KR20220033871A

KR20220033871A - 복수의 배터리들을 충전하기 위한 전자 장치

Info

Publication number: KR20220033871A
Application number: KR1020200116269A
Authority: KR
Inventors: 최항석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2022-03-17
Also published as: WO2022055163A1

Abstract

다양한 실시예에서 전자 장치는, 외부의 전원 장치와 연결하기 위한 연결 단자, 상기 연결 단자에 연결된 입력 단자, 제1출력 단자, 및 제2출력 단자를 포함하는 스위칭 회로, 상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 직렬로 연결되고, 물리적으로 분리된 제 1 배터리와 제 2 배터리, 상기 제2출력 단자를 통해 수신된 전력의 전압 또는 전류를 조절하여 상기 제1배터리와 상기 제2배터리로 출력하도록 구성된 충전 회로, 상기 제1배터리의 전압과 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 모니터링 회로, 상기 제1배터리에 충전되는 전류와 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고, 상기 제1배터리의 충전과 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 보호 회로 및 상기 스위칭 회로, 상기 충전 회로, 상기 모니터링 회로, 및 상기 보호 회로에 연결되고, 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 입력 단자를 상기 제 1 출력 단자 또는 상기 제2출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작, 상기 모니터링 회로로부터 수신된 상기 제1배터리의 전압을 나타내는 데이터와 상기 제2배터리의 전압을 나타내는 데이터에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 하나를 제1감지 대상으로 선택하는 동작, 상기 제1감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제1감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제1제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작, 상기 제1감지 대상의 충전이 중단된 것에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 다른 하나를 제2감지 대상으로 선택하는 동작, 상기 제2감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제2감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제2제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 그 외에도, 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

복수의 배터리들을 충전하기 위한 전자 장치{Electronic device for charging a plurality of batteries}

다양한 실시예는 충전회로의 출력 전압 및 출력 전류를 제어하여 배터리를 정전류(CC; constant current) 및 정전압(CV; constant voltage)으로 충전하도록 구성된 전자 장치에 관한 것이다.

전자 장치는, 전력 관리 회로(예: 충전 회로)에서 배터리로 출력되는 전압이 지정된 목표 전압 값보다 낮을 때, CC로 배터리를 충전하도록 전력 관리 회로를 제어할 수 있다. CC 충전 중에 전력 관리 회로의 출력 전압이 목표 전압 값에 도달하면, 전자 장치는 CV로 배터리를 충전하도록 전력 관리 회로를 제어할 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 전력 관리 회로의 출력 전압을 목표 전압 값으로 유지되면서 배터리가 만충전(full charge)되도록 전력 관리 회로의 출력 전류(예를 들어, 배터리로 유입되는 전류)를 서서히 줄이는 방식으로 동작할 수 있다. 목표 전압 값은 배터리가 만충전 상태일 때 배터리의 양(+)극과 음(-)극 간의 전압 차(만충전 전압)와 동일할 수 있다. 만충전은 배터리의 충전 량이, 소손이나 폭발의 우려 없이, 설정된 최대 용량인 100%에 도달했을 때 충전 상태(state of charge, SOC)를 의미할 수 있다. 예컨대, CV로 배터리 충전 중에 전자 장치는 배터리로 출력되는 전류가 기준 값 이하인 경우 배터리가 만충전된 것으로 판단하고 배터리 충전을 종료할 수 있다.

전력 관리 회로의 출력 전압이, 전력 관리 회로와 배터리 사이에 배치된 능동/수동소자나 배선에 의해 강하된 전압만큼, 배터리의 전압보다 높을 수 있다. 이에 따라, 전력 관리 회로의 출력 전압이 목표 전압 값에 도달할 때 충전 방식이 CC에서 CV로 변경될 경우, 배터리의 전압이 목표 전압 값에 도달하기 전에 충전 전류가 줄어들게 되고 결과적으로 배터리를 완전히 충전하는데 시간이 오래 걸릴 수 있다. 전자 장치는 배터리의 전압을 직접 감지할 수 있다. 이에 따라 배터리의 전압이 목표 전압 값에 도달할 때까지 CC가 유지됨으로써 배터리가 비교적 빠르게 만충전될 수 있다.

배터리의 고속 충전을 위해서는 높은 전류가 요구될 수 있다. 이러한 높은 전류는 배터리 충전을 위한 회로 및 배선을 설계할 때 부담으로 작용할 수 있다. 복수의 배터리들(각각의 배터리는 ‘배터리 셀’로 지칭될 수 있음)이 충전 회로에 직렬로 연결되면, 전류를 높이지 않고 전압을 높이는 방법으로 배터리를 고속 충전할 수 있다. 복수의 배터리 셀들이 직렬로 연결되면, 복수의 배터리 셀들의 충전량이 동일해지도록 배터리 셀들의 전압을 밸런싱하는 셀 밸런싱 회로가 전자 장치에 구성될 수도 있다. 배터리 셀들이 동일한 용량을 가지는 경우, 전자 장치는, 단일 배터리 셀을 만충전할 때 이용되는 방식(CC, CV)과 동일한 방식으로 배터리 셀들을 만충전할 수 있다. 전자 장치의 시스템(예: 프로세서)과 배터리 셀들은 직렬로 연결될 수 있고 시스템을 구동하기 위해 요구되는 전압(예: 5V 이하)보다 직렬 배터리 셀들의 전압의 합(예: 7V이상)이 높을 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩에서 시스템으로 전력 공급 시, 공급되는 전압을 낮춰서 시스템을 공급하는 컨버터(예: step down converter)가 추가로 전자 장치에 구비될 수 있다.

전자 장치는 폴더블 하우징을 포함할 수 있다. 폴더블 하우징은 예를 들어, 폴딩 축을 중심으로 2 개의 하우징으로 양분될 수 있다. 각각의 하우징에 배터리 셀과 시스템이 배치될 수 있다. 각 하우징에 배치된 배터리 셀들은 용량이 다를 수 있다. 이와 같이 배터리 셀들이 물리적으로 분리되거나 및/또는 셀들이 다른 용량을 가질 경우, 셀 밸런싱이 어려울 수 있다. 예를 들어, 물리적으로 분리된 셀들을 연결하는 선로가 가지는 저항 성분으로 인해 셀 밸런싱의 어려움이 가중될 수 있다.

다양한 실시예는, 물리적으로 분리되고 용량이 다른 배터리 셀들을 모두 빠르고 완전히 충전할 수 있도록 한 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시예에서 전자 장치는, 외부의 전원 장치와 연결하기 위한 연결 단자; 상기 연결 단자에 연결된 입력 단자, 제1출력 단자, 및 제2출력 단자를 포함하는 스위칭 회로, 상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 직렬로 연결되고, 물리적으로 분리된 제 1 배터리와 제 2 배터리, 상기 제2출력 단자를 통해 수신된 전력의 전압 또는 전류를 조절하여 상기 제1배터리와 상기 제2배터리로 출력하도록 구성된 충전 회로, 상기 제1배터리의 전압과 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 모니터링 회로, 상기 제1배터리에 충전되는 전류와 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고, 상기 제1배터리의 충전과 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 보호 회로 및 상기 스위칭 회로, 상기 충전 회로, 상기 모니터링 회로, 및 상기 보호 회로에 연결되고, 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 입력 단자를 상기 제 1 출력 단자 또는 상기 제2출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작, 상기 모니터링 회로로부터 수신된 상기 제1배터리의 전압을 나타내는 데이터와 상기 제2배터리의 전압을 나타내는 데이터에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 하나를 제1감지 대상으로 선택하는 동작, 상기 제1감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제1감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제1제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작, 상기 제1감지 대상의 충전이 중단된 것에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 다른 하나를 제2감지 대상으로 선택하는 동작, 상기 제2감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제2감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제2제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 물리적으로 분리되고 용량이 다른 복수의 배터리 셀들을 셀 밸런싱을 통해 충전할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 물리적으로 분리되고 용량이 다른 복수의 배터리 셀들이 만충전 되는 시간을 줄일 수 있다.

도 1은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 인 폴딩(in folding) 방식으로 접히는 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치를 도시한다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 접히는 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치를 도시한다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 전기적인 구성을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는, 일 실시예에 따른, 배터리들을 충전하기 위한 동작들을 도시한다.
도 7은 도 5의 전자 장치가 전원 장치를 이용하여 배터리들을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다.
도 8은 도 5의 전자 장치가 충전 회로를 이용하여 배터리들을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다.
도 9는 도 5의 전자 장치가 전원 장치 및 충전 회로를 이용하여 배터리들을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다.
도 10는 도 5의 전자 장치가, 전력을 사용하는 중에, 전원 장치를 이용하여 배터리들을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다.
도 11은 도 5의 전자 장치가, 전력을 사용하는 중에, 전원 장치 및 충전 회로를 이용하여 배터리들을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다.

도 1 은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2는 , 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.

전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.

배터리(189)는, 일 실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

전자 장치(101)에 적용 가능한 구조의 폴더블(foldable) 하우징이 도 3 및 도 4를 참조하여 설명된다. 이하에서 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))가 배치된 면을 전자 장치의 전면으로 정의한다. 그리고, 전면의 반대 면을 전자 장치의 후면으로 정의한다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 전자 장치의 측면으로 정의한다. “상태(state)”라는 용어는 전자 장치(또는 디스플레이)의 구조적인 형태(form), 모양 또는 형상을 지칭하는 것일 수 있다.

도 3은, 일 실시예에 따른, 인 폴딩(in folding) 방식으로 접히는 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치(300)를 도시한다. 도 3을 참조하면, 휴대 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제 1 하우징(310), 제 2 하우징(320), 제 1 하우징(310)에 대해 제 2 하우징(320)이 회동 가능(rotatable)하도록 제 1 하우징(310)과 제 2 하우징(320)을 연결하는 힌지 조립체(330) 및 폴더블 하우징(310, 320)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이(340)를 포함할 수 있다. 디스플레이(340)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))는 제1하우징(310)에서 힌지 조립체(330)를 가로질러 제2하우징(320)까지 배치될 수 있다. 디스플레이(340)는 폴딩 축(A)을 기준으로 제1하우징(310) 내부 공간에 배치되는 제1표시 영역(341)과 제2하우징(320) 내부 공간에 배치되는 제2표시 영역(342)으로 구분될 수 있다. 힌지 조립체(330)는 전자 장치(300)가 펼쳐진(unfolded, flat or open) 상태에서 접힌(folded or closed) 상태로 상태 전환(바꾸어 말해, 형태 전환)될 때 두 표시 영역들(331, 332)이 서로 마주보도록 하는 인 폴딩 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)가 펼쳐진 상태일 때 두 표시 영역들(331, 332)은 동일 방향으로 향할 수 있고, 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로 상태 전환(360)됨에 따라 두 표시 영역들(341, 342)이 서로 마주하는 방향으로 회동될 수 있다. 제1하우징(310) 내부 공간에는 적어도 하나의 배터리(예: 도 1의 배터리(189)) 및 이에 의해 구동 가능한 휴대 전자 장치(300)의 시스템(예: 도 1의 구성들 중 적어도 하나)이 배치될 수 있다. 제2하우징(320) 내부 공간에도, 적어도 하나의 배터리(예: 도 1의 배터리(189)) 및 이에 의해 구동 가능한 휴대 전자 장치(300)의 시스템(예: 도 1의 구성들 중 적어도 하나)이 배치될 수 있다. 도시하지는 않지만, 휴대 전자 장치(300)는 힌지 조립체(330)를 가로지르고 제 1 하우징(310) 및 제 2 하우징(320) 내부 공간에 배치된 배선을 포함할 수 있다. 예컨대, 데이터 배선을 통해 하우징들(310, 320)에 분산 배치된 시스템들 간에 데이터 통신이 가능하다. 전원 배선을 통해 배터리 충전 및 시스템에 전력 공급에 가능하다. 배선의 일부는 예컨대, 힌지 조립체(330)를 가로지르는 FPCB(flexible printed circuit board)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)의 제1하우징(310) 또는 제2하우징(320) 중 하나에 복수 개의 배터리들이 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)에 포함되는 복수 개의 배터리들은 각각의 배터리 팩으로 배치되거나 또는 하나의 배터리 팩에 복수 개의 배터리 셀로 배치될 수 있다.

