JP2017015970A - 電力供給装置、画像形成装置、電力供給方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電することにある。
【解決手段】光エネルギを電力に変換する太陽光発電部60と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ44aと、定着ヒータ44aに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部44bと、太陽光発電部60から供給される電力によりキャパシタユニット50を充電する充電器130と、充電器130を制御してキャパシタユニット50への充電電流を調整する制御部140と、を備える電力供給装置であって、定着ヒータ44aが起動するときの突入電流を予測する制御部140を備え、制御部140は突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。
【選択図】図2
【解決手段】光エネルギを電力に変換する太陽光発電部60と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ44aと、定着ヒータ44aに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部44bと、太陽光発電部60から供給される電力によりキャパシタユニット50を充電する充電器130と、充電器130を制御してキャパシタユニット50への充電電流を調整する制御部140と、を備える電力供給装置であって、定着ヒータ44aが起動するときの突入電流を予測する制御部140を備え、制御部140は突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。
【選択図】図2
Description
本発明は、太陽光発電により発電された電力を変動負荷に供給するのに好適な技術に関する。
電子写真式の画像形成プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらを組み合わせた複合機等の画像形成装置として省電力化を図るため、商用電源、太陽電池、蓄電装置を切り替えて駆動するものが知られている。
このような画像形成装置にあっては、太陽光発電の発電量に応じて画像形成装置への電力供給源の切り替えと蓄電池への充電量の調整とを行うようにしている。
特許文献1には、省電力化を図るため、太陽光発電の発電量と負荷の電力とを比較して、太陽光発電の発電量が多い場合は、太陽光発電から負荷に電力を供給し、同時に余った電力を蓄電池に充電する技術が開示されている。
このような画像形成装置にあっては、太陽光発電の発電量に応じて画像形成装置への電力供給源の切り替えと蓄電池への充電量の調整とを行うようにしている。
特許文献1には、省電力化を図るため、太陽光発電の発電量と負荷の電力とを比較して、太陽光発電の発電量が多い場合は、太陽光発電から負荷に電力を供給し、同時に余った電力を蓄電池に充電する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置にあっては、太陽光発電の発電量に応じて、画像形成装置への電力供給源の切り替えや蓄電池への充電量の調整を行うという制御は、一定負荷を前提とした制御であり、定着ヒータとして使用されるハロゲンヒータのように電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷の場合、充電電流が最適にならず、充電効率が悪いといった問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電することにある。
請求項1記載の発明は、上記課題を解決するため、光エネルギを電力に変換する光発電部と、電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、前記変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、電力を蓄える蓄電部と、前記光発電部から供給される電力により前記蓄電部を充電する充電部と、前記充電部を制御して前記蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、を備える電力供給装置であって、前記変動負荷が起動するときの突入電流を予測する予測手段を備え、前記充電制御部は、前記突入電流に基づいて前記充電部から前記蓄電部へ供給される前記充電電流を制御することを特徴とする。
本発明によれば、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電できる。
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電するために、以下の構成を有する。
即ち、本発明の電力供給装置は、光エネルギを電力に変換する光発電部と、電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、電力を蓄える蓄電部と、光発電部から供給される電力により蓄電部を充電する充電部と、充電部を制御して蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、を備える電力供給装置であって、変動負荷が起動するときの突入電流を予測する予測手段を備え、充電制御部は、予測手段が予測した突入電流に基づいて充電部から蓄電手段への充電電流を制御することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電できる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
本発明は、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電するために、以下の構成を有する。
即ち、本発明の電力供給装置は、光エネルギを電力に変換する光発電部と、電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、電力を蓄える蓄電部と、光発電部から供給される電力により蓄電部を充電する充電部と、充電部を制御して蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、を備える電力供給装置であって、変動負荷が起動するときの突入電流を予測する予測手段を備え、充電制御部は、予測手段が予測した突入電流に基づいて充電部から蓄電手段への充電電流を制御することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電できる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
先ず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成について説明する。
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。
画像形成装置1は、電子写真式の画像形成プロセスを利用したデジタル複合機であり、複写機能と、プリンタ機能、及びファクシミリ機能等を有している。操作部のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となっている。複写機能を選択したときには複写モードとなり、プリンタ機能を選択したときにはプリンタモードとなり、ファクシミリモードを選択したときはファクシミリモードとなる。
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。
画像形成装置1は、電子写真式の画像形成プロセスを利用したデジタル複合機であり、複写機能と、プリンタ機能、及びファクシミリ機能等を有している。操作部のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となっている。複写機能を選択したときには複写モードとなり、プリンタ機能を選択したときにはプリンタモードとなり、ファクシミリモードを選択したときはファクシミリモードとなる。
