KR102579676B1 - 배터리에 전력을 공급하는 방법 및 이를 위한 전자 장치 - Google Patents

배터리에 전력을 공급하는 방법 및 이를 위한 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하는 배터리; 및 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 전력 관리 회로를 포함하고, 상기 전력 관리 회로는, 제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하고, 상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하고, 상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하고, 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하도록 구성될 수 있다. 또한 다른 실시예도 가능하다.

Description

배터리에 전력을 공급하는 방법 및 이를 위한 전자 장치{A METHOD FOR PROVIDING POWER TO A BATTERY AND AN ELECTRONIC DEVICE THEREFOR}
본 발명의 다양한 실시예들은 배터리에 전력을 공급하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대 기기의 기능이 많아짐에 따라 상기 휴대 기기의 긴 사용 시간에 대한 요구가 늘어나고 있다. 특히 휴대 기기의 사용 시간을 늘리기 위해 휴대 기기의 배터리 용량이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 이와 같이 배터리 용량이 증가함에 따라 배터리를 충전하기 위한 충전 시간 또한 증가하고 있으며, 상기 충전 시간을 줄일 수 있는 고효율 충전 기술의 필요성이 대두되고 있다.
배터리의 충전 시간을 줄이기 위하여 상기 배터리에 공급되는 충전 전류를 높이는 방식이 일반적으로 사용되고 있으나, 이 경우 배터리 수명 저하 및 발열 등의 문제로 충전 전류를 높이는 데는 한계가 있다. 따라서 충전 전류를 높이는 방법으로 배터리를 충전하는 방식 외의 효율이 높으면서 효과적으로 배터리의 충전 시간을 줄일 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명의 다양한 실시예들은 배터리 충전 시간을 줄이는 방법 및 이를 위한 전자 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하는 배터리; 및 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 전력 관리 회로를 포함하고, 상기 전력 관리 회로는, 제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하고, 상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하고, 상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하고, 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 및 외부 전력 소스 각각과 전기적으로 연결되어 상기 배터리로 전력을 공급하는 전자 장치의 동작 방법은, 제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작; 및 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작; 및 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 배터리의 충전 시간을 줄여서 효율적으로 배터리를 충전할 수 있도록 하는, 배터리에 전력을 제공하는 방법 및 이를 위한 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 배터리를 충전하는 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 배터리를 충전하는 전자 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의해 충전되는 배터리를 나타낸 도면이고, 도 4b는 배터리의 내부 저항에 인가되는 전류값 및 상기 내부 저항의 전압값을 나타낸 그래프이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 배터리를 충전하는 방법의 다른 예를 나타낸 순서도이다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의해 배터리에 인가되는 전류 및 전압을 나타낸 그래프들이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 포함된 네트워크 환경을 나타낸 도면이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서의 충전 회로의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents) 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다”, 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작 또는 부품 등의 구성 요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, “A 또는 B”, “A 또는/및 B 중 적어도 하나” 또는 “A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상” 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”, 또는 “A 또는 B 중 적어도 하나”는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 “제1”, “제2”, “첫째” 또는 “둘째” 등의 표현들은 다양한 구성 요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소(예: 제1 구성 요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성 요소)에 “(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)” 있다거나 “접속되어(connected to)” 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제3 구성 요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소(예: 제1 구성 요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성 요소)에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소와 상기 다른 구성 요소 사이에 다른 구성 요소(예: 제3 구성 요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 “~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)”은 상황에 따라, 예를 들면, “~에 적합한(suitable for)”, “~하는 능력을 가지는(having the capacity to)”, “~하도록 설계된(designed to)”, “~하도록 변경된(adapted to)”, “~하도록 만들어진(made to)” 또는 “~를 할 수 있는(capable of)”과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 “~하도록 구성된(또는 설정된)”은 하드웨어적으로 “특별히 설계된(specifically designed to)” 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신에 어떤 상황에서는, “~하도록 구성된 장치”"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 “~할 수 있는” 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 “A, B 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서”는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera) 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전제품(home appliance)일 수 있다. 가전제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기청정기, 셋톱박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성HomeSyncTM, 애플TVTM 또는 구글 TVTM), 게임콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자키, 캠코더(camcorder) 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment)장치, 선박용 전자장비(예:선박용 항법장치, 자이로 콤파스 등), 항공전자기기(avionics), 보안기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales) 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector) 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(101)는 전력 관리 회로(110) 및 배터리(120)를 포함할 수 있다. 상기 전력 관리 회로(110)는 상기 배터리(120)로 전력을 공급할 수 있다. 상기 전력 관리 회로(110)는 충전 모듈(111), 전력 관리 모듈(112), 센서 모듈(113) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)로 전력을 공급하는 외부 전력 소스(102)는 상기 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결되어 유선 또는 무선으로 상기 전자 장치(101)에 전력을 공급할 수 있다. 다른 실시예에 따르면 상기 전자 장치(101)는 배터리(120)를 포함하지 않는 형태로 구현될 수 있다.
