WO2023017959A1 - 내부 온도에 기초한 배터리 충전을 위한 전자 장치 - Google Patents

내부 온도에 기초한 배터리 충전을 위한 전자 장치 Download PDF

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WO2023017959A1
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오창학
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to battery charging of an electronic device based on an internal temperature of the electronic device.
  • the electronic device may use a constant current (CC) and constant voltage (CV) charging profile when charging the battery in order to extend the life of the battery and shorten the charging time. For example, when the voltage of the battery is lower than a specified target voltage value, the electronic device converts the current of a power signal output to the battery from a power management circuit (eg, a charging circuit) to a specified current value (hereinafter referred to as a charging current value). Battery charging may be performed in a manner that remains constant.
  • the target voltage value may be equal to a voltage difference between a positive (+) pole and a negative (-) pole of the battery when the battery is in a fully charged state.
  • Full charge may mean a state of charge (SOC) when the charge amount of the battery reaches 100%, which is a set maximum capacity, without fear of burnout or explosion.
  • SOC state of charge
  • the electronic device gradually reduces the current of the power signal output from the power management circuit from the charging current value so that the battery voltage is maintained at the target voltage value. Charging can be done in this way. As such, when the current of the power signal output from the power management circuit during battery charging in the CV mode is lowered to a current value for charging completion, the electronic device may determine that the battery is fully charged and complete battery charging.
  • the electronic device may perform charging by gradually increasing the voltage of the battery. For example, the electronic device may charge the battery in a manner of constantly maintaining the current of the power signal output from the power management circuit at a first charging current value. When the voltage of the battery rises to the first target voltage value, the electronic device may gradually reduce the current of the power signal output from the power management circuit from the first charging current value. When the current of the power signal output from the power management circuit is lowered to the designated second charging current value, the electronic device charges the battery by maintaining the current of the power signal output from the power management circuit constant at the second charging current value. can do. When the voltage of the battery rises to the second target voltage value, the electronic device may gradually reduce the current of the power signal output from the power management circuit from the second charging current value. When the current of the power signal output from the power management circuit is lowered to a current value for charging completion, the electronic device may complete battery charging.
  • a heat generation control operation for suppressing an increase in internal temperature may be performed in the electronic device.
  • the heating control operation may be performed during battery charging in the CC mode. For example, when the internal temperature of the electronic device rises up to a designated first temperature value (eg, thermal trigger temperature value) that triggers a heating control operation, the electronic device converts the current of the power signal output from the power management circuit to the currently set charge A heating control mode in which the current value is lowered to a designated thermal control current value for heat reduction may be performed.
  • a designated first temperature value eg, thermal trigger temperature value
  • the electronic device While the heating control mode is being performed, if the internal temperature of the electronic device is lowered to the second temperature value (eg, thermal release temperature value) for disabling the designated heating control mode, the electronic device releases the heating control mode and uses the power management circuit The current of the output power signal may be increased again to the charging current value.
  • the second temperature value eg, thermal release temperature value
  • charging time may be relatively long. For example, as the number of times of entering the heating control mode increases, the charging time may take longer.
  • Various embodiments may provide an electronic device capable of quickly charging a battery by minimizing the number of times of entering a heating control mode.
  • an electronic device may include a battery; a power management circuit configured to charge the battery using a power signal wired or wirelessly received from an external power supply; temperature Senser; a processor coupled to the temperature sensor and the power management circuitry; and a memory operatively coupled to the processor.
  • the processor When the memory is executed, the processor: While the current value of the power signal for charging the battery is set to the first charging current value, the internal temperature of the electronic device is set to the first temperature value through the temperature sensor.
  • the current value of the power signal for charging the battery is set to a heating control current value lower than the first charging current value, and the While the current value of the power signal for battery charging is set to the heating control current value, it is confirmed through the temperature sensor that the internal temperature of the electronic device has decreased to the second temperature value, and the internal temperature of the electronic device is Store instructions for setting the current value of the power signal for charging the battery to a second charging current value lower than the first charging current value but higher than the heating control current value as the temperature decreases to the second temperature value can
  • an electronic device may include a battery; a power management circuit configured to charge the battery using a power signal wired or wirelessly received from an external power supply; temperature Senser; a processor coupled to the temperature sensor and the power management circuitry; and a memory operatively coupled to the processor.
  • the processor determines the internal temperature of the electronic device checked through the temperature sensor while the battery is being charged in a CC (constant current) mode for raising the voltage of the battery to a target voltage value.
  • a heating control mode is performed in which a current value of a power signal for charging the battery is lowered from a first charging current value to a heating control current value according to the first temperature value, and the internal temperature of the electronic device is reduced from the first temperature value to the heating control current value.
  • the heating control mode is released by increasing the current value of the power signal for charging the battery from the heating control current value to a second charging current value lower than the first charging current value, While the battery is being charged in a CV (constant voltage) mode in which the current value of the power signal for battery charging is gradually lowered as the voltage of the battery reaches the target voltage value, the current value of the power signal for charging the battery When the charge completion current value is lowered to this value, the supply of the power signal to the battery is cut off, thereby storing instructions for completing the battery charge.
  • CV constant voltage
  • a method of operating an electronic device may include charging a battery of the electronic device using a power signal received from an external power supply to the electronic device; confirming that the internal temperature of the electronic device has risen to a first temperature value while the current value of the power signal for charging the battery is set to a first charging current value; setting a current value of the power signal for charging the battery to a heating control current value lower than the first charging current value as the internal temperature of the electronic device rises to the first temperature value; confirming that the internal temperature of the electronic device has decreased to a second temperature value while the current value of the power signal for charging the battery is set to the heating control current value; and as the internal temperature of the electronic device decreases to the second temperature value, a current value of the power signal for battery charging is set to a second charging current lower than the first charging current value but higher than the heat generation control current value. It can include an action to set to a value.
  • a method of operating an electronic device may include an internal temperature of the electronic device as a first temperature value while charging the battery in a constant current (CC) mode for raising the voltage of the battery of the electronic device to a target voltage value.
  • a heating control mode in which a current value of a power signal for charging the battery is lowered from a first charging current value to a heating control current value, and the internal temperature of the electronic device is changed from the first temperature value to a second temperature value.
  • releasing the heating control mode by increasing a current value of the power signal for charging the battery from the heating control current value to a second charging current value lower than the first charging current value as the current value of the power signal for charging the battery goes down to ?; and while charging the battery in a CV (constant voltage) mode in which a current value of the power signal for charging the battery is gradually lowered as the voltage of the battery reaches the target voltage value, the current of the power signal for charging the battery When the value is lowered to a charging completion current value, an operation of completing charging of the battery by cutting off supply of a power signal to the battery may be included.
  • CV constant voltage
  • the electronic device can quickly charge the battery by minimizing the number of times the electronic device enters the heating control mode.
  • various effects identified directly or indirectly through this document may be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram of a power management module and battery, in accordance with various embodiments.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device configured to charge a battery based on an internal temperature of the electronic device, according to various embodiments.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a heating control operation performed by a processor based on temperature data, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for describing a heating control operation performed by a processor based on temperature data, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a heating control operation performed by a processor based on temperature data, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a heat generation control operation performed by a processor based on temperature data, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for comparing a case where a heat control operation is performed by a processor and a case where it is not.
  • FIG. 9 illustrates operations of a processor for heat generation control while a battery is being charged in a CC mode, according to an embodiment.
  • FIG. 10 illustrates operations of a processor for heat generation control while a battery is being charged in a CC mode, according to an embodiment.
  • FIG. 11 illustrates operations of a processor for heat generation control while a battery is being charged in a CC mode, according to an embodiment.
  • FIG. 12 illustrates operations of a processor for heat generation control while a battery is being charged in a CC mode, according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 within a network environment 100, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 includes a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may use less power than the main processor 121 or be set to be specialized for a designated function.
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 may be a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, a : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, a : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 may be used to realize peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency (for realizing URLLC).
  • peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC.
  • DL downlink
  • UL uplink each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the power management module 188 may include a charging circuit 210 , a power regulator 220 , or a power gauge 230 .
  • the charging circuit 210 may charge the battery 189 using power supplied from an external power source for the electronic device 101 .
  • the charging circuit 210 may include a type of external power source (eg, a power adapter, USB or wireless charging), a size of power supplied from the external power source (eg, about 20 watts or more), or a battery (189 ), a charging method (eg, normal charging or rapid charging) may be selected based on at least some of the properties of the battery 189 and the battery 189 may be charged using the selected charging method.
  • the external power source may be connected to the electronic device 101 by wire, for example, through a connection terminal 178 or wirelessly through an antenna module 197 .
  • the power regulator 220 may generate a plurality of powers having different voltages or different current levels by, for example, adjusting a voltage level or a current level of power supplied from an external power source or the battery 189 .
  • the power regulator 220 may adjust the power of the external power supply or battery 189 to a voltage or current level suitable for each of some of the components included in the electronic device 101 .
  • the power regulator 220 may be implemented in the form of a low drop out (LDO) regulator or a switching regulator.
  • the power gauge 230 may measure usage state information (eg, capacity of the battery 189, number of charge/discharge cycles, voltage, or temperature) of the battery 189.
  • the power management module 188 uses, for example, the charging circuit 210, the voltage regulator 220, or the power gauge 230, based at least in part on the measured state of use information to determine the battery 189's Charging state information related to charging (eg, lifetime, overvoltage, undervoltage, overcurrent, overcharge, overdischarge, overheating, short circuit, or swelling) may be determined.
  • the power management module 188 may determine whether the battery 189 is normal or abnormal based at least in part on the determined state of charge information. When the state of the battery 189 is determined to be abnormal, the power management module 188 may adjust charging of the battery 189 (eg, reduce charging current or voltage, or stop charging). According to one embodiment, at least some of the functions of the power management module 188 may be performed by an external control device (eg, the processor 120).
  • the battery 189 may include a battery protection circuit module (PCM) 240 according to one embodiment.
  • the battery protection circuit 240 may perform one or more of various functions (eg, a pre-blocking function) to prevent deterioration or burnout of the battery 189 .
  • the battery protection circuit 240 is, additionally or alternatively, a battery management system (battery management system) capable of performing various functions including cell balancing, measuring the capacity of a battery, measuring the number of charge/discharge times, measuring temperature, or measuring voltage. BMS))).
  • At least a portion of the information on the state of use or the state of charge of the battery 189 is a corresponding sensor (eg, temperature sensor) of the sensor module 276, a power gauge 230, or a power management module. It can be measured using (188).
  • the corresponding sensor (eg, temperature sensor) of the sensor module 176 may be included as part of the battery protection circuit 140 or disposed near the battery 189 as a separate device.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium eg compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store eg Play Store TM
  • It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.
  • an electronic device 300 configured to charge a battery based on an internal temperature of the electronic device, according to various embodiments.
  • an electronic device 300 eg, the electronic device 101 of FIG. 1
  • data communication circuitry 350 e.g., monitoring circuitry 360 , temperature sensor 370 , memory 380 , and processor 399 .
  • the power supply device 301 may include an adapter.
  • the adapter may convert current characteristics of a power signal introduced from an external power source from alternating current (AC) to direct current (DC) and adjust the voltage of the power signal to a specified voltage value.
  • the adapter may perform a function of changing current and voltage (eg, programmable power supply (PPS)) according to the control of the electronic device 300 to receive the power signal.
  • PPS programmable power supply
  • the adapter may lower or increase a current of a power signal to be output to the electronic device 300 in response to a control signal received from the electronic device 300 .
  • the adapter may lower or increase the voltage of a power signal to be output to the electronic device 300 in response to a control signal received from the electronic device 300 through a cable.
  • the adapter may be a model that does not support the variable function and outputs the current and/or voltage of the power signal fixed to a specified value.
  • the voltage (or current) of the power signal to be output to the electronic device 300 by the adapter of the power supply device 301 is a voltage value set to charge the battery 310. (or current value).
  • the power management circuit 320 eg, the power management module 188 of FIGS. 1 and 2 receives the voltage of the power signal received from the power supply device 301 ( Alternatively, the current) may be adjusted to a voltage value (or voltage value) set to charge the battery 310 .
  • the power supply device 301 may be electrically connected to the connection terminal 330 of the electronic device 300 through a cable (eg, a USB cable).
  • the power supply device 301 may output a power signal whose voltage is regulated by the adapter and whose current characteristics are converted to DC to the power terminal 331 of the connection terminal 330 through a cable.