도 4는, 일 실시예에 따른, 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 접히는 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치(400)를 도시한다. 휴대 전자 장치(400)를 설명함에 있어서 도 3과 중복되는 구성, 기능 및/또는 구조는 간략하게 설명되거나 생략될 수 있다. 도 4를 참조하면, 휴대 전자 장치(400)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제1하우징(410), 제2하우징(420), 힌지 조립체(430) 및 폴더블 하우징(410, 420)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 디스플레이(440)를 포함할 수 있다. 디스플레이(440)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))는 폴딩 축(A)을 기준으로 제1하우징(410) 내부 공간에 배치되는 제1표시 영역(441)과 제2하우징(420) 내부 공간에 배치되는 제2표시 영역(442)으로 구분될 수 있다. 힌지 조립체(430)는 전자 장치(400)가 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로 상태 전환될 때 두 표시 영역들(441, 442)이 서로 반대 방향으로 향하도록 하는 아웃 폴딩 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(400)가 펼쳐진 상태일 때 두 표시 영역들(441, 442)은 동일 방향으로 향할 수 있고, 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로 상태 전환(460)됨에 따라 두 표시 영역들(441, 442)이 서로 반대되는 방향으로 회동될 수 있다.

도 5는 다양한 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 전기적인 구성을 도시한다. 도 5를 참조하면, 배터리 충전 시스템은 전력을 공급하도록 구성된 전원 장치(501)와, 외부 전원으로부터 공급된 전력을 이용하여 배터리를 충전하도록 구성된 전자 장치(502)를 포함할 수 있다. 전자 장치(502)는 제 1 하우징(511), 제 2 하우징(512), 연결 단자(520), 제 1 배터리(531), 제 2 배터리(532), 셀 밸런싱 회로(540), 충전 회로(또는, switching charger)(550), 제 1 모니터링 회로(561), 제 2 모니터링 회로(562), 제 1 보호 회로(571), 제 2 보호 회로(572), 스위칭 회로(580), 제 1 시스템(591), 제 2 시스템(592), 및 프로세서(599)를 포함할 수 있다.

제 1 하우징(511)(예: 도 3의 제 1 하우징(310) 또는 도 4의 제 1 하우징(410))의 내부 공간에, 연결 단자(520), 제 1 배터리(531), 셀 밸런싱 회로(540), 충전 회로(550), 제 1 모니터링 회로(561), 제 1 보호 회로(571), 스위칭 회로(580), 제 1 시스템(591), 및 프로세서(599)가 배치될 수 있다. 제2하우징(512)(예: 도 3의 제2 하우징(320) 또는 도 4의 제2 하우징(420))의 내부 공간에는, 제2배터리(532), 제2모니터링 회로(562), 제2보호 회로(572), 및 제2시스템(592)이 배치될 수 있다. 도시된 바와 달리, 제2배터리(532), 제2 모니터링 회로(562), 및 제2보호 회로(572) 중 적어도 하나는 제1하우징(511) 내부에 배치될 수도 있다. 일 실시예에서, 휴대 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)는 예컨대, 바(bar) 형태의 하나의 하우징을 가질 수 있고, 이러한 하우징 내부에 상기 구성들(531, 532, 540, 550, 561, 562, 571, 572, 580, 591, 592, 599)이 배치될 수 있다.

전원 장치(501)는 전자 장치(502)의 연결 단자(520)와 전기적으로 연결될 수 있고, 외부에서 유입된 전력 신호의 전류를 교류(AC; alternating current))에서 직류(DC; direct current)로 변환하고 전력의 전압을 지정된 전압 값(예: 약 10~14V)으로 조정하여 출력하도록 구성된 어댑터(adapter)를 포함할 수 있다. 어댑터는 CC 및 CV 충전을 위한 PPS(programmable power supply) 기능을 지원하는 모델일 수 있다. 예를 들어, 어댑터는 출력할 전력의 전압 및/또는 전류의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 어댑터는, 케이블을 통해 전자 장치(502)로부터 수신된 제어 신호에 반응하여, 출력 전류를 지정된 단위 전류 값(예: 50mA)만큼 단계적으로 낮추거나 높여서 출력할 수 있다. 어댑터는, 케이블을 통해 전자 장치(502)로부터 수신된 제어 신호에 반응하여, 출력 전압을 지정된 단위 전압 값(예: 10mV)만큼 단계적으로 낮추거나 높여서 출력할 수 있다. 어댑터는 상기의 PPS 기능이 지원되지 않고, 전력의 전류 및/또는 전압을 지정된 값으로 고정하여 출력하는 모델일 수도 있다. 어댑터가 PPS 기능을 지원하는 모델인 경우, 전원 장치(501)가 전자 장치(502)로 출력할 전력의 전압(또는, 전류)을 배터리들(531, 532)을 충전하기 위해 설정된 전압 값(또는, 전류 값)으로 조정할 수 있다. 어댑터가 PPS 기능을 지원하지 않은 모델인 경우, 충전 회로(550)가 전원 장치(501)로부터 수신된 전력의 전압(또는, 전류)을 배터리들(531, 532)을 충전하기 위해 설정된 전압 값(또는, 전압 값)으로 조정할 수 있다.

전자 장치(502)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 연결 단자(520)(예: 도 1의 연결 단자(178))에 연결된 케이블을 통해 전원 장치(501)에 연결될 수 있고, 케이블을 통해 전원 장치(501)로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리들(531, 532)을 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원 장치(501)는 무선 전력 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 장치(501)는 무선으로 전력을 전송하기 위한 도전성 코일(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(502)는 전원 장치(501)로부터 무선으로 전력을 수신하기 위한 도전성 코일(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원 장치(501)는 전자 장치(502)와 실질적으로 동일한 구성 요소들을 포함할 수 있다.

배터리들(531, 532)은 전원 장치(501)에 직렬로 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1배터리(531)의 양(+)극은 전원 배선(a)을 통해 연결 단자(520)에서 양의 전원 단자(521)에 연결될 수 있고, 제1배터리(531)의 음(-)극은 제1하우징(511)과 제2하우징(512)을 가로지르는 전원 배선(b)을 통해 제2배터리(532)의 양(+)극에 연결될 수 있다. 제2배터리(532)의 음(-)극은 제1하우징(511)과 제2하우징(512)을 가로지르는 전원 배선(c)를 통해 연결 단자(520)에서 음(-)의 전원 단자(522)에 연결될 수 있다.

셀 밸런싱 회로(540)는, 연결 단자(520)를 통해 전원 장치(501)로부터 수신된(또는, 충전 회로(550)(예: 도 2의 충전 회로(210))로부터 수신된) 전력에 의해 배터리들(531, 532)이 충전되는 동안, 프로세서(599)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여, 배터리들(531, 532)의 전압을 동일하게 맞추는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

상기의 동작을 수행하기 위한 일 실시예로서, 셀 밸런싱 회로(540)(예컨대, SCVD(switched capacitor voltage divider))는 4개의 스위치들(541, 542, 543, 544)과 커패시터(545)를 포함할 수 있다. 스위치들(541, 542, 543, 544)은 ON/OFF 스위치로서 예컨대, MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)으로 구현될 수 있다. 스위치들(541, 542, 543, 544)은 전원 장치(501)에 직렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 스위치(541)의 일 단은 전원 배선(a)의 일 노드(a1)에 연결되고, 제 2 스위치(542)의 일 단은 제 1 스위치(541)의 타 단에 연결되고, 제 3 스위치(543)의 일 단은 제 2 스위치(542)의 타 단에 연결되고, 제 4 스위치(544)의 일 단은 제 3 스위치(543)의 타 단에 연결되고, 제 4 스위치(544)의 타 단은 전원 배선(c)의 일 노드(c1)에 연결될 수 있다. 커패시터(545)의 일 단은 제 1 스위치(541)의 타 단과 제 2 스위치(542)의 일 단을 연결하는 전원 배선(d)의 일 노드(d1)에 연결되고, 커패시터(545)의 타 단은 제 3 스위치(543)의 타 단과 제 4 스위치(544)의 일 단을 연결하는 전원 배선(e)의 일 노드(e1)에 연결될 수 있다. 제 2 스위치(542)의 타 단과 제 3 스위치(543)의 일 단을 연결하는 전원 배선(f)의 일 노드(f1)가 전원 배선(g)를 통해 전원 배선(b)의 일 노드(b1)에 연결될 수 있다.

일 시점에, 제1스위치(541)와 제3스위치(543)는 온(ON) 상태(또는, 닫힘 상태(close state))이고 이와 반대로 제2스위치(542)와 제4스위치(544)는 오프(OFF) 상태(또는, 개방 상태(open state))일 수 있다(이하, 제1연결 상태). 이러한 제1연결 상태인 동안, 커패시터(545)의 일 단은 제1배터리(531)의 양(+)극에 연결되고 커패시터(545)의 타 단은 제1배터리(531)의 음(-)극에 연결될 수 있다. 다른 일 시점에, 제1스위치(541)와 제3스위치(543)는 오프 상태이고 제2스위치(542)와 제4스위치(544)는 온 상태일 수 있다(이하, 제2연결 상태). 제1 연결 상태에서 제2연결 상태로 전환될 경우, 커패시터(545)는 제1배터리(531)로부터 전기적으로 분리되고 제2배터리(532)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제2연결 상태인 동안, 커패시터(545)의 일 단은 제2배터리(532)의 양(+)극에 연결되고 커패시터(545)의 타 단은 제2배터리(532)의 음(-)극에 연결될 수 있다. 프로세서는 제1연결 상태와 제2연결 상태가 번갈아 가며 주기적으로(예: 약 500K~1MHz) 되풀이되도록 셀 밸런싱 회로(540)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 커패시터(545)를 통해 상대적으로 전압이 높은 쪽의 배터리에서 낮은 쪽의 배터리로 전력이 이동할 수 있고 결과적으로, 두 배터리(531, 532)의 전압이 동일하게 맞춰질 수 있다.

제1모니터링 회로(561)(예: 도 2의 전력 게이지(230))는 제1배터리(531)의 양 단(양(+)극과 음(-)극)에 연결되어 제1배터리(531)의 전압을 모니터링하고, 모니터링 결과(전압 값을 나타내는 데이터)를 프로세서(599)로 출력할 수 있다. 제2모니터링 회로(562)(예: 도 2의 전력 게이지(230))는 제2배터리(532)의 양 단(양(+)극과 음(-)극)에 연결되어 제2배터리(532)의 전압을 모니터링하고, 모니터링 결과를 프로세서(599)로 출력할 수 있다.