전력 관리 회로(110)는 전자 장치(101)의 동작, 예를 들어 배터리(120)로 전력을 공급하기 위한 전자 장치(101)의 동작을 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리(120)가 충전되는 시간은 제1 시간 구간 또는 제2 시간 구간으로 나뉠 수 있다. 전력 관리 회로(110)는 상기 제1 시간 구간 또는 상기 제2 시간 구간의 길이를 조정할 수 있다. 상기 전력 관리 회로(110)는 상기 제1 시간 구간 동안에 배터리(120)에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 또한 상기 전력 관리 회로(110)는 상기 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리(120)가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
충전 모듈(111)은 외부 전력 소스(102)로부터 입력되는 전력을 수신하여 배터리(120)로 공급함으로써, 상기 배터리(120)를 충전할 수 있다. 한 실시예에 따르면 충전 모듈(111)은 외부 전력 소스(102)로부터 입력되는 전력을, 배터리(120)로 공급될 수 있는 전력으로 변환할 수 있다.
한 실시예에 따르면 배터리(120)는 셀(cell)과 내부 저항으로 나누어질 수 있다. 상기 내부 저항은 상기 배터리(120)의 구현 과정에서 생겨난 저항 성분일 수 있다. 상기 충전 모듈(111)을 통해 외부 전력 소스(102)로부터 공급되는 전력, 예를 들어 상기 전력에 포함된 교류 전류는 상기 내부 저항에 인가될 수 있고 그에 따라 배터리(120)의 내부 저항에도 교류 전압이 인가될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)를 충전하는 충전 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)에 인가되는 전류 또는 전압의 값에 따라 배터리(120)의 충전 시간을 조절할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 배터리(120)가 충전되는 시간은 제1 시간 구간 또는 제2 시간 구간으로 나뉠 수 있다. 전력 관리 모듈(112)은 상기 제1 시간 구간 또는 상기 제2 시간 구간의 길이를 조정할 수 있다. 상기 전력 관리 모듈(112)은 상기 제1 시간 구간 동안에 배터리(120), 배터리의 셀 또는 내부 저항에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 또한 상기 전력 관리 모듈(112)은 상기 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리(120)가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 또한 전력 관리 모듈(112)은 충전 모듈(111) 또는 센서 모듈(113)을 제어함으로써 상기 배터리(120)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 배터리(120)에 실질적으로 일정한 전류가 인가됨으로써 상기 배터리(120)의 전압값(예를 들어 배터리(120) 셀의 전압값 및 내부 저항의 전압값의 합)이 미리 설정된 제1 기준값이 되면 상기 전력 관리 모듈(112)은 상기 제1 시간 구간을 종료시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 시간 구간은, 배터리(120)로 전력이 공급되기 시작한 시각부터 상기 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값이 되는 시각까지일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 제1 기준값은 전자 장치(101)에 미리 저장된 값, 사용자로부터 입력받는 값, 또는 전력 관리 모듈(112)에 의해 임의로 결정된 값일 수 있다. 또한 상기 제1 기준값은 외부 전력 소스(102)의 상태 또는 배터리(120)의 상태(예: 사용횟수, 충전 횟수, 사용 환경 등)에 따라 달라질 수 있으며, 동적으로 계산될 수 있다. 상기 제1 기준값은, 배터리(120)를 충전하는 방식, 예를 들어 무선 충전하는 경우 또는 급속 충전하는 경우 각각에 따라서도 달라질 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(112)은 제1 시간 구간 동안 센서 모듈(113)로 하여금 배터리(120)에 인가되는 전류값 또는 전압값을 측정하도록 제어할 수 있다. 전력 관리 모듈(112)은 상기 센서 모듈(113)로부터 (실시간으로) 전달되는 전류값 또는 전압값을 이용하여 상기 배터리(120)에 인가되는 전류값의 변화량 및 전압값의 변화량의 비를 계산할 수 있다. 상기 전력 관리 모듈(112)은 상기 전류값의 변화량 및 전압값의 변화량의 비를 이용하여 상기 배터리(120)의 내부 저항에 인가되는 교류 전류값 또는 교류 전압값을 계산할 수 있다. 또한 상기 전력 관리 모듈(112)은 상기 내부 저항에 인가되는 교류 전류값 또는 교류 전압값을 이용하여 상기 배터리(120)의 내부 저항값을 계산할 수 있다.
