(57)【要約】【課題】外部電源から出力される電流を制御し、外部電源の出力電力を増加させ最大値に近づけることができる電源装置の制御回路、電源装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】外部電源１５から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御回路３０及び電源装置１０において、外部電源１５から出力される電流Ｉ１及び電圧、外部電源１５の出力電力をそれぞれ監視する監視部４０と、監視部４０の監視結果に基づいて、外部電源１５から出力される電流の上限値を設定する設定部ｅ１と、を備える。また、外部電源１５から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御方法において、外部電源１５から出力される電流Ｉ１及び電圧、外部電源１５の出力電力をそれぞれ監視する監視ステップと、監視ステップにおける監視結果に基づいて、外部電源１５から出力される電流の上限値を設定する上限値設定ステップと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御回路において、
前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視部と、
前記監視部の監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する設定部と、
を備えることを特徴とする電源装置の制御回路。
【請求項２】
前記監視部は、
前記外部電源から出力される電圧値が下限値よりも小さいことを検出する電圧検出部と、
前記外部電源から出力される電流値が前記上限値によって制限されていることを検出する電流検出部と、
前記電圧検出部又は前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記設定部によって設定される前記上限値を変更する上限値変更部と、
前記設定部によって設定された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第１電力量を算出又は前記上限値変更部によって変更された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第２電力量を算出する電力量算出部と、
前記電力量算出部によって算出された前記第１電力量と前記第２電力量との大小関係を判別する電力量比較部と、
前記電力量比較部の判別結果に基づいて、前記上限値変更部によって変更された前記上限値を該上限値とは異なる調整上限値に置換する調整部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源装置の制御回路。
【請求項３】
前記電圧検出部によって、前記外部電源から出力される電圧値が前記下限値よりも小さいことを検出したときに、前記上限値変更部は、前記設定部によって設定された前記上限値を下降させることを特徴とする請求項２に記載の電源装置の制御回路。
【請求項４】
前記電流検出部によって、前記外部電源から出力される電流値が前記上限値により制限されていることを検出したときに、前記上限値変更部は、前記設定部によって設定された前記上限値を上昇させることを特徴とする請求項２に記載の電源装置の制御回路。
【請求項５】
前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定されていた上限値に置換することを特徴とする請求項２に記載の電源装置の制御回路。
【請求項６】
前記上限値変更部が、前記設定部により設定された前記上限値を上昇させた後に、さらに前記電流検出部によって、前記外部電源から出力される電流値が前記上限値により制限されることを検出したときに、前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定されていた上限値に置換することを特徴とする請求項２に記載の電源装置の制御回路。
【請求項７】
前記上限値変更部によって、前記設定部により設定された前記上限値を上昇させた後に、前記電圧検出部によって、前記外部電源から出力される電圧値が前記下限値よりも小さいことを検出し、かつ、前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定された上限値と前記第２電力量算出時に前記設定部によって設定された上限値との中間値に置換することを特徴とする請求項２に記載の電源装置の制御回路。
【請求項８】
外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置において、
前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視部と、
前記監視部の監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する設定部と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項９】
外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御方法において、
前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視ステップと、
前記監視ステップにおける監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する上限値設定ステップと、
を備えることを特徴とする電源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置の制御回路、電源装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、外部電源（ＡＣ／ＤＣコンバータ）が出力する電力が限界値を超えることを防止し、負荷回路及び２次電池に電力を供給することができる充電回路が知られている。この充電回路においては、入力電圧検出部と、充電電流制御部と、充電電流生成部とを備えており、入力電圧検出部が、外部電源の出力電圧を検出する。充電電流制御部は、入力電圧検出部が検出した電圧に応じ、充電電流生成部を制御し、充電電流生成部は、以下に説明するように、２次電池の充電電流を変化させる。
【０００３】
例えば、入力電圧検出部が、外部電源の最大出力電圧値を検出すると、充電電流生成部は、２次電池の充電電流を最大とし、入力電圧検出部が、外部電源の最大出力電圧値と最小出力電圧値との間の値を検出すると、充電電流生成部は、２次電池の充電電流を減少させる。また、入力電圧検出部が、外部電源の最小出力電圧値を検出すると、充電電流生成部は、２次電池の充電電流を零にする。そこで、特許文献１に開示された充電回路は、上記のように、入力電圧検出部が検出した外部電源の電圧値に応じ、２次電池の充電電流を変化させ、２次電池の充電電流を増減させることにより、外部電源の出力電圧が最小出力電圧よりも低下することを防ぎ、外部電源が出力する電力が限界値を超えることを防止することができる。
【０００４】
一方、特許文献２に開示されているように、機器の動作時に、２次電池を最速に充電するため、２次電池及び外部電源の許容最大電流により、２次電池を充電することができる電子機器が知られている。この電子機器は、第１ないし第４の検出手段と、制御手段と、充電回路とを備えている。
【０００５】
第１の検出手段は、２次電池の最大許容充電電流と２次電池に流入する充電電流との差分値を検出し、第２の検出手段は、外部電源の最大許容出力電流と機器の消費電流との差分値（最大使用可能電流）を検出する。また、第３の検出手段は、前記最大使用可能電流と２次電池に流入する充電電流との差分値を検出し、第４の検出手段は、２次電池の最大許容印加電圧と２次電池に印加されている電圧との差分値を検出する。
【０００６】
第１検出手段、第３検出手段及び第４検出手段によって検出された差分値は、制御手段に入力される。制御手段は、入力された差分値に基づき、最大許容値や最大使用可能値を超えているか否かを判断する。例えば、制御手段が、最大許容値や最大使用可能値を超えていると判断したときは、充電回路を制御し、充電回路が、２次電池に流入させる充電電流を減少させ、前記最大許容値や最大使用可能電流を超えると判断する基となった差分値を零にする。
【０００７】
これに対し、制御手段が、最大許容値や最大使用可能値を超えていないと判断したときは、差分値が最も零に近いものを特定し、充電回路が、２次電池に流入させる充電電流を増加させ、特定された差分値を零にする。そこで、特許文献２に開示された電子機器では、上記の差分値を零にすると、２次電池の充電電流が２次電池の最大許容充電電流以下の状態を保ち、電子機器の動作時に、２次電池の充電電流が２次電池の最大許容電流に近い状態で、２次電池を最速に充電することができる。
【特許文献１】特開平１０−３２２９３１号公報
【特許文献２】特開平８−１８２２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来は、外部電源として、出力電圧を一定に保ちながら出力電流を増加させ、出力電力を増加させることができるＡＣ／ＤＣコンバータが用いられていた。ところが、近年は、外部電源として、燃料電池、太陽電池が用いられることがある。
【０００９】
燃料電池等を用いた外部電源では、内部抵抗等により、出力電流の増加に伴って出力電圧が低下する特性を有している。そこで、上記のＡＣ／ＤＣコンバータとは異なり、燃料電池等を用いた外部電源では、出力電流を増加させても、出力電圧を一定に保つことができず、出力電力を増加させることができないことが考えられる。
【００１０】
さらに、燃料電池や太陽電池を用いた外部電源では、低温時や雨天時には出力電力が低下し、温度や日照時間の影響を受け、出力電力が変動し安定しないことが考えられる。