  • the power management circuit 320 may charge the battery 310 using a power signal received from the power supply device 301 through the power terminal 331 .
  • the power supply device 301 may include a configuration for wirelessly transmitting a power signal whose voltage is regulated by an adapter and whose current characteristics are converted to DC.
  • the power supply device 301 may include a power transmission circuit and a coil.
  • the power transmission circuit (eg, full bridge circuit) converts the current characteristics of the power signal output from the adapter of the power supply device 301 from DC to AC, and supplies the power signal whose current characteristics are converted to AC as power. It can be transmitted to the electronic device 300 through the coil of the device 301 .
  • the coil 335 of the electronic device 300 may receive a power signal from the power supply device 301 through electrical coupling with the coil of the power supply device 301 .
  • the power receiving circuit 340 eg, a rectifier circuit
  • the power management circuit 320 may charge the battery 310 using a power signal received from the power supply device 301 through the power receiving circuit 340 .
  • the power management circuit 320 may support CC and CV charging based on control of the processor 399 .
  • the power management circuit 330 controls the power signal output from the power management circuit 320 to the battery 310 so that the voltage of the battery 310 rises to a specified target voltage value.
  • the current may be kept constant at the charging current value set by the processor 399.
  • the power management circuit 320 outputs from the power management circuit 320 under the control of the processor 399. By lowering the current of the power signal in stages, the voltage of the battery 310 may be maintained at the target voltage value.
  • the power management circuit 320, the processor 399 Based on the control, charging of the battery 310 may be completed by stopping the output of the power signal to the battery 310 .
  • the power management circuit 320 may support a heating control operation of the processor 399 performed while the battery 310 is being charged in the CC mode. For example, the power management circuit 320 converts the current of the power signal to be output from the power management circuit 320 to the battery 310 from the first charging current value according to a command to perform the heating control mode of the processor 399. It may be lowered to the first heating control current value set by the processor 399. The power management circuit 320 may increase the current of the power signal output from the power management circuit 320 from the heating control current value to the second charging current value in response to a command to release the heating control mode of the processor 399. . The second charging current value may be lower than the first charging current value.
  • the power management circuit 320 may adjust the current of the power signal output from the power management circuit 320 according to a command of the processor 399 while the battery 310 is being charged in the CC mode. For example, after the current of the power signal output from the power management circuit 320 is set as the second charging current value, the power management circuit 320 converts the charging current value to the first charging current value according to the command of the processor 399. can be reset to
  • the power supply device 301 instead of the power management circuit 320 may support CC and CV charging based on the control of the processor 399 .
  • the processor 399 may determine whether the power supply device 301 is a device capable of self-adjusting the current and voltage of the power signal through data communication with the power supply device 301 .
  • Data communication between the processor 399 and the power supply device 301 may be performed by wire through the data terminal 332 of the connection terminal 330 or wirelessly through the coil 335 .
  • a data communication circuit 350 may be provided in the electronic device 300 for wireless communication through the coil 335 .
  • the data communication circuit 350 obtains data transmitted by the power supply 301 from the amplitude change of the power signal received from the power supply 301 through the coil 335, and converts the obtained data to a processor ( 399) can be output.
  • the data communication circuit 350 modulates the amplitude of the power signal received from the power supply 301 through the coil 335 based on the data received from the processor 399, thereby converting the data received from the processor 399. It can be transmitted to the power supply device 301 through the coil 335.
  • the processor 399 is powered wirelessly through a short-range wireless communication circuit (eg, Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), Wi-Fi, near field communication (NFC) communication circuit) instead of the data communication circuit 350 It is also possible to perform data communication with the supply device 301 .
  • a short-range wireless communication circuit eg, Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), Wi-Fi, near field communication (NFC) communication circuit
  • the processor 399 enables the power supply 301 to support CC and CV charging from data received from the power supply 301 (eg, identification information indicating that the power supply 301 is a model having a PPS function). device can be identified. Accordingly, the processor 399 may control the power supply 301 so that the power supply 301 supports CC and CV charging through data communication with the power supply 301 . During CC and CV charging using the power supply device 301, the processor 399 may control the power management circuit 320 to output the received power signal to the battery 310 without adjusting the current and voltage. .
  • the power supply device 301 instead of the power management circuit 320 may support the heating control operation based on the control of the processor 399 .
  • the power supply device 301 receives a command to perform the heating control mode from the processor 399 through data communication, and accordingly, the current of the power signal to be transmitted to the electronic device 300 is a third charging current value. may be lowered to the second heat generation control current value set by the processor 399.
  • the third charging current value may be set higher than the first charging current value
  • the second heating control current value A value may also be set higher than the value of the first heat generation control current.
  • the power supply device 301 receives a command to release the heating control mode of the processor 399 from the processor 399 through data communication and, accordingly, converts the current of the power signal to be transmitted to the electronic device 300 to control the second heat generation.
  • the current value may be increased to the fourth charging current value.
  • the fourth charging current value may be lower than the third charging current value.
  • the power supply device 301 may adjust a current of a power signal to be output from the power supply device 301 to the battery 310 according to a command of the processor 399 while the battery 310 is being charged in the CC mode. For example, after setting the current value of the power signal transmitted to the electronic device 300 as the fourth charging current value, the power management circuit 320 resets the current value to the third charging current value according to a command of the processor 399. can do.
  • the monitoring circuit 360 may monitor the voltage of the battery 310 .
  • the monitoring circuit 360 is connected to both ends (+ pole, - pole) of the battery 310 to monitor the voltage of the battery 310, and outputs the result (data representing the voltage value) to the processor 399. can do.
  • the processor 399 may charge the battery 310 in CC or CV mode based on the monitoring result. For example, when the voltage of the battery 310 is lower than the target voltage value as a result of monitoring, the processor 399 operates the power management circuit 320 or the power supply unit 301 to charge the battery 310 in the CC mode. ) can be controlled. As a result of monitoring, when the voltage of the battery 310 reaches the target voltage value, the power management circuit 320 or the power supply device 301 may be controlled so that the battery 310 is charged in the CV mode.
  • the temperature sensor 370 may be disposed inside the electronic device 300 .
  • the temperature sensor 370 may be disposed inside or around the battery 310 to measure temperature and output data representing the measured temperature to the processor 399 .
  • the processor 399 may perform a function for controlling heat generation of the battery 310 based on temperature data obtained through the temperature sensor 370 .
  • Instructions for heat generation control may be stored in a memory 380 (eg, the memory 130 of FIG. 1 ) and executed by a processor 399 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ).
  • a first waveform 410 represents a change in voltage of the battery 310 while the battery 310 is being charged.
  • a second waveform 420 represents a current change of a power signal output to the battery 310 while the battery 310 is being charged.
  • a third waveform 430 represents a temperature change inside the electronic device 300 while the battery 310 is being charged.
  • the processor 399 is used to set the current of the power signal output from the power management circuit 320 (or the power supply device 301) to the battery 310 while the battery 310 is being charged in the CC mode.
  • Table 1 below may be included in the charging current setting information 381 and stored in the memory 380.
  • the processor 399 may recognize that the power supply device 301 is connected to the electronic device 300 through the coil 335 or the connection terminal 330 and start charging the battery 310 accordingly. For example, the processor 399 may receive a message requesting information about the electronic device 300 (eg, a ping signal) through the coil 335 . The processor 399 sends a response message, for example, identification information about the electronic device 300 (eg, version information, manufacturing code, or basic device identifier) and/or setting information related to wireless charging (eg, version information, manufacturing code, or basic device identifier). Wireless charging frequency, maximum charging power, required charging power, or average transmission power) may be transmitted to the power supply device 301 through the coil 335 by controlling the data communication circuit 350 .
  • identification information about the electronic device 300 eg, version information, manufacturing code, or basic device identifier
  • wireless charging frequency, maximum charging power, required charging power, or average transmission power may be transmitted to the power supply device 301 through the coil 335 by controlling the data communication circuit 350 .
  • a power signal may be received by the electronic device 300 through the coil 350 and the processor 399 may charge the battery 310 by controlling the power management circuit 320 .
  • the processor 399 may recognize that the power supply device 301 is connected to the electronic device 300 through the data terminal 332 and start charging the battery 310 accordingly.
  • the processor 399 may check the voltage of the battery 310 through the monitoring circuit 360. As a result of checking, the processor 399 recognizes that the voltage of the battery 310 has not yet reached V_float, and accordingly determines the charging mode as the CC mode. As the charging mode is determined to be the CC mode, the processor 399 resets the number of times of the heating control mode to '0' and assigns the charging current value corresponding to the number of times of the reset heating control mode to the charging current setting information 381 (eg, Table 1). ) can be found in The processor 399 may set the current of the power signal output to the battery 310 as the maximum charging current value 'CCV 0' according to the check result.
  • the processor 399 may set the current of the power signal output to the battery 310 as the maximum charging current value 'CCV 0' according to the check result.
  • the processor 399 may suppress an increase in temperature by setting the charging current value after the heating control mode is released to be lower than the charging current value set before the heating control mode is performed. For example, the processor 399 may periodically monitor the internal temperature of the electronic device 300 through the temperature sensor 370 after the charging current is set to CCV 0. When the internal temperature of the electronic device 300 rises to the first temperature value, the processor 399 may perform a heating control mode for lowering the temperature by lowering the charging current to the heating control current value 421 . In addition, the processor 399 may increase the number of heat control modes once.
  • the processor 399 may recognize through the temperature sensor 370 that the temperature is lowered to the second temperature value through the heating control. Accordingly, the charging current value CCV 1 corresponding to the heating control mode count ‘1’ can be checked in Table 1. The processor 399 may release the heating control mode by increasing the charging current up to the checked value CCV 1 . Thereafter, the heating control mode may be repeated several times while the battery 310 is being charged in the CC mode. The charging current value starts with CCV0, and whenever the heating control mode is released, CCV1, CCV 2, . . . , CCV can be lowered step by step in the order of N.
  • the processor 399 may recognize through the monitoring circuit 360 that the voltage of the battery 310 reaches V_float. Accordingly, the processor 399 may convert the charging mode to the CV mode to gradually lower the current of the power signal output to the battery 310 so that the voltage of the battery 310 is maintained at V_float. When the current of the power signal output to the battery 310 is lowered to the charge completion current value 422, the processor 399 stops outputting the power signal to the battery 310 to complete charging of the battery 310. .
  • the heating control current value 421 is shown in FIG. 4 as being fixed, it is not limited thereto and may be variable. For example, while charging the battery 310 in the CC mode, the heating control current value 421 is set to a first value before the voltage of the battery 310 reaches a designated charging voltage value ( ⁇ V_float), and the battery 310 After the voltage of reaches the charging voltage value, the heating control current value 421 may be set to a second value (> the first value).
  • a first waveform 510 represents a change in voltage of the battery 310 while the battery 310 is being charged.
  • a second waveform 520 represents a change in current of a power signal output to the battery 310 while the battery 310 is being charged.
  • a third waveform 530 represents a temperature change inside the electronic device 300 while the battery 310 is being charged.
  • the processor 399 may charge the battery 310 by stepwise increasing the voltage of the battery 310 .
  • the processor 399 charges the battery 310 in the 1CC mode to raise the voltage of the battery 31 to V_float 1 and then charges the battery 310 in the 2CC mode to increase the voltage of the battery 310. It can be raised up to V_float 2 (full charge voltage).
  • the processor 399 controls the current of the power signal output from the power management circuit 320 (or the power supply device 301) to the battery 310 while the battery 310 is being charged in the 1CC mode or the 2CC mode.
  • Table 2 below can be included in the charging current setting information 381 used to set , and stored in the memory 380.
  • the processor 399 may recognize that the internal temperature of the electronic device 300 has risen to the first temperature value through the temperature sensor 370 and control heat generation accordingly. mode can be performed.
  • the processor 399 may recognize, through the temperature sensor 370, that the internal temperature of the electronic device 300 has decreased to the second temperature value, and may release the heating control mode accordingly.
  • the processor 399 may suppress an increase in temperature by setting the charging current value after the heating control mode is released to be lower than the charging current value set before the heating control mode is performed.
  • the processor 399 may periodically monitor the internal temperature of the electronic device 300 through the temperature sensor 370 after setting the charging current to 'CCV 0', which is the maximum value in the 1CC mode.
