KR20070117563A

KR20070117563A - 배터리 팩

Info

Publication number: KR20070117563A
Application number: KR1020077019665A
Authority: KR
Inventors: 엥 순 데이브 탄; 광 쉐운 탐; 와 스위 탄
Original assignee: 에스티엘 코오포레이션
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-12-12
Also published as: TWI345349B; CA2594756A1; KR101006538B1; US20080169705A1; SG124315A1; WO2006080900A1; US7977913B2; CA2594756C

Abstract

본 발명의 배터리 팩은 재충전 가능한 전원 소자; 배터리 팩을 외부 전원에 접속하기 위한 입력 부재; 외부 기기에 전력 공급을 위해 상기 배터리 팩을 상기 외부 기기에 접속하기 위한 출력 부재; 및 상기 외부 전원으로부터 적어도 1개의 전기 신호 특성을 감지하고, 상기 전기 신호 특성에 의거해서 출력 부재의 출력 신호를 제어하기 위한 마이크로컨트롤러를 포함한다.

전원 소자, 입력 부재, 출력 부재, 마이크로컨트롤러, 배터리 팩

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}

본 발명은 광범위하게는 배터리 팩에 관한 것이고, 또한 기기에 전력을 제공하는 방법에 관한 것이다.

기존의 범용 배터리 팩은 전형적으로는 휴대용 전자 기기의 기종에 사용하기 위한 바람직한 출력 전압을 선택하기 위해 교환가능한 외부 직류 플러그, 키 혹은 출력 케이블의 기종을 사용한다. 출력 전압 선택은 각 범용 배터리 팩의 외부 직류 플러그, 키 혹은 출력 케이블 내에 위치된 저항기 값(또는 개방/단락 핀)에 의거한다.

접속된 직류 플러그, 키 혹은 출력 케이블에 따라, 내장된 저항기(또는 개방/단락)가 범용 배터리 팩의 출력 직류-직류 컨버터 피드백 경로로 직접 혹은 간접적으로 접속되어 원하는 출력 전압을 선택한다. 범용 배터리 팩의 출력 전류 한계치는 동일하거나 또는 다른 직류 플러그, 키 혹은 출력 케이블 내의 다른 내장된 저항기에 의해 설계 또는 설정된 출력 직류-직류 컨버터 피드백 경로에 의해 고정된다.

상기 언급한 바와 같은 전형적인 설계에 의하면, 이러한 전형적인 범용 배터리 팩의 사용에 몇몇 문제를 일으킬 수 있다. 이들 문제는 이하의 것을 포함한다.

휴대용 전자 기기의 광범위한 기종을 뒷받침하기 위해, 사용자는 전형적으로는 1개 이상의 소정의 저항기 값 혹은 개방/단락 핀을 구비한 맞춤화된 직류 플러그, 키 혹은 출력 케이블을 필요로 한다. 따라서, 사용자는 잘못된 직류 플러그, 키 혹은 출력 케이블을 선택하기 더욱 쉬워진다.

올바른 직류 플러그, 키 혹은 출력 케이블이 사용되어 특정 출력 전압을 선택한 것을 확인하기 위해, 범용 배터리 팩은 전형적으로는 각각 전압 비교의 기준으로서 내부에 위치된 소정의 저항기 값을 가진 추가의 플러그, 키 혹은 출력 케이블을 필요로 한다. 이것은 추가의 플러그, 키 혹은 출력 케이블이 각각의 전형적인 범용 배터리 팩의 사용을 위해 필요하게 되는 문제를 제공한다.

다른 문제로는, 출력 직류-직류 컨버터의 피드백 경로가 전형적으로 민감하고, 특히 저항기 또는 개방/단락이 출력 케이블의 길이로 인해 출력 직류-직류 컨버터로부터 피드백 경로 내에서 떨어뜨려 위치되어 있을 경우 특히 그렇게 되므로, 이 전형적인 설계를 이용하는 범용 배터리 팩이 노이즈 픽업 및 에러를 일으키기 쉽게 되는 점을 들 수 있다. 상기 노이즈 픽업 및 에러는 시스템 성능 및 신뢰성에 영향을 줄 수 있다.

전형적인 배터리 팩에 의한 다른 문제는 또한, 이러한 외부 배터리 팩의 제조사가 전형적으로 각 배터리 팩마다 어댑터를 포함할 수 있는 점을 들 수 있다. 그 이유는 상기 배터리 팩 설계가 상이한 전력 요건의 다양한 교류 어댑터와 함께 사용하기에 적합하지 않을 수 있기 때문이다. 따라서, 사용자는 다수의 휴대용 전자 기기를 통전시키기 위해 다수의 교류 어댑터를 휴대할 필요가 있을 수 있다.

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 재충전 가능한 전원 소자; 배터리 팩을 외부 전원에 접속하기 위한 입력 부재; 외부 기기에 전력 공급을 위해 상기 배터리 팩을 상기 외부 기기에 접속하기 위한 출력 부재; 및 상기 외부 전원으로부터 적어도 1개의 전기 신호 특성을 감지하고, 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 출력 부재의 출력 신호를 제어하기 위한 마이크로컨트롤러를 포함하는 배터리 팩이 제공된다.

상기 마이크로컨트롤러는 상기 출력 부재에서 감지된 핀 신호에 의거해서 프로그래밍 모드 또는 정합(matching) 모드로 들어갈 수 있다.

상기 프로그래밍 모드에서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성에 의거해서 적어도 하나의 출력 신호 특성을 선택할 수 있다.

상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성과 실질적으로 동일하도록 상기 출력 신호 특성을 설정할 수 있다.

상기 정합 모드에서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 출력 신호의 소스(source)로서 외부 전원을 선택할 수 있다.

상기 정합 모드에서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합하지 않을 경우 상기 출력 신호의 소스로서 상기 재충전 가능한 전원 소자를 선택할 수 있다.

상기 출력 신호는 상기 출력 부재에서 감지된 핀 신호에 의거해서 인에이블되거나 디스에이블될 수 있다.

