段は、他の充電装置との間で情報を送受信し、情報入手手段は、他の充電装置の充電状態の情報を取得し、使用電流設定手段は、外部電源から当該充電装置および他の充電装置が供給を受ける電流の合計であるトータル電流の上限を表す、トータル電流制限値と、他の充電装置の充電状態の情報とに基づき、当該充電装置が外部電源から供給を受け得る電流である使用電流値を、トータル電流がトータル電流制限値を越えることの無いように設定し、充電制御手段は、外部電源から供給を受けている電流の検出結果が、使用電流設定手段にて設定された使用電流値を越えることの無いように、バッテリに供給する充電電流を制御する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車両の動力源となるバッテリを充電するのに使用される車両用バッテリ充電装置であって、外部電源から電源供給を受けて前記バッテリに充電電流を供給する充電手段と、前記外部電源に接続される他の充電装置、若しくは他の装置との間で情報を送受信する通信手段と、前記外部電源から供給を受けている電流を検出する検出手段と、前記通信手段を利用し、前記他の充電装置へ充電状態の情報を問い合わせ、該充電状態の情報を得る情報入手手段と、前記外部電源から当該充電装置および前記他の充電装置が供給を受ける電流の合計であるトータル電流の上限を表す、あらかじめ設定されたトータル電流制限値と、前記情報入手手段で得た前記他の充電装置の充電状態の情報とに基づき、当該充電装置が前記外部電源から供給を受け得る電流である使用電流値を、前記トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無いように設定する使用電流設定手段と、前記検出手段にて検出された電流が、該使用電流設定手段にて設定された使用電流値を越えることの無いように前記充電手段を制御する充電制御手段と、を備えることを特徴とする車両用バッテリ充電装置。
【請求項２】 前記使用電流設定手段は、前記トータル電流制限値から、前記他の充電装置が使用する電流の合計を差し引いた電流値が、当該充電装置の前記バッテリから決まる前記使用電流の最大値より大きいときは、前記使用電流の最大値を前記使用電流値として設定し、これ以外のときは、前記トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく当該充電装置の使用電流値を設定する、ことを特徴とした請求項１のバッテリ充電装置。
【請求項３】 前記使用電流設定手段は、前記トータル電流制限値から、前記他の充電装置が使用する電流の合計を差し引いた電流値が、当該充電装置の前記バッテリから決まる前記使用電流の最大値よりも小さいとき、前記情報入手手段によって得た情報から、充電状態を変更可能な状態の他の充電装置があるかを否かを判断して、充電状態を変更可能な他の充電装置があれば、該他の充電装置の使用電流を所定量減らすように前記通信手段を介して他の充電装置へ連絡する使用電流連絡手段を備え、前記使用電流連絡手段による連絡により連絡相手の充電装置の使用電流が低減することによる前記トータル電流の変化をふまえて、前記トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく当該充電装置の前記使用電流値を設定する、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用バッテリ充電装置。
【請求項４】 前記使用電流設定手段は、前記使用電流値として充電のために有効な値以上の前記使用電流値を設定できないとき、前記充電を行わないように前記充電制御手段を設定する、ことを特徴とする請求項１から請求項３記載のいずれかのバッテリ充電装置。
【請求項５】 前記情報入手手段により、定期的に前記他の充電装置の充電状態の情報を入手し、前記トータル電流の状態を監視する監視手段を備え、前記使用電流設定手段は、該監視手段によって、前記トータル電流の低減が確認されたとき、前記トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく当該充電装置の使用電流値を再設定する、ことを特徴とする請求項１から請求項４記載のいずれかのバッテリ充電装置。
【請求項６】 前記通信手段を利用し、前記他の充電装置が当該充電装置の充電状態について問い合わせてきたとき、該充電状態の情報を該他の充電装置に送る情報連絡手段、を備えることを特徴とする請求項１から請求項５記載のいずれかの車両用バッテリ充電装置。
【請求項７】 前記使用電流設定手段は、前記他の充電装置から当該充電装置の前記使用電流を所定量減らすよう連絡を受けたとき、該使用電流値を該連絡の内容に応じて変更する変更手段、を備えることを特徴とする請求項１から請求項６記載のいずれかの車両用バッテリ充電装置。
【請求項８】 前記当該充電装置の充電状態を、当該充電装置の使用者が視認できる表示板に表示する表示手段、を備えることを特徴とする請求項１から請求項７記載のいずれかの車両用バッテリ充電装置。
【請求項９】 当該充電装置の前記バッテリの状態と、前記使用電流値とに基づき、前記バッテリへの充電が完了するのに必要な時間を予測する予測手段を備え、前記表示手段は、該予測結果を表示する、ことを特徴とする請求項８記載の車両用バッテリ充電装置。
【請求項１０】 前記予測手段は、前記監視手段が動作中のとき、前記他の充電装置の充電状態の情報を、前記充電が完了するのに必要な時間の予測をするときの条件に含めて予測する、ことを特徴とする請求項９記載の車両用バッテリ装置。
【請求項１１】 前記トータル電流制限値を、外部からの入力指令に従い設定するトータル電流設定手段、を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０記載のいずれかの車両用バッテリ充電装置。
【請求項１２】前記トータル電流設定手段にて設定した値を、前記通信手段により、前記他の充電装置に連絡するトータル電流連絡手段を備え、前記トータル電流設定手段は、前記通信手段をもつ他の装置から、前記通信手段により前記トータル電流制限値の連絡を受けたとき、当該充電装置の前記トータル電流制限値を該連絡の内容に応じて設定する、ことを特徴とする請求項１１記載の車両用バッテリ充電装置。
【請求項１３】 充電の時に共通の外部電源に接続される複数の車両用バッテリ充電装置と、該充電装置の各々の充電条件を設定するための操作装置と、からなる車両用バッテリ充電システムであって、前記充電装置各々は、請求項１から請求項１０記載のいずれかの充電装置からなり、前記操作装置は、前記充電装置との間で情報を送受信する通信手段と、前記充電装置の動作を指示するための動作指令を前記通信手段により前記充電装置に連絡する動作指令手段を備え、さらに、前記充電装置は、前記操作装置からの動作指令に応じて動作する、ことを特徴とした車両用バッテリ充電システム。
【請求項１４】 前記操作装置は、前記外部電源から前記充電装置各々が供給を受け得る電流の合計であるトータル電流の上限を表すトータル電流制限値について、外部からの入力指令に従い設定する電流情報設定手段と、前記通信手段を利用し、該電流情報設定手段にて設定した値を、前記充電装置各々に連絡するトータル電流連絡手段と、を備え、前記充電装置は、前記操作装置から、前記トータル電流連絡手段により前記トータル電流制限値の連絡を受けたとき、当該充電装置の前記トータル電流制限値を該連絡の内容に応じて設定する、ことを特徴とした請求項１３記載の車両用バッテリ充電システム。
【請求項１５】車両の動力源となるバッテリを充電するのに使用され、充電の時に共通の外部電源に接続される複数の車両用バッテリ充電装置と、該充電装置の各々の充電条件を設定するための操作装置と、からなる車両用バッテリ充電システムであって、前記操作装置は、前記充電装置との間で情報を送受信する通信手段と、前記通信手段を利用し、前記充電装置各々へ充電状態の情報を問い合わせ、該充電状態の情報を得る情報入手手段と、前記充電装置各々に対して、前記外部電源から前記充電装置各々が供給を受ける得る電流の合計であるトータル電流の上限を表す、あらかじめ設定されたトータル電流制限値と、前記通信手段を利用して前記充電装置各々から得た充電状態の情報とに基づき、前記充電装置各々が前記外部電源から供給を受け得る電流である使用電流値を、前記トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無いように選定する使用電流選定手段と、該使用電流選定手段によって該使用電流値が選定されると、前記通信手段を利用して、該使用電流値を前記充電装置各々に連絡する使用電流連絡手段と、前記充電装置の動作を指示するための動作指令を前記充電装置に連絡する動作指令手段と、を備え、前記充電装置は、外部電源から電源供給を受けて前記バッテリに充電電流を供給する充電手段と、前記操作装置との間で情報を送受信する通信手段と、前記外部電源から供給を受けている電流を検出する検出手段と、前記通信手段を利用し、前記操作装置が当該充電装置の充電状態について問い合わせてきたとき、該充電状態の情報を前記操作装置に送る情報連絡手段と、前記操作装置から、前記使用電流連絡手段による連絡を受けたとき、当該充電装置のもつ前記使用電流値を前記連絡の内容で設定する使用電流設定手段と、前記検出手段にて検出の外部電源から供給を受ける電流が、前記使用電流設定手段で設定された使用電流値を越えることの無いように前記充電手段を制御する充電制御手段と、を備え、前記充電装置は、前記操作装置からの動作指令に応じて動作する、ことを特徴とする車両用バッテリ充電システム。
【請求項１６】前記操作装置の前記使用電流選定手段は、新たな充電装置が前記バッテリの充電のために前記外部電源に接続されたとき、前記トータル電流制限値から、前記トータル電流を差し引いた電流値が、該新たな充電装置の前記バッテリから決まる使用電流の最大値より大きいときは、前記使用電流の最大値を前記新たな充電装置の前記使用電流値として選定する、ことを特徴とした請求項１５記載の車両用バッテリ充電システム。
【請求項１７】前記操作装置の前記使用電流選定手段は、前記新たな充電装置が前記バッテリの充電のために前記外部電源に接続されたとき、前記トータル電流制限値から、前記トータル電流を差し引いた電流値が、該新たな充電装置の前記バッテリから決まる使用電流の最大値よりも小さいとき、前記情報入手手段にて得た前記充電装置各々の充電状態の情報から充電状態を変更可能な他の充電装置があるか否かを判断して、充電状態を変更可能な前記充電装置があれば、該当する充電装置の使用電流を所定量減らすよう使用電流値の選定結果を変更し、該変更により、使用電流値を変更した充電装置の使用電流が低減することによる前記トータル電流が低下することをふまえて、前記トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく前記新たな充電装置の使用電流値を選定するよう構成する、ことを特徴とする、請求項１５または請求項１６記載の車両用バッテリ充電システム。
【請求項１８】 前記新たな充電装置が前記外部電源に接続されたとき、前記使用電流選定手段は、前記使用電流値に充電のために有効な値以上を設定できない場合、前記新たな充電装置の前記充電手段を行わないように前記充電制御手段を設定する、ことを特徴とする請求項１５から請求項１７記載のいずれかのバッテリ充電システム。
【請求項１９】 定期的に前記充電装置各々の充電状態の情報を入手し、前記トータル電流の状態を監視する監視手段を備え、前記使用電流選定手段は、該監視手段によって、前記トータル電流の低減が確認されたとき、前記監視手段の実施条件となっている前記充電装置の使用電流値を、前記トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく使用電流値の選定結果を変更する、ことを特徴とする請求項１５から請求項１８記載のいずれかの車両用バッテリ充電システム。
【請求項２０】 前記操作装置において、前記通信手段を利用して入手した、前記充電装置各々の充電状態を、当該充電システムの使用者が視認できる表示板に表示する表示手段、を備えることを特徴とする請求項１３から請求項１９記載のいずれかの車両用バッテリ充電システム。
【請求項２１】 前記操作装置において、前記充電装置各々の、前記バッテリの状態と、前記使用電流値とに基づき、前記バッテリへの充電が完了するのに必要な時間を前記充電装置各々について予測する予測手段を備え、前記表示手段は、該予測結果を表示する、ことを特徴とする請求項２０記載の車両用バッテリ充電システム。
