KR102389193B1 - Apparatus and method for controlling voltage supply - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른, 전원 공급 장치의 동작 방법은, 입력단과 출력단의 사이에 접속되는 충전 회로를 통해 상기 입력단으로 인가되는 전압을 충전하고 충전 전압을 제공하는 과정과, 상기 입력단에 전원이 입력되는 경우, 상기 충전 회로와 상기 출력단 사이의 노드에 연결되는 배터리와 상기 출력단에 제공되도록 제어하는 과정과, 상기 입력단에 상기 전원이 입력되지 않는 경우 상기 배터리에 제공된 충전 전압이 상기 출력단으로 제공되도록 제어하는 과정을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of operating a power supply apparatus includes a process of charging a voltage applied to the input terminal and providing a charging voltage through a charging circuit connected between an input terminal and an output terminal, and supplying power to the input terminal. a process of controlling to be provided to the output terminal and a battery connected to a node between the charging circuit and the output terminal when input; It involves the process of controlling.

Description

전원 공급을 제어하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING VOLTAGE SUPPLY}APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING VOLTAGE SUPPLY

본 발명은 전자 장치에서 전력을 관리하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for managing power in an electronic device.

전자 장치는, 순간적인 정전 또는 배전 계통의 문제 발생시 상기 전자 장치를 정상적으로 동작시키기 위해, 무정전 전원 장치(UPS: Uninterruptible Power Supply) 또는 내부 배터리(battery) 또는 외부 배터리를 포함할 수 있다.The electronic device may include an uninterruptible power supply (UPS), an internal battery, or an external battery in order to operate the electronic device normally when a momentary power failure or a problem in the distribution system occurs.

예를 들어, 소형 기지국은, 순간적인 정전 또는 배전 계통의 문제 발생시 상기 소형 셀 서비스를 정상적으로 제공하기 위해, 무정전 전원 장치(UPS: Uninterruptible Power Supply) 또는 내부 배터리(battery) 또는 외부 배터리를 포함할 수 있다.For example, the small base station may include an uninterruptible power supply (UPS) or an internal battery or an external battery to normally provide the small cell service when a momentary power outage or a problem in the distribution system occurs. there is.

본 발명의 실시 예는, 전력을 제어하기 위한 전자 장치에서 하나의 경로(path)를 통해 시스템으로의 전력 공급 및 배터리 충전을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY An embodiment of the present invention provides an apparatus and method for supplying power to a system and charging a battery through one path in an electronic device for controlling power.

본 발명의 다른 실시 예는, 전력을 제어하기 위한 전자 장치에서 회로의 복잡도를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another aspect of the present invention is to provide an apparatus and method for reducing circuit complexity in an electronic device for controlling power.

본 발명의 또 다른 실시 예는, AC(alternative current)/DC(Direct Current) 컨버터 및 벅(buck)/부스트(boost) 컨버터(converter)가 일체된 충전 회로를 제공함에 있다.Another embodiment of the present invention provides a charging circuit in which an alternative current (AC)/direct current (DC) converter and a buck/boost converter are integrated.

본 발명의 또 다른 실시 예는, AC/DC 컨버터 및 벅/부스트 일체형 충전 회로가 정전류(CC: Constant Current) 에러(error) 값, 정전류(CV: Constant Voltage) 에러 값, 정전력(CP: Constant Power) 에러 값 중 가장 큰 에러 값에 기초하여, 입력 전압의 승압(step-up, boost) 또는 강압(step-down, buck)을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.In another embodiment of the present invention, an AC/DC converter and a buck/boost integrated charging circuit have a constant current (CC) error value, a constant current (CV: constant voltage) error value, and a constant power (CP: constant) Power) To provide an apparatus and method for determining step-up (boost) or step-down (buck) of an input voltage based on the largest error value among the error values.

본 발명의 또 다른 실시 예는, 미리 정의된 기준 온도 및 배터리의 충전 상태에 기초하여 상기 배터리의 방전을 통해 상기 배터리의 온도를 유지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another embodiment of the present invention is to provide an apparatus and method for maintaining the temperature of the battery through discharging of the battery based on a predefined reference temperature and a state of charge of the battery.

본 발명의 실시 예에 따른, 전원 공급 장치의 동작 방법은, 입력단과 출력단의 사이에 접속되는 충전 회로를 통해 상기 입력단으로 인가되는 전압을 충전하고 충전 전압을 제공하는 과정과, 상기 입력단에 전원이 입력되는 경우, 상기 충전 회로와 상기 출력단 사이의 노드에 연결되는 배터리와 상기 출력단에 제공되도록 제어하는 과정과, 상기 입력단에 상기 전원이 입력되지 않는 경우 상기 배터리에 제공된 충전 전압이 상기 출력단으로 제공되도록 제어하는 과정을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of operating a power supply apparatus includes a process of charging a voltage applied to the input terminal and providing a charging voltage through a charging circuit connected between an input terminal and an output terminal, and supplying power to the input terminal. a process of controlling to be provided to the output terminal and a battery connected to a node between the charging circuit and the output terminal when input; It involves the process of controlling.

본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 장치는, 입력단과 출력단의 사이에 접속되고, 상기 입력단으로 인가되는 전압을 충전하고 충전 전압을 제공하는 충전 회로, 상기 충전 회로와 상기 출력단 사이의 노드에 연결되는 배터리 및, 상기 입력단에 전원이 입력되는 경우 상기 충전 전압이 상기 출력단과 상기 배터리에 제공되도록 제어하고, 상기 입력단에 상기 전원이 입력되지 않는 경우 상기 배터리에 제공된 충전 전압이 상기 출력단으로 제공되도록 제어하는 제어부를 포함한다.The power supply device according to an embodiment of the present invention is connected between an input terminal and an output terminal, a charging circuit that charges a voltage applied to the input terminal and provides a charging voltage, and is connected to a node between the charging circuit and the output terminal When power is input to a battery and the input terminal, the charging voltage is controlled to be provided to the output terminal and the battery, and when the power is not input to the input terminal, the charging voltage provided to the battery is controlled to be provided to the output terminal includes a control unit.

본 발명의 실시 예에 따른 충전 제어 장치는, 충전기와 시스템 사이의 노드의 상태를 검출하는 검출기 및, 상기 노드의 상태를 검출한 결과에 기초하여 상기 충전기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 검출기는, 상기 검출기와 연결된 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출하고, 상기 제어부는, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과 값이 미리 정해진 기준 값 보다 작은 경우, 스텝-업 동작을 위한 충전 제어 신호를 생성하고, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과 값이 상기 기준 값 보다 큰 경우 스텝-다운 충전 동작을 위한 충전 제어 신호를 생성한다.A charging control apparatus according to an embodiment of the present invention includes a detector for detecting a state of a node between a charger and a system, and a controller for generating a control signal for controlling the charger based on a result of detecting the state of the node Including, wherein the detector detects at least one of a voltage and a current of a battery connected to the detector, and the control unit, when a result of detecting at least one of the voltage and current of the battery is smaller than a predetermined reference value, A charging control signal for the step-up operation is generated, and when a result of detecting at least one of a voltage and a current of the battery is greater than the reference value, a charging control signal for the step-down charging operation is generated.

본 발명의 실시 예에 따른 충전 장치는, 제1 충전 제어 신호에 응답하여 스텝-다운 충전 동작을 수행하고, 제2 충전 제어 신호에 응답하여 스텝-업 충전 동작을 수행하는 충전 회로를 포함한다.A charging device according to an embodiment of the present invention includes a charging circuit that performs a step-down charging operation in response to a first charging control signal and performs a step-up charging operation in response to a second charging control signal.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 일반적인 전원 공급 장치의 일 예(AC 전압 입력)를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 일반적인 전원 공급 장치의 다른 예(DC 전압 입력)를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 블록(block) 구성의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전원 공급 동작 순서의 예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 전력을 제어하기 위한 전원 공급 장치의 회로 구성의 다른 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 순서의 다른 예를 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치에서 전력을 제어하기 위한 회로 구성을 또 다른 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 충전 회로의 다른 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치에서 벅/부스트 충전 회로의 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서 배터리의 온도를 검출하여 배터리 충전 및 방전을 제어하기 위한 동작 순서의 예를 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 충전 회로의 동작 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 벅/부스트 충전 회로의 동작 순서도이다.1 shows an example (AC voltage input) of a general power supply device according to an embodiment of the present invention.
2 shows another example (DC voltage input) of a general power supply device according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates an example of a block configuration of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an example of a power supply operation sequence of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates another example of a circuit configuration of a power supply device for controlling power in an electronic device according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating another example of an operation sequence of an electronic device according to another embodiment of the present invention.
7 illustrates another example of a circuit configuration for controlling power in an electronic device according to another embodiment of the present invention.
8 illustrates another example of a charging circuit of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
9 illustrates an example of a buck/boost charging circuit in an electronic device according to another embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating an example of an operation sequence for controlling battery charging and discharging by detecting a temperature of a battery in an electronic device according to an embodiment of the present invention.
11 is an operation flowchart of a charging circuit of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
12 is an operation flowchart of a buck/boost charging circuit of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다.　　본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다.　　그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in connection with the accompanying drawings. Various embodiments of the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed description is described. However, this is not intended to limit the various embodiments of the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes and/or equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the various embodiments of the present invention. In connection with the description of the drawings, like reference numerals have been used for like elements.