画像形成装置1は、自動原稿搬送装置(ADF)10と、画像読取装置20と、書込ユニット30と、画像形成部である画像形成ユニット40と、キャパシタユニット50と、を備える。
自動原稿搬送装置10は、配置された原稿束から原稿を一枚ずつ画像読取装置20に搬送する。画像読取装置20は、自動原稿搬送装置10から搬送された原稿を光学的に読み取って画像情報を出力する。書込ユニット30は、画像読取装置20からの画像情報に基づいて書込み光を画像形成ユニット40に出力する。画像形成ユニット40は感光体ドラム41、現像装置42、搬送ベルト43、定着装置44を備える。キャパシタユニット50は蓄電部を構成する。
自動原稿搬送装置10は、配置された原稿束から原稿を一枚ずつ画像読取装置20に搬送する。画像読取装置20は、自動原稿搬送装置10から搬送された原稿を光学的に読み取って画像情報を出力する。書込ユニット30は、画像読取装置20からの画像情報に基づいて書込み光を画像形成ユニット40に出力する。画像形成ユニット40は感光体ドラム41、現像装置42、搬送ベルト43、定着装置44を備える。キャパシタユニット50は蓄電部を構成する。
また、画像形成装置1には、光発電部である太陽光発電装置60と商用電源70とから電力が供給される。太陽光発電装置60は画像形成装置1が配置された建物の屋根、屋上等に配置された太陽光発電パネルを備え、この太陽光発電パネルにより発電された電力が画像形成装置1に供給される。なお、太陽光発電パネルは、太陽光を受光する発電セルを複数備え、発電セルに入射する太陽光の光量に応じて発電電力が変動する。
画像形成装置1は、太陽光発電装置60及び商用電源70からの電力によって駆動される。太陽光発電装置60及び商用電源70から供給される電力は、画像形成装置1の動作状態により切り替えられる。キャパシタユニット50に充電された電力は、夜間等において太陽光発電装置60における発電量が充分ではないとき、画像形成装置1に供給される。
画像形成装置1は、太陽光発電装置60及び商用電源70からの電力によって駆動される。太陽光発電装置60及び商用電源70から供給される電力は、画像形成装置1の動作状態により切り替えられる。キャパシタユニット50に充電された電力は、夜間等において太陽光発電装置60における発電量が充分ではないとき、画像形成装置1に供給される。
画像形成装置1は、複写モードにおいて、原稿束から原稿が自動原稿搬送装置10により、順に画像読取装置20に搬送され、画像情報が読み取られる。そして、読み取られた画像情報は、画像処理手段を介して書込ユニット30により光情報に変換され、画像形成ユニット40の感光体ドラム41に書込み光として照射される。
感光体ドラム41は、帯電器により一様に帯電された後に書込ユニット30からの書込み光で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム41上の静電潜像は現像装置42により現像されてトナー像となる。このトナー像は、搬送ベルト43により転写紙に転写され、転写紙は、定着装置44によりトナー像が定着され、排出される。
感光体ドラム41は、帯電器により一様に帯電された後に書込ユニット30からの書込み光で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム41上の静電潜像は現像装置42により現像されてトナー像となる。このトナー像は、搬送ベルト43により転写紙に転写され、転写紙は、定着装置44によりトナー像が定着され、排出される。
なお、図1では、画像形成装置1として、感光体ドラム41を1つだけ配置したモノクロタイプのものを示したが、感光体ドラム41は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のトナー像を形成する4つとし、各色を重ねて転写紙に転写するカラー画像形成装置とすることができる。
次に本実施形態に係る画像形成装置1における電源の切り替えを行う制御系について説明する。
図2は本発明の第1実施形態に係る電力供給装置の電源切替制御系を示すブロック図である。
本例では、処理内容によって消費される電力を表す電力消費量が変動する処理部として、定着装置44の定着ヒータ44aを例として示している。
詳しくは、電力消費量が変動する処理部としては、定着装置44の他、画像形成装置1がカラー画像形成装置の場合、カラー印刷(カラー画像形成)、モノクロ印刷(モノクロ画像形成)の違い、また、印刷枚数、用紙サイズ、用紙厚さ、トナー濃度により電力消費量が変動する画像形成ユニット40、オプション装置がある。オプション装置としては、例えば後処理装置であるフィニッシャー、第2の排紙トレイとしての1ビントレイオプション、給紙部を増設する給紙バンク等がある。
図2は本発明の第1実施形態に係る電力供給装置の電源切替制御系を示すブロック図である。
本例では、処理内容によって消費される電力を表す電力消費量が変動する処理部として、定着装置44の定着ヒータ44aを例として示している。
詳しくは、電力消費量が変動する処理部としては、定着装置44の他、画像形成装置1がカラー画像形成装置の場合、カラー印刷(カラー画像形成)、モノクロ印刷(モノクロ画像形成)の違い、また、印刷枚数、用紙サイズ、用紙厚さ、トナー濃度により電力消費量が変動する画像形成ユニット40、オプション装置がある。オプション装置としては、例えば後処理装置であるフィニッシャー、第2の排紙トレイとしての1ビントレイオプション、給紙部を増設する給紙バンク等がある。
この電力の切替制御系において、電源切替部(SW)100により、太陽光発電装置60と商用電源70との何れか一方からの電力に切り替えられて定着装置44に入力される。太陽光発電装置60及び商用電源70の出力は、それぞれ電源切替部100の入力端子100a、100bに接続されている。また、電源切替部100の出力端子100cは、定着ヒータ駆動部44bを介して定着ヒータ44aに接続されている。定着ヒータ44aの温度は温度測定手段120で測定される。
定着ヒータ駆動部44bは、定着ヒータ44aへの接続/切断を行う定着リレー又はトライアックを出力段として備える。定着ヒータ駆動部44bは、制御部140からの制御信号に応じて、電源切替部100を介して供給される直流電力を出力段の定着リレー又はトライアックをON/OFF制御して定着ヒータ44aに供給/遮断する。
また、電源切替部100からは、自動原稿搬送装置10、画像読取装置20、画像形成ユニット40の他の装置にも電力が供給される。電源切替部100を切替駆動することにより、定着ヒータ44a等への電力供給元が太陽光発電装置60又は商用電源70に切り替えられる。
定着ヒータ駆動部44bは、定着ヒータ44aへの接続/切断を行う定着リレー又はトライアックを出力段として備える。定着ヒータ駆動部44bは、制御部140からの制御信号に応じて、電源切替部100を介して供給される直流電力を出力段の定着リレー又はトライアックをON/OFF制御して定着ヒータ44aに供給/遮断する。
また、電源切替部100からは、自動原稿搬送装置10、画像読取装置20、画像形成ユニット40の他の装置にも電力が供給される。電源切替部100を切替駆動することにより、定着ヒータ44a等への電力供給元が太陽光発電装置60又は商用電源70に切り替えられる。
商用電源70は、100V又は200Vの交流電力を供給する。商用電源70には、整流回路80が接続され、商用電源70からの交流電力が直流電力に変換される。また、太陽光発電装置60からの電力は、電力値検出部である電流電圧検出部90によって出力電流及び電圧が測定される。更に、電流電圧検出部90と入力端子100bとの間には、電流検出部110が配置され、電流(I1)が検出される。また、太陽光発電装置60からの出力は、充電器130を介してキャパシタユニット50に入力され、キャパシタユニット50を充電する。
電源切替部100は、切替手段駆動部である制御部140によって切替制御される。制御部140は、CPU(Central Processing Unit)部141と、メモリ部142と、A/Dコンバータ部143とを備える。
CPU部141は、内部にプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備え、CPUがROMからオペレーティングシステム(OS)を読み出してRAM上に展開してOSを起動し、OS管理下において、ROMからプログラムを読み出し、データ処理を実行して各機能を実現する。
