説明

充電装置及びその制御方法、並びにプログラム

【課題】2次電池がバックアップ電源としての機能を損なうことなく、負荷のかかる電流量で充電することを抑制する。
【解決手段】充電装置100は、2次電池1、定電流回路31,32、DRAM23、及び電源8で構成される。充電装置100は、DRAM23に予め定められた種類のデータが記憶されていないと判別されたとき、予め定められた電力供給量で2次電池1を充電し、DRAM23に予め定められた種類のデータが記憶されていると判別されたとき、予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で前記2次電池を充電する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、充電装置及びその制御方法、並びにプログラムに関し、特に、2次電池に充電を行う充電装置及びその制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
リチウム電池やニッケル水素電池等の2次電池は、装置に供給される電源(主な電源供給源としては商用電源(AC電源)等)が切断した場合に、一時的なバックアップ用の電源として用いられる。例えば、装置に組み込まれたDRAM等の揮発性メモリに格納されたファクシミリ等の画像データを、予期せぬ電源の切断の際も保持しつづけられるように、2次電池から電源を供給する場合が想定される。
【0003】
このようなバックアップ用2次電池は、多くの場合、停電等の突発的な短い電源切断に備えて装備されているので、ほとんどの間、充電状態(充電量維持状態を含む)にあるといえる。ところが、満充電に達しても、なお充電し続けてしまう「過充電状態」に陥ると、2次電池は著しく劣化し、2次電池の寿命に大きく影響を及ぼす場合がある。このような場合、従来は2次電池の満充電状態を検知したら、以降は2次電池の自己放電分のみ補う電流量で充電を行うトリクル充電に切り替える事が提案されている。満充電検知の技術は既にいくつか提案されているが、第一には電圧によって検知する方法がある。
【0004】
この方法は、2次電池電位が所定の電圧になったことで満充電を検知し、トリクル充電に切り替える方法である。しかし、2次電池電位は周囲の温度によりその値が大きく変化し、簡易的な温度センサがない電気回路では制御できない場合がある。これを補完する制御として充電開始からの経過時間が予め定められた時間に達した場合に、トリクル充電へ切り替える方法が提案されている。
【0005】
よって、一般的な制御は、電源投入時には普通充電を一定時間行い、その後所定時間経過後、或いは満充電検知によりトリクル制御に移行するようになっている。なお、普通充電の時間は12〜16時間程度が一般的である。なお、満充電検知は、周囲の温度によっては正確な検知はできない場合もある。
【0006】
また、電源断又は省電力時に、ファクシミリ画像データ等のバックアップ対象データがない場合には、バックアップしないことで消費電力を節約する技術も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平08−129511号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上述した普通充電は満充電まで数時間かかるため、充電がほとんどされていない状態で起動した場合、起動直後に生成された重要な画像データに対するバックアップ保証時間は著しく短くなり、2次電池にバックアップ電源としての機能を損なわせることとなる。
【0009】
普通充電に対し、充電時の電流量を増加させることによって充電に要する時間を短縮できる急速充電がある。しかし前述したような簡易的な回路では、温度条件が変わることで正確な満充電が検知できない場合がある。その場合は単位時間辺りの充電量が大きいため、過充電となることが多い。
【0010】
本発明の目的は、2次電池がバックアップ電源としての機能を損なうことなく、負荷のかかる電流量で充電することを抑制した充電装置及びその制御方法、並びにプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために、請求項1の充電装置は、揮発性のメモリに電源を供給する2次電池を充電する充電装置であって、前記2次電池の充電量を検知する検知部と、前記検知部により検知された充電量が予め定められた充電量か否かを判別する第1判別部と、前記検知された充電量が、予め定められた充電量ではないときは、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているか否かを判別する第2判別部と、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されていないときは、予め定められた電力供給量で前記2次電池を充電し、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているときは、前記予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で前記2次電池を充電する充電部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、2次電池がバックアップ電源としての機能を損なうことなく、負荷のかかる電流量で充電することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施の形態に係る充電装置の概略構成を示す図である。
【図2】図1の充電装置により実行される充電処理の手順を示すフローチャートである。
