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JP7743783B2 - Charging device, charging method, and image forming apparatus - Google Patents
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JP7743783B2 - Charging device, charging method, and image forming apparatus - Google Patents

Charging device, charging method, and image forming apparatus

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JP7743783B2 JP2021208139A JP2021208139A JP7743783B2 JP 7743783 B2 JP7743783 B2 JP 7743783B2 JP 2021208139 A JP2021208139 A JP 2021208139A JP 2021208139 A JP2021208139 A JP 2021208139A JP 7743783 B2 JP7743783 B2 JP 7743783B2
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Description

本発明は、充電装置、充電方法、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a charging device, a charging method, and an image forming device.

供給電力に制限のある電源から、負荷に供給する電力以外の余剰電力分を使って二次電池を充電する充電装置が知られている。 A charging device is known that charges a secondary battery using surplus power, other than the power supplied to the load, from a power source with limited power supply.

特許文献1には、電源の供給能力を最大限に使い、二次電池の充電時間を短縮する目的で、負荷に応じて充電電流を可変させることで電源の供給能力を最大限に使って二次電池を充電する構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration for charging a secondary battery by varying the charging current according to the load, thereby maximizing the power supply capacity of the power source and shortening the charging time of the secondary battery.

しかし、充電装置に何らかの異常が発生した場合に、原因の把握(コネクタ抜け含む異常箇所の特定)ができず、未故障モジュールも同時に交換されてしまうことがある。 However, if an abnormality occurs in the charging device, it may not be possible to determine the cause (identify the abnormality, including a loose connector), and non-faulty modules may also be replaced at the same time.

本発明は、充電装置に異常が発生した場合に原因を把握可能とすることを目的とする。 The purpose of this invention is to make it possible to identify the cause of an abnormality when it occurs in a charging device.

上述した課題を解決するために、本発明の一観点に係る充電装置は、直流負荷に直流電流である負荷電流を供給する直流電源と、二次電池と、前記直流電源、前記直流負荷、前記二次電池と電気的に接続され、前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、前記充電制御部内にあって前記直流電源を入力として前記二次電池に充電電流を供給する充電器と、前記直流電源の前記負荷電流と前記充電電流とが合計された電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された前記電流が前記直流電源の許容電力以内となるように前記充電電流を可変充電制御する充電電流制御部と、前記二次電池の前記充電電流と放電電流を検出し積算することで前記二次電池の残量を把握する残量検知部と、前記直流電源の出力電圧、前記充電制御部の入力電流、前記直流負荷の入力電圧、及び前記二次電池の充放電電流の入力情報に基づき、異常箇所を判定する異常箇所判定部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, a charging device according to one aspect of the present invention includes a DC power supply that supplies a load current, which is a DC current, to a DC load; a secondary battery; a charging control unit electrically connected to the DC power supply, the DC load, and the secondary battery and that controls charging of the secondary battery; a charger within the charging control unit that uses the DC power supply as an input and supplies a charging current to the secondary battery; a current detection unit that detects the sum of the load current and the charging current of the DC power supply; a charging current control unit that variably controls the charging current so that the current detected by the current detection unit is within the allowable power of the DC power supply; a remaining charge detection unit that detects and integrates the charging current and discharging current of the secondary battery to determine the remaining charge of the secondary battery; and an abnormality determination unit that determines the location of an abnormality based on input information such as the output voltage of the DC power supply, the input current of the charging control unit, the input voltage of the DC load, and the charging and discharging current of the secondary battery.

充電装置に異常が発生した場合に原因を把握できる。 If an abnormality occurs in the charging device, the cause can be identified.

実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 画像形成装置内の電力供給構成図Power supply configuration diagram inside image forming device 従来の充電装置の基本動作を説明する図A diagram illustrating the basic operation of a conventional charging device. 第1実施形態に係る充電装置の機能ブロック図Functional block diagram of a charging device according to a first embodiment 異常箇所判定表の一例を示す図FIG. 10 is a diagram showing an example of an abnormality location determination table. 異常箇所が直流電源の場合の動作を説明する図Diagram explaining the operation when the abnormality is in the DC power supply 異常箇所が充電器の場合の動作を説明する図Diagram explaining operation when the abnormality is in the charger 異常箇所が第1コネクタ抜けの場合の動作を説明する図FIG. 10 is a diagram illustrating the operation when the abnormality is caused by a disconnection of the first connector. 異常箇所が第2コネクタ抜けの場合の動作を説明する図A diagram explaining the operation when the abnormality is caused by the second connector coming loose. 異常箇所が第3コネクタ抜けの場合の動作を説明する図A diagram explaining the operation when the abnormality is caused by the third connector coming loose. 異常箇所が二次電池の場合の動作を説明する図A diagram explaining the operation when the abnormality is in the secondary battery 異常箇所が直流負荷の場合の動作を説明する図Diagram explaining operation when the abnormality is in a DC load 異常箇所判定処理のフローチャートFlowchart of abnormality location determination process 第2実施形態に係る充電装置の機能ブロック図Functional block diagram of a charging device according to a second embodiment 第3実施形態に係る充電装置の機能ブロック図Functional block diagram of a charging device according to a third embodiment

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings. To facilitate understanding, identical components in each drawing will be assigned the same reference numerals wherever possible, and duplicate descriptions will be omitted.

[第1実施形態]
図1~図13を参照して第1実施形態を説明する。
[First embodiment]
The first embodiment will be described with reference to FIGS.

<画像形成装置の構成>
まず図1、図2を参照して、本実施形態に係る充電装置101が適用される画像形成装置100の構成を説明する。図1は、実施形態に係る画像形成装置100の構成の一例を説明する図である。図1は、画像形成装置100の内部を部分的に透視した側面図である。
<Configuration of Image Forming Apparatus>
First, the configuration of an image forming apparatus 100 to which a charging device 101 according to this embodiment is applied will be described with reference to Figures 1 and 2. Figure 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image forming apparatus 100 according to this embodiment. Figure 1 is a side view in which the interior of the image forming apparatus 100 is partially seen through.

画像形成装置100は、コピー機能、FAX機能、プリント機能、スキャナ機能、また、入力画像(スキャナ機能による読み取り原稿や、プリンタ機能あるいはFAX機能により入力された画像)を保存や配信する機能等を複合して有するいわゆるMFP(Multi Function Peripheral/Printer)と称される複合機である。 The image forming device 100 is a multifunction peripheral (MFP) that combines functions such as copying, faxing, printing, and scanning, as well as the ability to save and distribute input images (documents scanned by the scanner function, and images input by the printer or fax function).

また、画像形成装置100は、PC(Personal Computer)等の外部装置とも通信可能であり、外部装置から受信した指示に応じた動作を行うこともできる。なお、本実施形態において、画像形成装置100で処理される「画像」には画像データだけでなく、画像データが含まれていないデータ、つまりテキスト情報のみのデータも含むものとする。 The image forming device 100 can also communicate with external devices such as PCs (Personal Computers) and perform operations in accordance with instructions received from external devices. In this embodiment, the "images" processed by the image forming device 100 include not only image data, but also data that does not contain image data, i.e., data that contains only text information.

画像形成装置100は、帯電された感光体表面が選択的に露光されることにより書き込まれた静電潜像に、トナーを付着させ、付着させたトナーを用紙等の記録媒体に転写する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置である。 The image forming apparatus 100 is an electrophotographic image forming apparatus that adheres toner to an electrostatic latent image written by selectively exposing the surface of a charged photoreceptor, and then transfers the adhered toner to a recording medium such as paper.

画像形成装置100は、図1に示されるように、操作パネル1と、起動スイッチ2と、操作パネル1の操作入力等に基づいて画像形成装置100を制御するコントローラ3と、原稿を読み取る読取部4と、読取部4の読取結果に基づき制御信号を生成するエンジン制御部5と、用紙等の記録媒体上に画像を形成する画像形成部としてのプリンタユニット6と、記録媒体を収納する給紙カセット7A,7Bと、給紙搬送部としての搬送ユニット8を有する。 As shown in FIG. 1, the image forming device 100 has an operation panel 1, a start switch 2, a controller 3 that controls the image forming device 100 based on operation inputs from the operation panel 1, a reading unit 4 that reads the original, an engine control unit 5 that generates control signals based on the reading results of the reading unit 4, a printer unit 6 as an image forming unit that forms an image on a recording medium such as paper, paper feed cassettes 7A and 7B that store the recording medium, and a transport unit 8 as a paper feed transport unit.

操作部である操作パネル1は、利用者の操作に応じた各種の入力を受け付けるとともに、各種の情報(例えば受け付けた操作を示す情報、画像形成装置100の動作状況を示す情報、画像形成装置100の設定状態を示す情報など)を表示する。操作パネル1は、一例としてタッチパネル機能を搭載した液晶表示装置(LCD:Liquid Cristal Display)で構成されるが、これに限られるものではない。例えばタッチパネル機能が搭載された有機EL(Electro-Luminescence)表示装置で構成されてもよい。さらに、これに加えて又はこれに代えて、ハードウェアキー等の操作部やランプ等の表示部を設けることもできる。 Operation panel 1, which serves as the operation unit, accepts various inputs in response to user operations and displays various information (e.g., information indicating the accepted operation, information indicating the operating status of image forming device 100, information indicating the setting status of image forming device 100, etc.). Operation panel 1 is, for example, configured as a liquid crystal display (LCD) equipped with a touch panel function, but is not limited to this. For example, it may be configured as an organic electroluminescence (EL) display equipped with a touch panel function. Furthermore, in addition to or instead of this, operation units such as hardware keys and display units such as lamps may also be provided.

起動スイッチ2は、画像形成装置100の電源がオフの状態でユーザによって押圧されると、画像形成装置100を起動する。また画像形成装置100が起動した状態、つまり電源がオンの状態でユーザによって押下されると、画像形成装置をオフ状態とする。このように起動スイッチ2は、ユーザが押圧することによって画像形成装置100をオン/オフしてもよいがこれに限られず、外部装置から受信した指示に基づき画像形成装置100をオン/オフしてもよい。 When the user presses the start switch 2 while the image forming device 100 is powered off, the start switch 2 starts the image forming device 100. Furthermore, when the user presses the start switch 2 while the image forming device 100 is powered on, that is, while the image forming device 100 is started up, the image forming device is turned off. In this way, the start switch 2 may be pressed by the user to turn the image forming device 100 on/off, but this is not limited to this, and the image forming device 100 may also be turned on/off based on instructions received from an external device.

