JP2014054141A - 給電装置、及び給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】補助電力供給源からの給電を停止する前に負荷装置に適切な動作を行わせることにより、給電停止に伴う不具合を発生させないようにする。
【解決手段】主電力供給源ＡＣの出力電圧から停電の有無を検出する検出手段１７と、検出手段により主電力供給源の停電を検出した場合に給電線１１、１２を介して停電情報を負荷装置１００に送信する送信手段１９と、補助電力供給源の電力残量を監視する電源監視手段２１と、給電線を介して負荷装置に供給する電力をオン／オフする少なくとも１つの給電スイッチ２３と、電源監視手段により補助電力供給源の電力残量が低下したことを検知した場合に送信手段により給電停止予告情報を負荷装置に送信し、所定時間が経過してから給電スイッチをオフするように制御する制御手段２５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、商用交流電源等の主電力供給源が停電した場合に、主電力供給源からの電力に代わってバッテリ等の補助電力供給源からの電力を、給電線を介して負荷装置に供給する給電装置、及び給電システムに関する。

従来、商用交流電源（主電力供給源）が停電した場合に、電力を消費する負荷装置に継続して電力を供給する給電装置が知られている。
このような給電装置には、少なくとも２つの異なる電力供給源として、商用交流電源（主電力供給源）とバッテリ（補助電力供給源）とが接続されている。通常は商用交流電源の電力を給電線を介して負荷装置に供給するが、商用交流電源が停電した場合には商用交流電源からの電力に代わって、バッテリの電力を給電線を介して負荷装置に供給する。
バッテリから供給できる電力量には限界があるため、商用交流電源が停電してバッテリから電力が供給される場合に、バッテリからの電力供給時間を延長するための発明が種々成されている。

例えば特許文献１には、商用交流電源が停電した時に複合デジタル複写機（負荷装置）に電源異常信号を送信して、電源異常信号を受信した複合デジタル複写機が定着ヒータをオフすることにより、消費電力の低減を図る発明が記載されている。
また特許文献２には、 バッテリの電力残量に応じて負荷装置の動作を順次制限するように制御して、消費電力の低減を図る配電システムの発明が記載されている。

しかしながら特許文献１、２においては、バッテリが消耗してバッテリからの電力供給が停止する場合については考慮されていないため、更なる改善の余地がある。
例えば、負荷装置が照明器具等である場合は、電力供給時に突然停電したり、また停電時に突然電力供給が再開された場合であっても、負荷装置が故障する虞は少ない。ところが負荷装置の中には、動作中に突然停電すると、停電前の動作を復電後に実行できなくなったり、最悪の場合には復電後に動作不能となるものが存在する。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、補助電力供給源からの給電を停止する前に負荷装置に適切な動作を行わせることにより、給電停止に伴う不具合を発生させないようにする給電装置及び給電システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、主電力供給源が停電した場合に補助電力供給源からの電力を給電線を介して負荷装置に供給する給電装置であって、前記主電力供給源の出力電圧から停電の有無を検出する検出手段と、前記検出手段により前記主電力供給源の停電を検出した場合に前記給電線を介して停電情報を前記負荷装置に送信する送信手段と、前記補助電力供給源の電力残量を監視する電源監視手段と、前記給電線を介して前記負荷装置に供給する電力をオン／オフする少なくとも１つの給電スイッチと、前記電源監視手段により前記補助電力供給源の電力残量が低下したことを検知した場合に前記送信手段により給電停止予告情報を前記負荷装置に送信し、所定時間が経過してから前記給電スイッチをオフするように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、補助電力供給源からの電力供給時に補助電力供給源からの給電を停止する場合には、負荷装置に対して給電停止予告情報を送信して所定時間が経過してからから電力供給を停止するので、負荷装置が給電停止前に必要な処理を実行することができ、給電停止に伴う不具合を防止できる。

（ａ）は本発明の第一の実施形態に係る給電システムの構成図であり、（ｂ）は給電装置の切替回路の詳細図である。 負荷装置の一例であるファクシミリ装置の構成を示した機能ブロック図である。 商用交流電源が停電した場合の給電装置及び負荷装置の動作例を示したフローチャートである。 バッテリからの電力供給を停止する場合の給電装置及び負荷装置の動作例を示したフローチャートである。 バッテリからの電力供給を停止する場合の給電装置及び負荷装置の他の動作例を示したフローチャートである。 本発明の第三の実施形態に係る給電システムの構成図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施形態に係る給電システムについて図１に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の第一の実施形態に係る給電システムの構成図であり、（ｂ）は給電装置の切替回路の詳細図である。本実施形態に係る給電システムは、主電力供給源と補助電力供給源の２系統の電力供給源を有し、主電力供給源が停電して補助電力供給源からの電力を負荷装置に供給しているときに、補助電力供給源からの給電を停止する場合に、事前に給電停止予告情報を負荷装置に送信する点に特徴がある。

本実施形態に係る給電システム１は、交流電力を供給する商用交流電源ＡＣ（主電力供給源）と、直流電力を供給するバッテリＢ（補助電力供給源）と、商用交流電源ＡＣとバッテリＢの双方に電気的に接続され、商用交流電源ＡＣが通電している場合には交流電力を直流電力に変換して、変換された直流電力を給電線を介して負荷装置１００に供給し、商用交流電源ＡＣが停電した場合に商用交流電源ＡＣからの直流電力に代わってバッテリＢからの直流電力を給電線を介して負荷装置１００に供給する給電装置１０と、給電線を介して商用交流電源ＡＣ又はバッテリＢの電力が供給される負荷装置１００と、を備えている。

