JP2011147263A - System and method for charging electric double-layer capacitor, and radiation image detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気二重層コンデンサの充電システム、電気二重層コンデンサの充電方法及び放射線画像検出装置に関するものである。 The present invention relates to an electric double layer capacitor charging system, an electric double layer capacitor charging method, and a radiation image detection apparatus.
従来、各種機器のバッテリとしては、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池等の充電自在な二次電池が一般的に用いられてきたが、こうした二次電池は充電に長時間を要する。
このため、近年、高速充電が可能な電気二重層コンデンサをバッテリとして用いることが考えられている。
Conventionally, rechargeable secondary batteries such as nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, lithium ion batteries, small sealed lead batteries, lead storage batteries, etc. have been generally used as batteries for various devices. It takes a long time to charge.
For this reason, in recent years, it has been considered to use an electric double layer capacitor capable of high-speed charging as a battery.
例えば、医療用の放射線画像を取得する手段であるフラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector:FPD)と呼ばれる放射線画像検出装置について、近年、その内部にバッテリを内蔵し、ケーブルレスで駆動可能な可搬型に構成されたカセッテ型の放射線画像検出装置が開発されている。
放射線画像検出装置を可搬型に構成した場合、患者のベッドサイド等におけるポータブル撮影をはじめとする自由度の高い撮影が可能となる。
このような可搬型の放射線画像検出装置のメリットを十分に活かすためには、長時間の使用が可能で、しかも高速で充電することのできるバッテリを採用することが望まれており、こうした条件を満たすバッテリとして電気二重層コンデンサが期待されている。
For example, a radiation image detection device called a flat panel detector (FPD), which is a means for acquiring medical radiation images, has recently been built into a portable type that has a built-in battery and can be driven without a cable. A configured cassette-type radiation image detection apparatus has been developed.
When the radiological image detection apparatus is configured to be portable, it is possible to perform imaging with a high degree of freedom including portable imaging on the patient's bedside or the like.
In order to make full use of the merits of such a portable radiological image detection apparatus, it is desired to adopt a battery that can be used for a long time and can be charged at high speed. An electric double layer capacitor is expected as a battery to satisfy.
電気二重層コンデンサは、化学反応を用いる二次電池と異なり、内部抵抗が低い(例えば、リチウムイオンニ次電池の内部抵抗が20〜100mΩであるのに対して、電気二重層コンデンサの内部抵抗が1〜10mΩ)ため、高電流による充放電が可能である。
このため、一定の高充電電流値で、抵抗成分による電圧ドロップを考慮した規定電圧まで充電することにより、短時間で充電を行うことが可能である。
Unlike the secondary battery using a chemical reaction, the electric double layer capacitor has a low internal resistance (for example, the internal resistance of the lithium ion secondary battery is 20 to 100 mΩ, whereas the internal resistance of the electric double layer capacitor is 1). Therefore, charging / discharging with a high current is possible.
For this reason, it is possible to charge in a short time by charging to a specified voltage in consideration of a voltage drop due to a resistance component at a constant high charging current value.
しかし、他方で、高電流充電を行うことができる反面、半導体スイッチや電気二重層コンデンサ内部の抵抗成分に起因する電圧ドロップが大きい。
すなわち、オームの法則より、電圧ドロップは、充電電流値に抵抗成分を乗じた値となるところ、例えば、充電電流値を1A、抵抗成分を200mΩとすると、1×0.2=0.2Vの電圧ドロップが発生することとなる。
However, on the other hand, high current charging can be performed, but voltage drop due to resistance components inside the semiconductor switch and the electric double layer capacitor is large.
That is, according to Ohm's law, the voltage drop is a value obtained by multiplying the charging current value by the resistance component. For example, if the charging current value is 1 A and the resistance component is 200 mΩ, 1 × 0.2 = 0.2V. A voltage drop will occur.
また、電圧ドロップの値は、充電電流の電流値とデバイス温度(環境温度)による依存性が高く、低電流・低温の場合と高電流・高温時の場合とでは、その差が数百mVにも達する。このため、規定電圧まで充電した充電完了後の電圧値に大きなばらつきを生じるとの問題がある。
この点、環境温度を一定に保つことができれば電圧ドロップの値を正確に予測してその分を考慮した充電が可能となる。しかし、環境温度の変化は高電流値の電流による充電を行うことによる充電回路自体の発熱等による影響が大きいため、環境温度を制御することは困難である。
In addition, the voltage drop value is highly dependent on the current value of the charging current and the device temperature (environmental temperature), and the difference between the low current / low temperature and the high current / high temperature is several hundred mV. Also reach. For this reason, there is a problem that a large variation occurs in the voltage value after the completion of charging after charging to the specified voltage.
In this regard, if the environmental temperature can be kept constant, the value of the voltage drop can be accurately predicted and charging can be performed in consideration of that amount. However, it is difficult to control the environmental temperature because the change in the environmental temperature is greatly affected by the heat generated in the charging circuit itself due to charging with a high current value.
そこで、電気二重層コンデンサを精密に使用電圧(例えば、定格電圧)まで充電するためには、定電流充電を行った後、さらに定格電圧に達するまで定電圧充電を行うことが考えられる。
また、電気二重層コンデンサを定電流電源により充電する場合に、予め電圧ドロップ分を考慮して、電気二重層コンデンサの使用電圧(例えば、定格電圧)を超える所定の設定電圧値まで所定時間過剰充電することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このように使用電圧を超える電圧値まで過剰充電を行えば、定電流充電後、さらに定電圧充電を行うことなく、目的とする電圧レベルとすることができるため、高速度で充電することができる。
Therefore, in order to accurately charge the electric double layer capacitor to a working voltage (for example, rated voltage), it is conceivable to perform constant voltage charging after constant current charging until the rated voltage is reached.
In addition, when charging an electric double layer capacitor with a constant current power supply, it is overcharged for a predetermined time to a predetermined set voltage value exceeding the working voltage (for example, rated voltage) of the electric double layer capacitor in consideration of the voltage drop beforehand. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
In this way, if overcharging is performed to a voltage value exceeding the operating voltage, it is possible to achieve a desired voltage level without performing constant voltage charging after constant current charging, so that charging can be performed at high speed. .
しかしながら、高電流による定電流充電と定電圧充電とを組み合わせて充電を行う場合、高電流充電による充電完了後の電圧から電気二重層コンデンサの使用電圧(例えば、定格電圧)までの残差が数百mVもある場合には、その後の定電圧充電によって使用電圧(例えば、定格電圧)に達するまでの充電時間は、定電流充電時間の数倍にも達する場合がある。
また、電気二重層コンデンサを充電する場合、前述のように充電完了後の電圧値のばらつきが大きいため、特許文献1に記載の手法で確実に定格電圧まで充電しようとした場合には、このばらつき分を考慮して定格電圧を大きく超える電圧まで充電することが必要となる。
この点、電気二重層コンデンサの充電電圧の上限は、その信頼性から厳しく規定されており、定格電圧以上の電圧を印加することは特性劣化の原因となるとの問題がある。
また、ばらつき分を考慮して所望の規定電圧(定格電圧)を大きく超える電圧まで充電すると、個体差により充電電圧に大きなばらつきを生じてしまうとの問題もある。
However, when charging is performed by combining constant current charging and constant voltage charging with high current, there are several residuals from the voltage after completion of charging with high current charging to the working voltage (for example, rated voltage) of the electric double layer capacitor. In the case of 100 mV, the charging time required to reach a working voltage (for example, rated voltage) by subsequent constant voltage charging may reach several times the constant current charging time.