제1보호 회로(571)(예: 도 2의 배터리 보호 회로(240))는, 제1배터리(531)에서 출력되는 전류 및/또는 제1배터리(531)로 유입되는 전류를 모니터링하고, 모니터링 결과(전류 값을 나타내는 데이터)를 프로세서(599)로 출력하고, 프로세서(599)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여, 제1배터리(531)의 충전 및/또는 방전을 방지(또는, 중단)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1배터리(531)의 전압이 설정된 최대치(예: 만충전 전압 값)를 상회하는 수준으로 제1배터리(531)가 과하게 충전될 경우, 제1배터리(531)가 소손되거나 폭발될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1배터리(531)의 전압이 설정된 최소치를 밑도는 수준으로 제1배터리(531)가 과하게 방전될 경우, 제1배터리(531)가 사용 불능 상태가 될 수 있다. 일 실시예에서 제1보호 회로(571)는, 제1스위칭 제어 모듈(571a), 제1충전 방지 스위치(571b), 및 제1방전 방지 스위치(571c)를 포함할 수 있다. 제1충전 방지 스위치(571b)와 제1방전 방지 스위치(571c)는 전원 배선(b)의 노드(b1)와 제1배터리(531) 사이에 위치될 수 있다. 일 실시예에서 제1스위칭 제어 모듈(571a)은, 전원 배선(b)에 전기적으로 결합된(coupled) 배선(571d)에 흐르는 전류를 확인하고, 확인된 전류를 나타내는 데이터를 프로세서(599)로 출력할 수 있다. 제1스위칭 제어 모듈(571a)는 프로세서(599)로부터 수신된 충전 중단 명령에 반응하여, 제1충전 방지 스위치(571b)를 개방함으로써 제1배터리(531)에 전력이 충전되는 것을 중단시킬 수 있다. 제1스위칭 제어 모듈(571a)는 프로세서(599)로부터 수신된 방전 중단 명령에 반응하여, 제1방전 방지 스위치(571c)를 개방함으로써 제1배터리(531)에서 제 1 시스템(591)으로 전력이 방전되는 것을 중단시킬 수 있다. 다른 실시예에서 제1스위칭 제어 모듈(571a)는 프로세서(599)의 관여 없이, 배선(571d)에 흐르는 전류 값에 기반하여 제1배터리(531)의 충전 또는 방전을 중단할 수 있다.

제2보호 회로(572)(예: 도 2의 배터리 보호 회로(240))는, 제2배터리(532)에서 출력되는 전류 및/또는 제2배터리(532)로 유입되는 전류를 모니터링하고, 모니터링 결과를 프로세서(599)로 출력하고, 프로세서(599)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여, 제2배터리(532)의 충전 및/또는 방전을 방지(또는, 중단)하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 제2보호 회로(572)는, 제2스위칭 제어 모듈(572a), 제2충전 방지 스위치(572b), 및 제2방전 방지 스위치(572c)를 포함할 수 있다. 상기의 구성들(572a, 572b, 572c)은 앞서 설명한 구성들(571a, 571b, 571c)과 동일한 기능을 수행할 수 있다.

스위칭 회로(580)는, 프로세서(599)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여, 배터리(예: 제1배터리(531) 및/또는 제2배터리(532)) 충전 시 전력 조절 모드를 제1전력 조절 모드(또는, 외부 조절 모드) 또는 제2전력 조절 모드(또는, 내부 조절 모드)로 설정할 수 있다. 제1전력 조절 모드는, 배터리(예: 제1배터리(531) 및/또는 제2배터리(532)) 충전 시, 전원 장치(501)에서 전압 및/또는 전류를 조절하여 배터리(예: 제1배터리(531) 및/또는 제2배터리(532))로 출력하도록 하는 전력 조절 모드일 수 있다. 제2전력 조절 모드는, 배터리(예: 제1배터리(531) 및/또는 제2배터리(532)) 충전 시, 충전 회로(550)가 전원 장치(501)로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력의 전압 및/또는 전류를 조절하여 배터리(예: 제1배터리(531) 및/또는 제2배터리(532))로 출력하도록 하는 전력 조절 모드일 수 있다. 일 실시예에서 스위칭 회로(580)는 양(+)의 전원 단자(521)에 연결된 입력 단자(581), 전원 배선(a)에 연결된 제1출력 단자(582a), 및 충전 회로(550)의 전원 입력 포트(또는 전원 입력 단)에 연결된 제2출력 단자(582b)를 포함할 수 있다. 충전 회로(550)의 전원 출력 포트(또는 전원 출력 단)는 전원 배선(h)를 통해 전원 배선(b)의 일 노드(b2)에 연결될 수 있다. 스위칭 회로(580)는, 프로세서(599)로부터 수신된 제어 신호에 기반하여, 제1출력 단자(582a) 또는 제2출력 단자(582b)를 입력 단자(581)에 연결할 수 있다. 제1전력 조절 모드(제1출력 단자(582a)가 입력 단자(581)에 연결된 상태)인 동안, 전원 장치(501)에서 공급하는 전력이 제1출력 단자(582a)를 통해 배터리(예: 제1배터리(531) 및/또는 제2배터리(532)) 및 셀 밸런싱 회로(540)로 출력될 수 있다. 제 1 전력 조절 모드인 동안 제2배터리(532)보다 제 1 배터리(531)에 더 높은 전압이 입력될 수 있고, 이에 따라 제 1 배터리(531)가 제2배터리(532)보다 빠르게 충전될 수 있다. 제2전력 조절 모드(제2출력 단자(582b)가 입력 단자(581)에 연결된 상태)인 동안, 전원 장치(501)에서 공급하는 전력은 제2출력 단자(582b)를 통해 충전 회로(550)로 전달되고, 충전 회로(550)에서 전력의 전압 및/또는 전류가 변경되어 배터리(예: 제1배터리(531) 및/또는 제2배터리(532)) 및 셀 밸런싱 회로(540)로 출력될 수 있다. 제 2 전력 조절 모드인 동안 제1배터리(531)보다 제 2 배터리(532)에 높은 전압이 입력될 수 있고, 이에 따라 제 2 배터리(532)가 제1배터리(531)보다 빠르게 충전될 수 있다.

프로세서(599)는, 연결 단자(520)의 데이터 단자(523)를 통해 전원 장치(501)와 데이터 통신을 수행하여 전원 장치(501)가 전력 조절 모드(예: PPS기능)를 지원하는 모델인지 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(599)는, 확인 결과에 기반하여, 전력 조절 모드를 제 1 전력 조절 모드 또는 제 2 전력 조절 모드로 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는, 전원 장치(501)가 PPS 지원 모델로 확인된 경우, 제 1 전력 조절 모드로서 제1출력 단자(582a)를 입력 단자(581)에 연결하도록 하는 제어 신호를 스위칭 회로(580)로 출력할 수 있다. 프로세서(599)는, 전원 장치(501)가 PPS 미지원 모델로 확인된 경우, 제 2 전력 조절 모드로서 제2출력 단자(582b)를 입력 단자(581)에 연결하도록 하는 제어 신호를 스위칭 회로(580)로 출력할 수 있다.

프로세서(599)는, 배터리들(531, 532)이 CV로 충전되는 동안, 전력 조절 모드를 제1전력 조절 모드에서 제 2 전력 조절 모드로 변경할 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(550)에서 한번에 미세 조절하는 단위 전류 값이, PPS 기능을 지원하는 전원 장치(501)에서 한번에 미세 조절하는 단위 전류 값보다 작을 수 있다. 예를 들어, 전원 장치(501)는 50mA씩, 출력할 전류의 크기를 조절하는 모델인 것에 반해, 충전 회로(550)는 50mA보다 더 작은 단위(예: 10mA)로 전류의 크기를 조절할 수 있다. 따라서, 충전 회로(550)로 전류의 크기를 조절하게 될 경우, 배터리들(531, 532)이 비교적 만충전에 가깝게 충전될 수 있다. 프로세서(599)는, CV 충전 중 제 1 출력 단자(582a)에서 출력되는 전류 I_SCVD가 지정된 제 1 기준 값(예: 1A)에 도달하거나 그 보다 낮은 값으로 줄어든 것에 반응하여, 전력 조절 모드를 제1전력 조절 모드에서 제 2 전력 조절 모드로 변경할 수 있다. 배터리들(531, 532)을 충전 중에 제 2 시스템(592)이 전력을 소비하는 부하로서 동작하고 있는 경우, 프로세서(599)는, I_SCVD가 제1기준 값보다 높은 제2기준 값(예: 1.5A)에 도달하거나 그 보다 낮은 값으로 줄어든 것에 반응하여, 전력 조절 모드를 제1전력 조절 모드에서 제 2 전력 조절 모드로 변경함으로써 배터리들(531, 532)의 충전 시간을 단축할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 조절 모드가 제 1 전력 조절 모드로 설정된 상태에서, 프로세서(599)는 다음과 같은 동작들을 수행할 수 있다.

프로세서(599)는 모니터링 회로(561, 562)를 통해 제 1 배터리(531)의 전압 V_BAT(battery)1과 제2배터리(532)의 전압 V_BAT2를 확인하고, 배터리들(531, 532) 중에서 하나를 그 전압을 모니터링해야 할 감지 대상으로 선택하는 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(599)는, 제1전력 조절 모드 시, 상대적으로 높은 전압이 입력되는 제1배터리(531)를 먼저 선택할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(599)는 둘 중에서 높은 전압을 갖는 배터리를 먼저 선택할 수 있다.

프로세서(599)는, 감지 대상(예: 제1배터리(531) 또는 제2배터리(532))의 전압 V_SNS(sense)가 목표 전압 V_float에 미치지 못할 경우, 충전 모드를 CC 모드로 설정하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는, 지정된 최대치인 I_PA(power adapter)_MAX와 동일한 또는 낮은 값으로 I_SCVD를 일정하게 출력하도록 전원 장치(501)를 제어할 수 있다.

CC 모드에서 프로세서(599)는 V_PA_MAX를 조절하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 배터리(531)가 만충전되어 전원 장치(501)로부터 전기적으로 분리된 상태일 수 있다. 이러한 분리 상태에서 V_SNS(예: V_BAT2)가 V_float 보다 낮으면(제1조건), V_PA_MAX를 한 단계(예: 20mV) 높이도록 하는 제어 신호를 전원 장치(501)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 이 동작은, 감지 대상으로 선택된 제 2 배터리(532)가 만충전되기 전에 제1조건이 성립되는 동안, 여러 번 수행될 수 있다.

V_SNS가 V_float에 도달하면, 프로세서(599)는 충전 모드를 CC 모드에서 CV 모드로 전환하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는 전원 장치(501)에서 출력될 전압을 지정된 최대 출력 전압 값 V_PA_MAX로 설정하고 I_SCVD를 단계적으로 낮출 수 있다.