コントローラ3は、画像形成装置100を統括的に制御する。一例として操作パネル1が受け付けた操作や情報に応じた動作を、画像形成装置100に実行させる。その他の例として、PC(Personal Computer)等の外部機器から画像形成装置100が受け付けた指示等を画像形成装置100に実行させる。さらにその他の例として、特定の条件を検知した場合、例えば起動スイッチ2の押下を検知した場合、さらにその他の例として、画像形成装置100に発生した異常を検知した場合等に、あらかじめ決められた動作を画像形成装置100に実行させる。 The controller 3 comprehensively controls the image forming apparatus 100. As one example, it causes the image forming apparatus 100 to perform an operation in response to operations or information received by the operation panel 1. As another example, it causes the image forming apparatus 100 to perform instructions received by the image forming apparatus 100 from an external device such as a PC (Personal Computer). As yet another example, it causes the image forming apparatus 100 to perform a predetermined operation when it detects a specific condition, such as when it detects that the start switch 2 has been pressed, or as yet another example, when it detects that an abnormality has occurred in the image forming apparatus 100.

コントローラ3の具体例としては、画像形成装置100を統括的に制御する回路を搭載したコントローラボードである。この回路には、一例としてCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RA
M(Random Access Memory)が搭載されており、CPUが、RAMを作業領域として、ROMやHDD(Hard Disc Drive)に記憶されたプログラムを実行することによって、画像形成装置100を制御する。
A specific example of the controller 3 is a controller board that has a circuit mounted thereon that controls the image forming apparatus 100. This circuit includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RA (Read Only Memory), and the like.
The image forming apparatus 100 is controlled by a CPU that uses the RAM as a working area and executes programs stored in the ROM and HDD (Hard Disc Drive).

読取部4は、ADF(Auto Document Feeder)41とスキャナ部42を有する。ADF41は、ADF41上に置かれた原稿を順次し搬送し光学的に読み取り画像データを生成する。スキャナ部42は、透明な原稿台の上に原稿を固定し、固定された原稿を光学的に読み取り画像データを生成する。 The reading unit 4 has an ADF (Auto Document Feeder) 41 and a scanner unit 42. The ADF 41 sequentially transports documents placed on it and optically reads them to generate image data. The scanner unit 42 fixes documents on a transparent document platen, optically reads the fixed documents, and generates image data.

エンジン制御部5は、読取部4により生成された画像データに基づき、プリンタユニット6や搬送ユニット8を制御する制御信号を生成する。エンジン制御部5の具体例としては、画像データに基づき制御信号を生成するための回路基板である。 The engine control unit 5 generates control signals for controlling the printer unit 6 and the transport unit 8 based on the image data generated by the reading unit 4. A specific example of the engine control unit 5 is a circuit board for generating control signals based on image data.

画像形成部であるプリンタユニット6は、感光体としての感光体ドラム61と、感光体ドラム61の外表面を帯電させる帯電部材62と、読取部4により読み取られた画像データに基づいて、帯電された感光体ドラム61上を露光して、感光体上に静電潜像を書き込む書込みユニット63と、書き込まれた潜像をトナーで現像する現像部材64と、トナー画像を形成する記録媒体を搬送する搬送ベルト65と、記録媒体上のトナーを記録媒体に定着させる定着部66とを有し、記録媒体上にトナー画像を形成する。 The printer unit 6, which serves as the image forming section, includes a photosensitive drum 61 as a photosensitive member, a charging member 62 that charges the outer surface of the photosensitive drum 61, a writing unit 63 that exposes the charged photosensitive drum 61 based on image data read by the reading unit 4 and writes an electrostatic latent image onto the photosensitive member, a developing member 64 that develops the written latent image with toner, a conveyor belt 65 that conveys the recording medium on which the toner image is formed, and a fixing unit 66 that fixes the toner on the recording medium to the recording medium, thereby forming a toner image on the recording medium.

給紙カセット7A、7Bは画像形成前の記録媒体を収納する。図1においては一例として二つの給紙カセットを有し、それぞれにサイズの異なる記録媒体を収納しているが、一つであっても良いし、三つ以上であってもよい。 Paper feed cassettes 7A and 7B store recording media before image formation. In Figure 1, two paper feed cassettes are shown as an example, each storing recording media of a different size, but there may be just one, or three or more.

給紙搬送部としての搬送ユニット8は、各種ローラを有し、給紙カセット7A、給紙カセット7Bに収納された記録媒体をプリンタユニット6に搬送する。 The transport unit 8, which serves as the paper feed transport section, has various rollers and transports recording media stored in paper feed cassettes 7A and 7B to the printer unit 6.

ここで、コピーモードを例として画像形成装置100での画像形成の流れを説明する。まずユーザが、操作パネル1で機能切替キー等をユーザが操作することにより、画像形成装置100のコピー機能、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し、各機能を動作させることが可能となる。コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリ機能選択時にはファクシミリモードとなる。 Here, the flow of image formation on image forming device 100 will be explained using copy mode as an example. First, the user operates the function switching keys on operation panel 1 to sequentially select and operate the copy function, printer function, and facsimile function of image forming device 100. When the copy function is selected, the device enters copy mode; when the printer function is selected, the device enters printer mode; and when the facsimile function is selected, the device enters facsimile mode.

コピーモードでは、読取部4により、コピーする各原稿の画像情報が読み取られ、画像データが生成される。 In copy mode, the reading unit 4 reads the image information of each document to be copied and generates image data.

感光体ドラム61の外周面は、暗中にて帯電部材62により一様に帯電された後、書込みユニット63からの照射光(図1中に点線矢印Aで示す。)により露光され、その結果
、感光体ドラム61の外周面上に静電潜像が形成される。現像部材64は、この静電潜像をトナーにより可視像化する。これにより、感光体ドラム51上にトナー画像が形成される。感光体ドラム61上に形成されたトナー画像は、搬送ベルト65上の記録媒体に転写される。そして定着部66が記録媒体上のトナー画像のトナーを一例としてヒータで加熱溶融して、記録媒体にトナー画像を定着し、記録媒体を画像形成装置100から排出する。
The outer peripheral surface of photoconductor drum 61 is uniformly charged in the dark by charging member 62, and then exposed to light (indicated by dotted arrow A in FIG. 1 ) from writing unit 63, resulting in an electrostatic latent image being formed on the outer peripheral surface of photoconductor drum 61. Developing member 64 visualizes this electrostatic latent image with toner, thereby forming a toner image on photoconductor drum 61. The toner image formed on photoconductor drum 61 is transferred to a recording medium on conveyor belt 65. Then, fixing unit 66 heats and melts the toner in the toner image on the recording medium, for example, using a heater, to fix the toner image to the recording medium, and the recording medium is discharged from image forming apparatus 100.

なお、プリンタユニット6がモノクロの電子写真方式によって画像を形成する場合を説明したが、カラーの電子写真方式やインクジェット方式などであってもよく、画像形成方式はこれらに限られない。 Note that while the printer unit 6 has been described as forming images using a monochrome electrophotographic method, the image formation method is not limited to these and may also be a color electrophotographic method or an inkjet method.

また、上述の操作パネル1は、コントローラ3によって制御されてもよいし、コントローラ3とは別に操作パネル1を制御するための制御回路を7有し、制御されてもよい。その場合、コントローラ3の制御回路と操作パネル1の制御回路は、相互に通信可能に接続され、コントローラ3は操作パネル1を含む画像形成装置100全体を制御する。 Furthermore, the above-mentioned operation panel 1 may be controlled by the controller 3, or may have a control circuit 7 for controlling the operation panel 1 separate from the controller 3, and be controlled by that control circuit. In this case, the control circuit of the controller 3 and the control circuit of the operation panel 1 are connected so that they can communicate with each other, and the controller 3 controls the entire image forming apparatus 100, including the operation panel 1.

なお、コントローラ3と、エンジン制御部5と、プリンタユニット6と、給紙カセット7A、7B、搬送ユニット8は画像形成装置100の外装内に設けられているが図1においては内部を透視して示している。 Note that the controller 3, engine control unit 5, printer unit 6, paper feed cassettes 7A and 7B, and transport unit 8 are located inside the exterior of the image forming device 100, but Figure 1 shows the interior in a see-through manner.

図2は、画像形成装置100内の電力供給構成図である。画像形成装置100が商用電源に接続された状態を示している。 Figure 2 is a diagram of the power supply configuration within the image forming device 100. It shows the image forming device 100 connected to a commercial power source.

画像形成装置100は、AC(Alternating Current)制御部9と、直流電源10を有する。画像形成装置100はさらに、充電装置101と、二次電池102を有する。 The image forming apparatus 100 has an AC (Alternating Current) control unit 9 and a DC power supply 10. The image forming apparatus 100 also has a charging device 101 and a secondary battery 102.

AC制御部9は、商用電源から入力されたAC電圧を定着部66へ供給する。定着部66は、エンジン制御部5によってAC電圧が供給された定着ヒータのON/OFF等の制御は、エンジン制御部5によって行われる。 The AC control unit 9 supplies AC voltage input from a commercial power source to the fixing unit 66. The fixing unit 66 controls the ON/OFF of the fixing heater to which AC voltage is supplied by the engine control unit 5, and other controls are performed by the engine control unit 5.

直流電源10は、充電装置101に接続され、充電装置101を介してコントローラ3および二次電池102へ供給される電源系統である。直流電源10は、充電装置101を介してコントローラ3および二次電池102へ接続される。 The DC power supply 10 is connected to the charging device 101 and is a power supply system that supplies power to the controller 3 and secondary battery 102 via the charging device 101. The DC power supply 10 is connected to the controller 3 and secondary battery 102 via the charging device 101.

また、直流電源10は、充電装置101に接続され、充電装置101及びエンジン制御部5を介して読取部4、画像形成部6、搬送ユニット8などの直流負荷へ供給される電源系統である。直流電源10は、充電装置101を介してエンジン制御部5に接続され、さらにエンジン制御部5から読取部4、画像形成部6、搬送ユニット8などの直流負荷に接続される。なお、以降では読取部4、画像形成部6、搬送ユニット8などの直流負荷を纏めて「直流負荷103」とも表記する場合がある。また、コントローラ3も直流負荷103の一部に含まれ得る。 The DC power supply 10 is connected to the charging device 101 and is a power supply system that supplies power to DC loads such as the reading unit 4, image forming unit 6, and transport unit 8 via the charging device 101 and engine control unit 5. The DC power supply 10 is connected to the engine control unit 5 via the charging device 101, and is further connected from the engine control unit 5 to DC loads such as the reading unit 4, image forming unit 6, and transport unit 8. Hereinafter, the DC loads such as the reading unit 4, image forming unit 6, and transport unit 8 may be collectively referred to as the "DC load 103." The controller 3 may also be included as part of the DC load 103.

充電装置101は、直流電源10によるコントローラ3や直流負荷103への電力供給と、直流電源10による二次電池102への充電を制御する。したがって、充電装置101は、コントローラ3や直流負荷103への電力供給装置としても機能している。 The charging device 101 controls the power supply from the DC power supply 10 to the controller 3 and DC load 103, and the charging of the secondary battery 102 by the DC power supply 10. Therefore, the charging device 101 also functions as a power supply device for the controller 3 and DC load 103.