상기 핀 신호는 상기 외부 기기에 전력 공급을 위해 상기 배터리 팩을 상기 외부 기기에 접속하기 위한 상기 출력 부재에 접속된 플러그 부재의 존재에 의거할 수 있다.

상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 재충전 가능한 전원 소자의 재충전을 제어할 수 있다.

상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 외부 전원으로부터 상기 재충전 가능한 전원 소자를 재충전하기 위한 배터리 팩의 재충전 회로를 작동시킬 수 있다.

상기 재충전 회로는 상이한 전기 신호 특성을 가진 상이한 외부 전원으로부터 상기 재충전 가능한 전원 소자에 소정의 재충전 신호를 제공하기 위한 컨버터 소자를 포함할 수 있다

상기 전기 신호 특성은 전압 한계치, 전류 한계치 또는 이들 양쪽 모두를 포함할 수 있다.

상기 출력 신호 특성은 전압 한계치, 전류 한계치 또는 이들 양쪽 모두를 포함할 수 있다

상기 외부 전원은 주전원에 접속된 어댑터를 포함하고, 상기 전기 신호는 상기 어댑터로부터의 출력 전기 신호를 포함할 수 있다.

본 발명의 제 2 측면에 따르면, 재충전 가능한 전원 소자를 포함하는 배터리 팩을 준비하는 단계; 상기 배터리 팩을 외부 전원에 접속하는 단계; 상기 배터리 팩을 기기에 접속하는 단계; 상기 외부 전원으로부터 상기 배터리 팩으로의 적어도 하나의 전기 신호 특성을 감지하는 단계; 및 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 배터리 팩으로부터 상기 기기로의 적어도 하나의 출력 신호 특성을 제어하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법이 제공된다.

출력 부재에서 감지된 핀 신호에 의거해서 프로그래밍 작업 또는 정합 작업이 수행될 수 있다.

상기 프로그래밍 작업은 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 적어도 하나의 출력 신호 특성을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 전기 신호 특성과 실질적으로 동일하도록 상기 출력 신호 특성을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 정합 작업은 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 출력 신호의 소스로서 외부 전원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 정합 작업은 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합하지 않을 경우 상기 출력 신호의 소스로서 상기 재충전 가능한 전원 소자를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 핀 신호는 상기 외부 기기에 전력 공급을 위해 상기 배터리 팩을 외부 기기에 접속하기 위한 상기 출력 부재에 접속된 플러그 부재의 존재에 의거한다.

상기 방법은 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 재충전 가능한 전원 소자의 재충전을 제어하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 외부 전원으로부터 상기 재충전 가능한 전원 소자를 재충전하기 위한 배터리 팩의 재충전 회로를 작동가능하게 하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상이한 전기 신호 특성을 가진 상이한 외부 전원으로부터 재충전 가능한 전원 소자로 소망의 재충전 신호를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 출력 신호 특성은 전압 한계치, 전류 한계치 또는 이들 양쪽 모두를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시형태는 첨부 도면과 관련하여 단지 예로서 이하의 설명으로부터 당업자에게 더욱 잘 이해될 수 있고 용이하게 명백해질 것이다.

도 1은 일 실시예에 있어서의 범용 배터리 팩의 기능 블록을 예시한 개략적 블록도;

도 2는 일 실시예에 있어서의 범용 배터리 팩의 교류 어댑터로부터 직류 잭으로의 접속에 사용된 어댑터 잭의 개략도;

도 3은 일 실시예에 있어서의 전원 선택기의 개략도;

도 4는 일 실시예에 있어서의 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러의 개략도;

도 5는 일 실시예에 있어서의 스텝-업 직류-직류 컨버터의 개략도;

도 6은 일 실시예에 있어서의 스텝-업/스텝-다운 배터리 충전기의 개략도;

도 7은 일 실시예에 있어서의 스텝-다운 직류-직류 컨버터의 개략도;

도 8은 일 실시예에 있어서의 기기에 전력을 공급하기 위한 방법을 예시한 순서도.

상세한 설명

후술하는 실시예는 이미 설명한 단점을 극복할 수 있다. 일 실시예는 교류 어댑터 전압을 기준으로 사용해서 범용 배터리 팩의 출력 전압을 선택하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 도 1을 참조하면, 범용 배터리 팩은 이하의 기능 블록, 예를 들어 교류 어댑터용의 입력 접속기(102), 재충전가능한 전지(104) 형태의 재충전 가능한 전원 소자, 전원 선택기(106), 스텝-업/스텝-다운 배터리 충전기(108), 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(system cum battery management microcontroller)(110), 스텝-업 직류-직류 컨버터(112), 직류 출력 접속기(114) 및 스텝-다운 직류-직류 컨버터(116) 등으로 이루어져 있다. 일 실시예에 있어서, 재충전가능한 전지(104)는 각종 병렬 및 직렬 구성으로 배열될 수 있다. 입력 전압 축소 회로(118), 충전 제어 MOSFET(120), 전원 제어 MOSFET(122), 방전 제어 MOSFET(124), 출력 인에이블 MOSFET(126), 출력 전압 및 입력 전력 설정 회로(128), 출력 전압 레벨 바이어싱 회로(130), 입력 전력 한계 바이어싱 회로(132) 및 출력 접속기(134) 등의 기타 기능 블록도 범용 배터리 팩에 존재한다.