A/Dコンバータ部143は、電流電圧検出部90、電流検出部110から入力される電流信号や電圧信号を所定周期のサンプリングクロックを用いてサンプリングし、電流値や電圧値を表すデータに変換して出力する。なお、A/Dコンバータ部143のサンプリングレートは、定着ヒータ44aの電流変動に追随するものであり、例えば100ms〜500msであれば充分である。
また、制御部140は、電源切替部100の他、定着ヒータ駆動部44b、充電器130の制御を行う。
CPU部141は、内部にプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備え、CPUがROMからオペレーティングシステム(OS)を読み出してRAM上に展開してOSを起動し、OS管理下において、ROMからプログラムを読み出し、データ処理を実行して各機能を実現する。
A/Dコンバータ部143は、電流電圧検出部90、電流検出部110から入力される電流信号や電圧信号を所定周期のサンプリングクロックを用いてサンプリングし、電流値や電圧値を表すデータに変換して出力する。なお、A/Dコンバータ部143のサンプリングレートは、定着ヒータ44aの電流変動に追随するものであり、例えば100ms〜500msであれば充分である。
また、制御部140は、電源切替部100の他、定着ヒータ駆動部44b、充電器130の制御を行う。
メモリ部142には太陽光発電装置60における最大電力点の設定テーブルや直前の定着ヒータ44aの電流値データ等が格納されている。メモリ部142は、RAMを備えており、RAMには直前の定着ヒータ44aの電流値データが書換可能に記憶されている。
なお、CPU部141は定着ヒータ駆動部44bの制御を行うが、定着ヒータ駆動部44bの制御は独立しており、キャパシタユニット50の発電電流(I0)、発電電圧(V0)、及び定着ヒータ44aの負荷電流値(I1)の検出結果の影響を受けない。
CPU部141は必要に応じてメモリ部142にアクセスする。これによりCPU部141は、電流電圧検出部90で取得した太陽光発電部25からの電流(I0)、電圧、及び電流検出部110で取得した定着ヒータ44aへの電流(I1)の検出結果に基づいて、充電器130への電流(I2)の制御を行う。以上のように、CPU部141は充電制御部として機能する。
更にCPU部141は、メモリ部142に蓄積されたデータ及び外部から入手したデータから突入電流や電流変動を予測する演算を行い予測手段として機能する。電源切替部100は、CPU部141によりプログラムを実行して各機能を実現する。
なお、CPU部141は定着ヒータ駆動部44bの制御を行うが、定着ヒータ駆動部44bの制御は独立しており、キャパシタユニット50の発電電流(I0)、発電電圧(V0)、及び定着ヒータ44aの負荷電流値(I1)の検出結果の影響を受けない。
CPU部141は必要に応じてメモリ部142にアクセスする。これによりCPU部141は、電流電圧検出部90で取得した太陽光発電部25からの電流(I0)、電圧、及び電流検出部110で取得した定着ヒータ44aへの電流(I1)の検出結果に基づいて、充電器130への電流(I2)の制御を行う。以上のように、CPU部141は充電制御部として機能する。
更にCPU部141は、メモリ部142に蓄積されたデータ及び外部から入手したデータから突入電流や電流変動を予測する演算を行い予測手段として機能する。電源切替部100は、CPU部141によりプログラムを実行して各機能を実現する。
定着ヒータ駆動部44bは、定着ヒータ駆動部44bへの接続/切断を行う定着リレー又はトライアックを出力段に設け、制御部140からの制御信号に応じて、電源切替部100を介して供給される直流電力を出力段の定着リレー又はトライアックをON/OFF制御して定着ヒータ駆動部44bに供給/遮断する。
定着ヒータ駆動部44bは、定着装置44の内部に設けられ、定着ヒータ駆動部44bから供給される電力により発熱する。
定着ヒータ駆動部44bは、定着装置44の内部に設けられ、定着ヒータ駆動部44bから供給される電力により発熱する。
ここで、充電器130は、DC/DCコンバータであり、制御部140から充電電流値が設定されると、太陽光発電装置60から供給される電力をDC/DCコンバータにより直流−直流変換して当該充電電流値により指定された電流値をキャパシタユニット50に流す定電流源の役割を果たす。
充電器130は、MPPT(Max Peak Power Tracking)回路を備える。充電器130は、充電する電力が最大になるように動作し、太陽光発電装置60からの充電に際して高効率で充電を行う。
CPU部141は、太陽光発電装置60から供給される発電電流I0、発電電圧V0、及び定着ヒータ44aに供給される負荷電流値I1の検出結果に基づいて、充電器130に供給される電流I2の制御を行う。
また、CPU部141は、予測手段として、定着ヒータ44aの突入電流を予測し、充電器130から供給される50への充電電流を制御する。各実施形態では、様々な要素を基礎として定着ヒータ44aの突入電流を予測する。
充電器130は、MPPT(Max Peak Power Tracking)回路を備える。充電器130は、充電する電力が最大になるように動作し、太陽光発電装置60からの充電に際して高効率で充電を行う。
CPU部141は、太陽光発電装置60から供給される発電電流I0、発電電圧V0、及び定着ヒータ44aに供給される負荷電流値I1の検出結果に基づいて、充電器130に供給される電流I2の制御を行う。
また、CPU部141は、予測手段として、定着ヒータ44aの突入電流を予測し、充電器130から供給される50への充電電流を制御する。各実施形態では、様々な要素を基礎として定着ヒータ44aの突入電流を予測する。
以下、制御部140による充電の制御について説明する。
図3は同電力制御装置の太陽光発電部の充電制御について説明するためのフローチャートである。図3において(a)は充電の基本処理を示すフローチャートであり、(b)は充電電流の補正処理を示すサブルーチンのフローチャートである。
図3(a)に示すように、制御部140は、先ず設定した電流、即ち充電電流(I2)を初期値として充電を開始する(ステップS1)。そして、電流電圧検出部90により充電電圧(V0)、充電電流(I0)を測定し(ステップS2)、これらから充電電力(W0)を算出する(ステップS3)。
その後、制御部140は、充電電流を所定の値δだけ増し(I2=I2+δ)(ステップS4)、この設定で充電電圧(V0a)、充電電流(I0a)を算出する(ステップS5)。そして、制御部140は、これらから充電電力(W0a)を算出し(ステップS6)、充電電流補正処理を行う(ステップS7)。制御部140は充電電流補正処理において、最適な充電電流を設定する。
図3は同電力制御装置の太陽光発電部の充電制御について説明するためのフローチャートである。図3において(a)は充電の基本処理を示すフローチャートであり、(b)は充電電流の補正処理を示すサブルーチンのフローチャートである。
図3(a)に示すように、制御部140は、先ず設定した電流、即ち充電電流(I2)を初期値として充電を開始する(ステップS1)。そして、電流電圧検出部90により充電電圧(V0)、充電電流(I0)を測定し(ステップS2)、これらから充電電力(W0)を算出する(ステップS3)。
その後、制御部140は、充電電流を所定の値δだけ増し(I2=I2+δ)(ステップS4)、この設定で充電電圧(V0a)、充電電流(I0a)を算出する(ステップS5)。そして、制御部140は、これらから充電電力(W0a)を算出し(ステップS6)、充電電流補正処理を行う(ステップS7)。制御部140は充電電流補正処理において、最適な充電電流を設定する。
次に、充電電流補正処理について説明する。
図3(b)に示すように、制御部140は、先ず最新の充電電力(W0a)と1周期前の充電電力(W0)とを比較する(ステップS8)。
制御部140は、その比較結果として、W0a>W0である場合はδの符号を「+」とする(ステップS9)、一方、W0a≦W0である場合はδの符号を「−」とする(ステップS10)。