CV 모드에서 프로세서(599)는 V_SNS가 V_float로 유지되도록 전원 장치(501)를 제어하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는, V_SNS가 V_float 이상이면(제2조건), V_PA_MAX를 한 단계(예: 20mV) 낮추도록 하는 제어 신호를 전원 장치(501)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 이 동작은, 감지 대상으로 선택된 배터리(예: 제 1 배터리(531) 또는 제2배터리(532))가 만충전되기 전 제2조건이 성립되는 동안, 여러 번 수행될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 조절 모드가 제2전력 조절 모드로 설정된 상태에서, 프로세서(599)는 다음과 같은 동작들을 수행할 수 있다.

프로세서(599)는 모니터링 회로(561, 562)를 통해 V_BAT1과 V_BAT2를 확인하고, 둘 중 높은 전압을 갖는 배터리를 감지 대상 V_SNS으로 선택하는 동작을 수행할 수 있다.

프로세서(599)는 V_SNS가 V_float에 미치지 못할 경우, 충전 모드를 CC 모드로 설정하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는, 지정된 최대치인 I_CHGR(charger)_MAX와 동일한 값 또는 낮은 값인 I_CHGR을 일정하게 출력하도록 충전 회로(550)를 제어할 수 있다.

CC 모드에서 프로세서(599)는 V_CHGR_MAX를 조절하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 배터리(531)가 만충전되어 충전 회로(550)로부터 전기적으로 분리된 상태일 수 있다. 이러한 분리 상태에서 제1조건(V_SNS<V_float)이 성립되면, V_CHGR_MAX를 한 단계(예: 20mV) 높이도록 하는 제어 신호를 충전 회로(550)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 이 동작은, 감지 대상으로 선택된 제 2 배터리(532)가 만충전되기 전, 제1조건이 성립되는 동안, 여러 번 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(599)는, 제1조건(V_SNS<V_float)이 성립함에 따라 V_CHGR_MAX를 높이는 동작을 반복 수행할 경우, 고정된 값(예: 20mV)만큼 V_CHGR_MAX을 높이거나 또는 가변된 값(예: V_CHGR_MAX가 제1임계값 이상일 경우 제1값, 제1임계값 미만일 경우 제1 값 보다 큰 제2값)만큼 V_CHGR_MAX을 높일 수 있다.

V_SNS가 V_float에 도달하면, 프로세서(599)는 충전 모드를 CC 모드에서 CV 모드로 전환할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는 충전 회로(550)에서 출력된 전압 V_CHGR(예: 도 5에서 V_SYS(system))을 지정된 최대 출력 전압 값 V_CHGR_MAX로 설정하고 I_CHGR을 단계적으로 낮출 수 있다.

CV 모드에서 프로세서(599)는 V_SNS가 V_float로 유지되도록 충전 회로(550)를 제어하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는, 제2조건(V_SNS≥V_float)이 성립되면, V_CHGR_MAX를 한 단계(예: 20mV) 낮추도록 하는 제어 신호를 충전 회로(550)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 이 동작은, 감지 대상으로 선택된 배터리가 만충전되기 전 제2 조건이 성립되는 동안, 여러 번 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(599)는, 제2조건(V_SNS≥V_float)이 성립함에 따라 V_CHGR_MAX를 낮추는 동작을 반복 수행할 경우, 고정된 값(예: 20mV)만큼 V_CHGR_MAX를 낮추거나 또는 가변된 값(예: V_CHGR_MAX가 제1임계값 이상일 경우 제1값, 제1임계값 미만일 경우 제 1 값보다 작은 제2값)만큼 V_CHGR_MAX를 낮출 수 있다.

최대 출력 전압 값(V_PA_MAX 또는 V_CHGR_MAX)을 조절하는(낮추거나 또는 높이는) 동작이 수행된 후, 높은 전압을 갖는 배터리가 변경될 수 있다. 이에 따라 감지 대상이 변경될 수 있다. 예컨대, 상기 조절 동작이 수행되기 전에는 V_BAT2>V_BAT1인 경우 프로세서(599)는 V_BAT2를 V_SNS로 설정하고, 상기 동작 수행 후 V_BAT2<V_BAT1인 경우 프로세서(599)는 V_BAT1을 V_SNS로 설정할 수 있다.

프로세서(599)는, 감지 대상으로 선택된 배터리가 만충전되면, 더 이상 만충전된 배터리가 충전되지 않도록 만충전된 배터리를 전원(예: 전원 장치(501) 또는 충전 회로(550))으로부터 전기적으로 분리시키는 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 만충전된 배터리가 제1배터리(531)인 경우, 프로세서(599)는 제1충전 방지 스위치(571b)를 개방하도록 제1스위칭 제어 모듈(571a)을 제어할 수 있다. 프로세서(599)는, 다른 배터리(예: 제2배터리(532))를 전압을 모니터링해야 할 새로 감지 대상으로 설정하고, 새로 설정된 감지 대상이 만충전될 때까지 상기와 같은 최대 출력 전압 값(예: V_PA_MAX 또는 V_CHGR_MAX)를 조절하는 동작을 수행할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는, 일 실시예에 따른, 배터리들(531, 532)을 충전하기 위한 동작들(600)을 도시한다. 일 실시예에서 동작들(600)은, 전자 장치(502)가 전원 장치(501)로부터 수신된 전력을 이용하여 배터리들(531, 532)을 충전하는 동안, 프로세서(599)에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에서 동작들(600)은 메모리(예: 도 1의 메모리(130))는, 실행될 때, 동작들(600)을 프로세서(599)가 수행하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.

동작 601에서 프로세서(599)는 연결 단자(520)의 데이터 단자(523)를 통해 전원 장치(501)와 데이터 통신을 수행하여 전원 장치(501)가 PPS 기능을 지원하는 모델인지 여부를 확인할 수 있다. 동작 602에서 프로세서(599)는 숫자 n을 ‘0’으로 설정할 수 있다. 동작 603에서 프로세서(599)는 V_PA_MAX, I_PA_MAX, V_CHGR_MAX, 및 I_CHGR_MAX를 숫자 ‘0’에 대응하는 초기값으로 설정할 수 있다. 여기서, 숫자 n은 최대 출력 전압 값(V_PA_MAX 또는 V_CHGR_MAX)이 몇 번 조절되었는지를 나타내는 정보로 이용될 수 있다.

프로세서(599)는 제1모니터링 회로(561)를 통해 제 1 배터리(531)의 충전 상태인 SOC_BAT1를 확인하고 제 2 모니터링 회로(562)를 통해 제2배터리(532)의 충전 상태인 SOC_BAT2를 확인하는 동작 611을 수행할 수 있다. 또한, 동작 611에서 프로세서(599)는 모니터링 회로(561, 562)를 통해 V_BAT1과 V_BAT2를 확인할 수 있다. 프로세서(599)는 SOC_BAT2가 만충전 상태인지 여부를 판단하는 동작 613을 수행할 수 있다. 예컨대, 동작 613에서 프로세서(599)는 제1보호 회로(571)로부터 수신된 모니터링 결과(전류 값을 나타내는 데이터)에 기반하여 제2배터리(532)의 충전 량(예: SOC_BAT2)이 설정된 최대 용량에 도달한 것인지 여부를 판단할 수 있다. 동작 613에서의 판단 결과 SOC_BAT2가 만충전 상태가 아닌 경우, 동작 614에서 프로세서(599)는 제2충전 방지 스위치(572b)(이하, CM(charging MOSFET)2)를 온(ON) 상태(닫힘 상태)로 설정할 수 있다. 동작 613에서의 판단 결과 SOC_BAT2가 만충전 상태인 경우, 프로세서(599)는 제2배터리(532)가 과충전되지 않도록 CM2를 오프(OFF) 상태(개방 상태)로 설정하는 동작 615를 수행할 수 있다. 동작 615의 수행 후, 프로세서(599)는 SOC_BAT1이 만충전 상태(예: 100% 충전)인지 여부를 판단하는 동작 616을 수행할 수 있다. 동작 616에서의 판단 결과 SOC_BAT1가 만충전 상태가 아닌 경우, 동작 617에서 프로세서(599)는 제1충전 방지 스위치(571b)(이하, CM1)를 온(ON) 상태(닫힘 상태)로 설정할 수 있다. 동작 616에서의 판단 결과 SOC_BAT1가 만충전 상태인 경우, 프로세서(599)는 제1배터리(531)가 과충전되지 않도록 CM1를 오프(OFF) 상태(개방 상태)로 설정하는 동작 618을 수행함으로써 배터리 충전을 종료할 수 있다.

동작 614 수행 후, 프로세서(599)는 프로세서(599)는 SOC_BAT1이 만충전 상태(100% 충전)인지 여부를 판단하는 동작 621을 수행할 수 있다. 동작 621에서의 판단 결과 SOC_BAT1가 만충전 상태가 아닌 경우, 동작 622에서 프로세서(599)는 CM1를 온(ON) 상태로 설정할 수 있다. 동작 622 수행 후, 프로세서(599)는 V_BAT1와 V_BAT2 중 무엇이 큰지 판단하는 동작 623을 수행할 수 있다. 동작 623에서의 판단 결과에 따라 조건 “V_BAT1 > V_BAT2”가 성립되는 경우, 프로세서(599)는 V_SNS을 V_BAT1로 설정하는 동작 624를 수행할 수 있다. 또는 동작 616에서의 판단 결과에 따라 동작 617이 수행된 것에 기반하여, 프로세서(599)는 V_SNS을 V_BAT1로 설정하는 동작 624를 수행할 수 있다.

동작 621에서의 판단 결과 SOC_BAT1가 만충전 상태인 경우, 프로세서(599)는 CM1를 오프(OFF) 상태로 설정하는 동작 625을 수행할 수 있다.

동작 623에서의 판단 결과에 따라 조건 “V_BAT1 > V_BAT2”가 성립되지 않는 경우(즉, V_BAT1 ≤ V_BAT2이 성립되는 경우), 프로세서(599)는 V_SNS을 V_BAT2로 설정하는 동작 626을 수행할 수 있다. 또는 동작 621에서의 판단 결과에 따라 동작 625가 수행된 것에 기반하여, 프로세서(599)는 V_SNS을 V_BAT2로 설정하는 동작 626을 수행할 수 있다.

동작 624 또는 동작 626이 수행된 후, 동작 630에서 프로세서(599)는 제1조건(V_SNS ≥ V_float)이 성립되는지 여부를 판단할 수 있다.

동작 630에서의 판단 결과 제 1 조건이 성립되지 않은 경우(즉, 제2조건(V_SNS < V_float)이 성립되는 경우), 프로세서(599)는 CM1이 온(ON) 상태인지 여부를 판단하는 동작 631을 수행할 수 있다. 동작 631에서의 판단 결과 CM1이 온(ON) 상태인 경우, 프로세서(599)는 충전을 위한 설정 값(예: V_PA_MAX, V_CHGR_MAX)을 현재 설정된 값으로 유지하고 n을 n+1로 설정하는 동작 640을 수행할 수 있다.