  • the processor 399 may perform a heating control mode for lowering the temperature by lowering the charging current to the heating control current value 521 .
  • the processor 399 may release the heating control mode and continue charging the battery 310 by increasing the charging current to CCV 1 lower than CCV 0 . Thereafter, the heating control mode may be performed one or more times while the battery 310 is being charged in the 1CC mode. Referring to Table 2, whenever the heating control mode is released, the charging current value may be gradually lowered in the first range and the second range according to the number of heating control modes.
  • the processor 399 may recognize through the monitoring circuit 360 that the voltage of the battery 310 reaches V_float 1 . Accordingly, the processor 399 may switch the charging mode to the first CV mode to gradually lower the current of the power signal output to the battery 310 so that the voltage of the battery 310 is maintained at V_float 1.
  • the processor 399 may start charging the battery 310 in the second CC mode when the current of the power signal output to the battery 310 is lowered to a current value for completing the first CV mode. As shown, the current value for completing the 1CC mode may be set to 'CCV N+1', which is the maximum charging current value in the 2CC mode.
  • the processor 399 converts the current current lowered to the current value for completing the 1CC mode to the current value of the power signal for charging the battery 310. can be maintained as
  • the processor 399 may recognize that the internal temperature of the electronic device 300 has risen to the first temperature value through the temperature sensor 370 and control heat generation accordingly. mode can be performed.
  • the processor 399 may recognize, through the temperature sensor 370, that the internal temperature of the electronic device 300 has decreased to the second temperature value, and may release the heating control mode accordingly.
  • the processor 399 may suppress an increase in temperature by setting the charging current value after the heating control mode is released to be lower than the charging current value set before the heating control mode is performed. For example, when the temperature rises to the first temperature value, the processor 399 performs a heating control mode for lowering the temperature of the battery 310 by lowering the charging current from CCV N+1 to the heating control current value 521. can do.
  • the processor 399 may release the heating control mode and continue charging the battery 310 in the second CC mode by increasing the charging current to CCV N+2 lower than CCV N+1. Thereafter, the heating control mode may be performed one or more times while the battery 310 is being charged in the 2CC mode. Referring to Table 2, whenever the heating control mode is released, the charging current value may be gradually lowered in a second range according to the number of heating control modes.
  • the processor 399 may recognize through the monitoring circuit 360 that the voltage of the battery 310 reaches V_float 2 . Accordingly, the processor 399 may switch the charging mode to the 2nd CV mode to gradually lower the current of the power signal output to the battery 310 so that the voltage of the battery 310 is maintained at V_float 2 . When the current of the power signal output to the battery 310 is lowered to the charge completion current value 522, the processor 399 stops outputting the power signal to the battery 310 to complete charging of the battery 310. .
  • FIG. 6 is a diagram for describing a heating control operation performed by the processor 399 based on temperature data, according to an exemplary embodiment.
  • a first waveform 610 represents a change in voltage of the battery 310 while the battery 310 is being charged.
  • a second waveform 620 represents a change in current of a power signal output to the battery 310 while the battery 310 is being charged.
  • a third waveform 630 represents a temperature change inside the electronic device 300 while the battery 310 is being charged.
  • contents overlapping with those of FIG. 4 are omitted or briefly described.
  • the processor 399 may set a charging current value using, for example, Table 1 as the charging current setting information 381 .
  • the processor 399 may count the time from the releasing point.
  • the processor 399 may increase the charging current value when the internal temperature of the electronic device 300 does not rise to the first temperature value even after a specified reference time period has elapsed.
  • the heating control mode may be repeated several times, so that the charging current value may be gradually lowered in the order of CCV 0, CCV 1, CCV 2, and CCV 3.
  • the processor 399 may count a time period t from time t0 when the heating control mode is released and the charging current value rises from the heating control current value to CCV 3. If the internal temperature of the electronic device 300 does not rise to the first temperature value at the time point t1 when t exceeds the specified value 'T_recover', the processor 399 recovers the charging current value from CCV 3 to CCV 2 in one step can do. In addition, the number of times of the heating control mode may be reduced from 3 to 2 once.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a heating control operation performed by the processor 399 based on temperature data, according to an exemplary embodiment.
  • a first waveform 710 represents a current change of a power signal output to the battery 310 while the battery 310 is being charged.
  • a second waveform 720 represents a temperature change inside the electronic device 300 while the battery 310 is being charged.
  • contents overlapping with those of FIG. 4 are omitted or briefly described.
  • the processor 399 is used to set the current of the power signal output from the power management circuit 320 (or the power supply device 301) to the battery 310 while the battery 310 is being charged in the CC mode.
  • Table 3 below can be included in the charging current setting information 381 and stored in the memory 380.
  • ‘n’ means the number of times the heating control mode was performed.
  • 'C' is a unit representing current and may be, for example, mA.
  • the charging current value I_BATT 0 initially set in the CC mode may be set to CCV 0 in Table 1, for example.
  • I_BATT 0 may be the maximum value set as the charging current value.
  • the processor 399 determines the time (in other words, as shown in Table 3) for charging the battery 310 in the CC mode before release.
  • the charging current value can be set based on the heating control mode non-entering time). For example, the processor 399 may set the charging current value to the maximum value I_BATT 0 (eg, CCV 0 in Table 1) when charging is initiated in the CC mode. Thereafter, the first heating control mode may be executed due to an increase in internal temperature of the electronic device 300 (reaching a first temperature value). The first heating control mode may be released due to a decrease in temperature (reaching the second temperature value). Upon release of the first heat control mode, the processor 399 may set the number n of the heat control mode from 0 to 1. The processor 399 sets the charging current I_BATT 1 to ‘I_BATT 0 ? It can be set to 0.1C’.
  • the second heat generation control mode can be performed. Thereafter, the second heating control mode may be released as the temperature decreases to the second temperature value. Accordingly, the processor 399 sets the heat control mode number n from 1 to 2 and sets the charge current I_BATT 2 to ‘I_BATT 1 ? It can be set to 0.1C’.
  • the processor 399 sets the heat control mode number n from 2 to 3, and sets the charging current I_BATT 3 to ‘I_BATT 1 ? It can be set to 0.05C’.
  • the fourth heat generation control mode can be performed. Thereafter, the fourth heat control mode may be released as the temperature decreases to the second temperature value. Accordingly, the processor 399 sets the heat control mode number n from 3 to 4, and the charging current I_BATT 4 is set to 'I_BATT 3 + 0.05C' according to the heat control mode non-entry time t (t7-t6) greater than T_recover. can be set
  • Joule's heat (H) is proportional to the square of the current. Therefore, when the charging current is reduced, the amount of heat generated in the charging line can be reduced by the square of the current. Accordingly, the heating control operation performed by the processor 399 suppresses an increase in internal temperature of the electronic device 300 during charging and reduces the frequency of entering the heating control mode, thereby shortening the charging time.
  • FIG. 8 is a diagram for comparison between when the heat control operation is performed by the processor 399 and when it is not.
  • FIG. 8 (a) shows a waveform of the charging current when the heating control operation is not performed.
  • FIG. 8 (b) shows a waveform of the charging current when the heating control operation is performed under the same conditions as (a).
  • FIG. 8 (c) shows a waveform of the charging current when the heating control operation is performed in a state in which the temperature is lower than in (b).
  • charging starts at time t0 and the charging current is set to CCV0.
  • the charging current is frequently adjusted from CCV0 to the heating control current value. Thereafter, charging is performed in the CV mode, and charging is completed at time t3.
  • the charging current is gradually lowered in the order of CCV0, CCV1, and CCV2 by the heating control operation. Charging is completed at a time point t2 earlier than t3.
  • the charging current is lowered by one step from CCV0 to CCV 1 due to the heating control operation, and charging is completed at time t1, which is earlier than t2.
  • FIG. 9 illustrates operations of the processor 399 for heat generation control while the battery 310 is being charged in the CC mode, according to an embodiment.
  • the processor 399 checks the internal temperature of the electronic device 300 through the temperature sensor 370 while the current value of the power signal for charging the battery 310 is set to the first charging current value. It can be confirmed that the temperature has risen to the first temperature value.
  • the processor 399 may set the current value of the power signal for charging the battery 310 to a current value for heating control lower than the first charging current value.
  • the processor 399 confirms that the internal temperature has decreased to the second temperature value through the temperature sensor 370 while the current value of the power signal for charging the battery 310 is set as the heating control current value.
  • the processor 399 determines the current value of the power signal for charging the battery 310 as the internal temperature decreases to the second temperature value, lower than the first charging current value but higher than the heating control current value. 2Can be set as the charging current value.
  • the first charging current value is CCV n ⁇ 1 of Table 1 or Table 2
  • the second charging current value may be CCV n.
  • FIG. 10 illustrates operations of the processor 399 for heat generation control while the battery 310 is being charged in the CC mode, according to an embodiment.
  • the processor 399 detects the first internal temperature through the temperature sensor 370. It can be confirmed that the temperature value is lowered to the second temperature value.
  • the processor 399 sets the current value of the power signal for charging the battery 310 lower than the first charging current value, but controls the heat generation. It can be set to a second charging current value higher than the current value.
  • the processor 399 determines the reference time (eg, FIG. In steps 6 and 7, after T_recover) has elapsed, it can be confirmed through the temperature sensor 370 that the internal temperature is equal to or less than the first temperature value.
  • the processor 399 may set the current value of the power signal for charging the battery 310 to a third charging current value higher than the second charging current value when the internal temperature is lower than the first temperature value.
  • the third charging current value may be the first charging current value.
  • the third charging current value may be 'second charging current value + 0.05C' according to the calculation formula of Table 3.
  • FIG. 11 illustrates operations of the processor 399 for heat generation control while the battery 310 is being charged in the CC mode, according to an embodiment.
  • operation 1110 eg, operation 910
  • the processor 399 while the current value of the power signal for charging the battery 310 is set to the first charging current value, via the temperature sensor 370, the electronic device ( 300), it can be confirmed that the internal temperature has risen to the first temperature value.
  • the processor 399 sets the current value of the power signal for charging the battery 310 lower than the first charging current value for controlling heat generation. It can be set as a current value.
  • operation 1130 while the current value of the power signal for charging the battery 310 is set as the heating control current value, the processor 399 detects the first internal temperature through the temperature sensor 370. It can be confirmed that the temperature value is lowered to the second temperature value.
  • the processor 399 performs the first charge based on the time when the current value of the power signal for charging the battery 310 is set to the first charge current value as the internal temperature decreases to the second temperature value.
  • a second charging current value lower than the current value may be calculated.
  • the time set as the first charging current value may mean the time when the heating control mode is not entered.
  • the second charging current value may have a larger value as the heating control mode non-entry time is longer. In other words, the longer the heating control mode non-entry time, the smaller the difference between the first charging current value and the second charging current value.
  • the processor 399 may set the current value of the power signal for charging the battery 310 as the calculated second charging current value.
  • an electronic device (eg, the electronic device 300 of FIG. 3 ) includes a battery; a power management circuit configured to charge the battery using a power signal wired or wirelessly received from an external power supply; temperature Senser; a processor coupled to the temperature sensor and the power management circuitry; and a memory operatively coupled to the processor.
  • the processor When the memory is executed, the processor: While the current value of the power signal for charging the battery is set to the first charging current value, the internal temperature of the electronic device is set to the first temperature value through the temperature sensor.
  • the current value of the power signal for charging the battery is set to a heating control current value lower than the first charging current value, and the While the current value of the power signal for battery charging is set to the heating control current value, it is confirmed through the temperature sensor that the internal temperature of the electronic device has decreased to the second temperature value, and the internal temperature of the electronic device is Store instructions for setting the current value of the power signal for charging the battery to a second charging current value lower than the first charging current value but higher than the heating control current value as the temperature decreases to the second temperature value can
  • the instructions are performed by the processor when the internal temperature of the electronic device is equal to or less than the first temperature value after a specified reference time elapses from the time when the current value of the power signal for charging the battery is set as the second charging current value.
  • the current value of the power signal for charging the battery may be set to a third charging current value higher than the second charging current value.
  • the instructions may cause the processor to set the first charging current value as the third charging current value to a current value of the power signal for charging the battery.
  • the instructions may cause the processor to set the third charging current value lower than the first charging current value.
  • the instructions may cause the processor to set the second charging current value based on the time when the current value of the power signal for charging the battery was set as the first charging current value.