【図3】図1の充電装置により実行される他の充電処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【0015】
図1は、本発明の実施の形態に係る充電装置の概略構成を示す図である。
【0016】
図1において、充電装置100は、本実施の形態では、画像処理システムに使用されるDRAMをバックアップする2次電池を充電するための装置であるが、揮発性のメモリのバックアップ電源としての2次電池を充電する形態であれば、これに限らず本実施の形態を適用可能である。
【0017】
充電装置100は、2次電池1、定電流回路31,32、定電流回路SW7、電池電圧検知回路9、OR回路3、DC/DCコンバータ21、SW22、DRAM23(メモリ)、FF4(フリップフロップ回路)、CPU5、時計IC6、1次電池20、スリープ制御回路18、及び電源8で構成される。
【0018】
2次電池1は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の電池であり、本実施の形態において充電対象となる電池であり、揮発性のメモリであるDRAM23に電源を供給する。
【0019】
定電流回路31,32はそれぞれ常夜電源10から供給される電流を2次電池1に流し込んで充電するための回路である。定電流回路31,32は主にトランジスタ等で構成される。
【0020】
定電流回路31,32には、それらを制御するための定電流回路制御信号33,34がそれぞれOR回路3から入力される。定電流回路制御信号33がオンの場合、定電流回路31が2次電池1に電流を流し込む充電モードになる。定電流回路制御信号34がオンの場合、定電流回路32が2次電池1に電流を流し込む充電モードになる。定電流回路制御信号33がオフの場合、定電流回路31は2次電池1への電流を停止して自己放電モードになる。定電流回路制御信号34がオフの場合、定電流回路32は2次電池1への電流を停止して自己放電モードになる。
【0021】
定電流回路SW7は、CPU5からの信号26により2次電池への電流の供給元を定電流回路31,32のいずれか一方に切り替えるスイッチである。定電流回路SW7がオンの時には一定の電流が2次電池1に流れるようになっている。なお、流れる電流は、定電流回路31からの電流が定電流回路32より大きくしている。
【0022】
OR回路3は電池電圧検知回路9の検出結果とFF4の出力との論理和をとる回路であり、定電流回路制御信号33,34を定電流回路31,32に出力する。このOR回路3は常夜電源10で給電される。
【0023】
FF4は、CPU5の出力信号14によって値を設定するようになっており、また常夜電源10がある限りその値を保持する。FF4からの出力13はOR回路3を介して定電流回路制御信号33,34に反映される。FF4に値をセットすると充電モードになり、値をリセットすると自己放電モードになる。
【0024】
電池電圧検知回路9は、2次電池1の電圧を検知する回路である。この回路は2次電池1が過充電とみなされる電圧を検知すると、OR回路3を通じて定電流回路31又は定電流回路32をオフするように作用する。主にコンパレータ等で構成されている。
【0025】
DC/DCコンバータ21は、2次電池1からDRAM23へ供給するためのバックアップ電源24を生成し、そのバックアップ電源24からの電流はSW22に供給される。
【0026】
SW22は、DRAM23をバックアップする電源を、常夜電源10とDC/DCコンバータ21から出力されたバックアップ電源24とのいずれか一方に切り替えるスイッチである。SW22は、電源8から供給されるAC電源オンの場合は常夜電源10を選択して出力し、AC電源オフやAC入力停電の場合はDC/DCコンバータ21から出力されたバックアップ電源24を選択してDRAM23に出力する。
【0027】
DRAM23は、SW22から出力された電源25を電源として動作する。そして、DRAM23は、CPU5のプログラム実行や、また画像データを蓄積するために使用される。DRAM23に蓄積された画像データは停電になっても2次電池1の電力でしばらくの間データバックアップするようになっている。すなわち、2次電池1は、DRAM23のバックアップ電源となっている。
【0028】
CPU5は充電装置100も含め画像処理システムのすべてを制御する。CPU5は、非常夜電源11から給電される。また、CPU5は、上述したように、充電モード又は自己放電モードとするための出力信号14をFF4に出力する。CPU5は、時計IC6の設定をしたり、時計情報を読み出したりするためのインターフェース信号15を時計ICに出力する。
【0029】
さらに、CPU5は、図示していないROMやDRAM23とバス接続されておりプログラムによって動作し、DRAM23に画像データが存在するか否かを判断する。また、CPU5は消費電力が比較的大きいため、本実施の形態においては画像処理システムのスリープ状態でCPU5の給電を停止し少しでも省電力化している。
【0030】
時計IC6は、乾電池やリチウム電池等の1次電池20から給電される。AC電源をOFFしても時計ICは1次電池20が切れるまでは常に動作するようになっている。時計IC6は、CPU5が時計IC6に予め設定したアラーム時刻になると割り込み出力16をスリープ制御回路18に出力する。
【0031】
スリープ制御回路18は、電源8のスリープ切り替えを行う回路であり、常夜電源10から給電される。スリープ制御回路18は、電源8がスリープ状態の時に割り込み出力16が出力されると、制御信号17によって電源8をスリープ状態から起こすように作用する。
【0032】