【００１１】
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、外部電源から出力される電流を制御し、外部電源の出力電力を増加させ最大値に近づけることができる電源装置の制御回路、電源装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明に係る電源装置の制御回路及び請求項８の発明に係る電源装置は、外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御回路及び電源装置において、前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視部と、前記監視部の監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する設定部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項１の発明に係る電源装置の制御回路及び請求項８の発明に係る電源装置によれば、監視部の監視結果に基づいて、設定部が、外部電源から出力される電流の上限値を設定すると、設定された電流の上限値に応じ、外部電源から出力される電流を変化させ、外部電源の出力電力を増加又は減少させることができる。
【００１４】
請求項９の発明に係る電源装置の制御方法は、外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御方法において、前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視ステップと、前記監視ステップにおける監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する上限値設定ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明に係る電源装置の制御方法によれば、上限値設定ステップが、監視ステップの監視結果に基づいて、外部電源から出力される電流の上限値を設定すると、設定された電流の上限値に応じ、外部電源から出力される電流を変化させ、外部電源の出力電力を増加又は減少させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電源装置の制御回路、電源装置及びその制御方法によれば、外部電源から出力される電流及び電圧、外部電源の出力電力の監視結果に基づいて、外部電源から出力される電流の上限値を設定すると、設定された電流の上限値に応じ、外部電源から出力される電流を変化させ、外部電源の出力電力を増加又は減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態を、図１ないし図５を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の電源装置１０の回路構成図である。電源装置１０は、図示するように、メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１と、同期側スイッチングトランジスタＦＥＴ２と、チョークコイルＬ１と、コンデンサＣ１と、センス抵抗ＲＳ１及びＲＳ２と、保護ダイオードＤ１と、制御回路３０とを有する。
【００１８】
メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１のドレインは、センス抵抗ＲＳ１を介し、入力端子（ＩＮ）に接続されている。入力端子（ＩＮ）には外部電源１５が接続されている。外部電源１５により、直流入力電圧ＶＩＮが、入力端子（ＩＮ）を介し、メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１のドレインに印加される。本実施形態では、外部電源１５が、燃料電池や太陽電池によって構成されている。
【００１９】
メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１のソースは、同期側スイッチングトランジスタＦＥＴ２のドレインに接続されている。さらに、メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１のソース及び同期側スイッチングトランジスタＦＥＴ２のドレインは、チョークコイルＬ１の一端に接続されている。チョークコイルＬ１の他端は、センス抵抗ＲＳ２の一端に接続され、センス抵抗ＲＳ２の他端は、二次電池２０に接続されている。二次電池２０は、複数の電池セルが直列に接続され、充電可能に構成されている。
【００２０】
また、チョークコイルＬ１の他端とセンス抵抗ＲＳ２の一端との接続点と、出力端子（ＯＵＴ）との間には、ダイオードＤ１が接続されている。コンデンサＣ１は、チョークコイルＬ１の他端とセンス抵抗ＲＳ２の一端との接続点と、グランドとの間に接続されている。
【００２１】
制御回路３０は、本発明の制御回路に相当し、ＩＣ（集積回路）によって構成されている。制御回路３０は、増幅器ＡＭＰ１及びＡＭＰ２と、監視回路４０と、誤差増幅器ＥＲＡ１〜ＥＲＡ４と、三角波発信器ＯＳＣ１と、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１とを有する。
【００２２】
センス抵抗ＲＳ１の一端は、制御回路３０の入力端子（ＦＢ１）に接続され、センス抵抗ＲＳ１の他端は、制御回路３０の入力端子（ＣＳ１）に接続されている。入力端子（ＣＳ１）は、増幅器ＡＭＰ１の反転入力端子に接続されている。入力端子（ＦＢ１）は、増幅器ＡＭＰ１の非反転入力端子に接続されている。増幅器ＡＭＰ１の出力端子（Ｎ１）は、誤差増幅器ＥＲＡ１の反転入力端子に接続されていると共に、監視回路４０の第１の入力端子（図示せず）に接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ１の反転入力端子には、センス抵抗ＲＳ１に発生する電圧を増幅した電圧Ｖ１が印加されている。電圧Ｖ１は、第１の入力端子を介し、監視回路４０に入力されている。誤差増幅器ＥＲＡ１の非反転入力端子には、基準電圧ｅ１が印加されている。
【００２３】
また、入力端子（ＦＢ１）は、誤差増幅器ＥＲＡ２の非反転入力端子に接続されていると共に、監視回路４０の第２の入力端子（図示せず）に接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２の非反転入力端子には、前記直流入力電圧ＶＩＮが印加されている。直流入力電圧ＶＩＮは、第２の入力端子を介し、監視回路４０に入力されている。誤差増幅器ＥＲＡ２の反転入力端子には、基準電圧ｅ２が印加されている。
【００２４】
さらに、センス抵抗ＲＳ２の一端は、制御回路３０の入力端子（ＣＳ２）に接続され、センス抵抗ＲＳ２の他端は、制御回路３０の入力端子（ＦＢ２）に接続されている。入力端子（ＣＳ２）は、増幅器ＡＭＰ２の反転入力端子に接続されている。入力端子（ＦＢ２）は、増幅器ＡＭＰ２の非反転入力端子に接続されている。増幅器ＡＭＰ２の出力端子（Ｎ２）は、誤差増幅器ＥＲＡ３の反転入力端子に接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ３の反転入力端子には、センス抵抗ＲＳ２に発生する電圧を増幅した電圧Ｖ３が印加されている。誤差増幅器ＥＲＡ３の非反転入力端子には、基準電圧ｅ３が印加されている。
【００２５】
制御回路３０では、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とが直列に接続され、この抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２は、制御回路３０の入力端子（ＦＢ２）とグランドとの間に接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ４の反転入力端子には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点が接続されている。この反転入力端子には、電圧ＶＯＵＴ１を抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とによって分圧した電圧Ｖ４が印加されている。誤差増幅器ＥＲＡ４の非反転入力端子には、基準電圧ｅ４が印加されている。
【００２６】
三角波発信器ＯＳＣ１は、例えば、ＯＰアンプ、抵抗、コンデンサ等を用いて構成され、三角波信号ＶＳを出力する。三角波信号ＶＳは、図２に図示するように、一定の電圧値の範囲（本実施形態では、１．０Ｖ〜２．０Ｖ）で振幅する。
【００２７】
ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１は、４つの非反転入力端子（＋）及び１つの反転入力端子（−）を有する。第１非反転入力端子（＋）は、誤差増幅器ＥＲＡ１の出力端子（Ｒ１）に接続され、第２非反転入力端子（＋）は、誤差増幅器ＥＲＡ２の出力端子（Ｒ２）に接続されている。また、第３非反転入力端子（＋）は、誤差増幅器ＥＲＡ３の出力端子（Ｒ３）に接続され、第４非反転入力端子（＋）は、誤差増幅器ＥＲＡ４の出力端子（Ｒ４）に接続されている。
【００２８】
ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１の反転入力端子（−）は、三角波発信器ＯＳＣ１に接続されている。さらに、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１の出力端子（Ｑ１）は、非反転出力端子（ＤＨ１）を介し、メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１のゲートに接続されている。ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１の反転出力端子（＊Ｑ１）は、反転出力端子（ＤＬ１）を介し、同期側スイッチングトランジスタＦＥＴ２のゲートに接続されている。出力端子（Ｑ１）及び反転出力端子（＊Ｑ１）は、互いに異なる信号を出力する。