일 실시예에 있어서, 상기 입력 접속기(102)는 교류 어댑터용의 입력이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상이한 교류 어댑터, 예컨대 (202)는, 교류 어댑터(202)의 직류 플러그(208)가 직류 파워 잭(210)(도 1에서 (102)로 표시됨)과 정합하지 않는 경우 직류 파워 잭 내지 직류 플러그 어댑터 혹은 등가의 케이블 조립체일 수 있는 어댑터 잭(206)의 사용을 통해서 범용 배터리 팩에 접속될 수 있다. 상기 배터리 팩(204)은 이어서 리드(214)를 경유해서 교환가능한 직류 플러그(222)를 통해서 랩톱 컴퓨터(212) 등의 외부 기기에 접속될 수 있다. 리드(214)의 직류 플러그(216)는 배터리 팩(204)의 출력 접속기(218)(도 1에서 (114)로 표시됨)에서 수용되는 한편, 리드(214)의 다른 직류 플러그(220)는 교환가능한 직류 플러그(222)에 접속된다. 상기 교환가능한 직류 플러그(222)는 외부 기기(212)의 교류 어댑터 전원이 전형적으로 접속되어 있는 외부 기기(212)의 직류 잭 입력(도시 생략)에 접속된다.

이하, 일 실시예에 있어서의 범용 배터리 팩의 내부 기능을 설명한다. 먼저, 범용 배터리 팩이 교류 어댑터(202), 재충전가능한 전지(104)(도 1) 또는 이들 양쪽 모두의 존재 유무 및 상태의 감지를 수행하는 방법을 설명한다. 이 감지에 기초한 전원 경로 선택도 설명한다.

도 3은 기능 블록, 예컨대 도 1에 나타낸 바와 같은 전원 선택기(106), 입력 전압 축소 회로(118), 충전 제어 MOSFET(120), 전원 제어 MOSFET(122) 및 방전 제어 MOSFET(124)의 회로 레이아웃의 개략도이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 있어서, 전원 선택기 IC(302)는 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 1에서 (102)로 표시됨), 스텝-업/스텝-다운 배터리 충전기(108)(도 1) 및 재충전가능한 전지(104)(도 1) 간의 전력 경로 선택을 수행한다. 전력 경로 선택은 교류 어댑터 전원 전압(304), 스텝-업/스텝-다운 배터리 충전기(108)(도 1) 및 재충전가능한 전지(104)(도 1)의 각각과 시스템 부하 간의 충방전 전류를 경로지정(routing)함으로써 수행될 수 있다. 시스템 부하는, 일 실시예에 있어서, 스텝-업 직류-직류 컨버터(112)(도 1)의 입력이다. 일 실시예에 있어서의 충전 및 방전 전류의 경로지정은 4개의 P-채널 MOSFET 스위치, 예컨대, (312), (314), (316), (318)을 이용해서 수행될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 전원 선택기 IC(302)는, 전원, 예컨대 교류 어댑터 전원 전압(304) 및 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 함께 접속되어 있지 않은 것을 확실하게 하도록 할 뿐만 아니라, 전원의 핫 스와핑(hot swapping)을 가능하게 하고 또한 연속 전원을 시스템 부하에 제공하도록 하는 신속 고정 브레이크-비포-메이크(break-before-make) 타이머를 수행한다.

또한, 일 실시예에 있어서, 상기 전원 선택기 IC(302)는 그의 각각의 감지용 핀을 통해서 재충전가능한 전지(104)(도 1) 및 교류 어댑터 전원 전압(304)을 모니터한다. 전원 선택기 IC(302)는 재충전가능한 전지(104)(도 1) 및 교류 어댑터 전 원 전압(304)의 상태 및 존재 유무를 이용하여, 전원, 예를 들어 교류 어댑터 전원 전압(304) 및 재충전가능한 전지(104)(도 1) 중 어느 쪽을 시스템 부하를 위해 선택하고, 교류 어댑터 전원 전압(304)을 이용해서 재충전가능한 전지(104)(도 1)를 충전할지의 여부를 결정한다.

일 실시예에 있어서, 재충전가능한 전지(104)(도 1)를 모니터하는 동안, 전원 선택기 IC(302)는 재충전가능한 전지(104)(도 1)의 부재를 판정하고, 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 부족전압(undervoltage)인지의 여부를 판정한다. 일 실시예에 있어서, 재충전가능한 전지(104)(도 1)의 제거 및 부재는 전원 선택기 IC(302)의 각각의 감지 핀이 약 2V의 전압 이하로 떨어질 때 검출된다. 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 부족전압인지의 여부를 감지하는 한편, 배터리 부족 전압 한계치는 저항기, 예컨대 (320), (322)를 포함하는 저항성 분압기(resistive voltage divider)에 의해 설정될 수 있다. 전원 선택기 IC(302)는 일 실시예에 있어서 부족전압 배터리로부터 방전을 허용하지 않는다.

일 실시예에 있어서, 교류 어댑터는 "입력 인에이블" 신호(324)가 "로"(low) 상태여서 트랜지스터(326)를 오프시킨 경우, 그리고 전원 선택기 IC(302)의 각각의 감지 핀에서의 전압이 저항기, 예컨대 (328), (330)를 포함하는 저항성 분압기에 의해 설정된 임계 전압 이상인 경우를 검출한다. 역교류 어댑터 보호는 일 실시예에 있어서 다이오드(332)에 의해 제공될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 교류 어댑터가 범용 배터리 팩에 접속된 경우, 트랜지스터(326)가 온 상태로 될 것이다. 이것으로 인해 전원 선택기 IC(302)의 각각의 감지용 핀이 접지되게 된다. 이와 같이, 전원 선택기 IC(302)는 먼저 교류 어댑터가 검출되지 않은 것을 알게 될 것이다. 이것은 교류 어댑터 전원 전압(304)이 먼저 사용 전에 적합하게 되도록 모니터된 것을 확인하기 위한 것이다. 일 실시예에 있어서, 저항기, 예컨대 (334), (336)을 포함하는 "입력 전압 축소" 저항성 분압기는 교류 어댑터 전원 전압(304)을 축소시키고, "어댑터_전압_모니터" 신호(338)는 이어서 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(110)(도 1)로 경로지정되게 된다.

도 4는 도 1에 표시된 바와 같이 직류 출력 접속기(114) 및 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(110)를 포함하는 기능 블록의 회로 레이아웃의 개략도이다.