図2に示される電力供給構成による画像形成装置100の動作について説明する。画像形成装置100へ商用電源等の外部電源からの電力供給が通常通り行われているときは、直流電源10からの電力は、コントローラ3へ供給される。ここで、コントローラ3の動作内容によって必要な電力は変わるため、コントローラ3の動作に使用されない電力である余剰電力は、二次電池102へ供給されて、この余剰電力によって二次電池102の充電が行われる。 The operation of the image forming apparatus 100 with the power supply configuration shown in Figure 2 will be described. When the image forming apparatus 100 is receiving normal power supply from an external power source such as a commercial power source, power from the DC power supply 10 is supplied to the controller 3. The amount of power required varies depending on the operation of the controller 3, so surplus power not used in the operation of the controller 3 is supplied to the secondary battery 102, which charges the secondary battery 102.

そして災害等によって停電、つまり通常時に供給されていた外部電源からの電力供給がとまったときは、画像形成装置100の直流電源10に対して二次電池102から電力供給する。つまり二次電池102は、直流電源10の補助電源として機能する。 When a power outage occurs due to a disaster or other reason, meaning that the power supply from the external power source that is normally supplied is cut off, power is supplied from the secondary battery 102 to the DC power supply 10 of the image forming device 100. In other words, the secondary battery 102 functions as an auxiliary power source for the DC power supply 10.

ここで、コントローラ3に操作パネル1の制御やファクシミリの制御機能を持たせることにより、停電時でも、コントローラ3が動作し、ファクシミリデータを受信して画像形成装置100のHDD(Hard Disc Drive)等に記憶することができる。そしてAC電源を供給可能なUPS(Uninterruptible Power Supply)による電力供給開始時、もしくは停電からの復旧時には、記憶されたファクシミリデータを印刷出力することが可能である。 Here, by giving the controller 3 the ability to control the operation panel 1 and the facsimile, the controller 3 can operate even during a power outage, receive facsimile data, and store it on the image forming device 100's HDD (Hard Disk Drive). Then, when power is supplied by a UPS (Uninterruptible Power Supply) capable of supplying AC power, or when the power is restored after a power outage, the stored facsimile data can be printed out.

<参考形態>
図3を参照して、直流電源10を備える画像形成装置100における、従来技術の充電装置101Cの構成を説明する。構成と基本動作(充電/放電)について説明する。図3は、参考形態に係る従来の充電装置101Cの機能ブロック図であり、充電装置101Cの基本動作を説明する図である。図3の(A)は充電時の動作、(B)は放電時の動作を示している。
<Reference form>
The configuration of a conventional charging device 101C in an image forming apparatus 100 equipped with a DC power supply 10 will be described with reference to Fig. 3. The configuration and basic operation (charging/discharging) will be described. Fig. 3 is a functional block diagram of the conventional charging device 101C according to a reference embodiment, and is a diagram illustrating the basic operation of the charging device 101C. Fig. 3(A) shows the operation during charging, and Fig. 3(B) shows the operation during discharging.

図3(A)に示すように、充電時には、充電装置101Cは、直流電源10から負荷103へ電力を供給しつつ(図中の「負荷電流」の矢印)、直流電源103の余剰電力分で二次電池102を充電する(図中の「充電電流」の矢印)。 As shown in Figure 3(A), during charging, the charging device 101C supplies power from the DC power supply 10 to the load 103 (the "load current" arrow in the figure), while charging the secondary battery 102 with surplus power from the DC power supply 103 (the "charging current" arrow in the figure).

図3(B)に示すように、放電時には、充電装置101Cは、二次電池102から負荷103へ電力を供給する(図中の「放電電流」の矢印)。 As shown in Figure 3(B), during discharging, the charging device 101C supplies power from the secondary battery 102 to the load 103 (the "discharge current" arrow in the figure).

図3に示すように、充電装置101Cは充電制御部111を備える。充電制御部111は、直流電源10、直流負荷103、二次電池102と電気的に接続され、二次電池102の充電を制御する。また、充電制御部111は、直流電源10による直流負荷103やコントローラ3への電力供給、直流電源10による二次電池102への充電、二次電池102から直流負荷103への放電などの動作を制御する。 As shown in FIG. 3, the charging device 101C includes a charging control unit 111. The charging control unit 111 is electrically connected to the DC power supply 10, the DC load 103, and the secondary battery 102, and controls the charging of the secondary battery 102. The charging control unit 111 also controls operations such as the supply of power from the DC power supply 10 to the DC load 103 and the controller 3, the charging of the secondary battery 102 by the DC power supply 10, and the discharging of the secondary battery 102 to the DC load 103.

充電制御部111は、直流電源10とコネクタ116、117(第1コネクタ)を介して電気的に接続され、直流負荷103とコネクタ118、119(第2コネクタ)を介して電気的に接続され、二次電池102とコネクタ120、121(第3コネクタ)を介して電気的に接続されている。 The charging control unit 111 is electrically connected to the DC power supply 10 via connectors 116 and 117 (first connectors), electrically connected to the DC load 103 via connectors 118 and 119 (second connectors), and electrically connected to the secondary battery 102 via connectors 120 and 121 (third connectors).

充電制御部111は、充電器112と、電流検出部113と、充電電流制御部114と、残量検知部115と、を有する。 The charging control unit 111 has a charger 112, a current detection unit 113, a charging current control unit 114, and a remaining charge detection unit 115.

充電器112は、直流電源10を入力として二次電池102に充電電流を供給する。充電器112は、電流方向の上流側で電流検出部113及び充電電流制御部114と接続され、下流側で残量検知部115と接続される。なお、本実施形態では、電流方向とは、直流電源10から充電制御部111を介して直流負荷103及び二次電池102に電流が流れる方向であり、この電流方向のうち、直流電源10側を上流側、直流負荷103側を下流側と呼ぶ。 The charger 112 receives the DC power supply 10 as input and supplies a charging current to the secondary battery 102. The charger 112 is connected to the current detection unit 113 and charging current control unit 114 on the upstream side of the current direction, and to the remaining charge detection unit 115 on the downstream side. Note that in this embodiment, the current direction refers to the direction in which current flows from the DC power supply 10 to the DC load 103 and secondary battery 102 via the charging control unit 111; within this current direction, the DC power supply 10 side is referred to as the upstream side, and the DC load 103 side is referred to as the downstream side.

電流検出部113は、直流電源10の負荷電流と充電電流とが合計された電流(直流電源10の出力電流)を検出する(電流検出ステップ)。電流検出部113は、電流方向の上流側で直流電源10と接続され、下流側で直流負荷103、充電電流制御部114、充電器112と接続される。 The current detection unit 113 detects the sum of the load current and charging current of the DC power supply 10 (the output current of the DC power supply 10) (current detection step). The current detection unit 113 is connected to the DC power supply 10 on the upstream side in the current direction, and is connected to the DC load 103, charging current control unit 114, and charger 112 on the downstream side.

充電電流制御部114は、電流検出部113により検出された電流が直流電源10の許容電力以内となるように充電電流を可変充電制御する(充電電流制御ステップ)。つまり、直流負荷103に応じて、二次電池102への充電電流が変化する。充電電流制御部114により設定される、直流電源10の最大供給可能電流は、例えばコントローラ3などから通知される画像形成装置100の動作状態によって可変する。画像形成装置100は静音モード(省エネ、待機)のときには許容電力は小さくなり、通常モード(コピーなど)のときには冷却FANも回転しており、最大供給可能電流は大きくなる。充電電流制御部114は、電流方向の上流側で電流検出部113と接続され、下流側で充電器112と接続される。 The charging current control unit 114 performs variable charging control of the charging current so that the current detected by the current detection unit 113 is within the allowable power of the DC power supply 10 (charging current control step). In other words, the charging current to the secondary battery 102 varies depending on the DC load 103. The maximum supplyable current of the DC power supply 10, set by the charging current control unit 114, varies depending on the operating state of the image forming apparatus 100, which is notified from, for example, the controller 3. When the image forming apparatus 100 is in silent mode (energy saving, standby), the allowable power is small, and when in normal mode (copying, etc.), the cooling fan is also rotating and the maximum supplyable current is large. The charging current control unit 114 is connected to the current detection unit 113 on the upstream side of the current direction and to the charger 112 on the downstream side.

残量検知部115は、二次電池102の充電電流と放電電流を検出し積算することで二次電池102の残量を把握する(残量検知ステップ)。残量検知部115は、電流方向の上流側で充電器112と接続され、下流側で二次電池102と接続される。 The remaining charge detection unit 115 detects and integrates the charging current and discharging current of the secondary battery 102 to determine the remaining charge of the secondary battery 102 (remaining charge detection step). The remaining charge detection unit 115 is connected to the charger 112 on the upstream side of the current direction and to the secondary battery 102 on the downstream side.

<第1実施形態の要部構成>
図4~図13を参照して第1実施形態の要部構成について説明する。
<Configuration of Main Parts of First Embodiment>
The essential configuration of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図4を参照して第1実施形態の構成を説明する。図4は、第1実施形態に係る充電装置101の機能ブロック図である。図3の参考形態からの追加変更点のみ説明する。 The configuration of the first embodiment will be described with reference to Figure 4. Figure 4 is a functional block diagram of the charging device 101 according to the first embodiment. Only the additional changes from the reference embodiment shown in Figure 3 will be described.

充電装置101は、異常箇所判定部122を備える。充電制御部111は、スイッチ123(モード切替部)を有する。 The charging device 101 includes an abnormality location determination unit 122. The charging control unit 111 includes a switch 123 (mode switching unit).

異常箇所判定部122は、充電装置101の異常発生有無の監視を行い、何らかの異常が発生した場合には異常箇所を判定する。異常箇所判定部122は、直流電源10の出力電圧A、充電制御部111の入力電流B、直流負荷103の入力電圧C、二次電池102の充電電流D、及び放電電流Eを入力情報として取得して、上記の監視と判定を行う。 The abnormality location determination unit 122 monitors whether an abnormality has occurred in the charging device 101, and if an abnormality occurs, determines the location of the abnormality. The abnormality location determination unit 122 receives as input information the output voltage A of the DC power supply 10, the input current B of the charging control unit 111, the input voltage C of the DC load 103, the charging current D of the secondary battery 102, and the discharging current E, and performs the above monitoring and determination.

充電制御部111の入力電流Bは、例えば図4に示すように、電流検出部113と充電電流制御部114との間の電流値を取得する。二次電池102の充電電流D、及び放電電流Eは、例えば図4に示すように、残量検知部115が残量を検出するために保持している充電電流と放電電流の情報を取得する。また、異常箇所判定部122は、コントローラ3の動作状態も入力情報として取得してもよい。 The input current B of the charging control unit 111 is obtained by acquiring the current value between the current detection unit 113 and the charging current control unit 114, as shown in FIG. 4, for example. The charging current D and discharging current E of the secondary battery 102 are obtained by acquiring the charging current and discharging current information held by the remaining charge detection unit 115 for detecting the remaining charge, as shown in FIG. 4, for example. The abnormality location determination unit 122 may also acquire the operating status of the controller 3 as input information.