【００２９】
次に、本実施形態の電源装置１０の動作を説明する。図１に示す電源装置１０は、出力端子ＯＵＴに接続される負荷回路に、出力電圧ＶＯＵＴ２を供給すると共に、メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１及び同期側スイッチングトランジスタＦＥＴ２を交互にオンオフ制御することにより、二次電池２０の充電電流を制御する。電源装置１０は携帯用電子機器（例えば、ノートパソコン）に搭載され、二次電池２０は、外部電源１５が非動作状態のとき又は外部電源１５が入力端子（ＩＮ）に接続されていないときに、ダイオードＤ１を介し、前記負荷回路に出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する。
【００３０】
誤差増幅器ＥＲＡ１は、前記電圧Ｖ１と基準電圧ｅ１とを比較し、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ１を、前記第１非反転入力端子（＋）に出力する。誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ１は、基準電圧ｅ１に対して電圧Ｖ１を誤差増幅したものである。また、誤差増幅器ＥＲＡ２は、前記入力電圧ＶＩＮと基準電圧ｅ２とを比較し、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ２を、前記第２非反転入力端子（＋）に出力する。
【００３１】
誤差増幅器ＥＲＡ３は、前記電圧Ｖ３と基準電圧ｅ３とを比較し、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ３を、前記第３非反転入力端子（＋）に出力する。基準電圧ｅ３の値は、二次電池２０の充電電流が最大許容値であるときに、誤差増幅器ＥＲＡ３の反転入力端子に印加される電圧Ｖ３と同じ値に設定されている。誤差増幅器ＥＲＡ４は、前記電圧Ｖ４と基準電圧ｅ４とを比較し、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ４を、前記第４非反転入力端子（＋）に出力する。基準電圧ｅ４の値は、電圧ＶＯＵＴ１が二次電池２０の満充電時の電圧になったときに、誤差増幅器ＥＲＡ４の反転入力端子に印加される電圧Ｖ４と同じ値に設定されている。
【００３２】
三角波発信器ＯＳＣ１は、三角波信号ＶＳを、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１の反転入力端子（−）に出力する。ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１は、前記誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ１〜ＶＯＰ４の内から最も電圧値が低い誤差出力電圧と、三角波信号ＶＳとを比較する。ここでは、一例として、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１が、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ３と三角波信号ＶＳとを比較する場合を説明する。
【００３３】
図２に図示するように、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１は、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ３が、三角波信号ＶＳの電圧値よりも大きいときに、出力端子（Ｑ１）からＨレベル（ハイレベル）のＰＷＭ信号を出力する。このとき、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１は、反転出力端子（＊Ｑ１）からＬレベル（ローレベル）の反転ＰＷＭ信号を出力する。一方、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１は、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ３が、三角波信号ＶＳの電圧値よりも小さいときに、出力端子（Ｑ１）からＬレベル（ローレベル）のＰＷＭ信号を出力する。このとき、ＰＷＭ比較器ＰＷＭ１は、反転出力端子（＊Ｑ１）から、Ｈレベル（ハイレベル）の反転ＰＷＭ信号を出力する。
【００３４】
電圧Ｖ３が基準電圧ｅ３に比べて低い場合には、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ３が大きくなり、ＰＷＭ信号がＨレベルになる期間（ＴＯＮ）が長くなる。これによって、二次電池２０の充電電流が増加する。これに対し、電圧Ｖ３が基準電圧ｅ３に比べて高い場合には、誤差増幅器出力電圧ＶＯＰ３が小さくなり、ＰＷＭ信号がＬレベル（ローレベル）になる期間（ＴＯＦＦ）が長くなる。これによって、二次電池２０の充電電流が減少する。
【００３５】
ＰＷＭ信号は、非反転出力端子（ＤＨ１）を介し、メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１のゲートに入力される。メインスイッチングトランジスタＦＥＴ１は、ＰＷＭ信号がＨレベルのときにオン状態になり、ＰＷＭ信号がＬレベルのときにオフ状態になる。また、反転ＰＷＭ信号は、反転出力端子（ＤＬ１）を介し、同期側スイッチングトランジスタＦＥＴ２のゲートに入力される。同期側スイッチングトランジスタＦＥＴ２は、反転ＰＷＭ信号がＬレベルのときにオフ状態になり、反転ＰＷＭ信号がＨレベルのときにオン状態になる。ＰＷＭ信号がＨレベルとＬレベルとの間を繰り返し変化し、同時に反転ＰＷＭ信号がＬレベルとＨレベルとの間を繰り返し変化することにより、二次電池２０の充電電流が増減する。
【００３６】
本実施形態の電源装置１０では、監視回路４０が、基準電圧ｅ１の値を可変制御し、センス抵抗ＲＳ１に発生する電圧を制御する。本実施形態の電源装置１０では、センス抵抗ＲＳ１に発生する電圧を制御すると、外部電源１５から出力される電流Ｉ１が制御され、外部電源１５から出力される電力を制御することができる。外部電源１５が燃料電池や太陽電池によって構成されている場合には、温度や日照時間の影響を受け、外部電源１５の出力電力が変動する。図３は、外部電源１５の出力電流Ｉ１の変化に対応し、外部電源１５の出力電力が変化する状態を示すものである。また、図３中の実線や一点鎖線によって例示するように、外部電源１５の出力電圧は、出力電流Ｉ１の増加に伴って低下する。外部電源１５の出力電流−出力電圧特性が実線の場合には、出力電流がＩ１Ａのときに、外部電源１５の出力電力が最大になる。また、外部電源１５の出力電流−出力電圧特性が一線鎖線の場合には、出力電流がＩ１Ｂのときに、外部電源１５の出力電力が最大になる。本実施形態の電源装置１０では、外部電源１５の出力電力が変動する場合であっても、監視回路４０が、基準電圧ｅ１を可変し、外部電源１５の出力電流を制御することにより、外部電源１５の出力電力を最大値に近づけることができる。
【００３７】
本実施形態の監視回路４０は、マイクロコントローラ（図示せず）によって構成され、図４及び図５に図示する各処理を実行する。監視回路４０の電源が投入されると、図４に図示するように、ステップ１（Ｓ１）において、基準電圧ｅ１の値を初期値に設定する。本実施形態では、基準電圧ｅ１は、外部電源１５から出力される電流の上限値の設定に用いられ、本発明の基準信号に相当する。基準電圧ｅ２は、誤差増幅器ＥＲＡ２によって、前記電圧ＶＩＮと比較され、外部電源１５から出力される電圧の下限値の設定に用いられる。なお、各電圧ｅ１、ｅ２の初期値は、任意の値に設定される。
【００３８】
監視回路４０は、ステップ１（Ｓ１）に続き、ステップ２（Ｓ２）において、制御回路３０を起動させる。ステップ２（Ｓ２）の処理により、電源装置１０は、出力端子ＯＵＴに接続されている負荷回路に、出力電圧ＶＯＵＴ２を供給すると共に、二次電池２０の充電を開始する。
【００３９】
ステップ２（Ｓ２）の後に、ステップ３（Ｓ３）において、電源装置１０に備えられた監視回路４０は、当該監視回路４０に入力される電流及び当該監視回路４０に入力される電圧を測定し、当該監視回路４０の入力電力を算出する。ステップ３（Ｓ３）では、図１中の電圧Ｖ１に基づいて、監視回路４０は、前記入力電流を算出し、外部電源１５の出力電流Ｉ１を監視すると共に、図１中の前記入力電圧ＶＩＮに基づいて、外部電源１５の出力電圧を監視する。そして、監視回路４０は、当該監視回路４０の入力電流と入力電圧を乗算し、前記入力電力を算出する。監視回路４０は、算出した入力電力に基づき、外部電源１５の出力電力を監視する。
【００４０】
ステップ３（Ｓ３）の後に、ステップ４（Ｓ４）において、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）において測定した入力電圧値が、下限電圧値よりも低いか否かを判断する。ステップ４（Ｓ４）では、監視回路４０は、判断結果に基づき、外部電源１５の出力電圧値が前記下限電圧値よりも低下し、外部電源１５が供給能力を超過して動作しているか否かを判断する。
【００４１】
ステップ４（Ｓ４）において、入力電圧値が下限電圧値よりも低いと判断したとき（Ｓ４でＹｅｓのとき）は、外部電源１５の供給能力以上に電力が取り出されている状態である。この場合には、ステップ５（Ｓ５）において、監視回路４０は、基準電圧ｅ１を降下させる。ここでは、図１中の矢印にて示すように、監視回路４０は、電圧降下指示信号を基準電圧ｅ１の電源に送信し、基準電圧ｅ１を降下させる。図３に例示するように、ステップ５（Ｓ５）では、基準電圧ｅ１を降下させ、ステップ１（Ｓ１）において設定された上限電流値を、図中の（１）から（２）に低下させることにより、上限電流値によって制限されている外部電源１５の出力電流Ｉ１を減少させ、外部電源１５の出力電圧を上昇させることができるように制御している。