동작 631 에서의 판단 결과 CM1이 오프(OFF) 상태(예: 제1 배터리(531)이 만충전됨에 따라 CM1이 오프 상태)인 경우, 프로세서(599)는 전력 조절 모드가 제 1 전력 조절 모드인지 또는 제 2 전력 조절 모드인지 판단하는 동작 632를 수행할 수 있다. 동작 632에서의 판단 결과 전력 조절 모드가 제 1 전력 조절 모드로 설정된 경우, 프로세서(599)는 V_PA_MAX가 초기 값(V_PA_MAX(0)) 미만인지 여부를 판단하는 동작 633을 수행할 수 있다. 동작 633에서의 판단 결과 V_PA_MAX가 초기 값보다 작을 경우, 프로세서(599)는 V_PA_MAX를 한 단계(V_STEP)(예: 20mV) 높이는 동작 634를 수행할 수 있다. 동작 633에서의 판단 결과 V_PA_MAX가 초기 값 이상인 경우(예를 들어, V_PA_MAX가 초기값인 경우), 충전을 위한 설정 값을 현재 설정된 값으로 유지하고 동작 640을 수행할 수 있다. 동작 632에서의 판단 결과 전력 조절 모드가 제 2 전력 조절 모드로 설정된 경우, 프로세서(599)는 V_CHGR_MAX가 초기 값(V_CHGR_MAX(0)) 미만인지 여부를 판단하는 동작 635를 수행할 수 있다. 동작 635에서의 판단 결과 V_CHGR_MAX가 초기 값보다 작을 경우, 프로세서(599)는 V_CHGR_MAX를 한 단계(V_STEP)(예: 20mV) 높이는 동작 636을 수행할 수 있다. 동작 635에서의 판단 결과 V_CHGR_MAX가 초기 값 이상인 경우(예를 들어, V_CHGR_MAX가 초기값인 경우), 충전을 위한 설정 값을 현재 설정된 값으로 유지하고 동작 640을 수행할 수 있다.

동작 630에서의 판단 결과 제 1 조건(V_SNS ≥ V_float)이 성립되는 경우, 프로세서(599)는 전력 조절 모드가 제 1 전력 조절 모드인지 또는 제 2 전력 조절 모드인지 판단하는 동작 637을 수행할 수 있다. 동작 637에서의 판단 결과 전력 조절 모드가 제 1 전력 조절 모드로 설정된 경우, 프로세서(599)는 V_PA_MAX를 한 단계(V_STEP)(예: 20mV) 낮추는 동작 638을 수행할 수 있다. 프로세서(599)는 동작 638을 수행하고 동작 640을 수행할 수 있다. 동작 637에서의 판단 결과 전력 조절 모드가 제 2 전력 조절 모드로 설정된 경우, 프로세서(599)는 V_CHGR_MAX를 한 단계(V_STEP)(예: 20mV) 낮추는 동작 639를 수행할 수 있다. 프로세서(599)는 동작 639를 수행하고 동작 640을 수행할 수 있다.

동작 640 수행 후, 프로세서(599)는 동작들(600)에서 동작 611을 수행하는 단계로 복귀할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 배터리들(531, 532)을 충전하기 위한 동작들(600) 중 동작 613에서 제2배터리(532)의 충전 량(예: SOC_BAT2)을 확인하였지만, 다른 실시예에 따르면, 제1배터리(531)의 충전 량(예: SOC_BAT1)에 기반하여 배터리들(531, 532)을 충전하기 위한 동작들이 수행될 수도 있다.

도 7은 도 5의 전자 장치(502)가 전원 장치(501)를 이용하여 배터리들(531, 532)을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다. 도 7에서 세로축(Y축)은 각 파형의 수치를 나타내고 가로축(X축)은 시간 축을 나타낸다. 제 1 파형(701)은 전자 장치(502)의 전력 조절 모드가 제 1 전력 조절 모드로 설정된 상태임을 나타낸다. 제 2 파형(702)은 CM1의 상태를 나타낸다. 제 3 파형(703)은 CM2의 상태를 나타낸다. 제4파형(704)는 I_SCVD를 나타낸다. 예컨대, 프로세서(599)는, CC 모드 시(예를 들어, 시간 상 0에서 t1 시점), I_PA_MAX(예: 2.4A)로 일정하게 I_SCVD를 출력하도록 전원 장치(501)를 제어할 수 있다. 제5파형(705)은 V_PA_MAX를 나타낸다. 제6파형(706)은 전원 장치(501)에서 출력되는 전압 V_PA를 나타낸다. 프로세서(599)는 V_PA가 V_PA_MAX를 넘지 않도록 전원 장치(501)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는, CV 모드 시(예를 들어, 시간 상 t1 시점 이후), V_PA_MAX로 V_PA를 출력하도록 전원 장치(501)을 제어할 수 있다. 제7파형(707)은, 전원장치(501)에서 출력되는 I_SCVD가 제4파형(704)일 때, 제1배터리(531)에서 출력되는 전류 I_BAT1을 나타낸다. 제8파형(708)은, 전원장치(501)에서 출력되는 I_SCVD가 제4파형(704)일 때, 제2배터리(532)에서 출력되는 전류 I_BAT2를 나타낸다. 제9파형(709)은, 전원장치(501)에서 출력되는 V_PA이 제6파형(706)일 때, 제 1 배터리(531)의 전압 V_BAT1을 나타낸다. 제10파형(710)은, 전원장치(501)에서 출력되는 V_PA이 제6파형(706)일 때, 제2배터리(532)의 전압 V_BAT2를 나타낸다. 제11파형(711)은 감지 대상으로 선택된 배터리의 전압 V_SNS를 나타낸다. 제12파형(712)은 시스템들(591, 592)로 입력되는 전압 V_SYS(예: 도 5의 V_SYS)를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 프로세서(599)는 V_BAT1과 V_BAT2 중에서 상대적으로 높은 전압인 V_BAT1를 V_SNS로 설정할 수 있다. CC 모드로 충전이 진행됨에 따라 V_SNS(예: V_BAT1)는 점차 상승되고 t1 시점에 이르러 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float(예: 약 4.4V)에 도달할 수 있다. 이와 같이 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float에 도달하면, 프로세서(599)는 충전 모드를 CV 모드로 전환할 수 있다. 예컨대, 프로세서(599)는 V_PA_MAX를 낮춰 V_SNS(예: V_BAT1)를 V_float로 유지되게 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(599)는 CC모드에서 CV모드로 전환 후 V_PA_MAX를 9V에서 8.8V까지 단계적(예를 들어, 지정된 간격(예: 20mV))으로 낮출 수 있다. t2 시점에 프로세서(599)는 제1보호 회로(571)로부터 수신된 모니터링 결과로부터 제1배터리(531)에서 출력되는 전류가 기준 값 이하인 것(즉, 제1배터리(531)가 만충전됨)을 인지하고 이에 따라, CM1을 오프 상태로 전환함으로써 제1배터리(531)의 충전을 종료하고 V_BAT2를 V_SNS로 설정할 수 있다. 프로세서(599)는, 제1배터리(531) 충전을 완료하고 제2배터리(532)를 충전하는 중에, V_SNS(예: V_BAT2)가 V_float 보다 작은 것을 인지할 수 있다. 예컨대, t2 시점에 V_SNS(예: V_BAT2)가 V_float 보다 작을 경우 프로세서(599)는 V_PA_MAX를 한 단계(V_STEP)(예: 20mV) 높일 수 있다. t3 시점에 프로세서(599)는 제2배터리(532)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라 CM2를 오프 상태로 전환함으로써 제2배터리(532)의 충전을 종료할 수 있다.

도 8은 도 5의 전자 장치(502)가 충전 회로(550)를 이용하여 배터리들(531, 532)을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다. 도 8에서 세로축은 각 파형의 수치를 나타내고 가로축은 시간 축을 나타낸다. 제 1 파형(801)은 전자 장치(502)의 전력 조절 모드가 제2전력 조절 모드로 설정된 상태임을 나타낸다. 제 2 파형(802)은 CM1의 상태를 나타낸다. 제 3 파형(803)은 CM2의 상태를 나타낸다. 제4파형(804)은 I_CHGR을 나타낸다. 예컨대, 프로세서(599)는, CC 모드 시(예를 들어, 시간축에서 0부터 t1 시점), I_CHGR_MAX(예: 3A)로 일정하게 I_CHGR을 출력하도록 충전 회로(550)를 제어할 수 있다. 제5파형(805)은 V_CHGR_MAX를 나타낸다. 제6파형(806)은 충전 회로(550)에서 출력되는 전압 V_CHGR(V_SYS)을 나타낸다. 프로세서(599)는 V_CHGR가 V_CHGR_MAX를 넘지 않도록 충전 회로(550)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(599)는, CV 모드 시(예를 들어, 시간축에서 t1 시점 이후), V_CHGR_MAX로 V_CHGR을 출력하도록 충전 회로(550)를 제어할 수 있다. 제7파형(807)은, 충전 회로(550)에서 출력되는 I_CHGR가 제4파형(804)일 때, 제1배터리(531)에서 출력되는 전류 I_BAT1을 나타낸다. 제8파형(808)은, 충전 회로(550)에서 출력되는 I_CHGR가 제4파형(804)일 때, 제2배터리(532)에서 출력되는 전류 I_BAT2를 나타낸다. 제9파형(809)은, 충전 회로(550)에서 출력되는 V_CHGR가 제6파형(806)일 때, 제1배터리(531)의 전압 V_BAT1을 나타낸다. 제10파형(810)은, 충전 회로(550)에서 출력되는 V_CHGR가 제6파형(806)일 때, 제2배터리(532)의 전압 V_BAT2를 나타낸다. 제11파형(811)은 감지 대상으로 선택된 배터리(예를 들어, 제1배터리(531) 또는 제2배터리(532))의 전압 V_SNS를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 제2전력 조절 모드로 배터리 충전 중에 V_BAT2가 V_BAT1보다 높을 수 있고 이에 따라 프로세서(599)는 V_BAT2를 V_SNS로 설정할 수 있다. CC 모드로 충전이 진행됨에 따라 V_SNS(예: V_BAT2)는 점차 상승되고 t1 시점에 이르러 V_SNS(예: V_BAT2)이 V_float(예: 약 4.4V)에 도달할 수 있다. 이와 같이 V_SNS(예: V_BAT2)이 V_float에 도달하면, 프로세서(599)는 충전 모드를 CV 모드로 전환할 수 있다. 예컨대, 프로세서(599)는 V_CHGR_MAX를 낮춰 V_SNS(예: V_BAT2)를 V_float로 유지되게 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(599)는 모드 전환 후 V_CHGR_MAX를 4.6V에서 4.4V까지 단계적(예를 들어, 지정된 간격(예: 20mV))으로 낮추고 4.4V를 유지할 수 있다. t2 시점에 프로세서(599)는 제2배터리(532)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라, CM2을 오프 상태로 전환함으로써 제2배터리(532)의 충전을 종료하고 V_BAT1를 V_SNS로 설정할 수 있다. t3 시점에 프로세서(599)는 제1배터리(531)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라 CM1을 오프 상태로 전환함으로써 제1배터리(531)의 충전을 종료할 수 있다.