  • the instructions may cause the processor to set the second charging current value in proportion to the time.
  • the processor sets a current value obtained by subtracting a first value from the first charging current value as the second charging current value when the time is less than the first time value, and When greater than the first time value and less than the second time value, a current value obtained by subtracting a second value smaller than the first value from the first charging current value may be set as the second charging current value.
  • the instructions may cause the processor to change the current value of the power signal for charging the battery whenever the internal temperature of the electronic device rises to the first temperature value until the voltage of the battery reaches the target voltage value.
  • a heating control mode in which the current is lowered to a control current value is performed, and the current value of the power signal for charging the battery is charged to a minimum whenever the heating control mode is released when the internal temperature of the electronic device is lowered to the second temperature value. It can be lowered step by step up to the current value.
  • the minimum charging current value may be higher than the heating control current value.
  • the instructions include, while the battery is being charged in a 1CC (constant current) mode for the processor to raise the voltage of the battery to a first target voltage value and to increase the voltage of the battery to a first target voltage value.
  • 1CC constant current
  • the minimum charging current value may be higher than the heating control current value.
  • the instructions may cause the processor to set the current value of the power signal for charging the battery to the first charge current setting range and the minimum charge whenever the heating control mode is released while the battery is being charged in the 1CC mode.
  • the current value of the power signal for charging the battery is gradually lowered in the second charging current setting range including the current value, and the current value of the power signal for charging the battery is lowered in steps whenever the heating control mode is released while the battery is being charged in the 2CC mode. 2It can be lowered step by step in the charging current setting range.
  • an electronic device (eg, the electronic device 300 of FIG. 3 ) includes a battery; a power management circuit configured to charge the battery using a power signal wired or wirelessly received from an external power supply; temperature Senser; a processor coupled to the temperature sensor and the power management circuitry; and a memory operatively coupled to the processor.
  • the processor determines the internal temperature of the electronic device checked through the temperature sensor while the battery is being charged in a CC (constant current) mode for raising the voltage of the battery to a target voltage value.
  • CC constant current
  • a heating control mode is performed in which a current value of a power signal for charging the battery is lowered from a first charging current value to a heating control current value according to the first temperature value, and the internal temperature of the electronic device is reduced from the first temperature value to the heating control current value.
  • the heating control mode is released by increasing the current value of the power signal for charging the battery from the heating control current value to a second charging current value lower than the first charging current value, While the battery is being charged in a CV (constant voltage) mode in which the current value of the power signal for battery charging is gradually lowered as the voltage of the battery reaches the target voltage value, the current value of the power signal for charging the battery When the charging completion current value is lowered to this value, supply of a power signal to the battery is cut off, thereby storing instructions for completing the battery charge (eg, instructions for performing the heating control operation of FIG. 4 ).
  • CV constant voltage
  • the instructions are performed by the processor when the internal temperature of the electronic device is equal to or less than the first temperature value after a specified reference time elapses from the time when the current value of the power signal for charging the battery is set as the second charging current value.
  • the current value of the power signal for charging the battery may be set to a third charging current value higher than the second charging current value.
  • the instructions may cause the processor to set the first charging current value as the third charging current value to a current value of the power signal for charging the battery.
  • the instructions may cause the processor to set the third charging current value lower than the first charging current value.
  • the instructions may cause the processor to set the second charging current value based on the time when the current value of the power signal for charging the battery was set as the first charging current value.
  • the instructions may cause the processor to set the second charging current value in proportion to the time.
  • the processor sets a current value obtained by subtracting a first value from the first charging current value as the second charging current value when the time is less than the first time value, and When greater than the first time value and less than the second time value, a current value obtained by subtracting a second value smaller than the first value from the first charging current value may be set as the second charging current value.
  • a method of operating an electronic device may include charging a battery of the electronic device using a power signal received from an external power supply device to the electronic device; confirming that the internal temperature of the electronic device has risen to a first temperature value while the current value of the power signal for charging the battery is set to a first charging current value; setting a current value of the power signal for charging the battery to a heating control current value lower than the first charging current value as the internal temperature of the electronic device rises to the first temperature value; confirming that the internal temperature of the electronic device has decreased to a second temperature value while the current value of the power signal for charging the battery is set to the heating control current value; and as the internal temperature of the electronic device decreases to the second temperature value, a current value of the power signal for battery charging is set to a second charging current lower than the first charging current value but higher than the heat generation control current value. It can include an action to set to a value.
  • a method of operating an electronic device may include an internal temperature of the electronic device as a first temperature value while charging the battery in a constant current (CC) mode for raising the voltage of the battery of the electronic device to a target voltage value.
  • a heating control mode in which a current value of a power signal for charging the battery is lowered from a first charging current value to a heating control current value, and the internal temperature of the electronic device is changed from the first temperature value to a second temperature value.
  • releasing the heating control mode by increasing a current value of the power signal for charging the battery from the heating control current value to a second charging current value lower than the first charging current value as the current value of the power signal for charging the battery goes down to ?; and while charging the battery in a CV (constant voltage) mode in which a current value of the power signal for charging the battery is gradually lowered as the voltage of the battery reaches the target voltage value, the current of the power signal for charging the battery When the value is lowered to a charging completion current value, an operation of completing charging of the battery by cutting off supply of a power signal to the battery may be included.
  • CV constant voltage
  • An electronic device includes a power management circuit configured to charge a battery using a power signal, a processor coupled to the power management circuit, and a memory coupled to the processor.
  • the memory stores instructions that, when executed, cause the processor to execute the following operations.
  • operation 1210 it is determined whether the internal temperature of the electronic device rises to the first temperature in a state where the current power signal value is the first charging current.
  • operation 1220 as the internal temperature rises to the first temperature, the current power signal value is set to a heating control current lower than the first charging current.
  • step 1240 as the internal temperature decreases to the second temperature, the current power signal value is set to a second charging current lower than the first charging current but higher than the heating control current.

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Abstract

전자 장치는 전력 신호를 이용하여 배터리를 충전하도록 구성된 전력 관리 회로; 상기 전력 관리 회로에 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가: 현재 전력 신호 값이 제1 충전 전류인 동안, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도까지 올라간 것을 확인하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도까지 올라감에 따라 상기 전력 신호 값을 상기 제1충전 전류보다 낮은 발열 제어 전류로 설정하고, 상기 전력 신호 값이 상기 발열 제어 전류로 설정되어 있는 동안, 상기 내부 온도가 제2온도까지 내려간 것을 확인하고, 상기 내부 온도가 상기 제2온도까지 내려 감에 따라 상기 전력 신호 값을, 상기 제1충전 전류보다는 낮되, 상기 발열 제어 전류보다 높은 제2충전 전류로 설정하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

Description

내부 온도에 기초한 배터리 충전을 위한 전자 장치
본 개시는 전자 장치의 내부 온도에 기반한 전자 장치의 배터리 충전에 관한 것이다.
전자 장치는 배터리의 수명을 연장하고 충전 시간을 단축하기 위해 배터리 충전 시 CC(constant current) 및 CV(constant voltage) 충전 프로파일을 이용할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 배터리의 전압이 지정된 목표 전압 값보다 낮을 때, 전력 관리 회로(예: 충전 회로)에서 배터리로 출력되는 전력 신호의 전류를 지정된 전류 값(이하, 충전 전류 값)으로 일정하게 유지하는 방식으로 배터리 충전을 수행할 수 있다. 목표 전압 값은 배터리가 만충전(full charge)된 상태일 때 배터리의 양(+)극과 음(-)극 간의 전압 차와 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. 이와 같이 CC 모드로 배터리 충전 중에 배터리의 전압이 목표 전압 값까지 상승하면, 전자 장치는 배터리의 전압이 목표 전압 값으로 유지되게 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류를 상기 충전 전류 값에서 서서히 줄이는 방식으로 충전을 수행할 수 있다. 이와 같이 CV 모드로 배터리 충전 중에 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류가 충전 완료를 위한 전류 값까지 낮아지면, 전자 장치는 배터리가 만충전된 것으로 판단하고 배터리 충전을 완료할 수 있다.
전자 장치는 배터리의 전압을 단계적으로 올리는 방식으로 충전을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치는 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류를 제1충전 전류 값으로 일정하게 유지하는 방식으로 배터리를 충전할 수 있다. 배터리의 전압이 제1목표 전압 값까지 상승하면 전자 장치는 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류를 제1충전 전류 값에서 서서히 줄일 수 있다. 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류가 지정된 제2충전 전류 값까지 낮아지면, 전자 장치는 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류를 제2충전 전류 값으로 일정하게 유지하는 방식으로 배터리를 충전할 수 있다. 배터리의 전압이 제2목표 전압 값까지 상승하면 전자 장치는 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류를 제2충전 전류 값에서 서서히 줄일 수 있다. 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류가 충전 완료를 위한 전류 값까지 낮아지면, 전자 장치는 배터리 충전을 완료할 수 있다.
배터리가 충전되는 동안, 전자 장치 표면이 사용자가 화상을 입을 만큼 뜨거워질 정도로 전자 장치 내부의 온도가 상승될 수 있다. 내부 온도의 상승을 억제하기 위한 발열 제어 동작이 전자 장치에서 수행될 수 있다. 발열 제어 동작은 CC 모드로 배터리 충전 중에 수행될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 내부의 온도가 발열 제어 동작을 촉발하는 지정된 제1온도 값(예: thermal trigger temperature value)까지 상승한 경우, 전자 장치는 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류를 현재 설정된 충전 전류 값에서 열 감소를 위해 지정된 발열 제어 전류 값(thermal control current value)까지 낮추는 발열 제어 모드를 수행할 수 있다. 발열 제어 모드가 수행되는 동안, 전자 장치 내부의 온도가 지정된 발열 제어 모드를 해제하기 위한 제2온도 값(예: thermal release temperature value)까지 낮아진 경우 전자 장치는 발열 제어 모드를 해제하여 전력 관리 회로에서 출력되는 전력 신호의 전류를 상기 충전 전류 값까지 다시 높일 수 있다.
발열 제어 동작이 수행되면 내부 온도의 상승은 억제되지만 충전 시간이 비교적 오래 걸릴 수 있다. 예를 들어, 발열 제어 모드로 진입하는 횟수가 늘수록 충전 시간이 오래 걸릴 수 있다.
다양한 실시예는 발열 제어 모드로 진입하는 횟수를 최소화함으로써 배터리를 빠르게 충전할 수 있도록 한 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시예에서 전자 장치는 배터리; 외부의 전력 공급 장치로부터 유선 또는 무선으로 수신된 전력 신호를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 구성된 전력 관리 회로; 온도 센서; 상기 온도 센서 및 상기 전력 관리 회로에 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가: 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 온도 센서를 통해 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어 전류 값으로 설정하고, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 온도 센서를 통해 상기 전자 장치의 내부 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 확인하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 상기 제1충전 전류 값보다는 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치는 배터리; 외부의 전력 공급 장치로부터 유선 또는 무선으로 수신된 전력 신호를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 구성된 전력 관리 회로; 온도 센서; 상기 온도 센서 및 상기 전력 관리 회로에 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 배터리의 전압을 목표 전압 값까지 올리기 위한 CC(constant current) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에, 상기 온도 센서를 통해 확인된 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값임에 따라 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 값에서 발열 제어 전류 값까지 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값에서 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값에서 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 제2충전 전류 값까지 높임으로써 상기 발열 제어 모드를 해제하고, 상기 배터리의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 서서히 낮추는 CV(constant voltage) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 충전 완료 전류 값까지 낮아진 경우, 상기 배터리로 전력 신호의 공급을 차단함으로써 상기 배터리 충전을 완료하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치를 동작하는 방법은, 외부의 전력 공급 장치로부터 상기 전자 장치로 수신된 전력 신호를 이용하여 상기 전자 장치의 배터리를 충전하는 동작; 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인하는 동작; 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어 전류 값으로 설정하는 동작; 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 확인하는 동작; 및 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 상기 제1충전 전류 값보다는 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치를 동작하는 방법은 상기 전자 장치의 배터리의 전압을 목표 전압 값까지 올리기 위한 CC(constant current) 모드로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값임에 따라 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 값에서 발열 제어 전류 값까지 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값에서 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값에서 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 제2충전 전류 값까지 높임으로써 상기 발열 제어 모드를 해제하는 동작; 및 상기 배터리의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 서서히 낮추는 CV(constant voltage) 모드로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 충전 완료 전류 값까지 낮아진 경우, 상기 배터리로 전력 신호의 공급을 차단함으로써 상기 배터리 충전을 완료하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 발열 제어 모드로 진입하는 횟수를 최소화함으로써 배터리를 빠르게 충전할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1 은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2 는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블럭도이다.