도 4를 참조하면, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 일 실시예에 있어서 교류 어댑터 전원 전압(304)을 측정하기 위해서 아날로그 대 디지털 컨버터(ADC)로서 작용하는 각각의 핀에서 "어댑터_전압_모니터" 신호(404)(도 3에서 (338)로 표시됨)를 수신한다.

범용 배터리 팩에 접속된 교류 어댑터로부터의 전압의 측정 후, 범용 배터리 팩은 일 실시예에 있어서 외부 직류 플러그(442)(도 2에서 (216)으로 표시됨)가 현재 그의 입력 및 출력 전기 특성의 프로그래핑 동안 직류 출력 접속기(114)에 접속되어 있는지의 여부를 체크할 것이다. 두 시나리오가 프로그래밍 동안 상정될 수 있다. 하나의 시나리오는 외부 직류 플러그(442)가 접속되어 있지 않는 경우이고, 다른 하나는 범용 배터리 팩가 이미 사전에 프로그래밍되어 있어, 외부 직류 플러 그(442)가 접속된 상태에서 고정 출력 전압 및 출력 전류 등의 프로그래밍된 전기 특성 세트를 활용하는 경우이다. 이하에, 두 시나리오는 범용 배터리 팩에 있어서 활용되는 성분들의 상세에 대해 설명한다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 외부 직류 플러그(442)가 직류 출력 접속기(114)에 접속되어 있지 않을 경우, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 직류 출력 접속기(114)에서의 온/오프 신호가 접지되어 있지 않은 것을 감지할 것이다. 직류 출력 접속기(114)에서의 비접지 온/오프 신호는 범용 배터리 팩의 출력 전압이 프로그래밍될 수 있는 것을 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)에 나타내는 효과를 가진다. 마찬가지로, 이미 프로그래밍된 범용 배터리 팩을 다른 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)에 재프로그래밍하기 위해서, 외부 직류 플러그(442)(도 4)는 먼저 직류 출력 접속기(114)로부터 단절되며, 그 이유는 외부 직류 플러그(442)의 단절은 일 실시예에 있어서 범용 배터리 팩의 임의의 이미 프로그래밍된 출력을 디스에이블 상태로 하기 때문이다.

일 실시예에 있어서, 외부 직류 플러그(442)가 직류 출력 접속기(114)에 접속되어 있을 경우, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 직류 출력 접속기(114)에서의 온/오프 신호가 접지되어 있는 것을 감지할 것이다. 다음에, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 범용 배터리 팩의 이미 프로그래밍된 출력 전압을 현재 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)과 비교해서 전압 정합을 수행할 것이다.

도 5는 도 1에 표시된 바와 같이 스텝-업 직류-직류 컨버터(112), 출력 인에이블 MOSFET(126), 출력 전압 및 입력 전력 설정 회로(128) 및 출력 전압 레벨 바이어싱 회로(130)를 포함하는 기능 블록의 회로 레이아웃의 개략도이다.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 있어서 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)의 측정 후, 범용 배터리 팩은 스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)의 출력 전압이 미리 선택되지 않았거나 또는 미리 선택되었지만 재프로그래밍 목적을 위해 접속된 외부 직류 플러그(442)(도 4)가 없는 경우 임의의 전기 특성으로 현재 프로그래밍되지 않은 것으로 판정한다. 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)는 다음에 소망의 입력 전력 한계 및 출력 전압을 프로그래밍하도록 진행될 것이다. 일 실시예에 있어서, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 발광다이오드(LED) 중의 하나, 예컨대, (407), (410) 또는 (412)(도 4)를 점멸시켜 프로그래밍이 진행중인 것을 나타낼 것이다. 점멸되고 있는 LED, 예컨대, (407), (410) 또는 (412)(도 4)는 또한 출력 전압이 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)에 의거해서 프로그래밍되고 있는 것을 시각적으로 나타내는 데 사용되고, LED, 예컨대, (407), (410) 또는 (412)(도 4)는 일단 프로그래밍이 완료되면 꺼질 것이다. 출력 전류 한계치는 선택된 전원이 재충전가능한 전지(104)(도 1)인 경우 펌웨어(firmware)에 의해 설정되거나, 또는 이 경우, 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)이 감지된 경우, 출력 전력은 교류 어댑터 전력 한계치에 의해 제한될 것이다.

일 실시예에 있어서, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)에 의한 프로그래밍은 SDA(SMBus data line)(404) 및 SCL(SMBus clock line)(406)(도 5에 있어서는 마찬가지로 SDA(508) 및 SCL(506)로 표시됨)을 포함하는 그의 SMBus(System Management Bus)(403)를 통한 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)에 의거해서 디지털-대-아날로그 컨버터(DAC) 또는 디지털 전위차계 IC(504)를 경유해서 이행된다.

일 실시예에 있어서, 도 4를 참조하면, 일단 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)에 의한 프로그래밍이 완료되면, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 "입력 인에이블" 신호(408)를 "로"(low)상태로 절환한다. 도 3을 참조하면, "입력 인에이블"신호(324)(도 4에서는 (408)로 표시됨)가 "로"상태로 된 경우, 트랜지스터(326)는 교류 어댑터 존재를 알리기 위해 오프 상태로 된다. 이것은 전원 선택기 IC(302)에 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)을 전원으로서 선택하도록 알린다.

도 5를 참조하면, 스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)의 출력 전압이 접속된 외부 직류 플러그(442)(도 4)에 의해 이미 선택됨에 따라 범용 배터리 팩이 이미 사전에 프로그래밍되어 있는 두번째 시나리오에 있어서, 범용 배터리 팩의 출력 전압은 일 실시예에 있어서 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)과 비교된다.

범용 배터리 팩이 이미 사전에 프로그래밍되어 있는 시나리오에 있어서, 범용 배터리 팩의 프로그래밍된 출력 전압은 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)과 비교된다. 두 전압이 정합되면, 교류 어댑터는 적절한 전원으로서 받아들일 것이다. 역으로, 두 전압이 부정합 상태이면, 교류 어댑터는 사용되지 않고, 재충전가능한 전지(104)(도 1)는 이미 프로그래밍된 전기 특성을 제공하는 전원으로서 남게 될 것이다. 상기 두 비교 사례는 이하에 설명한다.