【００４２】
ステップ５（Ｓ５）の後には、図５に図示するように、ステップ６（Ｓ６）において、ステップ３（Ｓ３）と同様に、監視回路４０は、当該監視回路４０に入力される電流及び当該監視回路４０に入力される電圧を測定し、当該監視回路４０の入力電力を算出する。ステップ６（Ｓ６）では、ステップ５（Ｓ５）の処理により、上限電流値を低下させた後に、監視回路４０が、当該監視回路４０に入力される電流と当該監視回路４０に入力される電圧を乗算し、監視回路４０の入力電力を算出する。
【００４３】
ステップ６（Ｓ６）の後に、ステップ７（Ｓ７）において、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）で算出された入力電力と、ステップ６（Ｓ６）で算出された入力電力とを比較する。ステップ７（Ｓ７）では、ステップ５（Ｓ５）の処理により、上限電流値を低下させた後の監視回路４０の入力電力と、ステップ５（Ｓ５）の処理を行なう前の監視回路４０の入力電力とを比較する。これにより、図３に例示するように、上限電流値がステップ５（Ｓ５）の処理で設定された値（図中の（２））であるときの外部電源１５の出力電力と、上限電流値がステップ５（Ｓ５）の処理を行なう前に設定された値（図中の（１））であるときの外部電源１５の出力電力とを比較している。
【００４４】
ステップ７（Ｓ７）の後に、ステップ８（Ｓ８）において、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力が、ステップ６（Ｓ６）において算出された入力電力以下であるか否かを判断する。ステップ８（Ｓ８）では、上限電流値がステップ５（Ｓ５）の処理を行う前に設定された値（図３中の（１））であるときの外部電源１５の出力電力量と、上限電流値がステップ５（Ｓ５）の処理で設定された値（図３中の（２））であるときの外部電源１５の出力電力量との大小関係を判断している。
【００４５】
ステップ８（Ｓ８）において、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力が、ステップ６（Ｓ６）において算出された入力電力よりも大きいと判断したとき（Ｓ８でＮｏのとき）は、ステップ９（Ｓ９）において、監視回路４０は、基準電圧ｅ１を上昇させる。ここでは、図１中の矢印にて示すように、監視回路４０は、電圧上昇指示信号を基準電圧ｅ１の電源に送信し、基準電圧ｅ１を上昇させる。図３に例示するように、本実施形態のステップ９（Ｓ９）では、基準電圧ｅ１を上昇させ、ステップ５（Ｓ５）において設定された上限電流値（図中の（２））を上昇させ、上限電流値を、ステップ（Ｓ５）の処理を行なう前に設定された値（図中の（１））に戻すことにより、外部電源１５の出力電力が増加する（最大値に近づく）ように制御される。ステップ９（Ｓ９）の処理によって設定された上限電流値（図中の（１））は、本発明の調整上限値に相当する。
【００４６】
ステップ９（Ｓ９）の後に、ステップ１０（Ｓ１０）において、監視回路４０は、電源装置１０を停止するか否かを判断する。ステップ１０（Ｓ１０）では、監視回路４０は、装置停止指示信号（図示せず。）を受信したか否かを判断する。
【００４７】
ステップ１０（Ｓ１０）において、監視回路４０が、装置停止指示信号を受信し、電源装置１０を停止すると判断したとき（Ｓ１０でＹｅｓのとき）は、一連の処理を終了させる。これに対し、ステップ１０（Ｓ１０）において、装置停止指示信号を受信せず、電源装置１０を停止しないと判断したとき（Ｓ１０でＮｏのとき）は、監視回路４０は、直ちに前記ステップ３（Ｓ３）の処理を実行する。このとき、ステップ３（Ｓ３）では、ステップ９（Ｓ９）の処理により電圧値が上昇した基準電圧ｅ１によって、上限電流値が設定され、監視回路４０は、当該監視回路４０の入力電流と入力電圧とを乗算して監視回路４０の入力電力を算出し、算出した入力電力に基づき、外部電源１５の出力電力を監視する。基準電圧ｅ１は、上限電流値がステップ５（Ｓ５）の処理を行う前に設定された値であるときの外部電源１５の出力電力量と、上限電流値がステップ５（Ｓ５）の処理で設定された値であるときの外部電源１５の出力電力量との大小関係を判断した後に変更され、外部電源１５の出力電力量を監視した上で、上限電流値を変更するために用いられるから、本発明の設定部に相当する。また、ステップ３（Ｓ３）において監視回路４０が算出する電力量は、本発明の第１電力量に相当する。
【００４８】
ステップ３（Ｓ３）の後は、監視回路４０が、前記ステップ４（Ｓ４）〜前記ステップ１０（Ｓ１０）の一連の処理を実行する。このとき、ステップ６（Ｓ６）では、上限電流値が、ステップ５（Ｓ５）において設定された値とされ、監視回路４０は、当該監視回路４０の入力電流と入力電圧とを乗算して監視回路４０の入力電力を算出し、算出した入力電力に基づき、外部電源１５の出力電力を監視する。ステップ６（Ｓ６）において監視回路４０が算出する電力量は、本発明の第２電力量に相当する。
【００４９】
ステップ８（Ｓ８）において、図３に図示するように、ステップ６（Ｓ６）において算出された入力電力（図中の（２）´）が、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力（図中の（１）´）以上であると判断（Ｓ８でＹｅｓと判断）し、ステップ５（Ｓ５）の処理により、外部電源１５の出力電力が増加したときは、出力電力が増加した状態を維持し、ステップ９（Ｓ９）の処理を実行せず、直ちにステップ１０（Ｓ１０）の処理を実行する。その後、ステップ４（Ｓ４）において、入力電圧値が下限電圧値よりも低いことが繰り返し判断（Ｓ４でＹｅｓと判断）されると、ステップ５の処理を繰り返すことにより、上限電流値が順次低下し、外部電源１５の出力電力が増加する。
【００５０】
一方、前記ステップ４（Ｓ４）において、監視回路４０の入力電圧値が下限電圧値よりも高いと判断（Ｓ４でＮｏと判断）したときは、ステップ１１（Ｓ１１）において、監視回路４０は、当該監視回路４０の入力電流値が上限電流値によって制限されているか否かを判断する。ステップ１１（Ｓ１１）では、監視回路４０は、判断結果に基づき、外部電源１５が出力することができる電流の上限値が、外部電源１５の供給能力の限界に到達する以前に抑えられ、外部電源１５が供給能力に対して余裕を持って動作しているか否かを判断する。
【００５１】
ステップ１１（Ｓ１１）において、入力電流値が上限電流値によって制限されていないと判断（Ｓ１１でＮｏと判断）したときは、前記ステップ１０（Ｓ１０）の処理を実行する。本実施形態では、監視回路４０が、ステップ４（Ｓ４）において、入力電圧値が下限電圧値よりも高いと判断すると共に、ステップ１１（Ｓ１１）において、入力電流値が上限電流値によって制限されていないと判断したときは、外部電源１５の出力電圧値が下限電圧値よりも低下せず、外部電源１５が供給能力を超過していない状態で動作し、かつ、外部電源１５が出力することができる電流の上限値が、供給能力の限界に到達しておらず、電源装置１０は、負荷回路に、過不足なく出力電圧ＶＯＵＴ２を供給している。
【００５２】
また、ステップ１１（Ｓ１１）において、監視回路４０の入力電流値が上限電流値によって制限されていると判断（Ｓ１１でＹｅｓと判断）したときは、ステップ２１（Ｓ２１）において、監視回路４０は、基準電圧ｅ１を上昇させる。ここでは、監視回路４０は、電圧上昇指示信号を基準電圧ｅ１の電源に送信し、基準電圧ｅ１を上昇させる。図３に例示するように、ステップ２１（Ｓ２１）では、基準電圧ｅ１を上昇させ、外部電源１５の上限電流値が、図中の（３）から（４）に上昇するように制御している。
【００５３】
ステップ２１（Ｓ２１）の後に、ステップ２２（Ｓ２２）において、監視回路４０は、当該監視回路４０の入力電流値が上限電流値によって制限されているか否かを判断する。ステップ２２（Ｓ２２）では、ステップ２１（Ｓ２１）により、基準電圧ｅ１を上昇させ、外部電源１５が出力することができる電流の上限値を増加させた場合に、外部電源１５が出力することができる電流が上限電流値によって制限されているか否かを判断する。
【００５４】
ステップ２２（Ｓ２２）において、入力電流値が上限電流値によって制限されていないと判断（Ｓ２２でＮｏと判断）したときは、ステップ２３（Ｓ２３）において、監視回路４０は、当該監視回路４０の入力電圧値が下限電圧値よりも低いか否かを判断する。ステップ２３（Ｓ２３）では、ステップ２１（Ｓ２１）によって上限電流値を上昇させ、外部電源１５が出力することができる電流の上限値を増加させたことにより、監視回路４０は、外部電源１５の出力電圧値が、基準電圧ｅ２によって設定された下限電圧値よりも低下し、外部電源１５が供給能力を超過して動作しているか否かを判断する。
【００５５】
ステップ２３（Ｓ２３）において、監視回路４０は、入力電圧値が下限電圧値よりも高いと判断（Ｓ２３でＮｏと判断）したときは、直ちに前記ステップ１０（Ｓ１０）の処理を実行する。監視回路４０が、ステップ２２（Ｓ２２）において、入力電流値が上限電流値によって制限されていないと判断すると共に、ステップ２３（Ｓ２３）において、入力電圧値が下限電圧値よりも高いと判断したときは、外部電源１５が出力することができる電流の上限値が、供給能力の限界に到達しておらず、かつ、外部電源１５の出力電圧が下限電圧値よりも低下せず、外部電源１５が供給能力を超過していない状態で動作し、電源装置１０は、負荷回路に、過不足なく出力電圧ＶＯＵＴ２を供給している。
【００５６】