본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는“포함한다”　또는 “포함할 수 있다”　등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다.　　또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions such as “includes” or “may include” that may be used in various embodiments of the present invention indicate the existence of a disclosed corresponding function, operation, or component, and include one or more additional functions, operations, or Components, etc. are not limited. In addition, in various embodiments of the present invention, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or existence of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명의 다양한 실시 예에서 “또는”　또는 “　A 또는/및 B 중 적어도 하나”　등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다.　　예를 들어, “A 또는 B”　또는 “　A 또는/및 B 중 적어도 하나”　각각은, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.In various embodiments of the present disclosure, expressions such as “or” or “at least one of A and/or B” include any and all combinations of words listed together. For example, each of "A or B" or "At least one of A and/or B" may include A, may include B, or include both A and B.

본 발명의 다양한 실시 예에서 사용된 “제 1,”“제2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 다양한 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.　　예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다.　　상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다.　　예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다.　　예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second,” used in various embodiments of the present invention may modify various components of various embodiments, but limit the components. I never do that. For example, the above expressions do not limit the order and/or importance of corresponding components. The above expressions may be used to distinguish one component from another. For example, both the first user device and the second user device are user devices, and represent different user devices. For example, without departing from the scope of the various embodiments of the present disclosure, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.　　반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, the element may be directly connected to or connected to the other element, but may be associated with the element. It should be understood that other new components may exist between the other components. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another element, it will be understood that no new element exists between the element and the other element. should be able to

본 발명의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다.　　단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.　　일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Terms used in various embodiments of the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the various embodiments of the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which various embodiments of the present invention pertain. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in various embodiments of the present invention, ideal or excessively formal terms not interpreted as meaning

이하 본 발명은 전자 장치에서 전력을 관리하기 위한 기술에 관하여 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described with respect to a technology for managing power in an electronic device.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 일반적인 전원 공급 장치의 일 예(AC 전압 입력)를 도시한다.1 shows an example (AC voltage input) of a general power supply device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 1을 참고하면, 상기 전원 공급 장치는, 전력망(utility grid) 101로부터 전력을 수신할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the power supply device may receive power from a utility grid 101 .

상기 전원 공급 장치는, 무정전 전원 장치 103을 포함할 수 있다. 상기 무정전 전원 장치 103은, 상기 전원 공급 장치와 다른 주변 전자 장치들에 대한 전력 공급되는 전원을 조절하는 장치를 의미한다. 상기 무정전 전원 장치 103은, 상기 전원 공급 장치의 전기 회로의 전압이 끊어지거나 갑자기 올라가거나 내려가는 상황이 발생하지 않도록, 상기 전원 공급 장치의 전력을 제어할 수 있다. 상기 무정전 전원 장치 103은, 상기 외부 전력망 101로부터 수신한 전력을 제어할 수 있다.The power supply may include an uninterruptible power supply 103 . The uninterruptible power supply device 103 refers to a device for controlling power supplied to the power supply device and other peripheral electronic devices. The uninterruptible power supply device 103 may control the power of the power supply device so that the voltage of the electric circuit of the power supply device is not cut off or a situation in which the voltage is suddenly increased or decreased does not occur. The uninterruptible power supply device 103 may control the power received from the external power grid 101 .

예를 들어, 상기 무정전 전원 장치 103은, AC 스위치(switch) 105, AC/DC 컨버터(converter) 107, 배터리 109를 포함할 수 있다. 상기 AC 스위치 105는, 상기 외부 전력망 101로부터의 전력의 입력을 제어할 수 있다. 상기 AC/DC 컨버터 107은, AC를 DC로 변환시키는 장치이다. 예를 들어, 상기 AC/DC 컨버터 107은, 일반 모드 111에서, 상기 AC 스위치 105로부터 수신한 AC를 DC 변환하여 상기 배터리 109로 제공할 수 있다. 또한, 상기 AC/DC 컨버터 107은, 상기 외부 전력망 101을 통해 전력을 공급받을 수 없을 경우 백업(backup) 모드 113에서, 상기 배터리 109로부터 제공받은 DC를 AC로 변환하여 시스템 115로 제공할 수 있다. 상기 배터리 109는, 화학 반응, 온도 차, 빛 등으로 전극 사이에 전기 에너지를 발생시키는 장치를 의미한다. 예를 들어, 상기 배터리 109은, 화학 반응에 의한 화학 전지, 충전이 불가능한 일차전지, 충전이 가능한 이차전지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도 1의 회로 구성은, 상기 일반 모드 111 및 상기 백업 모드 113 모드 간에 정밀한 제어가 요구된다.
For example, the uninterruptible power supply device 103 may include an AC switch 105 , an AC/DC converter 107 , and a battery 109 . The AC switch 105 may control an input of power from the external power grid 101 . The AC/DC converter 107 is a device for converting AC to DC. For example, the AC/DC converter 107 may convert AC received from the AC switch 105 to DC in the normal mode 111 and provide it to the battery 109 . In addition, the AC/DC converter 107 may convert DC received from the battery 109 into AC and provide it to the system 115 in a backup mode 113 when power cannot be supplied through the external power grid 101. . The battery 109 refers to a device that generates electrical energy between electrodes through a chemical reaction, a temperature difference, light, or the like. For example, the battery 109 may include at least one of a chemical battery by a chemical reaction, a primary battery that cannot be charged, and a secondary battery that can be charged. The circuit configuration of FIG. 1 requires precise control between the normal mode 111 and the backup mode 113 mode.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 일반적인 전원 공급 장치의 다른 예(DC 전압 입력)를 도시한다.2 shows another example (DC voltage input) of a general power supply device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참고하면, 상기 전원 공급 장치의 전원 제어기 203은, 상기 전원 공급 장치로 외부 전력 망으로부터의 전원 201이 입력되는지 여부를 결정할 수 있다. 상기 전원 제어기 203은, 상기 전원 201이 입력될 경우, 스위치 Q1 205를 온(on)하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원 제어기 203은, 상기 전원이 입력될 경우, 배터리 211의 전원을 사용하지 않고, 상기 외부 전력 망으로부터 입력되는 전원 201을 통해 시스템 213으로 전력을 공급할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the power controller 203 of the power supply device may determine whether power 201 from an external power grid is input to the power supply device. The power controller 203 may control the switch Q 1 205 to be turned on when the power 201 is input. For example, when the power is input, the power controller 203 may supply power to the system 213 through the power source 201 input from the external power grid without using the power of the battery 211 .

상기 전원 제어기 203은, 상기 외부 전력 망으로부터의 전원 201이 입력되지 않을 경우, 스위치 Q2 207를 온(on)하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원 제어기 203은, 상기 외부 전력 망으로부터 전원 201이 공급되지 않으면, 상기 스위치 Q2 207을 온(on)하여 상기 배터리 211을 통해 상기 시스템 213으로 전력을 공급할 수 있도록 제어할 수 있다.The power controller 203 may control the switch Q 2 207 to be turned on when the power 201 from the external power grid is not input. For example, when power 201 is not supplied from the external power grid, the power controller 203 may turn on the switch Q 2 207 to supply power to the system 213 through the battery 211. there is.

상기 외부 전력 망으로부터 전원 201이 입력될 경우, 충전 회로 209는, 상기 전원 201을 통해 상기 배터리 211를 충전할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원 201로부터의 전압 레벨이 상기 배터리 211가 사용하는 전압 레벨보다 높을 경우, 상기 충전 회로 209는, 상기 배터리가 사용할 수 있는 전압 레벨로 강압(step-down) 상기 배터리 211을 충전할 수 있다.When the power source 201 is input from the external power grid, the charging circuit 209 may charge the battery 211 through the power source 201 . For example, when the voltage level from the power source 201 is higher than the voltage level used by the battery 211, the charging circuit 209 charges the battery 211 by step-down to a voltage level that the battery can use. can do.