한 실시예에 따르면 상기 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 내부 저항값을 판단(또는 계산)할 수 있다. 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로 공급되는 전류에는 직류 전류 및 교류 전류가 포함될 수 있다. 또한 배터리(120)에는 내부 저항이 포함될 수 있다. 상기 배터리(120)의 내부 저항에 상기 교류 전류가 인가됨으로써, 배터리(120)에는 설계 용량에 추가적으로 교류 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 배터리(120)의 용량이 4.2V로 설계되었고, 설계 과정에서 배터리의 내부 저항이 0.2Ω이 추가되었으며 배터리(120)로 2A의 전류가 공급되고 있다고 가정하면 배터리(120)에 실제로 인가될 수 있는 최대 전압은 배터리(120)의 용량인 4.2V에 내부 저항의 전압 0.4V를 더한 4.6V가 될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 내부 저항값이 결정되면, 전력 관리 모듈(112)은 제1 기준값을 결정할 수 있다. 상기 제1 기준값은 배터리(120) 셀의 용량에 따른 최대 전압값에 인접한 값에 내부 저항에 인가되는 전압값을 합한 값일 수 있다. 예를 들어, 배터리(120) 셀의 설계 용량이 4.2V이고, 일정하게 공급되는 전류가 2A, 내부 저항이 0.3Ω이라고 가정하면, 상기 내부 저항에는 0.6V의 전압이 인가될 수 있다. 전력 관리 모듈(120)은 상기 배터리(120) 셀의 용량에, 내부 저항에 인가되는 전압값을 합한 값에 근접한 4.62~4.78V 사이의 임의의 값을 상기 제1 기준값으로서 결정할 수 있다. 충전이 시작된 시점으로부터 배터리(120)의 전압값, 즉 배터리(120) 셀의 전압값 및 내부 저항의 전압값의 합이 제1 기준값에 도달할 때까지가 제1 시간 구간이므로, 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 내부 저항값에 적어도 일부 기반하여 상기 제1 기준값을 결정함으로써 제1 시간 구간의 길이를 조절할 수 있다.
상기 제1 시간 구간이 종료되면, 제2 시간 구간이 시작될 수 있다. 상기 제1 시간 구간 이후, 상기 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 전압값이 실질적으로 일정하게 유지되도록 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로 전력이 공급되도록 상기 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다. 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간이 종료된 시점부터 상기 배터리(120)의 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되는 시각까지일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(112)은 제2 시간 구간 동안 배터리(120)에 인가되는 전류값이 제2 기준값이 될 때까지 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로 공급되는 전류량을 (빠르게) 감소시키도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다. 또한 상기 제2 시간 구간 동안 상기 배터리(120)의 전압값은 (거의) 일정하게 유지될 수 있다. 전력 관리 모듈(112)은, 상기 배터리(120)의 전압값을 (거의) 일정하게 유지시킴으로써 배터리(120) 셀의 전압값을 (거의) 일정하게 유지시킬 수 있다. 또한 상기 제2 시간 구간 동안 배터리(120)의 전압값을 (거의) 일정하게 유지되면서 상기 배터리의 전류값이 상기 제2 기준값이 될 때까지 빠르게 감소됨으로써, 배터리(120)의 내부 저항에 발생되는 교류 전압 성분이 (거의) 제거될 수 있다. 또한 상기 배터리(120)의 내부 저항에 발생되는 교류 전압 성분이 (거의) 제거됨으로써, 전력 관리 회로(110)은 배터리(120) 셀만을 완충시킬 수 있다.