一方、ステップ２３（Ｓ２３）において、入力電圧値が下限電圧値よりも低いと判断（Ｓ２３でＹｅｓと判断）したときは、ステップ２４（Ｓ２４）において、ステップ３（Ｓ３）及びステップ６（Ｓ６）と同様に、監視回路４０は、当該監視回路４０に入力される電流及び当該監視回路４０に入力される電圧を測定し、当該監視回路４０の入力電力を算出する。ステップ２４（Ｓ２４）では、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により、上限電流値を上昇させた後に、監視回路４０が、当該監視回路４０に入力される電流と当該監視回路４０に入力される電圧とを乗算し、監視回路４０の入力電力を算出する。
【００５７】
ステップ２４（Ｓ２４）の後に、ステップ２５（Ｓ２５）において、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）で算出された入力電力と、ステップ２４（Ｓ２４）で算出された入力電力とを比較する。ステップ２５（Ｓ２５）では、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により、上限電流値を上昇させた後の監視回路４０の入力電力と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前の監視回路４０の入力電力とを比較する。これにより、図３に例示するように、電流上限値がステップ２１（Ｓ２１）の処理で設定された値（図中の（４））であるときの外部電源１５の出力電力と、電流上限値がステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前に設定された値（図中の（３））であるときの外部電源１５の出力電力とを比較している。
【００５８】
ステップ２５（Ｓ２５）の後に、ステップ２６（Ｓ２６）において、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力が、ステップ２４（Ｓ２４）において算出された入力電力以下であるか否かを判断する。ステップ２６（Ｓ２６）では、上限電流値がステップ２１（Ｓ２１）の処理を行う前に設定された値（図３中の（３））であるときの外部電源１５の出力電力量と、電流上限値がステップ２１（Ｓ２１）の処理で設定された値（図３中の（４））であるときの外部電源１５の出力電力量との大小関係を判断している。ここでは、上限電流値をステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前の値に設定したときに、ステップ３（Ｓ３）において監視回路４０が算出する電力量が、本発明の第１電力量に相当する。また、上限電流値がステップ２１（Ｓ２１）の処理によって設定される値であるときに、ステップ２４（Ｓ２４）において監視回路４０が算出する電力量が、本発明の第２電力量に相当する。
【００５９】
ステップ２６（Ｓ２６）において、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力が、ステップ２４（Ｓ２４）において算出された入力電力よりも大きいと判断（Ｓ２６でＮｏと判断）したときは、ステップ２７（Ｓ２７）において、監視回路４０は、基準電圧ｅ１を、ステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前に設定された値と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理で設定された値との中間値に設定する。ここでは、図１中の矢印にて示すように、監視回路４０は、中間値設定信号を基準電圧ｅ１の電源に送信し、基準電圧ｅ１を、ステップ２１（Ｓ２１）の処理の前後の値の中間値に設定する。図３に図示するように、本実施形態のステップ２７（Ｓ２７）では、基準電圧ｅ１を降下させ、上限電流値を、ステップ２１（Ｓ２１）において設定された上限電流値（図中の（４））と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前に設定された上限電流値（図中の（３））との中間値（図中の（５））に設定することにより、上限電流値を増加させる前に比べ、外部電源１５の出力電力を、増加させ、最大値に近づけるように制御している。
【００６０】
ステップ２７（Ｓ２７）の後には、監視回路４０は、引き続き前記ステップ２２（Ｓ２２）〜前記ステップ２７（Ｓ２７）の各処理を実行し、前記ステップ２３（Ｓ２３）において、入力電圧値が下限電圧値よりも高いと判断（Ｓ２３でＮｏと判断）されるまで、ステップ２２（Ｓ２２）〜ステップ２７（Ｓ２７）の各処理を繰り返し実行する。これにより、監視回路４０は、外部電源１５の出力電流Ｉ１が、供給能力の限界に到達せず、かつ、外部電源１５の出力電圧値が下限電圧値よりも低くならず、外部電源１５が供給能力を超過しない状態で、外部電源１５の出力電力を最大値に近づけるように制御している。
【００６１】
一方、ステップ２２（Ｓ２２）において、監視回路４０の入力電流値が上限電流値によって制限されていると判断（Ｓ２２でＹｅｓと判断）したときは、ステップ２８（Ｓ２８）において、上述したステップ２４（Ｓ２４）と同様に、監視回路４０は、当該監視回路４０の入力電流及び入力電圧を測定し、当該監視回路４０の入力電力を算出する。ステップ２８（Ｓ２８）では、ステップ２４（Ｓ２４）と同様に、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により、上限電流値を上昇させた後に、監視回路４０が、当該監視回路４０の入力電流と当該監視回路４０の入力電圧とを乗算し、監視回路４０の入力電力を算出する。
【００６２】
ステップ２８（Ｓ２８）の後に、ステップ２９（Ｓ２９）において、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）で算出された入力電力と、ステップ２８（Ｓ２８）で算出された入力電力とを比較する。ステップ２９（Ｓ２９）では、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により、上限電流値を上昇させた後の監視回路４０の入力電力と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前の監視回路４０の入力電力とを比較する。本実施形態では、図３に例示するように、上限電流値がステップ２１（Ｓ２１）の処理で設定された値（図中の（６））であるときの外部電源１５の出力電力と、上限電流値がステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前に設定された値（図中の（３））であるときの外部電源１５の出力電力とを比較している。
【００６３】
ステップ２９（Ｓ２９）の後に、ステップ３０（Ｓ３０）において、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力が、ステップ２８（Ｓ２８）において算出された入力電力以下であるか否かを判断する。ステップ３０（Ｓ３０）では、上限電流値がステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前に設定された値（図３中の（３））であるときの外部電源１５の出力電力量と、上限電流値がステップ２１（Ｓ２１）の処理で設定された値（図３中の（６））であるときの外部電源１５の出力電力量との大小関係を判断している。ここでは、上限電流値をステップ２１（Ｓ２１）の処理を行なう前の値に設定したときに、ステップ３（Ｓ３）において監視回路４０が算出する電力量が、本発明の第１電力量に相当する。また、上限電流値がステップ２１（Ｓ２１）の処理によって設定される値であるときに、ステップ２８（Ｓ２８）において監視回路４０が算出する電力量が、本発明の第２電力量に相当する。
【００６４】
ステップ３０（Ｓ３０）において、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力が、ステップ２８（Ｓ２８）において算出された入力電力よりも大きいと判断（Ｓ３０でＮｏと判断）したときは、監視回路４０は、ステップ３１（Ｓ３１）において基準電圧ｅ１を降下させた後に、前記ステップ１０（Ｓ１０）の処理を実行する。ステップ３１（Ｓ３１）では、図１中の矢印にて示すように、監視回路４０は、電圧降下指示信号を基準電圧ｅ１の電源に送信し、基準電圧ｅ１を降下させる。図３に例示するように、本実施形態のステップ３１（Ｓ３１）では、基準電圧ｅ１を降下させ、ステップ２１（Ｓ２１）において設定された上限電流値（図中の（６））を降下させ、上限電流値を、ステップ２１（Ｓ２１）の処理によって変更される前に設定されていた値（図中の（３））に戻すことにより、ステップ２１（Ｓ２１）によって上限電流値を増加させる前に比べ、外部電源１５の出力電力を、増加させ、最大値に近づけるように制御している。
【００６５】
また、ステップ３０（Ｓ３０）において、ステップ３（Ｓ３）において算出された入力電力が、ステップ２８（Ｓ２８）において算出された入力電力以下であると判断（Ｓ３０でＹｅｓと判断）し、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により、外部電源１５の出力電力が増加したときは、ステップ３１（Ｓ３１）の処理を実行せず、ステップ３２（Ｓ３２）において、監視回路４０は、ステップ２８（Ｓ２８）によって算出された監視回路４０の入力電力値を、ステップ３（Ｓ３）で算出された監視回路４０の入力電力値に書き換える。ステップ３２（Ｓ３２）では、監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）で算出された監視回路４０の入力電力値をＲＡＭに記憶する処理を行なっている。ステップ３２（Ｓ３２）の後には、監視回路４０は、前記ステップ２１（Ｓ２１）の処理を実行し、引き続き、上述した一連の処理を実行する。
【００６６】