【請求項２２】 前記操作装置において、前記トータル電流制限値を、外部からの入力指令に従い設定するトータル電流設定手段、を備えることを特徴とする請求項１５から請求項２１記載のいずれかの車両用バッテリ充電装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを動力源とする電動式の車両において、その動力源となるバッテリを充電するのに使用される車両用バッテリ充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、バッテリ式フォークリフト等の産業車両や電気自動車のように、バッテリから電源供給を受けて動作する電動式の車両が知られている。そして、この種の車両には、通常、バッテリを充電するための充電装置が搭載されている。
【０００３】この充電装置には、一定電流でバッテリを充電する定電流方式のものや、充電開始時には充電電流が高く、充電途中から充電電流が低くなるように、充電電流を２段階に切り換えてバッテリを充電する二段定電流方式のもの、あるいは、充電開始時にはバッテリへの充電電流を一定電流に制御し、その後、バッテリ電圧が設定電圧に達すると、バッテリへの充電電圧を設定電圧に制御することによりバッテリを充電する定電流定電圧方式のもの等、様々な充電方式のものが知られているが、いずれの充電方式の充電装置でも、外部から商用電源を取り込むための電源コードが設けられており、この電源コードを、商用電源が供給された電源コンセントに接続することによって、バッテリへの充電を行うようにされている。
【０００４】また、いずれの充電方式においても、バッテリへの充電を一定電流で充電する場合、その電流量は、できるだけ安全に、最短の時間で充電するような電流量で充電するよう設定されており、その途中の電流量で充電するような状態は考えられていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした車両用バッテリの充電装置では、バッテリへの充電電流が数十Ａ〜百数十Ａとなり、充電時の消費電力が大きいことから、充電装置を接続可能な電源コンセントが設置された施設（所謂電気スタンドや産業車両が使用される工場等）において、その施設の電源設備に他の充電装置が接続されていたり、あるいは、その施設にあらかじめ設置されている充電装置以外の電気負荷が動作していると、電源コンセントに充電装置を接続した際に、その電源設備の負荷容量が許容範囲を超えてしまい、ブレーカが飛んでしまう、といったことがあった。この時、充電装置が使用しようとした電流量には及ばないまでも、電源設備の負荷容量には余力があることが多い。その余力の分だけでも充電できれば充電動作として効果があるにも拘わらず、充電装置として使用電流量が一つに設定されているため新たな充電装置を追加接続しようとすると許容量を越えてしまい新たな充電装置は接続できず、電源設備は能力を余したまま使用される状態であった。 このため、従来の充電装置では、電源設備の能力をフルに活用できないという問題があった。
【０００６】また、新たな充電装置を充電しようとするとブレーカが飛んでしまう場合は、既に充電中の他の充電装置での充電が完了した時点、若しくは他の充電装置または充電装置以外の電気負荷での使用電流が明らかに減った状態となった時点に、新たな充電装置を電源設備に接続し、充電を開始するようにしていた。よって、夜間に、充電中の充電装置の充電が完了する場合など、充電装置を電源に接続する人がいない時は、朝まで充電を開始することができなかった。
【０００７】このため、従来の充電装置では、就業時間中にバッテリを充電することとなり、使用できない車両も多く、車両の利用効率が落ちるという問題があった。尚、こうした問題を防止するには、充電装置が接続される電源設備の電源容量を大きくすればよいが、電源容量を大きくするには電源設備の増設工事が必要になり、多額の出費を招くことになってしまう。
【０００８】本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両用バッテリの充電装置において、この充電装置に電源供給を行う電源設備の電源容量が小さい場合であっても、電源設備の増設工事を行うことなく、既存の電源設備をそのまま利用でき、電源設備に繋がる負荷の状態を使用者が確認しなくてもブレーカを飛ばすことなく充電できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の車両用バッテリ充電装置において、通信手段は、外部電源に接続される他の充電装置、若しくは他の装置との間で情報を送受信し、情報入手手段は、通信手段を利用し、他の充電装置へ充電状態の情報を問い合わせ、この充電状態の情報を取得する。そして、使用電流設定手段は、外部電源から当該充電装置および他の充電装置が供給を受ける電流の合計であるトータル電流の上限を表す、あらかじめ設定されたトータル電流制限値と、情報入手手段で得た他の充電装置の充電状態の情報とに基づき、当該充電装置が前記外部電源から供給を受け得る電流である使用電流値を、トータル電流がトータル電流制限値を越えることの無いように設定し、充電制御手段は、外部電源から供給を受けている電流の検出結果が、使用電流設定手段にて設定された使用電流値を越えることの無いように、外部電源から電源供給を受けてバッテリに供給する充電電流を制御する。
【００１０】即ち、従来の車両用バッテリ充電装置においては、バッテリへの充電電流を制御する際の外部電源から供給を受ける電流量は、充電対象となるバッテリの容量や充電方式に応じてあらかじめ設定されており、充電装置での使用電流を変化させることができなかった。これに対し、本発明では、他の充電装置との通信手段をもたせ、同じ外部電源で充電中の充電装置の充電状態の情報を受けることができるようにし、他の充電装置の使用電流値に基づき、トータル電流が、あらかじめ設定されたトータル電流制限値を越えることの無いよう、使用電流値を設定し、この使用電流値を基に、充電電流制御手段がバッテリへの充電電流を制御する。
【００１１】これにより、当該充電装置で消費される電力を増・減させて、外部電源に接続された充電装置全体で、外部電源の負荷容量を越えないようにしている。この結果、本発明の車両用バッテリ充電装置によれば、当該充電装置が充電を行うために使用する外部電源のブレーカを飛ばすことなく、バッテリへの充電を良好に行うことができる。
【００１２】尚、通信手段により送受信する充電状態の情報としては、通信相手である充電装置が用いているトータル電流制限値、外部電源から供給を受け使用する使用電流値や、バッテリへの供給電流及び電圧など状況に応じ種々の情報があり、充電に関する状態量を示す直接的な情報の他、通信相手の充電装置で設定した、充電完了時間を予測した充電完了予定時間、充電時間の目標値を設定した充電完了制限時間、充電状態の変更可否を表す充電条件可変可否フラグなど間接的な情報であっても良い。
【００１３】ところで、充電装置の充電は、できるだけ早く充電が完了することが望ましく、そのためには外部電源から供給される電流量をできるだけ多くして充電すればよい。但し、安全に充電するための電流量の上限は、バッテリの特性から決まっており、これを越えない範囲で充電する必要がある。
【００１４】これに対し、請求項２記載の車両用バッテリ充電装置においては、使用電流設定手段が、トータル電流制限値から、他の充電装置が使用する電流の合計を差し引いた電流値が、当該充電装置のバッテリから決まる使用電流の最大値より大きいときは、使用電流の最大値を使用電流値として設定し、これ以外のときは、トータル電流がトータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく当該充電装置の使用電流値を設定する。
【００１５】この結果、本発明の車両用バッテリ充電装置によれば、外部電源から供給を受けることができる電流量の範囲内で、充電装置として充電可能な電流の最大で充電でき、早期に充電完了となるようにできる。また、前述の発明（請求項１または請求項２に記載）のように、充電装置を外部電源に接続し、トータル電流制限値に対するトータル電流の差分から使用電流を設定する場合、後に接続した充電装置は割り当てることができる使用電流値が小さく充電時間が長くなってしまう場合が多い。これに対し充電時間を短縮するには、同じ外部電源に接続し充電中の他の充電装置に使用電流を下げてもらい、その分当該充電装置で充電する電流を増やすようにすればよい。
【００１６】これに対し、請求項３記載の車両用バッテリ充電装置においては、使用電流設定手段は、トータル電流制限値から、他の充電装置が使用する電流の合計を差し引いた電流値が、当該充電装置のバッテリから決まる使用電流の最大値よりも小さいとき、情報入手手段によって得た情報から、充電状態を変更可能な状態の他の充電装置があるかを否かを判断して、充電状態を変更可能な他の充電装置があれば、この他の充電装置の使用電流を所定量減らすように通信手段を介して他の充電装置へ連絡し、この連絡により連絡相手の充電装置の使用電流が低減することによるトータル電流の変化をふまえて、トータル電流がトータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく当該充電装置の使用電流値を設定するよう構成されている。
【００１７】この結果、本発明（請求項３）の車両用バッテリ充電装置によれば、充電装置を外部電源に接続した時点で、電源容量の空きが非常に小さい場合でも、他の充電装置で使用電流を減らして問題無い充電装置を探し、その充電装置の使用電流を減らして、当該充電装置の充電のための使用電流を大きくすることができ、充電時間を短くできる。このように、同じ外部電源に接続される充電装置において、余裕のある充電装置から余裕の無い充電装置へ使用電流を配分して、適切な値となるように使用電流値を設定するため、外部電源につながれる充電装置全体の充電効率を上げることができる。
【００１８】尚、充電状態を変更可能な他の充電装置があるか否かの判断には種々の方法がある。例えば、充電が完了するまでの時間が規定されていない充電装置は、充電時間が延びても問題無いため変更可能と判断する（若しくは、逆に充電時間の延長が許容されないとして、変更不可と判断する。）方法や、充電完了時間が規定されていても、充電状態から予想される充電完了の時間が規定に対し十分余裕がある場合なども、充電状態の変更が可能と判断できる。その他、他の充電装置自身が、充電状態を変更しても良いか判断して、充電状態の変更可否の情報を持っている場合、その情報を確認することにより判定するようにしても良い。
【００１９】また、充電状態を変更可能な充電装置の使用電流の低減量を設定する法則は種々考えられ、トータル電流制限値を接続中の充電装置の台数で当分した電流値に設定する法則や、バッテリの容量に比例して電流値を配分し設定する法則や、外部電源に接続した順番に応じて使用する電流を配分する法則等にしてもよい。
【００２０】一方、既に充電中の充電装置が外部電源の電源容量のほとんどを使用していて、当該充電装置の充電に必要な電流を確保できない状況のときもある。それにも拘わらず、充電を実施しようとするのは無駄であるので、この場合充電装置は充電動作を行わないようにしたい。
【００２１】これに対し、請求項４に記載の車両用バッテリ充電装置によれば、使用電流設定手段が、使用電流値として充電のために有効な値以上の使用電流値を設定できないとき、充電を行わないように充電制御手段を設定するため、充電に十分な使用電流を確保できない時に、充電手段が動作を行わないようにできる。
【００２２】また、充電のための電流が確保できず、充電を開始できない状況でも、とりあえず充電動作の設定を行っておいて、外部電源の電源容量に余裕が出て、充電ができるようになると、自動的に充電が開始されるのが望ましい。これに対し、請求項５記載の車両用バッテリ充電装置においては、情報入手手段により、定期的に他の充電装置の充電状態の情報を入手し、トータル電流の状態を監視する監視手段を備え、使用電流設定手段は、この監視手段によって、トータル電流の低減が確認されたとき、トータル電流がトータル電流制限値を越えることのない範囲でできるだけ大きく当該充電装置の使用電流値を再設定する、この結果、本発明（請求項５）の車両用バッテリ充電装置によれば、充電のための電流が確保できず、充電を開始しない場合に、監視手段が動作するようにしておくと、時間とともに他の充電装置の使用電流が減っていくと、当該充電装置の使用電流値が充電に有効なレベル以上に設定されるため、自動的に充電が開始されるようになる。また、充電装置が充電中であっても、使用電流値が設定できる最大値では無い場合などに監視手段を動作させると、時間とともに他の充電装置の使用電流が減っていき、外部電源の電流量に余裕が出たぶん、当該充電装置の使用電流値を逐次増やし、充電時間を短縮することができる。このように、監視手段を実行中の充電装置は、常にトータル電流制限値いっぱいの電流を使用しようとするため、外部電源の電流供給の能力を有効に利用できる。