そして、制御部140は、1周期前の充電電力を最新の充電電力に上書きする(ステップS11)。その後、制御部140は、定着ヒータ44aが消灯しているか否か確認する(ステップS12)。定着ヒータ44aが消灯している場合(ステップS12のYES)は定着ヒータ44aが点灯を開始しているか否かを判定する(ステップS13)。
一方、制御部140は、定着ヒータ44aが点灯している場合(ステップS12のNo)、電流検出部110により電流(I1)を測定する(ステップS17)。
図3(b)に示すように、制御部140は、先ず最新の充電電力(W0a)と1周期前の充電電力(W0)とを比較する(ステップS8)。
制御部140は、その比較結果として、W0a>W0である場合はδの符号を「+」とする(ステップS9)、一方、W0a≦W0である場合はδの符号を「−」とする(ステップS10)。
そして、制御部140は、1周期前の充電電力を最新の充電電力に上書きする(ステップS11)。その後、制御部140は、定着ヒータ44aが消灯しているか否か確認する(ステップS12)。定着ヒータ44aが消灯している場合(ステップS12のYES)は定着ヒータ44aが点灯を開始しているか否かを判定する(ステップS13)。
一方、制御部140は、定着ヒータ44aが点灯している場合(ステップS12のNo)、電流検出部110により電流(I1)を測定する(ステップS17)。
制御部140は、定着ヒータ44aが点灯を開始していないと判断した場合(ステップS13、NO)には、充電電流(I2)をδだけ増減し(ステップS14)、すなわち、δの符号が「+」の場合は充電電流(I2)にδを加算し、一方、δの符号が「−」の場合は充電電流(I2)からδを減算し、ステップS5に戻る。
定着ヒータ44aが点灯する場合(ステップS13のYES)、制御部140は、突入電流予測処理を実行する(ステップS15)。そして、制御部140は、予測した補正値Irashを用いて充電電流を補正する(ステップS16)。この補正処理では、制御部140は、δの符号が「+」の場合はI2=I2+δ−Irashに基づいて行い、一方、δの符号が「−」の場合はI2=I2−δ−Irashに基づいて行い、ステップS5へ戻る。
ステップS12において定着ヒータ44aが点灯している場合に、ステップS17に進み、ヒータ電流(I1)を測定し、I1に基づいて充電電流を補正する(ステップS18)。この補正処理では、制御部140は、δの符号が「+」の場合はI2=I2+δ−I1に基づいて行い、一方、δの符号が「−」の場合はI2=I2−δ−I1に基づいて行い、ステップS5へ戻る。
以下ステップS15におけるCPU部141による突入電流の予測について説明する。この予測の手法は各種選択できる。以下、これらの予測の手法を第1実施形態から第6実施形態により説明する。
定着ヒータ44aが点灯する場合(ステップS13のYES)、制御部140は、突入電流予測処理を実行する(ステップS15)。そして、制御部140は、予測した補正値Irashを用いて充電電流を補正する(ステップS16)。この補正処理では、制御部140は、δの符号が「+」の場合はI2=I2+δ−Irashに基づいて行い、一方、δの符号が「−」の場合はI2=I2−δ−Irashに基づいて行い、ステップS5へ戻る。
ステップS12において定着ヒータ44aが点灯している場合に、ステップS17に進み、ヒータ電流(I1)を測定し、I1に基づいて充電電流を補正する(ステップS18)。この補正処理では、制御部140は、δの符号が「+」の場合はI2=I2+δ−I1に基づいて行い、一方、δの符号が「−」の場合はI2=I2−δ−I1に基づいて行い、ステップS5へ戻る。
以下ステップS15におけるCPU部141による突入電流の予測について説明する。この予測の手法は各種選択できる。以下、これらの予測の手法を第1実施形態から第6実施形態により説明する。
<第1実施形態>
先ず第1実施形態について説明する。
第1実施形態において、制御部140は定着ヒータ44aの突入電流を温度測定手段120で測定される定着ヒータ44aの温度に基づいて予測する。
図4は本発明の第1実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、(a)は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、(b)は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である。
先ず第1実施形態について説明する。
第1実施形態において、制御部140は定着ヒータ44aの突入電流を温度測定手段120で測定される定着ヒータ44aの温度に基づいて予測する。
図4は本発明の第1実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、(a)は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、(b)は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である。
本実施形態において、制御部140は、先ず、制御部140が現在の定着ヒータ44aの温度T1を温度測定手段120で測定する(ステップS19)。そして制御部140は、この温度T1に基づいて定着ヒータ44aの突入電流(Irash)を予測する(ステップS20)。
定着ヒータ44aの抵抗値Rは、温度Tの変化に対して図4(b)のグラフ図で示される値を取る。この場合、温度をパラメータとしてヒータ固有の係数で飽和するという特性を表している。
この関係から制御部140は、温度T1における突入電流(Irash)を、
Irash=Vin/[(R−R0){1−α^(−T1)}+R0](A) ・・・式1
に基づいて予測する。
ただし、Vin:入力電圧、R:定常時のヒータ抵抗値、α:ヒータ固有の特性値、R0:セ氏0度におけるヒータ抵抗値である。
定着ヒータ44aの抵抗値Rは、温度Tの変化に対して図4(b)のグラフ図で示される値を取る。この場合、温度をパラメータとしてヒータ固有の係数で飽和するという特性を表している。
この関係から制御部140は、温度T1における突入電流(Irash)を、
Irash=Vin/[(R−R0){1−α^(−T1)}+R0](A) ・・・式1
に基づいて予測する。
ただし、Vin:入力電圧、R:定常時のヒータ抵抗値、α:ヒータ固有の特性値、R0:セ氏0度におけるヒータ抵抗値である。
本実施形態によれば、突入電流は定着ヒータ44aの温度に基づいて予測され、適正なものとなり、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第2実施形態>
次に本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態では、制御部140は定着ヒータ44aの突入電流を前回ジョブからの時間(Toff)に基づいて予測する。
図5は本発明の第2実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、(a)は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、(b)は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である
本実施形態において、制御部140は、先ず、制御部140は前回のジョブが終了してからの時間(Toff)を取得する(ステップS21)。そして、制御部140は、この時間(Toff)に基づいて定着ヒータ44aの突入電流(Irash)を予測する(ステップS22)。
定着ヒータ44aの抵抗値Rは、時間Toffの変化に対して図5(b)のグラフ図で示される値を取る。この場合、消灯時間をパラメータとしてヒータ固有の係数で飽和するという特性を表している。
本実施形態ではこの関係から、制御部140は、時間(Toff)における突入電流(Irash)を、
Irash=Vin/[(R−R0){R−R0}α^(−Toff)+R0](A) ・・・式2
に基づいて予測する。
ただし、Vin:入力電圧、R:定常時のヒータ抵抗値、α:ヒータ固有の特性値、R0:セ氏0度におけるヒータ抵抗値、である。