한 실시예에 따르면 상기 제2 기준값은 전력 관리 모듈(112)에 의하여 임의로 설정된 전류값일 수 있으며 0에 가까운 값일 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 모듈(112)은 상기 제2 기준값으로서 0.001A를 설정할 수 있다. 또한 제2 시간 구간 동안 (거의) 일정하게 유지되는 배터리(120)의 전압값은 상기 제1 기준값과 근접(또는 동일)한 값일 수 있다. 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)의 전압값을 상기 상기 제1 기준값에 근접한 값으로 유지시키면서 상기 배터리(120)에 인가되는 전류량을 감소시키도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다. 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값에 근접(또는 동일)한 값으로써 유지되면서 상기 배터리(120)에 인가되는 전류량이 감소되면, 상기 배터리(120)의 내부 저항에 인가되는 교류 전류가 0에 가까워지면서 내부 저항의 전압값 또한 0에 가까워짐으로써 내부 저항 성분이 (실질적으로) 제거되고 배터리(120) 셀만을 충전시킬 수 있게 된다. 한 실시예에 따르면, 상기 제2 기준값은, 외부 전력 소스(102)의 상태 또는 배터리(120)의 상태(예: 사용횟수, 충전 횟수, 사용 환경 등)에 따라 달라질 수 있으며, 동적으로 계산될 수 있다. 상기 제2 기준값은, 배터리(120)를 충전하는 방식, 예를 들어 무선 충전하는 경우 또는 급속 충전하는 경우 각각에 따라서도 달라질 수도 있다.
위와 같이, 제1 시간 구간이 종료된 시점에서 배터리(120)에 인가되는 전류값이 상기 제2 기준값보다 크다면, 전력 관리 모듈(112)은 충전 모듈(111)을 제어하여 배터리(120)로 인가되는 전류값이 제2 기준값이 되도록 빠르게 배터리(120)에 인가되는 전류량을 줄일 수 있다.. 예를 들어, 제1 기준값이 배터리(120) 셀의 최대 전압값보다 크다면, 제2 시간 구간 동안 배터리(120)의 내부 저항 성분이 소멸되면서 배터리(120)의 전압값은 상기 제1 기준값보다 작아질 수 있다. 또한 상기 제2 시간 구간 동안에도 배터리(120) 셀에 지속적으로 전력이 공급됨으로써 배터리(120) 셀은 완충될 수 있다. 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)에 인가되는 전류의 값이 제2 기준값이 되는 시점을, 상기 배터리(120)의 셀이 완충되는 시점으로 결정할 수 있다.
상기와 같이 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 내부 저항값을 결정하고, 상기 내부 저항값을 이용하여 제1 기준값을 결정할 수 있다. 상기 제1 기준값이 결정되면 제1 시간 구간의 길이가 결정될 수 있다. 또한 상기 제2 시간 구간은 배터리(120)가 완충되는 시점에서 종료되므로, 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)로 공급되는 전류량을 (빠르게) 감소시킴으로써 제2 시간 구간의 길이를 조절하는 동시에 배터리(120)의 총 충전 시간을 조절할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 배터리(120)가 충전되는 시간은 제1 시간 구간만을 포함할 수도 있다. 상기 전력 관리 모듈(112)은 센서 모듈(113)에 의하여 측정된 배터리(120)의 전압값이 상기 배터리(120) 셀에 인가될 수 있는 최대 전압값과 내부 저항의 전압값의 합이 되는 경우 상기 배터리(120)가 완충된 것으로 판단할 수 있다. 즉 제1 시간 구간 동안 배터리(120)가 완충될 수 있다. 이와 같이 제1 시간 구간 동안에 배터리(120)가 완충되면 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)에 인가되는 전류가 제2 기준값이 되도록 감소시키는 동작을 하는 제2 시간 구간을 생략할 수 있다.