異常箇所判定部122は、上記の入力情報に基づき、直流電源10の故障、充電器112の故障、第1コネクタ(直流電源10と充電制御部111とを接続するコネクタ116またコネクタ117)の抜け、第2コネクタ(充電制御部111と直流負荷103とを接続するコネクタ118またコネクタ119)の抜け、第3コネクタ(充電制御部111と二次電池102とを接続するコネクタ120またコネクタ121)の抜け、二次電池102の故障、直流負荷103の故障の異常箇所を判定する。 Based on the above input information, the abnormality location determination unit 122 determines the abnormality locations as follows: a failure of the DC power supply 10, a failure of the charger 112, a disconnection of the first connector (connector 116 or connector 117 connecting the DC power supply 10 and charging control unit 111), a disconnection of the second connector (connector 118 or connector 119 connecting the charging control unit 111 and DC load 103), a disconnection of the third connector (connector 120 or connector 121 connecting the charging control unit 111 and secondary battery 102), a failure of the secondary battery 102, or a failure of the DC load 103.

なお、異常箇所判定部122は、上記の異常箇所候補の少なくとも一部を判定する構成でもよい。 The abnormality location determination unit 122 may be configured to determine at least some of the above-mentioned abnormality location candidates.

また、異常箇所判定部122は、上記の入力情報の検出結果のパターンの組み合わせと、複数の異常箇所候補との対応関係が記録される異常箇所判定表を有する。異常箇所判定部122は、入力情報に基づき異常箇所判定表を参照して、複数の異常箇所候補の中から異常箇所を特定することができる。 The abnormal part determination unit 122 also has an abnormal part determination table that records the correspondence between combinations of patterns of the detection results of the above-mentioned input information and multiple candidate abnormal parts. The abnormal part determination unit 122 can identify an abnormal part from multiple candidate abnormal parts by referring to the abnormal part determination table based on the input information.

図5は、異常箇所判定表の一例を示す図である。図5の例では、入力情報として上述の直流電源10の出力電圧A、充電制御部111の入力電流B、直流負荷103の入力電圧C、二次電池102の充電電流D、及び放電電流Eの5種類の検出箇所と検出情報の組み合わせが含まれる。また、これらの入力情報の検出可否の組み合わせパターンに応じて、「異常なし」、「直流電源10の故障」、「充電器112の故障」、「第1コネクタ抜け」、「第2コネクタ抜け」、「第3コネクタの抜け」、「二次電池102の故障」、「直流負荷103の故障」の8種類の検出結果が含まれる。図5の表では、各入力情報が検出できる場合を「〇」と表記し、検出できない場合を「×」と表記している。 Figure 5 is a diagram showing an example of an abnormality location determination table. In the example of Figure 5, the input information includes five types of combinations of detection locations and detection information: the output voltage A of the DC power supply 10, the input current B of the charging control unit 111, the input voltage C of the DC load 103, the charging current D of the secondary battery 102, and the discharging current E. Furthermore, depending on the combination patterns of whether or not this input information can be detected, eight types of detection results are included: "No abnormality," "Fault in the DC power supply 10," "Fault in the charger 112," "Disconnection of the first connector," "Disconnection of the second connector," "Disconnection of the third connector," "Fault in the secondary battery 102," and "Fault in the DC load 103." In the table of Figure 5, cases where each piece of input information can be detected are indicated with "◯," and cases where it cannot be detected are indicated with "X."

なお、本実施形態では、異常箇所判定部122が、入力情報に基づき図5に例示する異常箇所判定表を参照して、複数の異常箇所候補の中から異常箇所を特定する構成を例示したが、異常箇所判定表を用いない構成でもよい。例えば異常箇所判定部122が上記の入力情報を入力すると異常箇所を特定する情報を出力する予測器を有し、予め予測器の入出力関係を機械学習手法により取得しておき、学習済の予測器を用いて異常箇所を判定する構成でもよい。 In this embodiment, the abnormality location determination unit 122 identifies an abnormality location from among multiple candidate abnormality locations by referring to the abnormality location determination table illustrated in FIG. 5 based on input information. However, a configuration without using an abnormality location determination table is also possible. For example, the abnormality location determination unit 122 may have a predictor that outputs information identifying an abnormality location when it receives the above input information, and the input/output relationship of the predictor may be obtained in advance using a machine learning technique, and the trained predictor may be used to determine an abnormality location.

スイッチ123は、電流検出部113と直流負荷103との間、かつ、充電器112より上流側に配置される。スイッチ123は、オン状態とオフ状態を切り替えることによって、直流電源10の出力電流を、電流方向の下流側の直流負荷103及び充電器112に供給するか遮断するかを切り替える。 The switch 123 is disposed between the current detection unit 113 and the DC load 103, and upstream of the charger 112. By switching between an on state and an off state, the switch 123 switches between supplying and cutting off the output current of the DC power supply 10 to the DC load 103 and the charger 112 downstream in the current direction.

スイッチ123がオン状態のとき、直流電源10の充電電流が充電器112を介して二次電池102に供給される充電モードとなる。一方、スイッチ123がオフ状態のとき、直流電源10の充電電流が二次電池102に供給されず、また、直流電源10の負荷電流が直流負荷103に供給されないので、二次電池102からの放電電流が充電制御部111を介して直流負荷103に供給される放電モードとなる。つまり、スイッチ123は、二次電池102の充電モードと放電モードを切り替えるモード切替部として機能する。 When switch 123 is in the on state, the charging mode is set so that the charging current of the DC power supply 10 is supplied to the secondary battery 102 via the charger 112. On the other hand, when switch 123 is in the off state, the charging current of the DC power supply 10 is not supplied to the secondary battery 102, and the load current of the DC power supply 10 is not supplied to the DC load 103, so the discharging mode is set so that the discharging current from the secondary battery 102 is supplied to the DC load 103 via the charging control unit 111. In other words, switch 123 functions as a mode switching unit that switches between the charging mode and discharging mode of the secondary battery 102.

スイッチ123は、異常箇所判定部122に接続されており、異常箇所判定部122からの指令に応じて動作する。異常箇所判定部122は、異常箇所判定処理において、スイッチ123のオン状態とオフ状態とを切り替える。異常箇所判定部122によりスイッチ123の切り替えタイミングについては図13を参照して後述する。 The switch 123 is connected to the abnormal part determination unit 122 and operates in response to commands from the abnormal part determination unit 122. The abnormal part determination unit 122 switches the switch 123 between an on state and an off state during the abnormal part determination process. The timing at which the abnormal part determination unit 122 switches the switch 123 will be described later with reference to Figure 13.

なお、スイッチ123は、少なくとも直流電源10の出力電流を、電流方向の下流側の直流負荷103及び充電器112に供給するか遮断するかを切り替える機能を有する要素であればよく、同様の機能を有するスイッチ以外の要素を適用する構成でもよい。 The switch 123 is only required to be an element that has the function of switching whether to supply or cut off the output current of the DC power supply 10 to the DC load 103 and charger 112 downstream in the current direction, and may be configured to use an element other than a switch that has a similar function.

異常箇所判定部122の動作の概要は例えば以下のとおりである。直流負荷103のいずれかの機器が異常停止した際、コントローラ3から異常箇所判定部122へ判定開始の信号が送られる。異常箇所判定部122は、この信号を受けるのに応じて、図5に示す箇所(A~E)の電圧値や電流値を検出する。各検出値に基づき図5の異常箇所判定表を参照して、検出結果の組合せが判定表のどのパターンに該当するのか判定する。 The operation of the abnormality point determination unit 122 is outlined below, for example. When any device in the DC load 103 abnormally stops, a signal to start determination is sent from the controller 3 to the abnormality point determination unit 122. In response to receiving this signal, the abnormality point determination unit 122 detects the voltage and current values at the points (A to E) shown in Figure 5. Based on each detected value, it refers to the abnormality point determination table in Figure 5 and determines which pattern in the determination table the combination of detection results corresponds to.

異常がない場合は、例えば図3に示したような動作となるため、全ての検出箇所(A~E)から情報を検出できる。この場合、検出結果の組み合わせが「通常時」となり、異常なしと判定される。一方、何らかの異常がある場合は、検出箇所(A~E)の中で値が検出できない箇所が出てくる。例えば、A、B、Dで検出できなかった場合には、検出結果の組合せが「パターン1」となり、異常の原因が「直流電源10の故障」と判断できる。なお、検出結果の組合せが図5に示す異常箇所判定表のパターンに該当しない場合は、その他の箇所に異常があると判定する。 If there is no abnormality, the operation will be as shown in Figure 3, for example, and information can be detected from all detection points (A to E). In this case, the combination of detection results will be "normal" and it will be determined that there is no abnormality. On the other hand, if there is some kind of abnormality, there will be points among the detection points (A to E) where no value can be detected. For example, if no detection is possible at A, B, and D, the combination of detection results will be "Pattern 1," and the cause of the abnormality can be determined to be "fault in DC power supply 10." Note that if the combination of detection results does not correspond to a pattern in the abnormality point determination table shown in Figure 5, it will be determined that there is an abnormality in another point.

異常箇所判定部122は、放電電流Eの検出時は、スイッチ123をオフとして、直流電源10からの電力供給を遮断し、強制的に放電動作に切り替える。これにより、充電装置101の動作モードが放電モードに強制的に切り替えられる。 When the abnormality location determination unit 122 detects the discharge current E, it turns off the switch 123, cuts off the power supply from the DC power supply 10, and forcibly switches to discharging operation. This forcibly switches the operating mode of the charging device 101 to discharging mode.

次に図6~図12を参照して、異常時の各パターンについて個別に説明する。 Next, we will explain each abnormality pattern individually with reference to Figures 6 to 12.

図6は、異常箇所が直流電源10の場合の動作を説明する図である。図6の(A)は、スイッチ123がオン状態のときの充電装置101の動作を示す図であり、(B)はスイッチ123がオン状態のときの充電装置101の動作を示す図である。以降の図7~図12も同様である。 Figure 6 is a diagram explaining the operation when the abnormality is in the DC power supply 10. Figure 6 (A) is a diagram showing the operation of the charging device 101 when the switch 123 is in the on state, and Figure 6 (B) is a diagram showing the operation of the charging device 101 when the switch 123 is in the on state. The same applies to the following Figures 7 to 12.