본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 충전 회로 209는, 상기 전원 201로부터의 전압 레벨이 상기 배터리 211가 사용하는 전압 레벨 보다 낮을 경우, 상기 전원 201로부터의 전압 레벨을 상기 배터리 211가 사용하는 전압 레벨로 승압(step-up)하여 상기 배터리 211을 충전시킬 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, when the voltage level from the power source 201 is lower than the voltage level used by the battery 211, the charging circuit 209 uses the voltage level from the power source 201 to be the voltage used by the battery 211 The battery 211 may be charged by step-up to a level.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 블록(block) 구성의 예를 도시한다.3 illustrates an example of a block configuration of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 3을 참고하면, 상기 전자 장치의 제어부 303은, 시스템 309로의 전력 공급 및 배터리 311에 대한 충전을 동시에 제어할 수 있다. 상기 제어부 303은, 외부 전원 301로부터 전력이 입력되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 303은, 상기 외부 전원 301로부터 전력이 입력될 경우, 스위치 307을 오프(off)하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부 303은, 상기 스위치 307을 오프(off)함으써 상기 외부 전원 301로부터 입력된 전력이 충전 회로 305를 통해 시스템 309 및 배터리 311로 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 스위치 307가 오프(off)되는 경우, 상기 배터리 311 및 상기 시스템 309 간 경로가 단절되므로, 상기 배터리 311은, 상기 시스템 309로 전력을 공급하지 않는다. 다시 말해, 상기 제어부 303은, 상기 외부 전원 301로부터의 전력이 입력되면 상기 충전 회로 305를 통해 상기 시스템 309로 전력을 공급하고, 상기 배터리 311가 충전되도록 제어할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the controller 303 of the electronic device may simultaneously control supply of power to the system 309 and charging of the battery 311 . The controller 303 may determine whether power is input from the external power source 301 . For example, when power is input from the external power source 301, the controller 303 may control the switch 307 to be turned off. That is, the controller 303 may control the power input from the external power source 301 to be supplied to the system 309 and the battery 311 through the charging circuit 305 by turning off the switch 307 . In this case, when the switch 307 is turned off, the path between the battery 311 and the system 309 is cut off, and thus the battery 311 does not supply power to the system 309 . In other words, when power from the external power source 301 is input, the controller 303 supplies power to the system 309 through the charging circuit 305 and controls the battery 311 to be charged.

상기 제어부 303은, 상기 외부 전원 301로부터 전력이 입력되지 않을 경우, 상기 스위치 307을 온(on)할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 303은, 상기 외부 전원 301로부터 전력이 입력되지 않으면, 상기 스위치 307을 온(on)하여 상기 배터리 311이 상기 시스템 309로 전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 외부 전원 301로부터 전력이 입력되지 않기 때문에, 상기 스위치 307을 온(on)할 경우, 상기 시스템 309는 상기 충전 회로 305로부터 전력을 공급받지 않고, 상기 배터리 311로부터 전력을 공급받을 수 있다.The control unit 303 may turn on the switch 307 when no power is input from the external power source 301 . For example, if power is not input from the external power source 301, the controller 303 may turn on the switch 307 to control the battery 311 to supply power to the system 309. At this time, since no power is input from the external power source 301, when the switch 307 is turned on, the system 309 may receive power from the battery 311 without receiving power from the charging circuit 305 .

본 발명의 실시 예에 따라 상기 충전 회로 305는, DC(direct current) 전압 변환을 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 DC 전압 변환을 위한 회로는 전압을 낮추는 회로(예: 벅 컨버터(buck conver)) 및 전압을 높이는 회로(예: 부스트(boost) 컨버터) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the charging circuit 305 may include a circuit for converting a direct current (DC) voltage. For example, the circuit for converting the DC voltage may include at least one of a voltage lowering circuit (eg, a buck converter) and a voltage increasing circuit (eg, a boost converter).

예를 들어, 상기 충전 회로 305는, 상기 외부 전원 301로부터 전력이 입력될 경우, 입력되는 교류(AC:Alternate Current) 신호를 직류(DC: Direct Current) 신호로 변환(convert)하고, 에러 값에 기초하여 상기 직류 신호를 높여서(step-up, buck) 출력, 또는, 낮춰서(step-down, boost) 출력할지 여부를 결정할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 에러 값은, 상기 전자 장치에서 상기 충전 회로 305로 입력되는 정전류(CC: Constant Current) 에러(error) 값, 정전류(CV: Constant Voltage) 에러 값, 정전력(CP: Constant Power) 에러 값 중 가장 큰 값일 수 있다.For example, when power is input from the external power source 301, the charging circuit 305 converts an input AC (Alternate Current) signal into a DC (Direct Current) signal, and converts the input to an error value. It is possible to determine whether to output the DC signal by increasing (step-up, buck) or lowering (step-down, boost) the output based on the DC signal. According to an embodiment of the present invention, the error value may include a constant current (CC) error value, a constant voltage (CV) error value, and a constant current input to the charging circuit 305 from the electronic device. CP: Constant Power) may be the largest of the error values.

본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 제어부 303은, 상기 배터리 311의 온도를 유지하기 위해 상기 배터리 311의 방전 여부를 결정할 수 있다. 이를 위해, 상기 전자 장치는, 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서는 상기 제어부 303의 내부, 상기 배터리 311의 표면 또는 다른 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 303은, 상기 배터리 311의 온도가 미리 정의된 기준 온도 미만이고, 상기 배터리의 충전 상태가 미리 정의된 임계치를 초과할 경우, 상기 배터리의 방전을 결정할 수 있다. 즉, 상기 제어부 303은, 상기 배터리 311의 방전을 통해 열을 발생시킴으로써 상기 배터리 311의 온도를 제어할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 배터리의 충전 상태는, SoC(State of Charge)로 지칭될 수 있다. 상기 임계값은, DoD(Depth of Discharge)로 지칭될 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, the controller 303 may determine whether to discharge the battery 311 in order to maintain the temperature of the battery 311 . To this end, the electronic device may include at least one sensor for measuring a temperature. The sensor may be installed inside the control unit 303, on the surface of the battery 311, or at another location. For example, when the temperature of the battery 311 is less than a predefined reference temperature and the state of charge of the battery exceeds a predefined threshold, the controller 303 may determine to discharge the battery. That is, the controller 303 may control the temperature of the battery 311 by generating heat through discharging of the battery 311 . According to another embodiment of the present invention, the state of charge of the battery may be referred to as a state of charge (SoC). The threshold value may be referred to as a depth of discharge (DoD).

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전원 공급 동작 순서도의 예를 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an example of a power supply operation flowchart of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참고하면, 상기 전자 장치는, 401단계로 진행하여,　입력단과 출력단의 사이에 접속되는 충전 회로를 통해 상기 입력단으로 인가되는 전압을 충전하고 충전 전압을 제공한다.Referring to FIG. 4 , in step 401 , the electronic device charges a voltage applied to the input terminal through a charging circuit connected between the input terminal and the output terminal, and provides a charging voltage.

상기 전자 장치는, 403단계로 진행하여,　상기 입력단에 상기 전원이 입력되는 경우, 전압이 상기 충전 회로와 상기 출력단 사이의 노드에 연결되는 배터리와 상기 출력단에 제공한다.In step 403, when the power is input to the input terminal, the electronic device provides a voltage to the output terminal and the battery connected to a node between the charging circuit and the output terminal.

상기 전자 장치는, 405단계로 진행하여,　상기 입력단에 상기 전원이 입력되지 않는 경우 상기 배터리에 제공된 충전 전압이 상기 출력단으로 제공되도록 제어한다.In step 405 , when the power is not input to the input terminal, the electronic device controls the charging voltage provided to the battery to be provided to the output terminal.

상기 전자 장치는, 상기 노드와 상기 배터리의 사이에 접속되는 스위치를 제어할 수 있다. 상기 전자 장치는, 검출기를 통해 상기 노드의 상태 검출할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 검출기에 의한 검출 결과에 기초하여 상기 충전 회로를 제어하기 위한 충전 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 충전 제어 신호에 기초하여 스텝-업 충전 동작을 수행할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 충전 제어 신호에 기초하여 스텝-다운 충전 동작을 수행할 수 있다.The electronic device may control a switch connected between the node and the battery. The electronic device may detect the state of the node through a detector. The electronic device may generate a charging control signal for controlling the charging circuit based on a detection result by the detector. The electronic device may perform a step-up charging operation based on the charging control signal. The electronic device may perform a step-down charging operation based on the charging control signal.

