JP2007033752A - Charging and discharging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を使用した複写機やプリンタ装置などの画像形成装置、特にトナー像を記録用紙等に定着する加熱装置等の負荷への電力供給を補助する充放電システムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, and more particularly to a charge / discharge system that assists power supply to a load such as a heating device that fixes a toner image on a recording sheet or the like.
複写機やプリンタ装置等の画像形成装置は、普通紙やOHP等の記録媒体上に画像を形成する。このような画像形成装置では、画像形成の高速化や画像品質の向上、コスト低減の観点から電子写真方式が採用されることが多い。電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、この形成したトナー像を熱及び圧力で記録媒体に定着させる方式である。定着方法としては、一般的にヒートローラ方式が採用される。ヒートローラは、ハロゲンヒータやセラミックヒータ等の発熱体が最も多く採用されており、ヒートローラと加圧ローラとを圧接して形成されるニップ部と呼ばれる部分にトナー像が転写された記録媒体を通過させることにより、当該記録媒体にトナー像が定着する。 An image forming apparatus such as a copying machine or a printer forms an image on a recording medium such as plain paper or OHP. In such an image forming apparatus, an electrophotographic system is often employed from the viewpoint of speeding up image formation, improving image quality, and reducing costs. The electrophotographic method is a method in which a toner image is formed on a recording medium, and the formed toner image is fixed on the recording medium with heat and pressure. As a fixing method, a heat roller method is generally adopted. The heat roller is most often a heating element such as a halogen heater or a ceramic heater, and a recording medium having a toner image transferred to a portion called a nip formed by press-contacting the heat roller and the pressure roller is used. By passing the toner image, the toner image is fixed on the recording medium.
また、画像形成装置におけるメカトロ系(モータ、CPU、リレーその他の電子装置や、帯電、現像、転写等を行うデバイス等)に電力を供給する電源装置等が用いられる。複写機やプリンタ装置等の画像形成装置では、トナーを記録媒体に定着する定着装置を過熱させるための電力は、画像形成装置の排出する記録媒体の数量(1分間あたりの排出枚数)に比例して増加する。 In addition, a power supply device that supplies power to a mechatronics system (motor, CPU, relay, or other electronic device or a device that performs charging, development, transfer, or the like) in the image forming apparatus is used. In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, the power for overheating a fixing device that fixes toner onto a recording medium is proportional to the number of recording media discharged from the image forming apparatus (the number of discharged sheets per minute). Increase.
この電力増加に対応して、特許文献1及び2に記載された技術がある。例えば、特許文献1では、ヒートローラに対する電力源として電気二重層コンデンサを設け、ヒートローラの動作前にその電気二重層コンデンサを充電させておき、動作再開前に電気二重層コンデンサと電源の双方からヒートローラに対して電力を供給する技術が提案されている。
しかしながら、電気二重層コンデンサ、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッカド電池等の二次電池を充電させるにはある程度の時間を要するため、負荷に対して迅速に電力供給を行うためには充電時間の短縮化が課題となっている。 However, charging a secondary battery such as an electric double layer capacitor, a lead storage battery, a lithium ion battery, or a nickel cadmium battery requires a certain amount of time. Therefore, in order to quickly supply power to a load, the charging time is shortened. It has become an issue.
充電時間は、エネルギーを蓄積する媒体の容量の他に、電源の容量に依存する。例えば、充電電圧100V、充電電流10Aであれば、100V×10A=1000Wであるので、1000Whのエネルギーを蓄積する場合には1時間必要である。これに対して、充電電圧100V、充電電流が5倍の50Aであれば、100V×50A=5000Wであるので、1000Whのエネルギーを蓄積する場合には0.2時間(12分)で済む。 The charging time depends on the capacity of the power supply in addition to the capacity of the medium for storing energy. For example, if the charging voltage is 100 V and the charging current is 10 A, 100 V × 10 A = 1000 W, so that it takes one hour to store 1000 Wh of energy. On the other hand, if the charging voltage is 100 V and the charging current is 5 times 50 A, then 100 V × 50 A = 5000 W, so that it takes only 0.2 hours (12 minutes) to store 1000 Wh of energy.