＜給電装置＞
まず、給電装置１０について説明する。
給電装置１０は、商用交流電源ＡＣが正常に供給されている場合に、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３により供給される電力を給電線１１、１２を介して負荷装置１００に供給し、商用交流電源ＡＣが停電した場合にＡＣ／ＤＣコンバータ１３からの電力に代わってバッテリＢからの電力を給電線１１、１２を介して負荷装置１００に供給する装置である。
給電装置１０は、負荷装置１００に対して直流電力を供給する直流給電装置であり、商用交流電源ＡＣから供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１３と、商用交流電源ＡＣが正常に供給される（停電していない）場合にＡＣ／ＤＣコンバータ１３が生成した直流電力を負荷装置１００とバッテリＢに供給し、商用交流電源ＡＣが停電した場合にバッテリＢから放電される直流電力を負荷装置１００に供給するように切替動作を行う切替回路１５と、を備えている。

また、給電装置１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３の出力電圧から、商用交流電源ＡＣの停電又は復電を検出する停電検出手段１７と、停電検出手段１７により商用交流電源ＡＣの停電を検出した場合に給電線１１、１２を介して停電情報を負荷装置１００に送信する給電側通信手段１９（送信手段）と、バッテリＢの電力残量を監視する電源監視手段２１と、給電線１１、１２を介して負荷装置１００に供給する電力をオン／オフする少なくとも１つの給電スイッチ２３と、電源監視手段２１によりバッテリＢの電力残量が低下したことを検知した場合に給電側通信手段１９により給電停止予告情報を負荷装置１００に送信し、所定時間が経過してから給電スイッチ２３をオフするように制御する制御手段２５と、給電側通信手段１９から給電停止予告情報を負荷装置１００に送信した後、給電スイッチ２３をオフするまでの時間を計時する給電停止タイマ２７と、を備えている。

＜切替回路＞
ＡＣ／ＤＣコンバータ１３によって交流から直流に変換された電力は、切替回路１５に入力される。切替回路１５は図１（ｂ）に示すように、電力の入力端に配置された第一ダイオード１５ａと、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３の出力をバッテリＢへ供給して充電する充電路内に配置された第二ダイオード１５ｂと、バッテリＢの電力を負荷装置１００へと供給する放電路内に配置された第三ダイオード１５ｃと、を備えている。
第一ダイオード１５ａ、第二ダイオード１５ｂ、及び第三ダイオード１５ｃは、それぞれの給電線又は経路内で電流の逆流を防止する。

＜停電検出手段＞
停電検出手段１７は、商用交流電源ＡＣから交流電力が給電されているか否かを検出する手段であり、種々の構成とすることができる。
例えば、停電検出手段１７としてトランジスタを備え、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３の出力を当該トランジスタのベースに入力し、トランジスタのオン／オフを検出することにより、商用交流電源ＡＣの停電及び復電を検出する構成とすることができる。
また、例えば、停電検出手段１７としてフォトカプラを備え、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力を抵抗を介してフォトカプラの発光ダイオード側に入力し、当該発光ダイオードからの光を受光可能なフォトトランジスタからの電流の出力の有無（オン／オフ）により、商用交流電源ＡＣの停電及び復電を検出する構成とすることができる。
このようにして停電検出手段１７が検出した商用交流電源ＡＣの停電又は復電の情報は、制御手段２５に入力される。

＜給電側通信手段＞
給電側通信手段１９は、直流電源線通信（電力線搬送通信）を行う手段であり、負荷装置１００との間で必要な情報を給電線を介して通信する。
給電側通信手段１９は、送信する情報に基づいて搬送波（交流信号）を所定の方式に従って変調することにより通信信号を生成すると共に、カップリングコンデンサによって給電線１１との間でＡＣカップリングをすることにより、給電線１１、１２（直流電源線）を流れる直流電力に通信信号を重畳させて送信する。また、給電側通信手段１９は、給電線１１、１２に重畳された通信信号をカップリングコンデンサによって直流成分から分離し、所定の方式に従って復調して通信信号を取り出す。変調には、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ方式）、スペクトル拡散方式（ＳＳ方式）、或いはマルチキャリア方式（ＭＣ方式）等を採用することができる。
なお、本実施形態において、給電装置１０と負荷装置１００との間の通信には、給電線１１、１２を利用しているが、給電装置１０と負荷装置１００との間で通信するための専用の通信線を設け、給電線１１、１２と通信線とを分離した構成としてもよい。

＜電源監視手段＞
電源監視手段２１（電力モニタ）は、バッテリＢの電力残量を監視する手段である。
例えば、電源監視手段２１は、負荷装置１００に消費される消費電力量をモニタすることにより、バッテリＢの消費電力量を監視する。満充電状態のバッテリＢが供給可能な電力量に対してバッテリＢの消費電力量が小さい場合には、バッテリＢに十分な電力が残っていると判断できる。更に、満充電状態のバッテリＢが供給可能な電力量から、放電により消費した電力量を減ずることで、バッテリＢの電力残量を算出することができる。
また、例えば、バッテリＢの電圧を満充電時の電圧（データ）と比較すること等によってもバッテリＢの電力残量を算出することができる。
電源監視手段２１が検出したバッテリＢの状態に関する情報は、制御手段２５に出力される。