電源8は、AC入力から充電回路を含む画像処理システムで使用するDC電源を生成する。電源8が生成するDC電源は常夜電源10と非常夜電源11に分けられる。常夜電源10はAC入力が供給される限り常に出力される。非常夜電源11は画像処理システムがスリープ状態において出力が停止される。
【0033】
図2は、図1の充電装置100により実行される充電処理の手順を示すフローチャートである。
【0034】
図2の充電処理は、図1の充電装置100のCPU5によって実行される。
【0035】
図2おいて、電池電圧検知回路9によって検知された電圧から、2次電池1の充電量を検知し(ステップS101)(検知部)、2次電池1が満充電か否か判別し(ステップS102)(第1判別部)、満充電のときは(ステップS102でYES)、直ちに本処理を終了する。なお、本実施の形態では満充電となる充電量を予め定められた充電量としているが、例えば満充電となる充電量の90%等でもよく、必ずしも満充電となる充電量に限定されるわけではない。これは後述する図3のステップS202でも同様である。
【0036】
ステップS102の判別の結果、満充電ではないときは(ステップS102でNO)、DRAM23に後述する予め定められた種類のデータがあるか否か判別し(ステップS103)(第2判別部)、データがあるときは(ステップS103でYES)、急速充電を行い(ステップS104)(充電部)、ステップS101に進み、データがないとき(ステップS103でNO)、普通充電を行い(ステップS105)(充電部)、ステップS101に進む。
【0037】
上述した予め定められた種類のデータは、本実施の形態では画像処理システムを対象としていることから、DRAM23にバックアップ対象となる画像データである。予め定められた種類のデータとして、例えば、FAXの親展受信やメモリ受信といった、印刷されていない状態の受信ジョブや、印刷前のPDLプリントジョブで用いられる画像データが挙げられる。また、タイマー設定されたFAX、SMB、E−mail、I−FAX等の送信ジョブで用いられる画像データであることも考えられる。すなわち、予め定められた種類のデータは、記録媒体に印刷する可能性のあるデータ、又は、他の装置に送信する可能性のあるデータである。
【0038】
また、上述した急速充電は、定電流回路SW7により電流回路を通常よりも数倍電流が大きい定電流回路31に切り替えることで行われる。一方、普通充電は、定電流回路SW7により電流回路を通常の定電流回路32に切り替えることで行われる。なお、定電流回路31が供給する電力供給量の例として、1Aが挙げられ、定電流回路32が供給する電力供給量の例として、200mAが挙げられる。
【0039】
図2の処理によれば、DRAM23に予め定められた種類のデータが記憶されていないときは(ステップS103でNO)、予め定められた電力供給量で2次電池1を充電し(ステップS105)(普通充電)、DRAM23に予め定められた種類のデータが記憶されているときは(ステップS103でYES)、予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で2次電池を充電する(ステップS104)(急速充電)ので、バックアップ電源としての2次電池としての機能を損なうことなく、2次電池1に負荷のかかる電流量での充電を抑制することができる。
【0040】
また、限定的な急速充電により過充電の頻度を抑制するので、上述したように、コンパレータ等で構成されている電池電圧検知回路9のような比較的安価な回路構成で2次電池充電制御を実現できる。
【0041】
図3は、図1の充電装置100により実行される、他の充電処理の手順を示すフローチャートである。
【0042】
本充電処理では、DRAM23のバックアップ保証時間の仕様を満足する充電量になるまでの設定時間が予め定められている。
【0043】
また、図3の充電処理は、図1の充電装置100のCPU5によって実行される。
【0044】
図3おいて、CPU5は、電池電圧検知回路9によって検知された電圧から、2次電池1の充電量を検知し(ステップS201)(検知部)、2次電池1が満充電か否か判別し(ステップS202)(第1判別部)、満充電のときは(ステップS202でYES)、直ちに本処理を終了する。
【0045】
一方、ステップS202の判別の結果、満充電ではないときは(ステップS202でNO)、DRAM23に上述したデータがあるか否か判別し(ステップS203)(第2判別部)、データがないときは(ステップS203でNO)、直ちに本処理を終了する。
【0046】
ステップS203での判別の結果、データがあるときは(ステップS203でYES)、上述した設定時間が経過したか否か判別し(ステップS204)(第3判別部)、設定時間が経過したとき(ステップS204でYES)、上述した普通充電を行い(ステップS205)(充電部)、本処理を終了する。
【0047】
ステップS204の判別の結果、設定時間が経過していないときは(ステップS204でNO)、上述した急速充電を行い(ステップS206)(充電部)、ステップS203以降の処理を実行して、本処理を終了する。
【0048】
図3の処理によれば、DRAM23に予め定められた種類のデータが記憶され(ステップS203でYES)、かつ予め定められた時間が経過したときは(ステップS204でYES)、予め定められた電力供給量で2次電池1を充電し(ステップS205)(普通充電)、DRAM23に予め定められた種類のデータが記憶され、かつ予め定められた時間が経過していないときは(ステップS204でNO)、予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で2次電池1を充電する(ステップS206)(急速充電)ので、バックアップ電源としての2次電池としての機能を損なうことなく、2次電池1に負荷のかかる電流量での充電を抑制することができる。