In addition, when charging the electric double layer capacitor, since the variation of the voltage value after the completion of charging is large as described above, when the charging is surely performed up to the rated voltage by the method described in
In this respect, the upper limit of the charging voltage of the electric double layer capacitor is strictly defined from its reliability, and there is a problem that application of a voltage higher than the rated voltage causes deterioration of characteristics.
In addition, there is a problem in that, when charging is performed to a voltage that greatly exceeds a desired specified voltage (rated voltage) in consideration of the variation, a large variation occurs in the charging voltage due to individual differences.
そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、電気二重層コンデンサをできる限り速やかに、安全かつ確実に所定の電圧まで充電することのできる電気二重層コンデンサの充電システム、電気二重層コンデンサの充電方法及び放射線画像検出装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an electric double layer capacitor charging system capable of charging an electric double layer capacitor to a predetermined voltage as quickly and safely as possible, It is an object of the present invention to provide a method for charging an electric double layer capacitor and a radiation image detection apparatus.
前記の課題を解決するために、本発明の電気二重層コンデンサの充電システムは、
電気二重層コンデンサを所定の規定電圧まで充電する電気二重層コンデンサの充電システムであって、
前記電気二重層コンデンサの充電を行う充電電流の電流値として複数の電流値を選択可能であり、前記電気二重層コンデンサの電圧値に応じて充電に適した前記充電電流の電流値を選択する充電電流値選択手段と、
外部電源から供給される電力を、前記充電電流値選択手段によって選択された電流値の電流に切り替える充電電流値切替手段と、
前記電気二重層コンデンサの電圧値を判定する電圧値判定手段と、を備え、
前記充電電流値選択手段は、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧以下の所定の目標電圧となるまで第1の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となると、前記第1の電流値よりも低い第2の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記充電電流値切替手段が、前記充電電流値選択手段による選択に応じて充電電流の電流値を切り替えることにより、前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧を超えない限度で定電流充電を行うことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, the electric double layer capacitor charging system of the present invention includes:
An electric double layer capacitor charging system for charging an electric double layer capacitor to a predetermined specified voltage,
Charging for selecting a current value of the charging current suitable for charging according to a voltage value of the electric double layer capacitor, wherein a plurality of current values can be selected as a current value of a charging current for charging the electric double layer capacitor Current value selection means;
Charging current value switching means for switching the power supplied from the external power source to the current of the current value selected by the charging current value selecting means;
Voltage value determining means for determining a voltage value of the electric double layer capacitor,
The charging current value selection means sets the first current value until the voltage value of the electric double layer capacitor determined by the voltage value determination means reaches a predetermined target voltage equal to or lower than the predetermined specified voltage. When the voltage value of the electric double layer capacitor selected as a value and determined by the voltage value determination means becomes the predetermined target voltage, a second current value lower than the first current value is set as the current of the charging current. The charging current value switching means switches the current value of the charging current according to the selection by the charging current value selection means, so that the voltage value of the electric double layer capacitor exceeds the predetermined specified voltage. It is characterized by constant current charging with no limit.
本発明の別の側面である電気二重層コンデンサの充電方法は、
電気二重層コンデンサを所定の規定電圧まで充電する電気二重層コンデンサの充電方法であって、
第1の電流値の充電電流により前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧以下の所定の目標電圧となるまで充電する工程と、
前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となった後に、前記第1の電流値よりも低い第2の電流値の充電電流により前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となるまで充電する工程と、を備え、
前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧を超えない限度で定電流充電を行うことを特徴としている。
An electric double layer capacitor charging method according to another aspect of the present invention is as follows.
An electric double layer capacitor charging method for charging an electric double layer capacitor to a predetermined specified voltage,
Charging until the voltage value of the electric double layer capacitor becomes a predetermined target voltage equal to or lower than the predetermined specified voltage by a charging current of a first current value;
After the voltage value of the electric double layer capacitor reaches the predetermined target voltage, the voltage value of the electric double layer capacitor is set to the predetermined target by a charging current having a second current value lower than the first current value. Charging to a voltage, and
Constant current charging is performed as long as the voltage value of the electric double layer capacitor does not exceed the predetermined specified voltage.
本発明の別の側面である放射線画像検出装置は、
各機能部に電力を供給する電気二重層コンデンサと、
外部電源から供給される電力を受電する給電用コネクタと、
前記給電用コネクタと前記電気二重層コンデンサとの間の充電経路上に設けられた充電制御手段と、
前記電気二重層コンデンサの電圧値を判定する電圧値判定手段と、
を備え、
前記充電制御手段は、
前記電気二重層コンデンサの充電を行う充電電流の電流値として複数の電流値を選択可能であり、前記電気二重層コンデンサの電圧値に応じて充電に適した前記充電電流の電流値を選択する充電電流値選択手段と、
前記外部電源から供給される電力を、前記充電電流値選択手段によって選択された電流値の電流に切り替える充電電流値切替手段と、を有し、
前記充電電流値選択手段は、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧以下の所定の目標電圧となるまで第1の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となると、前記第1の電流値よりも低い第2の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記充電電流値切替手段が、前記充電電流値選択手段による選択に応じて充電電流の電流値を切り替えることにより、前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧を超えない限度で定電流充電を行うように、前記電気二重層コンデンサに供給する充電電流の電流値を制御することを特徴としている。
A radiological image detection apparatus according to another aspect of the present invention is provided.
An electric double layer capacitor that supplies power to each functional unit;
A power supply connector for receiving power supplied from an external power source;
Charging control means provided on a charging path between the power feeding connector and the electric double layer capacitor;
Voltage value determining means for determining a voltage value of the electric double layer capacitor;
With
The charge control means includes
Charging for selecting a current value of the charging current suitable for charging according to a voltage value of the electric double layer capacitor, wherein a plurality of current values can be selected as a current value of a charging current for charging the electric double layer capacitor Current value selection means;
Charging current value switching means for switching the power supplied from the external power source to the current of the current value selected by the charging current value selection means,
The charging current value selection means sets the first current value until the voltage value of the electric double layer capacitor determined by the voltage value determination means reaches a predetermined target voltage equal to or lower than the predetermined specified voltage. When the voltage value of the electric double layer capacitor selected as a value and determined by the voltage value determination means becomes the predetermined target voltage, a second current value lower than the first current value is set as the current of the charging current. The charging current value switching means switches the current value of the charging current according to the selection by the charging current value selection means, so that the voltage value of the electric double layer capacitor exceeds the predetermined specified voltage. It is characterized in that the current value of the charging current supplied to the electric double layer capacitor is controlled so that constant current charging is performed with no limit.
この発明によれば、電気二重層コンデンサの電圧値が所定の規定電圧又はこれよりも低い所定の目標電圧となるまで第1の電流値により定電流充電を行い、電圧値が所定の規定電圧又は所定の目標電圧となると、第1の電流値よりも低い第2の電流値により定電流充電を行うようになっている。
このため、高電流による高速充電により充電時間を短縮しつつ、電気二重層コンデンサの電圧値が所定の規定電圧を超えないように充電を行うことができ、安全かつ確実に規定電圧まで充電することができるとの効果を奏する。
According to the present invention, constant current charging is performed with the first current value until the voltage value of the electric double layer capacitor reaches a predetermined target voltage or a predetermined target voltage lower than the predetermined voltage, and the voltage value is a predetermined predetermined voltage or When a predetermined target voltage is reached, constant current charging is performed with a second current value lower than the first current value.