＜給電スイッチ＞
給電スイッチ２３は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を用いて構成されたものであり、制御手段２５により動作（オン／オフ）が制御される。
さらに詳しく説明すると、給電スイッチ２３は、当該ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子に給電線１１、ソース端子に給電線１２を接続し、当該ＭＯＳＦＥＴのゲート端子に制御手段２５からのオン／オフ信号を入力することで、オン／オフ制御される半導体スイッチング素子（図示せず）が設けられている。
なお、給電スイッチ２３には、リレースイッチを用いることも可能であるが、半導体スイッチング素子を用いた方が、消費電力が低減するという利点がある。

＜制御手段＞
制御手段２５は、停電検出手段１７、及び電源監視手段２１が検出した電源状態に関する情報に基づいて必要な情報を負荷装置１００に送信するよう給電側通信手段１９を制御すると共に、必要に応じて給電スイッチ２３をオン／オフするように制御する。
具体的には、停電検出手段１７が商用交流電源ＡＣの停電を検出した場合に、負荷装置１００に停電情報を送信する。停電情報は、商用交流電源ＡＣが停電した旨を示す情報である。また、停電検出手段１７が商用交流電源ＡＣの復電を検出した場合に、負荷装置１００に復電情報を送信する。復電情報は、商用交流電源ＡＣが復電した旨を示す情報である。さらに、電源監視手段２１がバッテリＢの電力残量が所定値を下回ったことを検知した場合に、負荷装置１００に給電停止予告情報を送信する。給電停止予告情報は、バッテリＢからの給電を停止する旨の事前情報である。
また制御手段２５は、バッテリＢから負荷装置１００への給電を停止する場合に給電スイッチ２３をオフするように制御すると共に、商用交流電源ＡＣが復電して負荷装置１００への給電を再開する場合は、給電スイッチ２３をオンするように制御する。

＜給電停止タイマ＞
給電停止タイマ２７は、制御手段２５が給電側通信手段１９を介して負荷装置１００に給電停止予告情報を送信してから、給電スイッチ２３をオフするまでの所定時間（待機時間）を計時するタイマである。給電停止タイマ２７は、ハードウェアタイマから構成しても、ソフトウェアタイマから構成してもよい。
給電停止タイマ２７の計時時間は、負荷装置１００が給電停止に向けた準備をするために必要な時間に応じて設定される。即ち、給電停止タイマ２７の計時時間は、負荷装置１００が給電停止前に実行すべき所定の処理を実行してから給電スイッチ２３がオフされるような時間に設定される。給電停止タイマ２７の計時時間は、不図示の設定手段から任意に設定できるように構成されている。

＜電源＞
本実施形態において給電装置１０には、交流電源としての商用交流電源ＡＣと、直流電源としてのバッテリＢが接続されている。
バッテリＢは、直流電力の供給源である。バッテリＢは、商用交流電源ＡＣの停電時に、負荷装置１００に対して必要な電力を供給するバックアップ電源として機能する。バッテリＢは、例えばニッケルカドミウム電池やリチウムイオン電池などを用いて、所定の電圧の直流電源が得られるように構成されたものである。なお、リチウムイオン電池は、自己放電が非常に少なく、メモリ効果がない、小型で大容量、軽量等の様々な利点がある。

＜負荷装置＞
本実施形態における負荷装置１００は、直流電力を消費する機器である。給電線１１、１２には、１又は複数の負荷装置１００を接続することができる。負荷装置１００は、給電装置１０と必要な情報を送受信する負荷側通信手段１０１を備えている。負荷側通信手段１０１は、直流電源線通信（電力線搬送通信）を行う手段である。負荷側通信手段１０１の基本的構成は、上述した給電側通信手段１９と同様であるため、その説明を省略する。
負荷装置１００は、給電装置１０から停電情報を受信した場合に、電力消費量を抑制するように、負荷装置１００が有する複数の手段のうち、一部の手段に対して動作を制限するように構成されている。また負荷装置１００は、給電装置１０から給電停止予告情報を受信した場合に、給電停止前に実行すべき所定の処理を実行するように構成されている。
ここでは、負荷装置の一例として、ファクシミリ装置について説明する。

＜ファクシミリ装置＞
図２は、負荷装置の一例であるファクシミリ装置の構成を示す機能ブロック図である。図示するように、このファクシミリ装置１００Ａは、負荷側通信手段（直流電源線通信手段）１０１、時刻管理部（時刻管理手段）１０３、送信管理部（送信管理手段）１０５、システム制御部１０７、Ｇ３通信制御部１０９、Ｇ４通信制御部１１１、ＲＡＭ１１３（揮発性メモリ）、画像メモリ１１５（揮発性メモリ）、フラッシュメモリ１１７（不揮発性メモリ）、表示部１１９、操作部１２１、スキャナ１２３、プロッタ１２５等を備えている。また、Ｇ３通信制御部１０９には、電話機能部１２７が接続されている。