범용 배터리의 출력 전압이 일 실시예에 있어서 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)과 정합되는 사례에 있어서, 도 4를 참조하면, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 이제 "입력 인에이블" 신호(408)를 "로"상태로 절환한다. 도 3을 참조하면, "입력 인에이블"신호(324)(도 4에서 (408)로 표시됨)가 "로"상태이면, 트랜지스터(326)는 오프상태로 되어 교류 어댑터의 존재를 알린다. 이것으로 인해 전원 선택기 IC(302)는 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)을 전원으로서 선택한다.

일 실시예에서 범용 배터리의 출력 전압이 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)과 부정합 상태인 사례에 있어서, 도 4를 참조하면, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)이 플러그가 뽑힐 때까지 부정합을 알리기 위해 LED, 예컨대 (407), (410) 및 (412)를 점멸시킬 것이다. 도 3을 참조하면, 트랜지스터(326)는 온 상태로 남아, 교류 어댑터 전원 전압(304)이 전원으로서 선택되는 것을 방지한다. 이와 같이 해서, 일 실시예에 있어서, 범용 배터리의 출력 전압은, 재충전가능한 전지(104)(도 1)를 적절한 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)의 부재시 전원으로서 남긴 채 그의 이전의 설정치로 유지한다.

재충전가능한 전지(104)(도 1)를 전원으로서 이용할 때, 도 3을 참조하면, 적절한 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)의 부재시, 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 부족 전압이 아닌 조건에 있어서, 전원 선택기 IC(302)는 트랜지스터(312) 및 (314)를 오프시킴으로써 충전 경로를 비작동 상태로 한다. 전원 선택기 IC(302)는 대신에 방전 목적을 위해 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)에 의해 온 상태로 된 트랜지스터(340)와 함께 트랜지스터, 예컨대 (316) 및 (318)를 온 상태로 하여 방전 경로를 작동가능하게 한다. 이 구성에 있어서, 재충전가능한 전지(104)(도 1)는 전원으로서 선택되어 시스템 부하에 전류를 공급한다.

이하, 교류 어댑터로부터의 전압이 전원으로서 선택된 경우, 교류 어댑터의 동시 사용과 함께 교류 어댑터에 의한 재충전가능한 전지(104)(도 1)의 재충전에 대해 설명한다. 일 실시예에 있어서 범용 배터리 팩의 충전기 회로는 교류 어댑터의 과부하를 방지할 것이다. 또한, 충전기 회로의 스텝-업 및 스텝-다운 특성은 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 광범위한 영역의 전기 특성을 가진 교류 어댑터에 의해 재충전될 수 있는 것을 확실하게 한다.

일 실시예에 있어서, 도 3을 참조하면, 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)을 전원으로서 선택하고, "하이"(high) 전압에서의 각각의 핀의 설정을 통해 전원 선택기 IC(302)에 의해 충전 경로가 작동 가능하게 된 상태에서, 전원 선택기 IC(302)는 트랜지스터(312)를 온 상태로 함으로써 재충전가능한 전지(104)(도 1)를 스텝-업/스텝-다운 배터리 충전기(108)(도 1)에 접속한다. 이와 동시에, 전원 선택기 IC(302)는 트랜지스터(314)를 온 상태로 함으로써 교류 어댑터 전원 전압(304)을 시스템 부하로 접속한다. 따라서, 교류 어댑터 전원 전압(304)은 시스템 부하에 전력을 공급하면서 스텝-업/스텝-다운 배터리 충전기(108)(도 1)를 경유해서 재충전가능한 전지(104)(도 1)를 충전하는 데 이용된다. 이와 같이 해서, 재 충전가능한 전지(104)(도 1)의 동시 충전 및 교류 어댑터 전원 전압(304)의 활용은 전원 선택기 IC(302)에 의해 이행된다.

도 6은 도 1에 표시된 바와 같이 스텝-업/스텝-다운 배터리 충전기(108) 및 입력 전력 한계 바이어싱 회로(132)를 포함하는 기능 블록의 회로 레이아웃의 개략도이다.

도 6을 참조하면, 스텝-업/스텝-다운 다중화합물(multichemistry) 충전기(604)에의 "충전기_입력" 신호(602)(도 3에서 (342)로 표시됨)는 교류 어댑터 전원 전압(304)으로부터 전원 선택기 IC(302)를 경유해서 감지된 전압이다. 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)는 도 6에 표시된 바와 같이 하부측 N-채널 MOSFET(606) 및 상부측 P-채널 MOSFET(608)를 활용해서 충전 전압 및 전류를 제어하도록 고효능 H-브리지 토폴로지(bridge topology) 직류-직류 컨버터를 이용해서 교류 어댑터 전원 전압(304)의 이상/이하의 배터리 전압으로 충전시킬 수도 있다. 충전기 출력 신호(610)(도 3에서 (344)로 표시됨)는 전원 선택기 IC(302)(도 3)를 경유해서 재충전가능한 전지(104)(도 1)에 접속된다. 일 실시예에 있어서, 아날로그 입력을 이용해서 교류 어댑터 전류, 충전 전류 및 배터리 전압을 제어해서 프로그래밍한다.

일 실시예에 있어서, 역교류 어댑터 보호는 다이오드(612)에 의해 제공된다. "입력 전력 한계 바이어싱" 회로(132)를 이용한 프로그래밍가능한 입력 전류 한계치는, 시스템 부하 및 배터리 충전기를 동시에 공급 중인 경우 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)을 제공하는 교류 어댑터가 과부하되지 않는 것을 확실하게 할뿐만 아니라, 일 실시예에 있어서 범용 배터리 팩용의 최대 입력 전류를 설정하는 것을 가능하게 한다.