For this reason, it is possible to perform charging so that the voltage value of the electric double layer capacitor does not exceed the specified voltage while shortening the charging time by high-speed charging with high current, and charging to the specified voltage safely and reliably. There is an effect that you can.
以下、図1から図4を参照しつつ、本発明に係る電気二重層コンデンサの充電システム(以下、単に充電システムという。)、電気二重層コンデンサの充電方法及び放射線画像検出装置の好適な実施形態について説明する。なお、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of an electric double layer capacitor charging system (hereinafter simply referred to as a charging system), an electric double layer capacitor charging method, and a radiation image detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Will be described. Note that embodiments to which the present invention is applicable are not limited to this.
図1は、本実施形態における充電システムを備える放射線画像検出装置の充電制御の要部構成を模式的に示したブロック図である。
本実施形態において放射線画像検出装置2は、いわゆるフラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector:以下「FPD」という。)をカセッテ型に構成した可搬型のカセッテ型FPDであり、放射線画像撮影に用いられ、放射線画像データ(以下、単に「画像データ」と称する。)を取得するものである。
なお、以下では、放射線画像検出装置2として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像検出装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像検出装置に対しても適用することができる。
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a main configuration of charge control of a radiation image detection apparatus including a charging system according to the present embodiment.
In this embodiment, the radiation
In the following, a so-called indirect radiation image detection device that includes a scintillator or the like and converts the emitted radiation into electromagnetic waves of other wavelengths such as visible light to obtain an electrical signal will be described as the radiation
放射線画像検出装置2には、放射線画像検出装置2の各機能部に電力を供給するバッテリとして電気二重層コンデンサ28が設けられている。
電気二重層コンデンサ28は、例えば2Vから4Vの間の充電電圧で使用可能であり、内部抵抗が低いため、例えば5Aから10A等の高い電流値の充電電流による高速充電を行うことが可能である。
なお、本実施形態において、電気二重層コンデンサ28は、リチウムイオンキャパシタ(LIC)等の蓄電素子を広く含むものとする。
The radiological
The electric
In the present embodiment, the electric
放射線画像検出装置2には、外部電力供給手段(クレードル4又は給電ケーブル5)を介して図示しない外部電源(本実施形態において、外部電源は定電流電源)から電力が供給されるようになっており、放射線画像検出装置2は、この外部電源からの電力を受電する給電用コネクタ26を備えている。
The radiation
なお、本実施形態における放射線画像検出装置2は、この給電用コネクタ26と電気二重層コンデンサ28との間の充電経路として、外部から供給された電力を電気二重層コンデンサ28の充電に適した電流値の充電電流に変換した後に電気二重層コンデンサ28に供給する第1の充電経路65a(図1において実線で示す。)と、外部から供給された電力をそのまま(電圧値、電流値を放射線画像検出装置2の側で変換せずに)電気二重層コンデンサ28に供給する第2の充電経路65b(図1において破線で示す。)の2種類の充電経路を備えている。
The radiological
本実施形態に係る放射線画像検出装置2に接続される外部電力供給手段としては、給電ケーブル5とクレードル4とがあり、放射線画像検出装置2には、給電ケーブル5及びクレードル4のいずれが給電用コネクタ26に接続されたのかを判定する接続判定手段60及びこの判定結果に応じて充電経路を切り替える充電経路切替手段63が設けられている。
接続判定手段60は、給電用コネクタ26から供給される電力の電圧値を検出する電圧検知部61と、この電圧検知部61により検知された電圧値のレベルによって、給電用コネクタ26に、給電ケーブル5又はクレードル4のいずれが接続されたかを検出・判定する入力電圧判定回路62とを備えている。入力電圧判定回路62は、例えば、電圧検知部61によって検知された電圧値が基準値よりも高いか否かを判断し、電圧値が基準値よりも高ければ給電ケーブル5が接続されたと判定し、基準値よりも低ければクレードル4が接続されたと判定する。
The external power supply means connected to the radiation
The connection determination means 60 includes a
なお、本実施形態では、給電用コネクタ26に供給される電力の電圧を検出することにより、給電ケーブル5、クレードル4のいずれが接続されたかを検出・判定する構成としたが、接続判定手段60による検出・判定の手法は特に限定されず、これ以外の手法によってもよい。
In the present embodiment, the configuration is such that either the power supply cable 5 or the cradle 4 is detected and determined by detecting the voltage of the power supplied to the
充電経路切替手段63は、例えば所定の電圧が印加されることによりON/OFFが切り替えられるスイッチである。
本実施形態では、入力電圧判定回路62により給電用コネクタ26に給電ケーブル5が接続されたと判定された場合には、充電経路切替手段63により充電経路が第1の充電経路65aとなるように切り替える。また、入力電圧判定回路62により給電用コネクタ26にクレードル4が接続されたと判定された場合には、充電経路切替手段63により充電経路が第2の充電経路65bとなるように切り替えるようになっている。
なお、接続判定手段60による判定の手法、充電経路切替手段63の制御の仕方はここに例示したものに限定されない。
The charging path switching means 63 is a switch that is switched ON / OFF by applying a predetermined voltage, for example.
In the present embodiment, when it is determined by the input
Note that the determination method by the
第1の充電経路65a上には、内部充電制御回路70及び内部充電回路75が設けられている。本実施形態では、内部充電制御回路70及び内部充電回路75により、電気二重層コンデンサ28の充電を行う充電システム1が構成されている。
内部充電制御回路70は、給電ケーブル5を介して外部電源から供給された電力を、電気二重層コンデンサ28の充電に適した電圧・電流に変換するものであり、充電電圧判定部71、充電電流値選択部72、充電電流値切替部73、定電圧充電切替部74等を備えている。
充電電圧判定部71は、電気二重層コンデンサ28の電圧値を検知・判定する充電電圧値判定手段である。
An internal
The internal
The charging
電気二重層コンデンサ28は、所定の電圧値の範囲内において正常に機能するものであり、例えば、定格電圧値が4Vであり、最低電圧値が2Vである場合、電気二重層コンデンサ28の電圧値が定格電圧4Vを超えるところまで充電が行われると、特性が劣化する。
また、電気二重層コンデンサ28は、正常であれば、ニュートラル電圧(物性上の自然な電圧)に近づいていく特性を有している。したがって、電気二重層コンデンサ28の電圧値が最低電圧値(例えば2V)を下回って回復しない場合には、電気二重層コンデンサ28が正常に機能していないことが推測される。この場合には電気二重層コンデンサ28を交換することが必要であり、この状態のまま充電を行うと、破損等の危険がある。
そこで、充電電圧判定部71により電気二重層コンデンサ28の電圧値を検知し、判定して、その判定結果を内部充電制御回路70に出力するようになっている。
The electric
Further, the electric
Therefore, the charging
なお、充電電圧判定部71による判定結果から電気二重層コンデンサ28の電圧値が最低電圧値を下回っている場合には、充電を行うことを禁止して、制御部30(図3参照)により警告表示(例えば後述するインジケータ25(図2参照)の点滅等)や警告音による報知がなされることが好ましい。
また、充電電圧判定部71による判定は充電の際のみに限定されない。例えば、撮影の途中で電気二重層コンデンサ28の残量が足りなくなると撮影のやり直しが必要となり不都合であることから、充電電圧判定部71による判定結果を参照し電気二重層コンデンサ28の残量が1枚分の撮影を行うのに足りない程度と判断された場合には、制御部30(図3参照)により警告表示(例えば後述するインジケータ25(図2参照)の点滅等)や警告音による報知がなされることが好ましい。
If the voltage value of the electric
Further, the determination by the charging
充電電流値選択部72は、電気二重層コンデンサ28の充電を行う充電電流の電流値として複数の電流値を選択可能であって、充電電圧判定部71により検知・判定された電気二重層コンデンサ28の電圧値に応じて充電に適した充電電流の電流値を選択する充電電流値選択手段である。
The charging current
本実施形態において、充電電流値選択部72は、電気二重層コンデンサ28の電圧値が所定の規定電圧以下の所定の目標電圧となるまで、例えば10A等の高い電流値(これを第1の電流値とする。)を充電電流の電流値として選択し、電気二重層コンデンサ28の電圧値が所定の目標電圧となると、第1の電流値よりも低い電流値(例えば3A等。これを第2の電流値とする。)を充電電流の電流値として選択する。
In the present embodiment, the charging current