도 3은, 다양한 실시예에 따른, 전자 장치 내부의 온도에 기반하여 배터리를 충전하도록 구성된 전자 장치의 블록도이다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 프로세서에 의해 발열 제어 동작이 수행되었을 때와 그렇지 않았을 때를 비교하기 위한 도면이다.
도 9는, 일 실시예에 따른, CC 모드로 배터리 충전되는 동안 발열 제어를 위한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 10은, 일 실시예에 따른, CC 모드로 배터리 충전되는 동안 발열 제어를 위한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 11은, 일 실시예에 따른, CC 모드로 배터리 충전되는 동안 발열 제어를 위한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 12는, 일 실시예에 따른, CC 모드로 배터리 충전되는 동안, 발열 제어를 위한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 1은, 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) 중 적어도 하나와 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, 인공지능 모델이 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 2은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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, 일실시예에 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)은, 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.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전원 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에 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 스토어TM)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.
도 3은, 다양한 실시예에 따른, 전자 장치 내부의 온도에 기반하여 배터리를 충전하도록 구성된 전자 장치(300)의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 배터리(310), 전력 관리 회로(320), 연결 단자(330), 코일(335), 전력 수신 회로(340), 데이터 통신 회로(350), 모니터링 회로(360), 온도 센서(370), 메모리(380), 및 프로세서(399)를 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(301)(예: 도 1의 전자 장치(102))는 어댑터를 포함할 수 있다. 예컨대, 어댑터는 외부 전원에서 유입된 전력 신호의 전류 특성을 교류(AC; alternating current))에서 직류(DC; direct current)로 변환하고 전력 신호의 전압을 지정된 전압 값으로 조정할 수 있다. 어댑터는 전력 신호를 수신할 전자 장치(300)의 제어에 따라 전류 및 전압을 변경하는 기능(예: PPS(programmable power supply))을 수행할 수 있다. 예를 들어, 어댑터는, 전자 장치(300)로부터 수신된 제어 신호에 반응하여, 전자 장치(300)로 출력될 전력 신호의 전류를 낮추거나 높일 수 있다. 어댑터는, 케이블을 통해 전자 장치(300)로부터 수신된 제어 신호에 반응하여, 전자 장치(300)로 출력될 전력 신호의 전압을 낮추거나 높일 수 있다. 어댑터는 상기 가변 기능이 지원되지 않고, 전력 신호의 전류 및/또는 전압을 지정된 값으로 고정하여 출력하는 모델일 수도 있다. 어댑터가 상기 가변 기능을 지원하는 모델인 경우, 전력 공급 장치(301)의 어댑터가 전자 장치(300)로 출력할 전력 신호의 전압(또는, 전류)을 배터리(310)를 충전하기 위해 설정된 전압 값(또는, 전류 값)으로 변경할 수 있다. 어댑터가 상기 가변 기능을 지원하지 않은 모델인 경우, 전력 관리 회로(320)(예: 도 1 및 도 2의 전력 관리 모듈(188))가 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호의 전압(또는, 전류)을 배터리(310)을 충전하기 위해 설정된 전압 값(또는, 전압 값)으로 조정할 수 있다.
전력 공급 장치(301)는 케이블(예: USB 케이블)을 통해 전자 장치(300)의 연결 단자(330)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 공급 장치(301)는 어댑터에 의해 전압 조정되고 DC로 전류 특성 변환된 전력 신호를 케이블을 통해 연결 단자(330)의 전원 단자(331)로 출력할 수 있다. 전력 관리 회로(320)는 전원 단자(331)를 통해 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 배터리(310)를 충전할 수 있다.
전력 공급 장치(301)는 어댑터에 의해 전압 조정되고 DC로 전류 특성 변환된 전력 신호를 무선으로 전송하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 장치(301)는 전력 송신 회로와 코일을 포함할 수 있다. 전력 송신 회로(예: 풀 브릿지(full bridge) 회로)는 전력 공급 장치(301)의 어댑터로부터 출력된 전력 신호의 전류 특성을 DC에서 AC로 변환하고 전류 특성이 AC로 변환된 전력 신호를 전력 공급 장치(301)의 코일을 통해 전자 장치(300)로 전송할 수 있다.
전자 장치(300)의 코일(335)은 전력 공급 장치(301)의 코일과 전기적인 결합을 통해 전력 신호를 전력 공급 장치(301)로부터 수신할 수 있다. 전력 수신 회로(340)(예: 정류 회로)는 코일(335)을 통해 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호의 전류 특성을 AC에서 DC로 변환하고 전류 특성이 DC로 변환된 전력 신호를 전력 관리 회로(330)로 출력할 수 있다. 전력 관리 회로(320)는, 전력 수신 회로(340)를 통해 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호를 이용하여, 배터리(310)를 충전할 수 있다.
전력 관리 회로(320)는, 프로세서(399)의 제어에 기반하여, CC 및 CV 충전을 지원할 수 있다. 예를 들어, 충전 모드가 CC 모드인 동안, 전력 관리 회로(330)는 배터리(310)의 전압이 지정된 목표 전압 값까지 상승하도록 전력 관리 회로(320)에서 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 프로세서(399)에 의해 설정된 충전 전류 값으로 일정하게 유지할 수 있다. 배터리(310)의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함으로써 충전 모드가 CC 모드에서 CV 모드로 변환되면, 전력 관리 회로(320)는 프로세서(399)의 제어에 따라 전력 관리 회로(320)에서 출력되는 전력 신호의 전류를 단계적으로 낮춤으로써 배터리(310)의 전압이 상기 목표 전압 값으로 유지되게 할 수 있다. CV 모드로 배터리(310) 충전 중에 배터리(310)로 입력되는 전력 신호의 전류가 지정된 충전 완료 전류 값(예: topoff current value)까지 낮아지면, 전력 관리 회로(320)는, 프로세서(399)의 제어에 기반하여, 배터리(310)로 전력 신호의 출력을 중단함으로써 배터리(310) 충전을 완료할 수 있다.
전력 관리 회로(320)는 CC 모드로 배터리(310) 충전되는 동안에 수행되는 프로세서(399)의 발열 제어 동작을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(320)는 프로세서(399)의 발열 제어 모드를 수행하라는 명령에 따라 전력 관리 회로(320)에서 배터리(310)로 출력될 전력 신호의 전류를 제1충전 전류 값에서 프로세서(399)에 의해 설정된 제1발열 제어 전류 값까지 낮출 수 있다. 전력 관리 회로(320)는 프로세서(399)의 발열 제어 모드를 해제하라는 명령에 따라 전력 관리 회로(320)에서 출력되는 전력 신호의 전류를 상기 발열 제어 전류 값에서 제2충전 전류 값으로 높일 수 있다. 제2충전 전류 값은 제1충전 전류 값보다는 낮을 수 있다. 전력 관리 회로(320)는 CC 모드로 배터리(310) 충전되는 동안 프로세서(399)의 명령에 따라 전력 관리 회로(320)에서 출력되는 전력 신호의 전류를 조절할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 회로(320)는, 전력 관리 회로(320)에서 출력되는 전력 신호의 전류가 제2충전 전류 값으로 설정된 후, 프로세서(399)의 명령에 따라 충전 전류 값을 제1충전 전류 값으로 재설정할 수 있다.
전력 관리 회로(320) 대신 전력 공급 장치(301)가, 프로세서(399)의 제어에 기반하여, CC 및 CV 충전을 지원할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(399)는 전력 공급 장치(301)와 데이터 통신을 통해 전력 공급 장치(301)가 전력 신호의 전류 및 전압을 자체적으로 조절할 수 있는 장치인지 여부를 판별할 수 있다. 프로세서(399)와 전력 공급 장치(301) 간의 데이터 통신은 연결 단자(330)의 데이터 단자(332)를 통해 유선으로 이루어지거나 코일(335)을 통해 무선으로 이루어질 수 있다. 코일(335)을 통한 무선 통신을 위해 데이터 통신 회로(350)가 전자 장치(300)에 구비될 수 있다. 데이터 통신 회로(350)는 코일(335)을 통해 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호의 진폭(amplitude) 변화로부터 전력 공급 장치(301)가 전송한 데이터를 획득하고 획득된 데이터를 프로세서(399)로 출력할 수 있다. 데이터 통신 회로(350)는 프로세서(399)로부터 수신된 데이터에 기반하여, 코일(335)을 통해 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호의 진폭을 변조함으로써 프로세서(399)로부터 수신된 데이터를 코일(335)를 통해 전력 공급 장치(301)로 전송할 수 있다. 프로세서(399)는 데이터 통신 회로(350) 대신에 근거리 무선 통신 회로(예: 블루투스(Bluetooth), BLE(bluetooth low energy), Wi-Fi, NFC(near field communication) 통신 회로)를 통해 무선으로 전력 공급 장치(301)와 데이터 통신을 수행할 수도 있다. 프로세서(399)는 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 데이터(예: 전력 공급 장치(301)가 PPS 기능을 갖는 모델임을 나타내는 식별 정보)로부터 전력 공급 장치(301)가 CC 및 CV 충전을 지원할 수 있는 장치임을 식별할 수 있다. 이에 따라 프로세서(399)는 전력 공급 장치(301)와 데이터 통신을 통해 전력 공급 장치(301)가 CC 및 CV 충전을 지원하도록 전력 공급 장치(301)를 제어할 수 있다. 전력 공급 장치(301)를 이용하여 CC 및 CV 충전 시, 프로세서(399)는 전류 및 전압에 대한 조정 없이 수신된 전력 신호를 배터리(310)로 출력하도록 전력 관리 회로(320)를 제어할 수 있다.
전력 관리 회로(320) 대신 전력 공급 장치(301)가, 프로세서(399)의 제어에 기반하여, 상기 발열 제어 동작을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 장치(301)는 발열 제어 모드를 수행하라는 명령을 데이터 통신을 통해 프로세서(399)로부터 수신하고, 이에 따라 전자 장치(300)로 전송할 전력 신호의 전류를 제3충전 전류 값에서 프로세서(399)에 의해 설정된 제2발열 제어 전류 값까지 낮출 수 있다. 전력 신호가 전력 공급 장치(301)에서 배터리(310)로 전송될 때 발생되는 전력 손실을 고려할 때, 제3충전 전류 값은 상기 제1충전 전류 값보다 높게 설정될 수 있고, 제2발열 제어 전류 값 또한, 상기 제1발열 제어 전류 값보다 높게 설정될 수 있다. 전력 공급 장치(301)는 프로세서(399)의 발열 제어 모드를 해제하라는 명령을 데이터 통신을 통해 프로세서(399)로부터 수신하고, 이에 따라 전자 장치(300)로 전송할 전력 신호의 전류를 제2발열 제어 전류 값에서 제4충전 전류 값으로 높일 수 있다. 제4충전 전류 값은 제3충전 전류 값보다 낮을 수 있다. 전력 공급 장치(301)는 CC 모드로 배터리(310) 충전되는 동안 프로세서(399)의 명령에 따라 전력 공급 장치(301)에서 배터리(310)로 출력될 전력 신호의 전류를 조절할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 회로(320)는 전자 장치(300)로 전송되는 전력 신호의 전류 값이 제4충전 전류 값으로 설정된 후, 프로세서(399)의 명령에 따라 전류 값을 제3충전 전류 값으로 재설정할 수 있다.
모니터링 회로(360)(예: 도 2의 전력 게이지(230))는 배터리(310)의 전압을 모니터링할 수 있다. 예컨대, 모니터링 회로(360)는 배터리(310)의 양단(+극, -극)에 연결되어 배터리(310)의 전압을 모니터링하고, 그 결과(전압 값을 나타내는 데이터)를 프로세서(399)로 출력할 수 있다. 프로세서(399)는 모니터링 결과에 기반하여 배터리(310)를 CC 또는 CV 모드에서 충전할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(399)는, 모니터링 결과 배터리(310)의 전압이 목표 전압 값보다 낮을 경우, CC 모드로 배터리(310)의 충전이 이루어지도록 전력 관리 회로(320) 또는 전력 공급 장치(301)를 제어할 수 있다. 모니터링 결과 배터리(310)의 전압이 목표 전압 값에 도달한 경우, CV 모드로 배터리(310)의 충전이 이루어지도록 전력 관리 회로(320) 또는 전력 공급 장치(301)를 제어할 수 있다.