図6に示すように、直流電源10が故障している場合、直流電源10の出力電圧Aは、直流電源10が動作せず電圧を出力しないため検出不可(×)となる。また、充電制御部111の入力電流Bは、直流電源10が動作せず充電制御部111に電力供給されないため検出不可(×)となる。直流負荷103の入力電圧Cは、直流電源10が動作せず二次電池102から負荷103に電力供給されるため検出可能(〇)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の充電電流Dは、直流電源10から充電制御部111に電力供給されず充電器112が動作しないため検出不可(×)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の放電電流Eは、二次電池102から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。これらの各信号A~Eの検出パターンは、図6(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図6(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも同様である。 As shown in Figure 6, when the DC power supply 10 is faulty, the output voltage A of the DC power supply 10 is undetectable (x) because the DC power supply 10 is not operating and does not output any voltage. The input current B of the charging control unit 111 is undetectable (x) because the DC power supply 10 is not operating and no power is supplied to the charging control unit 111. The input voltage C of the DC load 103 is detectable (o) because the DC power supply 10 is not operating and power is supplied from the secondary battery 102 to the load 103. The charging current D at the connection between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is undetectable (x) because no power is supplied from the DC power supply 10 to the charging control unit 111 and the charger 112 is not operating. The discharging current E at the connection between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is detectable (o) because power is supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103. The detection patterns for these signals A to E are the same whether switch 123 shown in Figure 6(A) is in the on state or switch 123 shown in Figure 6(B) is in the off state.

したがって、直流電源10が故障している場合には、異常箇所判定部122が取得する入力情報A~Eの組合せは、図5の異常箇所判定表の「パターン1」に該当するので、異常箇所判定部122は『直流電源 故障』と判定することができる。 Therefore, if the DC power supply 10 is faulty, the combination of input information A to E acquired by the abnormality location determination unit 122 corresponds to "Pattern 1" in the abnormality location determination table in Figure 5, and the abnormality location determination unit 122 can determine that the DC power supply is faulty.

直流電源10が故障している場合は、直流電源10が動作せず電圧を出力しないため、図6(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図6(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも、共に二次電池102から直流負荷103に放電電流が供給される放電モードとなる。 If the DC power supply 10 is faulty, the DC power supply 10 does not operate and does not output voltage, so whether the switch 123 shown in Figure 6(A) is in the on state or the switch 123 shown in Figure 6(B) is in the off state, the system enters a discharge mode in which a discharge current is supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103.

図7は、異常箇所が充電器112の場合の動作を説明する図である。図7に示すように、充電器112が故障している場合、直流電源10の出力電圧Aは、直流電源10が動作し電圧を出力するため検出可能(〇)となる。また、充電制御部111の入力電流Bは、直流電源10から充電制御部111に電力供給するため検出可能(〇)となる。直流負荷103の入力電圧Cは、直流電源10から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の充電電流Dは、充電器112が動作しないため検出不可(×)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の放電電流Eは、二次電池102から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。これらの各信号A~Eの検出パターンは、図7(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図7(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも同様である。 Figure 7 is a diagram explaining operation when the abnormality is in the charger 112. As shown in Figure 7, when the charger 112 is faulty, the output voltage A of the DC power supply 10 is detectable (◯) because the DC power supply 10 is operating and outputting voltage. Furthermore, the input current B of the charging control unit 111 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the charging control unit 111. The input voltage C of the DC load 103 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103. The charging current D at the connection point between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is undetectable (×) because the charger 112 is not operating. The discharging current E at the connection point between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is detectable (◯) because power is supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103. The detection patterns for these signals A to E are the same whether switch 123 shown in Figure 7(A) is in the on state or switch 123 shown in Figure 7(B) is in the off state.

したがって、充電器112が故障している場合には、異常箇所判定部122が取得する入力情報A~Eの組合せは、図5の異常箇所判定表の「パターン2」に該当するので、異常箇所判定部122は『充電器 故障』と判定することができる。 Therefore, if the charger 112 is faulty, the combination of input information A to E acquired by the abnormality location determination unit 122 corresponds to "Pattern 2" in the abnormality location determination table in Figure 5, and the abnormality location determination unit 122 can determine that the charger is faulty.

充電器112が故障している場合は、図7(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合には、直流電源10から直流負荷103へ負荷電流が供給されるが、充電器112から二次電池102に充電電流が供給されない。一方、図7(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合には、二次電池102から直流負荷103に放電電流が供給される放電モードとなる。 If the charger 112 is faulty, and switch 123 shown in Figure 7(A) is in the on state, a load current is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103, but no charging current is supplied from the charger 112 to the secondary battery 102. On the other hand, when switch 123 shown in Figure 7(B) is in the off state, a discharge mode is entered in which a discharge current is supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103.

図8は、異常箇所が第1コネクタ抜けの場合の動作を説明する図である。図8に示すように、第1コネクタ(コネクタ116またはコネクタ117)が抜けている場合、直流電源10の出力電圧Aは、直流電源10が動作し電圧を出力するため検出可能(〇)となる。また、充電制御部111の入力電流Bは、直流電源10と充電制御部111が未接続となり充電制御部111へ電力供給されないため検出不可(×)となる。直流負荷103の入力電圧Cは、直流電源10と充電制御部111が未接続となり直流負荷103へ電力供給されないため検出不可(×)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の充電電流Dは、直流電源10と充電制御部111が未接続となり充電器112が動作しないため検出不可(×)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の放電電流Eは、二次電池102から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。これらの各信号A~Eの検出パターンは、図8(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図8(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも同様である。 Figure 8 is a diagram explaining operation when the abnormality is due to the first connector being disconnected. As shown in Figure 8, when the first connector (connector 116 or connector 117) is disconnected, the output voltage A of the DC power supply 10 is detectable (◯) because the DC power supply 10 operates and outputs a voltage. Furthermore, the input current B of the charging control unit 111 is undetectable (×) because the DC power supply 10 and the charging control unit 111 are disconnected and no power is supplied to the charging control unit 111. The input voltage C of the DC load 103 is undetectable (×) because the DC power supply 10 and the charging control unit 111 are disconnected and no power is supplied to the DC load 103. The charging current D at the connection between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is undetectable (×) because the DC power supply 10 and the charging control unit 111 are disconnected and the charger 112 is not operating. Discharge current E at the connection between charge control unit 111 and secondary battery 102 is detectable (◯) because power is supplied from secondary battery 102 to DC load 103. The detection patterns of these signals A to E are the same whether switch 123 shown in Figure 8 (A) is in the on state or switch 123 shown in Figure 8 (B) is in the off state.

したがって、第1コネクタが抜けている場合には、異常箇所判定部122が取得する入力情報A~Eの組合せは、図5の異常箇所判定表の「パターン3」に該当するので、異常箇所判定部122は『第1コネクタ抜け』と判定することができる。 Therefore, if the first connector is unplugged, the combination of input information A to E acquired by the abnormality location determination unit 122 corresponds to "Pattern 3" in the abnormality location determination table in Figure 5, and the abnormality location determination unit 122 can determine that "the first connector is unplugged."

第1コネクタが抜けている場合は、直流電源10から充電制御部111に電力供給されないため、図8(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図8(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも、共に二次電池102から直流負荷103に放電電流が供給される放電モードとなる。 When the first connector is unplugged, power is not supplied from the DC power source 10 to the charging control unit 111, so the device enters a discharge mode in which a discharge current is supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103, whether the switch 123 shown in Figure 8 (A) is in the on state or the switch 123 shown in Figure 8 (B) is in the off state.

図9は、異常箇所が第2コネクタ抜けの場合の動作を説明する図である。図9に示すように、第2コネクタ(コネクタ118またはコネクタ119)が抜けている場合、直流電源10の出力電圧Aは、直流電源10が動作し電圧を出力するため検出可能(〇)となる。また、充電制御部111の入力電流Bは、直流電源10から充電制御部111に電力供給するため検出可能(〇)となる。直流負荷103の入力電圧Cは、充電制御部111と直流負荷103が未接続となり直流負荷103へ電力供給されないため検出不可(×)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の充電電流Dは、直流電源10から充電制御部111に電力供給され充電器112が動作するため検出可能(〇)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の放電電流Eは、充電制御部111と直流負荷103が未接続となり直流負荷103へ電力供給されないため検出不可(×)となる。これらの各信号A~Eの検出パターンは、図9(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図9(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも同様である。 Figure 9 is a diagram explaining operation when the abnormality is due to the second connector being disconnected. As shown in Figure 9, when the second connector (connector 118 or connector 119) is disconnected, the output voltage A of the DC power supply 10 is detectable (◯) because the DC power supply 10 operates and outputs a voltage. Furthermore, the input current B of the charging control unit 111 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the charging control unit 111. The input voltage C of the DC load 103 is undetectable (×) because the charging control unit 111 and the DC load 103 are not connected and no power is supplied to the DC load 103. The charging current D at the connection between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the charging control unit 111 and the charger 112 operates. Discharge current E at the connection between charge control unit 111 and secondary battery 102 is undetectable (x) because charge control unit 111 is not connected to DC load 103 and power is not supplied to DC load 103. The detection patterns for signals A to E are the same whether switch 123 shown in Figure 9 (A) is in the on state or switch 123 shown in Figure 9 (B) is in the off state.

したがって、第2コネクタが抜けている場合には、異常箇所判定部122が取得する入力情報A~Eの組合せは、図5の異常箇所判定表の「パターン4」に該当するので、異常箇所判定部122は『第2コネクタ抜け』と判定することができる。 Therefore, if the second connector is unplugged, the combination of input information A to E acquired by the abnormality location determination unit 122 corresponds to "Pattern 4" in the abnormality location determination table in Figure 5, and the abnormality location determination unit 122 can determine that the second connector is unplugged.

第2コネクタが抜けている場合は、図9(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合には、充電制御部111と直流負荷103が未接続となるため直流負荷103へ負荷電流は供給されず、また、充電器112から二次電池102には充電電流が供給されるので充電モードとなる。一方、図9(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合には、直流電源10から直流負荷103に負荷電流が供給されず、また、直流電源10から充電器112に充電電流が供給されないので二次電池102は充電も放電も行われない。 When the second connector is unplugged, if switch 123 shown in Figure 9 (A) is in the on state, the charging control unit 111 and DC load 103 are disconnected, so no load current is supplied to the DC load 103, and charging current is supplied from the charger 112 to the secondary battery 102, resulting in charging mode. On the other hand, if switch 123 shown in Figure 9 (B) is in the off state, no load current is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103, and no charging current is supplied from the DC power supply 10 to the charger 112, so the secondary battery 102 is neither charged nor discharged.