상기 충전 제어 신호는, 펄스폭 제어 신호일 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 펄스폭 제어 신호에 따라 상기 스텝-업 충전 동작을 위한 스위치 및 상기 스텝-다운 충전 동작을 위한 스위치를 제어할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 검출기를 통해 상기 배터리의 전압 및 전류 중의 하나를 검출할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 검출 결과와 미리 정해진 기준값을 비교할 수 있다. 상기 전자 장치는, 비교 결과에 대응하는 상기 충전 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 검출 결과가 미리 정해진 기준 전압 또는 기준 전류보다 작은 경우 상기 스텝-업 충전 동작을 위한 상기 충전 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 검출 결과가 상기 기준 전압 또는 기준 전류보다 큰 경우 상기 스텝-다운 충전 동작을 위한 상기 충전 제어 신호를 생성할 수 있다.The charging control signal may be a pulse width control signal. The electronic device may control a switch for the step-up charging operation and a switch for the step-down charging operation according to the pulse width control signal. The electronic device may detect one of a voltage and a current of the battery through the detector. The electronic device may compare the detection result with a predetermined reference value. The electronic device may generate the charging control signal corresponding to the comparison result. The electronic device may generate the charging control signal for the step-up charging operation when the detection result is smaller than a predetermined reference voltage or reference current. The electronic device may generate the charge control signal for the step-down charging operation when the detection result is greater than the reference voltage or reference current.

상기 전자 장치는, 온도 검출기를 통해 상기 배터리의 온도를 검출할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 온도 검출기에 의한 검출 결과에 기초하여 상기 배터리의 충전 또는 방전을 제어할 수 있다. 상기 전자 장치는, 전압 변환기를 통해 상기 전압이 교류 전압인 경우 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 상기 충전 회로에 제공할 수 있다. 상기 전압 변환기 및 상기 충전 회로는, 일체형일 수 있다.
The electronic device may detect the temperature of the battery through a temperature detector. The electronic device may control charging or discharging of the battery based on a detection result by the temperature detector. When the voltage is an AC voltage, the electronic device may convert the AC voltage into a DC voltage and provide it to the charging circuit through a voltage converter. The voltage converter and the charging circuit may be integrated.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 전력을 제어하기 위한 전원 공급 장치의 회로 구성의 다른 예를 도시한다.5 illustrates another example of a circuit configuration of a power supply device for controlling power in an electronic device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 5를 참고하면, 상기 전자 장치는, 외부 전력 망으로부터 전력을 수신할 수 있다. 상기 전자 장치의 충전 회로 305는, 상기 전력을 시스템 309 및 배터리 311로 전력을 공급할 수 있다. 상기 충전 회로 305는 시스템 관리자 501의 제어에 따라 동작을 수행할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 충전 회로 305 및 상기 시스템 관리자 501은, 하나의 모듈(module)로 결합될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the electronic device may receive power from an external power grid. The charging circuit 305 of the electronic device may supply power to the system 309 and the battery 311 . The charging circuit 305 may perform an operation under the control of the system manager 501 . According to another embodiment of the present invention, the charging circuit 305 and the system manager 501 may be combined into one module.

본 발명의 실시 예에 따라, 제어부 303은, 상기 외부 전력 망으로부터 전압이 입력되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 303은, 상기 외부 전력 망으로부터 전원이 입력되지 않을 경우, 스위치 307을 닫도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부 303은, 상기 외부 전력 망으로부터 전력이 수신되지 않아, 상기 시스템 309로 전력을 공급할 수 없을 경우, 상기 스위치 307을 닫아, 상기 배터리 311로부터 상기 시스템 309로 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the controller 303 may determine whether a voltage is input from the external power grid. For example, the controller 303 may control the switch 307 to close when power is not input from the external power grid. That is, when power cannot be supplied to the system 309 because power is not received from the external power grid, the controller 303 closes the switch 307 to control power to be supplied from the battery 311 to the system 309 there is.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 순서도의 다른 예를 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating another example of an operation flowchart of an electronic device according to another embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참고하면, 상기 전자 장치는, 601단계로 진행하여 상기 전자 장치로 전력이 공급되는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 전자 장치는, 외부 전력 망으로부터 상기 전자 장치로 전력이 공급되는지 여부를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the electronic device determines whether power is supplied to the electronic device in step 601 . For example, the electronic device may determine whether power is supplied to the electronic device from an external power grid.

상기 전자 장치는, 상기 외부 전력 망으로부터 전력이 공급되지 않을 경우, 603단계로 진행하여, 배터리를 통해 시스템으로 전력을 공급한다. 예를 들어, 상기 전자 장치는, 상기 시스템 및 배터리 사이에 위치한 스위치를 온(on)할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 스위치를 온(on)하여 상기 배터리가 방전하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 전자 장치는, 상기 스위치를 온(on)하여 상기 배터리가 상기 시스템으로 전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 전자 장치는, 상기 전자 장치의 주 제어부(MCU: Main Control Unit)을 활성화시켜 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.When power is not supplied from the external power grid, the electronic device supplies power to the system through a battery in step 603 . For example, the electronic device may turn on a switch located between the system and the battery. The electronic device may control the battery to be discharged by turning on the switch. That is, the electronic device may control the battery to supply power to the system by turning on the switch. According to an embodiment of the present invention, the electronic device may control charging and discharging of the battery by activating a main control unit (MCU) of the electronic device.

상기 전자 장치는, 상기 외부 전력 망으로부터 전력이 공급될 경우, 605단계로 진행하여 상기 충전 회로를 통해 외부전력망의 전력망으로부터의 전력을 공급한다. 또한, 상기 전자 장치는, 상기 충전 회로를 통해 상기 외부 전력 망으로부터 공급되는 전력을 통해 배터리가 충전되도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 전자 장치는, 상기 시스템으로의 전력 공급 및 상기 배터리 충전을 동시에 수행할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 전자 장치는, 상기 주 제어부를 활성화시켜 상기 주 제어부를 통해 상기 전력을 제어할 수 있다.When power is supplied from the external power grid, the electronic device supplies power from the power grid of the external power grid through the charging circuit in step 605 . Also, the electronic device may control the battery to be charged through power supplied from the external power grid through the charging circuit. That is, the electronic device may simultaneously supply power to the system and charge the battery. According to another embodiment of the present disclosure, the electronic device may activate the main controller to control the power through the main controller.

상기 전자 장치는, 607단계로 진행하여 상기 배터리가 완전히 충전되었는지(fully chaged) 여부를 판단한다. 상기 전자 장치는 상기 배터리가 완전히 충전되었을 경우, 609단계로 진행하여 충전을 중지한다. 예를 들어, 상기 전자 장치는 상기 스위치를 오프(off)하여 상기 배터리로 전력이 공급되지 않도록 제어할 수 있다.The electronic device proceeds to step 607 to determine whether the battery is fully charged. When the battery is fully charged, the electronic device proceeds to step 609 to stop charging. For example, the electronic device may control power not to be supplied to the battery by turning off the switch.

상기 전자 장치는, 상기 배터리가 완전히 충전되지 않은 경우, 611단계로 진행하여 계속 충전을 진행할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 장치는, 상기 스위치가 온(on)된 상태를 유지함으로써, 상기 배터리가 지속적으로 충전되도록 제어할 수 있다.
When the battery is not fully charged, the electronic device proceeds to step 611 to continue charging. For example, the electronic device may control the battery to be continuously charged by maintaining an on state of the switch.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치에서 전력을 제어하기 위한 회로 구성을 또 다른 예이다.7 is another example of a circuit configuration for controlling power in an electronic device according to another embodiment of the present invention.

상기 도 7을 참고하면, 상기 전자 장치는, AC/DC 컨버터 701을 포함할 수 있다. 상기 AC/DC 컨버터 701은, 외부 전력 망 301로부터 AC가 입력될 경우, 상기 AC를 DC로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the electronic device may include an AC/DC converter 701 . The AC/DC converter 701 may perform a function of converting the AC into DC when AC is input from the external power grid 301 .

본 발명의 실시 예에 따라, 상기 전자 장치는, 벅(buck)/부스터(boost) 컨버터를 포함하는 충전 회로 또는 충전기 703을 포함할 수 있다. 상기 벅 컨버터는, 입력 전압 보다 낮은 전압을 출력한다. 상기 벅 컨버터의 동작은, 스텝-다운(step-down)으로 지칭될 수 있다. 상기 부스트 컨버터는, 입력 전압 보다 높은 전압을 출력한다. 상기 부스트 컨버터의 동작은, 스텝-업(step-up)으로 지칭될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electronic device may include a charging circuit including a buck/boost converter or a charger 703 . The buck converter outputs a voltage lower than the input voltage. The operation of the buck converter may be referred to as step-down. The boost converter outputs a voltage higher than the input voltage. The operation of the boost converter may be referred to as a step-up.