도7과 도8을 비교하면, 제1전력 조절 모드에서는 제1배터리(531)가 제2배터리(532)보다 먼저 만충전될 수 있다. 제2전력 조절 모드에서는 제2배터리(532)가 먼저 만충전될 수 있다. 이에 따라 프로세서(599)는 제1배터리(531)의 충전 용량이 제2배터리(531)의 충전 용량보다 적을 경우, 제1전력 조절 모드를 배터리 충전을 위한 전력 조절 모드로서 선택할 수 있다. 프로세서(599)는 제2배터리(532)의 충전 용량이 제1배터리(531)의 충전 용량보다 적을 경우, 제2전력 조절 모드를 배터리 충전을 위한 전력 조절 모드로서 선택할 수 있다. t3시점을 비교해보면, 두 배터리들(531, 532)을 모두 만충전하는데 소요되는 시간은, 제2전력 조절 모드보다 제1전력 조절 모드일 때 더 짧을 수 있다. 이에 따라 프로세서(599)는 빠른 충전 종료를 위해 제1전력 조절 모드를 배터리 충전을 위한 전력 조절 모드로서 선택할 수 있다.

도 9는 도 5의 전자 장치(502)가 전원 장치(501) 및 충전 회로(550)를 이용하여 배터리들(531, 532)을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다. 도 9에서 도 7 및 도 8의 설명과 중복되는 내용은 생략 또는 간략히 기재된다. 제 1 파형(901)은 전자 장치(502)의 전력 조절 모드가 t2 시점에 제1전력 조절 모드에서 제2전력 조절 모드로 변경된 상황을 나타낸다. 제 2 파형(902)은 CM1의 상태를 나타낸다. 제 3 파형(903)은 CM2의 상태를 나타낸다. 제4파형(904)은 I_SCVD를 나타낸다. 제5파형(905)은 V_PA_MAX를 나타낸다. 제6파형(906)은 V_PA를 나타낸다. 제7파형(907)은 I_CHGR을 나타낸다. 제8파형(908)은 V_CHGR_MAX를 나타낸다. 제9파형(909)은 V_CHGR(V_SYS)을 나타낸다. 제10파형(910)과 제11파형(911)은 각각, I_SCVD가 제4파형(904)이고 I_CHGR이 제7파형(907)일 때, I_BAT1과 I_BAT2를 나타낸다. 제12파형(912)과 제13파형(913)은 각각, V_PA이 제6파형(906)이고 V_CHGR이 제9파형(909)일 때, V_BAT1과 V_BAT2를 나타낸다. 제14파형(914)은 감지 대상으로 선택된 배터리(예를 들어, 제1배터리(531) 또는 제2배터리(532))의 전압 V_SNS를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 제1전력 조절 모드로 배터리 충전 중에 V_BAT1이 V_BAT2보다 높을 수 있고 이에 따라 프로세서(599)는 V_BAT1을 V_SNS로 설정할 수 있다. 제1전력 조절 모드인 동안 제2배터리(532)보다 제 1 배터리(531)에 더 높은 전압이 입력될 수 있고 이에 따라 제1배터리(531)가 제2배터리(532)보다 상대적으로 더 빠르게 충전될 수 있다. CC 모드(예를 들어, 시간축에서 0부터 t1 시점)로 충전이 진행됨에 따라 V_SNS(예: V_BAT1)는 점차 상승되고 t1 시점에 이르러 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float(예: 약 4.4V)에 도달할 수 있다. 이와 같이 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float에 도달하면, 프로세서(599)는 충전 모드를 CV 모드(예를 들어, 시간축에서 t1 시점 이후)로 전환할 수 있다. CV 모드로 충전이 진행됨에 따라 I_SCVD는 점차 줄어들고 t2시점에 전력 조절 모드를 제 1 전력 조절 모드에서 제2전력 조절 모드로 전환하는 기준인 제1기준 값(예: 1A)에 이르게 된다. 즉, t2 시점에 I_SCVD가 제1기준 값에 도달하면, 프로세서(599)는 전력 조절 모드를 제 1 전력 조절 모드에서 제2전력 조절 모드로 변경할 수 있다. 제 1 전력 조절 모드에서 제2전력 조절 모드로 전환함에 기반하여 충전 회로(550)는 I_CHGR_MAX(예: 3A)로 I_CHGR를 출력할 수 있다. I_CHGR는 상기 기준 값보다 높을 수 있고 이에 따라 t2 시점에 I_BAT1과 I_BAT2가 순간적으로 상승할 수 있다. 이러한 상승은 V_SNS(예: V_BAT1)가 V_float를 넘어서는 수준까지 상승하는 것을 야기할 수 있다. 따라서, 프로세서(599)는 V_SNS(예: V_BAT1)를 V_float로 유지되도록 V_CHGR_MAX를 예컨대, 4.6V에서 4.4V까지 단계적(예를 들어, 지정된 간격(예: 20mV))으로 낮출 수 있다. 충전 회로(550)에서 제1배터리(531)까지 연장된 선로가 갖는 저항보다 충전 회로(550)에서 제2배터리(532)까지 연장된 선로가 갖는 저항이 낮을 수 있고, 이에 따라 I_BAT2가 I_BAT1보다 더 높게 상승될 수 있다. 이에 따라 제 2 전력 조절 모드인 동안에는 제2배터리(532)가 제1배터리(531)보다 상대적으로 더 빠르게 충전될 수 있다. t3 시점에 프로세서(599)는 제1배터리(531)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라, CM1을 오프 상태로 전환하고 V_BAT2를 V_SNS로 설정할 수 있다. t4 시점에 프로세서(599)는 제2배터리(532)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라 CM2를 오프 상태로 전환할 수 있다.

도 7의 t3시점과 도 9의 t4 시점을 비교하면, 프로세서(599)는, CV 모드로 충전 중에 전력 조절 모드를 제1전력 조절 모드에서 제 2 전력 조절 모드로 전환함으로써 배터리들(531, 532)의 충전을 좀 더 빠르게 종료할 수 있다.

도 10은 도 5의 전자 장치(502)가, 전력을 사용하는 중에, 전원 장치(501)를 이용하여 배터리들(531, 532)을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다. 도 10에서 앞서의 도면들의 설명과 중복되는 내용은 생략 또는 간략히 기재된다. 제 1 파형(1001)은 전자 장치(502)의 전력 조절 모드가 제 1 전력 조절 모드로 설정된 상태임을 나타낸다. 제 2 파형(1002)은 CM1의 상태를 나타낸다. 제 3 파형(1003)은 CM2의 상태를 나타낸다. 제4파형(1004)은 I_SCVD를 나타낸다. 제5파형(1005)은 V_PA_MAX를 나타낸다. 제6파형(1006)은 V_PA를 나타낸다. 제7파형(1007)은, I_SCVD가 제4파형(1004)일 때, I_BAT1을 나타낸다. 제8파형(1008)은, I_SCVD가 제4파형(1004)일 때, I_BAT2를 나타낸다. 제9파형(1009)은, V_PA이 제6파형(1006)일 때, V_BAT1을 나타낸다. 제10파형(1010)은, V_PA이 제6파형(1006)일 때, 제2배터리(532)의 전압 V_BAT2를 나타낸다. 제11파형(1011)은 V_SNS를 나타낸다. 제12파형(1012)은 V_SYS를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 제1 전력 조절 모드로 배터리 충전 중에 V_BAT1이 V_BAT2보다 높을 수 있고 이에 따라 프로세서(599)는 V_BAT1을 V_SNS로 설정할 수 있다. CC 모드로 충전이 진행됨에 따라 V_SNS(예: V_BAT1)는 점차 상승되고 t1 시점에 이르러 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float(예: 약 4.4V)에 도달할 수 있다. 이와 같이 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float에 도달하면, 프로세서(599)는 충전 모드를 CV 모드로 전환할 수 있다. 두 배터리(531, 532) 충전 중에 제2시스템(592)이 전력을 소비하는 부하로서 작용할 수 있다. 예를 들어, 전원 배선(b)을 흐르는 전류가 양분되어, 하나는 제2배터리(532)로 제공되어 제2배터리(532)에 전하를 축적하고 다른 하나(예: 1A의 전류)는 제2시스템(592)으로 제공되어 에너지 소비에 이용(예: 이미지 표시, 음향 출력, 또는 데이터 무선 전송하기 위해 이용)될 수 있다. 이에 따라, V_BAT2는 도 7의 V_BAT2보다 느리게 상승할 수 있다. t2 시점에 프로세서(599)는 제1배터리(531)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라, CM1을 오프 상태로 전환함으로써 제1배터리(531)의 충전을 종료하고 V_BAT2를 V_SNS로 설정할 수 있다. 프로세서(599)는 V_SNS(예: V_BAT2)가 V_float에 미치지 못함을 인지하고 이에 따라 제2배터리(532)의 충전을 좀 더 빨리 종료하기 위해 V_PA_MAX(V_PA)를 초기에 설정된 최대 전압 값(예: 9V)으로 올릴 수 있다. V_PA의 상승에 기인하여 I_BAT2가 급격히 상승할 수 있다. 그 후, V_PA가 V_PA_MAX로 제한됨에 따라 I_BAT2가 점차 줄어들 수 있다. t3 시점에 프로세서(599)는 제2배터리(532)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라 CM2를 오프 상태로 전환함으로써 제2배터리(532)의 충전을 종료할 수 있다.

도 11은 도 5의 전자 장치(502)가, 전력을 사용하는 중에, 전원 장치(501) 및 충전 회로(550)를 이용하여 배터리들(531, 532)을 충전하는 상황을 나타내는 전압 및 전류 파형들을 도시한다. 도 11에서 앞서의 도면들의 설명과 중복되는 내용은 생략 또는 간략히 기재된다. 제 1 파형(1101)은 전자 장치(502)의 전력 조절 모드가 제1전력 조절 모드에서 제2전력 조절 모드로 변경된 상황을 나타낸다. 제 2 파형(1102)은 CM1의 상태를 나타낸다. 제 3 파형(1103)은 CM2의 상태를 나타낸다. 제4파형(1104)은 I_SCVD를 나타낸다. 제5파형(1105)은 V_PA_MAX를 나타낸다. 제6파형(1106)은 V_PA를 나타낸다. 제7파형(1107)은 I_CHGR을 나타낸다. 제8파형(1108)은 V_CHGR_MAX를 나타낸다. 제9파형(1109)은 V_CHGR(V_SYS)을 나타낸다. 제10파형(1110)과 제11파형(1111)은 각각, I_SCVD가 제4파형(1104)이고 I_CHGR이 제7파형(1107)일 때, I_BAT1과 I_BAT2를 나타낸다. 제12파형(1112)과 제13파형(1113)은 각각, V_PA이 제6파형(1106)이고 V_CHGR이 제9파형(1109)일 때, V_BAT1과 V_BAT2를 나타낸다. 제14파형(1114)은 감지 대상으로 선택된 배터리의 전압 V_SNS를 나타낸다.