図10は、異常箇所が第3コネクタ抜けの場合の動作を説明する図である。図10に示すように、第3コネクタ(コネクタ120またはコネクタ121)が抜けている場合、直流電源10の出力電圧Aは、直流電源10が動作し電圧を出力するため検出可能(〇)となる。また、充電制御部111の入力電流Bは、直流電源10から充電制御部111に電力供給するため検出可能(〇)となる。直流負荷103の入力電圧Cは、直流電源10から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の充電電流Dは、充電制御部111と二次電池102が未接続となり二次電池102へ電力供給されないため検出不可(×)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の放電電流Eは、充電制御部111と二次電池102が未接続となり二次電池102から直流負荷103へ電力供給されないため検出不可(×)となる。これらの各信号A~Eの検出パターンは、図10(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図10(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも同様である。 Figure 10 is a diagram explaining operation when the abnormality is due to the third connector being unplugged. As shown in Figure 10, when the third connector (connector 120 or connector 121) is unplugged, the output voltage A of the DC power supply 10 is detectable (◯) because the DC power supply 10 operates and outputs a voltage. Furthermore, the input current B of the charging control unit 111 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the charging control unit 111. The input voltage C of the DC load 103 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103. The charging current D at the connection between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is undetectable (X) because the charging control unit 111 and the secondary battery 102 are not connected and power is not supplied to the secondary battery 102. Discharge current E at the connection between charge control unit 111 and secondary battery 102 is undetectable (x) because charge control unit 111 and secondary battery 102 are disconnected and power is not supplied from secondary battery 102 to DC load 103. The detection patterns for signals A to E are the same whether switch 123 shown in Figure 10(A) is in the on state or switch 123 shown in Figure 10(B) is in the off state.

したがって、第3コネクタが抜けている場合には、異常箇所判定部122が取得する入力情報A~Eの組合せは、図5の異常箇所判定表の「パターン5-1」に該当するので、異常箇所判定部122は『第3コネクタ抜け』と判定することができる。 Therefore, if the third connector is unplugged, the combination of input information A to E acquired by the abnormality point determination unit 122 corresponds to "Pattern 5-1" in the abnormality point determination table in Figure 5, and the abnormality point determination unit 122 can determine that the "third connector is unplugged."

第3コネクタが抜けている場合は、図10(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合には、直流電源10から直流負荷103へ負荷電流が供給されるが、充電制御部111と二次電池102とが未接続のため充電器112から二次電池102には充電電流が供給されない。一方、図10(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合には、直流電源10から直流負荷103に負荷電流が供給されず、また、充電制御部111と二次電池102とが未接続のため充電器112から二次電池102には充電電流が供給されない。このため、二次電池102は充電も放電も行われない。 When the third connector is unplugged, if the switch 123 shown in Figure 10 (A) is on, a load current is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103, but because the charging control unit 111 and secondary battery 102 are not connected, no charging current is supplied from the charger 112 to the secondary battery 102. On the other hand, if the switch 123 shown in Figure 10 (B) is off, no load current is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103, and because the charging control unit 111 and secondary battery 102 are not connected, no charging current is supplied from the charger 112 to the secondary battery 102. As a result, the secondary battery 102 is neither charged nor discharged.

図11は、異常箇所が二次電池102の場合の動作を説明する図である。図11に示すように、二次電池102が故障している場合、直流電源10の出力電圧Aは、直流電源10が動作し電圧を出力するため検出可能(〇)となる。また、充電制御部111の入力電流Bは、直流電源10から充電制御部111に電力供給するため検出可能(〇)となる。直流負荷103の入力電圧Cは、直流電源10から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の充電電流Dは、二次電池102への充電ができないため検出不可(×)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の放電電流Eは、二次電池102から直流負荷103へ電力供給できないため検出不可(×)となる。これらの各信号A~Eの検出パターンは、図11(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図11(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも同様である。 Figure 11 is a diagram explaining operation when the abnormality is in the secondary battery 102. As shown in Figure 11, when the secondary battery 102 is faulty, the output voltage A of the DC power supply 10 is detectable (◯) because the DC power supply 10 operates and outputs a voltage. Furthermore, the input current B of the charging control unit 111 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the charging control unit 111. The input voltage C of the DC load 103 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103. The charging current D at the connection point between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is undetectable (×) because charging to the secondary battery 102 is not possible. The discharging current E at the connection point between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is undetectable (×) because power cannot be supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103. The detection patterns for these signals A to E are the same whether switch 123 shown in Figure 11(A) is in the on state or switch 123 shown in Figure 11(B) is in the off state.

したがって、二次電池102が故障している場合には、異常箇所判定部122が取得する入力情報A~Eの組合せは、図5の異常箇所判定表の「パターン5-2」に該当するので、異常箇所判定部122は『二次電池 故障』と判定することができる。 Therefore, if the secondary battery 102 is faulty, the combination of input information A to E acquired by the abnormality location determination unit 122 corresponds to "Pattern 5-2" in the abnormality location determination table in Figure 5, and the abnormality location determination unit 122 can determine that the secondary battery is faulty.

なお、図11に示す二次電池102が故障している場合と、図10に示す第3コネクタが抜けている場合には、検出結果のパターンは同一となるが、作業員はまず第3コネクタが抜けているかを確認し、第3コネクタ抜けが原因でない場合に、二次電池102の故障が原因と特定することができる。充電装置101の構成上、第3コネクタ(コネクタ120及びコネクタ121)と二次電池102は近傍に位置するため、上記判定でも作業時間削減の効果がある。 Note that the detection result pattern will be the same when the secondary battery 102 is faulty as shown in Figure 11 and when the third connector is unplugged as shown in Figure 10, but the worker can first check whether the third connector is unplugged, and if this is not the cause, determine that the secondary battery 102 is faulty. Due to the configuration of the charging device 101, the third connector (connectors 120 and 121) and the secondary battery 102 are located close to each other, so the above determination also has the effect of reducing work time.

二次電池102が故障している場合は、図11(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合には、直流電源10から直流負荷103へ負荷電流が供給されるが、充電器112から二次電池102には充電電流を供給できない。一方、図11(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合には、直流電源10から直流負荷103に負荷電流が供給されず、また、充電器112から二次電池102への充電電流も供給できない。このため、二次電池102は充電も放電も行われない。 If the secondary battery 102 is faulty, and switch 123 shown in Figure 11 (A) is in the on state, a load current is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103, but no charging current can be supplied from the charger 112 to the secondary battery 102. On the other hand, when switch 123 shown in Figure 11 (B) is in the off state, no load current is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103, and no charging current can be supplied from the charger 112 to the secondary battery 102. As a result, the secondary battery 102 is neither charged nor discharged.

図12は、異常箇所が直流負荷103の場合の動作を説明する図である。図12に示すように、直流負荷103が故障している場合、直流電源10の出力電圧Aは、直流電源10が動作し電圧を出力するため検出可能(〇)となる。また、充電制御部111の入力電流Bは、直流電源10から充電制御部111に電力供給するため検出可能(〇)となる。直流負荷103の入力電圧Cは、直流電源10から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。なお、この場合、入力電圧Cは、直流負荷103内の故障個所以外に供給される。 Figure 12 is a diagram explaining operation when the abnormality is in the DC load 103. As shown in Figure 12, when the DC load 103 is faulty, the output voltage A of the DC power supply 10 is detectable (◯) because the DC power supply 10 operates and outputs a voltage. Furthermore, the input current B of the charging control unit 111 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the charging control unit 111. The input voltage C of the DC load 103 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103. Note that in this case, the input voltage C is supplied to a location other than the faulty location within the DC load 103.

充電制御部111と二次電池102との接続部の充電電流Dは、直流電源10から充電制御部111に電力供給され充電器112が動作するため検出可能(〇)となる。充電制御部111と二次電池102との接続部の放電電流Eは、二次電池102から直流負荷103に電力供給するため検出可能(〇)となる。なお、この場合、放電電流Eは、直流負荷103内の故障個所以外に供給される。これらの各信号A~Eの検出パターンは、図12(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合でも、図12(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合でも同様である。 The charging current D at the connection between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is detectable (◯) because power is supplied from the DC power source 10 to the charging control unit 111, causing the charger 112 to operate. The discharging current E at the connection between the charging control unit 111 and the secondary battery 102 is detectable (◯) because power is supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103. Note that in this case, the discharging current E is supplied to a location other than the fault within the DC load 103. The detection patterns for these signals A to E are the same whether the switch 123 shown in Figure 12(A) is in the on state or the switch 123 shown in Figure 12(B) is in the off state.

したがって、直流負荷103が故障している場合には、異常箇所判定部122が取得する入力情報A~Eの組合せは、図5の異常箇所判定表の「パターン6」に該当するので、異常箇所判定部122は『負荷 故障』と判定することができる。 Therefore, if the DC load 103 is faulty, the combination of input information A to E acquired by the abnormality location determination unit 122 corresponds to "Pattern 6" in the abnormality location determination table in Figure 5, and the abnormality location determination unit 122 can determine that there is a "load failure."

なお、パターン6は、入力情報のすべてが検出可能(〇)であり、通常時と同じパターンとなる。しかしながら、異常箇所判定部122は、直流負荷103の機器側のコントローラ3が異常検知後に判定処理を実施するため、正常時と判断の切り分けが可能である。 In addition, pattern 6 is the same pattern as normal, in which all input information is detectable (◯). However, because the abnormality location determination unit 122 performs determination processing after the device-side controller 3 of the DC load 103 detects an abnormality, it is possible to distinguish between normal and abnormal conditions.

直流負荷103が故障している場合は、図12(A)に示すスイッチ123がオン状態の場合には、直流電源10から直流負荷103内の故障個所以外に負荷電流が供給され、かつ、充電器112から二次電池102に充電電流が供給される充電モードとなる。一方、図12(B)に示すスイッチ123がオフ状態の場合には、二次電池102から直流負荷103内の故障個所以外に放電電流が供給される放電モードとなる。 When the DC load 103 is faulty, if the switch 123 shown in Figure 12(A) is in the on state, a load current is supplied from the DC power supply 10 to the DC load 103 other than the faulty part, and a charging mode is entered in which a charging current is supplied from the charger 112 to the secondary battery 102. On the other hand, if the switch 123 shown in Figure 12(B) is in the off state, a discharging mode is entered in which a discharging current is supplied from the secondary battery 102 to the DC load 103 other than the faulty part.

図13は、異常箇所判定処理のフローチャートである。図13のフローチャートの各処理は、異常箇所判定部122により実施される。 Figure 13 is a flowchart of the abnormality location determination process. Each step in the flowchart in Figure 13 is performed by the abnormality location determination unit 122.

充電装置101が正常な状態では、直流負荷103の各機器が正常に動作しているため(ステップS01のNO)、異常発生まで待機する。一方、充電装置101に何らかの異常が発生すると、直流負荷103のいずれかの機器が異常停止するため(S01のYES)、コントローラ3から異常箇所判定部122へ判定開始を指示する信号が送られる(ステップS02)。 When the charging device 101 is in a normal state, each device in the DC load 103 is operating normally (NO in step S01), so the charging device waits until an abnormality occurs. On the other hand, if an abnormality occurs in the charging device 101, one of the devices in the DC load 103 will abnormally stop (YES in S01), and the controller 3 will send a signal to the abnormality location determination unit 122 to instruct it to start determination (step S02).