時刻管理部１０３は、現在時刻を出力する時計回路を内蔵し、送信指定時刻の管理、及び送信指定時刻より所定時間前の直前時刻に達したか否かの判定などを行う。
送信管理部１０５は、送信指定時刻になった時刻指定送信ファイルの送信を行ったり、送信指定時刻の直前時刻に達した時に直接送信を禁止したりする。
Ｇ３通信制御部１０９は、モデムや網制御装置（ＮＣＵ）を内蔵し、これらを介してＧ３伝送制御手順に従った公衆電話回線網経由のファクシミリ送受信を実行する。Ｇ４通信制御部１１１は、ＩＳＤＮ回線に接続された終端装置などを介してＧ３伝送制御手順に従ったファクシミリ通信を実行する。
ＮＣＵ（発呼手段、着呼手段）は、一般公衆網（ＰＳＴＮ）の接続及び回線の閉結を管理し、呼び出し信号（着呼）を検出する。即ち、回線を閉結して宛先端末（発呼先端末）の発呼を行い、また、回線からの着呼を検出して回線を閉結する。また、電話機能部１２７を接続する接続部を有し、その電話機能部１２７のフック状態を検出する検出部と、電話機能部１２７を一般公衆網に接続させるための接続切替部とを有している。
電話機能部１２７（通話手段）は送話部と受話部とを有し、ＮＣＵの指示を受けてＮＣＵを介して一般公衆網に接続され、音声の送受信（通話）を実行する。

ＲＡＭ１１３は、画像情報その他の各種データを一時的に記憶するためのメモリである。また、ＲＡＭ１１３は、システム制御部１０７内のＣＰＵが各種処理を行う際のワークメモリとしても使用される。
画像メモリ１１５には、送信する画像情報や受信した画像情報が蓄積される、ＲＡＭ１１３よりも遙かに大容量のメモリである。
フラッシュメモリ１１７は、ファクシミリ装置１００Ａが給電装置１０から給電停止予告情報を受信した場合に、ＲＡＭ１１３、及び画像メモリ１１５に記憶されているデータを読み出して記憶させるためのメモリである。

表示部１１９は、ＬＣＤなどを用いた表示パネルからなり、利用者に示すメッセージ等を表示パネルの画面に表示する。この表示部１１９とシステム制御部１０７とにより表示手段が構成される。
操作部１２１は、利用者がファクシミリ装置に指示を与えるための各種キーを有する入力装置である。
スキャナ１２３は、原稿上の画像を光学的に読み取り、画像情報として入力する入力装置である。
プロッタ１２５は、復号化された受信画像情報を記録紙へ出力する出力装置である。
なお、時刻管理部１０３及び送信管理部１０５はそれぞれＲＯＭ及びＣＰＵを有するが、それらはシステム制御部１０７と共用してもよい。
また、ファクシミリ装置１００Ａは、ファクシミリ通信と音声通話の双方を可能とする構成であるが、負荷装置１００としては、これらの各機能を個別に有する装置としてもよい。

＜ファクシミリ通信動作＞
上記のように構成されたファクシミリ装置で、たとえばＧ３伝送制御手順を用いた即時送信によりファクシミリを送信する場合は、まずシステム制御部１０７がスキャナ１２３により原稿から画像情報を読み取り、ＲＡＭ１１３に書き込み、その画像情報をシステム制御部１０７内の符号化手段によって符号化し、ＲＡＭ１１３又は画像メモリ１１５に格納する。また、操作部１２１により指定された宛先など発信時指定情報をシステム制御部１０７が取得し、宛先情報を渡されたＧ３通信制御部１０９内のＮＣＵが指定の宛先との間に呼を設定する。続いて、Ｇ３通信制御部１０９が低速モデムを介してフェーズＢを実行し、やがてフェーズＣに移り、ＲＡＭ１１３又は画像メモリ１１５内の上記符号化された画像情報を高速モデムにより変調し、ＮＣＵから回線を介して宛先に送出する。
受信時は、ＮＣＵが呼を設定した後、フェーズＢに入り、低速モデムを介して所定の交信を行い、フェーズＣに入り、符号化された画像情報を受信する。そして、その画像情報をＧ３通信制御部１０９を介してＲＡＭ１１３に格納し、さらにシステム制御部１０７内の復号化手段により復号化し、ＲＡＭ１１３を介してプロッタ１２５に出力するか、画像メモリ１１５に蓄積する。

＜停電時の動作例〜１＞
商用交流電源が停電した場合の給電装置及び負荷装置の動作について、図３に基づいて説明する。図３は、商用交流電源が停電した場合の給電装置及び負荷装置の動作例を示したフローチャート図である。なお、負荷装置については、ファクシミリ装置の例により記載している。
給電装置１０側では、停電検出手段１７が常時、商用交流電源ＡＣの停電を監視している（ステップＳ１）。商用交流電源ＡＣが正常に供給されている間は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３から直流電力が出力される。例えば、停電検出手段１７がフォトカプラから構成されている場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３の出力によってフォトカプラの発光ダイオードが発光し、発光ダイオードからの光をフォトトランジスタが受光して、オン信号を出力（通電を検出）する。
商用交流電源ＡＣが停電するとＡＣ/ＤＣコンバータからの直流電力が停止するので、切替回路１５において、バッテリＢから放電される直流電力を負荷装置１００に供給するように切替動作が行われ、バッテリＢからの給電が開始される。また、停電検出手段１７が商用交流電源ＡＣの停電を検出する（ステップＳ１にてＹｅｓ）。停電検出手段１７がフォトカプラから構成されている場合、商用交流電源ＡＣが停電してＡＣ／ＤＣコンバータ１３の直流電力の出力が停止すると、フォトカプラはオフ信号を出力（停電を検出）する。
制御手段２５は、停電検出手段１７から商用交流電源ＡＣの停電を検出した旨の情報（オフ信号）を受信し、給電側通信手段１９を制御してファクシミリ装置１００Ａに停電情報を給電線１１、１２を介して送信する（ステップＳ３）。具体的には、給電側通信手段１９は、搬送波を所定の方式に従って変調して停電情報を含んだ通信信号を生成する。そして、カップリングコンデンサによって給電線１１との間でＡＣカップリングをすることにより、給電線１１、１２（直流電源線）を流れる直流電力に通信信号を重畳させて送信する。