예를 들어, 시스템 309의 정격 전압이 39V 내지 57.5V이고, 상기 전자 장치로 상기 정격 전압보다 낮은 39V 미만의 전압이 입력될 경우, 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 벅 컨버터의 기능을 통해, 상기 39V 미만의 전압을 39V 이상의 전압으로 높인 후, 출력할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치로 상기 정격 전압보다 높은 57.5V를 초과하는 전압이 입력될 경우, 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 부스터 컨버터 기능을 통해, 상기 57.5V를 초과하는 전압을 57.5V 이하의 전압으로 낮춘 후, 출력할 수 있다.For example, when the rated voltage of the system 309 is 39V to 57.5V and a voltage of less than 39V lower than the rated voltage is input to the electronic device, the buck/boost charging circuit 703 may , after increasing the voltage of less than 39V to a voltage of 39V or more, it may be output. In addition, when a voltage exceeding 57.5V, which is higher than the rated voltage, is input to the electronic device, the buck/boost charging circuit 703, through the booster converter function, converts the voltage exceeding 57.5V to 57.5V or less After lowering the voltage, it can be output.

본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 AC/DC 컨버터 701 및 상기 벅/부스트 충전 회로 703은 하나의 일체형 충전 회로 305로 결합될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the AC/DC converter 701 and the buck/boost charging circuit 703 may be combined into one integrated charging circuit 305 .

상기 전자 장치는, 전원 제어부 303을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원 제어부 303은, 상기 벅/부스트 충전 회로 703에서 시스템 309 또는 배터리 311로 전력이 공급되는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 전원 제어부 303은, 상기 전력이 공급되지 않을 경우, 스위치 307을 닫아, 상기 배터리 311을 통해 상기 시스템 309로 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.The electronic device may include a power control unit 303 . For example, the power control unit 303 may determine whether power is supplied from the buck/boost charging circuit 703 to the system 309 or the battery 311 . When the power is not supplied, the power control unit 303 may close a switch 307 to control power to be supplied to the system 309 through the battery 311 .

본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 전원 제어부 303은, 상기 배터리 311에 대한 충전의 필요 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원 제어부 303은, 상기 외부 전력망 301로부터 전력이 공급되고, 상기 배터리 311에 대한 충전이 필요할 경우, 상기 스위치 307을 닫아, 상기 배터리 311이 충전되도록 제어할 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, the power control unit 303 may determine whether charging of the battery 311 is necessary. For example, when power is supplied from the external power grid 301 and charging of the battery 311 is required, the power control unit 303 may close the switch 307 to control the battery 311 to be charged.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 충전 회로의 다른 예이다.8 is another example of a charging circuit of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 8을 참고하면, 상기 충전 회로 305는, 1차 측 정류기 801, 전력 스위치 803, 1/2차 측 절연 변압기 805, 2차 측 정류기 807, 전압 제어기 809, 에러 증폭 및 보상기(error amplifier and loop compensation unit) 811, 옵토커플러(optocoupler) 813, PWM(Pulse Width Modulation) 제어기 815, 검출기(미도시)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the charging circuit 305 includes a primary side rectifier 801, a power switch 803, a 1/2 secondary side isolation transformer 805, a secondary side rectifier 807, a voltage controller 809, an error amplifier and compensator (error amplifier and compensator). a loop compensation unit) 811, an optocoupler 813, a pulse width modulation (PWM) controller 815, and a detector (not shown).

상기 도 8을 참고하면, 외부 전력망으로부터 VAC　301가 상기 전자 장치로 인가될 수 있다. 상기 VAC 301은, AC 신호이다. 상기 1차 측 정류기 801은, AC 신호를 DC 신호로 변환한다. 상기 1차 측 정류기 801은, 상기 AC 신호로부터 상기 DC 신호를 생성하기 위해 정류 작용을 하는 회로 소자 또는 장치를 의미한다. 또한, 상기 1차 측 정류기 801은, 한 방향으로만 전류를 통과시킨다.Referring to FIG. 8 , VAC 301 may be applied to the electronic device from an external power grid. The V AC 301 is an AC signal. The primary-side rectifier 801 converts an AC signal into a DC signal. The primary-side rectifier 801 refers to a circuit element or device that rectifies to generate the DC signal from the AC signal. In addition, the primary-side rectifier 801 passes the current in only one direction.

상기 1차 측 정류기 801에서 생성된 DC 신호는 상기 전력 스위치 803으로 입력된다. 상기 전력 스위치 803은, 활성(on)/비활성(off)에 따라 상기 DC 신호를 상기 1/2차 측 절연 변압기 805로 제공한다. 예를 들어, 상기 전력 스위치 803가 활성화되면 상기 1차 측 정류기 801을 통과한 전류는 상기 1/2차 측 절연 변압기 805로 흐를 수 있다. 상기 1/2차 측 절연 변압기 805는 1차 측과 2차 측을 전기적으로 절연하기 위하여 사용되는 변압기를 의미한다. 예를 들어, 상기 1/2차 측 전열 변압기 805는 서지(surge) 전압의 침입을 막을 수 있다.The DC signal generated by the primary side rectifier 801 is input to the power switch 803 . The power switch 803 provides the DC signal to the secondary-side isolation transformer 805 according to activation (on)/deactivation (off). For example, when the power switch 803 is activated, the current passing through the primary side rectifier 801 may flow to the 1/2 secondary side isolation transformer 805 . The secondary-side isolation transformer 805 refers to a transformer used to electrically insulate the primary side and the secondary side. For example, the 1/2 secondary side electrothermal transformer 805 may prevent intrusion of a surge voltage.

상기 1/2차 측 절연 변압기 805는 상기 DC 신호를 상기 2차 측 정류기 807로 전달한다. 상기 2차 측 정류기 807은, 상기 DC 신호를 상기 시스템 309 및 배터리 311로 제공할 수 있다. 이때 상기 DC 신호는 총 입력 전류로 지칭될 수 있다. 이때, 전압 제어기 809는, 정전류(CC: Contant Current), 정전압(CV: Contant Voltage), 정전력(CP: Contant Power)의 에러(error) 값들 중 가장 큰 에러 값이 주 제어 전압(main control voltage)로 출력되도록 제어할 수 있다.The secondary-side isolation transformer 805 transfers the DC signal to the secondary-side rectifier 807. The secondary-side rectifier 807 may provide the DC signal to the system 309 and the battery 311 . In this case, the DC signal may be referred to as a total input current. In this case, the voltage controller 809 is configured such that the largest error value among the error values of constant current (CC), constant voltage (CV), and constant power (CP) is the main control voltage (main control voltage). ) can be controlled to be output.

상기 검출기(미도시)는, 상기 충전 회로 305, 상기 시스템 309, 상기 배터리 311 사이에 위치할 수 있다. 상기 검출기(미도시)는, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.The detector (not shown) may be located between the charging circuit 305 , the system 309 , and the battery 311 . The detector (not shown) may detect at least one of a voltage and a current of the battery.

본 발명의 실시 예에 따라, 상기 충전 회로 305는, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과값이 미리 정해진 기준값 보다 작은 경우, 스텝-업 동작을 위한 충전 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 상기 충전 회로 305는, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과값이 상기 기준값 보다 큰 경우 스텝-다운 충전 동작을 위한 충전 제어 신호를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the charging circuit 305 may generate a charging control signal for a step-up operation when a result of detecting at least one of a voltage and a current of the battery is less than a predetermined reference value. . Also, the charging circuit 305 may generate a charging control signal for a step-down charging operation when a result of detecting at least one of a voltage and a current of the battery is greater than the reference value.