온도 센서(370)(예: 도 1의 센서 모듈(176) 또는 도 2의 전력 게이지(230))는 전자 장치(300) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(370)는 배터리(310)의 내부 또는 주변에 배치되어 온도를 측정하고, 측정된 온도를 나타내는 데이터를 프로세서(399)로 출력할 수 있다. 프로세서(399)는 온도 센서(370)를 통해 파악된 온도 데이터에 기반하여 배터리(310)의 발열을 제어하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 메모리380)(예: 도 1의 메모리(130))에 발열 제어를 위한 인스트럭션들(instructions)이 저장되고, 프로세서399)(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해 실행될 수 있다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서(399)에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서 제1파형(410)은 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310) 전압의 변화를 나타낸다. 제2파형(420)은 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류 변화를 나타낸다. 제3파형(430)은 배터리(310)가 충전되는 동안 전자 장치(300) 내부의 온도 변화를 나타낸다.
프로세서(399)는 CC 모드로 배터리(310)가 충전되는 동안 전력 관리 회로(320)(또는, 전력 공급 장치(301))에서 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 설정하기 위해 이용되는 충전 전류 설정 정보(381)에 아래와 같은 표 1을 포함하여 메모리(380)에 저장할 수 있다. 표 1에서 CCV(charging current value) n(=1, 2, …, N)은 CCV n-1보다 작게 설정될 수 있다.
#(번호) 발열 제어 모드 횟수 충전 전류 값
0 0 CCV 0 (Max)
1 1 CCV 1
2 2 CCV 2
... ... ...
N N 이상 CCV N (Min)
발열 제어 전류 값 < CCV N
프로세서(399)는 전력 공급 장치(301)가 코일(335)이나 연결 단자(330)를 통해 전자 장치(300)에 연결된 것을 인지하고 이에 따라 배터리(310) 충전을 시작할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(399)는 코일(335)을 통해 전자 장치(300)에 관한 정보를 요청하는 메시지(예: ping signal)를 수신할 수 있다. 프로세서(399)는 응답 메시지로서 예컨대, 전자 장치(300)에 관한 식별 정보(예: 버전 정보, 제조 코드, 또는 기본적인 장치 식별자(basic device identifier)) 및/또는 무선 충전과 관련된 설정 정보(예: 무선 충전 주파수, 최대 충전 가능 전력, 충전 요구 전력량, 또는 평균 전송 전력량)를 데이터 통신 회로(350)를 제어하여 코일(335)을 통해 전력 공급 장치(301)로 전송할 수 있다. 응답 메시지 전송 후 전력 신호가 코일(350)을 통해 전자 장치(300)로 수신될 수 있고 프로세서(399)는 전력 관리 회로(320)를 제어하여 배터리(310)를 충전할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(399)는 데이터 단자(332)를 통해 전력 공급 장치(301)가 전자 장치(300)에 연결된 것을 인지하고 이에 따라 배터리(310) 충전을 시작할 수 있다.
프로세서(399)는, 배터리(310) 충전을 위한 첫번째 동작으로서, 배터리(310)의 전압을 모니터링 회로(360)를 통해 확인할 수 있다. 프로세서(399)는 확인 결과 배터리(310) 전압이 V_float에 아직 미치지 못함을 인지하고 이에 따라 충전 모드를 CC 모드로 결정할 수 있다. 충전 모드가 CC 모드로 결정됨에 따라 프로세서(399)는 발열 제어 모드 횟수를 ‘0’으로 재설정하고 재설정된 발열 제어 모드 횟수에 대응하는 충전 전류 값을 충전 전류 설정 정보(381)(예: 표 1)에서 확인할 수 있다. 프로세서(399)는 확인 결과에 따라 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 최대 충전 전류 값 ‘CCV 0’으로 설정할 수 있다.
전자 장치(300) 주변의 기온이 높아지면 이에 상응하여 전자 장치(300) 내부의 온도가 상승될 수 있다. 프로세서(399)는 발열 제어 모드가 해제된 후 충전 전류 값을 발열 제어 모드가 수행되기 전에 설정된 충전 전류 값보다는 낮게 설정함으로써 온도의 상승을 억제할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(399)는 충전 전류가 CCV 0으로 설정된 후부터 전자 장치(300) 내부의 온도를 온도 센서(370)을 통해 주기적으로 모니터링할 수 있다. 프로세서(399)는 전자 장치(300) 내부의 온도가 제1온도 값까지 높아진 경우 충전 전류를 발열 제어 전류 값(421)까지 낮춤으로써 온도를 낮추기 위한 발열 제어 모드를 수행할 수 있다. 아울러, 프로세서(399)는 발열 제어 모드 횟수를 1회 올릴 수 있다. 프로세서(399)는 발열 제어를 통해 온도가 제2온도 값까지 낮아진 것을 온도 센서(370)를 통해 인지할 수 있다. 이에 따라 발열 제어 모드 횟수 ‘1’에 대응하는 충전 전류 값 CCV 1을 표 1에서 확인할 수 있다. 프로세서(399)는 충전 전류를 상기 확인된 값 CCV 1까지 높임으로써 발열 제어 모드를 해제할 수 있다. 이후, 발열 제어 모드는, CC 모드로 배터리(310)가 충전되는 동안, 여러 차례 반복될 수 있다. 충전 전류 값은 CCV0으로 시작해서, 발열 제어 모드가 해제될 때마다 도 4와 같이 CCV1, CCV 2, …, CCV N의 순으로 단계적으로 낮아질 수 있다.
프로세서(399)는 배터리(310)의 전압이 V_float에 도달한 것을 모니터링 회로(360)를 통해 인지할 수 있다. 이에 따라 프로세서(399)는 충전 모드를 CV 모드로 전환하여 배터리(310) 전압이 V_float로 유지되게 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 서서히 낮출 수 있다. 프로세서(399)는 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류가 충전 완료 전류 값(422)까지 낮아지면, 배터리(310)로 전력 신호의 출력을 중단함으로써 배터리(310) 충전을 완료할 수 있다.
발열 제어 전류 값(421)이 고정된 것으로 도 4에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가변적일 수 있다. 예를 들어, CC 모드로 배터리(310) 충전 중에 배터리(310)의 전압이 지정된 충전 전압 값(< V_float)에 도달하기 전에는 발열 제어 전류 값(421)이 제1값으로 설정되고 배터리(310)의 전압이 상기 충전 전압 값에 도달한 이후부터는 발열 제어 전류 값(421)이 제2값(> 제1값)으로 설정될 수도 있다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서(399)에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서 제1파형(510)은 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310) 전압의 변화를 나타낸다. 제2파형(520)은 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류 변화를 나타낸다. 제3파형(530)은 배터리(310)가 충전되는 동안 전자 장치(300) 내부의 온도 변화를 나타낸다.
프로세서(399)는 배터리(310)의 전압을 단계적으로 올리는 방식으로 배터리(310) 충전을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(399)는 제1CC 모드로 배터리(310) 충전을 수행하여 배터리(31)의 전압을 V_float 1까지 올리고 이후 제2CC 모드로 배터리(310) 충전을 수행하여 배터리(310)의 전압을 V_float 2(만충전 전압)까지 올릴 수 있다.
프로세서(399)는 제1CC 모드 또는 제2CC 모드로 배터리(310) 충전이 수행되는 동안 전력 관리 회로(320)(또는, 전력 공급 장치(301))에서 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 설정하기 위해 이용되는 충전 전류 설정 정보(381)에 아래와 같은 표 2를 포함하여 메모리(380)에 저장할 수 있다. 표 2에서 CCV nm(=1, 2, …, N, N+1, N+2, …, N+M)은 CCV nm-1보다 작게 설정될 수 있다.
#(번호) 발열 제어 모드 횟수 충전 전류 값 충전 전류 설정 범위
0 0 CCV 0
(제1CC 모드에서 최대값)		 제1범위
(제1CC 모드)
1 1 CCV 1
... ... ...
N N CCV N
N+1 N+1 CCV N+1
(제2CC 모드에서 최대값)		 제2범위
(제1CC 모드 및
제2CC 모드)
N+2 N+2 CCV N+2
... ... ...
N+M N+M 이상 CCV N+M (최소값)
발열 제어 전류 값 < CCV N+M
제1CC 모드로 배터리(310) 충전이 수행되는 동안, 프로세서(399)는 전자 장치(300) 내부의 온도가 제1온도 값까지 상승한 것을 온도 센서(370)를 통해 인지할 수 있고 이에 따라 발열 제어 모드를 수행할 수 있다. 프로세서(399)는 전자 장치(300) 내부의 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 온도 센서(370)를 통해 인지할 수 있고 이에 따라 발열 제어 모드를 해제할 수 있다. 프로세서(399)는 발열 제어 모드가 해제된 후 충전 전류 값을 발열 제어 모드가 수행되기 전에 설정된 충전 전류 값보다는 낮게 설정함으로써 온도의 상승을 억제할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(399)는 충전 전류를 제1CC 모드에서 최대 값인 ‘CCV 0’으로 설정한 후 온도 센서(370)을 통해 전자 장치(300) 내부의 온도를 주기적으로 모니터링할 수 있다. 프로세서(399)는 온도가 제1온도 값까지 높아진 경우 충전 전류를 발열 제어 전류 값(521)까지 낮춤으로써 온도를 낮추기 위한 발열 제어 모드를 수행할 수 있다. 프로세서(399)는 온도가 제2온도 값까지 낮아진 경우 충전 전류를 CCV 0보다는 낮은 CCV 1까지 높임으로써 발열 제어 모드를 해제하고 배터리(310) 충전을 계속할 수 있다. 이후, 발열 제어 모드는, 제1CC 모드로 배터리(310)가 충전되는 동안, 한 차례 이상 더 수행될 수 있다. 표 2를 참조하면, 발열 제어 모드가 해제될 때마다 충전 전류 값은 발열 제어 모드 횟수에 따라 제1범위 및 제2범위에서 단계적으로 낮아질 수 있다.
프로세서(399)는 배터리(310)의 전압이V_float 1에 도달한 것을 모니터링 회로(360)를 통해 인지할 수 있다. 이에 따라 프로세서(399)는 충전 모드를 제1CV 모드로 전환하여 배터리(310) 전압이 V_float 1로 유지되게 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 서서히 낮출 수 있다. 프로세서(399)는, 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류가 제1CV 모드를 완료하기 위한 전류 값까지 낮아지면, 제2CC 모드로 배터리(310) 충전을 시작할 수 있다. 제1CC 모드 완료를 위한 전류 값은 도시된 바와 같이, 제2CC 모드에서 최대 충전 전류 값인 ‘CCV N+1’로 설정될 수 있다. 제1CC 모드 완료를 위한 전류 값이‘CCV N+1’보다 작게 설정된 경우, 프로세서(399)는, 1CC 모드 완료를 위한 전류 값까지 낮아진 현재 전류를 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값으로 유지할 수 있다.
제2CC 모드로 배터리(310) 충전이 수행되는 동안, 프로세서(399)는 전자 장치(300) 내부의 온도가 제1온도 값까지 상승한 것을 온도 센서(370)를 통해 인지할 수 있고 이에 따라 발열 제어 모드를 수행할 수 있다. 프로세서(399)는 전자 장치(300) 내부의 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 온도 센서(370)를 통해 인지할 수 있고 이에 따라 발열 제어 모드를 해제할 수 있다. 프로세서(399)는 발열 제어 모드가 해제된 후 충전 전류 값을 발열 제어 모드가 수행되기 전에 설정된 충전 전류 값보다는 낮게 설정함으로써 온도의 상승을 억제할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(399)는 온도가 제1온도 값까지 높아진 경우, 충전 전류를 CCV N+1에서 발열 제어 전류 값(521)까지 낮춤으로써 배터리(310) 온도를 낮추기 위한 발열 제어 모드를 수행할 수 있다. 프로세서(399)는 온도가 제2온도 값까지 낮아진 경우 충전 전류를 CCV N+1보다는 낮은 CCV N+2까지 높임으로써 발열 제어 모드를 해제하고 제2CC 모드로 배터리(310) 충전을 계속할 수 있다. 이후, 발열 제어 모드는, 제2CC 모드로 배터리(310)가 충전되는 동안, 한 차례 이상 더 수행될 수도 있다. 표 2를 참조하면, 발열 제어 모드가 해제될 때마다 충전 전류 값은 발열 제어 모드 횟수에 따라 제2범위에서 단계적으로 낮아질 수 있다.