すなわち、電源容量を大きくすれば、充電時間を短縮させることは可能である。しかし、電源容量を大きくすると装置の大型化を招くとともに電力設備が大規模になり稼働率が低下して不経済である。 That is, if the power source capacity is increased, the charging time can be shortened. However, increasing the power supply capacity leads to an increase in the size of the apparatus and a large-scale power facility, resulting in an uneconomical operation rate.
本発明は、前述したような従来の問題を解決するためになされたもので、電源容量を大きくすることなく、負荷に対して電力供給を行う蓄電器を急速に充電可能な充放電システムを提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides a charge / discharge system capable of rapidly charging a capacitor that supplies power to a load without increasing the power capacity. Is.
本発明は、画像形成装置内の負荷に対する電力供給を補助する充放電システムであって、電源からの電力による充電と放電とを選択的に行う第1の蓄電器と、前記負荷に対して放電を行う第2の蓄電器が前記第1の蓄電器に接続された場合に、前記第1の蓄電器を放電させて前記第2の蓄電器を充電させる制御手段とを有する。 The present invention is a charge / discharge system for assisting power supply to a load in an image forming apparatus, wherein a first capacitor that selectively performs charging and discharging by power from a power source, and discharging the load. Control means for discharging the first capacitor and charging the second capacitor when the second capacitor to be performed is connected to the first capacitor.
この構成により、負荷に対して放電により電力供給を行う第2の蓄電器は、電源によって直接充電されるのではなく、電源によって予め充電された第1の蓄電器を放電させることによって急速に充電される。従って、負荷の駆動時には、電源の容量に依存することなく、急速に第2の蓄電器を充電させることが可能である。 With this configuration, the second battery that supplies power to the load by discharging is not charged directly by the power supply, but is rapidly charged by discharging the first battery previously charged by the power supply. . Therefore, when the load is driven, the second battery can be charged rapidly without depending on the capacity of the power source.
また、本発明の充放電システムは、前記制御手段が、前記第1の蓄電器の充電状態を検出する検出手段を有し、前記検出手段により前記第1の蓄電器が満充電でないことが検出された場合に、前記第1の蓄電器を充電させ、前記第1の蓄電器が満充電であることが検出された場合に、前記第1の蓄電器を放電させて前記第2の蓄電器を充電させる。 In the charging / discharging system of the present invention, the control unit includes a detection unit that detects a charging state of the first capacitor, and the detection unit detects that the first capacitor is not fully charged. In this case, the first capacitor is charged, and when it is detected that the first capacitor is fully charged, the first capacitor is discharged and the second capacitor is charged.
この構成により、第1の蓄電器を適切に充電し、第2の蓄電器の充電に備えることが可能となる。 With this configuration, it is possible to appropriately charge the first capacitor and prepare for the charging of the second capacitor.
また、本発明の充放電システムは、前記制御手段が、時間帯を設定するタイマ手段を有し、前記タイマ手段により設定された時間帯において、前記第1の蓄電器を充電させ、前記前記タイマ手段により設定された時間帯以外の時間帯において、前記第1の蓄電器を放電させて前記第2の蓄電器を充電させる。 In the charging / discharging system of the present invention, the control means includes timer means for setting a time zone, and the timer means is charged in the time zone set by the timer means. In the time zone other than the time zone set by the above, the first battery is discharged and the second battery is charged.
この構成により、例えば、負荷を内蔵する装置が稼動しない夜間の時間帯に第1の蓄電器を充電させ、負荷を内蔵する装置の稼動再開前には、充電された第1の蓄電器に放電によって、電源の容量に依存することなく、急速に第2の蓄電器を充電させることが可能である。 With this configuration, for example, the first capacitor is charged at night time when the device incorporating the load does not operate, and before the operation of the device incorporating the load is resumed, the charged first capacitor is discharged by The second battery can be rapidly charged without depending on the capacity of the power source.