次に本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態では、制御部140は定着ヒータ44aの突入電流を前回ジョブからの時間(Toff)に基づいて予測する。
図5は本発明の第2実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、(a)は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、(b)は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である
本実施形態において、制御部140は、先ず、制御部140は前回のジョブが終了してからの時間(Toff)を取得する(ステップS21)。そして、制御部140は、この時間(Toff)に基づいて定着ヒータ44aの突入電流(Irash)を予測する(ステップS22)。
定着ヒータ44aの抵抗値Rは、時間Toffの変化に対して図5(b)のグラフ図で示される値を取る。この場合、消灯時間をパラメータとしてヒータ固有の係数で飽和するという特性を表している。
本実施形態ではこの関係から、制御部140は、時間(Toff)における突入電流(Irash)を、
Irash=Vin/[(R−R0){R−R0}α^(−Toff)+R0](A) ・・・式2
に基づいて予測する。
ただし、Vin:入力電圧、R:定常時のヒータ抵抗値、α:ヒータ固有の特性値、R0:セ氏0度におけるヒータ抵抗値、である。
本実施形態によれば、突入電流は前回ジョブ終了からの時間に基づいて予測され、適正なものとなり、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第3実施形態>
次に本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、定着ヒータ44aの温度と雰囲気温度とに基づいて突入電流を予測する。雰囲気温度は画像形成装置1内に配置した雰囲気温度検出手段で取得する。
図6は異なる雰囲気温度における定着ヒータと抵抗値との関係を示すグラフ図である。
2種類の雰囲気温度「低」と「高」に対して、ヒータの抵抗値Rは異なる値を取る。この場合、雰囲気温度によって特性値が変わることを表している。
即ち、突入電流(Irash)は、
Irash=Vin/[(R−R0){1−α^(−T1)+R0}] ・・・式3(雰囲気温度低)
Irash=Vin/[(R−R1){1−β^(−T1)+R1}] ・・・式4(雰囲気温度高)
と予測できる。
次に本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、定着ヒータ44aの温度と雰囲気温度とに基づいて突入電流を予測する。雰囲気温度は画像形成装置1内に配置した雰囲気温度検出手段で取得する。
図6は異なる雰囲気温度における定着ヒータと抵抗値との関係を示すグラフ図である。
2種類の雰囲気温度「低」と「高」に対して、ヒータの抵抗値Rは異なる値を取る。この場合、雰囲気温度によって特性値が変わることを表している。
即ち、突入電流(Irash)は、
Irash=Vin/[(R−R0){1−α^(−T1)+R0}] ・・・式3(雰囲気温度低)
Irash=Vin/[(R−R1){1−β^(−T1)+R1}] ・・・式4(雰囲気温度高)
と予測できる。
本実施形態によれば、定着ヒータの温度に加えて雰囲気温度に基づいて定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第4実施形態>
次に本発明の第4実施形態について説明する。
第4実施形態では、ジョブ終了後の時間と雰囲気温度とに基づいて突入電流を予測する。雰囲気温度は画像形成装置1内に配置した雰囲気温度検出手段で取得する。
図7は異なる雰囲気温度におけるジョブ終了後の時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
2種類の雰囲気温度「低」と「高」に対して、ヒータの抵抗値Rは異なる値を取る。この場合、雰囲気温度によって特性値が変わることを表している。
即ち、突入電流(Irash)は、
Irash=Vin/{R0+(R−R0)α^(−Toff)} ・・・式5(雰囲気温度低)
Irash=Vin/{R1+(R−R1)β^(−Toff)} ・・・式6(雰囲気温度高)
と予測できる。
次に本発明の第4実施形態について説明する。
第4実施形態では、ジョブ終了後の時間と雰囲気温度とに基づいて突入電流を予測する。雰囲気温度は画像形成装置1内に配置した雰囲気温度検出手段で取得する。
図7は異なる雰囲気温度におけるジョブ終了後の時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
2種類の雰囲気温度「低」と「高」に対して、ヒータの抵抗値Rは異なる値を取る。この場合、雰囲気温度によって特性値が変わることを表している。
即ち、突入電流(Irash)は、
Irash=Vin/{R0+(R−R0)α^(−Toff)} ・・・式5(雰囲気温度低)
Irash=Vin/{R1+(R−R1)β^(−Toff)} ・・・式6(雰囲気温度高)
と予測できる。
本実施形態によれば、定着ヒータの温度に加えて雰囲気温度に基づいて定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第5実施形態>
次に本発明の第5実施形態について説明する。
第5実施形態では、定着ヒータをOFFする直前の電流値に基づいて突入電流を予測する。
図8は定着ヒータOFF直前の電流から次の突入電流について時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
ヒータ消灯時間による予測方法に関して、ヒータ抵抗値が定常状態になる前に、ヒータOFFしたときの場合を考える。
この場合、定着ヒータをOFFする直前の電流値を測定することで、消灯時のヒータ抵抗値を算出する。そして、初期値が定常時の抵抗値ではなく、算出した抵抗値になることを考慮にいれた上で、Toff秒後の抵抗値を予測する。
即ち、突入電流(Irash)は、
Irash=Vin/[R0+(R−R0)α^{−(Toff+ΔT)}] ・・・式7
と予測できる。
次に本発明の第5実施形態について説明する。
第5実施形態では、定着ヒータをOFFする直前の電流値に基づいて突入電流を予測する。
図8は定着ヒータOFF直前の電流から次の突入電流について時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
ヒータ消灯時間による予測方法に関して、ヒータ抵抗値が定常状態になる前に、ヒータOFFしたときの場合を考える。
この場合、定着ヒータをOFFする直前の電流値を測定することで、消灯時のヒータ抵抗値を算出する。そして、初期値が定常時の抵抗値ではなく、算出した抵抗値になることを考慮にいれた上で、Toff秒後の抵抗値を予測する。
即ち、突入電流(Irash)は、
Irash=Vin/[R0+(R−R0)α^{−(Toff+ΔT)}] ・・・式7
と予測できる。
本実施形態によれば、定着ヒータをOFFする直前の電流値に基づいて定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第6実施形態>
次に本発明に係る第6実施形態に係る電力供給装置の制御について説明する。
第6実施形態では、1つの制御周期内における充電電力の総和が最大になるように充電電流を補正する。
図9は本発明の第6実施形態に係る電力制御装置の太陽光発電部の充電制御について説明するためのフローチャートである。
本実施形態においては、制御部140は、先ず電流予測に必要な情報を取得する(ステップS23)。ここでは前JOB終了後からの消灯時間Toffを取得している。次いで制御部140は、その情報から突入電流を予測し、補正した突入電流(Irash)を算出する(ステップS24)。
この算出は、現在のヒータ抵抗値(R)Rrash、電流値Irashに基づき計算(予測)する。
これは、
Rrash=(R−R0)α^(−Toff)+R0 (Ω) ・・・式8
Irash=Vin/Rrash ・・・式9
に基づいて行う。
次に本発明に係る第6実施形態に係る電力供給装置の制御について説明する。