一方、ファクシミリ装置１００Ａ側では、負荷側通信手段１０１が給電装置１０からの停電情報を給電線１１、１２を介して受信する（ステップＳ４）。即ち、負荷側通信手段１０１は、給電線１１、１２に重畳された交流通信信号をカップリングコンデンサによって直流成分から分離し、所定の方式に従って復調して停電情報を含んだ通信信号を取り出す。
なお、負荷側通信手段１０１は、停電情報を受信したか否かを常時監視しており（ステップＳ５）、停電情報を受信した場合、即ち復調された通信信号に停電情報が含まれていた場合には（ステップＳ５にてＹｅｓ）、電力消費量を抑制するために、一部の手段による動作を有効とし、他の手段による動作を制限する（ステップＳ６）。例えば、ファクシミリ装置１００Ａの場合は、ＲＡＭ１１３又は画像メモリ１１５に記憶された送信用データ（符号化された画像情報）を読み出してファクシミリ送信するメモリ送信手段と、外部からファクシミリ通信により受信したデータ（符号化された画像情報）をＲＡＭ１１３又は画像メモリ１１５に記憶するメモリ受信手段とを有効にし、他の機能を無効とする。

ここで、給電装置１０の停電検出手段１７は、商用交流電源ＡＣの復電を監視している（ステップＳ７）。停電検出手段１７が例えばフォトカプラから構成されている場合、商用交流電源ＡＣが復電すると、フォトカプラはオン信号を出力（復電を検出）する。復電を検出した場合は（ステップＳ７にてＹｅｓ）、商用交流電源ＡＣからの給電に復帰する（ステップＳ８）。具体的には、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３が作動して、交流電力を直流電力に変換して給電線１１、１２を介してファクシミリ装置１００Ａに供給すると共に、変換された直流電力の一部を、切替回路１５を介してバッテリＢに供給して、バッテリＢを充電する。
その後、制御手段２５は、停電検出手段１７から商用交流電源ＡＣの復電を検出した旨の情報を受信し、給電側通信手段１９を制御してファクシミリ装置１００Ａに復電情報を給電線１１、１２を介して送信する（ステップＳ９）。具体的には、給電側通信手段１９は、搬送波を所定の方式に従って変調して復電情報を含んだ通信信号を生成する。そして、カップリングコンデンサによって給電線１１との間でＡＣカップリングをすることにより、給電線１１、１２（直流電源線）を流れる直流電力に通信信号を重畳させて送信する。

ファクシミリ装置１００Ａ側では、負荷側通信手段１０１が給電装置１０からの復電情報を給電線１１、１２を介して受信する（ステップＳ１０）。即ち、負荷側通信手段１０１は、給電線１１、１２に重畳された交流通信信号をカップリングコンデンサによって直流成分から分離し、所定の方式に従って復調して復電情報を含んだ通信信号を取り出す。
なお、負荷側通信手段１０１は、復電情報を受信したか否かを常時監視しており（ステップＳ１０）、復電情報を受信した場合、即ち復調された通信信号に停電情報が含まれていた場合には（ステップＳ１０にてＹｅｓ）、電力消費量を抑制する必要がなくなったと判断して、全ての手段の動作を許可する（ステップＳ１２）。

このように、給電装置１０からファクシミリ装置１００Ａに停電情報を送信することで、ファクシミリ装置１００Ａ側でバッテリＢから給電されていることを把握することができる。このため、停電情報を受信したファクシミリ装置１００Ａは、比較的消費電力量が多くなるスキャナ１２３やプロッタ１２５等による発光動作やモータ駆動動作や定着動作を制限し、比較的消費電力量が少ないメモリ送受信動作等を有効とするように各部を制御することで、ファクシミリ装置としての最低限の動作を確保しながらバッテリＢの電力消費量を抑制することができる。なお、バッテリＢの電力残量に応じてファクシミリ装置１００Ａの動作を段階的に制限するように構成してもよい。
また停電情報を受信した場合に、例えばＧ３通信制御部１０９に設けられたＮＣＵ（不図示）、及び電話機能部１２７の動作のみを有効にし、その他の手段の動作を無効とするように制御して、電力消費量を低減するようにしてもよい。音声通話が可能となる必要最低限の動作のみを有効とすることで、バッテリＢから長時間に渡って給電することが可能となる。