ここで、所定の規定電圧とは、電気二重層コンデンサ28に表示されている耐電圧としての定格電圧の他、ユーザが任意にその耐電圧よりも低い電圧値を設定しているような場合の電圧値をも含む概念である。例えば、電気二重層コンデンサ28に表示されている定格電圧(耐電圧)は4Vであるが、ユーザの用途として4Vまでは使用しないという場合に、充電を完了させる電圧値を定格電圧よりも低い電圧値(例えば3.5V)に設定して、3.5Vまで充電して使用するような場合は、この電圧値(3.5V)が本実施形態でいう規定電圧となる。
Here, the predetermined specified voltage refers to a case where the user arbitrarily sets a voltage value lower than the withstand voltage as well as the rated voltage as the withstand voltage displayed on the electric
また、所定の目標電圧とは、所定の規定電圧と同じか、これよりも低い電圧値である。電気二重層コンデンサ28は、その電圧値が定格電圧を超えると、特性が劣化するため、充電を行う際には、定格電圧に達したとき又は定格電圧に達する直前で充電を中止することが好ましい。また、ユーザが任意に定格電圧よりも低い規定電圧を設定した場合、これを超えて充電を行うことは無駄に電力を消費することとなり好ましくない。
そこで、本実施形態では、規定電圧(すなわち、電気二重層コンデンサ28の定格電圧又はユーザが任意に定めた電圧)と同じか、これよりも僅かに低い電圧値を目標電圧と定め、電気二重層コンデンサ28の電圧値がこの目標電圧に到達したら充電を中止するように制御を行うようになっている。
The predetermined target voltage is a voltage value that is the same as or lower than the predetermined specified voltage. Since the characteristics of the electric
Therefore, in this embodiment, a voltage value that is the same as or slightly lower than the specified voltage (that is, the rated voltage of the electric
なお、充電を中止するタイミングを規定電圧に到達したときとするか、それよりも低い電圧値を目標電圧として定め、これに到達したときに充電を中止するかは、予め定められていてもよいし、ユーザが設定するようにしてもよい。 Note that whether to stop charging when the specified voltage is reached or whether a lower voltage value is set as the target voltage and charging is stopped when reaching the target voltage may be determined in advance. However, it may be set by the user.
充電電流値切替部73は、外部電源から供給される電力を、充電電流値選択部72によって選択された電流値の電流に切り替える充電電流値切替手段であり、例えば、半導体スイッチである。なお、充電電流値切替部73は、電流値を切り替え可能なものであればよく、半導体スイッチに限定されない。
本実施形態において、充電電流値切替部73は、例えば、充電電流値選択部72によって第1の電流値が選択されたときには、外部電源から供給される電力を10A等の高い電流値の充電電流に変換し、充電電流値選択部72によって第2の電流値が選択されたときには、外部電源から供給される電力を3A等の低い電流値の充電電流に変換して、電気二重層コンデンサ28に提供するようになっている。
The charging current
In the present embodiment, for example, when the first current value is selected by the charging current
高電流値の充電電流による定電流充電を行った場合、短時間で充電を行うことが可能となるが、その反面、半導体スイッチや電気二重層コンデンサ28内部の抵抗成分等に起因する電圧ドロップが大きくなる。
すなわち、オームの法則より、電圧ドロップは、充電電流値に抵抗成分を乗じた値となるところ、例えば、充電電流の電流値を1A、抵抗成分を200mΩとすると、0.2V(すなわち、1×0.2=0.2V)の電圧ドロップが発生する。
この点、充電電流の電流値を0.1Aに切り替えた場合には、電圧ドロップを0.02V(すなわち、0.1×0.2=0.02V)に抑えることができる。
このため、一旦電気二重層コンデンサ28の電圧値が所定の目標電圧となった後は、低い電流値の充電電流による定電流充電を行うことにより、電圧ドロップを低く抑えながら所定の規定電圧に限りなく近い値まで確実に充電を行うことができる。
When constant current charging is performed with a charging current having a high current value, charging can be performed in a short time. On the other hand, voltage drop caused by a resistance component in the semiconductor switch or the electric
That is, according to Ohm's law, the voltage drop is a value obtained by multiplying the charging current value by the resistance component. For example, if the current value of the charging current is 1 A and the resistance component is 200 mΩ, then 0.2 V (ie, 1 × 0.2 = 0.2V) voltage drop occurs.
In this respect, when the current value of the charging current is switched to 0.1 A, the voltage drop can be suppressed to 0.02 V (that is, 0.1 × 0.2 = 0.02 V).
For this reason, once the voltage value of the electric
また、定電圧充電切替部74は、第2の電流値(例えば3A)による定電流充電により電気二重層コンデンサ28の電圧値が所定の目標電圧となった後に、定電圧充電に切り替える定電圧充電切替手段である。
定電圧充電の場合、電圧値が高くなるに伴って電流値が低くなっていくため、目指す規定電圧(例えば定格電圧)ぎりぎりまで充電を行うことができる。
なお、定電圧充電は高電流値による定電流充電と比較して時間を要するが、先に低い電流値の充電電流による定電流充電を行って所定の規定電圧値近くまで電気二重層コンデンサ28の電圧値を上げてから定電圧充電に切り替えることにより、充電に要する時間をそれほど長くすることなく規定電圧までの充電を実現することができる。
In addition, the constant voltage
In the case of constant voltage charging, since the current value decreases as the voltage value increases, charging can be performed to the limit of the target voltage (for example, rated voltage).
The constant voltage charging requires time compared to the constant current charging with a high current value, but the constant current charging with the charging current with a low current value is performed first, and the electric
また、内部充電回路75は、充電電流の電流値を内部充電制御回路70において選択、設定された充電電流値に保って、安全に電気二重層コンデンサ28に供給するための回路である。
The
他方、入力電圧判定回路62により第2の充電経路65bが選択され、第2の充電経路65bに切り替えられた場合には、クレードル4から給電用コネクタ26を介して放射線画像検出装置2に供給された電力がそのままの電圧値、電流値のまま(すなわち、例えば5Aから10A等の高い電流値のまま)電気二重層コンデンサ28に供給される。
On the other hand, when the second charging path 65b is selected by the input
また、外部電力供給手段としてのクレードル4は、放射線画像検出装置2を載置することにより、外部から放射線画像検出装置2に電力を供給可能に構成されており、図示しない外部電源と接続されるコンセントが接続されているAC/DC電源と、AC/DC電源から供給される電力を外部に出力する出力コネクタとを備えている(いずれも図示せず)。AC/DC電源は、負荷の変動に左右されず常に一定の電圧で電力を出力するものであり、出力コネクタは、この所定の電圧で放射線画像検出装置2に対して電力を供給するようになっている。
The cradle 4 as an external power supply means is configured to be able to supply power to the radiation
また、クレードル4には、出力コネクタが放射線画像検出装置2の給電用コネクタ26に接続されたか否かを検出・判定する接続検出・判定部及び電力を外部に出力するか否かを切り替えるスイッチが設けられている(いずれも図示せず)。
接続検出・判定部が出力コネクタと給電用コネクタ26との接続を検出・判定する手法は特に限定されず、例えば、出力コネクタ42に対する物理的接触を検出するようにしてもよい。
また、スイッチの種類としては、一般にFET(Field-Effect Transistor)が用いられるが、これに限定されず、例えば電磁式スイッチ(電磁式リレー)、半導体スイッチ(SSR)、光電スイッチ(Photoリレー)等のいずれで構成してもよい。
In addition, the cradle 4 includes a connection detection / determination unit that detects and determines whether or not the output connector is connected to the
The method by which the connection detection / determination unit detects / determines the connection between the output connector and the
The type of switch is generally an FET (Field-Effect Transistor), but is not limited to this. For example, an electromagnetic switch (electromagnetic relay), a semiconductor switch (SSR), a photoelectric switch (Photo relay), etc. You may comprise either.