第6実施形態では、1つの制御周期内における充電電力の総和が最大になるように充電電流を補正する。
図9は本発明の第6実施形態に係る電力制御装置の太陽光発電部の充電制御について説明するためのフローチャートである。
本実施形態においては、制御部140は、先ず電流予測に必要な情報を取得する(ステップS23)。ここでは前JOB終了後からの消灯時間Toffを取得している。次いで制御部140は、その情報から突入電流を予測し、補正した突入電流(Irash)を算出する(ステップS24)。
この算出は、現在のヒータ抵抗値(R)Rrash、電流値Irashに基づき計算(予測)する。
これは、
Rrash=(R−R0)α^(−Toff)+R0 (Ω) ・・・式8
Irash=Vin/Rrash ・・・式9
に基づいて行う。
そして、制御部140は、点灯Dutyに基づいて、制御周期内のヒータのON時間TonとOFF時間Toffを算出し(ステップS25)、Ton秒後の抵抗値、電流値を予測する(ステップS26)。
Ton秒後の抵抗値Rrash’、電流値Irash’は、
T=lnβ−ln{(R−Rrush)/(R−R0)}+Ton ・・・式10
Rrash’=(R−R0)(1−β^(−T))+R0 ・・・式11
Irash’=Vin/Rrash’ ・・・式12
に基づいて予測する。
次いで、ヒータON中に関して補正しないと仮定した場合の電力を計算する(ステップS27、ステップS28)。ステップS27においては、VI特性に基づき「I0=Irash+I2」から「Irash’+I2」に変化するとき(補正しない場合)の電力の総量Wtotal1を計算する。なお、I2は最適動作点となる電流値を表す。
また、ステップS28においては、制御部140は、VI特性に基づき「I0=I2」から「I2−(Irash−Irash’)」に変化するとき(補正した場合)の電力の総量Wtotal2を計算する。
更に、制御部140は、補正した場合と補正しない場合との比較として、Wtotal2>Wtotal1となるか否かを判断する(ステップS29)。補正しないほうの電力が大きいと判断された場合は突入電流=0と予測し(ステップS33)処理を終了する。
Ton秒後の抵抗値Rrash’、電流値Irash’は、
T=lnβ−ln{(R−Rrush)/(R−R0)}+Ton ・・・式10
Rrash’=(R−R0)(1−β^(−T))+R0 ・・・式11
Irash’=Vin/Rrash’ ・・・式12
に基づいて予測する。
次いで、ヒータON中に関して補正しないと仮定した場合の電力を計算する(ステップS27、ステップS28)。ステップS27においては、VI特性に基づき「I0=Irash+I2」から「Irash’+I2」に変化するとき(補正しない場合)の電力の総量Wtotal1を計算する。なお、I2は最適動作点となる電流値を表す。
また、ステップS28においては、制御部140は、VI特性に基づき「I0=I2」から「I2−(Irash−Irash’)」に変化するとき(補正した場合)の電力の総量Wtotal2を計算する。
更に、制御部140は、補正した場合と補正しない場合との比較として、Wtotal2>Wtotal1となるか否かを判断する(ステップS29)。補正しないほうの電力が大きいと判断された場合は突入電流=0と予測し(ステップS33)処理を終了する。
補正した場合の電力のほうが大きいと判断された場合(ステップS29、Yes)、ヒータOFF中に関して補正しない場合と、補正した場合での電力を両方計算する(ステップS30、ステップS31)。
すなわち、ステップS30では、制御部140は、VI特性からI0=I2においてToff秒間充電したときの電力の総量Wtotal1’を計算する。また、ステップS31では、制御部140は、VI特性から「I0=I2−Irash」でToff秒間充電したときの電力の総量Wtotal2’を計算する。
次に制御部140は、補正した場合の「Wtotal2−Wtotal1」と、補正しない場合の「Wtotal1’−Wtotal2’」とを比較する(ステップS32)。
補正しない場合の「Wtotal1’−Wtotal2’」の方が大電力であると判断した場合(ステップS32、NO)補正値Irashを0とし、処理を終了する(ステップS33)。
また、補正した場合の「Wtotal2−Wtotal1」の方が大電力であると判断した場合(ステップS32、YES)、制御部140は、ステップS24で算出したIrashを補正値とし、処理を終了する。
すなわち、ステップS30では、制御部140は、VI特性からI0=I2においてToff秒間充電したときの電力の総量Wtotal1’を計算する。また、ステップS31では、制御部140は、VI特性から「I0=I2−Irash」でToff秒間充電したときの電力の総量Wtotal2’を計算する。
次に制御部140は、補正した場合の「Wtotal2−Wtotal1」と、補正しない場合の「Wtotal1’−Wtotal2’」とを比較する(ステップS32)。
補正しない場合の「Wtotal1’−Wtotal2’」の方が大電力であると判断した場合(ステップS32、NO)補正値Irashを0とし、処理を終了する(ステップS33)。
また、補正した場合の「Wtotal2−Wtotal1」の方が大電力であると判断した場合(ステップS32、YES)、制御部140は、ステップS24で算出したIrashを補正値とし、処理を終了する。
次に本実施形態において1制御周期内で充電電力の総和の考え方について説明する。
図10は同電力制御装置における1制御周期内で充電電力の総和の考え方について説明する図である。
図10(a)に示すように、補正をしない場合、(1)突入発生直後は充電電流・充電電圧で表和される動作点が最適動作点から大きくはずれてしまうが、(2)突入が収まるにつれ、動作点が最適動作点に近づいていく。更に、(3)ヒータがOFFすると、動作点が最適動作点に戻る。
一方、図10(b)に示すように、補正する場合、(1)突入発生直後は動作点が最適動作点を維持できるが、(2)突入が収まるにつれ、動作点が最適動作点からはずれていく。更に、(3)ヒータがOFFすると、補正をしている分だけ動作点が最適動作点から大きくはずれてしまう。
本実施形態では、この2つのパターンを比較し、制御周期内の充電量が大きい方を選択する。
図10は同電力制御装置における1制御周期内で充電電力の総和の考え方について説明する図である。
図10(a)に示すように、補正をしない場合、(1)突入発生直後は充電電流・充電電圧で表和される動作点が最適動作点から大きくはずれてしまうが、(2)突入が収まるにつれ、動作点が最適動作点に近づいていく。更に、(3)ヒータがOFFすると、動作点が最適動作点に戻る。
一方、図10(b)に示すように、補正する場合、(1)突入発生直後は動作点が最適動作点を維持できるが、(2)突入が収まるにつれ、動作点が最適動作点からはずれていく。更に、(3)ヒータがOFFすると、補正をしている分だけ動作点が最適動作点から大きくはずれてしまう。
本実施形態では、この2つのパターンを比較し、制御周期内の充電量が大きい方を選択する。
以上のように、本実施形態によれば、1つの制御周期内における充電電力の総和が最大になるように充電電流を補正するので、定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<本発明の実施態様例の構成、作用、効果>
<第1態様>
本態様は、光エネルギを電力に変換する太陽光発電装置60と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ44aと、定着ヒータ44aに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部44bと、電力を蓄えるキャパシタユニット50と、太陽光発電装置60から供給される電力によりキャパシタユニット50を充電する充電器130と、充電器130を制御してキャパシタユニット50への充電電流を調整する制御部140と、を備える電力供給装置であって、定着ヒータ44aが起動するときの突入電流を予測する制御部140を備え、制御部140は、突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御することを特徴とする。