센서 모듈(113)은 배터리(120)에 인가되는 전류 또는 전압의 값을 측정하거나 또는 충전 모듈(111)로부터 출력되는 전류 또는 전압의 값을 측정할 수 있다. 상기 센서 모듈(113)은 상기 측정된 전류 또는 전압의 값을 전력 관리 모듈(112)로 전달할 수 있다. 또한 상기 센서 모듈(113)은 전압 측정 센서 또는 전류 측정 센서를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 배터리(120)는 전자 장치(101)에 전기적으로 연결되어 상기 충전 모듈(111)을 통해 외부 전력 소스(102)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(101)는 배터리(120)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 또한 전자 장치(101)는 하우징(housing)에 둘러싸인 형태로 구현될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 어플리케이션 프로세서(application processor)를 포함하는 형태로 구현되어 상기 어플리케이션 프로세서에 의하여 배터리(120)의 충전이 제어될 수도 있다. 상기 어플리케이션 프로세서는 도 1에 도시된 전력 관리 회로(110)를 포함하는 형태로 구현되어 배터리(120)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하는 배터리; 및 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 전력 관리 회로를 포함하고, 상기 전력 관리 회로는, 제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하고, 상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하고, 상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하고, 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하도록 구성될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 회로는, 상기 배터리로 제공되는 전류값 또는 상기 배터리의 전압값을 감지하는 센서 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 회로는, 상기 감지되는 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단하고, 상기 내부 저항값의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 시간 구간의 길이를 변경하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 관리 회로는, 상기 제1 시간 구간 동안, 상기 감지되는 전류값의 변화량 및 전압값의 변화량의 비에 적어도 일부 기초하여 상기 배터리의 내부 저항에 인가되는 교류 전류값 또는 교류 전압값을 결정하고, 상기 교류 전류값 또는 교류 전압값에 적어도 일부 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단할 수 있다. 상기 전력 관리 회로는, 상기 배터리의 내부 저항값에 적어도 일부 기초하여 상기 제1 시간 구간 동안에 증가되는 상기 배터리의 전압값이 도달할 제1 기준값을 판단할 수 있다. 상기 전력 관리 회로는, 상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달할 때까지 일정한 전류가 상기 배터리에 인가되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면 상기 전력 관리 회로는, 상기 제2 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값에서 상기 배터리의 내부 저항에 인가되는 전압값을 뺀 값이 상기 제1 기준값으로써 유지되도록 하고, 상기 배터리에 인가되는 전류값이 미리 설정된 제2 기준값 이하가 되면, 상기 제2 시간 구간이 종료된 것으로 판단할 수 있다. 상기 전력 관리 회로는, 상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값이 되면, 상기 배터리에 인가되는 전류값을 체크하고, 상기 체크된 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면 상기 전력 관리 회로는, 상기 배터리의 전압값이 상기 배터리에 인가될 수 있는 최대 전압값에 도달하는 경우, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간이 모두 종료된 것으로 판단할 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 배터리를 충전하는 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 동작 202에서 전자 장치(101)의 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)에 일정한 전류가 인가되도록 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로 전력을 공급할 수 있다. 동작 204에서 전력 관리 회로(110)의 센서 모듈(113)은 상기 배터리(120)에 인가되는 전류값 또는 전압값을 감지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 동작 202 및 동작 204는 실질적으로 동시에 실행될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 충전 모듈(111)을 통해 배터리(120)로 전력을 공급하는 동시에, 상기 배터리(120)에 인가되는 전압 또는 전류의 값을 미리 설정된 시간(예: 5ms)마다 측정하도록 센서 모듈(113)을 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 동작 204에서 감지된 배터리(120)의 전류값 또는 전압값을 이용하여 배터리(120)의 내부 저항값을 판단(또는 계산)할 수 있으며, 상기 내부 저항값에 적어도 일부 기초하여 제1 기준값을 결정할 수 있다. 상기 제1 기준값은, 배터리(120)에 인가될 수 있는 임의의 전압값으로서, 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달할 때까지 상기 배터리(120)에 일정한 전류를 공급하도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다.
동작 206에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 전압값이 제1 기준값에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 동작 206의 판단 결과 상기 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달하지 않은 경우(206: 아니오), 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 동작 202 내지 동작 206 중 적어도 하나의 동작을, 상기 배터리(120)에 인가된 전압이 상기 제1 기준값이 될 때까지 반복할 수 있다.