일 실시예에 있어서, 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)는 입력 전류가 입력 전류 한계치를 초과할 경우 충전 전류를 감소시킴으로써 교류 어댑터 전류를 제한한다. 시스템 부하 전류가 상승함에 따라, 이용가능한 충전 전류는 시스템 부하 전류에 비례해서 0으로 직선적으로 감소된다. 입력 전류 한계치는 저항기, 예컨대 (614), (616) 및 (618)을 포함하는 저항성 분압기, 및 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)에 의거해서 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)를 경유해서 접속된 디지털-대-아날로그 컨버터(DAC) 또는 디지털 전위차계 IC(504)(도 5)에 의해 설정된다.

스텝-업/스텝-다운 충전능과 함께 교류 어댑터 전류를 제한하는 특성은 일 실시예에 있어서 상이한 전력 요건을 가진 교류 어댑터의 광범위한 기종과 함께 범용 배터리 팩의 이용을 뒷받침한다. 일 실시예에 있어서 예비 충전 및 고속-충전 전류는 저항기, 예컨대 (620), (622) 및 (624)를 포함하는 저항성 분압기에 의해 설정되고, 재충전가능한 전지(104)(도 1)의 전압에 따라 트랜지스터, 예컨대 (626) 및 (628)을 통해서 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)에 의해 제어된다. 충전 전압은 저항기, 예컨대, (630) 및 (632)를 포함하는 저항성 분압기에 의해 설정된다.

전술한 바와 같이, 전압 정합은 외부 직류 플러그(442)(도 4)가 직류 출력 접속기(114)(도 4)에 접속된 경우 수행된다. 일 실시예에 있어서, 전압 부정합이 있다면, 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)은 전원 선택기 IC(302)에 의해 전원으로서 선택되지 않을 것이다. 이것은 또한 접속된 경우에도 상기 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)이 재충전가능한 전지(104)(도 1)를 재충하는 것을 방지할 것이다.

역으로, 외부 직류 플러그(442)(도 4)가 직류 출력 접속기(114)(도 4)에 접속되지 않은 경우, 일 실시예에 있어서 하등의 전압 정합도 요구되지 않는다. 따라서, 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)은 범용 배터리 팩을 프로그래밍하는 데 이용될 것이다. 이어서, 재충전가능한 전지(104)(도 1)를 재충전하고, 동시에 시스템 부하에 전력 공급을 제공할 것이다.

이하, 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 충분히 충전된 경우 또는 교류 어댑터로부터의 전압이 제거된 경우, 충전기 회로의 전력관리특성에 대해 설명한다.

교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)을 제공하는 교류 어댑터가 제거되면, 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)는 낮은 전력 상태로 셧 다운(shut down)되고, 전형적으로는 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)의 각각의 감지 핀이 약 7.5V 미만의 "로" 레벨로 떨어질 경우 약 1 μA의 저전류를 소비할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 충분히 충전된 경우, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)는 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)의 각각의 감지 핀을 트랜지스터(634)의 이용을 통해서 "로" 상태로 절환될 것이다. 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)는 또한 충전 전 류를 차단하고, 트랜지스터(636)를 경유해서 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)의 다른 각각의 핀을 "로" 상태로 절환한다. 따라서, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)는 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 충분히 충전된 경우 전력관리를 위해서 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)를 셧 다운시킨다.

이하, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4), 스텝-업 직류-직류 컨버터(112)(도 5) 및 스텝-다운 직류-직류 컨버터(116)(도 7)의 특성을 설명한다.

일 실시예에 있어서, 도 4를 참조한 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402) 및 그의 펌웨어는 설명한 바와 같이 범용 배터리 팩 설계를 수행하는 데 필요한 시스템 및 배터리 관리 기능을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 도 4를 참조하면, 배터리 관리 기능은 특히 2-셀, 3-셀 또는 4-셀 베터리 구성을 지지하는 것; 배터리 관리 상태 기기를 이용하는 것; 예컨대 그의 아날로그 전단 핀을 통해 배터리 전압 측정치, 과전압 및 부족전압 보호를 제공하는 것; 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)의 각각의 핀 및 저항기(414)를 이용한 전류 감지를 경유한 펌웨어에 의한 배터리 전류 측정치 및 과전류 보호, 그리고 저항기, 예컨대 (416), (418), (420) 및 (422) 및 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)를 경유한 하드웨어에 의한 과전류 보호를 제공하는 것; 써미스터(424) 및 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)의 각각의 핀을 경유한 과열 및 저온 보호를 제공하는 것; 충전 상태 및 잔존 배터리 용량을 나타내기 위하여 택트 스위치(tact switch)(428) 및 LED들, 예컨대 (430), (432), (434), (436) 및 (438); 및 잔존 배터리 용량이 낮은 것이나 과열/저온 충/방전 상태를 알리기 위한 버저(440)를 이용해서 연료게이지 기능을 제공하는 것; 및 각 배터리 전압 조건에 따른 예비 충전 및 고속 충전을 이행하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 시스템 관리 기능은, 특히 더욱 나은 전력관리를 위해서, 일 실시예에 있어서 재충전가능한 전지(104)(도 1)가 완전히 충전된 경우 스텝-업/스텝-다운 다중화합물 충전기(604)(도 6)를 오프 상태로 절환하고 외부 직류 플러그(442)(도 4)가 범용 배터리 팩의 직류 출력 접속기(114)(도 4)에 접속되어 있지 않을 경우 스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)(도 5)를 오프 상태로 절환하는 능력; 선택된 출력 전압이 LED, 예컨대, (407), (410) 및 (412)를 이용해서 시각적으로 표시될 경우, 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)의 감지에 의거해서 입력 및 출력 전력을 선택해서 프로그래밍하는 능력; 사용자의 교류 어댑터(전술한 바와 같음)와 유사한 전력 요건을 제공하기 위해 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)을 감지해서 필요한 입력 및 출력 전력을 선택해서 프로그래밍하는 능력; 일 실시예에 있어서 범용 배터리 팩이 올바르지 않은 교류 어댑터와 함께 사용된 경우, 외부 직류 플러그(442)(도 4)가 접속된 상태에서 출력이 이미 설정되어 있다면 잘못된 출력 전압 및 전력 설정치에 대해서 보호를 제공하는 능력; 및 일 실시예에 있어서 외부 출력 케이블 및 직류 플러그가 제거된 경우에만 과전류 조건을 해제함으로써 범용 배터리 팩에 대한 보호를 제공하는 능력을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 스텝-업 직류-직류 컨버터(112)는, 도 5에 표시된 바와 같이, 일정 주파수의 펄스폭변조(PWM) 전류-모드 스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)를 포함한다. 상기 스텝-업 직류-직류 컨버터(112)는 전원 선택기 IC(302)(도 3)에 의해 선택된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3) 또는 재충전가능한 전지(104)(도 1)로부터 그의 입력을 취해서, 직류 출력 전압을 제공한다. 상기 직류 출력 전압은 출력 전압 레벨 바이어싱 회로(130), 및 디지털-대-아날로그 컨버터(DAC) 또는 디지털 전위차계 IC(504)에 의해 설정된다. 상기 디지털-대-아날로그 컨버터(DAC) 또는 디지털 전위차계 IC(504)는 감지된 교류 어댑터 전원 전압(304)(도 3)에 의거해서 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)를 경유해서 SDA(508) 및 SCL(506)(도 4에서의 SDA(404) 및 SCL(406)로 표시된 것과 마찬가지임)을 통하여 제어된다.