【００２３】ところで、本発明を適切に実現するためには、当該充電装置だけが使用電流を制限するのでは無く、他の充電装置でも使用電流を制御するのが望ましい。このためには、他の充電装置で、本発明と同様の機能を実現するために、当該充電装置の充電状態を他の充電装置に教える必要がある。
【００２４】これに対し、請求項６記載の車両用バッテリ充電装置においては、通信手段を利用し、他の充電装置が当該充電装置の充電状態について問い合わせてきたとき、この充電状態の情報を問い合わせてきた充電装置に送る情報連絡手段を備える。
【００２５】この結果、本発明（請求項６）の車両用バッテリ充電装置によれば、他の充電装置においても本発明と同様の機能を実施することができる。そして、他の充電装置と合わせて外部電源の使用電流を制限することにより、より適切な外部電源の電流使用ができる。
【００２６】また、適切な外部電源の使用のためには、他の充電装置が実現した請求項３に関わる機能に対し、当該充電装置も対応できることが望ましい。これに対し、請求項７記載の車両用バッテリ充電装置においては、使用電流設定手段が、他の充電装置から当該充電装置の使用電流を所定量減らすよう連絡を受けたとき、使用電流値をこの連絡の内容に応じて変更する。
【００２７】この結果、本発明（請求項７）の車両用バッテリ充電装置によれば、請求項３に関わる機能をもった他の充電装置の動作を有効にでき、さらに、適切な外部電源の電流使用ができる。また、充電動作を開始する際や、充電動作中、当該充電装置の使用者が、充電装置の操作及び管理のために、当該充電装置の状態を確認できることが望ましい。
【００２８】これに対し、請求項８記載の車両用バッテリ充電装置は、当該充電装置の充電状態を、当該充電装置の使用者が視認できる表示板に表示する表示手段を備える。この結果、本発明（請求項８）の車両用バッテリ充電装置によれば、充電装置の状態を確認して操作、管理できるようになるため、作業性が向上する。
【００２９】一方、前述の発明（請求項８）で表示する情報は、充電装置の充電状態の直接的な情報だけでもよいが、より好ましくは、充電状態から予測される充電が完了する時間が分かると、当該充電装置の次の使用予定を立てることができるため、なお良い。
【００３０】これに対し、請求項９記載の車両用バッテリ充電装置は、予測手段が、当該充電装置のバッテリの状態と、使用電流値とに基づき、バッテリへの充電が完了するのに必要な時間を予測し、その予測結果を表示手段に表示する。この結果、本発明（請求項９）の車両用バッテリ充電装置では、充電を開始してからの充電完了予定時間を知ることができ、本充電装置で充電中のバッテリを搭載した車両を利用した次の作業計画を立てることが可能となり、作業性が向上する。
【００３１】尚、この場合、表示手段に表示する予測結果としては、バッテリへの充電を開始してから充電が完了するまでの時間であってもよく、バッテリへの充電を現在時刻若しくは別途設定された開始時刻から開始した際に開始が完了する時刻（日時）であってもよい。
【００３２】また、前述の発明（請求項９）での予測手段において、充電装置が、充電開始待ちとなる場合や、監視手段を実行して他の充電装置での使用電流低下に対し、当該充電装置の使用電流を増加させている場合は、他の充電装置の状態により充電が完了する時間が変わるため、当該充電装置の状態だけでの充電完了時間の予測は不正確になる。このため、他の充電装置の充電状態の情報から、充電開始できる時間や、使用電流の増加傾向などからの充電完了時間の変化を予測し、これらの要素を含めて充電が完了する時間を予測するのが望ましい。
【００３３】これに対し、請求項１０記載の車両用バッテリ充電装置は、監視手段が動作中のとき、他の充電装置の充電状態の情報を、充電が完了するのに必要な時間の予測をするときの条件に含めて予測手段が予測する。この結果、本発明（請求項１０）の車両用バッテリ充電装置によれば、使用者が知る充電完了予定時間がより正確なものとなり、本充電装置で充電中のバッテリを搭載した車両を利用した次の作業計画が、より正確なものとなり、作業性が向上できる。
【００３４】一方、充電装置は、充電するために接続する外部電源を、一つ箇所の外部電源に限定するのではなく、いくつかの場所の外部電源で充電を行う場合がある。このとき外部電源の電源容量は設備によって変わるため、接続する外部電源により、トータル電流制限値を変更する必要がある。
【００３５】これに対し、請求項１１記載の車両用バッテリ充電装置は、トータル電流制限値を、外部からの入力指令に従い設定するトータル電流設定手段を備える。この結果、本発明（請求項１１）の車両用バッテリ充電装置によれば、種々の電源容量の外部電源に接続する場合でも、その外部電源にあったトータル電流制限値を外部入力により設定することにより、ブレーカを落とすことなく充電することができる。
【００３６】また、通信手段を持たない装置が外部電源に接続されている場合などでは、通信手段を持たない装置が使用する電流量をあらかじめ差し引いた値を、トータル電流制限値として設定することにより外部電源のブレーカを落とすことなく充電することができる。
【００３７】ところで、本発明の車両用バッテリ充電装置において、設定したトータル電流制限値に対し、これを越えないように使用電流を制限しようとしても、他の充電装置が別のトータル電流制限値を基に使用電流を設定し、使用電流を制限していてはブレーカを飛ばさないようにはできない場合がある。このため、他の充電装置でも当該充電装置と同じトータル電流制限値で使用電流を制限することが望ましい。また、他の装置でトータル電流制限値が設定されると、当該充電装置もそれに合わせてトータル電流制限値を変更する方が良い。これに対し、使用者が、充電装置毎にトータル電流制限値を設定するようにしても良いが、より望ましくは一度の設定で他の充電装置もトータル電流制限値が設定されるように構成した請求項１２に記載のようにすると良い。
【００３８】即ち、請求項１２記載の車両用バッテリ充電装置においては、トータル電流設定手段にて設定した値を、通信手段により、他の充電装置に連絡するトータル電流連絡手段を備え、トータル電流設定手段が、他の装置から、通信手段により他の装置で設定したトータル電流制限値の連絡を受けたときは、当該充電装置のトータル電流制限値をこの連絡の内容に応じて設定する。
【００３９】この車両用バッテリ充電装置によれば、各々の充電装置に対して同じ値のトータル電流制限値を一度に設定することができる。これにより、各充電装置がもつトータル電流制限値が同じとなるため、より確実に外部電源のブレーカを飛ばさず、外部電源の電源容量を有効に活用して充電することができる。
【００４０】一方、上記充電装置（請求項１から請求項１２記載のいずれか）では、各充電装置に対する充電開始や充電条件の設定などの操作を各充電装置で行っているが、各充電装置を操作するには、いちいち各充電装置の所まで行き操作する必要があり、外部電源に接続される充電装置の台数が多くなった場合、作業性が良くない。 これに対して作業性を向上させた請求項１３記載の車両用バッテリ充電システムを構成する。
【００４１】即ち、請求項１３記載の車両用バッテリ充電システムは、充電の時に共通の外部電源に接続される複数の車両用バッテリ充電装置と、この充電装置の各々の充電条件を設定するための操作装置と、からなる車両用バッテリ充電システムである。そして、充電装置各々は、請求項１から請求項１０記載の充電装置からなり、操作装置は、充電装置との間で情報を送受信する通信手段と、充電装置の動作を指示するための動作指令を通信手段により充電装置に連絡する動作指令手段を備え、さらに、充電装置は、操作装置からの動作指令に応じた動作する。
【００４２】この車両用バッテリ充電システムによれば、通信手段を介して繋がる充電装置全てに対し、一カ所の操作装置で各充電装置の充電開始及び停止の操作が可能となる。このため、使用者が各充電装置の場所へ行って、操作していたものが一カ所で済むようになるため、作業の効率を上げることができる。
【００４３】尚、操作装置が出す動作指令としては、種々の指令を設定してよく、充電を開始させる指令や、充電を停止させる指令、充電パターンを変更させる指令などを設定しても良い。また、各充電装置共通の充電条件となる、トータル電流制限値に関しては、各充電装置が接続する操作装置で設定するようにした方が、管理しやすい。これに対し請求項１４の充電システムとすると良い。
【００４４】即ち、請求項１４の車両用バッテリ充電システムにおける、操作装置は、外部電源から充電装置各々が供給を受け得る電流の合計であるトータル電流の上限を表すトータル電流制限値について、外部からの入力指令に従い設定する電流情報設定手段と、通信手段を利用し、電流情報設定手段にて設定した値を、充電装置各々に連絡するトータル電流連絡手段とを備え、充電装置は、操作装置からトータル電流連絡手段によりトータル電流制限値の連絡を受けたとき、当該充電装置のトータル電流制限値を連絡の内容に応じて設定する。
【００４５】この車両用バッテリ充電システムによれば、充電装置の操作を共通の場所でできるようになるため、作業性が向上する。また、操作装置を、種々の電源容量の外部電源に接続して使用することが可能となる。この他、通信手段を持たない装置が外部電源に接続されている場合などでは、通信手段を持たない装置が使用する電流量をあらかじめ差し引いた値を、トータル電流制限値として設定することにより外部電源のブレーカを落とすことなく充電することができる。
【００４６】ところで、本発明（請求項１から請求項１４記載のいずれか）の充電装置が、使用電流設定手段を実行するためには、充電装置毎に、当該充電装置以外の充電装置の充電状態の情報を入手する必要があり、外部電源に繋がれる充電装置の台数が多くなった場合、各充電装置が他の充電装置の状態の情報を入手しようとするため、通信線上のデータの量は膨大なものとなる（データ量は台数の２乗倍で増える）。
【００４７】このため通信手段として、ＬＡＮなどで用いられているパケット通信を用いた場合、データ量が増えるほど、データ転送の信頼性が低いものとなってしまう。また、通信手段としてパラレル通信を用いようとすると、データの分だけ通信線が必要となり、データ量が多くなると、膨大な量の通信線となってしまう。
【００４８】これに対し、情報を一カ所に集約し処理することにより、通信による情報伝送量を減らすよう構成したのが請求項１５の車両用バッテリ充電システムである。即ち、請求項１５記載の車両用バッテリ充電システムは、車両の動力源となるバッテリを充電するのに使用され、充電の時に共通の外部電源に接続される複数の車両用バッテリ充電装置と、この充電装置各々の充電条件を設定するための操作装置とからなる。
【００４９】そして、操作装置は、通信手段により充電装置との間で情報を送受信し、情報入手手段により、通信手段を利用して、充電装置各々へ充電状態の情報を問い合わせ、充電状態の情報を取得し、トータル電流設定手段は、外部電源から充電装置各々が供給を受ける得る電流の合計であるトータル電流の上限を表すトータル電流制限値について、操作装置が持つ情報を、外部からの入力指令に従い設定し、充電装置各々に対して、トータル電流制限値と、通信手段を利用して充電装置各々から得た充電状態の情報とに基づき、充電装置各々が外部電源から供給を受け得る電流である使用電流値を、トータル電流がトータル電流制限値を越えることの無いように選定し、通信手段を利用して、選定した使用電流値を充電装置各々に連絡する。また動作指令手段により充電装置の動作を指示するための動作指令を充電装置に連絡する。