また、本発明の充放電システムは、前記制御手段が、前記負荷を内蔵する装置の稼動終了後に、前記第1の蓄電器を充電させ、前記負荷を内蔵する装置の稼動再開前又は稼動再開と同時に、前記第1の蓄電器を放電させて前記第2の蓄電器を充電させる。 In the charging / discharging system of the present invention, the control means charges the first capacitor after the operation of the device incorporating the load is completed, and before or simultaneously with the resumption of operation of the device incorporating the load. The first capacitor is discharged to charge the second capacitor.
この構成により、負荷を内蔵する装置が未稼動の間に第1の蓄電器を充電させ、負荷を内蔵する装置の稼動再開前には、充電された第1の蓄電器に放電によって、電源の容量に依存することなく、急速に第2の蓄電器を充電させることが可能である。 With this configuration, the first capacitor is charged while the device incorporating the load is not operating, and before the operation of the device incorporating the load is resumed, the charged first capacitor is discharged to the capacity of the power source. It is possible to charge the second battery quickly without depending on it.
また、本発明の充放電システムは、前記制御手段が、前記電源と前記第1の蓄電器との間に設けられる第1のスイッチを有し、前記第1の蓄電器の充電の際に前記第1のスイッチをオンにし、前記第1の蓄電器を放電させて前記第2の蓄電器を充電させる際に前記第1のスイッチをオンにする。 In the charging / discharging system of the present invention, the control means includes a first switch provided between the power source and the first capacitor, and the first capacitor is charged when the first capacitor is charged. The first switch is turned on when the first capacitor is discharged to discharge the first capacitor and charge the second capacitor.
また、本発明の充放電システムは、前記第1のスイッチが、前記電源の一端と接続される第1のスイッチ回路と、前記電源の他端に接続される第2のスイッチ回路とを有する。 In the charging / discharging system of the present invention, the first switch includes a first switch circuit connected to one end of the power supply, and a second switch circuit connected to the other end of the power supply.
また、本発明の充放電システムは、前記制御手段が、前記第1の蓄電器と前記第2の蓄電器との間に設けられる第2のスイッチを有し、前記第1の蓄電器を充電させる際に前記第2のスイッチをオフにし、前記第1の蓄電器を放電させて前記第2の蓄電器を充電させる際に前記第2のスイッチをオンにする。 In the charging / discharging system of the present invention, the control unit includes a second switch provided between the first capacitor and the second capacitor, and the first capacitor is charged. The second switch is turned off, and the second switch is turned on when the first capacitor is discharged to charge the second capacitor.
また、本発明の充放電システムは、前記第1の蓄電器が容量素子である。 In the charge / discharge system of the present invention, the first battery is a capacitor.
この構成により、第2の蓄電器が容量素子であれば、第1の蓄電器と第2の蓄電器との間で制約のない充放電が行われるため、第2の蓄電器の急速充電が可能となる。 With this configuration, if the second capacitor is a capacitive element, charging and discharging without restriction are performed between the first capacitor and the second capacitor, so that the second capacitor can be rapidly charged.
また、本発明の充放電システムは、前記第1の蓄電器が複数の容量素子を直列に接続してなる。 In the charge / discharge system according to the present invention, the first capacitor includes a plurality of capacitive elements connected in series.
また、本発明の充放電システムは、前記第1の蓄電器が二次電池である。 In the charge / discharge system of the present invention, the first battery is a secondary battery.
本発明によれば、負荷に対して放電により電力供給を行う第2の蓄電器を、電源によって充電された第1の蓄電器を放電させることで、急速に充電させることが可能となる。 According to the present invention, the second battery that supplies power to the load by discharging can be rapidly charged by discharging the first battery charged by the power source.