本実施形態において、クレードル4に放射線画像検出装置2が装着されると、クレードル4側の出力コネクタが放射線画像検出装置2の給電用コネクタ26と電気的に接続されて、AC/DC電源を介して外部電源から放射線画像検出装置2に、直接(すなわち電圧値、電流値の変換せずに)電気二重層コンデンサ28を充電するための電力(例えば10A等の高い電流値の充電電流)が供給されるようになっている。
In this embodiment, when the radiation
給電ケーブル5は、放射線画像検出装置2と接続することにより、外部から放射線画像検出装置2に電力を供給可能なものである。給電ケーブル5は、その一端側が放射線画像検出装置2の給電用コネクタ26に接続され、他端側が図示しないAC/DC電源と接続され、図示しないコンセント等を介して外部電源(いずれも図示せず)と接続されるようになっている。これにより、コンセント等に接続された給電ケーブル5の一端側を放射線画像検出装置2の給電用コネクタ26に接続すると、外部電源から放射線画像検出装置2に電力が供給される。この場合、給電ケーブル5を介して供給される電力は、電圧が高く電流値が小さいものとなっている。給電ケーブル5を介して供給された電力は、後述するように、放射線画像検出装置2の内部充電制御回路70において充電対象の電気二重層コンデンサ28に適した電圧及び電流に変換される。
The power supply cable 5 is capable of supplying power to the radiation
なお、給電ケーブル5から外部電源までの間には、クレードル4の場合と同様に、給電ケーブル5の出力コネクタが放射線画像検出装置2の給電用コネクタ26と接続されたか否かを検出・判定する接続検出・判定部と、電力を外部に出力するか否かを切り替えるスイッチ(いずれも図示せず)が設けられている。なお、接続検出・判定部及びスイッチの構成はクレードル4に設けられているものと同じであるため、その説明を省略する。
It should be noted that between the power supply cable 5 and the external power source, as in the case of the cradle 4, it is detected and determined whether or not the output connector of the power supply cable 5 is connected to the
図2は、本実施形態における放射線画像検出装置2の斜視図である。
放射線画像検出装置2は、図2に示すように、内部を保護する筐体21を備えている。筐体21は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面X(以下、放射線入射面Xという。)が、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図2では、筐体21がフロント部材21aとバック部材21bとで形成されている場合が示されているが、その形状、構成は特に限定されず、この他にも、筐体21を筒状のいわゆるモノコック状に形成することも可能である。
FIG. 2 is a perspective view of the radiation
As shown in FIG. 2, the radiation
図2に示すように、本実施形態において、放射線画像検出装置2の側面部分には、電源スイッチ22、インジケータ25、給電用コネクタ26等が配置されている。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a
電源スイッチ22は、放射線画像検出装置2の電源のON/OFFを切り替えるものであり、電源スイッチ22を操作することにより、後述する電気二重層コンデンサ28(図1参照)による放射線画像検出装置2の各機能部に対する電力供給の開始及び停止を指示する信号が後述する制御部30(図3参照)に出力される。放射線画像検出装置2を撮影に使用しないときには、電源をOFF(すなわち、電気二重層コンデンサ28による各機能部に対する電力供給を停止)にしておくことにより、電気二重層コンデンサ28の電力消費を抑えることができる。
The
インジケータ25は、例えばLED等で構成され電気二重層コンデンサ28の充電残量や各種の操作状況等を表示するものである。
本実施形態においては、電気二重層コンデンサ28の電圧値が最低電圧値(例えば2V)を下回っている場合等に、電気二重層コンデンサ28の充電禁止、取替えの要否等をユーザに対して報知する手段として機能してもよい。
The
In the present embodiment, when the voltage value of the electric
また、放射線画像検出装置2の側面部分には、筐体21内に内蔵された電気二重層コンデンサ28の交換のために開閉される蓋部材50が設けられており、蓋部材50の側面部には、放射線画像検出装置2が外部装置との間で無線方式による情報の送受信を行うためのアンテナ装置51が埋め込まれている。
Further, a
給電用コネクタ26は、クレードル4及び給電ケーブル5のそれぞれと電気的に接続可能に構成されており、外部から放射線画像検出装置2に供給される電力の受電を行う接続部である。
前述のように、給電用コネクタ26にクレードル4の出力コネクタが接続されると電気二重層コンデンサ28に高電流値の充電電流を供給して急速充電することが可能となる。また、給電用コネクタ26に給電ケーブル5が接続されると、外部電源からの電力を電気二重層コンデンサ28の電圧値に応じた電流値に切り替えて電気二重層コンデンサ28に供給し、電気二重層コンデンサ28の充電を行うことが可能となるように構成されている。
The
As described above, when the output connector of the cradle 4 is connected to the
筐体21の放射線入射面X(図2参照)の内側には、放射線入射面Xから入射した放射線を吸収して可視光を含む波長の光に変換する図示しないシンチレータ層が形成されている。シンチレータ層は、例えばCsI:TlやGd2O2S:Tb、ZnS:Ag等の母体内に発光中心物質が付活された蛍光体を用いて形成されたものを用いることができる。
A scintillator layer (not shown) that absorbs radiation incident from the radiation incident surface X and converts it into light having a wavelength including visible light is formed inside the radiation incident surface X (see FIG. 2) of the
シンチレータ層の放射線が入射する側の面とは反対側の面側には、シンチレータ層から出力された光を電気信号に変換する複数の光電変換素子23(図3参照)が2次元状に複数配列された検出手段としてのセンサパネル部24が設けられている。光電変換素子23は、例えばフォトダイオード等であり、シンチレータ層等と共に、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出素子を構成する。
A plurality of photoelectric conversion elements 23 (see FIG. 3) that convert light output from the scintillator layer into electric signals are two-dimensionally provided on the surface of the scintillator layer opposite to the surface on which radiation is incident. A
本実施形態においては、制御部30、走査駆動回路32、信号読出し回路33等により、このセンサパネル部24の各光電変換素子23の出力値を読み取る読取手段である読取部45(図3参照)が構成されている。
In the present embodiment, a reading unit 45 (see FIG. 3) that is a reading unit that reads the output value of each
センサパネル部24及び読取部45の構成について、図3の等価回路図を参照しつつ、さらに説明する。
図3に示すように、センサパネル部24の各光電変換素子23の一方の電極にはそれぞれ信号読出し用のスイッチ素子であるTFT46のソース電極が接続されている。また、各光電変換素子23の他方の電極にはバイアス線Lbが接続されており、バイアス線Lbはバイアス電源36に接続されていて、バイアス電源36から各光電変換素子23に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