프로세서(399)는 배터리(310)의 전압이 V_float 2에 도달한 것을 모니터링 회로(360)를 통해 인지할 수 있다. 이에 따라 프로세서(399)는 충전 모드를 제2CV 모드로 전환하여 배터리(310) 전압이 V_float 2로 유지되게 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 서서히 낮출 수 있다. 프로세서(399)는 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류가 충전 완료 전류 값(522)까지 낮아지면, 배터리(310)로 전력 신호의 출력을 중단함으로써 배터리(310) 충전을 완료할 수 있다.
도 6은, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서(399)에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서 제1파형(610)은 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310) 전압의 변화를 나타낸다. 제2파형(620)은 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류 변화를 나타낸다. 제3파형(630)은 배터리(310)가 충전되는 동안 전자 장치(300) 내부의 온도 변화를 나타낸다. 도 6을 설명함에 있어서 도 4와 중복되는 내용은 생략 또는 간략히 기재된다.
프로세서(399)는, CC 모드로 배터리(310)가 충전되는 동안, 충전 전류 설정 정보(381)로서 예컨대, 표 1을 이용하여 충전 전류 값을 설정할 수 있다. 프로세서(399)는, 전자 장치(300) 내부의 온도가 제2온도 값까지 낮아짐으로써 발열 제어 모드가 해제될 경우, 그 해제 시점부터 시간을 카운트할 수 있다. 프로세서(399)는 지정된 기준 시간이 경과된 후에도 전자 장치(300) 내부의 온도가 제1온도 값까지 상승하지 않을 경우, 충전 전류 값을 올릴 수 있다. 예를 들어, CC 모드로 배터리(310)가 충전되는 동안, 발열 제어 모드가 여러 차례 반복되어 충전 전류 값은 CCV 0, CCV 1, CCV 2, 및 CCV 3의 순으로 단계적으로 낮아질 수 있다. 프로세서(399)는 발열 제어 모드가 해제되어 충전 전류 값이 발열 제어 전류 값에서 CCV 3로 상승된 t0 시점부터 시간(time period) t를 카운트할 수 있다. t가 지정된 값 ‘T_recover’를 초과한 시점 t1에 전자 장치(300) 내부의 온도가 제1온도 값까지 상승하지 않은 경우, 프로세서(399)는 충전 전류 값을 CCV 3에서 CCV 2로 한 단계 회복할 수 있다. 이와 더불어, 발열 제어 모드 횟수를 3에서 2로 1회 차감할 수 있다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 온도 데이터에 기반하여 프로세서(399)에 의해 수행되는 발열 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서 제1파형(710)은 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류 변화를 나타낸다. 제2파형(720)은 배터리(310)가 충전되는 동안 전자 장치(300) 내부의 온도 변화를 나타낸다. 도 7을 설명함에 있어서 도 4와 중복되는 내용은 생략 또는 간략히 기재된다.
프로세서(399)는 CC 모드로 배터리(310)가 충전되는 동안 전력 관리 회로(320)(또는, 전력 공급 장치(301))에서 배터리(310)로 출력되는 전력 신호의 전류를 설정하기 위해 이용되는 충전 전류 설정 정보(381)에 아래와 같은 표 3을 포함하여 메모리(380)에 저장할 수 있다. 표 3에서 ‘n’은 발열 제어 모드가 수행된 횟수를 의미한다. ‘C’는 전류를 나타내는 단위로서 예컨대, mA가 될 수 있다. CC 모드에서 최초로 설정되는 충전 전류 값 I_BATT 0은 예컨대, 표 1에서 CCV 0으로 설정될 수 있다. I_BATT 0가 충전 전류 값으로 설정되는 최대 값일 수 있다.
발열 제어 모드 미 진입 시간 충전 전류 값 (I_BATT n)
t < T1 I_BATT n-1 - 0.1C
T1 < t < T2 I_BATT n-1 - 0.05C
t > T_recover I_BATT n-1 + 0.05C
프로세서(399)는, 제1온도 값에서 제2온도 값으로 온도 하강에 의해 발열 제어 모드가 해제될 경우, 해제되기 전 CC 모드로 배터리(310) 충전이 이루어진 시간(바꾸어 말해, 표 3과 같이 발열 제어 모드 미 진입 시간)에 기반하여 충전 전류 값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(399)는 CC 모드로 충전이 개시될 경우 충전 전류 값을 최대 값 I_BATT 0(예: 표 1의 CCV 0)로 설정할 수 있다. 이후, 전자 장치(300) 내부 온도의 상승(제1온도 값에 도달)으로 인해 제1발열 제어 모드가 실행될 수 있다. 온도 감소(제2온도 값에 도달)로 인해 제1발열 제어 모드가 해제될 수 있다. 제1발열 제어 모드의 해제에 따라 프로세서(399)는 발열 제어 모드 횟수n을 0에서 1로 설정할 수 있다. 프로세서(399)는, 제1발열 제어 모드가 해제되기 전 t0부터 t1까지 발열 제어 모드 미 진입 시간 t가 T1보다 작음에 따라, 충전 전류 I_BATT 1을 ‘I_BATT 0 ? 0.1C’로 설정할 수 있다.
I_BATT 1로 충전 중에 온도가 제1온도 값까지 상승하게 됨으로써 제2발열 제어 모드가 수행될 수 있다. 이후, 온도가 제2온도 값까지 하강하게 됨으로써 제2발열 제어 모드가 해제될 수 있다. 이에 따라 프로세서(399)는 발열 제어 모드 횟수n을 1에서 2로 설정하고 발열 제어 모드 미 진입 시간 t(t3-t2)가 T1보다 작음에 따라 충전 전류 I_BATT 2를 ‘I_BATT 1 ? 0.1C’로 설정할 수 있다.
I_BATT 2로 충전 중에 온도가 제1온도 값까지 상승하게 됨으로써 제3발열 제어 모드가 수행될 수 있다. 이후, 온도가 제2온도 값까지 하강하게 됨으로써 제3발열 제어 모드가 해제될 수 있다. 이에 따라 프로세서(399)는 발열 제어 모드 횟수n을 2에서 3으로 설정하고 발열 제어 모드 미 진입 시간 t(t5-t4)가 T1보다는 크고 T2보다는 작음에 따라 충전 전류 I_BATT 3를 ‘I_BATT 1 ? 0.05C’로 설정할 수 있다.
I_BATT 3로 충전 중에 온도가 제1온도 값까지 상승하게 됨으로써 제4발열 제어 모드가 수행될 수 있다. 이후, 온도가 제2온도 값까지 하강하게 됨으로써 제4발열 제어 모드가 해제될 수 있다. 이에 따라 프로세서(399)는 발열 제어 모드 횟수n을 3에서 4로 설정하고 발열 제어 모드 미 진입 시간 t(t7-t6)가 T_recover보다 큼에 따라 충전 전류 I_BATT 4를 ‘I_BATT 3 + 0.05C’로 설정할 수 있다.
아래 Joule의 법칙(수학식 1)에 따르면, 줄열(Joule's heat)(H)은 전류의 제곱에 비례한다. 따라서 충전 전류가 줄어들면 충전 선로에 발생하는 발열량은 전류의 제곱만큼 줄어들 수 있다. 따라서, 프로세서(399)에 의해 수행되는 발열 제어 동작은 충전 중 전자 장치(300) 내부 온도의 상승을 억제하고 발열 제어 모드로 진입 빈도를 낮춤으로써 충전 시간을 단축할 수 있다.
Figure PCTKR2022006251-appb-M000001
도 8은 프로세서(399)에 의해 발열 제어 동작이 수행되었을 때와 그렇지 않았을 때를 비교하기 위한 도면이다. 도 8에서 (a)는 발열 제어 동작이 수행되지 않았을 때 충전 전류의 파형을 보여준다. 도 8에서 (b)는 (a)와 동일 조건에서 발열 제어 동작이 수행되었을 때 충전 전류의 파형을 보여준다. 도 8에서 (c)는 (b)와 비교하여 기온이 낮은 상태에서 발열 제어 동작이 수행되었을 때 충전 전류의 파형을 보여준다.
(a)를 참조하면, t0 시점에 충전이 시작되고 충전 전류가 CCV0로 설정된다. CC 모드로 배터리 충전되는 동안 충전 전류가 CCV0에서 발열 제어 전류 값으로 빈번하게 조정된다. 이후, CV 모드로 충전이 수행되고 t3 시점에 충전이 완료된다. (b)를 참조하면, 발열 제어 동작에 의해 충전 전류가 CCV0, CCV 1, 및 CCV2 순으로 단계적으로 낮아진다. t3보다 빠른 t2 시점에 충전이 완료된다. (c)를 참조하면, 발열 제어 동작에 의해 충전 전류가 CCV0에서 CCV 1로 한 단계 낮아지고 t2 보다 빠른 t1 시점에 충전이 완료된다.
도 9는, 일 실시예에 따른, CC 모드로 배터리(310) 충전되는 동안 발열 제어를 위한 프로세서(399)의 동작들을 도시한다.
동작 910에서 프로세서(399)는, 배터리(310)를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 온도 센서(370)를 통해 전자 장치(300)의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인할 수 있다.
동작 920에서 프로세서(399)는 내부 온도가 제1온도 값까지 올라감에 따라 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어를 위한 전류 값으로 설정할 수 있다.
동작 930에서 프로세서(399)는, 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 온도 센서(370)를 통해 내부 온도가 제2온도 값으로 내려간 것을 확인할 수 있다.
동작 940에서 프로세서(399)는 내부 온도가 제2온도 값까지 낮아짐에 따라 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 상기 제1충전 전류 값보다 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정할 수 있다. 예컨대, 제1충전 전류 값이 표 1 또는 표 2의 CCV n-1인 경우 제2충전 전류 값은 CCV n이 될 수 있다.
도 10은, 일 실시예에 따른, CC 모드로 배터리(310) 충전되는 동안 발열 제어를 위한 프로세서(399)의 동작들을 도시한다.
동작 1010(예: 동작 930)에서 프로세서(399)는, 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 온도 센서(370)를 통해 내부 온도가 제1온도 값에서 제2온도 값으로 내려간 것을 확인할 수 있다.
동작 1020(예: 동작 940)에서 프로세서(399)는 내부 온도가 제2온도 값까지 낮아짐에 따라 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 제1충전 전류 값보다 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정할 수 있다.
동작 1030에서 프로세서(399)는 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 제2충전 전류 값으로 설정된 시점(예: 도 6의 t0, 도 7의 t6)에서 지정된 기준 시간(예: 도 6 및 7에서 T_recover)이 경과한 후 내부 온도가 제1온도 값 이하임을 온도 센서(370)를 통해 확인할 수 있다.
동작 1040에서 프로세서(399)는 내부 온도가 제1온도 값 이하임에 따라 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 제2충전 전류 값보다 높은 제3충전 전류 값으로 설정할 수 있다. 도 6의 실시예에 따르면 제3충전 전류 값은 제1충전 전류 값일 수 있다. 도 7의 실시예에 따르면 제3충전 전류 값은 표 3의 계산식에 따라 ‘제2충전 전류 값 + 0.05C’일 수 있다.
도 11은, 일 실시예에 따른, CC 모드로 배터리(310) 충전되는 동안 발열 제어를 위한 프로세서(399)의 동작들을 도시한다.
동작 1110(예: 동작 910)에서 프로세서(399)는, 배터리(310)를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 온도 센서(370)를 통해 전자 장치(300)의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인할 수 있다.
동작 1120(예: 동작 920)에서 프로세서(399)는 내부 온도가 제1온도 값까지 올라감에 따라 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어를 위한 전류 값으로 설정할 수 있다.
동작 1130(예: 동작 930)에서 프로세서(399)는, 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 온도 센서(370)를 통해 내부 온도가 제1온도 값에서 제2온도 값으로 내려간 것을 확인할 수 있다.