以下、本発明の実施の形態の充放電システムについて、図面を用いて説明する。図1は、充放電システムを適用した画像形成装置の構成を示す図である。図1に示す画像形成装置100は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ装置等であり、記録媒体上にトナー像を形成し、この形成したトナー像を熱及び圧力で記録媒体に定着させる。この画像形成装置100は、交流電源10、トライアック20、トライアック制御回路30、充放電システム50、ヒューザ回路60及びメカトロ系回路70を有する。
Hereinafter, the charging / discharging system of embodiment of this invention is demonstrated using drawing. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus to which a charge / discharge system is applied. An
交流電源10は、例えば商用電源であり、交流電力を供給する電源である。トライアック20は、ヒューザ回路60に対する電力の供給及び遮断を行うスイッチである。このトライアック20は、例えばヒューザ回路60内のヒューザドラム(図示せず)の表面温度等に基づいて、トライアック制御回路30によりオンオフの制御がなされる。
The AC
充放電システム50は、交流電源10からの交流電力を直流に変換して充電を行うとともに、放電によりメカトロ系回路70に対して電力供給を行う。
The charging /
図2は、充放電システムの第1の構成とメカトロ系回路の構成とを示す図である。図2に示す充放電システム50は、メカトロ系回路70に対して着脱可能であり、充電用電源51、スイッチSW1、SW2、電気二重層キャパシタ等のプレチャージ用キャパシタC1及び制御部55により構成される。一方、メカトロ系回路70は、スイッチSW3、キャパシタC3及び負荷72により構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a first configuration of the charge / discharge system and a configuration of the mechatronic circuit. The charge /
充放電システム50内の充電用電源51は、交流電源10からの交流電力を入力し、直流電力に変換して出力する。スイッチSW1は、制御部55の制御によって充電用電源51とプレチャージ用キャパシタC1との間の導通及び遮断を行う。スイッチSW1がオンの場合、充電用電源51、スイッチSW1及びプレチャージ用キャパシタC1によって構成される回路が導通し、プレチャージ用キャパシタC1が充電される。一方、スイッチSW1がオフの場合には、充電用電源51、スイッチSW1及びプレチャージ用キャパシタC1によって構成される回路が遮断されるため、プレチャージ用キャパシタC1は充電されない。
The
スイッチSW2は、制御部55の制御によってプレチャージ用キャパシタC1とメカトロ系回路70内のキャパシタC3との間の導通及び遮断を行う。スイッチSW1がオフでスイッチSW2がオンの場合、プレチャージ用キャパシタC1、スイッチSW2及びキャパシタC3によって構成される回路が導通し、プレチャージ用キャパシタC1が放電し、キャパシタC3が充電される。一方、スイッチSW2がオフの場合には、プレチャージ用キャパシタC1、スイッチSW2及びキャパシタC3によって構成される回路が遮断されるため、プレチャージ用キャパシタC1は放電せず、キャパシタC3は充電されない。
The switch SW2 conducts and shuts off between the precharging capacitor C1 and the capacitor C3 in the
制御部55は、プレチャージ用キャパシタC1の充電状態を検出する機能を有している。この制御部55は、プレチャージ用キャパシタC1が満充電でない場合、スイッチSW1をオン、スイッチSW2をオフにして、プレチャージ用キャパシタC1を充電させる。一方、制御部55は、プレチャージ用キャパシタC1が満充電である場合、スイッチSW1をオフ、スイッチSW2をオンにして、プレチャージ用キャパシタC1を放電させ、メカトロ系回路70内のキャパシタC3を充電させる。
The
また、制御部55は、タイマ機能を有しており、タイマにより設定された時間帯(例えば夜間時間帯)において、スイッチSW1をオン、スイッチSW2をオフにして、プレチャージ用キャパシタC1を充電させる。一方、制御部55は、タイマによって設定された時間帯以外の時間帯の場合、スイッチSW1をオフ、スイッチSW2をオンにして、プレチャージ用キャパシタC1を放電させ、メカトロ系回路70内のキャパシタC3を充電させる。
Further, the
また、制御部55は、画像形成装置100の稼動終了後に、スイッチSW1をオン、スイッチSW2をオフにして、プレチャージ用キャパシタC1を充電させる。一方、制御部55は、画像形成装置100の稼動再開前(例えばウォームアップ時)又は稼動再開と同時に、スイッチSW1をオフ、スイッチSW2をオンにして、プレチャージ用キャパシタC1を放電させ、メカトロ系回路70内のキャパシタC3を充電させる。