상기 전압 제어기 809는, 2차 측 에러 값을 출력하여 에러 증폭 및 루프 보상기 811로 전달할 수 있다. 상기 에러 증폭 및 루프 보상기 811은, 상기 2차 측 에러 값을 증폭하고 외부의 영향에 의한 오차를 제거하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 에러 증폭 및 루프 보상기 811는 상기 2차 측 에러 값을 옵토커플러 813으로 제공할 수 있다. 상기 옵토커플러 813은, 발광원(입력)과 광검출기(출력)로 구성되는 고체 스위칭 소자로서, 제어회로의 전원과 PWM 제어기의 전원을 분리시키는 기능을 수행한다. 상기 옵토커플러 813은 상기 2차 측 에러 값을 상기 PWM 제어기 815로 전달한다. 상기 PWM 제어기 815는, 상기 옵토커플러 813으로부터 제공받은 상기 2차측 에러 값에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 PWM 제어 신호는, 전력 스위치 803의 활성/비활성 시간을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 전력 스위치 803은, 상기 2차 측 에러 값에 기초하여 생성된 PWM 제어 신호에 따라 활성/비활성이 제어될 수 있다. 상기 전자 장치는, PWM 제어 신호에 따른 상기 전력 스위치 803의 활성/비활성에 기초하여, 입력 전압을 낮추거나(step-down, buck) 또는 높이도록(step-up, boost) 제어할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 PWM 제어 신호는 벅 FET(Fied Effect Transistor) 및 부스트 FET의 활성/비활성을 제어하기 위해 사용될 수 있다.The voltage controller 809 may output the secondary-side error value and transmit it to the error amplification and loop compensator 811 . The error amplification and loop compensator 811 may perform a function of amplifying the secondary-side error value and removing an error due to an external influence. The error amplification and loop compensator 811 may provide the secondary-side error value to the optocoupler 813 . The optocoupler 813 is a solid-state switching device composed of a light emitting source (input) and a photodetector (output), and functions to separate power of the control circuit and power of the PWM controller. The optocoupler 813 transfers the secondary-side error value to the PWM controller 815 . The PWM controller 815 may generate a PWM control signal based on the secondary-side error value provided from the optocoupler 813 . For example, the PWM control signal may be used to control an active/inactive time of the power switch 803 . For example, activation/deactivation of the power switch 803 may be controlled according to a PWM control signal generated based on the secondary-side error value. The electronic device may control to lower (step-down, buck) or increase (step-up, boost) an input voltage based on activation/deactivation of the power switch 803 according to a PWM control signal. According to another embodiment of the present invention, the PWM control signal may be used to control activation/deactivation of a buck FET (Fied Effect Transistor) and a boost FET.

상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 충전 회로 305는, AC/DC 컨버팅 기능 및 벅/부스트 컨버팅 기능이 결합된 일체형 구조로 구성될 수 있다. 즉, 상기 충전 회로 305는, 상기 1차 측 정류기 801을 통해 외부 전력망을 통해 입력되는 AC 신호를 DC 신호로 변환할 수 있다. 또한, 상기 충전 회로 305는 상기 PWM 제어기 815를 통해 상기 2차 측 에러 값에 따라 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호에 기초하여 동작하는 전력 스위치 803의 활성/비활성에 따라 상기 DC 신호를 높이거나 낮추어 출력할 수 있다.
As shown in FIG. 8 , the charging circuit 305 may have an integrated structure in which an AC/DC converting function and a buck/boost converting function are combined. That is, the charging circuit 305 may convert an AC signal input through an external power grid through the primary-side rectifier 801 into a DC signal. In addition, the charging circuit 305 generates a control signal according to the secondary-side error value through the PWM controller 815, and increases the DC signal according to activation/deactivation of the power switch 803 operating based on the control signal, or You can lower it to print.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치에서 벅/부스트 충전 회로 의 예이다.9 is an example of a buck/boost charging circuit in an electronic device according to another embodiment of the present invention.

상기 도 9를 참고하면, 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 스텝 다운 모드 901에서, 펄스 폭 변조 제어 신호에 따라 벅 FET의 스위치 Q1 을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 펄스 폭 변조 제어 신호는, 상기 도 8에 도시된 바와 같이 생성될 수 있다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703이 상기 스위치 Q1 을 온(on)할 경우, D1 으로 입력 전압 VIN 이 입력되고, 인덕터 LF 에는 전류가 흐르며 에너지가 축적될 수 있다. 또한, 캐패시터 CF 를 통해 전류가 흐를 수 있다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 펄스 폭 변조 신호에 따라 상기 스위치 Q1 을 오프(off)할 수 있다. 이때, 상기 인덕터 LF 에 축적된 에너지인 인덕터 전류 IL 가 캐패시터 CF 로 흐를 수 있다. 상기 인덕터 전류 IL 는 상기 스위치 Q1 이 온(on)될 때까지 감소할 수 있다. 즉, 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 벅 FET의 스위치 Q1 에 대한 오프(off) 및 온(on)를 반복하여, 입력 전압 보다 낮은 출력 전압을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the buck/boost charging circuit 703 may control the switch Q 1 of the buck FET according to the pulse width modulation control signal in the step-down mode 901 . For example, the pulse width modulation control signal may be generated as shown in FIG. 8 . The buck/boost charging circuit 703 is connected to the switch Q 1 When turning on (on), input voltage V IN as D 1 is input, a current flows in the inductor L F and energy can be accumulated. Also, a current may flow through the capacitor CF. The buck/boost charging circuit 703 is configured to perform the switch Q 1 according to the pulse width modulation signal. can be turned off. In this case, an inductor current I L that is energy accumulated in the inductor LF may flow to the capacitor CF. The inductor current I L may decrease until the switch Q 1 is turned on. That is, the buck/boost charging circuit 703 is the switch Q 1 of the buck FET. It is possible to generate an output voltage lower than the input voltage by repeating off and on for .

상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 스텝 업 모드 903에서, 펄스 폭 변조 신호에 따라 부스트 FET의 스위치 Q2 를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 벅/부스트 충전 회로 703이 상기 스위치 Q2 를 온(on)할 경우, 인덕터 LF　에는 전류가 흐르며 에너지가 축적될 수 있다. 이때, 상기 캐패시터 CF 의 축적된 에너지가 소비될 수 있다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703이 상기 스위치 Q2 를 오프(off)할 경우, 입력 전압 VIN 에 인덕터 LF 에 축적된 에너지가 더해져 다이오드 D2 를 지나는 전압은 상기 인덕터 LF 에 축적된 에너지 전압 만큼 높아진 전압이 출력될 수 있다. 즉, 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 부스트 FET의 스위치 Q2 에 대한 오프(off) 및 온(on)를 반복하여, 입력 전압 보다 높은 출력 전압을 생성할 수 있다.
The buck/boost charging circuit 703 may control the switch Q 2 of the boost FET according to the pulse width modulation signal in the step-up mode 903 . For example, when the buck/boost charging circuit 703 turns on the switch Q 2 , a current flows in the inductor L F and energy may be stored. In this case, the accumulated energy of the capacitor CF may be consumed. When the buck/boost charging circuit 703 turns off the switch Q 2 , the energy stored in the inductor LF is added to the input voltage V IN so that the voltage passing through the diode D 2 is the energy voltage accumulated in the inductor LF The increased voltage may be output. That is, the buck/boost charging circuit 703 may generate an output voltage higher than the input voltage by repeating off and on for the switch Q 2 of the boost FET.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서 배터리의 온도를 검출하여 배터리 충전 및 방전을 제어하기 위한 동작 순서의 예를 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating an example of an operation sequence for controlling battery charging and discharging by detecting a temperature of a battery in an electronic device according to an embodiment of the present invention.

일반적으로 배터리는 상기 배터리의 온도가 기준 온도 미만이 될 경우, 충전 성능 또는 상기 배터리의 수명이 악화될 수 있다. 따라서, 상기 배터리의 성능 및 수명을 보장하기 위해서는, 상기 배터리의 온도를 상기 기존 온도 이상으로 유지할 필요가 있다.In general, when the temperature of the battery is less than the reference temperature, charging performance or the lifespan of the battery may deteriorate. Accordingly, in order to guarantee the performance and lifespan of the battery, it is necessary to maintain the temperature of the battery above the existing temperature.

상기 도 10을 참고하면, 상기 전자 장치는, 1001단계로 진행하여 배터리 셀의 온도가 미리 정의된 기준 온도를 초과하는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 기준온도가 섭씨 -20도 일 경우, 상기 전자 장치는, 상기 배터리 셀의 온도가 상기 섭씨 -20도를 초과하는지 여부를 결정할 수 있다.Referring to FIG. 10 , in step 1001 , the electronic device determines whether the temperature of the battery cell exceeds a predefined reference temperature. For example, when the reference temperature is -20 degrees Celsius, the electronic device may determine whether the temperature of the battery cell exceeds the -20 degrees Celsius.

상기 전자 장치는, 상기 배터리 셀의 온도가 상기 기준 온도를 초과할 경우, 1003단계로 진행하여, 시스템 입력 전압 및 배터리 상태를 확인한다. 예를 들어, 상기 전자 장치는, 상기 시스템으로 전압이 입력되는지 여부를 확인하고, 상기 배터리의 온도 및 충전 필요 여부를 확인할 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 시스템 입력 전압 및 배터리 상태를 확인한 후, 상기 1001단계로 돌아가 상기 배터리 셀의 온도가 상기 기준 온도를 초과하는지 여부를 결정할 수 있다.When the temperature of the battery cell exceeds the reference temperature, the electronic device proceeds to step 1003 and checks a system input voltage and a battery state. For example, the electronic device may check whether a voltage is input to the system, and check the temperature of the battery and whether charging is required. After checking the system input voltage and the battery state, the electronic device may return to step 1001 to determine whether the temperature of the battery cell exceeds the reference temperature.