도 11을 참조하면, 제1전력 조절 모드로 배터리 충전 중에 V_BAT1이 V_BAT2보다 높을 수 있고 이에 따라 프로세서(599)는 V_BAT1을 V_SNS로 설정할 수 있다. 제1전력 조절 모드인 동안 제2배터리(532)보다 제 1 배터리(531)에 더 높은 전압이 입력될 수 있고 이에 따라 제1배터리(531)가 제2배터리(532)보다 상대적으로 더 빠르게 충전될 수 있다. 두 배터리(531, 532) 충전 중에 제2시스템(592)이 전력을 소비하는 부하로서 작용할 수 있다. 이에 따라, 제1배터리(531)가 제2배터리(532)보다 더더욱 빠르게 충전될 수 있다. CC 모드로 충전이 진행됨에 따라 V_SNS(예: V_BAT1)는 점차 상승되고 t1 시점에 이르러 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float(예: 약 4.4V)에 도달할 수 있다. 이와 같이 V_SNS(예: V_BAT1)이 V_float에 도달하면, 프로세서(599)는 충전 모드를 CV 모드로 전환할 수 있다. CV 모드로 충전이 진행됨에 따라 I_SCVD는 점차 줄어들고 t2시점에 모드 전환을 촉발시키는 제 2 기준 값에 이르게 된다. 제2기준 값은, 제2시스템(592)이 부하로서 작용할 때, 활성화될 수 있다. 제2시스템(592)가 부하로서 작용되고 있는 상황에서 제2배터리(532)의 충전을 좀 더 빨리 종료하기 위해 제2기준 값은 제1기준 값보다 높게(예: 1.4A) 설정될 수 있다. t2 시점에 I_SCVD가 제2기준 값에 도달하면, 프로세서(599)는 전력 조절 모드를 제 1 전력 조절 모드에서 제2전력 조절 모드로 변경할 수 있다. 모드 전환에 반응하여 충전 회로(550)는 I_CHGR_MAX(예: 3A)로 I_CHGR를 출력할 수 있다. 모드 전환 후, 프로세서(599)는 V_SNS(예: V_BAT1)를 V_float로 유지되도록 V_CHGR_MAX를 예컨대, 4.6V에서 4.4V까지 낮출 수 있다. t3 시점에 프로세서(599)는 제1배터리(531)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라, CM1을 오프 상태로 전환함으로써 제1배터리(531)의 충전을 종료하고 V_BAT2를 V_SNS로 설정할 수 있다. 프로세서(599)는 V_SNS(예: V_BAT2)가 V_float에 미치지 못함을 인지하고 이에 따라 제2배터리(532)의 충전을 좀 더 빨리 종료하기 위해 V_CHGR_MAX(V_CHGR)를 높일 수 있다. V_CHGR의 상승에 기인하여 I_BAT2가 급격히 상승할 수 있다. 그 후, V_CHGR이 V_CHGR_MAX로 제한됨에 따라 I_BAT2가 점차 줄어들 수 있다. t4 시점에 프로세서(599)는 제2배터리(532)가 만충전됨을 인지하고 이에 따라 CM2를 오프 상태로 전환함으로써 제2배터리(532)의 충전을 종료할 수 있다.

다양한 실시예에서 전자 장치는, 외부의 전원 장치와 연결하기 위한 연결 단자(예: 도 5의 연결 단자(520)), 상기 연결 단자에 연결된 입력 단자(예: 도 5의 입력 단자(581)), 제1출력 단자(예: 도 5의 제 1 출력 단자(582a)), 및 제2출력 단자(예: 도 5의 제2출력 단자(582b))를 포함하는 스위칭 회로(예: 도 5의 스위칭 회로(580)), 상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 직렬로 연결되고, 물리적으로 분리된 제 1 배터리(예: 도 5의 제 1 배터리(531))와 제 2 배터리(예: 도 5의 제 2 배터리(532)), 상기 제2출력 단자를 통해 수신된 전력의 전압 또는 전류를 조절하여 상기 제1배터리와 상기 제2배터리로 출력하도록 구성된 충전 회로(예: 도 5의 충전 회로(550)), 상기 제1배터리의 전압과 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 모니터링 회로(예: 도 5의 제 1 모니터링 회로(561) 및/또는 제 2 모니터링 회로(562)) 상기 제1배터리에 충전되는 전류와 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고, 상기 제1배터리의 충전과 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 보호 회로(예: 도 5의 제 1 보호 회로(571) 및/또는 제 2 보호 회로(572)) 및 상기 스위칭 회로, 상기 충전 회로, 상기 모니터링 회로, 및 상기 보호 회로에 연결되고, 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 프로세서(예: 도 5의 프로세서(599))를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 입력 단자를 상기 제 1 출력 단자 또는 상기 제2출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작; 상기 모니터링 회로로부터 수신된 상기 제1배터리의 전압을 나타내는 데이터와 상기 제2배터리의 전압을 나타내는 데이터에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 하나를 제1감지 대상으로 선택하는 동작, 상기 제1감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제1감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제1제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작, 상기 제1감지 대상의 충전이 중단된 것에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 다른 하나를 제2감지 대상으로 선택하는 동작, 상기 제2감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제2감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제2제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1배터리와 상기 제2배터리 중에서 높은 전압을 가지는 배터리를 상기 제1감지 대상으로 선택하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치와 데이터 통신을 수행하여 상기 전원 장치가 전압 및 전류를 조절하는 기능을 지원하는 모델인지 여부를 확인하는 동작과, 상기 확인 결과 상기 전원 장치가 상기 조절 기능을 지원하는 모델인 경우, 제1전력 조절 모드로서 상기 입력 단자를 상기 제 1 출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작과, 상기 확인 결과 상기 전원 장치가 상기 조절 기능을 지원하는 모델이 아닌 경우, 제2전력 조절 모드로서 상기 입력 단자를 상기 제2출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1배터리의 양(+)극은, 상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결되어 있는 동안, 상기 연결 단자의 제1전원 단자에 연결되고, 상기 제1배터리의 음(-)극은 전원 배선을 통해 상기 제2배터리의 양(+)극에 연결되고, 상기 제2배터리의 음(-)극은 상기 연결 단자의 제2전원 단자에 연결되고, 상기 충전 회로의 출력 단자는 상기 전원 배선에 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, CV(constant voltage) 모드로 상기 제1배터리와 상기 제2배터리가 충전되는 중에, 상기 제 1 전력 조절 모드에서 상기 제 2 전력 조절 모드로 전환하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 제1기준 값에 도달할 경우, 상기 제 1 전력 조절 모드에서 상기 제 2 전력 조절 모드로 전환하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2배터리의 충전된 전력을 이용하여 동작하도록 구성된 상기 전자 장치의 시스템이 상기 제2배터리 충전 중에 전력을 소비하는 부하로서 작용하고 있는 상태에서, 상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 상기 제1기준 값보다 높은 제2기준 값에 도달할 경우, 상기 제 1 전력 조절 모드에서 상기 제 2 전력 조절 모드로 전환하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1전력 조절 모드로 설정된 상태이고 상기 제2감지 대상이 충전되는 중에, 상기 제2감지 대상의 전압이 지정된 목표 전압보다 낮을 경우, 상기 전원 장치의 최대 출력 전압을 높이는 동작(예: 도 6에서 동작 634)과, 상기 제2전력 조절 모드로 설정된 상태이고 상기 제2감지 대상이 충전되는 중에, 상기 제2감지 대상의 전압이 상기 목표 전압보다 낮을 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 높이는 동작(예: 도 6에서 동작 636)을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1전력 조절 모드로 설정된 상태에서, 제1감지 대상 또는 제2감지 대상의 전압이 지정된 목표 전압 이상인 경우, 상기 전원 장치의 최대 출력 전압을 낮추는 동작(예: 도 6에서 동작 638)과, 상기 제2전력 조절 모드로 설정된 상태에서, 제1감지 대상 또는 제2감지 대상의 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 낮추는 동작(예: 도 6에서 동작 639)을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 제 1 하우징 및 제 1 하우징에 대해 회동 가능하도록 상기 제 1 하우징에 연결된 제 2 하우징을 더 포함하되, 상기 제1배터리는 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제2배터리는 상기 제2하우징의 내부 공간에 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 연결 단자, 상기 스위칭 회로, 및 상기 충전 회로는 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제2배터리는 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 가로지르는 전원 배선을 통해 상기 충전 회로 및 상기 제1출력 단자에 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 모니터링 회로는, 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제1배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제1모니터링 회로(예: 도 5의 제1모니터링 회로(561))와, 상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제2모니터링 회로(예: 도 5의 제2모니터링 회로(562))를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 보호 회로는, 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제1배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고 상기 제1배터리의 충전을 중단하도록 구성된 제1보호 회로(예: 도 5의 제1보호 회로(571))와, 상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 제2보호 회로(예: 도 5의 제2보호 회로(572))를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서 전자 장치는, 제 1 하우징(예: 도 5의 제1하우징(511)), 상기 제 1 하우징에 대해 회동 가능하도록 상기 제 1 하우징에 연결된 제 2 하우징(예: 도 5의 제2하우징(512)), 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 외부의 전원 장치와 연결하기 위한 연결 단자(예: 도 5의 연결 단자(520)), 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 연결 단자에 연결된 입력 단자(예: 도 5의 입력 단자(581)), 제1출력 단자(예: 도 5의 제 1 출력 단자(582a)), 및 제2출력 단자(예: 도 5의 제2출력 단자(582b))를 포함하고, 상기 입력 단자를 상기 제1출력 단자 또는 상기 제2출력 단자에 연결하도록 구성된 스위칭 회로(예: 도 5의 스위칭 회로(580)), 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 제1배터리(예: 도 5의 제 1 배터리(531)), 상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 제2배터리(예: 도 5의 제 2 배터리(532)), 상기 제1배터리의 전압과 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 적어도 하나의 모니터링 회로(예: 도 5의 제 1 모니터링 회로(561) 및/또는 제 2 모니터링 회로(562)), 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제2출력 단자를 통해 수신된 전력의 전압 또는 전류를 조절하여 상기 제1배터리와 상기 제2배터리로 출력하도록 구성된 충전 회로(예: 도 5의 충전 회로(550)), 상기 스위칭 회로, 상기 적어도 하나의 모니터링 회로, 및 상기 충전 회로에 연결되고, 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 프로세서(예: 도 5의 프로세서(599))를 포함할 수 있다. 상기 제1배터리의 양(+)극은, 상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결되어 있는 동안, 상기 연결 단자의 제1전원 단자에 연결되고, 상기 제1배터리의 음(-)극은 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 가로지르는 전원 배선을 통해 상기 제2배터리의 양(+)극에 연결되고, 상기 제2배터리의 음(-)극은 상기 연결 단자의 제2전원 단자에 연결되고, 상기 충전 회로의 출력 단자는 상기 전원 배선에 연결될 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치와 데이터 통신을 수행하여 상기 전원 장치가 전압 및 전류를 조절하는 기능을 지원하는 모델인지 여부를 확인하는 동작, 상기 확인 결과 상기 전원 장치가 상기 조절 기능을 지원하는 모델인 경우, 상기 입력 단자를 상기 제1출력 단자에 연결하고 상기 전원 장치의 조절 기능을 제어하는 동작, 상기 적어도 하나의 모니터링 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 지정된 목표 전압에 도달한 것을 인식하는 동작, 및 상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압에 도달한 후에, 상기 입력 단자를 상기 제2출력 단자에 연결하고 상기 충전 회로의 조절 기능을 제어하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.일 실시예에 따르면, 상기 제1배터리에 충전되는 전류와 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고, 상기 제1배터리의 충전과 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 적어도 하나의 보호 회로(예: 도 5의 제 1 보호 회로(571) 및/또는 제 2 보호 회로(572))를 더 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결된 상태에서 상기 제1배터리에 충전되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제1배터리의 충전을 중단하도록 하는 제1제어 신호를 상기 적어도 하나의 보호 회로로 출력하는 동작과, 상기 입력 단자가 상기 제2출력 단자에 연결된 상태에서 상기 제2배터리에 충전되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 하는 제2제어 신호를 상기 적어도 하나의 보호 회로로 출력하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결된 상태에서 상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 제1기준 값에 도달할 경우, 상기 입력 단자를 상기 제2 출력 단자에 연결하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2배터리의 충전된 전력을 이용하여 작동하는 상기 전자 장치의 시스템이 상기 제2배터리 충전 중에 전력을 소비하는 부하로서 작용하고 있는 상태에서, 상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 상기 제1기준 값보다 높은 제2기준 값에 도달할 경우, 상기 입력 단자를 상기 제2 출력 단자에 연결하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 입력 단자가 상기 제2출력 단자에 연결된 상태이고 상기 제1배터리의 충전이 종료되고 상기 제2배터리가 충전되는 중에, 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압보다 낮은 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 높이는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결된 상태에서, 상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우, 상기 전원 장치의 최대 출력 전압을 낮추는 동작과, 상기 입력 단자가 상기 제2출력 단자에 연결된 상태에서, 상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 낮추는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 모니터링 회로는, 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제1배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제1모니터링 회로와, 상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제2모니터링 회로를 포함하도록 구성될 수 있다.본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101: 전자 장치
188: 전력 관리 모듈
189: 배터리
300, 400: 휴대 전자 장치
501: 전원 장치
502: 전자 장치
511: 제1하우징
512: 제2하우징
520: 연결 단자
531: 제1배터리
532: 제2배터리
540: 셀 밸런싱 회로
550: 충전 회로
561: 제1모니터링 회로
562: 제2모니터링 회로
571: 제1보호 회로
572: 제2보호 회로
580: 스위칭 회로
591: 제1시스템
592: 제2시스템
599: 프로세서