The configurations of the
As shown in FIG. 3, one electrode of each
各TFT46のゲート電極はそれぞれ走査駆動回路32から延びる走査線Llに接続されており、TFT46のゲート電極には、この走査線Llを介して図示しないTFT電源から読み出し電圧(ON電圧)又はOFF電圧が印加されるようになっている。また、各TFT46のドレイン電極はそれぞれ信号線Lrに接続されている。各信号線Lrは、それぞれ信号読出し回路33内の増幅回路37に接続されており、各増幅回路37の出力線はそれぞれサンプルホールド回路38を経てアナログマルチプレクサ39に接続されている。また、信号読出し回路33には信号をデジタル信号に変換処理する処理手段としてのA/D変換部40が接続されており、アナログマルチプレクサ39から送り出されたアナログの画像信号は、A/D変換部40によりデジタルの画像信号に変換される。信号読出し回路33は、このA/D変換部40を介して制御部30に接続されており、デジタルの画像信号が制御部30に出力される。制御部30には、記憶部31が接続されており、制御部30は、A/D変換部40から送られたデジタルの画像信号を画像データとして記憶部31に記憶させるようになっている。
The gate electrode of each
制御部30は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えるコンピュータであり、放射線画像検出装置2全体を統括的に制御する。本実施形態においては、充電経路上の接続判定手段、外部充電電圧判定回路、内部充電電圧判定回路、内部充電制御回路等を制御するようになっている。
The
ROMには、実写画像データ生成処理、オフセット補正値生成処理、充電制御処理等、放射線画像検出装置2において各種の処理を行うためのプログラム、各種の制御プログラムやパラメータ等が記憶されている。
本実施形態では、電気二重層コンデンサ28を充電する際に入力電圧判定回路62又は充電電圧判定部71からの信号に基づいて、どの設定に切り替えるのかを制御する制御プログラムが記憶されている。
制御部30は、ROMに格納された所定のプログラムを読み出してRAMの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってCPUが各種処理を実行するようになっている。
また、充電システム1の内部充電制御回路70を用いずに、制御部30にパラメータを持ち、制御部30で制御する形態でもよいし、各充電システム1内で設定を切り替えて、制御部30で状態を監視する形態でもよい。
The ROM stores a program for performing various processes in the radiation
In the present embodiment, a control program for controlling which setting is switched based on a signal from the input
The
Alternatively, the
記憶部31は、例えばHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等で構成されており、記憶部31には、読取部45(図3参照)により生成される実写画像データ(被写体を透過した放射線に基づく画像データ)や、ダーク読取値(放射線を照射しない状態で取得された画像データ)等が記憶されるようになっている。
なお、記憶部31は内蔵型のメモリでもよいし、メモリカード等の着脱可能なメモリでもよい。また、その容量は特に限定されないが、複数枚分の画像データを保存可能な容量を有することが好ましい。このような記憶手段を備えることによって、被写体に対して連続して放射線を照射し、その度ごとに画像データを記録し蓄積していくことができ、連続撮影や動画撮影を行うことが可能となる。
The
The
次に、図4を参照しつつ、本実施形態における電気二重層コンデンサの充電方法について説明する。 Next, a method for charging the electric double layer capacitor in the present embodiment will be described with reference to FIG.
放射線画像検出装置2の給電用コネクタ26に給電ケーブル5又はクレードル4が接続されると、接続判定手段60の電圧検知部61によって外部電源から供給される電力の電圧が検知され、この検知結果に基づいて入力電圧判定回路62が、給電用コネクタ26に接続されたのが給電ケーブル5であるかクレードル4であるかを判定する。そして、この判定結果に基づいて充電経路切替手段63が充電経路を切り替える。
When the power supply cable 5 or the cradle 4 is connected to the
すなわち、入力電圧判定回路62が、給電用コネクタ26に接続されたのが給電ケーブル5であると判定すると、充電経路切替手段63が充電経路を第1の充電経路65aに切り替える。この場合、電気二重層コンデンサ28の電圧値が充電電圧判定部71により判定され、この値が正常値(例えば、2Vから4V)である場合には、内部充電制御回路70により所定の電流値の充電電流が電気二重層コンデンサ28に供給され、電気二重層コンデンサ28の充電が行われる。なお、電気二重層コンデンサ28の電圧値が規定電圧(例えば4V)に近いレベルであるときには、内部充電制御回路70により充電を行わないように制御が行われてもよい。
That is, when the input
充電を行う場合には、まず、充電電流値選択部72により電気二重層コンデンサ28の電圧値に応じて充電に適した充電電流の電流値が選択される。例えば電気二重層コンデンサ28の電圧値が規定電圧(例えば4V)よりもある程度下がっている場合には、充電電流の電流値として、高電流値(例えば10A:第1の電流値)が選択され、外部電源から供給された電力が、充電電流値切替部73において、充電電流値選択部72によって選択された高電流値(例えば10A)の電流に切り替えられる。充電電流値切替部73によって電流値を切り替えられた電流は充電電流として電気二重層コンデンサ28に供給され、高電流値の充電電流による定電流充電(高定電流充電)が行われる(図4においてa)。
When charging is performed, first, the charging current
充電開始後も電気二重層コンデンサ28の電圧値は充電電圧判定部71により判定され、この電圧値が所定の目標電圧(すなわち、規定電圧又はこれよりも低い電圧値)となったと判定されると、高電流値の充電電流による定電流充電が中止される。このとき、一旦所定の目標電圧(例えば定格電圧等の規定電圧と同じ電圧値)まで上がっていた電気二重層コンデンサ28の電圧値が電圧ドロップにより低下する(図4において、矢印b)。
そして、充電電流値選択部72は、充電電流の電流値として、高電流値(第1の電流値)よりも低い電流値(例えば3A:第2の電流値)を選択する。充電電流値選択部72により電流値が選択されると、充電電流値切替部73において、充電電流が、充電電流値選択部72によって選択された低電流値(例えば3A)の電流に切り替えられる。充電電流値切替部73によって電流値を切り替えられた電流は充電電流として電気二重層コンデンサ28に供給され、低電流値の充電電流による定電流充電(低定電流充電)が行われる(図4においてc)。
この場合、充電電流の電流値が低いため、環境温度や動作状況等の影響を受けにくく、所定の目標電圧(例えば定格電圧等の規定電圧と同じ電圧値)まで充電した後の電圧ドロップも小さく抑えることができる。
Even after the start of charging, the voltage value of the electric
Then, the charging current
In this case, since the current value of the charging current is low, the voltage drop after charging up to a predetermined target voltage (for example, the same voltage value as the specified voltage such as the rated voltage) is small because it is not easily affected by the environmental temperature and the operating condition. Can be suppressed.