상기 전자 장치는, 상기 배터리 셀의 온도가 상기 기준 온도를 초과하지 않을 경우, 1005단계로 진행하여 배터리의 충전 상태가 미리 정의된 임계값을 초과하는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 상기 임계값이 80 퍼센트의 충전 상태일 경우, 상기 전자 장치는, 상기 배터리 충전 상태가 상기 80 퍼센트를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.When the temperature of the battery cell does not exceed the reference temperature, the electronic device proceeds to step 1005 and determines whether the state of charge of the battery exceeds a predefined threshold. For example, when the threshold value is a state of charge of 80 percent, the electronic device may determine whether the state of charge of the battery exceeds the 80 percent.

상기 전자 장치는, 상기 배터리 충전 상태가 상기 임계값을 초과하지 않을 경우, 1007단계로 진행하여, 상기 배터리를 충전한다. 예를 들어, 상기 전자 장치는, 상기 배터리 충전 상태가 상기 임계값을 초과하지 않으면 상기 배터리의 충전 상태가 충전하지 않다고 판단하여 상기 배터리를 충전할 수 있다.When the state of charge of the battery does not exceed the threshold, the electronic device proceeds to step 1007 to charge the battery. For example, if the state of charge of the battery does not exceed the threshold value, the electronic device determines that the state of charge of the battery is not charged and may charge the battery.

상기 전자 장치는, 상기 배터리 충전 상태가 상기 임계값을 초과할 경우, 1009단계로 진행하여 상기 배터리를 방전한다. 상기 전자 장치는, 상기 배터리 충전 상태가 상기 임계값을 초과할 경우, 상기 전자 장치는, 상기 배터리가 충분히 충전되었다고 판단할 수 있다. 이때, 상기 전자 장치는, 상기 배터리의 온도가 상기 기준 온도 미만이기 때문에, 상기 배터리를 방전하여 상기 배터리의 온도를 높일 수 있다. 상기 전자 장치는, 상기 배터리를 방전한 후, 상기1001단계로 돌아가 상기 배터리 셀의 온도가 상기 기준 온도를 초과하는지 여부를 결정할 수 있다.
When the state of charge of the battery exceeds the threshold, the electronic device proceeds to step 1009 to discharge the battery. When the state of charge of the battery exceeds the threshold, the electronic device may determine that the battery is sufficiently charged. In this case, since the temperature of the battery is less than the reference temperature, the electronic device may discharge the battery to increase the temperature of the battery. After discharging the battery, the electronic device may return to step 1001 to determine whether the temperature of the battery cell exceeds the reference temperature.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 충전 회로의 동작 순서도이다.11 is an operation flowchart of a charging circuit of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 11을 참고하면, 상기 충전 회로 305는, 1101단계로 진행하여, 상기 전자 장치의 검출기와 연결된 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한다. 상기 상기 충전 회로 305는, 충전 회로 305와 시스템 사이의 노드와 연결된 상기 검출기를 포함할 수 있다. 상기 검출기는, 상기 노드의 상태를 검출할 수 있다. 상기 검출기는, 상기 검출기와 연결된 배터리 311의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.Referring to FIG. 11 , in step 1101 , the charging circuit 305 detects at least one of a voltage and a current of a battery connected to the detector of the electronic device. The charging circuit 305 may include the detector connected to a node between the charging circuit 305 and the system. The detector may detect the state of the node. The detector may detect at least one of a voltage and a current of the battery 311 connected to the detector.

상기 전자 장치는 제어부 809를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부 809는, 상기 노드의 상태를 검출한 결과에 기초하여 상기 충전 회로 305를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.The electronic device may further include a controller 809 . The controller 809 may generate a control signal for controlling the charging circuit 305 based on a result of detecting the state of the node.

상기 충전 회로 305는, 1103단계로 진행하여, 상기 검출기와 연결된 상기 배터리 311의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과값이 미리 정해진 기준 값 미만인지 판단한다. 상기 충전 회로 305는, 상기 결과값이 상기 미리 정해진 기준 값 미만일 경우, 1105단계로 진행하여 스텝-업 동작을 위한 충전 제어 신호를 생성한다.In step 1103, the charging circuit 305 determines whether a result of detecting at least one of a voltage and a current of the battery 311 connected to the detector is less than a predetermined reference value. When the result value is less than the predetermined reference value, the charging circuit 305 generates a charging control signal for a step-up operation in step 1105 .

상기 충전 회로 305는, 상기 결과값이 상기 미리 정해진 기준 값 미만이 아닐 경우, 1107단계로 진행하여 스텝-다운 충전 동작을 위한 충전 제어 신호를 생성한다. 상기 충전 회로 305는, 상기 충전 제어 신호를 증폭하여 광 신호를 출력하는 증폭기, 상기 광 신호를 전기 신호를 전환하는 옵토 커플러(opto coupler), 상기 전기 신호를 PWM 신호로 전환하는 PWM 제어기를 더 포함할 수 있다.
When the result value is not less than the predetermined reference value, the charging circuit 305 generates a charging control signal for a step-down charging operation in step 1107 . The charging circuit 305 further includes an amplifier for amplifying the charging control signal to output an optical signal, an opto coupler for converting the optical signal into an electrical signal, and a PWM controller for converting the electrical signal into a PWM signal can do.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 벅/부스트 충전 회로의 동작 순서도이다.12 is an operation flowchart of a buck/boost charging circuit of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

상기 도 12를 참고하면 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 1201단계로 진행하여 제1 PWM 신호가 수신되었는지 판단한다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 외부로부터 상기 제1 PWM 신호를 수신할 경우, 1203단계로 진행하여, 상기 제1 스위치를 온(on)시킨다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 제1 스위치를 온 시킴으로써, 스텝-다운 충전 동작을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the buck/boost charging circuit 703 determines whether the first PWM signal is received in step 1201 . When the buck/boost charging circuit 703 receives the first PWM signal from the outside, it proceeds to step 1203 to turn on the first switch. The buck/boost charging circuit 703 may perform a step-down charging operation by turning on the first switch.

상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 제1 PWM 신호가 수신되지 않을 경우, 1205단계로 진행하여 제2 PWM 신호가 수신되었는지 여부를 판단한다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 외부로부터 상기 제2 PWM 신호를 수신할 경우, 1207단계로 진행하여, 상기 제2 스위치를 온 시킨다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 제2 스위치를 온 시킴으로써 스텝-업 충전 동작을 수행할 수 있다.When the first PWM signal is not received, the buck/boost charging circuit 703 determines whether a second PWM signal is received in step 1205 . When receiving the second PWM signal from the outside, the buck/boost charging circuit 703 proceeds to step 1207 to turn on the second switch. The buck/boost charging circuit 703 may perform a step-up charging operation by turning on the second switch.

상기 벅/부스트 충전 회로 703은, 상기 제1 스위치에 병렬로 연결된 다이오드, 상기 제2 스위치에 병렬로 연결된 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 벅/부스트 충전 회로 703은, AC/DC 컨버터 701을 통해 전원을 공급받을 수 있다.
The buck/boost charging circuit 703 may include a diode connected in parallel to the first switch and a diode connected in parallel to the second switch. The buck/boost charging circuit 703 may receive power through the AC/DC converter 701 .