＜給電電停止時の動作例〜１＞
続いて、バッテリからの電力供給を停止する場合の給電装置及び負荷装置の動作例について、図４に基づいて説明する。図４は、バッテリからの電力供給を停止する場合の給電装置及び負荷装置の動作例を示したフローチャート図である。なお、負荷装置については、ファクシミリ装置の例により記載している。この動作例は、給電装置の制御手段がバッテリからの給電を停止する場合に、事前にファクシミリ装置に対して、給電を停止する旨の事前の情報（給電停止予告情報）を送信してから所定時間が経過した後に、バッテリからの給電を停止する点に特徴がある。

ステップＳ１からステップＳ６までの動作は、図３のフローと同一であり、その説明を省略する。
給電装置１０側では、バッテリＢからファクシミリ装置１００Ａへの給電中に、電源監視手段２１が負荷装置１００に消費される消費電力量をモニタすることにより、バッテリＢの電力残量を監視している（ステップＳ２１）。電源監視手段２１が、バッテリＢの電力残量の低下、すなわち所定の電力残量を下回ったことを検知した場合（ステップＳ２１にてＮｏ）、制御手段２５に対してバッテリＢの電力残量が低下した旨の情報を出力する。
制御手段２５は、電源監視手段２１からバッテリＢの電力残量が低下した旨の情報を受信した場合に、給電側通信手段１９を制御してファクシミリ装置１００Ａに給電停止予告情報を給電線１１、１２を介して送信する（ステップＳ２２）。具体的には、給電側通信手段１９は、搬送波を所定の方式に従って変調して給電停止予告情報を含んだ通信信号を生成する。そして、カップリングコンデンサによって給電線１１との間でＡＣカップリングをすることにより、給電線１１、１２（直流電源線）を流れる直流電力に通信信号を重畳させて送信する。
その後、制御手段２５は給電停止タイマ２７を起動し、給電を停止するまでの所定時間をカウントダウンする（ステップＳ２３）。

一方、ファクシミリ装置１００Ａ側では、負荷側通信手段１０１が給電装置１０からの給電停止予告情報を給電線１１、１２を介して受信する（ステップＳ２４）。即ち、負荷側通信手段１０１は、給電線１１、１２に重畳された交流通信信号をカップリングコンデンサによって直流成分から分離し、所定の方式に従って復調して給電停止予告情報を含んだ通信信号を取り出す。
なお、負荷側通信手段１０１は、給電停止予告情報を受信したか否かを常時監視しており（ステップＳ２５）、給電停止予告情報を受信した場合、即ち復調された通信信号に給電停止予告情報が含まれていた場合には（ステップＳ２５にてＹｅｓ）、給電停止前に実行すべき所定の処理を実行する。具体的には、ＲＡＭ１１３や画像メモリ１１５の揮発性メモリ内にデータが記憶されているか否かを確認する（ステップＳ２６）。データが記憶されていない場合は（ステップＳ２６にてＮｏ）、給電停止まで待機する。データが記憶されている場合は（ステップＳ２６にてＹｅｓ）、ＲＡＭ１１３や画像メモリ１１５に記憶されたデータを読み出して、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ１１７に記憶させ（ステップＳ２７）、給電停止まで待機する。

給電装置１０側では、給電停止予告情報送信後に給電停止タイマ２７によって所定の時間が経過したか否かを監視しており（ステップＳ２８）、所定の時間が経過した場合（ステップＳ２８にてＹｅｓ）、制御手段２５は、オフ信号を給電スイッチ２３に出力してオフするように制御する（ステップＳ２９）。この結果、給電スイッチ２３の接点が開放され、給電線１１、１２への給電が停止される。このようにして、給電装置１０からファクシミリ装置１００ＡへのバッテリＢからの給電が停止される。
なお、給電装置１０側では、停電検出手段１７が商用交流電源ＡＣの復電を監視している。停電検出手段１７が商用交流電源ＡＣの復電を検出した場合、即ち停電検出手段１７が例えばフォトカプラから構成されている場合にフォトカプラがオン信号を出力（復電を検出）した場合には、その旨の情報を受けて、制御手段２５がオン信号を給電スイッチ２３に出力してオンするように制御する。この結果、給電スイッチ２３の接点が閉結されて、給電線１１、１２への給電が再開されることによって、ファクシミリ装置１００Ａの電源がオンされることとなる。

このように、バッテリＢからの給電停止前に給電装置１０からファクシミリ装置１００Ａに給電停止予告情報を送信することで、ファクシミリ装置１００Ａが給電停止前に必要な措置を講ずることができる。
例えば、ＲＡＭ１１３や画像メモリ１１５等の揮発性メモリ内にファクシミリ通信に関連するデータ（原稿データ等）が残っている場合に給電が停止すると、データが消滅して復電後に読み出すことができなくなる。
本実施形態においては、給電停止予告情報を送信した後、ファクシミリ装置１００Ａがフラッシュメモリなどの不揮発性メモリにデータを退避させる処理を実行できる時間を与えることにより、重要なデータが消滅する等の不具合を防止できる。

以上のように、本実施形態によれば、商用交流電源の停電時に負荷装置に停電情報を送信するので、負荷装置側でバッテリから給電されていることを認識することができ、消費電力量を抑制するように動作を制限することができる。また、バッテリからの給電中にバッテリからの給電を停止する場合には、事前に負荷装置に給電停止予告情報を送信し、所定時間が経過してから給電スイッチをオフするので、負荷装置が給電停止前に必要な処理を実行することができ、給電停止に伴う不具合を防止できる。