さらに、この低電流値の充電電流による定電流充電によって、電気二重層コンデンサ28の電圧値が、所定の目標電圧となると、低電流値の充電電流による定電流充電が中止される。
そして、定電圧充電切替部74により、定電圧充電への切り替えが行われ、以後所定の規定電圧に達するまで定電圧充電が行われる(図4においてd)。これにより、充電電圧が一度も規定電圧(例えば、定格電圧)を超えることなく、規定電圧(例えば、定格電圧)まで安全確実に充電を行うことができる。なお、本実施形態では、低電流値の充電電流による定電流充電により所定の目標電圧まで充電した後に定電圧充電に切り替えるため、定電圧充電に切り替えた時点で定格電圧までの残差が少ない。このため、定電圧充電により定格電圧まで達するのに必要な時間を従来に比べ大幅に短縮することができる。
Furthermore, when the voltage value of the electric
Then, switching to constant voltage charging is performed by the constant voltage
また、入力電圧判定回路62が、給電用コネクタ26に接続されたのがクレードル4であると判定すると、充電経路切替手段63が充電経路を第2の充電経路65bに切り替える。
この場合には、クレードル4を介して供給された電力がそのまま(低電圧のまま)電気二重層コンデンサ28に供給され、高速充電が行われる。
なお、クレードル4からの充電の場合も充電電圧の切り替えを行うことによって、充電電圧が一度も規定電圧(例えば、定格電圧)を超えることなく、規定電圧(例えば、定格電圧)まで安全確実に充電を行うことができる。その場合の充電電圧判定は、クレードル4内で判定してもよいし、内部充電制御回路の充電電圧判定部71を使用して判定を行い、クレードル4に対して判定結果に応じた信号を送ってもよい。
When the input
In this case, the electric power supplied through the cradle 4 is supplied as it is (with a low voltage) to the electric
In addition, even when charging from the cradle 4, by switching the charging voltage, the charging voltage can be safely and reliably charged to the specified voltage (for example, the rated voltage) without exceeding the specified voltage (for example, the rated voltage). It can be performed. In this case, the charging voltage may be determined in the cradle 4 or may be determined using the charging
以上のように、本実施形態によれば、充電のほとんどを高電流値の充電電流による定電流充電(高定電流充電)で行うため、充電時間を短くすることができる。
また、高定電流充電の後、これより電流値の低い低電流値の充電電流による定電流充電(低定電流充電)を行うため、電気二重層コンデンサ28の内部抵抗等に起因する電圧ドロップを小さくすることができる。
そして、このような電圧ドロップの少ない低定電流充電により電気二重層コンデンサ28の電圧値を一旦所定の目標電圧((例えば定格電圧等、規定電圧と同じ電圧値)まで上げた後に定電流充電を行うため、定格電圧までの残差が少なく、定電圧充電により規定電圧(例えば、定格電圧)まで達するのに必要な時間を従来に比べ大幅に短縮することができる。
さらに、最後は定電圧充電により規定電圧(例えば、定格電圧)に達するまで充電を行うため、確実に規定電圧一杯までの充電を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, since most of the charging is performed by constant current charging (high constant current charging) using a charging current having a high current value, the charging time can be shortened.
In addition, after a high constant current charge, in order to perform a constant current charge (low constant current charge) with a charge current with a low current value lower than this, a voltage drop caused by the internal resistance of the electric
Then, the voltage value of the electric
Furthermore, since charging is performed until a specified voltage (for example, rated voltage) is reached by constant voltage charging, charging up to the specified voltage can be reliably performed.
また、充電時に電気二重層コンデンサ28の電圧値が所定の規定電圧(例えば、定格電圧)を超えることがないため、過充電による電気二重層コンデンサ28の特性劣化を回避することができる。
Further, since the voltage value of the electric
さらに、電圧ドロップ分を考慮した過剰な充電を行わないため、無駄に充電電流を供給することなく、充電を完了させることができる。 Furthermore, since excessive charging in consideration of the voltage drop is not performed, charging can be completed without wastefully supplying charging current.
なお、本実施形態では、第1の充電経路65a上に設けられた内部充電制御回路70と充電電圧判定部71とにより電気二重層コンデンサ28の充電を行う充電システム1が構成されている場合を例としたが、充電システム1の構成はこれに限定されない。例えば、クレードル4の内部に充電システム1を構成する内部充電制御回路70と充電電圧判定部71が設けられていてもよい。
この場合には、クレードル4の内部において、電気二重層コンデンサ28の電圧値が判定され、これに応じて適宜電流値を変換された充電電流がクレードル4から放射線画像検出装置2の給電用コネクタ26に供給される。
In the present embodiment, the
In this case, the voltage value of the electric
また、本実施形態では、充電電圧判定部71によって、電気二重層コンデンサ28の電圧値が正常であると判定されると、すぐに充電電流の電流値として高電流値が選択され、高電流値の充電電流による定電流充電(高定電流充電)が開始されるように構成したが、図5に示すように、高電流値の充電電流による定電流充電を開始する前に、一定時間低電流値の充電電流による定電流充電(低定電流充電)を行うようにしてもよい。
この場合、まず一定時間低定電流充電を行って(図5においてe)、電気二重層コンデンサ28の状態を確認し、問題がなければ、その後、充電電流の電流値として高電流値を選択して高電流値の充電電流による定電流充電(高定電流充電)を開始する(図5においてf)。そして、電気二重層コンデンサ28の電圧値が一旦所定の目標電圧(例えば、定格電圧と同じ電流値)まで上がったところで、再び充電電流の電流値を低い電流値に切り替えて低定電流充電を行う(図5においてg)。
電気二重層コンデンサ28の状態に問題がある場合、急激に高電流値の電流を供給すると電気二重層コンデンサ28が破損等するおそれがある。このような破損等を防止するためには、電気二重層コンデンサ28の状態を確認するために、充電開始時には一定時間低電流値の充電電流による定電流充電(低定電流充電)を行うことが有効である。
In the present embodiment, when the charging
In this case, first, a low constant current charge is performed for a certain period of time (e in FIG. 5), the state of the electric
If there is a problem with the state of the electric
また、本実施形態では、低い電流値の充電電流による低定電流充電を行った後に定電圧充電に切り替えてさらに定電圧充電を行うようにしたが、図5に示すように、低定電流充電を行った後、定電圧充電に切り替えることなく充電を終えてもよい。
充電電流の電流値を低く設定すれば、その分充電完了後の電圧ドロップ等も少なくなり、低定電流充電のみでも十分に規定電圧(定格電圧)に達することができる。この場合には、高定電流充電の後、低定電流充電を行うのみで充電を完了させ、時間を要する定電圧充電を行わないとすることにより、充電時間を短縮することができる。
Further, in this embodiment, after performing low constant current charging with a charging current having a low current value, switching to constant voltage charging is performed for further constant voltage charging. However, as shown in FIG. 5, low constant current charging is performed. After performing, charging may be terminated without switching to constant voltage charging.
If the current value of the charging current is set to a low value, the voltage drop after the completion of charging is reduced correspondingly, and the specified voltage (rated voltage) can be sufficiently reached even with low constant current charging alone. In this case, the charging time can be shortened by completing the charging only by performing the low constant current charging after the high constant current charging and not performing the time-consuming constant voltage charging.
また、本実施形態では、充電電流値選択部72が、高い電流値である第1の電流値と、これよりも低い電流値である第2の電流値とを選択可能である例について説明したが、充電電流値選択部72によって選択可能な充電電流の電流値は2種類に限定されない。高電流値である第1の電流値よりも低い第2の電流値として複数段階の電流値を選択可能としてもよい。
例えば、低い電流値として3段階の電流値が選択可能である場合には、図6に示すように、充電開始時に電気二重層コンデンサ28の状態を見るために、一定時間低電流値の充電電流による定電流充電(低定電流充電)を行い(図6においてh)、その後、高い電流値の充電電流に切り替えて高速度の高定電流充電を行う(図6においてi)。そして、この高電流値の半分ほどの低い電流値の充電電流による低定電流充電を行い(図6においてj)、さらにその後、極低い電流値の充電電流による低定電流充電を行って(図6においてk)規定電圧(定格電圧)まで確実に充電を行うようにする。
なお、その他、充電電流の切り替え回数、選択可能な充電電流の電流値の種類等は特に限定されない。
また、一定時間経過後に自動的に所定の電流値の充電電流に切り替わるように構成してもよい。この場合には、例えば、規定電圧を超えないように所定の目標電圧を設定し、この目標電圧に達するまでの時間を次の電流値に切り替わる時間として設定するようにする。
Further, in the present embodiment, an example has been described in which the charging current
For example, when a three-stage current value can be selected as a low current value, as shown in FIG. 6, in order to see the state of the electric
In addition, the number of times of switching the charging current, the type of charge current that can be selected, and the like are not particularly limited.