本実施形態の監視回路４０は、ステップ３（Ｓ３）、ステップ６（Ｓ６）、ステップ２４（Ｓ２４）、ステップ２８（Ｓ２８）の各処理により、外部電源１５の出力電流Ｉ１及び出力電圧、外部電源１５の出力電力をそれぞれ監視しているから、本発明の監視部に相当する。ステップ３（Ｓ３）、ステップ６（Ｓ６）、ステップ２４（Ｓ２４）、ステップ２８（Ｓ２８）は、外部電源１５の出力電流Ｉ１及び出力電圧、外部電源１５の出力電力をそれぞれ監視しているから、本発明の監視ステップに相当する。また、ステップ９（Ｓ９）は、外部電源１５から出力される電流の上限値がステップ５（Ｓ５）の処理を行う前に設定された値であるときの外部電源１５の出力電力量と、外部電源１５から出力される電流の上限値がステップ５（Ｓ５）の処理で設定された値であるときの外部電源１５の出力電力量との大小関係を判断し、外部電源１５の出力電力量を監視した上で基準電源ｅ１を変更するから、本発明の上限値設定ステップに相当する。
【００６７】
本実施形態のステップ４（Ｓ４）、ステップ２３（Ｓ２３）は、外部電源１５の出力電圧値が下限電圧値よりも低いか否かをそれぞれ判断し、本発明の電圧検出部及び第１ステップに相当する。本実施形態のステップ１１（Ｓ１１）、ステップ２２（Ｓ２２）は、外部電源１５の出力電流値が、外部電源１５の供給能力の限界に到達する以前に抑えられているか否かを判断し、本発明の電流検出部及び第２ステップに相当する。
【００６８】
本実施形態のステップ５（Ｓ５）は、ステップ４（Ｓ４）の処理により、監視回路４０の入力電圧値が下限電圧値よりも低いと判断したときに、基準電圧ｅ１を降下させ、外部電源１５から出力される電流の上限値が低下するように制御し、本発明の上限値変更部及び第３ステップに相当する。本実施形態のステップ２１（Ｓ２１）は、ステップ１１（Ｓ１１）の処理により、監視回路４０の入力電流値が上限電流値によって制限されていると判断したときに、ステップ９（Ｓ９）の処理によって設定された基準電圧ｅ１を上昇させ、外部電源１５から出力される電流の上限値が上昇するように制御することができ、本発明の上限値変更部及び第３ステップに相当する。
【００６９】
本実施形態のステップ３（Ｓ３）は、ステップ９（Ｓ９）の処理によって基準電圧ｅ１が定められているときに、外部電源１５の出力電力量を算出し、本発明の電力量算出部及び第４ステップに相当する。本実施形態のステップ６（Ｓ６）は、ステップ９（Ｓ９）の処理によって定められた基準電圧ｅ１が、ステップ５（Ｓ５）の処理によって変更されたときに、ステップ３（Ｓ３）での算出電力量と比較する外部電源１５の出力電力量を算出し、本発明の電力量算出部及び第４ステップに相当する。さらに、本実施形態のステップ２４（Ｓ２４）、ステップ２８（Ｓ２８）は、ステップ９（Ｓ９）の処理によって定められた基準電圧ｅ１が、ステップ２１（Ｓ２１）の処理によって変更されたときに、ステップ３（Ｓ３）での算出電力量と比較する外部電源１５の出力電力量を算出し、本発明の電力量算出部及び第４ステップに相当する。
【００７０】
本実施形態のステップ７（Ｓ７）、ステップ８（Ｓ８）は、ステップ３（Ｓ３）の処理によって算出した出力電力量と、ステップ６（Ｓ６）の処理によって算出した出力電力量とを比較し、両出力電力量の大小関係を判断しているから、本発明の電力量比較部及び第５ステップに相当する。本実施形態のステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６）は、ステップ９（Ｓ９）の処理により基準電圧ｅ１が定められているときに、ステップ３（Ｓ３）の処理によって算出した出力電力量と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により基準電圧ｅ１が定められているときに、ステップ２４（Ｓ２４）の処理によって算出した出力電力量とを比較し、両出力電力量の大小関係を判断しているから、本発明の電力量比較部及び第５ステップに相当する。さらに、本実施形態のステップ２９（Ｓ２９）、ステップ３０（Ｓ３０）は、ステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６）と同様に、出力電力量の大小関係を判断しているから、本発明の電力量比較部及び第５ステップに相当する。
【００７１】
本実施形態のステップ９（Ｓ９）は、ステップ７（Ｓ７）及びステップ８（Ｓ８）の処理での出力電力量の大小関係の判断結果に基づき、基準電圧ｅ１を、ステップ５（Ｓ５）の処理により定められた値とは異なる値に上昇させるから、本発明の調整部及び第６ステップに相当する。本実施形態のステップ２７（Ｓ２７）は、ステップ９（Ｓ９）の処理により基準電圧ｅ１が定められているときに、ステップ３（Ｓ３）の処理によって算出した出力電力量と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により基準電圧ｅ１が定められているときに、ステップ２４（Ｓ２４）の処理によって算出した出力電力量との大小関係を比較した結果に基づき、基準電圧ｅ１を、ステップ９（Ｓ９）の処理で設定された値と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理で設定された値との中間値に設定するから、基準電圧ｅ１を、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により定められた値とは異なる値に設定することができ、本発明の調整部及び第６ステップに相当する。さらに、本実施形態のステップ３１（Ｓ３１）は、ステップ９（Ｓ９）の処理により基準電圧ｅ１が定められているときに、ステップ３（Ｓ３）の処理によって算出した出力電力量と、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により基準電圧ｅ１が定められているときに、ステップ２８（Ｓ２８）の処理によって算出した出力電力量との大小関係を比較した結果に基づき、基準電圧ｅ１を、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により定められた値とは異なる値に下降させるから、本発明の調整部及び第６ステップに相当する。
【００７２】
本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、上述したステップ６（Ｓ６）の処理により、監視回路４０が、外部電源１５から出力される電流及び外部電源１５から出力される電圧、外部電源１５から出力される電力を監視することができる。本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、監視回路４０の監視結果に基づいて、上述したステップ９（Ｓ９）の処理により、基準電源ｅ１が、外部電源１５から出力される電流の上限値を設定すると、設定された電流の上限値に応じ、外部電源１５から出力される電流の上限値を変化させ、外部電源１５の出力電力を増加させることができる。
また、本実施形態の電源装置１０の制御方法によれば、ステップ６（Ｓ６）の処理での監視結果に基づいて、ステップ９（Ｓ９）の処理により、基準電源ｅ１が、外部電源１５から出力される電流の上限値を設定すると、設定された電流の上限値に応じ、外部電源１５から出力される電流の上限値を変化させ、外部電源１５の出力電力を増加させることができる。
【００７３】
本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、上述したステップ７（Ｓ７）、ステップ８（Ｓ８）、ステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６）、ステップ２９（Ｓ２９）、ステップ３０（Ｓ３０）の各処理により、監視回路４０が、外部電源１５から出力される電流の上限値を変化させる前における外部電源１５の出力電力量と、外部電源１５から出力される電流の上限値を変更させた後における外部電源１５の出力電力量との大小関係を判断することができる。その後、本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、外部電源１５の出力電力量の大小関係を判断した結果に基づき、監視回路４０が、上述したステップ５（Ｓ５）、ステップ２１（Ｓ２１）の各処理によって設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を、上述したステップ９（Ｓ９）、ステップ２７（Ｓ２７）、ステップ３１（Ｓ３１）の各処理により、前記ステップ５（Ｓ５）、ステップ２１（Ｓ２１）の各処理によって設定された値とは異なるものに置き換えると、上述したステップ３（Ｓ３）、ステップ６（Ｓ６）、ステップ２４（Ｓ２４）、ステップ２８（Ｓ２８）の各処理によって監視される外部電源１５の出力電力の大きさに関連付けて、外部電源１５から出力される電流の上限値を調整することができる。
また、本実施形態の電源装置１０の制御方法によれば、ステップ７（Ｓ７）、ステップ８（Ｓ８）、ステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６）、ステップ２９（Ｓ２９）、ステップ３０（Ｓ３０）の各処理により、外部電源１５から出力される電流の上限値を変化させる前における外部電源１５の出力電力量と、外部電源１５から出力される電流の上限値を変更させた後における外部電源１５の出力電力量との大小関係を判断することができる。その後、本実施形態の電源装置１０の制御方法においては、外部電源１５の出力電力の大小関係を判断した結果に基づき、ステップ５（Ｓ５）、ステップ２１（Ｓ２１）の各処理によって設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を、ステップ９（Ｓ９）、ステップ２７（Ｓ２７）、ステップ３１（Ｓ３１）の各処理により、前記ステップ５（Ｓ５）、ステップ２１（Ｓ２１）の各処理によって設定された値とは異なるものに置き換えると、ステップ３（Ｓ３）、ステップ６（Ｓ６）、ステップ２４（Ｓ２４）、ステップ２８（Ｓ２８）の各処理によって監視される外部電源１５の出力電力の大きさに関連付けて、外部電源１５から出力される電流の上限値を調整することができる。