【0049】
また、図3の処理によれば、急速充電による充電時間が予め設定されているため、コンパレータ等で構成されている電池電圧検知回路9のような比較的安価な回路構成で、過充電することなく、製品で定義された最低バックアップ時間を保証することができる。
【0050】
(他の実施の形態)
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【0051】
31,32 定電流回路
5 CPU
7 定電流回路SW
8 AC電源
9 電池電圧検知回路
21 DC/DCコンバータ
23 DRAM

【特許請求の範囲】
【請求項1】
揮発性のメモリに電源を供給する2次電池を充電する充電装置であって、
前記2次電池の充電量を検知する検知部と、
前記検知部により検知された充電量が予め定められた充電量か否かを判別する第1判別部と、
前記検知された充電量が、予め定められた充電量ではないときは、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているか否かを判別する第2判別部と、
前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されていないときは、予め定められた電力供給量で前記2次電池を充電し、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているときは、前記予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で前記2次電池を充電する充電部と
を備えたことを特徴とする充電装置。
【請求項2】
前記メモリに記憶されているデータの保証時間を満足する充電量になるまでの予め定められた時間が経過したか否かを判別する第3判別部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の充電装置。
【請求項3】
前記充電部は、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶され、かつ前記予め定められた時間が経過したとき、前記予め定められた電力供給量で前記2次電池を充電し、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶され、かつ前記予め定められた時間が経過していないとき、前記予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で前記2次電池を充電することを特徴とする請求項2記載の充電装置。
【請求項4】
前記予め定められた種類のデータは、記録媒体に印刷する可能性のあるデータ、又は、他の装置に送信する可能性のあるデータであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の充電装置。
【請求項5】
揮発性のメモリに電源を供給する2次電池を充電する充電装置の制御方法であって、
前記2次電池の充電量を検知する検知ステップと、
前記検知ステップにより検知された充電量が予め定められた充電量か否かを判別する第1判別ステップと、
前記検知された充電量が、予め定められた充電量ではないときは、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているか否かを判別する第2判別ステップと、
前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されていないときは、予め定められた電力供給量で前記2次電池を充電し、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているときは、前記予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で前記2次電池を充電する充電ステップと
を備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項6】
揮発性のメモリに電源を供給する2次電池を充電する充電装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記制御方法は、
前記2次電池の充電量を検知する検知ステップと、
前記検知ステップにより検知された充電量が予め定められた充電量か否かを判別する第1判別ステップと、
前記検知された充電量が、予め定められた充電量ではないときは、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているか否かを判別する第2判別ステップと、
前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されていないときは、予め定められた電力供給量で前記2次電池を充電し、前記メモリに予め定められた種類のデータが記憶されているときは、前記予め定められた電力供給量よりも大きい電力供給量で前記2次電池を充電する充電ステップと
を備えたことを特徴とするプログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−80750(P2012−80750A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−226723(P2010−226723)
【出願日】平成22年10月6日(2010.10.6)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】