【００５０】そして、充電装置は、外部電源から電源供給を受けてバッテリに充電電流を供給する充電手段と、通信手段により、操作装置との間で情報を送受信し、情報連絡手段により、通信手段を利用し、操作装置が当該充電装置の充電状態について問い合わせてきたとき、該充電状態の情報を操作装置に送り、操作装置から、使用電流連絡手段による連絡を受けたとき、使用電流設定手段により、当該充電装置のもつ使用電流値を連絡の内容で設定し、検出手段にて検出の外部電源から供給を受ける電流が、使用電流設定手段で設定された使用電流値を越えないように充電手段を制御する。また、充電装置は操作装置からの動作指令に応じた動作をする。
【００５１】この結果、本発明（請求項１５）の車両用バッテリ充電システムによれば、前記の充電システム（請求項１３または請求項１４）では充電装置各々でもっていた使用電流設定手段を、操作装置にもたせることにより、使用電流設定手段を実行するために必要な充電装置各々の充電状態の情報は、操作装置にだけ送れば良いため、各充電装置の通信先は操作装置だけで良くなり、通信線で送受するデータ量は格段に減り、通信回数も減る。このため通信の信頼性が向上する。また、充電装置の動作内容が減り、充電装置の構成を簡易なものとできる。
【００５２】一方、前記の充電システム（請求項１５）は、請求項２記載の車両用バッテリ充電装置と同様の目的のために、請求項１６のようにすると良い。即ち、請求項１６記載の車両用バッテリ充電システムにおいては、操作装置の使用電流選定手段が、新たな充電装置がバッテリの充電のために外部電源に接続されたとき、トータル電流制限値から、トータル電流を差し引いた電流値が、新たな充電装置の前記バッテリから決まる使用電流の最大値より大きいときは、使用電流の最大値を新たな充電装置の前記使用電流値として選定する。
【００５３】この車両用バッテリ充電システムによれば、外部電源から供給を受けることができる電流量の範囲内で、充電装置として充電可能な電流の最大で充電でき、早期に充電完了となるようにできる。また、本発明（請求項１５または請求項１６）の車両用バッテリ充電システムは、請求項３記載の車両用バッテリ充電装置と同様の目的のために請求項１７のようにすると良い。
【００５４】即ち、請求項１７記載の車両用バッテリ充電システムにおいて、操作装置の使用電流選定手段が、新たな充電装置がバッテリの充電のために外部電源に接続されたとき、トータル電流制限値から、トータル電流を差し引いた電流値が、新たな充電装置のバッテリから決まる使用電流の最大値よりも小さいとき、情報入手手段にて得た充電装置各々の充電状態の情報から充電状態を変更可能な他の充電装置があるか否かを判断して、充電状態を変更可能な充電装置があれば、該当充電装置の使用電流を所定量減らすよう使用電流値の選定結果を変更し、この変更により、使用電流を変更した充電装置の使用電流が低減することによりトータル電流が低下することをふまえて、トータル電流が前記トータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく前記新たな充電装置の使用電流値を選定する。
【００５５】この車両用バッテリ充電システムによれば、新たな充電装置を外部電源に接続した時点で、電源容量の空きが非常に小さい場合でも、他の充電装置の使用電流を減らしても問題無い充電装置があればその充電装置の使用電流を減らし、新たな充電装置の充電のための使用電流を大きくでき充電時間を短くできる。このように、同じ外部電源に接続される充電装置において、余裕のある充電装置から余裕の無い充電装置へ使用電流を配分して、適切な値となるように使用電流値を設定するため、外部電源につながれる充電装置全体の充電効率を上げることができる。
【００５６】また、本発明（請求項１５から請求項１７記載のいずれか）の車両用バッテリ充電システムは、請求項４記載の車両用バッテリ充電装置と同様の目的のために、請求項１８のようにすると良い。即ち、請求項１６に記載の車両用バッテリ充電システムは、新たな充電装置が外部電源に接続されたとき、使用電流選定手段は、使用電流値に充電のために有効な値以上を設定できない場合、新たな充電装置の充電手段を行わないように充電制御手段を設定する。
【００５７】この車両用バッテリ充電システムによれば、使用電流値が小さく、ほとんど充電できないのに、充電手段が動作するという無駄な動作を行わないようにできる。また、本発明（請求項１５から請求項１８記載のいずれか）の充電システムは、請求項５記載の車両用バッテリ充電装置と同様の目的のために、請求項１９のようにすれば良い。
【００５８】即ち、請求項１９記載の車両用バッテリ充電システムは、定期的に充電装置各々の充電状態の情報を入手し、トータル電流の状態を監視する監視手段を備え、使用電流選定手段は、監視手段によって、トータル電流の低減が確認されたとき、監視手段の実施条件となっている充電装置の使用電流値を、トータル電流がトータル電流制限値を越えることの無い範囲でできるだけ大きく使用電流値の選定結果を変更する。
【００５９】この車両用バッテリ充電システムによれば、充電のための電流が確保できず、充電開始待ちの充電装置を対象として監視手段を実行させ、時間とともに他の充電装置の使用電流が減っていくと、充電開始待ちの充電装置の使用電流値が充電に有効なレベル以上に設定されるため、充電開始待ちの充電装置が自動的に充電が開始されるようになる。また、充電中の充電装置に対してでも、使用電流値が設定できる最大値では無い場合などを対象として監視手段を働かせると、時間とともに他の充電装置の使用電流が減っていき、外部電源の電流量に余裕が出た分、当該充電装置の使用電流値を逐次増やし、充電時間を短縮することができる。
【００６０】これにより監視手段を実行中の充電装置は、常にトータル電流制限値いっぱいの電流を使用しようとするため、外部電源の電流供給の能力を有効に利用できる。また、本発明（請求項１５から請求項２０記載のいずれか）の車両用バッテリ充電システムは請求項８記載の車両用バッテリ充電装置と同様の目的のために、請求項２０のようにすれば良い。
【００６１】即ち、請求項２０の車両用バッテリ充電システムは、操作装置において、通信手段を利用して入手した、充電装置各々の充電状態を、当該充電システムの使用者が視認できる表示板に表示する表示手段を備える。この車両用バッテリ充電システムによれば、充電装置の状態を確認して操作、管理できるようになり、かつ、操作装置一カ所で各々の充電装置の状態を確認できるため、作業性をより向上することができる。
【００６２】また、本発明（請求項１３から請求項２０記載のいずれか）の車両用バッテリ充電システムは、請求項９記載の車両用バッテリ充電装置と同様の目的のために、請求項２１のようにすれば良い。即ち、請求項２１記載の車両用バッテリ充電システムは、操作装置において、充電装置各々の、バッテリの状態と、使用電流値とに基づき、バッテリへの充電が完了するのに必要な時間を充電装置各々について予測する予測手段を備え、表示手段は、予測結果を表示する。
【００６３】この車両用バッテリ充電システムによれば、充電完了予定時間を知ることができ、本充電装置で充電中のバッテリを搭載した車両を利用した次の作業計画を立てることが可能となり、作業性が向上する。また、本発明（請求項１４から請求項２１記載のいずれか）の車両用バッテリ充電システムは、請求項１１記載の車両用バッテリ充電装置と同様の目的のために、請求項２２のようにすればよい。
【００６４】即ち、請求項２２記載の車両用バッテリ充電システムは、操作装置において、トータル電流制限値を、外部からの入力指令に従い設定するトータル電流設定手段を備える。この車両用バッテリ充電システムによれば、操作装置を種々の電源容量の外部電源に接続して使用することができる。また、通信手段を持たない装置が外部電源に接続されている場合などでは、通信手段を持たない装置が使用する電流量をあらかじめ差し引いた値を、トータル電流制限値として設定することにより外部電源のブレーカを落とすことなく充電することができる。
【００６５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態について説明する。
[第１実施例]図１は、本発明が適用された第１実施例の車両用バッテリ充電装置（以下、単に充電装置という）２の全体構成を表すブロック図である。
【００６６】本実施例の充電装置２は、バッテリ式フォークリフトに搭載されて、フォークリフトの駆動源となる車載装置（モータ等）４に電源供給を行うバッテリ６を充電するためのものであり、図示しない電源コードを、バッテリ式フォークリフトが使用される工場内の設備電源３０の、過電流が流れたとき電源供給を遮断するブレーカ３１を経由した電源コンセントに接続することにより使用される。また、通信のハブ装置３２に接続した通信線２７により、設備電源３０に接続する他の充電装置（例えば、本発明と同様の機能を持った第２充電装置５０及び第３充電装置６０）との間で、充電状態に関する情報を送受する通信が可能である。
【００６７】また、図１に示すように、本実施例の充電装置２は、電源コードを介して、工場内の設備電源３０から供給される交流電源（商用電源）を充電に適した直流電圧及び電流に変換してバッテリ６に供給する電力供給部１２と、この電力供給部１２に設備電源３０から供給されている電流を検出する電源電流検出部２５（以下、単に電流検出部２５と呼ぶ）と、そして電力供給部１２からバッテリ６に供給される電流及び電圧を各々検出するバッテリ電流検出部１４及びバッテリ電圧検出部１６と、周囲温度を検出する温度センサ１８と、バッテリ電流検出部１４及びバッテリ電圧検出部１６からの検出信号に基づき電力供給部１２を制御することによりバッテリ６を充電させる充電制御部２０と、この充電制御部２０に対して充電開始・停止等の各種指令を入力するための操作部２２と、充電装置２の各種状態を表示するための表示部２４と、設備電源３０につながる通信用のシリアルケーブルからなる通信線２７を用い、設備電源３０に接続される他の充電装置と通信を行う通信部２６とを備える。
【００６８】ここで、電力供給部１２は、本発明の充電手段に相当するものであり、電源コードを介して工場内の設備電源３０から供給される交流電源（商用電源）を整流素子にて整流して、直流電圧を生成する整流回路１２ａと、この整流回路にて生成された直流電圧を電力制御用の半導体素子を介してバッテリ６に供給する出力回路１２ｂとから構成されている。
【００６９】一方、充電制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータにて構成されており、操作部２２からバッテリ６への充電開始指令が入力されると、上記各検出部１４、１６および２５からの検出信号に基づき、電力供給部１２内の出力回路１２ｂ（詳しくは電力制御用半導体素子）を制御する。
【００７０】そして、通信部２６は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）として多用されている、パケット通信によるネットワーク通信を実現するものである。この通信によって、設備電源３０に繋がれた第２充電装置５０及び第３充電装置６０の充電状態についての情報である、使用電流制限値IDS、トータル電流制限値IDTS、充電完了予定時間TK、充電完了制限時間TKSを状況に応じて入手する。また、本充電装置における、これらの情報に対して第２充電装置５０若しくは第３充電装置６０から当該充電装置の充電状態に対する問い合わせがあった場合、問い合わせに対応する情報を送信する。
【００７１】尚、インタロック装置８は、バッテリ６への充電時に車載装置４が動作することのないよう、電力供給部１２に交流電源が供給されると（換言すれば、電源電圧検出部２９で電圧が検知されると）、バッテリ６から車載装置４への給電経路上に設けられたインタロック装置８の内部にある給電経路の開閉器を開状態に制御して、バッテリ６から車載装置４への電源供給を遮断し、充電制御終了後、電力供給部１２への交流電源の供給が遮断されると（換言すれば、電源コードが工場内の電源コンセントから外され、電源電圧検出部２９で電圧が検知されなくなると）、開閉器を閉状態に復帰させて、バッテリ６から車載装置４への電源供給を再開させる。
【００７２】ここで、本実施例の説明において出てくる、主要な状態量および設定値の名称の意味について説明しておく。
(1)トータル電流IDT：設備電源３０から各充電装置が供給を受ける電流の合計。（各充電装置の使用電流制限値IDSの合計）
(2)トータル電流制限値IDTS：トータル電流の上限を制限するための設定値。
(3)使用電流ID：充電装置における外部電源から供給を受け使用している電流。