동작 1140에서 프로세서(399)는 내부 온도가 제2온도 값까지 낮아짐에 따라, 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있던 시간에 기반하여, 제1충전 전류 값보다는 낮은 제2충전 전류 값을 계산할 수 있다. 제1충전 전류 값으로 설정되어 있던 시간은, 도 7의 실시예에 따르면, 발열 제어 모드 미 진입 시간을 의미할 수 있다. 표 3을 통해 알 수 있듯이, 발열 제어 모드 미 진입 시간이 길수록 제2충전 전류 값은 더 큰 값을 가질 수 있다. 바꾸어 말해, 발열 제어 모드 미 진입 시간이 길수록 제1충전 전류 값과 제2충전 전류 값 간의 차이가 작을 수 있다.
동작 1150에서 프로세서(399)는 배터리(310) 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 계산된 제2충전 전류 값으로 설정할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는 배터리; 외부의 전력 공급 장치로부터 유선 또는 무선으로 수신된 전력 신호를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 구성된 전력 관리 회로; 온도 센서; 상기 온도 센서 및 상기 전력 관리 회로에 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가: 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 온도 센서를 통해 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어 전류 값으로 설정하고, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 온도 센서를 통해 상기 전자 장치의 내부 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 확인하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 상기 제1충전 전류 값보다는 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제2충전 전류 값으로 설정된 시점에서 지정된 기준 시간이 경과한 후 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값 이하인 경우, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제2충전 전류 값보다 높은 제3충전 전류 값으로 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 제3충전 전류 값으로서 상기 제1충전 전류 값을 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값으로 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 제3충전 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮게 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제1충전 전류 값으로 설정되어 있던 시간에 기반하여, 상기 제2충전 전류 값을 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 시간에 비례하여 상기 제2충전 전류 값을 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 시간이 제1시간 값보다 작을 경우, 상기 제1충전 전류 값에서 제1값을 차감하여 얻은 전류 값을 상기 제2충전 전류 값으로 설정하고, 상기 시간이 상기 제1시간 값보다 크고 제2시간 값보다 작을 경우, 상기 제1충전 전류 값에서 제1값보다 작은 제2값을 차감하여 얻은 전류 값을 상기 제2충전 전류 값으로 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 배터리의 전압이 목표 전압 값에 도달하기 전까지, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라갈 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값으로 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값으로 내려간 것에 의해 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 최소 충전 전류 값까지 단계적으로 낮추도록 할 수 있다. 상기 최소 충전 전류 값은 상기 발열 제어 전류 값보다는 높을 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 배터리의 전압을 제1목표 전압 값까지 올리기 위한 제1CC(constant current) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안 및 상기 배터리의 전압을 상기 제1목표 전압 값보다 높은 제2목표 전압 값까지 올리기 위한 제2CC 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라갈 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값으로 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값으로 내려간 것에 의해 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 최소 충전 전류 값까지 단계적으로 낮추도록 할 수 있다. 상기 최소 충전 전류 값은 상기 발열 제어 전류 값보다는 높을 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 제1CC 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 설정 범위 및 상기 최소 충전 전류 값을 포함하는 제2충전 전류 설정 범위에서 단계적으로 낮추고, 상기 제2CC 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제2충전 전류 설정 범위에서 단계적으로 낮추도록 할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는 배터리; 외부의 전력 공급 장치로부터 유선 또는 무선으로 수신된 전력 신호를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 구성된 전력 관리 회로; 온도 센서; 상기 온도 센서 및 상기 전력 관리 회로에 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 배터리의 전압을 목표 전압 값까지 올리기 위한 CC(constant current) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에, 상기 온도 센서를 통해 확인된 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값임에 따라 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 값에서 발열 제어 전류 값까지 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값에서 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값에서 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 제2충전 전류 값까지 높임으로써 상기 발열 제어 모드를 해제하고, 상기 배터리의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 서서히 낮추는 CV(constant voltage) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 충전 완료 전류 값까지 낮아진 경우, 상기 배터리로 전력 신호의 공급을 차단함으로써 상기 배터리 충전을 완료하도록 하는 인스트럭션들(예: 도 4의 발열 제어 동작을 수행하도록 하는 인스트럭션들)을 저장할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제2충전 전류 값으로 설정된 시점에서 지정된 기준 시간이 경과한 후 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값 이하인 경우, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제2충전 전류 값보다 높은 제3충전 전류 값으로 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 제3충전 전류 값으로서 상기 제1충전 전류 값을 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값으로 설정하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 제3충전 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮게 설정하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제1충전 전류 값으로 설정되어 있던 시간에 기반하여, 상기 제2충전 전류 값을 설정하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 시간에 비례하여 상기 제2충전 전류 값을 설정하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 시간이 제1시간 값보다 작을 경우, 상기 제1충전 전류 값에서 제1값을 차감하여 얻은 전류 값을 상기 제2충전 전류 값으로 설정하고, 상기 시간이 상기 제1시간 값보다 크고 제2시간 값보다 작을 경우, 상기 제1충전 전류 값에서 제1값보다 작은 제2값을 차감하여 얻은 전류 값을 상기 제2충전 전류 값으로 설정하도록 할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치를 동작하는 방법(예: 도 9의 방법)은, 외부의 전력 공급 장치로부터 상기 전자 장치로 수신된 전력 신호를 이용하여 상기 전자 장치의 배터리를 충전하는 동작; 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인하는 동작; 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어 전류 값으로 설정하는 동작; 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 확인하는 동작; 및 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 상기 제1충전 전류 값보다는 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치를 동작하는 방법은 상기 전자 장치의 배터리의 전압을 목표 전압 값까지 올리기 위한 CC(constant current) 모드로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값임에 따라 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 값에서 발열 제어 전류 값까지 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값에서 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값에서 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 제2충전 전류 값까지 높임으로써 상기 발열 제어 모드를 해제하는 동작; 및 상기 배터리의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 서서히 낮추는 CV(constant voltage) 모드로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 충전 완료 전류 값까지 낮아진 경우, 상기 배터리로 전력 신호의 공급을 차단함으로써 상기 배터리 충전을 완료하는 동작을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 다양한 실시예에서, 전자 장치를 동작하는 방법이 제공된다. 전자 장치는 전력 신호를 이용하여 배터리를 충전하도록 구성된 전원 관리 회로, 전원 관리 회로에 연결된 프로세서, 및 프로세서에 연결된 메모리를 포함한다. 메모리는 실행될 때 프로세서가 다음 동작들을 실행하도록 하는 인스트럭션들을 저장한다. 동작 1210에서, 현재 전력 신호 값이 제1 충전 전류인 상태에서 전자 장치의 내부 온도가 제1 온도로 상승하는지 여부가 확인된다. 동작 1220에서, 내부 온도가 제1 온도로 상승함에 따라 현재 전력 신호 값이 제1 충전 전류보다 낮은 발열 제어 전류로 설정된다. 동작 1230에서, 현재 전력 신호 값이 발열 제어 전류인 동안 내부 온도가 제2 온도로 감소하는지 여부가 확인된다. 단계 1240에서, 내부 온도가 제2 온도로 감소함에 따라 현재 전력 신호 값은 제1 충전 전류보다 낮되 발열 제어 전류보다 높은 제2 충전 전류로 설정된다.
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.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    배터리;
    전력 신호를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 구성된 전력 관리 회로;
    온도 센서;
    상기 온도 센서 및 상기 전력 관리 회로에 연결된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가:
    상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 온도 센서를 통해 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인하고,
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어 전류 값으로 설정하고,
    상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 온도 센서를 통해 상기 전자 장치의 내부 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 확인하고,
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 상기 제1충전 전류 값보다는 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제2충전 전류 값으로 설정된 시점에서 지정된 기준 시간이 경과한 후 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값 이하인 경우, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제2충전 전류 값보다 높은 제3충전 전류 값으로 설정하도록 하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 제3충전 전류 값으로서 상기 제1충전 전류 값을 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값으로 설정하도록 하는 전자 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 제3충전 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮게 설정하도록 하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제1충전 전류 값으로 설정되어 있던 시간에 기반하여, 상기 제2충전 전류 값을 설정하도록 하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 시간에 비례하여 상기 제2충전 전류 값을 설정하도록 하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 시간이 제1시간 값보다 작을 경우, 상기 제1충전 전류 값에서 제1값을 차감하여 얻은 전류 값을 상기 제2충전 전류 값으로 설정하고,
    상기 시간이 상기 제1시간 값보다 크고 제2시간 값보다 작을 경우, 상기 제1충전 전류 값에서 제1값보다 작은 제2값을 차감하여 얻은 전류 값을 상기 제2충전 전류 값으로 설정하도록 하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 배터리의 전압이 목표 전압 값에 도달하기 전까지,
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라갈 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값으로 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고,
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값으로 내려간 것에 의해 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 최소 충전 전류 값까지 단계적으로 낮추도록 하고,
    상기 최소 충전 전류 값은 상기 발열 제어 전류 값보다는 높은 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 배터리의 전압을 제1목표 전압 값까지 올리기 위한 제1CC(constant current) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안 및 상기 배터리의 전압을 상기 제1목표 전압 값보다 높은 제2목표 전압 값까지 올리기 위한 제2CC 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에,
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라갈 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값으로 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고,
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값으로 내려간 것에 의해 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 최소 충전 전류 값까지 단계적으로 낮추도록 하고,
    상기 최소 충전 전류 값은 상기 발열 제어 전류 값보다는 높은 전자 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 제1CC 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 설정 범위 및 상기 최소 충전 전류 값을 포함하는 제2충전 전류 설정 범위에서 단계적으로 낮추고,
    상기 제2CC 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 발열 제어 모드가 해제될 때마다 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제2충전 전류 설정 범위에서 단계적으로 낮추도록 하는 전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    배터리;
    전력 신호를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 구성된 전력 관리 회로;
    온도 센서;
    상기 온도 센서 및 상기 전력 관리 회로에 연결된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가:
    상기 배터리의 전압을 목표 전압 값까지 올리기 위한 CC(constant current) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에, 상기 온도 센서를 통해 확인된 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값임에 따라 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 값에서 발열 제어 전류 값까지 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값에서 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값에서 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 제2충전 전류 값까지 높임으로써 상기 발열 제어 모드를 해제하고,
    상기 배터리의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 서서히 낮추는 CV(constant voltage) 모드로 상기 배터리가 충전되는 동안에, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 충전 완료 전류 값까지 낮아진 경우, 상기 배터리로 전력 신호의 공급을 차단함으로써 상기 배터리 충전을 완료하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전자 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제2충전 전류 값으로 설정된 시점에서 지정된 기준 시간이 경과한 후 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값 이하인 경우, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제2충전 전류 값보다 높은 제3충전 전류 값으로 설정하도록 하는 전자 장치.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
    상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 제1충전 전류 값으로 설정되어 있던 시간에 기반하여, 상기 제2충전 전류 값을 설정하도록 하는 전자 장치.
  14. 전자 장치를 동작하는 방법에 있어서,
    전력 신호를 이용하여 상기 전자 장치의 배터리를 충전하는 동작;
    상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값이 제1충전 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값까지 올라간 것을 확인하는 동작;
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값까지 올라감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 발열 제어 전류 값으로 설정하는 동작;
    상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 상기 발열 제어 전류 값으로 설정되어 있는 동안, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제2온도 값까지 내려간 것을 확인하는 동작; 및
    상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을, 상기 제1충전 전류 값보다는 낮되, 상기 발열 제어 전류 값보다 높은 제2충전 전류 값으로 설정하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 전자 장치를 동작하는 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 배터리의 전압을 목표 전압 값까지 올리기 위한 CC(constant current) 모드로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치의 내부 온도가 제1온도 값임에 따라 상기 배터리를 충전하기 위한 전력 신호의 전류 값을 제1충전 전류 값에서 발열 제어 전류 값까지 낮추는 발열 제어 모드를 수행하고, 상기 전자 장치의 내부 온도가 상기 제1온도 값에서 제2온도 값까지 내려 감에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 상기 발열 제어 전류 값에서 상기 제1충전 전류 값보다 낮은 제2충전 전류 값까지 높임으로써 상기 발열 제어 모드를 해제하는 동작; 및
    상기 배터리의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함에 따라 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값을 서서히 낮추는 CV(constant voltage) 모드로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 배터리 충전을 위한 전력 신호의 전류 값이 충전 완료 전류 값까지 낮아진 경우, 상기 배터리로 전력 신호의 공급을 차단함으로써 상기 배터리 충전을 완료하는 동작을 포함하는 방법.
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