Further, it may be configured to automatically switch to a charging current having a predetermined current value after a predetermined time has elapsed. In this case, for example, a predetermined target voltage is set so as not to exceed the specified voltage, and the time until the target voltage is reached is set as the time for switching to the next current value.
また、本実施形態では、電気二重層コンデンサ28の充電システム及び電気二重層コンデンサ28の充電方法を放射線画像検出装置2に設けられた電気二重層コンデンサ28を充電するために適用する例について説明したが、本発明を適用可能な電気二重層コンデンサは、放射線画像検出装置2に設けられているものに限定されず、各種電子機器、電気自動車等に設けられている電気二重層コンデンサを充電する場合に適用してもよい。
In the present embodiment, an example in which the charging system for the electric
その他、本発明が上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。 In addition, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.
1 充電システム
2 放射線画像撮影装置
4 クレードル
5 給電ケーブル
24 センサパネル部
25 インジケータ
26 給電用コネクタ
28 電気二重層コンデンサ
30 制御部
60 接続判定手段
61 電圧検知部
62 入力電圧判定回路
63 充電経路切替手段
70 内部充電制御回路
71 充電電圧判定部
75 内部充電回路
72 充電電流値選択部
73 充電電流値切替部
74 定電圧充電切替部
65a 第1の充電経路
65b 第2の充電経路
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記電気二重層コンデンサの充電を行う充電電流の電流値として複数の電流値を選択可能であり、前記電気二重層コンデンサの電圧値に応じて充電に適した前記充電電流の電流値を選択する充電電流値選択手段と、
外部電源から供給される電力を、前記充電電流値選択手段によって選択された電流値の電流に切り替える充電電流値切替手段と、
前記電気二重層コンデンサの電圧値を判定する電圧値判定手段と、を備え、
前記充電電流値選択手段は、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧以下の所定の目標電圧となるまで第1の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となると、前記第1の電流値よりも低い第2の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記充電電流値切替手段が、前記充電電流値選択手段による選択に応じて充電電流の電流値を切り替えることにより、前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧を超えない限度で定電流充電を行うことを特徴とする電気二重層コンデンサの充電システム。 An electric double layer capacitor charging system for charging an electric double layer capacitor to a predetermined specified voltage,
Charging for selecting a current value of the charging current suitable for charging according to a voltage value of the electric double layer capacitor, wherein a plurality of current values can be selected as a current value of a charging current for charging the electric double layer capacitor Current value selection means;
Charging current value switching means for switching the power supplied from the external power source to the current of the current value selected by the charging current value selecting means;
Voltage value determining means for determining a voltage value of the electric double layer capacitor,
The charging current value selection means sets the first current value until the voltage value of the electric double layer capacitor determined by the voltage value determination means reaches a predetermined target voltage equal to or lower than the predetermined specified voltage. When the voltage value of the electric double layer capacitor selected as a value and determined by the voltage value determination means becomes the predetermined target voltage, a second current value lower than the first current value is set as the current of the charging current. The charging current value switching means switches the current value of the charging current according to the selection by the charging current value selection means, so that the voltage value of the electric double layer capacitor exceeds the predetermined specified voltage. An electric double layer capacitor charging system characterized by constant current charging with no limit.
第1の電流値の充電電流により前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧以下の所定の目標電圧となるまで充電する工程と、
前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となった後に、前記第1の電流値よりも低い第2の電流値の充電電流により前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となるまで充電する工程と、を備え、
前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧を超えない限度で定電流充電を行うことを特徴とする電気二重層コンデンサの充電方法。 An electric double layer capacitor charging method for charging an electric double layer capacitor to a predetermined specified voltage,
Charging until the voltage value of the electric double layer capacitor becomes a predetermined target voltage equal to or lower than the predetermined specified voltage by a charging current of a first current value;
After the voltage value of the electric double layer capacitor reaches the predetermined target voltage, the voltage value of the electric double layer capacitor is set to the predetermined target by a charging current having a second current value lower than the first current value. Charging to a voltage, and
A method of charging an electric double layer capacitor, comprising performing constant current charging as long as a voltage value of the electric double layer capacitor does not exceed the predetermined specified voltage.
外部電源から供給される電力を受電する給電用コネクタと、
前記給電用コネクタと前記電気二重層コンデンサとの間の充電経路上に設けられた充電制御手段と、
前記電気二重層コンデンサの電圧値を判定する電圧値判定手段と、
を備え、
前記充電制御手段は、
前記電気二重層コンデンサの充電を行う充電電流の電流値として複数の電流値を選択可能であり、前記電気二重層コンデンサの電圧値に応じて充電に適した前記充電電流の電流値を選択する充電電流値選択手段と、
前記外部電源から供給される電力を、前記充電電流値選択手段によって選択された電流値の電流に切り替える充電電流値切替手段と、を有し、
前記充電電流値選択手段は、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧以下の所定の目標電圧となるまで第1の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記電圧値判定手段により判定された前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の目標電圧となると、前記第1の電流値よりも低い第2の電流値を充電電流の電流値として選択し、前記充電電流値切替手段が、前記充電電流値選択手段による選択に応じて充電電流の電流値を切り替えることにより、前記電気二重層コンデンサの電圧値が前記所定の規定電圧を超えない限度で定電流充電を行うように、前記電気二重層コンデンサに供給する充電電流の電流値を制御することを特徴とする放射線画像検出装置。 An electric double layer capacitor that supplies power to each functional unit;
A power supply connector for receiving power supplied from an external power source;
Charging control means provided on a charging path between the power feeding connector and the electric double layer capacitor;
Voltage value determining means for determining a voltage value of the electric double layer capacitor;
With
The charge control means includes
Charging for selecting a current value of the charging current suitable for charging according to a voltage value of the electric double layer capacitor, wherein a plurality of current values can be selected as a current value of a charging current for charging the electric double layer capacitor Current value selection means;
Charging current value switching means for switching the power supplied from the external power source to the current of the current value selected by the charging current value selection means,
The charging current value selection means sets the first current value until the voltage value of the electric double layer capacitor determined by the voltage value determination means reaches a predetermined target voltage equal to or lower than the predetermined specified voltage. When the voltage value of the electric double layer capacitor selected as a value and determined by the voltage value determination means becomes the predetermined target voltage, a second current value lower than the first current value is set as the current of the charging current. The charging current value switching means switches the current value of the charging current according to the selection by the charging current value selection means, so that the voltage value of the electric double layer capacitor exceeds the predetermined specified voltage. A radiological image detection apparatus, wherein a current value of a charging current supplied to the electric double layer capacitor is controlled so that constant current charging is performed with no limit.
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EP2582006A1 (en) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | Rohm Co., Ltd. | Charge control device |
CN107452999A (en) * | 2015-12-31 | 2017-12-08 | 广州丰江电池新技术股份有限公司 | Amendment makes up the lithium ion battery fast charge method of voltage |
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