Further, after the operation of the
メカトロ系回路70内のスイッチSW3は、キャパシタC3と負荷72との間の導通及び遮断を行う。具体的には、スイッチSW3は、画像形成装置100の稼動時にオン状態となる。これにより、キャパシタC3、スイッチSW3及び負荷72によって構成される回路が導通し、キャパシタSW3が放電し、負荷72へ電力が供給される。一方、スイッチSW3は、画像形成装置100の未稼動時にオフ状態となる。これにより、キャパシタC3、スイッチSW3及び負荷72によって構成される回路が遮断されるため、キャパシタSW3が放電せず、負荷72へ電力が供給されない。
The switch SW3 in the
図3は、スイッチSW1乃至SW3のスイッチング動作と、プレチャージ用キャパシタC1及びキャパシタC3の電圧との対応関係を示すタイムチャートである。なお、以下においては、画像形成装置100の稼動状態に応じてスイッチング動作が行われるものとする。
FIG. 3 is a time chart showing a correspondence relationship between the switching operation of the switches SW1 to SW3 and the voltages of the precharging capacitor C1 and the capacitor C3. In the following description, it is assumed that a switching operation is performed according to the operating state of the
制御部55は、画像形成装置100が稼動を終了すると、スイッチSW1をオン、スイッチSW2をオフにする。これによりプレチャージ用キャパシタC1が充電され、電圧が上昇する。但し、充電用電源51が小さいため、満充電になるまでにはある程度の時間を要する。その後、制御部55は、画像形成装置100の稼動再開前又は稼動再開と同時に、スイッチSW1をオフ、スイッチSW2をオンにする。これによりプレチャージ用キャパシタC1が放電するため、電圧が下降する。一方、プレチャージ用キャパシタC1の放電によりキャパシタC2が充電される。キャパシタの特性上、キャパシタ同士の充放電では制約がないため、キャパシタC3は急速に充電される。
When the
その後、制御部55は、画像形成装置100が稼動を再開する前あるいは稼動再開と同時にスイッチSW2をオフとする。一方、メカトロ系回路70内のスイッチSW3は、画像形成装置100の稼動再開によりオン状態となり、キャパシタC2が放電し、負荷に電力が供給される。
Thereafter, the
図4は、充放電システムの第2の構成とメカトロ系回路の構成とを示す図である。図4に示す充放電システム50は、図2に示す充放電システム50と比較すると、新たにプレチャージ用キャパシタC2が設けられ、プレチャージ用キャパシタC1と直列に接続されている。また、充電用電源51は、電源装置80と電源装置90とが直列に接続された構成を有する。また、スイッチSW1は、充電用電源51の一端(電源装置80における電源装置90が接続されていない側)に接続されたスイッチ回路SW11と、充電用電源51の他端(電源装置90における電源装置80が接続されていない側)に接続されたスイッチ回路SW12とにより構成される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a second configuration of the charge / discharge system and a configuration of the mechatronic circuit. Compared with the charge /
電源装置80は、トランス81、トランジスタ82ダイオード83及びキャパシタ84により構成される。トランジスタ82は、トランス81の1次側(入力側)に接続される。一方、ダイオード83は、トランス81の2次側(出力側)に接続され、キャパシタ84はトランス81の2次側でダイオード83を介して並列に接続されている。同様に、電源装置90は、トランス91、トランジスタ92ダイオード93及びキャパシタ94により構成される。トランジスタ92は、トランス91の1次側(入力側)に接続される。一方、ダイオード93は、トランス91の2次側(出力側)に接続され、キャパシタ94はトランス91の2次側でダイオード93を介して並列に接続されている。
The
プレチャージ用キャパシタC1及びC2は、スイッチSW1を介してキャパシタ84、94に接続され、スイッチSW2を介してメカトロ系回路70内のキャパシタC3に接続される。これらプレチャージ用キャパシタC1及びC2は、スイッチSW1がオンの時にキャパシタ84及び94の放電によって充電される。制御部55は、プレチャージ用キャパシタC1及びC2が満充電であることを検出すると、スイッチSW1及びスイッチSW2をオフにする。次に、制御部55は、スイッチSW2をオンにする。これにより、プレチャージ用キャパシタC1及びC2が放電されて、メカトロ系回路70内のキャパシタC3が充電される。そして、直列接続されたプレチャージ用キャパシタC1及びC2の全体の容量がキャパシタC3の容量の半分であれば、プレチャージ用キャパシタC1及びC2の全体の電圧の半分がキャパシタC3の電圧になった場合に、プレチャージ用キャパシタC1、C2、キャパシタC3のエネルギーが平衡状態になる。この状態で、制御部55によってスイッチSW2がオフとなり、一方、メカトロ系回路70内のスイッチSW3がオンになることにより、キャパシタC3から負荷に対して電力が供給される。