동작 206의 판단 결과, 상기 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달하는 경우(206: 예), 동작 208에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)에 일정한 전압이 인가되도록 충전 모듈(111)을 제어하여 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로 전력을 공급할 수 있다. 동작 202에서부터 상기 배터리(120)의 전압값이 제1 기준값에 도달하기까지의 시간이 제1 시간 구간, 즉 CC(constant current) 구간이 될 수 있다. 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)의 전압값이 제1 기준값에 도달할 때까지 지속적으로 상기 배터리(120)의 전압값을 측정하도록 센서 모듈(113)을 제어할 수 있다.
동작 210에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)의 전류값이 제2 기준값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제2 기준값은 배터리(120)의 내부 저항에 인가되는 교류 전압 성분을 제거하고 배터리(120) 셀을 완충시키기 위한 임의의 직류 전류값일 수 있다. 상기 제2 기준값은 전력 관리 모듈(112)에 의하여 임의로 상기 제2 기준값을 결정할 수 있으며, 상기 제2 기준값은 0에 가까운 값(예: 0.0001A 등)일 수 있다. 동작 208에서부터 상기 배터리(120)에 인가되는 전류값이 제2 기준값 미만이 될 때까지의 시간이 제2 시간 구간, 즉 CV(constant voltage) 구간이 될 수 있다.
동작 210의 판단 결과, 상기 배터리(120)의 전류값이 제2 기준값 미만이 아닌 경우(210: 아니오), 즉 상기 배터리(120)의 전류값이 상기 제2 기준값 이상인 경우, 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 동작 208 및 동작 210을 반복함으로써, 상기 배터리(120)의 전류값이 제2 기준값이 될 때까지 지속적으로 배터리(120)에 전력을 공급할 수 있다.
동작 210의 판단 결과, 상기 배터리(120)의 전류값이 제2 기준값 미만인 경우(210: 예), 동작 212에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)의 전력 공급을 종료하도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 동작 208 및 동작 210을 실행하는 동안 배터리(120)에 인가되는 전압값은, 배터리(120)의 임피던스 변화에 따라 소폭 상승할 수 있으며, 상기 소폭 상승된 전압값은 상기 배터리(120)의 커패시터 용량에 따른 (최대) 전압값일 수 있다.
일 실시예에 따른 배터리 및 외부 전력 소스 각각과 전기적으로 연결되어 상기 배터리로 전력을 공급하는 전자 장치의 동작 방법은, 제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작; 및 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 제1 시간 구간 동안 상기 배터리로 제공되는 전류값 또는 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작을 더 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 배터리의 전압값이 상기 배터리에 인가될 수 있는 최대 전압값에 도달하는 경우 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간이 모두 종료된 것으로 판단하는 동작을 더 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하는 동작은, 상기 감지되는 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단하는 동작; 및 상기 내부 저항값의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 시간 구간의 길이를 변경하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값이 되면, 상기 배터리에 인가되는 전류값을 체크하는 동작; 및 상기 배터리에 인가되는 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 감지되는 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 결정하는 동작은, 상기 제1 시간 구간 동안, 상기 감지되는 전류값의 변화량 및 상기 감지되는 전압값의 변화량의 비에 적어도 일부 기초하여 상기 배터리에 인가되는 교류 전압값을 결정하는 동작; 및 상기 교류 전압값에 적어도 일부 기초하여 상기 내부 저항값을 판단하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 배터리의 내부 저항값에 적어도 일부 기초하여 상기 제1 시간 구간 동안에 증가되는 상기 배터리의 전압값이 도달할 제1 기준값을 판단하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하는 동작은, 상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 전압값에 도달할 때까지 일정한 전류가 상기 배터리에 인가되도록 상기 배터리로의 상기 전력 공급을 제어하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제2 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값에서 상기 배터리의 내부 저항에 인가되는 전압값을 뺀 값이 