異常箇所判定部122は、この信号を受けるのに応じて異常発生を検知でき、ステップS03に進み異常箇所判定処理(異常箇所判定ステップ)を開始する。 In response to receiving this signal, the abnormality determination unit 122 detects the occurrence of an abnormality and proceeds to step S03, where it begins the abnormality determination process (abnormality determination step).

まずスイッチ123をオン状態に切り替え(ステップS03)、直流電源10から充電制御部111に電力供給が行われており、正常時には二次電池102の充電モードが実施されている状態とする。この状態で、直流電源10の出力電圧A、充電制御部111の入力電流B、直流負荷103の入力電圧C、二次電池102の充電電流Dを検出する(ステップS04~S07)。 First, switch 123 is switched on (step S03), power is supplied from DC power supply 10 to charging control unit 111, and charging mode for secondary battery 102 is normally in operation. In this state, the output voltage A of DC power supply 10, input current B of charging control unit 111, input voltage C of DC load 103, and charging current D of secondary battery 102 are detected (steps S04 to S07).

次にスイッチ123をオフ状態に切り替え(ステップS08)、直流電源10から充電制御部111に電力供給が行われず、正常時には二次電池102の放電モードが実施されている状態とする。この状態で、二次電池102の放電電流Eを検出する(ステップS09)。その後スイッチ123をオン状態に戻す(ステップS10)。つまり、異常箇所判定部122は、スイッチ123より二次電池102を放電モードに強制的に切り替えて、二次電池102の放電電流Eを入力情報として取得する。 Next, the switch 123 is switched to the OFF state (step S08), preventing power supply from the DC power source 10 to the charge control unit 111, and setting the secondary battery 102 in a discharge mode under normal circumstances. In this state, the discharge current E of the secondary battery 102 is detected (step S09). Then, the switch 123 is returned to the ON state (step S10). In other words, the abnormality location determination unit 122 forcibly switches the secondary battery 102 to a discharge mode via the switch 123, and acquires the discharge current E of the secondary battery 102 as input information.

次にステップS04~S07、S09で検出した各信号A~Eの検出結果(検出されたか(〇)、否か(×))の組み合わせのパターンに基づき、図5の異常箇所判定表を参照して異常箇所を特定する。 Next, based on the combination of detection results (detected (◯) or not (X)) for signals A to E detected in steps S04 to S07 and S09, the abnormality location is identified by referring to the abnormality location determination table in Figure 5.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン1に該当する場合(ステップS11のYES)には、異常の原因が「直流電源10の故障」であると判定し(ステップS12)、本制御フローを終了する。 If the detection results of signals A to E correspond to pattern 1 in the abnormality location determination table (YES in step S11), the cause of the abnormality is determined to be a "fault in the DC power supply 10" (step S12), and this control flow ends.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン1に該当せず(ステップS11のNO)、パターン2に該当する場合(ステップS13のYES)には、異常の原因が「充電器112の故障」であると判定し(ステップS14)、本制御フローを終了する。 If the detection results of signals A to E do not correspond to pattern 1 in the abnormality location determination table (NO in step S11), but correspond to pattern 2 (YES in step S13), the cause of the abnormality is determined to be a "fault in the charger 112" (step S14), and this control flow ends.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン2に該当せず(ステップS13のNO)、パターン3に該当する場合(ステップS15のYES)には、異常の原因が「第1コネクタ抜け」であると判定し(ステップS16)、本制御フローを終了する。 If the detection results of signals A to E do not correspond to pattern 2 in the abnormality location determination table (NO in step S13), but correspond to pattern 3 (YES in step S15), the cause of the abnormality is determined to be "disconnection of the first connector" (step S16), and this control flow ends.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン3に該当せず(ステップS15のNO)、パターン4に該当する場合(ステップS17のYES)には、異常の原因が「第2コネクタ抜け」であると判定し(ステップS18)、本制御フローを終了する。 If the detection results of signals A to E do not correspond to pattern 3 in the abnormality location determination table (NO in step S15), but correspond to pattern 4 (YES in step S17), the cause of the abnormality is determined to be "disconnection of the second connector" (step S18), and this control flow ends.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン4に該当せず(ステップS17のNO)、パターン5-1に該当する場合(ステップS19のYES)には、異常の原因が「第3コネクタ抜け」であると判定し(ステップS20)、本制御フローを終了する。 If the detection results for signals A to E do not correspond to pattern 4 in the abnormality location determination table (NO in step S17) but correspond to pattern 5-1 (YES in step S19), the cause of the abnormality is determined to be "disconnection of the third connector" (step S20), and this control flow ends.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン5-1に該当せず(ステップS19のNO)、パターン5-2に該当する場合(ステップS21のYES)には、異常の原因が「二次電池102の故障」であると判定し(ステップS22)、本制御フローを終了する。 If the detection results of signals A to E do not correspond to pattern 5-1 in the abnormality location determination table (NO in step S19) but correspond to pattern 5-2 (YES in step S21), the cause of the abnormality is determined to be a "fault in the secondary battery 102" (step S22), and this control flow ends.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン5-2に該当せず(ステップS21のNO)、パターン6に該当する場合(ステップS23のYES)には、異常の原因が「直流負荷103の故障」であると判定し(ステップS24)、本制御フローを終了する。 If the detection results of signals A to E do not correspond to pattern 5-2 in the abnormality location determination table (NO in step S21), but correspond to pattern 6 (YES in step S23), the cause of the abnormality is determined to be a "fault in the DC load 103" (step S24), and this control flow ends.

各信号A~Eの検出結果が異常箇所判定表のパターン6に該当しない場合(ステップS23のNO)には、異常箇所を特定せず、または、判定表に登録されている異常箇所候補以外の箇所の異常を判定して、本制御フローを終了する。 If the detection results for signals A to E do not correspond to pattern 6 in the abnormality location determination table (NO in step S23), the abnormality location is not identified, or an abnormality is determined to be in a location other than the candidate abnormality location registered in the determination table, and this control flow ends.

第1実施形態の充電装置101では、このように異常箇所判定部122が、直流電源10の出力電圧A、充電制御部111の入力電流B、直流負荷103の入力電圧C、二次電池102の充電電流D、及び放電電流Eの入力情報に基づき、異常箇所を判定できる。この構成により、充電装置101内の多種の情報を集約して分析することで異常の原因を特定できるので、充電装置に異常が発生した場合に原因を簡易に把握できる。 In this way, in the charging device 101 of the first embodiment, the abnormality location determination unit 122 can determine the location of an abnormality based on input information such as the output voltage A of the DC power supply 10, the input current B of the charging control unit 111, the input voltage C of the DC load 103, the charging current D and discharging current E of the secondary battery 102. With this configuration, the cause of the abnormality can be identified by aggregating and analyzing various types of information within the charging device 101, making it easy to determine the cause if an abnormality occurs in the charging device.

従来は、充電装置101に何らかの異常が発生した場合には、原因の切り分けができず、市場にて原因究明を実施するには装置を分解するなどの工程が必要であり、充電装置の納品先でのダウンタイムが長くなってしまうという問題があった。これに対して本実施形態の充電装置101では、上記の各種入力情報の分析によって、装置を分解することなく簡易に異常原因の切り分けを行うことが可能となるので、充電装置の異常発生時に充電装置の納品先でのダウンタイムを低減できる。 In the past, when an abnormality occurred in the charging device 101, it was not possible to isolate the cause, and investigating the cause in the field required processes such as disassembling the device, resulting in long downtime at the customer's end. In contrast, the charging device 101 of this embodiment analyzes the various input information described above, making it possible to easily isolate the cause of the abnormality without disassembling the device, thereby reducing downtime at the customer's end when an abnormality occurs in the charging device.

また、従来は、故障原因が不明の場合、サービスによる修理時に未故障モジュールも同時に交換されてしまい、無駄にパーツを消費してしまうため、パーツ購入コストが増加する問題があった。これに対して本実施形態の充電装置101では、上記の各種入力情報の分析によって、簡易に異常原因の切り分けを行うことが可能となるので、サービス所有パーツの無駄な消費を削減することできる。 In addition, in the past, if the cause of a malfunction was unknown, non-faulty modules would also be replaced during service repairs, resulting in unnecessary parts consumption and increased parts purchasing costs. In contrast, the charging device 101 of this embodiment makes it possible to easily isolate the cause of the malfunction by analyzing the various input information described above, thereby reducing the wasteful consumption of service-owned parts.

また、第1実施形態の充電装置101では、異常箇所判定部122は、入力情報A~Eの検出結果のパターンの組み合わせと、複数の異常箇所候補との対応関係が記録される異常箇所判定表を有し、入力情報に基づき異常箇所判定表を参照して、複数の異常箇所候補の中から異常箇所を特定する。この構成により、予め入出力関係が対応付けられている異常箇所判定表を参照する工程だけで、入力情報に基づき異常箇所を簡易かつ迅速に特定できる。 In addition, in the charging device 101 of the first embodiment, the abnormality location determination unit 122 has an abnormality location determination table that records the correspondence between combinations of patterns of detection results of input information A to E and multiple candidate abnormality locations, and identifies the abnormality location from among the multiple candidate abnormality locations by referencing the abnormality location determination table based on the input information. With this configuration, the abnormality location can be easily and quickly identified based on the input information simply by referencing the abnormality location determination table, which has input and output relationships associated in advance.

[第2実施形態]
図14を参照して第2実施形態について説明する。図14は、第2実施形態に係る充電装置101Aの機能ブロック図である。
Second Embodiment
The second embodiment will be described with reference to Fig. 14. Fig. 14 is a functional block diagram of a charging device 101A according to the second embodiment.

図14に示すように、第2実施形態の充電装置101Aは、異常箇所判定部122の判定した結果から、異常箇所を報知する報知部124を備える。報知部124は、異常箇所判定部122が特定した異常箇所の情報を、例えば文字情報や音声情報などを利用して、充電装置101Aのサービス担当者に報知して、修理を促すことができる。 As shown in FIG. 14, the charging device 101A of the second embodiment includes a notification unit 124 that notifies the abnormality location based on the results of the determination by the abnormality location determination unit 122. The notification unit 124 can notify the service personnel of the charging device 101A of information about the abnormality location identified by the abnormality location determination unit 122 using, for example, text information or audio information, and urge them to perform repairs.

このように、第2実施形態の充電装置101Aは、報知部124を備えることにより、異常箇所をサービスに迅速かつ明確に通知することが可能となり、修理時間をさらに短縮することができる。 In this way, by including the notification unit 124, the charging device 101A of the second embodiment can quickly and clearly notify service personnel of the location of the abnormality, further shortening repair time.

[第3実施形態]
図15を参照して第3実施形態について説明する。図15は、第3実施形態に係る充電装置101Bの機能ブロック図である。
[Third embodiment]
The third embodiment will be described with reference to Fig. 15. Fig. 15 is a functional block diagram of a charging device 101B according to the third embodiment.