The precharging capacitors C1 and C2 are connected to the
この方式によれば、キャパシタ間では充放電の制約がないので、ほとんど瞬時にプレチャージ用キャパシタC1及びC2の放電とキャパシタC3の充電が行われ、エネルギーが伝達される。エネルギーが平衡状態になるまでの時間は、プレチャージ用キャパシタC1、C2、キャパシタC3の容量と内部抵抗によって決定される。 According to this method, since there is no restriction on charging / discharging between capacitors, the precharging capacitors C1 and C2 are discharged and the capacitor C3 is charged almost instantly, and energy is transmitted. The time until the energy reaches an equilibrium state is determined by the capacitances of the precharging capacitors C1 and C2 and the capacitor C3 and the internal resistance.
図5は、充放電システムの第3の構成とメカトロ系回路の構成とを示す図である。図5に示す充放電システム50は、図2に示す充放電システム50と比較すると、新たにプレチャージ用キャパシタC2が設けられ、プレチャージ用キャパシタC1と直列に接続されている。また、充電用電源51は、図4に示す充電用電源51と比較すると、トランス81、トランジスタ82ダイオード83及びキャパシタ84からなる1つの電源装置のみによって構成されている。この電源装置は、通常の定電流・定電圧制御方式の電源装置である。
FIG. 5 is a diagram showing a third configuration of the charge / discharge system and a configuration of the mechatronic circuit. Compared with the charge /
これらプレチャージ用キャパシタC1及びC2は、スイッチSW1を介してキャパシタ84に接続され、スイッチSW2を介してメカトロ系回路70内のキャパシタC3に接続される。
The precharging capacitors C1 and C2 are connected to the
これらプレチャージ用キャパシタC1及びC2は、スイッチSW1がオンの時にキャパシタ84の放電によって充電される。例えば、プレチャージ用キャパシタC1及びC2の全体に印加される電圧がメカトロ系回路70内のキャパシタC3に印加される電圧(V)の2倍(2V)であり、プレチャージ用キャパシタC1の容量がC1、プレチャージ用キャパシタC1の容量がC2であってC1=C2である場合、プレチャージ用キャパシタC1及びC2の全体に蓄積される電荷Qは、プレチャージ用キャパシタC1及びC2の合計容量をC0とすると、
These precharging capacitors C1 and C2 are charged by discharging the
となる。このプレチャージ用キャパシタC1及びC2の全体に蓄積される電荷Q、印加電圧2Vと、キャパシタC3が必要とする電荷量Q、印加電圧Vとの関係からキャパシタC3の容量C3をC3=C0=1/2C1=1/2C2とすることによって、プレチャージ用キャパシタC1及びC2の全体の印加電圧とキャパシタC3の印加電圧はそれぞれVとなる。また、
It becomes. Charge Q accumulated in the whole of the pre-charge capacitor C1, and C2, the applied voltage 2V, charge amount Q capacitor C3 requires the capacity C 3 of the capacitor C3 from the relationship between the applied voltage V C 3 = C By setting 0 = ½C 1 = ½C 2 , the entire applied voltage of the precharging capacitors C1 and C2 and the applied voltage of the capacitor C3 become V, respectively. Also,
例として、このプレチャージ用キャパシタC1及びC2の容量がそれぞれ20(F)であり、それぞれに印加される電圧が10(V)ずつであるものとする。この場合、プレチャージ用キャパシタC1及びC2の全体に蓄積される電荷量は、 As an example, it is assumed that the capacities of the precharging capacitors C1 and C2 are each 20 (F), and the voltage applied to each is 10 (V). In this case, the amount of charge accumulated in the entire precharging capacitors C1 and C2 is