일 실시예에 있어서, 외부 직류 플러그(442)(도 4)가 직류 출력 접속기(114)(도 4)에 접속된 경우, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)는 직류 출력 접속기(114)(도 4)에서의 온/오프 신호가 접지된 것을 감지하여, LED 중 하나, 예컨대 (407), (410) 또는 (412)(도 4)를 점등하여, 미리 프로그래밍된 출력 전압을 나타낼 것이다. 이와 동시에, 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)는 일 실시예에 있어서 트랜지스터(510)를 경유해서 스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)를 온 상태로 절환할 것이다. 시스템 컴 배터리 관리 마이크로컨트롤러(402)(도 4)는 트랜지스터(510)에 접속된 "컨버터_온" 신호(520)(도 4의 (446)으로 표시된 것과 유사함)를 경유해서 스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)를 제어한다. 스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)의 온 상태로의 절환은 외부 직류 플러그(442)(도 4)가 보다 나은 전력 관리를 위해 일 실시예에 있어서 범용 배터리 팩에 접속된 경우에만 출력 전압을 인에이블하기 위한 것이다. 트랜지스터(512)는 LD0(514)(스텝-업 직류-직류 컨버터 IC(502)로부터의 신호)이 설정된 임계 전압에 도달한 경우에만 출력이 인에이블되는 소프트-개시 특성을 제공하는 출력 인에이블 MOSFET로서 작용한다. 저항기(516)는 일 실시예에 있어서 범용 배터리 팩의 과전류 보호를 위해 최대 출력 전류를 설정하는 데 이용된다.

도 7은 스텝-다운 직류-직류 컨버터(116)를 포함하는 기능 블록의 회로 레이아웃의 개략도이다.

일 실시예에 있어서, 도 7을 참조하면, 스텝-다운 직류-직류 컨버터(116)는 약 1A까지의 부하를 구동하는 능력을 가진 5V 스텝-다운 전압 조정기이다. 스텝-다운 직류-직류 컨버터 IC(702)는 USB 접속기(704)(유사하게는 도 1에서의 (134)로 표시됨)를 경유해서 저전압 모바일 기기용의 출력을 제공한다.

전술한 일 실시예에 있어서, 교류 어댑터 전원 전압(304)은 범용 배터리 팩을 활용하는 용도에 요구되는 출력 전압, 출력 전류 한계치, 입력 전력 한계치를 프로그래밍하는 데 이용될 수 있다. 이것은 사용자의 교류 어댑터의 것과 유사한 선택가능한 출력 전력 및 전압을 제공할 수 있고, 일 실시예에 있어서 범용 배터리 팩은 교류/직류 출구의 부재시 사용자의 교류 어댑터로서 기능할 수 있다. 범용 배터리 팩은 일 실시예에 있어서 또한 상이한 혹은 잘못된 교류 어댑터가 자체에 접속된 경우 올바르지 못한 출력 전압 및 전력으로의 절환에 대해 보호될 수 있다. 범용 배터리 팩은 일 실시예에 있어서 또한 교류 어댑터와 함께 사용될 경우, 교류 어댑터가 범용 배터리 팩을 충전하는 데 활용된 임의의 잔존 전력 용량을 가진 채 휴대용 전자 기기에 전력을 공급할 수 있는 전하 및 용도를 뒷받침한다.

일 실시예에 있어서, 시스템 및 배터리 관리 논점이 모두 다루어져 있다. 전압 보호, 전류 보호, 온도 보호, 충전 상태 표시, 잔존 용량 상태 표시 및 낮은 배터리 조건 경고 등의 배터리 관리 기능 이외에, 이 설계는 또한 휴대용 전자 기기 및 그들의 교류 어댑터의 광범위한 기종을 뒷받침하기 위해 시스템 전력 관리, 선택가능한 입력 및 출력 전력을 제공가능할 필요가 있다. 이들 기능은 일 실시예에 있어서 설명한 바와 같이 시스템 컴 배터리 마이크로컨트롤러계 시스템을 이용해서 달성된다. 또한, 단, 일 실시예에 있어서, 프로그래밍가능한 입력 전류 한계치, 충전 전압 및 충전 전류의 개념은 SMBus-인에이블드 충전기와 함께 이용할 경우 SMBus를 이용해서 이행될 수도 있다.