【００７４】
本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、監視回路４０が、上述したステップ４（Ｓ４）の処理により、当該監視回路４０の入力電圧が下限電圧値よりも低いと判断すると、外部電源１５の出力電圧が降下し、外部電源１５が供給能力を超過して動作していると判断することができる。この場合には、監視回路４０が、上述したステップ５（Ｓ５）の処理により、ステップ９（Ｓ９）によって設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を低下させると、外部電源１５から出力される電流Ｉ１を減少させることができ、外部電源１５から出力される電圧が上昇する。そこで、外部電源１５から出力される電圧が上昇するにつれて外部電源１５の供給能力が回復し、外部電源１５から取り出すことができる電力を増加させ最大値に近づけることができる。
また、本実施形態の電源装置１０の制御方法によれば、ステップ４（Ｓ４）の処理により、監視回路４０の入力電圧が下限電圧値よりも低いと判断すると、外部電源１５の出力電力が降下し、外部電源１５が供給能力を超過して動作していると判断することができる。この場合には、ステップ５（Ｓ５）の処理により、ステップ９（Ｓ９）によって設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を低下させると、外部電源１５から出力される電流Ｉ１を減少させることができ、外部電源１５から出力される電圧が上昇する。そこで、外部電源１５から出力される電圧が上昇するにつれて外部電源１５の供給能力が回復し、外部電源１５から取り出すことができる電力を増加させ最大値に近づけることができる。
【００７５】
本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、監視回路４０が、上述したステップ１１（Ｓ１１）の処理により、当該監視回路４０の入力電流が上限電流値によって制限されていると判断すると、外部電源１５が出力することができる電流の上限値が、外部電源の供給能力の限界に到達する以前に抑えられ、外部電源１５が供給能力に対して余裕を持って動作していると判断することができる。この場合には、監視回路４０が、上述したステップ２１（Ｓ２１）の処理により、ステップ９（Ｓ９）によって設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を上昇させると、外部電源１５から出力される電流Ｉ１が増加することに伴って、外部電源１５の出力電力を増加させ、外部電源１５から取り出すことができる電力を最大値に近づけることができる。
また、本実施形態の電源装置１０の制御方法によれば、ステップ１１（Ｓ１１）の処理により、監視回路４０の入力電流が上限電流値によって制限されていると判断すると、外部電源１５が出力することができる電流の上限値が、外部電源の供給能力の限界に到達する以前に抑えられ、外部電源１５が供給能力に対して余裕を持って動作していると判断することができる。この場合には、ステップ２１（Ｓ２１）の処理により、ステップ９（Ｓ９）によって設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を上昇させると、外部電源１５から出力される電流Ｉ１が増加することに伴って、外部電源１５の出力電力を増加させ、外部電源１５から取り出すことができる電力を最大値に近づけることができる。
【００７６】
本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、監視回路４０が、上述したステップ８（Ｓ８）の処理により、ステップ３（Ｓ３）において算出された監視回路４０の入力電力が、ステップ６（Ｓ６）において算出された入力電力よりも大きいと判断したことを条件に、上述したステップ９（Ｓ９）の処理により、上限電流値を、ステップ３（Ｓ３）の入力電力算出時に設定されていた上限電流値に置き換えることができる。これによって、上限電流値をステップ３（Ｓ３）の入力電力の算出時に設定されていた上限電流値に置き換えたときに算出される電力量（第１電力量）が、ステップ６（Ｓ６）において算出される電力量（第２電力量）よりも大きくなり、外部電源１５の出力電力を最大値に近づけることができる。
【００７７】
本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、監視回路４０が、上述したステップ２１（Ｓ２１）の処理により、ステップ９（Ｓ９）において設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を上昇させた後に、さらに、監視回路４０が、上述したステップ２２（Ｓ２２）の処理により、監視回路４０の入力電流値が上限電流値によって制限されていると判断し、その後、上述したステップ３０（Ｓ３０）の処理により、ステップ３（Ｓ３）において算出された監視回路４０の入力電力が、ステップ２８（Ｓ２８）において算出された入力電力よりも大きいと判断したことを条件に、上述したステップ３１（Ｓ３１）の処理により、上限電流値を、ステップ３（Ｓ３）の入力電力算出時に設定されていた上限電流値に置き換えることができる。そこで、監視回路４０は、ステップ２２（Ｓ２２）の処理により、外部電源１５の出力電流が、電流供給能力の限界に到達せず、外部電源１５が供給能力に対して余裕を持って動作していることを確認した上で、ステップ３１（Ｓ３１）の処理により、上限電流値をステップ３（Ｓ３）の入力電力の算出時に設定されていた上限電流値に置き換えたときに算出される電力量（第１電力量）が、ステップ２８（Ｓ２８）において算出される電力量（第２電力量）よりも大きくなり、外部電源１５の出力電力を最大値に近づけることができる。
【００７８】
本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、監視回路４０が、上述したステップ２１（Ｓ２１）の処理により、ステップ９（Ｓ９）によって設定された外部電源１５から出力される電流の上限値を上昇させた後に、上述したステップ２２（Ｓ２２）の処理により、監視回路４０の入力電流値が上限値によって制限されていないと判断し、さらに、上述したステップ２３（Ｓ２３）の処理により、監視回路４０の入力電圧値が下限電圧値よりも低いと判断すると、監視回路４０は、判断結果に基づき、外部電源１５から出力される電圧が降下し、外部電源１５が供給能力を超過して動作していることを検出することができる。
さらに、本実施形態の電源装置１０及びその制御回路３０においては、監視回路４０が、上述したステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６）の処理により、ステップ３（Ｓ３）において算出された監視回路４０の入力電力が、ステップ２４（Ｓ２４）において算出された入力電力よりも大きいと判断したことを条件として、監視回路４０が、上述したステップ２７（Ｓ２７）の処理により、上限電流値を、ステップ３（Ｓ３）の入力電力算出時に設定されていた上限電流値と、ステップ２４（Ｓ２４）の入力電力算出時に設定されていた上限電流値との中間値に置き換えることができる。そこで、監視回路４０は、ステップ２２（Ｓ２２）の処理により、当該監視回路４０の入力電流値が上限電流値によって制限されず、ステップ２３（Ｓ２３）の処理により、監視回路４０の入力電圧値が下限電圧値よりも高い状態と判断する状態に設定すると、外部電源１５の出力電流が、電流供給能力の限界に到達していない状態であり、かつ、外部電源１５の出力電力が降下せず、外部電源１５が供給能力を超過して動作しない状態に制御することができる。
加えて、ステップ２７（Ｓ２７）の処理により、上限電流値を前記中間値に置き換えたときに算出される電力量が、ステップ２４（Ｓ２４）において算出される電力量（第２電力量）よりも大きくなり、外部電源１５の出力電力を最大値に近づけることができる。
【００７９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施することができる。例えば、上述した実施形態とは異なり、監視回路４０が、外部電源１５の出力電圧の監視結果に基づき、電圧値調整信号を基準電圧ｅ２の電源に送信して基準電圧ｅ２を変更し、外部電源１５が出力することができる電圧の下限電圧値を調整し、外部電源１５から取り出すことができる電力を増加させ最大値に近づけてもよい。また、上述した実施形態とは異なり、図６に図示するように、マイクロコントローラ４５によって構成される監視回路を、制御回路３０の外部に配置し、ノートパソコン等の携帯用電子機器１に搭載してもよい。図中の符号Ｄ２は、逆流阻止用ダイオードである。図６に図示するマイクロコントローラ４５は、制御回路３０に入力された電流及び電圧に関する信号を受信することにより、外部電源１５の出力電流及び出力電圧、外部電源１５の出力電力を監視し、監視結果に基づいて、上述した実施形態と同様に、基準電圧ｅ１を変更し、外部電源１５が出力することができる電流の上限電流値を調整することができる。
【００８０】
上述した実施形態の電源装置１０の制御回路３０は、単一の半導体チップ又は複数の半導体チップにより構成してもよい。また、電源装置１０を、単一の半導体チップ又は複数の半導体チップにより構成してもよい。さらに、電子機器を、制御回路及びＤＣ−ＤＣコンバータを備える電源装置を用いるものとしてもよい。
【００８１】
本発明の技術思想により背景技術における課題を解決するための手段を、以下に列記する。
（付記１）  外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御回路において、