このように、充放電システム50は、メカトロ系回路70内の負荷72に対して電力供給を行うキャパシタC3を充電用電源51によって直接充電させるのではなく、充電用電源51によって充電されるプレチャージ用キャパシタC1及びC2を設け、充電されたプレチャージ用キャパシタC1及びC2を放電させることで、キャパシタC3を急速に充電することができる。従って、充電用電源51が小型化され、電源容量が小さい場合であっても、メカトロ系回路70内の負荷72の駆動時には、充電されたプレチャージ用キャパシタC1及びC2の放電によって、充電用電源51の容量に依存することなく、急速にメカトロ系回路70内のキャパシタC3が充電され、更には、負荷72を迅速に駆動させることが可能である。
As described above, the charging / discharging
また、一般の商用電源等の電力設備では電源容量に制約(例えば1.5VKA)があるため、充放電システム50によってメカトロ系回路70内の負荷72に対して電力供給を行うようにすることで、商用電源等の電力の多くをヒューザ回路60内の負荷の駆動に用いることが可能となる。
In addition, since power facilities such as a general commercial power supply have a limited power supply capacity (for example, 1.5 VKA), power is supplied to the
なお、上述した実施形態では、充放電システム50は、メカトロ系回路70に接続されて電力供給を行ったが、他の回路(例えばロジック系回路)に接続されて電力供給を行うようにしてもよい。また、上述した実施形態では、蓄電器としてキャパシタを用いたが、キャパシタの代わりに鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッカド電池、マンガン電池等の2次電池を用いてもよい。電池の場合は電源1段、V充電でよい。
In the above-described embodiment, the charge /
また上述した実施形態におけるメカトロ系回路70において、負荷72に印加される電圧を安定化させるための回路を設けてもよい。図6は、安定化回路を有するメカトロ系回路の構成を示す図である。図6において、安定化回路73は、SW3と負荷72との間に、負荷72に並列に設けられる。なお、安定化回路73として、昇圧回路や降圧回路を用いてもよい。
In the
以上、説明したように、本発明に係る充放電システムは、電源容量を大きくすることなく、負荷に対して電力供給を行う蓄電器を急速に充電可能であり、充放電システムとして有用である。 As described above, the charge / discharge system according to the present invention can rapidly charge a capacitor that supplies power to a load without increasing the power supply capacity, and is useful as a charge / discharge system.
10 交流電源
20 トライアック
30 トライアック制御回路
50 充放電システム
51 充電用電源
55 制御部
60 ヒューザ回路
70 メカトロ系回路
72 負荷
73 安定化回路
100 画像形成装置
SW1、SW2、SW3 スイッチ
SW11、SW12 スイッチ回路
C1、C2、 プレチャージ用キャパシタ
C3 キャパシタ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
電源からの電力による充電と放電とを選択的に行う第1の蓄電器と、
前記負荷に対して放電を行う第2の蓄電器が前記第1の蓄電器に接続された場合に、前記第1の蓄電器を放電させて前記第2の蓄電器を充電させる制御手段とを有することを特徴とする充放電システム。 A charge / discharge system for assisting power supply to a load in an image forming apparatus,
A first battery that selectively performs charging and discharging with power from a power source;
Control means for discharging the first battery and charging the second battery when a second battery that discharges the load is connected to the first battery. Charge and discharge system.
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