Claims

전자 장치에 있어서,
외부의 전원 장치와 연결하기 위한 연결 단자;
상기 연결 단자에 연결된 입력 단자, 제1출력 단자, 및 제2출력 단자를 포함하는 스위칭 회로;
상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 직렬로 연결되고, 물리적으로 분리된 제 1 배터리와 제 2 배터리;
상기 제2출력 단자를 통해 수신된 전력의 전압 또는 전류를 조절하여 상기 제1배터리와 상기 제2배터리로 출력하도록 구성된 충전 회로;
상기 제1배터리의 전압과 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 모니터링 회로;
상기 제1배터리에 충전되는 전류와 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고, 상기 제1배터리의 충전과 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 보호 회로; 및
상기 스위칭 회로, 상기 충전 회로, 상기 모니터링 회로, 및 상기 보호 회로에 연결되고, 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 입력 단자를 상기 제 1 출력 단자 또는 상기 제2출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작;
상기 모니터링 회로로부터 수신된 상기 제1배터리의 전압을 나타내는 데이터와 상기 제2배터리의 전압을 나타내는 데이터에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 하나를 제1감지 대상으로 선택하는 동작;
상기 제1감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제1감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제1제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작;
상기 제1감지 대상의 충전이 중단된 것에 기반하여, 상기 제 1 배터리 및 상기 제2배터리 중에서 다른 하나를 제2감지 대상으로 선택하는 동작;
상기 제2감지 대상에서 출력되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제2감지 대상의 충전을 중단하도록 하는 제2제어 신호를 상기 보호 회로로 출력하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1배터리와 상기 제2배터리 중에서 높은 전압을 가지는 배터리를 상기 제1감지 대상으로 선택하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치와 데이터 통신을 수행하여 상기 전원 장치가 전압 및 전류를 조절하는 기능을 지원하는 모델인지 여부를 확인하는 동작과,
상기 확인 결과 상기 전원 장치가 상기 조절 기능을 지원하는 모델인 경우, 제1전력 조절 모드로서 상기 입력 단자를 상기 제 1 출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작과,
상기 확인 결과 상기 전원 장치가 상기 조절 기능을 지원하는 모델이 아닌 경우, 제2전력 조절 모드로서 상기 입력 단자를 상기 제2출력 단자에 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1배터리의 양(+)극은, 상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결되어 있는 동안, 상기 연결 단자의 제1전원 단자에 연결되고,
상기 제1배터리의 음(-)극은 전원 배선을 통해 상기 제2배터리의 양(+)극에 연결되고,
상기 제2배터리의 음(-)극은 상기 연결 단자의 제2전원 단자에 연결되고,
상기 충전 회로의 출력 단자는 상기 전원 배선에 연결되는 전자 장치.
제4항에 있어서, 상기 프로세서는,
CV(constant voltage) 모드로 상기 제1배터리와 상기 제2배터리가 충전되는 중에, 상기 제 1 전력 조절 모드에서 상기 제 2 전력 조절 모드로 전환하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제5항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 제1기준 값에 도달할 경우, 상기 제 1 전력 조절 모드에서 상기 제 2 전력 조절 모드로 전환하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제2배터리의 충전된 전력을 이용하여 동작하도록 구성된 상기 전자 장치의 시스템이 상기 제2배터리 충전 중에 전력을 소비하는 부하로서 작용하고 있는 상태에서, 상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 상기 제1기준 값보다 높은 제2기준 값에 도달할 경우, 상기 제 1 전력 조절 모드에서 상기 제 2 전력 조절 모드로 전환하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제3항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1전력 조절 모드로 설정된 상태이고 상기 제2감지 대상이 충전되는 중에, 상기 제2감지 대상의 전압이 지정된 목표 전압보다 낮을 경우, 상기 전원 장치의 최대 출력 전압을 높이는 동작 과,
상기 제2전력 조절 모드로 설정된 상태이고 상기 제2감지 대상이 충전되는 중에, 상기 제2감지 대상의 전압이 상기 목표 전압보다 낮을 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 높이는 동작 을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제3항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1전력 조절 모드로 설정된 상태에서, 제1감지 대상 또는 제2감지 대상의 전압이 지정된 목표 전압 이상인 경우, 상기 전원 장치의 최대 출력 전압을 낮추는 동작과,
상기 제2전력 조절 모드로 설정된 상태에서, 제1감지 대상 또는 제2감지 대상의 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 낮추는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제1항에 있어서,
제 1 하우징; 및
제 1 하우징에 대해 회동 가능하도록 상기 제 1 하우징에 연결된 제 2 하우징을 더 포함하고,
상기 제1배터리는 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고,
상기 제2배터리는 상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되는 전자 장치.
제10항에 있어서,
상기 연결 단자, 상기 스위칭 회로, 및 상기 충전 회로는 상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고,
상기 제2배터리는 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 가로지르는 전원 배선을 통해 상기 충전 회로 및 상기 제1출력 단자에 연결되는 전자 장치.
제10항에 있어서, 상기 모니터링 회로는,
상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제1배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제1모니터링 회로와,
상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제2모니터링 회로를 포함하는 전자 장치.
제10항에 있어서, 상기 보호 회로는,
상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제1배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고 상기 제1배터리의 충전을 중단하도록 구성된 제1보호 회로와,
상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 제2보호 회로를 포함하는 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
제 1 하우징;
상기 제 1 하우징에 대해 회동 가능하도록 상기 제 1 하우징에 연결된 제 2 하우징;
상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 외부의 전원 장치와 연결하기 위한 연결 단자;
상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 연결 단자에 연결된 입력 단자, 제1출력 단자, 및 제2출력 단자를 포함하고, 상기 입력 단자를 상기 제1출력 단자 또는 상기 제2출력 단자에 연결하도록 구성된 스위칭 회로;
상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 제1배터리;
상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제1출력 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 제2배터리;
상기 제1배터리의 전압과 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 적어도 하나의 모니터링 회로;
상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 제2출력 단자를 통해 수신된 전력의 전압 또는 전류를 조절하여 상기 제1배터리와 상기 제2배터리로 출력하도록 구성된 충전 회로;
상기 스위칭 회로, 상기 적어도 하나의 모니터링 회로, 및 상기 충전 회로에 연결되고, 상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치에 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 제1배터리의 양(+)극은, 상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결되어 있는 동안, 상기 연결 단자의 제1전원 단자에 연결되고, 상기 제1배터리의 음(-)극은 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 가로지르는 전원 배선을 통해 상기 제2배터리의 양(+)극에 연결되고, 상기 제2배터리의 음(-)극은 상기 연결 단자의 제2전원 단자에 연결되고, 상기 충전 회로의 출력 단자는 상기 전원 배선에 연결되고,
상기 프로세서는,
상기 연결 단자를 통해 상기 전원 장치와 데이터 통신을 수행하여 상기 전원 장치가 전압 및 전류를 조절하는 기능을 지원하는 모델인지 여부를 확인하는 동작;
상기 확인 결과 상기 전원 장치가 상기 조절 기능을 지원하는 모델인 경우, 상기 입력 단자를 상기 제1출력 단자에 연결하고 상기 전원 장치의 조절 기능을 제어하는 동작;
상기 적어도 하나의 모니터링 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 지정된 목표 전압에 도달한 것을 인식하는 동작; 및
상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압에 도달한 후에, 상기 입력 단자를 상기 제2출력 단자에 연결하고 상기 충전 회로의 조절 기능을 제어하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제14항에 있어서, 상기 제1배터리에 충전되는 전류와 상기 제2배터리에 충전되는 전류를 모니터링하고, 상기 제1배터리의 충전과 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 구성된 적어도 하나의 보호 회로를 더 포함하되, 상기 프로세서는,
상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결된 상태에서 상기 제1배터리에 충전되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제1배터리의 충전을 중단하도록 하는 제1제어 신호를 상기 적어도 하나의 보호 회로로 출력하는 동작과,
상기 입력 단자가 상기 제2출력 단자에 연결된 상태에서 상기 제2배터리에 충전되는 전류에 대한 모니터링 결과에 기반하여, 상기 제2배터리의 충전을 중단하도록 하는 제2제어 신호를 상기 적어도 하나의 보호 회로로 출력하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제14항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결된 상태에서 상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 제1기준 값에 도달할 경우, 상기 입력 단자를 상기 제2 출력 단자에 연결하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제15항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제2배터리의 충전된 전력을 이용하여 작동하는 상기 전자 장치의 시스템이 상기 제2배터리 충전 중에 전력을 소비하는 부하로서 작용하고 있는 상태에서, 상기 전원 장치에서 출력되는 전류가 상기 제1기준 값보다 높은 제2기준 값에 도달할 경우, 상기 입력 단자를 상기 제2 출력 단자에 연결하는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제14항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 입력 단자가 상기 제2출력 단자에 연결된 상태이고 상기 제1배터리의 충전이 종료되고 상기 제2배터리가 충전되는 중에, 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압보다 낮은 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 높이는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제14항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 입력 단자가 상기 제1출력 단자에 연결된 상태에서, 상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우, 상기 전원 장치의 최대 출력 전압을 낮추는 동작과,
상기 입력 단자가 상기 제2출력 단자에 연결된 상태에서, 상기 제1배터리의 전압 또는 상기 제2배터리의 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우, 상기 충전 회로의 최대 출력 전압을 낮추는 동작을 수행하도록 구성된 전자 장치.
제14 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모니터링 회로는,
상기 제1하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제1배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제1모니터링 회로와,
상기 제2하우징의 내부 공간에 배치되고 상기 제2배터리의 전압을 모니터링하도록 구성된 제2모니터링 회로를 포함하는 전자 장치.