前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視部と、
前記監視部の監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する設定部と、
を備えることを特徴とする電源装置の制御回路。
（付記２）  前記監視部は、
前記外部電源から出力される電圧値が下限値よりも小さいことを検出する電圧検出部と、
前記外部電源から出力される電流値が前記上限値によって制限されていることを検出する電流検出部と、
前記電圧検出部又は前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記設定部によって設定される前記上限値を変更する上限値変更部と、
前記設定部によって設定された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第１電力量を算出又は前記上限値変更部によって変更された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第２電力量を算出する電力量算出部と、
前記電力量算出部によって算出された前記第１電力量と前記第２電力量との大小関係を判別する電力量比較部と、
前記電力量比較部の判別結果に基づいて、前記上限値変更部によって変更された前記上限値を該上限値とは異なる調整上限値に置換する調整部と、
を備えることを特徴とする付記１に記載の電源装置の制御回路。
（付記３）  前記電圧検出部によって、前記外部電源から出力される電圧値が前記下限値よりも小さいことを検出したときに、前記上限値変更部は、前記設定部によって設定された前記上限値を下降させることを特徴とする付記２に記載の電源装置の制御回路。
（付記４）  前記電流検出部によって、前記外部電源から出力される電流値が前記上限値により制限されていることを検出したときに、前記上限値変更部は、前記設定部によって設定された前記上限値を上昇させることを特徴とする付記２に記載の電源装置の制御回路。
（付記５）  前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定されていた上限値に置換することを特徴とする付記２に記載の電源装置の制御回路。
（付記６）  前記上限値変更部が、前記設定部により設定された前記上限値を上昇させた後に、さらに前記電流検出部によって、前記外部電源から出力される電流値が前記上限値により制限されることを検出したときに、前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定されていた上限値に置換することを特徴とする付記２に記載の電源装置の制御回路。
（付記７）  前記上限値変更部によって、前記設定部により設定された前記上限値を上昇させた後に、前記電圧検出部によって、前記外部電源から出力される電圧値が前記下限値よりも小さいことを検出し、かつ、前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定された上限値と前記第２電力量算出時に前記設定部によって設定された上限値との中間値に置換することを特徴とする付記２に記載の電源装置の制御回路。
（付記８）  外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置において、
前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視部と、
前記監視部の監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する設定部と、
を備えることを特徴とする電源装置。
（付記９）  前記監視部は、
前記外部電源から出力される電圧値が下限値よりも小さいことを検出する電圧検出部と、
前記外部電源から出力される電流値が前記上限値によって制限されていることを検出する電流検出部と、
前記電圧検出部又は前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記設定部によって設定される前記上限値を変更する上限値変更部と、
前記設定部によって設定された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第１電力量を算出又は前記上限値変更部によって変更された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第２電力量を算出する電力量算出部と、
前記電力量算出部によって算出された前記第１電力量と前記第２電力量との大小関係を判別する電力量比較部と、
前記電力量比較部の判別結果に基づいて、前記上限値変更部によって変更された前記上限値を該上限値とは異なる調整上限値に置換する調整部と、
を備えることを特徴とする付記８に記載の電源装置。
（付記１０）  前記電圧検出部によって、前記外部電源から出力される電圧値が前記下限値よりも小さいことを検出したときに、前記上限値変更部は、前記設定部によって設定された前記上限値を下降させることを特徴とする付記９に記載の電源装置。
（付記１１）  前記電流検出部によって、前記外部電源から出力される電流値が前記上限値により制限されていることを検出したときに、前記上限値変更部は、前記設定部によって設定された前記上限値を上昇させることを特徴とする付記９に記載の電源装置。
（付記１２）  前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定されていた上限値に置換することを特徴とする付記９に記載の電源装置。
（付記１３）  前記上限値変更部が、前記設定部により設定された前記上限値を上昇させた後に、さらに前記電流検出部によって、前記外部電源から出力される電流値が前記上限値により制限されることを検出したときに、前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定されていた上限値に置換することを特徴とする付記９に記載の電源装置。
（付記１４）  前記上限値変更部によって、前記設定部により設定された前記上限値を上昇させた後に、前記電圧検出部によって、前記外部電源から出力される電圧値が前記下限値よりも小さいことを検出し、かつ、前記電力量比較部によって、前記第１電力量が前記第２電力量よりも大きいことを判別したことを条件として、前記調整部は、前記調整上限値を、前記第１電力量算出時に前記設定部によって設定された上限値と前記第２電力量算出時に前記設定部によって設定された上限値との中間値に置換することを特徴とする付記９に記載の電源装置。
（付記１５）  外部電源から電力が供給されて出力電圧を制御する電源装置の制御方法において、
前記外部電源から出力される電流及び電圧、前記外部電源の出力電力をそれぞれ監視する監視ステップと、
前記監視ステップにおける監視結果に基づいて、前記外部電源から出力される電流の上限値を設定する上限値設定ステップと、
を備えることを特徴とする電源装置の制御方法。
（付記１６）  前記監視ステップは、
前記外部電源から出力される電圧値が下限値よりも小さいことを検出する第１ステップと、
前記外部電源から出力される電流値が前記上限値によって制限されていることを検出する第２ステップと、
前記第１ステップの検出結果又は前記第２ステップの検出結果に基づいて、前記上限値設定ステップによって設定される前記上限値を変更する第３ステップと、
前記上限値設定ステップによって設定された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第１電力量を算出又は前記第３ステップによって変更された前記上限値に基づいて前記外部電源から出力される電流値及び電圧値から第２電力量を算出する第４ステップと、
前記第４ステップによって算出された前記第１電力量と前記第２電力量との大小関係を判別する第５ステップと、
前記第５ステップの判別結果に基づいて、前記第３ステップによって変更された前記上限値を該上限値とは異なる調整上限値に置換する第６ステップと、
を備えることを特徴とする付記１５に記載の電源装置の制御方法。
（付記１７）  前記第１ステップによって、前記外部電源から出力される電圧値が前記下限値よりも小さいことを検出したときに、前記第３ステップは、前記上限値設定ステップによって設定された前記上限値を下降させることを特徴とする付記１６に記載の電源装置の制御方法。
（付記１８）  前記第２ステップによって、前記外部電源から出力される電流値が前記上限値により制限されていることを検出したときに、前記第３ステップは、前記上限値設定ステップによって設定された前記上限値を上昇させることを特徴とする付記１６に記載の電源装置の制御方法。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の回路構成図である。
【図２】ＰＷＭ比較器の信号波形のタイミングチャートである。
【図３】外部電源の出力電流に対する出力電圧及び出力電力の変化を示すグラフである。
【図４】監視回路が実行する処理に関する第１フローチャートである。
【図５】その第２フローチャートである。
【図６】他の実施形態に係る監視回路が搭載された携帯用電子機器の概略図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０      電源装置
１５      外部電源
３０      制御回路
４０      監視回路
ｅ１      基準電源
ＥＲＡ１  誤差増幅器
Ｉ１      外部電源の出力電流
ＶＩＮ    直流入力電圧
【図１】
2008054368.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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