(4)使用電流制限値IDS：使用電流の上限を制限するための設定値(5)使用電流制限最大値IDSmax：使用電流制限値の設定の上限値。バッテリ電流最大値IBSmaxにより決まる。
(6)バッテリ電流IB：バッテリに流している電流。バッテリ電流検出部１４の出力。
(7)バッテリ電流制御値IBS：バッテリに流す電流を制御するための設定値。
(8)バッテリ電流最大値IBSmax：安全に充電するためにバッテリに流すことができるバッテリ電流制御値の上限値。
(9)バッテリ電圧VB：バッテリの電圧。バッテリ電圧検出部１６の出力。
(10)転極電圧VBT：バッテリ６からガスが発生し始めるバッテリ電圧。初期電流制御の完了の判断となる電圧。
(11)充電完了予定時間TK：充電状態より充電が完了時期を予測した時間。
(12)充電完了制限時間TKS：充電が完了する時間の希望時間の設定値。
【００７３】次に、充電装置２における、充電制御部２０の充電時の基本動作について、図２のタイムチャートに基づき説明する。充電制御部２０は、図２に示すように、操作部２２からバッテリ６の充電開始指令が入力された直後（充電初期）には、バッテリ電流検出部１４にて検出されるバッテリ電流IBが、使用電流制限値IDSから設定される第１制御電流（以下バッテリ電流制御値IBSと呼ぶ。）となるように出力回路１２ｂを制御する電流制御を行い、この電流制御によって、バッテリ電圧検出部１６にて検出される充電電圧（バッテリ電圧VB）が、あらかじめ設定された制御電圧（例えば、バッテリ６からガスが発生し始める転極電圧VBT：所謂ガッシング電圧）に達すると、その後、バッテリ電流IBがあらかじめ設定された第２制御電流Ｉ２に低下する迄の間（充電中期）、バッテリ電圧検出部１６にて検出される充電電圧がこの制御電圧となるように出力回路１２ｂを制御する電圧制御を行い、この電圧制御によって充電電流が第２制御電流Ｉ２迄低下すると、あらかじめ設定された一定時間の間（充電末期）、充電電流が第２制御電流Ｉ２となるように出力回路１２ｂを制御する第２の電流制御を実行する、といった手順で、バッテリ６の充電制御を行う。
【００７４】つまり、充電制御部２０は、本発明の充電制御手段として機能し、本実施例では、通常、定電流定電圧定電流駆動方式でバッテリ６の充電制御を行うようにされている。尚、充電初期にバッテリ電流IBの制御目標として用いられるバッテリ電流制御値IBSは、使用者が入力した、若しくは初期値として充電制御部２０に記憶しているトータル電流制限値IDTSを越えないように、詳細は後述する図５のフローチャートの手順で自動的に使用電流制限値IDSが設定され、使用電流制限値IDSを基にこれも詳細は後述する図６のフローチャートの手順により設定されるバッテリ電流制御値IBSであって、設備電源３０に繋がれる充電装置台数や充電状態により変わる値である。尚、図２は、設備電源３０の電源容量に十分の余裕があり、バッテリ制御電流最大IBSmaxで充電した場合を表したものである。
【００７５】そして、使用電流制限値IDSからバッテリ電流制御値IBSを求めるには、使用電流IDとバッテリ電流IBの間に成り立つ次の関係を利用する。
使用電流ID＝（バッテリ電圧VB×バッテリ電流IB）／｛電源電圧×力率×効率×（３相の場合√３）｝
上式の分母は、ほぼ一定のため、バッテリ電流制御値IBS＝α×使用電流制限値IDS／バッテリ電圧VB（αは定数）となる。
【００７６】また、充電開始時のトータル電流制限値IDTSの設定は、既に充電中の充電装置がある場合は、その充電装置で設定されているのトータル電流制限値IDTSを通信により入手し、その値を当該充電装置のトータル電流制限値の初期値とし、他の充電装置が無い場合は、充電制御部２０の記憶装置に記憶されている、以前充電動作実施時に用いた値を初期値とする。
【００７７】次に、複数台の充電装置を充電開始していった場合の、充電制御部２０の充電時の動作について、図３のタイムチャートにより説明する。今回は、本発明の機能を持った車両用バッテリ充電装置を３台、順次設備電源３０に接続して充電しようとする場合を考える。便宜上、充電装置２を充電装置Ａ、第２充電装置５０を充電装置Ｂ、第３充電装置６０を充電装置Ｃとして図３の説明をする。
【００７８】尚、充電する際の運用の前提として、就業時間の終わりに充電動作を始め、翌朝の就業開始時間（例えばAM8:00）までに充電が完了しているのが望ましく、この時間までに、できるだけ多くの充電装置に対し充電完了となるような手順としたものである。
【００７９】また、各名称の後の記号の最後にA、B、Cの文字が付くものは、それぞれ充電装置Ａ、充電装置Ｂ、充電装置Ｃにおける状態量及び設定値を表す。まず、充電装置Ａが充電開始の時点（ｔ０）では、充電装置Ｂ、Ｃは設備電源３０につながれておらず十分な使用電流を確保できるため、充電装置Ａは、先に説明したバッテリへの電流を、バッテリ電流制御最大値IBSmaxとした図２の基本充電パターンで充電をはじめる。
【００８０】次に充電装置Ｂを設備電源３０に接続し、充電を開始する時点（ｔ１）では、設備電源３０におけるトータル電流IDTがトータル電流制限値IDTSに対しまだ余裕があるが、充電装置Ｂの使用電流制限最大値IDSmaxを確保できない状態である。そこで、充電装置Ｂは、充電装置Ａの使用電流を減らしても充電装置Ａの充電完了予定時間TKAが充電完了制限時間TKSAを越えないか確認する。その結果、充電装置Ａの充電完了予定時間TKAが充電完了制限時間TKSAに対し、十分余裕があるため、充電装置Ｂが、充電装置Ａへ使用電流制限値IDSAを低減するよう更新依頼を連絡する（この場合、トータル電流制限値IDTSの半分ずつ電流を使用するように連絡する。）。そして、充電装置Ａは、充電装置Ｂからの更新依頼により、トータル電流制限値IDTSの２分の１の値を使用電流制限値IDSAとして設定を更新し、充電を続ける。充電装置Ｂも使用電流制限値IDSBをトータル電流の２分の１に設定し、充電を開始する。
【００８１】充電装置Ａ，Ｂ共、使用電流IDが、使用電流制限値IDSを越えないように、バッテリ電流制御値IBSを演算して設定し、バッテリに流れる電流IBがバッテリ電流制御値IBSとなるよう、出力回路１２ｂを制御に用いる制御をする。このとき、充電が進むと、バッテリ電圧VBが上昇し、使用電流IDも上昇してしまうため、使用電流IDが使用電流制限値IDSを越えないように、バッテリ電流制御値IBSは、一定期間毎に見直す。
【００８２】次に、充電装置Ｃを設備電源３０に接続した時点（ｔ２）では、設備電源３０のトータル電流IDTが、トータル電流制限値IDTSに対しいっぱいで余分な電流は無く、充電装置Ａ及びＢの充電完了予定時間TKも充電完了制限時間TKSに対し余裕が無いため、充電装置Ａ、Ｂに対し、使用電流制限値IDSの低下見直しできず、充電装置Ｃは、充電に有効な電流を確保できないため、充電を開始しない。
【００８３】そして、充電装置Ｃは、充電装置Ａ、Ｂの充電状態の情報を定期的に入手しトータル電流IDTの状態を監視する、充電待ちの状態となる。尚、充電装置Ａ、Ｂは充電完了制限時間を満足しているので、トータル電流IDTに対して監視は行わない。
【００８４】その後、時間が経過し、充電装置Ａのバッテリ電圧VBAが転極電圧VBTに達し、中期の電圧制御モードに入った時点（ｔ３）では、充電装置Ａの使用電流IDAが減少し、トータル電流IDTに余裕が出てくる。この時、充電装置Ｃは、トータル電流IDTに余裕が出てきたので、低下したトータル電流IDTの分で使用電流制限値IDSCを設定して充電を始める。
【００８５】尚、充電装置Ｃは初期充電の間、充電完了予定時間が充電完了制限時間を満足するようになるまで、充電装置Ａ、Ｂの充電状態を監視し、トータル電流IDTに余裕がでたぶん使用電流量IDSCを増加していく。このように、３台の充電装置の使用電流IDを合わせた値がトータル電流制限値IDTSになるよう推移してゆくようになっている。
【００８６】以下、こうした充電装置に対する操作及び充電制御のために充電制御部２０にて実行される制御処理について、図４から図７に示すフローチャートを用いて説明する。図４の処理は、充電装置２の電源コードが工場内の電源コンセントに接続されているときに充電制御部２０にて繰り返し実行されるものであり、この処理が起動されると、充電装置２は、まずＳ１０１（Ｓはステップを表す）にて、表示部２４に、使用者が操作部２２を操作して各種指令を入力するためのメニュー画面を表示する。
【００８７】このメニュー画面は、上述したトータル電流制限値IDTSの変更指令を含む各種指令を使用者に選択させるためのものであり、例えば、図８（ａ）に示す如く、各種指令内容を順番に列挙したものとなっている。そして、充電制御部２０は、メニュー画面の表示中に、操作部２２に設けられたメニュー選択用の「＞」キー又は「＜」キーが押下されると、そのキー操作に応じて、メニュー画面上で下線等により識別表示する指令内容を変更し、指令内容確定用の「Ｍ」キーが押下されると、そのとき識別表示している指令内容を使用者が選択したと判断する。
【００８８】つまり、充電制御部２０は、Ｓ１０１にて表示部２４にメニュー画面を表示した後は、操作部２２のキー操作がなされる度に、Ｓ１０２にて、操作されたキーが「Ｍ」キーであるか否かを判断し、「Ｍ」キーでなければ、再度Ｓ１０１に移行して、使用者のキー操作（「＞」キー又は「＜」キーの押下）に応じて、メニュー画面上で識別表示する指令内容を変更し（「＞」キーで上方へ移動、「＜」キーで下方へ移動）、「Ｍ」キーであれば、メニュー画面上で何らかの指令内容が選択されたと判断して、Ｓ１０３に移行する。
【００８９】次に、Ｓ１０３では、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容はトータル電流制限値の変更指令であるか否かを判断し、指令内容がトータル電流制限値の変更指令であれば、Ｓ１０４に移行して、現在、バッテリ６の充電中であるか否かを判断する。そして、現在、バッテリ６の充電中であれば、Ｓ１０５以降の充電電流の変更制御は禁止されているものとして、再度Ｓ１０１に移行し、逆に、バッテリ６の充電中でなければ、続くＳ１０５に移行して、通信部２６により設備電源３０に接続される第２充電装置５０及び第３充電装置６０に問い合わせ、トータル電流制限値の情報を入手し、トータル電流制限値の初期値として設定する。もし他の充電装置が設備電源３０に接続されていなければ充電制御部２０の不揮発性のメモリ領域から、前回充電時に記憶したトータル電流制限値IDTSを初期値として用いる。
【００９０】次にＳ１０６により表示部２４に、トータル電流制限値変更画面を表示する。このトータル電流制限値変更画面は、例えば、図８（ｂ）に示すように、現在設定されているトータル電源電流と、充電完了希望時間との２つの情報から構成されており、表示画面上のトータル電源電流表示領域にＳ１０５で設定した電流値を数値表示すると共に、充電制御部２０に内蔵されている時計から現在日時を読み込み表示し、充電制御部２０の記憶領域に記憶してある、前回充電したときに用いた充電完了制限時間TKSを、充電完了希望時間の領域に表示する。
【００９１】こうして、表示部２４に、トータル電流変更画面が表示されると、今度は、Ｓ１０７に移行して、使用者が操作した「＞」キー又は「＜」キーに応じて、表示部２４のトータル電源電流表示領域に表示されているトータル電流制限値IDTSを所定の電流値（例えば１Ａ）単位で増・減し（「＞」キーで１Ａ増、「＜」キーで１Ａ減）、Ｓ１０８で「Ｍ」項が押されると、続くＳ１０９に移行する。
【００９２】次に、Ｓ１０９では、充電完了制限時間TKSの変更操作を実施する。Ｓ１０７での操作と同様に「＞」キー又は「＜」キーに応じて、表示部２４の充電完了希望日時表示領域に表示されている充電完了制限時間を所定の時間（例えば３０分）単位で表示時間を増・減表示し、Ｓ１１０で「Ｍ」が押されるとＳ１１１に移行する。
【００９３】そして、Ｓ１１１で、現在表示部２４に表示中のトータル電源電流領域の値を最新のトータル電流制限値IDTSとして不揮発性のメモリ領域に記憶し、充電完了希望領域に表示されている時間を、充電完了制限時間TKSとして、不揮発性のメモリ領域に記憶する。