本態様によれば、予測したキャパシタユニット50への突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50に充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第1態様>
本態様は、光エネルギを電力に変換する太陽光発電装置60と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ44aと、定着ヒータ44aに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部44bと、電力を蓄えるキャパシタユニット50と、太陽光発電装置60から供給される電力によりキャパシタユニット50を充電する充電器130と、充電器130を制御してキャパシタユニット50への充電電流を調整する制御部140と、を備える電力供給装置であって、定着ヒータ44aが起動するときの突入電流を予測する制御部140を備え、制御部140は、突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御することを特徴とする。
本態様によれば、予測したキャパシタユニット50への突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50に充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第2態様>
本態様は、定着ヒータ44aの温度を測定する温度測定手段120を備え、制御部140は、定着ヒータ44aの温度に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ44aの温度に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
本態様は、定着ヒータ44aの温度を測定する温度測定手段120を備え、制御部140は、定着ヒータ44aの温度に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ44aの温度に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第3態様>
本態様は、定着ヒータ44aが停止している間の停止時間を検出する停止時間検出手段を備え、制御部140は、停止時間に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ44aの停止時間に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
本態様は、定着ヒータ44aが停止している間の停止時間を検出する停止時間検出手段を備え、制御部140は、停止時間に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ44aの停止時間に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第4態様>
本態様は、定着ヒータ44aが配置された装置の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、制御部140は、雰囲気温度に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、雰囲気温度に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
本態様は、定着ヒータ44aが配置された装置の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、制御部140は、雰囲気温度に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、雰囲気温度に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第5態様>
本態様は、制御部140は、定着ヒータ44aが停止する直前における定着ヒータ44aへの電流値に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ44aが停止する直前における定着ヒータ44aへの電流値に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
本態様は、制御部140は、定着ヒータ44aが停止する直前における定着ヒータ44aへの電流値に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ44aが停止する直前における定着ヒータ44aへの電流値に基づいてキャパシタユニット50への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第6態様>
本態様は、制御部140は、充電器130への充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に充電電流を補正する。
本態様によれば、充電電流は、充電器130への充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に補正される。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
本態様は、制御部140は、充電器130への充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に充電電流を補正する。
本態様によれば、充電電流は、充電器130への充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に補正される。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第7態様>
本態様は、変動負荷が定着ヒータ44aであることを特徴とする。
本態様によれば、負荷が変動する定着ヒータ44aを対象とする。これにより、定着ヒータ44aを備える装置に本発明を適用できる。
本態様は、変動負荷が定着ヒータ44aであることを特徴とする。
本態様によれば、負荷が変動する定着ヒータ44aを対象とする。これにより、定着ヒータ44aを備える装置に本発明を適用できる。
<第8態様>
本態様は、電力供給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置1である。
本態様によれば、画像形成装置1に本発明に係る電力供給装置を備えることができる。これにより、画像形成装置1に配置したキャパシタユニット50を太陽光発電装置60で高い効率で充電できる。
本態様は、電力供給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置1である。
本態様によれば、画像形成装置1に本発明に係る電力供給装置を備えることができる。これにより、画像形成装置1に配置したキャパシタユニット50を太陽光発電装置60で高い効率で充電できる。
<第9態様>
本態様は、光エネルギを電力に変換する太陽光発電装置60と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ44aと、定着ヒータ44aに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部44bと、電力を蓄えるキャパシタユニット50と、太陽光発電装置60から供給される電力により蓄電部を充電する充電器130と、充電器130を制御して蓄電部への充電電流を調整する制御部140と、を備える電力供給装置による電力供給方法であって、変動負荷が起動するときの突入電流を予測するステップ(ステップS15)と、予測した突入電流に基づいて充電部から蓄電部へ供給される充電電流を制御するステップ(ステップS16)と、を実行することを特徴とする。
本態様によれば、予測したキャパシタユニット50への突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