도 8은 일 실시예에 있어서 전력을 기기에 공급하는 방법을 예시한 순서도이다. 스텝 (800)에서는 재충전 가능한 전원 소자를 포함하는 배터리 팩을 준비한다. 스텝 (802)에서는 배터리 팩을 외부 전원에 접속한다. 스텝 (804)에서는, 외부 전원으로부터 배터리 팩으로의 적어도 하나의 전기 신호 특성을 감지하고, 스텝 (806)에서는, 배터리 팩으로부터 적어도 하나의 출력 신호 특성을 상기 전기 신호 특성에 의거해서 제어한다. 스텝 (808)에서는, 배터리 팩을 기기에 접속한다.

광범위하게 기술된 바와 같이 본 발명의 정신 혹은 범주로부터 벗어나는 일없이 구체적인 실시형태에 표시된 바와 같은 본 발명에 대해 다수의 변형 및/또는 변경이 행해질 수 있는 것은 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 실시형태는 모든 점에서 예시적인 것으로 간주될 뿐 제한적인 것은 아니다.

Claims

재충전 가능한 전원 소자;

배터리 팩을 외부 전원에 접속하기 위한 입력 부재;

외부 기기에 전력 공급을 위해 상기 배터리 팩을 상기 외부 기기에 접속하기 위한 출력 부재; 및

상기 외부 전원으로부터 적어도 1개의 전기 신호 특성을 감지하고, 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 출력 부재의 출력 신호를 제어하기 위한 마이크로컨트롤러를 포함하는 배터리 팩.
제 1항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 출력 부재에서 감지된 핀 신호에 의거해서 프로그래밍 모드 또는 정합 모드로 들어가는 배터리 팩.
제 2항에 있어서, 상기 프로그래밍 모드에서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성에 의거해서 적어도 하나의 출력 신호 특성을 선택하는 배터리 팩.
제 3항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성과 실질적으로 동일하도록 상기 출력 신호 특성을 설정하는 배터리 팩.
제 2항에 있어서, 상기 정합 모드에서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 출력 신호의 소스로서 외부 전원을 선택하는 배터리 팩.
제 2항에 있어서, 상기 정합 모드에서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합하지 않을 경우 상기 출력 신호의 소스로서 상기 재충전 가능한 전원 소자를 선택하는 배터리 팩.
제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 출력 부재에서 감지된 핀 신호에 의거해서 인에이블되거나 디스에이블되는 배터리 팩.
제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀 신호는 상기 외부 기기에 전력 공급을 위해 상기 배터리 팩을 상기 외부 기기에 접속하기 위한 상기 출력 부재에 접속된 플러그 부재의 존재에 의거하는 배터리 팩.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 재충전 가능한 전원 소자의 재충전을 제어하는 배터리 팩.
제 9에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 외부 전원으로부터 상기 재충전 가능한 전원 소자를 재충전하기 위한 배터리 팩의 재충전 회로를 작동시키는 배터리 팩.
제 10항에 있어서, 상기 재충전 회로는 상이한 전기 신호 특성을 가진 상이한 외부 전원으로부터 상기 재충전 가능한 전원 소자에 소정의 재충전 신호를 제공하기 위한 컨버터 소자를 포함하는 배터리 팩.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 신호 특성은 전압 한계치, 전류 한계치 또는 이들 양쪽 모두를 포함하는 배터리 팩.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 신호 특성은 전압 한계치, 전류 한계치 또는 이들 양쪽 모두를 포함하는 배터리 팩.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 전원은 주전원에 접속된 어댑터를 포함하고, 상기 전기 신호는 상기 어댑터로부터의 출력 전기 신호를 포함하는 배터리 팩.
재충전 가능한 전원 소자를 포함하는 배터리 팩을 준비하는 단계;

상기 배터리 팩을 외부 전원에 접속하는 단계;

상기 배터리 팩을 기기에 접속하는 단계;

상기 외부 전원으로부터 상기 배터리 팩으로의 적어도 하나의 전기 신호 특 성을 감지하는 단계; 및

상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 배터리 팩으로부터 상기 기기로의 적어도 하나의 출력 신호 특성을 제어하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 15항에 있어서, 출력 부재에서 감지된 핀 신호에 의거해서 프로그래밍 작업 또는 정합 작업이 수행되는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 16항에 있어서, 상기 프로그래밍 작업은 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 적어도 하나의 출력 신호 특성을 설정하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 17항에 있어서, 상기 전기 신호 특성과 실질적으로 동일하도록 상기 출력 신호 특성을 설정하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 16항에 있어서, 상기 정합 작업은 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 출력 신호의 소스로서 외부 전원을 선택하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 16항에 있어서, 상기 정합 작업은 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특 성과 정합하지 않을 경우 상기 출력 신호의 소스로서 상기 재충전 가능한 전원 소자를 선택하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 출력 부재에서 감지된 핀 신호에 의거해서 인에이블 또는 디스에이블되는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 16항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀 신호는 상기 외부 기기에 전력 공급을 위해 상기 배터리 팩을 외부 기기에 접속하기 위한 상기 출력 부재에 접속된 플러그 부재의 존재에 의거하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 신호 특성에 의거해서 상기 재충전 가능한 전원 소자의 재충전을 제어하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 23항에 있어서, 상기 전기 신호 특성이 미리 설정된 특성과 정합할 경우 상기 외부 전원으로부터 상기 재충전 가능한 전원 소자를 재충전하기 위한 배터리 팩의 재충전 회로를 작동가능하게 하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 24항에 있어서, 상이한 전기 신호 특성을 가진 상이한 외부 전원으로부터 재충전 가능한 전원 소자로 소망의 재충전 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 15항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 신호 특성은 전압 한계치, 전류 한계치 또는 이들 양쪽 모두를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 15항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 신호 특성은 전압 한계치, 전류 한계치 또는 이들 양쪽 모두를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.
제 15항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 전원은 주전원에 접속된 어댑터를 포함하고, 상기 전기 신호는 상기 어댑터로부터의 출력 전기 신호를 포함하는, 기기에 전력을 공급하는 방법.