【００９４】次にＳ１１２に移行して、更新したトータル電流制限値IDTSを、通信部２６を用いて他の充電装置に連絡する。そして、Ｓ１０１に戻る。次に、Ｓ１０３にて、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容はトータル電流制限値の変更指令ではないと判断された場合には、Ｓ１２１に移行して、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容は充電開始指令であるか否かを判断する。そして、指令内容が充電開始指令であれば、Ｓ１２３に移行して、不揮発性のメモリ領域に記憶されている最新の充電条件（トータル電流制限値IDTS及び充電完了制限時間TKS）を読み出し、続くＳ１２３に移行し、図５に示すフローチャート（詳細は後述する。）の手順により、通信部２６により設備電源３０に接続する他の充電装置の状態の情報を入手して、充電制御に使用する使用電流制限値IDSを設定し、充電完了予定時間TKを予測する。
【００９５】次に、Ｓ１２４にて、Ｓ１２２で読み出した充電条件であるトータル電流制限値IDTSおよび、Ｓ１２３で予測の充電完了予定時間TKに対応した、充電条件画面を例えば図９（ａ）に示すように、充電中か否か、現在日時、トータル電流、充電の完了日時からなる充電条件画面を表示部２４に表示する。また、充電開始待ちとなる場合は、図９（ｂ）に示すように、充電の完了日時に併せ、充電の開始日時も表示する。
【００９６】次に、Ｓ１２５に移行し、バッテリ６への充電制御を開始する。Ｓ１２５での処理は、図６に示すフローチャートの手順（詳細は後述する。）による処理となる。また、この充電制御の実行時には、表示部２４に表示中の充電条件画面における現在日時を逐次更新する現在日時更新処理も併せて実行される。
【００９７】充電が完了してＳ１２５の処理が完了すると、Ｓ１２６に移行して、充電が完了した旨を表すメッセージ（充電完了画面）を表示部２４に表示する。次に、Ｓ１２６にて、充電完了の確認として「Ｍ」キーが押されるまで待ち、「Ｍ」キーが押されると、再度Ｓ１０１に移行する。
【００９８】また次に、Ｓ１２１にて、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容は充電開始指令ではないと判断されると、Ｓ１３１に移行して、使用者が「Ｍ」キーの操作によって選択した指令内容（トータル電流制限変更指令、充電開始指令とは異なる指令）に対応した制御処理を実行し、再度Ｓ１０１に移行する。
【００９９】尚、Ｓ１３１にて実行される制御処理としては、例えば、充電を意図的に遅らせた時間に開始する開始予約処理が挙げられる。つまり、バッテリ６への予約充電を行うために、使用者が選択した開始予約指令に従い、使用者が充電開始日時を設定するための画像を表示部２４に表示して、使用者の操作部２２の操作に従って充電開始日時を受け付ける開始予約処理である。
【０１００】次に、充電制御部２０で行う処理のうち、Ｓ１２４での使用電流制限値の設定の処理内容の詳細を図５に示し説明する。まず、Ｓ２０１において、他の充電装置から充電状態の情報として、各充電装置における使用電流制限値IDS、バッテリ電流IB、バッテリ電圧VB、充電完了予定時間TK、充電完了制限時間TKSの情報を入手し、各充電装置の使用電流制限値IDSを加算し、トータル電流IDTを算出する。
【０１０１】次にＳ２０２で、最短で充電可能な充電電流となる使用電流制限最大値IDSmaxを確保できるか否かを、トータル電流制限値IDTSからトータル電流値IDTを差し引いた値が、使用電流値IDSmaxより大きいかで判断する。使用電流制限最大値IDSmaxを確保できる場合、Ｓ２０３に移行し、使用電流制限値IDSとして、バッテリに供給する電流の最大電流を流せる使用電流制限最大値IDSmaxを設定する。
【０１０２】その後、Ｓ２０４に移行して、充電が完了する時間を予測する。充電完了時間の予測は、まず、バッテリに蓄積されている電流量はバッテリ電圧VBに対応する関係を利用し、バッテリ電圧検出部１６で検出したバッテリ電圧VBから現在バッテリに蓄積されている電流量を推測し、バッテリの充電に必要な電流量を予測する。次に、バッテリ電圧VBが転極電圧以下の初期充電状態の時は、先に求めた電流量に対し、使用電流制限値IDSから得られるバッテリ電流制御値IBSでバッテリを充電したときの所用時間を算出する。これに温度センサ１８で検出した温度条件で補正して、初期電流制御の間の充電時間を予測する。また、バッテリ電圧VBが転極電圧VBTより大きくなった、中期電圧制御以降の充電は所定時間充電を行う処理であり、所要時間は所定の時間を充電時間として用いる。これら初期、及び中期以降の充電時間を合わせて充電完了予定時間とする。
【０１０３】また、充電時の使用電流IDSに、最大使用電流制限値IDSmaxを確保できない場合、使用電流IDを一定量以下に保つように充電しようとすると、バッテリ電圧VBの上昇に伴いバッテリ電流IBSは低くく設定し直し充電する。このバッテリ電流IBSの低下傾向も考慮して充電時間を予測する。
【０１０４】また、充電待ちの状態時は、他の充電装置の充電状態から、充電開始可能時間を予測して、先に予測した充電開始から完了までの時間に加えたものを充電完了予定時間とする。そして、Ｓ２０４が完了すると本処理を終了する。
【０１０５】次に、Ｓ２０２で、使用電流制限最大値IDSmaxを確保できない場合、即ちバッテリ充電のための電流の最大値を確保できない場合、Ｓ２０５に移行して、他の充電装置の充電状態を変更可能かを判定する。ここで、判定は、各充電装置の充電完了制限時間TKSに対し、充電完了予定時間TKが一定時間（例えば１時間）以上余裕があるかを判定条件とする。尚、この理由は一定時間以上余裕がある場合、使用電流制限値の値の変更により、充電時間が長くなっても、充電完了制限時間TKSまでには充電を完了でき、問題ないためである。充電状態を変更可能な充電装置があるとＳ２０６に移行して、充電状態を変更可能な充電装置に対し、使用電流制限値IDSをトータル電流制限値IDTS／接続台数に変更するよう指令を送る。
【０１０６】そしてＳ２０７で、当該充電装置の使用電流制限値IDSをトータル電流制限値IDTS／接続台数に設定し、Ｓ２０４にて充電完了予定時間を予測し、処理を終了する。また、Ｓ２０５において、充電状態を変更できる充電装置がなかった場合、Ｓ２０９に移行して、トータル電流制限値IDTSに対し、トータル電流IDTを差し引いた値が、充電に有効な値以上であれば、使用電流制限値にその値を設定し、「０」に近く充電しても有効で無い値（例えば０．１Ａ以下）の場合、使用電流制限値IDSの値を「０」として電力供給部１２の動作は行われないようにする。そして、Ｓ２０４に移行して、充電完了予定時間TKを予測し、処理を終了する。
【０１０７】次に、充電制御部２０での処理のうちＳ１２４における充電制御の手順の詳細を図６のフローチャートにより説明する。まず、Ｓ３０１において充電完了予定時間TKより、充電完了制限時間TKSの方が大きい場合、つまり充電が充電完了制限時間TKSに、間に合う場合、Ｓ３０２、Ｓ３０３の処理は行わず、Ｓ３０４に移行する。
【０１０８】また、充電完了予定時間TKより充電完了制限時間TKSの方が大きく無い場合、つまり充電が充電完了制限時間TKSに間に合わない場合、Ｓ３０２に移行し、通信部２６から他の充電装置の状態を情報を入手し、トータル電流IDTがトータル電流制限値IDTSを下回る状態に変化していたら、この下回っている分で使用電流制限値IDSを更新する。但し、使用電流制限値IDSが充電に有効で無い値（０．１Ａ以下）であれば、使用電流制限値IDSは「０」のままとする。
【０１０９】そして、Ｓ３０３に移行して、使用電流制限値IDSが「０」の場合、つまり充電開始待ちの場合、Ｓ３０２に戻り、使用電流IDSが増加するのを待つ。また、Ｓ３０３で、使用電流IDSが「０」で無い場合、つまり、充電開始可能の場合、Ｓ３０４に移行し、バッテリの充電状態を確認として、使用電流ID、バッテリ電圧VB、バッテリ電流IBを各検出部１４，１６及び２５から読み取る。
【０１１０】次に、Ｓ３０５において、バッテリ電圧VBが、転極電圧VBT以下の場合、初期電流制御による充電実施のため、Ｓ３０６に移行する。Ｓ３０６で使用電流制限値IDSより、使用電流IDが大きい場合、Ｓ３０７にて使用電流IDが使用電流制限値IDSとなるように、バッテリ電流制御値IBSをIBS＝IDS／VB＊α（αは補正計数）で更新する。Ｓ３０６で、使用電流制限値IDSより使用電流IDが小さい場合、バッテリ電流IBをできるだけ上げるように、バッテリ電流制限値IBSをIBSmaxとする。Ｓ３０９では、バッテリ電流IBが、Ｓ３０７もしくはＳ３０８にて設定されたバッテリ電流制御値IBSとなるよう電力供給部１２に指令を出し、バッテリに電流を供給する。
【０１１１】Ｓ３０５にて、バッテリ電圧VBが転極電圧VBTを越えている場合、初期電流制御が完了したとして、Ｓ３１０へ移行し中期電圧制御を行う。中期電圧制御とは、バッテリ電圧VBを所定の値（例えば転極電圧VBT）で保つよう電力供給部１２で電圧制御を行い充電するものである。この充電の過程において、バッテリ電流IBは低下してゆく。そして、バッテリ電流IBが第２制御電流Ｉ２となるとＳ３２０に移行する。
【０１１２】次にＳ３２０では末期電流制御を行う。末期電流制御とは、バッテリ電流IBが、所定の値（例えば、第２制御電流Ｉ２）となるよう電力供給部１２で電流制御を行い充電するものである。Ｓ３１０の中期電流制御に移行してから、所定時間経過すると、充電は完了として、本処理を終了する。
【０１１３】次に、上述の処理において、他の充電装置に対し、トータル電流制限値の変更依頼（Ｓ１１０）、充電状態の情報を問い合わせ（Ｓ１０５、２０１他）、使用電流制限値IDSの変更を依頼（Ｓ２０６）しているが、他の充電装置から当該充電装置に対して、同じ依頼があったとき、充電制御部２０は割込処理として処理する。そこで、この割込処理の手順について、図７に示すフローチャートで説明する。
【０１１４】まず、Ｓ４０１にて割込の内容が充電状態の問い合わせであれば、Ｓ４０２に進み、問い合わせてきた充電装置に対し、当該充電装置の使用電流制限値IDS、バッテリ電圧VB、バッテリ電流IB、充電完了予定時間TK、充電完了制限時間TKSを送信して、割込処理を終了する。そして、Ｓ４０１に該当しない場合は、Ｓ４０３に移行する。
【０１１５】次に、Ｓ４０３にて割込の内容が、トータル電流制限値の更新依頼の場合、Ｓ４０４に移行し、トータル電流制限値IDTSを送られてきた情報で更新し、Ｓ４０５で、更新したトータル電流制限値IDTSを基に使用電流制限値IDSを更新し、Ｓ４０６にて充電完了予定時間についても更新し、割込処理を終了する。そして、Ｓ４０３に該当しない場合は、Ｓ４０７に移行する。
【０１１６】次に、Ｓ４０７にて割込の内容が、使用電流制限値の変更依頼の場合、Ｓ４０８に移行し、使用電流制限値IDSを送られてきた値で更新する。これに伴い、Ｓ４０９で充電完了予定時間を更新して、割込処理を終了する。そしてＳ４０７にも該当しない場合は、そのまま処理を終了する。
【０１１７】以上説明したように、第１実施例の充電装置２においては、操作部２２を操作することにより、設備電源３０に繋がれる充電装置全体で用いることが可能な電流値であるトータル電流制限値を任意の電流値に設定し、この値を基に各充電装置で使用する電流は各々の充電装置が自動的に、他の充電装置の充電状況を確認したうえで設定するようになっている。このため、使用者は、バッテリ６の充電時に充電装置２で消費される電力を、充電装置２に電源供給を行う設備電源３０の電源容量を考慮することなく、適切に、設定されるため、本実施例の充電装置２を用いれば、設備電源の電源容量を増設することなく、また電源に繋がれる充電装置で使用中の電流量を気にすることなく、バッテリ６への充電を良好に行うことが可能となる。
【０１１８】また、本実施例の充電装置２では、充電制御実行時に、バッテリ６への充電が完了する日時を予測して、表示部２４に表示することから、次に車両を使用する時間の計画が立てやすい。また、とりあえずコンセントを差し込んで充電開始の設定をしておけば、充電可能な状態になると、自動で充電開始するため、無人での充電動作が可能となる。これにより、作業が終わった夕方に充電設定しておけば、翌朝まで設備電源の能力をフルに使った充電ができる。
【０１１９】よって、本実施例によれば、使用者に対して使い勝手のよい充電装置２を提供できる。
[第２実施例]次に、第２実施例の車両用バッテリ充電システムについて説明する。
【０１２０】第２実施例は、図１０の全体構成に示すように、第１実施例において充電装置２内にあった操作部２２を省略した充電装置３と、複数の充電装置に対して操作および状態の確認をできるようにした操作装置８０とで構成される車両用バッテリ充電システム（以下、単に充電システムと呼ぶ）であり、第１実施例と同じ充電動作を実現するものである。