本態様は、光エネルギを電力に変換する太陽光発電装置60と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ44aと、定着ヒータ44aに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部44bと、電力を蓄えるキャパシタユニット50と、太陽光発電装置60から供給される電力により蓄電部を充電する充電器130と、充電器130を制御して蓄電部への充電電流を調整する制御部140と、を備える電力供給装置による電力供給方法であって、変動負荷が起動するときの突入電流を予測するステップ(ステップS15)と、予測した突入電流に基づいて充電部から蓄電部へ供給される充電電流を制御するステップ(ステップS16)と、を実行することを特徴とする。
本態様によれば、予測したキャパシタユニット50への突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
<第10態様>
本態様は、上記電力供給方法における各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラムである。
本態様によれば、プロセッサは、予測したキャパシタユニット50への突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
本態様は、上記電力供給方法における各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラムである。
本態様によれば、プロセッサは、予測したキャパシタユニット50への突入電流に基づいて充電器130からキャパシタユニット50へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置60による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット50へ充電できる。
1…画像形成装置、44a…定着ヒータ(変動負荷)、44b…定着ヒータ駆動部、50…キャパシタユニット(蓄電部)、60…太陽光発電装置(光発電部)、70…商用電源、80…整流回路、90…電流電圧検出部、100…電源切替部、110…電流検出部、120…温度測定手段、130…充電器、140…制御部(電力制御部、充電制御部)、141…CPU部、142…メモリ部
Claims (10)
- 光エネルギを電力に変換する光発電部と、
電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、
前記変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、
電力を蓄える蓄電部と、
前記光発電部から供給される電力により前記蓄電部を充電する充電部と、
前記充電部を制御して前記蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、
を備える電力供給装置であって、
前記変動負荷が起動するときの突入電流を予測する予測手段を備え、
前記充電制御部は、前記突入電流に基づいて前記充電部から前記蓄電部へ供給される前記充電電流を制御することを特徴とする電力供給装置。 - 前記変動負荷の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記予測手段は、前記変動負荷の温度に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。 - 前記変動負荷が停止している間の停止時間を検出する停止時間検出手段を備え、
前記予測手段は、前記停止時間に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。 - 前記変動負荷が配置された装置の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、
前記予測手段は、前記雰囲気温度に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の電力供給装置。 - 前記予測手段は、前記変動負荷が停止する直前における前記変動負荷への電流値に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項1又は3に記載の電力供給装置。
- 前記充電制御部は、前記充電部への前記充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に前記充電電流を補正する請求項1に記載の電力供給装置。
- 前記変動負荷は、定着ヒータであることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の電力供給装置。
- 請求項1乃至7の何れか一項に記載の電力供給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 光エネルギを電力に変換する光発電部と、
電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、
前記変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、
電力を蓄える蓄電部と、
前記光発電部から供給される電力により前記蓄電部を充電する充電部と、
前記充電部を制御して前記蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、
を備える電力供給装置による電力供給方法であって、
前記変動負荷が起動するときの突入電流を予測するステップと、
予測した前記突入電流に基づいて前記充電部から前記蓄電部へ供給される充電電流を制御するステップと、
を実行することを特徴とする電力供給方法。 - 請求項9に記載の電力供給方法における各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015133498A JP2017015970A (ja) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 電力供給装置、画像形成装置、電力供給方法、及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015133498A JP2017015970A (ja) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 電力供給装置、画像形成装置、電力供給方法、及びプログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017015970A true JP2017015970A (ja) | 2017-01-19 |
Family
ID=57828027
Family Applications (1)
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JP2015133498A Pending JP2017015970A (ja) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | 電力供給装置、画像形成装置、電力供給方法、及びプログラム |
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JP (1) | JP2017015970A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110497815A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-26 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于向充电桩供电的方法、装置及充电桩 |
JP2020190622A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置、ヒーターの切替方法 |
-
2015
- 2015-07-02 JP JP2015133498A patent/JP2017015970A/ja active Pending
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