図14に示すように、第3実施形態の充電装置101Bは、電流検出部113と充電電流制御部114とが非搭載である点で、第1実施形態の充電装置101と異なる。つまり、第3実施形態の充電装置101Bでは、充電制御部111Aが充電電流を可変させない構成である。 As shown in FIG. 14, the charging device 101B of the third embodiment differs from the charging device 101 of the first embodiment in that it does not include a current detection unit 113 or a charging current control unit 114. In other words, the charging device 101B of the third embodiment is configured so that the charging control unit 111A does not vary the charging current.

第3実施形態の構成の場合でも、異常箇所判定部122Aは、入力情報として、充電制御部111Aの入力電流Bの代わりに、充電器112の入力電圧B´を検出箇所とすることで、異常箇所の特定を行うことができる。つまり、異常箇所判定部122Aは、直流電源10の出力電圧A、充電器112の入力電圧B´、直流負荷103の入力電圧C、二次電池102の充電電流D、二次電池102の放電電流Eの入力情報に基づき、異常箇所を判定する。 Even in the configuration of the third embodiment, the abnormality location determination unit 122A can identify the abnormality location by using the input voltage B' of the charger 112 as the detection location instead of the input current B of the charging control unit 111A as input information. In other words, the abnormality location determination unit 122A determines the abnormality location based on input information: the output voltage A of the DC power supply 10, the input voltage B' of the charger 112, the input voltage C of the DC load 103, the charging current D of the secondary battery 102, and the discharging current E of the secondary battery 102.

このように、第3実施形態の充電装置101Bのように、直流負荷103に応じて充電電流を可変させる機能がない充電装置においても、第1実施形態と同様に異常箇所の判定を高精度に行うことが可能になる。 In this way, even in a charging device that does not have the function of varying the charging current in accordance with the DC load 103, such as the charging device 101B of the third embodiment, it is possible to determine the location of an abnormality with high accuracy, just as in the first embodiment.

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Design modifications to these specific examples made by a person skilled in the art as appropriate are also included within the scope of the present disclosure as long as they comprise the features of the present disclosure. The elements of the above-mentioned specific examples, as well as their arrangement, conditions, shape, etc., are not limited to those exemplified and can be modified as appropriate. The elements of the above-mentioned specific examples can be combined in different ways as appropriate, as long as no technical contradictions arise.

10 直流電源
100 画像形成装置
101、101A、101B 充電装置
102 二次電池
103 直流負荷
111、111A 充電制御部
112 充電器
113 電流検出部
114 充電電流制御部
115 残量検知部
122、122A 異常箇所判定部
116、117 コネクタ(第1コネクタ)
118、119 コネクタ(第2コネクタ)
120、121 コネクタ(第3コネクタ)
123 スイッチ(モード切替部)
124 報知部
A 直流電源の出力電圧
B 充電制御部の入力電流
C 直流負荷の入力電圧
D 二次電池の充電電流
E 二次電池の放電電流
B´ 充電器の入力電圧
REFERENCE SIGNS LIST 10 DC power supply 100 Image forming apparatus 101, 101A, 101B Charging device 102 Secondary battery 103 DC load 111, 111A Charging control unit 112 Charger 113 Current detection unit 114 Charging current control unit 115 Remaining charge detection unit 122, 122A Abnormal location determination unit 116, 117 Connector (first connector)
118, 119 Connector (second connector)
120, 121 Connector (third connector)
123 Switch (mode switching section)
124 Notification unit A Output voltage of DC power supply B Input current of charging control unit C Input voltage of DC load D Charging current of secondary battery E Discharging current of secondary battery B' Input voltage of charger

特許第4126329号公報Patent No. 4126329

Claims (8)

直流負荷に直流電流である負荷電流を供給する直流電源と、
二次電池と、
前記直流電源、前記直流負荷、前記二次電池と電気的に接続され、前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、
前記充電制御部内にあって前記直流電源を入力として前記二次電池に充電電流を供給する充電器と、
前記直流電源の前記負荷電流と前記充電電流とが合計された電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された前記電流が前記直流電源の許容電力以内となるように前記充電電流を可変充電制御する充電電流制御部と、
前記二次電池の前記充電電流と放電電流を検出し積算することで前記二次電池の残量を把握する残量検知部と、
前記直流電源の出力電圧、前記充電制御部の入力電流、前記直流負荷の入力電圧、及び前記二次電池の充放電電流の入力情報に基づき、異常箇所を判定する異常箇所判定部と、
を備える、
充電装置。
a DC power supply that supplies a load current that is a DC current to a DC load;
A secondary battery;
a charge control unit electrically connected to the DC power supply, the DC load, and the secondary battery, and controlling charging of the secondary battery;
a charger in the charging control unit that receives the DC power supply as an input and supplies a charging current to the secondary battery;
a current detection unit that detects a current obtained by adding up the load current and the charging current of the DC power supply;
a charging current control unit that performs variable charging control of the charging current so that the current detected by the current detection unit is within an allowable power range of the DC power supply;
a remaining capacity detection unit that detects and integrates the charging current and discharging current of the secondary battery to determine the remaining capacity of the secondary battery;
an abnormality location determination unit that determines an abnormality location based on input information of an output voltage of the DC power supply, an input current of the charging control unit, an input voltage of the DC load, and a charge/discharge current of the secondary battery;
Equipped with
Charging device.
前記直流電源と前記充電制御部を接続する第1コネクタと、
前記充電制御部と前記直流負荷を接続する第2コネクタと、
前記充電制御部と前記二次電池を接続する第3コネクタと、
を備え、
前記異常箇所判定部は、前記入力情報に基づき、前記直流電源の故障、前記充電器の故障、前記第1コネクタの抜け、前記第2コネクタの抜け、前記第3コネクタの抜け、前記二次電池の故障、前記直流負荷の故障のうち少なくとも一部の異常箇所を判定する、
請求項1に記載の充電装置。
a first connector that connects the DC power supply and the charging control unit;
a second connector that connects the charging control unit and the DC load;
a third connector that connects the charging control unit and the secondary battery;
Equipped with
the abnormality location determination unit determines, based on the input information, at least some of the abnormal locations among a failure of the DC power supply, a failure of the charger, a disconnection of the first connector, a disconnection of the second connector, a disconnection of the third connector, a failure of the secondary battery, and a failure of the DC load;
The charging device according to claim 1 .
前記異常箇所判定部は、前記入力情報の検出結果のパターンの組み合わせと、複数の異常箇所候補との対応関係が記録される異常箇所判定表を有し、
前記入力情報に基づき前記異常箇所判定表を参照して、前記複数の異常箇所候補の中から前記異常箇所を特定する、
請求項1または2に記載の充電装置。
the abnormality part determination unit has an abnormality part determination table in which a correspondence relationship between a combination of patterns of the detection results of the input information and a plurality of abnormality part candidates is recorded,
referring to the abnormality location determination table based on the input information, and identifying the abnormality location from among the plurality of abnormality location candidates;
3. The charging device according to claim 1 or 2.
前記二次電池の充電モードと放電モードを切り替えるモード切替部を有し、
前記異常箇所判定部は、前記モード切替部により前記放電モードに強制的に切り替えて、前記二次電池の放電電流を前記入力情報として取得する、
請求項1~3のいずれか一項に記載の充電装置。
a mode switching unit that switches between a charge mode and a discharge mode of the secondary battery;
the abnormality portion determination unit forcibly switches to the discharge mode using the mode switching unit, and acquires a discharge current of the secondary battery as the input information;
The charging device according to any one of claims 1 to 3.
前記異常箇所判定部の判定した結果から、前記異常箇所を報知する報知部を備える、
請求項1~4のいずれか一項に記載の充電装置。
a notification unit that notifies the abnormal part based on the determination result of the abnormal part determination unit;
The charging device according to any one of claims 1 to 4.
直流負荷に直流電流である負荷電流を供給する直流電源と、
二次電池と、
前記直流電源、前記直流負荷、前記二次電池と電気的に接続され、前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、
前記充電制御部内にあって前記直流電源を入力として前記二次電池に充電電流を供給する充電器と、
前記二次電池の前記充電電流と放電電流を検出し積算することで前記二次電池の残量を把握する残量検知部と、
前記直流電源の出力電圧、前記充電器の入力電圧、前記直流負荷の入力電圧、及び前記二次電池の充放電電流の入力情報に基づき、異常箇所を判定する異常箇所判定部と、
を有する充電装置。
a DC power supply that supplies a load current that is a DC current to a DC load;
A secondary battery;
a charge control unit electrically connected to the DC power supply, the DC load, and the secondary battery, and controlling charging of the secondary battery;
a charger in the charging control unit that receives the DC power supply as an input and supplies a charging current to the secondary battery;
a remaining capacity detection unit that detects and integrates the charging current and discharging current of the secondary battery to determine the remaining capacity of the secondary battery;
an abnormality location determination unit that determines an abnormality location based on input information of an output voltage of the DC power supply, an input voltage of the charger, an input voltage of the DC load, and a charge/discharge current of the secondary battery;
A charging device having:
請求項1~6のいずれか一項に記載の充電装置を備える画像形成装置。 An image forming apparatus equipped with the charging device described in any one of claims 1 to 6. 直流負荷に直流電流である負荷電流を供給する直流電源と、
二次電池と、
前記直流電源、前記直流負荷、前記二次電池と電気的に接続され、前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、
前記充電制御部内にあって前記直流電源を入力として前記二次電池に充電電流を供給する充電器と、
を備える充電装置の充電方法であって
前記直流電源の前記負荷電流と前記充電電流とが合計された電流を検出する電流検出ステップと、
前記電流検出ステップにて検出された前記電流が前記直流電源の許容電力以内となるように前記充電電流を可変充電制御する充電電流制御ステップと、
前記二次電池の前記充電電流と放電電流を検出し積算することで前記二次電池の残量を把握する残量検知ステップと、
前記直流電源の出力電圧、前記充電制御部の入力電流、前記直流負荷の入力電圧、及び前記二次電池の充放電電流の入力情報に基づき、異常箇所を判定する異常箇所判定ステップと、
を含む、
充電方法。
a DC power supply that supplies a load current that is a DC current to a DC load;
A secondary battery;
a charge control unit electrically connected to the DC power supply, the DC load, and the secondary battery, and controlling charging of the secondary battery;
a charger in the charging control unit that receives the DC power supply as an input and supplies a charging current to the secondary battery;
A charging method for a charging device, comprising: a current detection step of detecting a current obtained by adding up the load current and the charging current of the DC power supply;
a charging current control step of variably controlling the charging current so that the current detected in the current detection step is within an allowable power range of the DC power supply;
a remaining capacity detection step of detecting and integrating the charging current and discharging current of the secondary battery to grasp the remaining capacity of the secondary battery;
an abnormality location determination step of determining an abnormality location based on input information of an output voltage of the DC power supply, an input current of the charging control unit, an input voltage of the DC load, and a charge/discharge current of the secondary battery;
Including,
Charging method.
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