【０１２１】第２実施例の充電システムでは、通信部２６からの通信線２７に、操作装置８０を接続し、充電装置３と操作装置８０との間で通信ができるよう構成されている。そして、操作装置８０は、他の充電装置（第２充電装置５０及び第３充電装置６０）とも同様に通信できるようになっている。また、操作装置８０は、各充電装置に対し、充電開始や充電条件の変更指示等の各種指令を入力するための操作部８２と、操作部８２での操作の内容や、充電装置２、５０及び６０の各種状態を表示するための表示部８１とを備え、充電装置の充電条件であるトータル電流制限値IDTSを設定し、各充電装置に対し設定した値を連絡する機能をもつ。
【０１２２】そして、その他の構成は、第１実施例と同じである。次に、第２実施例において、バッテリの充電動作を実施する際の操作装置８０及び充電装置３の充電制御部２０での処理について、図１１と図１２のフローチャートを用いて説明する。
【０１２３】図１１の処理は、操作装置８０において実施される処理であり、この処理が起動されると、操作装置８０は、まずＳ５０１にて、表示部８１に、使用者が操作装置８０を操作して各種指令を入力するためのメニュー画面を表示する。このメニュー画面は、上述したトータル電流制限値IDTSの変更指令を含む各種指令を使用者に選択させるためのものであり、例えば、図８（ａ）に示す如く、各種指令内容を順番に列挙したものとなっている。そして、充電制御部２０は、メニュー画面の表示中に、操作部２２に設けられたメニュー選択用の「＞」キー又は「＜」キーが押下されると、そのキー操作に応じて、メニュー画面上で下線等により識別表示する指令内容を変更し、指令内容確定用の「Ｍ」キーが押下されると、そのとき識別表示している指令内容を使用者が選択したと判断する。
【０１２４】つまり、操作装置８０は、Ｓ５０１にて表示部８１にメニュー画面を表示した後は、操作部８２のキー操作がなされる度に、Ｓ５０２にて、操作されたキーが「Ｍ」キーであるか否かを判断し、「Ｍ」キーでなければ、再度Ｓ５０１に移行して、使用者のキー操作（「＞」キー又は「＜」キーの押下）に応じて、メニュー画面上で識別表示する指令内容を変更し（「＞」キーで上方へ移動、「＜」キーで下方へ移動）、「Ｍ」キーであれば、メニュー画面上で何らかの指令内容が選択されたと判断して、Ｓ５０３に移行する。
【０１２５】次に、Ｓ５０３では、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容はトータル電流制限値の変更指令であるか否かを判断し、指令内容がトータル電流制限値の変更指令であれば、Ｓ５０４に移行して、操作装置８０に接続されているの充電装置の名称を表示部８１に表示して、操作対象とする充電装置を操作部８２で使用者が選択する。
【０１２６】次に、Ｓ５０５で、Ｓ５０４で選択した充電装置に対し、使用電流制限値IDSを問い合わせ、充電中であるか否かを判断する。（使用電流制限値IDSが「０」であれば、充電未。）そして、現在、充電中であれば、Ｓ５０６以降の充電電流の変更制御は禁止されているものとして、再度Ｓ５０１に移行し、逆に、選択した充電装置が充電中でなければ、続くＳ５０６に移行して、操作装置８０の不揮発性のメモリ領域から、前回トータル電流制限値の変更指令実行時に記憶したトータル電流制限値IDTSを読み出す。
【０１２７】次にＳ５０７により表示部８１に、トータル電流制限値変更画面を表示する。このトータル電流制限値変更画面は、例えば、図８（ｂ）に示すように、現在設定されているトータル電源電流と、充電完了希望時間との２つの情報から構成されており、表示画面上のトータル電流表示領域にＳ５０６で読み出した電流値を数値表示すると共に、操作装置８０に内蔵されている時計から現在日時を読み込み表示し、操作装置８０の不揮発性のメモリ領域に記憶してある、前回充電したときに用いた充電完了制限時間TKSを、充電完了希望時間の領域に表示する。
【０１２８】こうして、表示部８１に、トータル電流変更画面が表示されると、今度は、Ｓ５０８に移行して、使用者が操作した「＞」キー又は「＜」キーに応じて、表示部８１のトータル電流表示領域に表示されているトータル電流制限値を所定の電流値（例えば１Ａ）単位で増・減し（「＞」キーで１Ａ増、「＜」キーで１Ａ減）、Ｓ５０９で「Ｍ」項が押されると、続くＳ５１０に移行する。
【０１２９】次に、Ｓ５１０では、充電完了制限時間TKSの変更操作を実施する。Ｓ５０８での操作と同様に「＞」キー又は「＜」キーに応じて、表示部８１の充電完了希望日時表示領域に表示されている充電完了制限時間を所定の時間（例えば３０分）単位で表示時間を増・減表示し、Ｓ５１１で「Ｍ」が押されるとＳ５１２に移行する。
【０１３０】そして、Ｓ５１２で、現在表示部８１に表示中のトータル電流を最新のトータル電流制限値IDTSとして不揮発性のメモリ領域に記憶し、充電完了希望領域に表示されている時間を、充電完了制限時間として、選択された充電装置に対応する不揮発性メモリ領域に記憶する。
【０１３１】次にＳ５１３に移行して、更新したトータル電流制限値IDTSを、通信部２６を用いて操作装置８０に繋がる全ての充電装置に連絡する。そして、Ｓ５０１に戻る。次に、Ｓ５０３にて、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容は充電電流の変更指令ではないと判断された場合には、Ｓ５２１に移行して、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容は充電開始指令であるか否かを判断する。そして、指令内容が充電開始指令であれば、Ｓ５２２に移行して、表示部８１に操作装置８０に接続されている充電装置を表示して、操作部８２で充電を開始する充電装置を使用者が選択する。
【０１３２】次に、Ｓ５２３で、不揮発性のメモリ領域に記憶されている最新の充電条件（トータル電流制限値IDTS及び充電完了制限時間TKS）を読み出し、続くＳ５２４にて、その読み出した充電条件に対応し、充電条件画面を表示する。次に、Ｓ５２５に移行し、Ｓ５２２で選択された充電装置に対し、充電開始指令を送り、Ｓ５０１に戻る。
【０１３３】また次に、Ｓ５２１にて、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容は充電開始指令ではないと判断されると、Ｓ５３１に移行して、使用者が「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容は充電状態の確認であるか否かを判断する。そして、指令内容が充電状態の確認であれば、Ｓ５３２に移行して、操作装置８０に接続される全ての充電装置について、充電状態の情報を取得する。
【０１３４】次に、Ｓ５３３で各充電装置の状態について、主要な項目を表示部８１に表示する。例えば図１３（ａ）に示す様に、操作装置８０に内蔵する時計から読み出した現在の時刻と、トータル電流、操作装置８０に接続中の充電装置の充電中か否か。（ここでは充電装置の名称を「ＣＨＧ」に番号を付して表している。）そして、Ｓ５３４で、操作部８２で詳細情報を表示させる充電装置を「Ｍ」キーで選択し、Ｓ５３５で、Ｓ５３４選択された充電装置の充電状態について、表示部８１に表示する。例えば、図１３（ｂ）に示す様に、現在の時刻と、表示中の充電装置の識別名称、充電中か否か、充電開始予定の時間、充電が完了する予定の時間が表示される。
【０１３５】次に、Ｓ５３６で「Ｍ」キーが押されるまで、Ｓ５３５に戻り、選択された充電装置の情報を表示し続け、「Ｍ」キーが押されると、Ｓ５３７に移行する。次に、Ｓ５３７では、「Ｍ」キーが押されるまで、Ｓ５２３に戻り、表示する情報を更新し、表示する。「Ｍ」キーが押されると、充電状態確認は終了としてＳ５０１に戻る。
【０１３６】また、Ｓ５３１にて、「Ｍ」キーの操作によって選択された指令内容は充電状態の確認ではないと判断されると、Ｓ５４１に移行して、使用者が「Ｍ」キーの操作によって選択した指令内容（トータル電流変更指令、充電開始指令、充電状態確認とは異なる指令）に対応した制御処理を実行し、再度Ｓ５０１に移行する。
【０１３７】尚、Ｓ５４１にて実行される制御処理としては、例えば、充電を意図的に遅らせた時間に開始する開始予約処理が挙げられる。つまり、バッテリ６への予約充電を行うために、使用者が選択した開始予約指令に従い、使用者が充電開始日時を設定するための画像を表示部２４に表示して、使用者の操作部２２の操作に従って充電開始日時を受け付ける開始予約処理である。
【０１３８】次に、充電装置３の充電制御部２０にて実行される制御処理について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。充電装置３は、設備電源３０に接続され、充電制御部２０が起動すると、操作装置８０からの指令待ちの状態となり、操作装置８０からの指令に対し、図１２のフローチャートによる割込処理として処理を実施する。
【０１３９】まず、Ｓ６０１で割込の内容が、充電開始指令であれば、Ｓ６０２に移行し、Ｓ６０２で、使用電流制限値IDSを設定する。本処理の内容は、第１実施例における図５に示す処理と同じである。そしてＳ６０３で、電力供給部１２を用いて、、バッテリの充電制御を行う。本処理は、第１実施例における図６に示す処理と同じである。Ｓ６０３の処理が完了すると、Ｓ６０４に移行して、操作装置８０に対して、充電完了の信号を送り、割込処理を終了する。そして、Ｓ６０１に該当しない場合は、Ｓ６１１に移行する。
【０１４０】次に、Ｓ６１１で、割込の内容が充電状態の問い合わせであれば、Ｓ６１２に進み、問い合わせてきた充電装置に対し、当該充電装置の使用電流制限値IDS、バッテリ電圧VB、バッテリ電流IB、充電完了予定時間TK、充電完了制限時間TKSを送信し、割込処理を終了する。そして、Ｓ６１１に該当しない場合は、Ｓ６２１に移行する。
【０１４１】次に、Ｓ６２１で、割込の内容が、トータル電流制限値の更新依頼の場合、Ｓ６２２に移行し、トータル電流制限値IDTSを送られてきた情報で更新し、Ｓ６２３で、更新したトータル電流制限値IDTSを基に使用電流制限値IDSを更新し、Ｓ６２４にて充電完了予定時間についても更新し、割込処理を終了する。そして、Ｓ６２１に該当しない場合は、Ｓ６３１に移行する。
【０１４２】次に、Ｓ６３１で、割込の内容が、使用電流制限値の変更依頼の場合、Ｓ６３２に移行し、使用電流制限値IDSを送られてきた値で更新する。これに伴い、Ｓ６２３で充電完了予定時間を更新して、割込処理を終了する。Ｓ６３１にも該当しない場合は、そのまま処理を終了する。
【０１４３】以上説明したように、第２実施例の車両用バッテリ充電システムによれば、操作装置８０に通信線２７を介して繋がる充電装置全てに対し、一カ所の操作装置８０で各充電装置の充電状態を確認可能となり、また充電条件であるトータル電流制限値IDTSの設定操作が可能となる。このため、使用者が各充電装置の場所へ行って、操作及び充電状態の確認をしていたものが一カ所で済むようになるため、作業の効率を上げることができる。
[第３実施例]第３実施例の車両用バッテリ充電システムについて説明する。
【０１４４】第３実施例は、第２実施例と構成は全く同じ充電システムであって、充電装置３の充電制御部２０と、操作装置８０における処理内容を変更したものであり、第１実施例と同じ充電動作を実現するものである。処理内容の相違点は、第２実施例では充電装置３にて実施していた、使用電流制限値の設定の処理を操作装置８０にて実施するようにしたことである。
【０１４５】操作装置８０での処理を説明する。操作装置８０で処理する手順は、図１１に示すフローチャートと同じ処理手順であるが、Ｓ５２５の処理において、充電装置３へ充電開始指令を送るとともに、操作装置８０において、タイマ割込により一定時間毎に実施される図１４に示す使用電流選定処理を起動する。この処理は、充電開始指令が出された充電装置毎に対応する処理が起動される。
【０１４６】次に、図１４に示す操作装置８０で行う使用電流制限値の設定処理について説明する。まず、Ｓ７０１で、操作装置８０がもっている充電装置の充電条件（使用電流制限値IDS、充電完了制限時間TKS）の情報を読み出し、各充電装置における使用電流制限値IDS、バッテリ電流IB、バッテリ電圧VB、充電完了予定時間TK、充電完了制限時間TKSの情報を各充電装置に問い合わせ入手する。但し、各充電装置の充電状態の情報は、各処理共通の情報として、取得時間とともに操作装置８０の不揮発性メモリにキャッシュし、取得時間が古く無い場合は、キャッシュされている情報を読み出したものを用いる。そして、各充電装置の使用電流制限値IDSを加算し、トータル電流制限値IDTを算出する。