〔第二の実施形態〕
本発明の第二の実施形態に係る給電システムについて説明する。本実施形態に係る給電システムは、給電停止予告情報を受信した負荷装置が、給電停止に向けた準備が完了した後にその旨の情報（給電停止準備完了情報）を給電装置に送信し、給電停止準備完了情報を受けて給電装置がバッテリからの給電を停止する処理を行う点に特徴がある。

＜給電電停止時の動作例〜２＞
以下、本実施形態に係る給電装置及び負荷装置の動作例について、図５に基づいて説明する。図５は、バッテリからの電力供給を停止する場合の給電装置及び負荷装置の他の動作例を示したフローチャート図である。なお、負荷装置については、ファクシミリ装置の例により記載している。
ステップＳ１からステップＳ６までの動作は、図３のフローと同一であり、また、ステップＳ２１からステップＳ２７までの動作は、図３のフローと同一であるので、その説明を省略、又は簡略して説明する。
ファクシミリ装置１００Ａは、給電停止予告情報を受信した場合（ステップＳ２４、ステップＳ２５にてＹｅｓ）、給電停止に向けて給電停止前に実行すべき所定の処理を実行する。

給電停止準備が整った時（ステップＳ２６にてＮｏの場合と、ステップＳ２７の処理を実行した後）、システム制御部１０７は負荷側通信手段１０１を制御して、給電停止に向けた処理が完了した旨を示す給電停止準備完了情報を給電線１１、１２を介して給電装置１０に送信する（ステップＳ３１）。具体的には、負荷側通信手段１０１は、搬送波を所定の方式に従って変調して給電停止準備完了情報を含んだ通信信号を生成する。そして、カップリングコンデンサによって給電線１２との間でＡＣカップリングをすることにより、給電線１１、１２（直流電源線）を流れる直流電力に通信信号を重畳させて送信する。給電停止準備完了情報を送信した後、ファクシミリ装置１００Ａはパワーオフ処理を行う（ステップＳ３２）。
給電装置１０側では、給電側通信手段１９がファクシミリ装置１００Ａからの給電停止準備完了情報を給電線１１、１２を介して受信する（ステップＳ３３）。即ち、給電側通信手段１９は、給電線１１、１２に重畳された交流通信信号をカップリングコンデンサによって直流成分から分離し、所定の方式に従って復調して給電停止準備完了情報を含んだ通信信号を取り出す。
なお、給電側通信手段１９は、給電停止準備完了情報を受信したか否かを監視しており（ステップＳ３４）、給電停止準備完了情報を受信した場合、即ち復調された通信信号に給電停止準備完了情報が含まれていた場合に（ステップＳ３４にてＹｅｓ）、制御手段２５は、オフ信号を給電スイッチ２３に出力してオフするように制御する（ステップＳ３５）。

ここで、本実施形態において制御手段２５が給電側通信手段１９を介して負荷装置１００に給電停止予告情報を送信してから、給電スイッチ２３をオフするまでの所定時間（待機時間）は、第一の実施形態と同様に負荷装置１００が給電停止前に実行すべき所定の処理を実行が完了するまでの時間を含んだものである。第一の実施形態においては、給電スイッチ２３をオフするまで待機する時間を給電停止タイマ２７により計時していた。本実施形態においては、給電装置が負荷装置からの給電停止準備完了情報を受信してから、給電スイッチをオフするので、負荷装置が給電停止前の処理を実行している最中に給電が停止するといった不都合を防止できる。

〔第三の実施形態〕
本発明の第三の実施形態に係る給電システムについて図６に基づいて説明する。図６は本発明の第三の実施形態に係る給電システムの構成図である。本実施形態に係る給電システムは、複数の給電線と、各給電線に配置された給電スイッチと、とを備えた点に特徴がある。
給電システム２の給電装置２０は、給電線１１から分岐した複数の給電線１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と、各給電線１２ａ、１２ｂ、１２ｃを介して負荷装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃに供給する電力をオン／オフする複数の給電スイッチ２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）と、を備えている。また、各給電線１２ａ、１２ｂ、１２ｃには、夫々負荷装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃが接続されている。

本実施形態において各給電スイッチ２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、制御手段２５によって夫々個別にオン／オフするように制御される。
即ち、図４に示したフローチャートのように、給電装置３０から給電停止予告情報を負荷装置１００に送信した後、一定時間経過後に給電スイッチ２３をオフするように制御する場合は、給電停止予告情報を送信してから給電スイッチをオフするまでの時間を、給電スイッチごとに設定する。
また、図５に示したフローチャートのように、負荷装置１００から給電停止準備完了情報を受信してから給電スイッチ２３をオフするように制御する場合は、同一の給電線１２に接続された全ての負荷装置１００からの給電停止準備完了情報を受信してから給電スイッチ２３をオフするように制御する。例えば、給電線１２ａに接続された全ての負荷装置１００ａからの給電停止準備完了情報を受信してから、給電スイッチ２３ａをオフするように制御する。
それぞれの給電線１２ａ、１２ｂ、１２ｃには、給電停止予告情報を受信してから給電停止前の処理時間が略同様となる負荷装置をまとめて１つの給電線に接続する。