상기 제1 기준값을 유지하도록 하는 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하는 동작; 및 상기 배터리에 인가되는 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되면 상기 제2 시간 구간이 종료된 것으로 판단하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 제1 시간 구간 동안 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값이 되면, 상기 배터리에 인가되는 전류값을 체크하는 동작; 및 상기 체크된 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 배터리를 충전하는 전자 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3를 참조하면, 전자 장치(301)는 배터리(320)(예: 배터리(120))와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 전자 장치(301)는 제어 블록(302) 및 보상 블록(303)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 전자 장치(301)는 배터리(320)를 포함하는 형태로 구현될 수 있으며, 배터리(320)를 포함하지 않는 형태로도 구현될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 외부 전력 소스(102)로부터 입력된 전력의 입력 전압 VIN은 제1 트랜지스터 TR1을 통해 연결된 인덕터 L로 전달될 수 있고, 제2 트랜지스터 TR2를 통해 그라운드로 전달될 수도 있다. 또한 인덕터 L에 흐르는 충전 전류는 Ichg이다. 상기 저항 Rsense은 로드 전류 센서(load current sensor)가 배터리(320)에 인가되는 전류 또는 전압의 값을 측정하기 위한 것일 수 있다. 상기 저항 Rsense 이후 인가되는 전압 Vbat은 배터리(320)에 인가되어 배터리(320)의 내부 저항 RESR 및 셀 커패시터 Ccell에 인가될 수 있다. 이때 상기 셀 커패시터 Ccell에는 전압 Vcell이 인가될 수 있다. 또한 상기 전압 Vbat은 두 개의 저항들 R2 및 R3에 의해 전압 분배될 수 있다. 상기 저항 R2에 인가된 전압이 피드백 제어부(feedback controller)(314)로 전달될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전류 Ichg는 로드 전류 센서(321)에 의하여 감지될 수 있으며 또한 전압 Vichg로 변환될 수 있다. 상기 전압 Vichg는 저항 R1 및 커패시터 C1을 포함하는 저대역 통과 필터에 인가되거나 또는 샘플 및 감산기(322)에 입력될 수 있으며, 상기 샘플 및 감산기(322)를 통해 전압 Vcur _ spl로 변환될 수 있다. 상기 전압 Vcur _ spl은 전압 증폭기(voltage AMP)(324)로 입력될 수 있고, 상기 전압 증폭기는 Vcur _ spl를 Vcur _in으로 변환할 수 있다. 상기 전압 Vcur _in은 승산 및 분할 모듈(multiplication and division module)(326)로 입력될 수 있다. 또한 전압 Vbat는 샘플 및 감산기(323)에 입력될 수 이다. 상기 샘플 및 감산기(323)는 상기 전압 Vbat를 전압 Vbat _ spl로 변환할 수 있다. 상기 전압 Vbat _ spl은 전압 증폭기(voltage AMP)(325)로 입력되고, 상기 전압 증폭기(325)는 상기 전압 Vbat _ spl을 전압 Vbat _in으로 변환할 수 있다.
한 실시예에 따르면 전압 증폭기들(324, 325)을 통해 출력된 전압 Vcur _in 및 Vbat_in은 승산 및 분할 모듈(multiplication and division module)(326)에 입력될 수 있다. 또한 상기 승산 및 분할 모듈(326)에는 상기 저대역 통과 필터를 통과한 전압 Vchg _in이 입력될 수 있다. 상기 승산 및 분할 모듈(326)은 전압 Vcomp를 출력하고, 상기 전압 Vcomp는 전압 가산기(voltage adder)(327)로 입력될 수 있다. 상기 전압 가산기(327)는 전압 Varef를 출력하고, 상기 전압 Varef는 피드백 제어기(314)에 입력될 수 있다. 상기 피드백 제어기(314)에는 상기 전압 Varef, 상기 전압 Vchg _in이 입력될 수 있다. 또한 상기 피드백 제어기(314)에는 오실레이터(311)로부터의 신호 및 밴드 갭 기준 신호 생성기(band gap reference signal generator: BGR)(313)로부터 출력되는 전압 Vcur을 입력받을 수 있다.
피드백 제어기(314)는 상기 전압 Vcur, 전압 Vchg _in, 전압 Varef, 저항 R2에 인가되는 전압 중 적어도 하나에 기초하여 게이트 드라이버(312)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 게이트 드라이버(312)에 전달할 수 있다. 상기 게이트 드라이버(312)는 상기 제어 신호에 기초하여 두 트래지스터들 TR1 및 TR2, 즉 스위치들의 온/오프를 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 배터리 전압 Vbat은 직류 성분 VBAT과 교류 성분 vbat을 포함할 수 있으며, 상기 배터리 전압 Vbat은 배터리 셀과 내부 저항에 인가되는 전압의 합일 수 있다. 도 3에서, 배터리 셀은 커패시터 Ccell로 나타내었고, 내부 저항은 RESR로 나타나고 있다. 또한 전류 Ichg는 배터리(320)를 충전하기 위한 전류이고, ICHG 및 ichg 각각은 상기 충전 전류 Ichg의 직류 성분 및 교류 성분일 수 있다.