【０１４７】次に、Ｓ７０２で本処理の実施が１回目か確認する。（フラグを設定しておく。）１回目の場合は、Ｓ７０３に移行し、使用電流制限値IDSの初期値として「０」を設定する。次にＳ７０４で、最短で充電可能な充電電流となる使用電流制限最大値IDSmaxを確保できるか否かを、トータル電流制限値IDTSからトータル電流値IDTを差し引いた値が、使用電流値IDSmaxより大きいかで判断する。使用電流制限最大値IDSmaxを確保できる場合、Ｓ７０５に移行し、使用電流制限値IDSとして、使用電流制限最大値IDSmaxを設定する。
【０１４８】その後、Ｓ７０５に移行して、充電が完了する時間を予測する。充電完了時間の予測は、まず、バッテリに蓄積されている電流量はバッテリ電圧VBに対応する関係を利用し、バッテリ電圧検出部１６で検出したバッテリ電圧VBから現在バッテリに蓄積されている電流量を推測し、バッテリの充電に必要な電流量を予測する。次に、バッテリ電圧VBが転極電圧以下の初期充電状態の時は、先に求めた電流量に対し、使用電流制限値IDSから得られるバッテリ電流制限値IBSでバッテリを充電したときの所用時間を算出する。これに温度センサ１８で検出した温度条件で補正して、初期電流制御の間の充電時間を予測する。また、バッテリ電圧VBが転極電圧VBTより大きくなった、中期電圧制御以降の充電は所定時間の充電動作を実施するものであり、この所定時間を充電時間として用いる。これら初期、中期以降の充電時間を合わせて充電完了予定時間とする。
【０１４９】また、充電時の使用電流制限値IDSに、最大使用電流制限値IDSmaxを設定できない場合は、使用電流IDを一定量以下に保つように、充電の進行に伴うバッテリ電圧VBの上昇に対し、定期的にバッテリ電流制御値IBSは、低下するように設定し直される。このバッテリ電流制御値IBSの低下傾向も考慮して充電時間を予測する。
【０１５０】また、充電待ちの状態時では、他の充電装置の充電状態から、充電開始可能時間を予測して、先に予測した充電開始から完了までの時間に加えたものを充電完了予定時間とする。次に、Ｓ７０７で、設定した使用電流制限値IDTSを対応する充電装置に連絡し、本処理を終了する。
【０１５１】次に、Ｓ７０４で、トータル電流制限値IDTSからトータル電流IDTを差し引いた値が、バッテリ電流制限値IDSmaxより小さい場合、即ちバッテリ充電のための電流の最大値を確保できない場合、Ｓ７１１に移行して、他の充電装置の充電状態を変更可能かを判定する。ここで、この判定は、各充電装置の充電完了制限時間TKSに対し、充電完了予定時間TKが一定時間（例えば１時間）以上余裕があるかを判定条件とする。尚、この理由は一定時間以上余裕がある場合、使用電流制限値の値の変更により、充電時間が長くなっても、充電完了制限時間までには充電を完了でき、問題ないためである。充電状態を変更可能な充電装置があるとＳ７１２に移行して、充電状態を変更可能な充電装置の、使用電流制限値IDSをトータル電流制限値IDTS／接続台数に変更するよう判定した充電装置に連絡する。
【０１５２】そしてＳ７１３で、当該充電装置の使用電流制限値IDSをトータル電流制限値IDTS／接続台数ｎに設定し、Ｓ７０６にて充電完了予定時間TKを予測し、Ｓ７０７で、設定した使用電流制限値IDTSを対応する充電装置に連絡し、処理を終了する。
【０１５３】また、Ｓ７１１において、充電状態を変更できる充電装置がなかった場合、Ｓ７２１に移行して、トータル電流制限値IDTSに対し、トータル電流IDTを差し引いた値が、充電に有効な値以上（例えば０．１Ａ以上）であれば、Ｓ７２２で使用電流制限値IDSは、その値を、前回設定の使用電流制限値IDS_OLDに加算したもので設定し、充電に有効な値より小さい値の場合、使用電流制限値IDSの値を前回設定の使用電流制限値IDS_OLDのまま（初期値の「０」の場合、電力供給部１２の動作は行われない。）にする。そして、Ｓ７０６に移行して、充電完了予定時間TKを予測し、Ｓ７０７で、設定した使用電流制限値IDSを対応する充電装置に連絡し、本処理を終了する。
【０１５４】次に、使用電流制限値IDSの設定が２回目以降の場合、Ｓ７０２で、Ｓ７３１に移行する。Ｓ７３１では、充電完了予定時間TKが充電完了制限時間TKSより小さい場合、もしくは使用電流制限値IDSが使用電流最大値IDSmaxに設定されている場合は、使用電流制限値を見直す必要が無いため、使用電流制限値IDSは、前回設定のままで、本処理を終了する。
【０１５５】また、Ｓ７３１の条件を満足しない場合は、Ｓ７２１以下の処理を実施して、トータル電流IDTの状態によって使用電流制限値IDSを見直す。一方、第３実施例における充電装置３の充電制御部２０での処理は、第２実施例と同様に、充電装置３が、設備電源３０に接続され、充電制御部２０が起動すると、操作装置８０からの指令待ちの状態となる。そして、第３実施例では、操作装置８０からの指令に対し、図１５のフローチャートによる割込処理として処理を実施する。ここで、図１５に示すフローチャートの処理について説明する。
【０１５６】まず、Ｓ８０１で、割込の内容が、充電開始指令であれば、Ｓ８０２に移行し、Ｓ８０２で、後述のＳ８２２で設定されている使用電流制限値IDSを読み出す。そしてＳ８０３で、詳細は後述する図１６に示す電流制御の処理により、電力供給部１２を用いて、バッテリの充電制御を行う。
【０１５７】次に、Ｓ８０３の処理が完了すると、Ｓ８０４に移行して、操作装置８０に対して、充電完了の信号を送り、割込処理を終了する。そして、Ｓ８０１に該当しない場合は、Ｓ８１１に移行する。次に、Ｓ８１１で、割込の内容が充電状態の問い合わせであれば、Ｓ８１２に進み、問い合わせてきた充電装置に対し、当該充電装置の使用電流制限値IDS、バッテリ電圧VB、バッテリ電流IB、充電完了予定時間TK、充電完了制限時間TKSを送信する。そして、Ｓ８１１に該当しない場合は、Ｓ８２１に移行する。
【０１５８】次に、Ｓ８２１で、割込の内容が、使用電流制限値IDSの更新の場合、Ｓ８２２に移行し、使用電流制限値IDSを送られてきた値で更新して、割込処理を終了する。Ｓ８２１にも該当しない場合は、そのまま処理を終了する。
【０１５９】次に上記割込処置のうち、Ｓ８０３での充電制御の処理手順について、図１６により説明する。まず、Ｓ９０１で、バッテリの充電条件として、使用電流制限値IDSを読み出し、Ｓ９０２で、当該充電装置の充電状態として、バッテリ電圧VB、バッテリ電流IBを読み取る。
【０１６０】次に、Ｓ９０３において、バッテリ電圧VBが、転極電圧VBT以下の場合、初期電流制御による充電実施のため、Ｓ９０４に移行する。Ｓ９０４で使用電流制限値IDSより、使用電流IDが大きい場合、Ｓ９０５にて使用電流IDが使用電流制限値IDSとなるように、バッテリ電流制御値IBSをIBS＝IDS／VB＊α（αは補正計数）で更新する。使用電流制限値IDSより使用電流IDが小さい場合、Ｓ９０６で、バッテリ電流IBをできるだけ上げるように、バッテリ電流制限値IBSをIBSmaxとする。Ｓ９０７では、バッテリ電流IBが、Ｓ９０５もしくはＳ９０６にて設定されたバッテリ電流制限値IBSとなるよう電力供給部１２に指令を出し、バッテリに電流を供給する。
【０１６１】Ｓ９０３にて、バッテリ電圧VBが転極電圧VBTを越えている場合、初期電流制御が完了したとして、Ｓ９１０へ移行し中期電圧制御を行う。中期電圧制御とは、バッテリ電圧VBを所定の値（例えば転極電圧VBT）で保つよう電力供給部１２で電圧制御を行い充電するものである。この充電の過程において、バッテリ電流IBは低下してゆく。そしてバッテリ電流IBが第２制御電流I2となるとＳ９２０に移行する。
【０１６２】次にＳ９２０では末期電流制御を行う。末期電流制御とは、バッテリ電流IBが、所定の値（例えば、第２制御電流Ｉ２）となるよう電力供給部１２で電流制御を行う。Ｓ９１０の中期電圧制御に移行してから、所定時間が経過すると充電が完了し、本処理を終了する。
【０１６３】以上説明したように、第３実施例の車両用バッテリ充電システムによれば、第１、第２実施例では、充電装置各々で行っていた使用電流制限値IDSの設定を操作装置８０にて実施することにより、使用電流制限値IDSを設定するために必要な充電装置各々の充電状態の情報は、操作装置８０にだけ送れば良いため、各充電装置の通信先は操作装置８０だけで良くなり、通信線２７で送受するデータ量は格段に減り、通信回数も減る。このため通信の信頼性が向上する。また、充電装置３の充電制御部２０での動作内容が減り、充電装置３の構成を簡易なものとできる。
【０１６４】以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を取ることができる。例えば、上記実施例では、表示部２４でのトータル電流の表示は、電流値の数値表示にて行うものとして説明したが、例えば、電流値、若しくは、バッテリ６の定格電流に対する充電電流の割合を、アナログ的にバー表示するようにしてもよい。
【０１６５】また、上記実施例では、供給電流の配分を当分しているが、バッテリの電力量による比例配分や、接続順番による優先的分配にする等使用状況に適した分配方法にしても良い。またこれらの各モードをメニュー画面で選択できるようにしてもよい。
【０１６６】また、上記実施例では、車載された充電装置として説明したが、車両とは別置きの充電装置であっても良いし、第２及び第３実施例では、操作装置８０を充電装置３と別体としたが、設備電源３０に繋がる充電装置中の一台が代表して操作装置８０の機能を実施するようにしても良い。また、操作装置８０は、汎用のパソコンに専用ソフトを入れた端末などでも良く、専用の装置で無くても良い。
【０１６７】また、上記実施例では、バッテリ６への充電を図２に示した手順で行う定電流定電圧定電流方式の充電装置２について説明したが、本発明は、充電電流を常時一定電流（目標電流）に制御する定電流方式の充電装置であっても、あるいは、充電電流を二段階に切り換える二段定電流方式の充電装置であっても、上記実施例と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。
【０１６８】また、上記実施例では、電流制御の方法として、バッテリ電流制御電流IBSを設定して、バッテリ電流IBを電力供給部１２で制御することにより、使用電流IDを制限しているが、電力供給部１２を制御して直接、使用電流IDを制御するようにしても良い。
【０１６９】また、上記実施例では、表示部２４に充電完了日時を表示する際には、バッテリ電流制限値IBSと、充電開始時のバッテリ電圧VBと、周囲温度とを用いて、バッテリ６への充電に要する時間を予測するものとして説明したが、この充電時間は、周囲温度やバッテリ６の放電状態を表すバッテリ電圧だけでなく、バッテリ６の経年変化によっても変化することから、より好ましくは、バッテリ６への充電時に実際に要した充電時間を計時し、その計時結果からバッテリ６の経年変化に伴う充電時間の予測誤差を学習し、その学習結果を用いて、上記手順で予測した充電時間を補正するようにするとよい。
【０１７０】また更に、上記実施例では、充電制御実行時に、表示部２４に充電完了日時を表示するものとして説明したが、上記のように予測した充電時間（バッテリ６の充電に要する時間）をそのまま表示するようにしてもよい。尚、この場合、充電制御実行時には、充電の経過に連動して表示部２４に表示する充電時間を逐次減少させて、充電が完了するまでの残り時間を表示するようにすればよい。
【出願人】 【識別番号】０００１８３２２２
【氏名又は名称】住友ナコ マテリアル ハンドリング株式会社
【住所又は居所】愛知県大府市大東町２丁目７５番地
【出願日】 平成１４年５月１０日（２００２．５．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００８２５００
【弁理士】
【氏名又は名称】足立 勉
【公開番号】 特開２００３−３３３７０６（Ｐ２００３−３３３７０６Ａ）
【公開日】 平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１）
【出願番号】 特願２００２−１３５６８７（Ｐ２００２−１３５６８７）