負荷装置には、給電停止前の処理に時間を要するものと、時間を要しないものがある。給電停止前の処理が終了した負荷装置に電力を供給する必要はないが、給電停止前の処理が終了していない負荷装置には電力を供給する必要がある。そのため、給電停止前の処理に大きく時間差のある負荷装置が同一の給電線に接続されている場合、給電スイッチをオフするまでの間、給電停止前の処理が終了した負荷装置に対してわずかながらも給電が継続することとなり、無用な電力を消費することとなる。
本実施形態においては、複数の給電線と各給電線に対応した複数の給電スイッチを備えたので、負荷装置が給電停止前に行う内部処理に必要な時間差に応じて、給電経路を分けることができ、給電停止前の電力消費を抑制することができる。

１…給電システム、１０…給電装置、１１、１２…給電線、１３…ＡＣ／ＤＣコンバータ、１５…切替回路、１５ａ…第一ダイオード、１５ｂ…第二ダイオード、１５ｃ…第三ダイオード、１５ｄ…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１７…停電検出手段、１９…給電側通信手段、２１…電源監視手段、２３…給電スイッチ、２５…制御手段、２７…給電停止タイマ、１００…負荷装置、１００Ａ…ファクシミリ装置、１０１…負荷側通信手段、１０３…時刻管理部、１０５…送信管理部、１０７…システム制御部、１０９…Ｇ３通信制御部、１１１…Ｇ４通信制御部、１１３…ＲＡＭ、１１５…画像メモリ、１１７…フラッシュメモリ、１１９…表示部、１２１…操作部、１２３…スキャナ、１２５…プロッタ、１２７…電話機能部、ＡＣ…商用交流電源（主電力供給源）、Ｂ…バッテリ（補助電力供給源）

特開平１０−１８６９６８号公報 特許第４８２１４９６号

Claims (7)

1. 主電力供給源が停電した場合に補助電力供給源からの電力を給電線を介して負荷装置に供給する給電装置であって、
   前記主電力供給源の出力電圧から停電の有無を検出する検出手段と、前記検出手段により前記主電力供給源の停電を検出した場合に前記給電線を介して停電情報を前記負荷装置に送信する送信手段と、前記補助電力供給源の電力残量を監視する電源監視手段と、前記給電線を介して前記負荷装置に供給する電力をオン／オフする少なくとも１つの給電スイッチと、前記電源監視手段により前記補助電力供給源の電力残量が低下したことを検知した場合に前記送信手段により給電停止予告情報を前記負荷装置に送信し、所定時間が経過してから前記給電スイッチをオフするように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする給電装置。
2. 負荷装置に対して電力を供給する主電力供給源及び補助電力供給源と、
   前記主電力供給源の出力電圧から停電の有無を検出する検出手段と、前記検出手段により前記主電力供給源の停電を検出した場合に給電線を介して停電情報を前記負荷装置に送信する送信手段と、前記補助電力供給源の電力残量を監視する電源監視手段と、前記給電線を介して前記負荷装置に供給する電力をオン／オフする少なくとも１つの給電スイッチと、前記電源監視手段により、前記補助電力供給源の電力残量が低下したことを検知した場合に前記送信手段により給電停止予告情報を前記負荷装置に送信し、所定時間が経過してから前記給電スイッチをオフするように制御する制御手段と、を備え、前記主電力供給源が停電した場合に前記補助電力供給源からの電力を前記給電線を介して前記負荷装置に供給する給電装置と、
   前記停電情報を前記給電装置から受信する受信手段を備えた前記負荷装置と、を備えることを特徴とする給電システム。
3. 前記負荷装置は、前記給電装置から前記給電停止予告情報を受信した場合に、給電停止前に実行すべき所定の処理を実行した後、給電停止準備完了情報を負荷側通信手段から前記給電装置に送信し、
   前記給電装置は、前記負荷装置からの前記給電停止準備完了情報を受信した場合に、前記給電スイッチをオフするように制御することを特徴とする請求項２に記載の給電システム。
4. 前記負荷装置は、ファクシミリ通信手段と、少なくともファクシミリ通信に関連するデータを記憶する揮発性メモリと、不揮発性メモリと、を備え、
   前記負荷装置は、前記給電装置から前記給電停止予告情報を受信した場合に、前記揮発性メモリに記憶されたデータを読み出して前記不揮発性メモリに記憶させた後、前記給電停止準備完了情報を前記負荷側通信手段から前記給電装置に送信することを特徴とする請求項３に記載の給電システム。
5. 前記負荷装置は、前記停電情報を受信した場合に、前記負荷装置が有する複数の手段のうち、一部の手段に対して電力消費量を抑制するように動作を制限することを特徴とする請求項２に記載の給電システム。
6. 前記負荷装置は、ファクシミリ通信手段と、少なくともファクシミリ通信に関連するデータを記憶する記憶手段と、を備え、
   前記負荷装置は、前記給電装置から前記停電情報を受信した場合に、前記記憶手段に記憶された送信用データを読み出してファクシミリ送信するメモリ送信手段と、外部からファクシミリ通信により受信したデータを前記記憶手段に記憶するメモリ受信手段と、を有効にすることを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
7. 前記負荷装置は、回線を閉結して発呼を行う発呼手段と、前記回線からの着呼を検出して前記回線を閉結する着呼手段と、送話部と受話部とを有する通話手段と、を備え、
   前記負荷装置は、前記給電装置から前記停電情報を受信した場合に、前記発呼手段、前記着呼手段、及び前記通話手段の動作を有効にすることを特徴とする請求項５に記載の給電システム。

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