본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.Methods according to the embodiments described in the claims or specifications of the present invention may be implemented in the form of hardware, software, or a combination of hardware and software.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.When implemented in software, a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided. One or more programs stored in the computer-readable storage medium are configured to be executable by one or more processors in an electronic device (device). One or more programs include instructions for causing an electronic device to execute methods according to embodiments described in a claim or specification of the present invention.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.Such programs (software modules, software) include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), magnetic disc storage device, Compact Disc-ROM (CD-ROM), Digital Versatile Discs (DVDs), or any other form of It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all thereof. In addition, each configuration memory may be included in plurality.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.In addition, the program is transmitted through a communication network composed of a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide LAN (WLAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present invention through an external port. In addition, a separate storage device on the communication network may be connected to the device implementing the embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.In the specific embodiments of the present invention described above, elements included in the invention are expressed in the singular or plural according to the specific embodiments presented. However, the singular or plural expression is appropriately selected for the situation presented for convenience of description, and the present invention is not limited to the singular or plural component, and even if the component is expressed in plural, it is composed of the singular or singular. Even an expressed component may be composed of a plurality of components.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Meanwhile, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

Claims (32)

전원 공급 장치에 있어서:
입력단;
출력단;
상기 입력단과 상기 출력단의 사이에 연결되고, 상기 입력단으로 인가되는 전압을 충전하고 충전 전압을 제공하는 충전 회로;
상기 충전 회로와 상기 출력단 사이의 노드에 연결되는 배터리;
충전기와 시스템 사이의 노드의 상태를 검출하는 검출기; 및
상기 노드의 상태를 검출한 결과에 기초하여 상기 충전기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
상기 충전 회로는,
상기 입력단으로 인가되는 AC(alternative current) 신호를 DC(direct current) 신호로 변환하기 위한 1차측 정류기;
1차측과 2차측을 절연하는 절연 변압기;
상기 변환된 DC 신호를 상기 절연 변압기로부터 수신하는 2차측 정류기;
상기 2차측 정류기로 수신되는 DC 신호에 기반하여, 정전류, 정전압 또는 정전력의 에러 값들 중 가장 큰, 에러 값이 주 제어 전압으로 출력되도록 제어하는 전압 제어기; 및
상기 주 제어 전압을 수신하는 에러 증폭 및 루프 보상기를 포함하고,
상기 검출기는, 상기 검출기와 연결된 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출하고,
상기 제어부는, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과 값이 미리 정해진 기준 값 보다 작은 경우, 스텝-업 충전 동작을 위한 제2 충전 제어 신호를 생성하고, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과 값이 상기 기준 값 보다 큰 경우 스텝-다운 충전 동작을 위한 제1 충전 제어 신호를 생성하고, 및
상기 충전기는, 상기 제1 충전 제어 신호가 수신될 경우, 상기 스텝-다운 충전 동작을 수행하고, 상기 제2 충전 제어 신호가 수신될 경우, 상기 스텝-업 충전 동작을 수행하도록 구성되는 장치.
As for the power supply:
input stage;
output stage;
a charging circuit connected between the input terminal and the output terminal to charge a voltage applied to the input terminal and provide a charging voltage;
a battery connected to a node between the charging circuit and the output terminal;
a detector for detecting the state of a node between the charger and the system; and
A control unit for generating a control signal for controlling the charger based on a result of detecting the state of the node,
The charging circuit is
a primary-side rectifier for converting an AC (alternative current) signal applied to the input terminal into a DC (direct current) signal;
an isolation transformer to insulate the primary side and the secondary side;
a secondary-side rectifier for receiving the converted DC signal from the isolation transformer;
a voltage controller controlling the largest error value among the error values of constant current, constant voltage, or constant power to be output as a main control voltage based on the DC signal received from the secondary-side rectifier; and
an error amplification and loop compensator receiving the main control voltage;
The detector detects at least one of a voltage and a current of the battery connected to the detector,
The controller generates a second charge control signal for a step-up charging operation when a result of detecting at least one of the voltage and current of the battery is smaller than a predetermined reference value, and generates a second charge control signal among the voltage and current of the battery. When a result of detecting at least one is greater than the reference value, generating a first charging control signal for a step-down charging operation, and
The charger is configured to perform the step-down charging operation when the first charging control signal is received, and to perform the step-up charging operation when the second charging control signal is received.
 제1항에 있어서,
상기 노드와 상기 배터리의 사이에 연결되고 상기 제어부에 의해 제어되는 스위치를 더 포함하는 장치.
According to claim 1,
The device further comprising a switch connected between the node and the battery and controlled by the controller.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 전원 공급 장치의 동작 방법에 있어서:
입력단과 출력단의 사이에 연결되는 충전 회로를 통해 상기 입력단으로 인가되는 전압을 충전하고 충전 전압을 제공하는 과정;
상기 입력단으로 인가되는 AC 신호를 DC 신호로 변환하는 과정;
상기 변환된 DC 신호를 2차측 정류기로 전송하는 과정;
상기 2차측 정류기로 수신되는 DC 신호에 기반하여, 정전류, 정전압 또는 정전력의 에러 값들 중 가장 큰, 에러 값이 주 제어 전압으로 출력되도록 제어하는 과정;
상기 주 제어 전압을 에러 증폭 및 루프 보상기로 전송하는 과정;
검출기를 통해 노드의 상태 검출하는 과정;
배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과 값이 미리 정해진 기준 값 보다 작은 경우, 스텝-업 충전 동작을 위한 제2 충전 제어 신호를 생성하고, 상기 배터리의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 검출한 결과 값이 상기 기준 값 보다 큰 경우 스텝-다운 충전 동작을 위한 제1 충전 제어 신호를 생성하는 과정; 및
상기 제1 충전 제어 신호가 수신될 경우, 상기 스텝-다운 충전 동작을 수행하고, 상기 제2 충전 제어 신호가 수신될 경우, 상기 스텝-업 충전 동작을 수행하는 과정을 포함하는 방법.
A method of operating a power supply, comprising:
charging a voltage applied to the input terminal through a charging circuit connected between the input terminal and the output terminal and providing a charging voltage;
converting an AC signal applied to the input terminal into a DC signal;
transmitting the converted DC signal to a secondary-side rectifier;
controlling the largest error value among the error values of constant current, constant voltage, or constant power to be output as a main control voltage based on the DC signal received from the secondary-side rectifier;
transmitting the main control voltage to an error amplification and loop compensator;
The process of detecting the state of the node through the detector;
When a result of detecting at least one of the voltage and current of the battery is smaller than a predetermined reference value, generating a second charge control signal for a step-up charging operation and detecting at least one of the voltage and current of the battery generating a first charging control signal for a step-down charging operation when the result value is greater than the reference value; and
and performing the step-down charging operation when the first charging control signal is received, and performing the step-up charging operation when the second charging control signal is received.
 제12항에 있어서,
상기 노드와 상기 배터리의 사이에 연결되는 스위치를 제어하는 과정을 더 포함하는 방법.
13. The method of claim 12,
The method further comprising the step of controlling a switch connected between the node and the battery.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 입력단에 상기 전원이 입력되는 경우, 상기 충전 전압이 상기 출력단과 상기 배터리에 제공되도록 제어하고,
상기 입력단에 상기 전원이 입력되지 않는 경우, 상기 배터리에 제공된 충전 전압이 상기 출력단으로 제공되도록 제어하도록 더 구성되는 장치.
According to claim 1, wherein the control unit,
When the power is input to the input terminal, the charging voltage is controlled to be provided to the output terminal and the battery,
The apparatus further configured to control so that the charging voltage provided to the battery is provided to the output terminal when the power is not input to the input terminal.
 제1항에 있어서,
상기 제1 충전 제어 신호 및 제2 충전 제어 신호를 증폭하여 광 신호를 출력하는 증폭기;
상기 광 신호를 전기 신호로 전환하는 옵토 커플러(opto coupler);
상기 전기 신호를 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PMW) 신호로 변환하여 상기 충전기로 제공하는 PWM 제어기를 더 포함하는 장치.
According to claim 1,
an amplifier amplifying the first charge control signal and the second charge control signal to output an optical signal;
an opto coupler converting the optical signal into an electrical signal;
The device further comprising a PWM controller that converts the electrical signal into a pulse width modulation (PMW) signal and provides it to the charger.
 제12항에 있어서,
상기 입력단에 상기 전원이 입력되는 경우, 상기 충전 전압이 상기 충전 회로와 상기 출력단 사이의 노드에 연결되는 배터리와 상기 출력단에 제공되도록 제어하는 과정과,
상기 입력단에 상기 전원이 입력되지 않는 경우, 상기 배터리에 제공된 충전 전압이 상기 출력단으로 제공되도록 제어하는 과정을 포함하는 방법.
13. The method of claim 12,
a process of controlling the charging voltage to be provided to a battery connected to a node between the charging circuit and the output terminal and to the output terminal when the power is input to the input terminal;
and controlling the charging voltage provided to the battery to be provided to the output terminal when the power is not input to the input terminal.
 제12항에 있어서,
상기 제1 충전 제어 신호 및 제2 충전 제어 신호를 증폭하여 광 신호를 출력하는 과정;
상기 광 신호를 전기 신호로 전환하는 과정; 및
상기 전기 신호를 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PMW) 신호로 변환하여 충전기로 제공하는 과정을 포함하는 방법.
13. The method of claim 12,
amplifying the first charge control signal and the second charge control signal to output an optical signal;
converting the optical signal into an electrical signal; and
and converting the electrical signal into a pulse width modulation (PMW) signal and providing it to a charger.
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