배터리의 셀의 커패시터 값 Ccell은 통상적으로 매우 크므로, 짧은 시간, 즉 TR1과 TR2가 한 번씩 스위칭되는 1주기 동안의 셀(cell) 전압은 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서 충전 전류의 교류 성분에 의해 발생되는 배터리 전압 Vbat의 교류 성분 vbat은 내부 저항 RESR에 의해 발생된 것으로 간주하거나 또는 근사화할 수 있다.
전력 관리 회로(110)는 상기 충전 전류의 교류 성분의 크기와 배터리 전압 Vbat의 교류 성분의 크기의 비를 구함으로써 상기 내부 저항 RESR의 값을 구할 수 있다. 또한 상기 내부 저항 RESR의 값에 직류 전류를 곱해주면 상기 내부 저항 RESR에 인가되는 전압의 값을 계산할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 내부 저항 RESR을 고려하지 않은 조건에서 충전 전류가 감소하는 구간으로 바뀌는 기준 전압을 Vcv _ org라고 했을 때, 내부 저항 RESR에 의해 발생하는 Vcv _delta 값을 더해주면 내부 저항 RESR의 효과를 보상한 Varef 값을 구할 수 있다. 한 실시예에 따르면 전력 관리 회로(110)는 상기 내부 저항 RESR의 효과를 보상한 Varef값에 기초하여 충전 전류가 감소하는 구간으로 바뀌는 시간을 늦춤으로써 충전 시간을 줄일 수 있다. 아래의 수식 1 및 2는 배터리에 인가되는 전압을 구하기 위한 수식이다.
Figure 112016011861457-pat00001
… (수식 1)
Figure 112016011861457-pat00002
… (수식 2)
또한 내부 저항 RESR의 효과를 보상한 Vcv _comp 값은 아래와 같은 수식 3을 통해서 계산할 수 있다.
Figure 112016011861457-pat00003
… (수식 3)
한 실시예에 따르면, 배터리(320)의 충전 시간을 줄이는 동작은 다음과 같은 방식으로 이루어질 수 있다. 보상 블록(303)에서 충전 전류 Ichg는 로드 전류 센서(321)에 의해 전압 Vichg으로 변환될 수 있다. 충전 전류 Ichg의 직류 성분인 전압 Vchg_in은 상기 전압 Vichg가 RC 로우 패스 필터(RC low pass filter) 역할을 수행하는 저항 R1 및 커패시터 C1를 거치면서 만들어질 수 있고, 상기 전압 Vichg는 승산 및 분할 모듈(326)으로 입력될 수 있다. 상기 충전 전류 Ichg의 교류 성분인 전압 Vcur _ spl은 전압 Vichg가 샘플 및 감산기(324)에 의해 변환된 값이고, 승산 및 분할 모듈(326)으로 입력될 수 있다.
배터리 전압 Vbat의 교류 성분 Vbat _ spl은 배터리 전압 Vbat가 샘플 및 감산기(323)에 의해 변환된 것이고, 상기 전압 Vbat _ spl은 승산 및 분할 모듈(326)로 입력될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 전압 Vcur _ spl 및 전압 Vbat _ spl 각각은 전압 증폭기들(324, 325)을 통해 증폭되어 승산 및 분할 모듈(326)에 입력될 수도 있다. 승산 및 분할 모듈(326)은 전압 Vcur _ spl(증폭 시 Vcur_in)과 Vbat _ spl(증폭 시 Vbat _in), Vchg_in 값을 이용하여 내부 저항 RESR에 걸리는 전압 Vcomp를 구하며, 전압 가산기(327)은 기존의 정전압 변환 기준 전압 Vcv와 Vcomp를 더해 보상된 정전압 구간으로 변환하는 기준 전압 Varef를 계산할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 위에서 언급한 각각의 값들은 각 구성 요소의 회로 설계에 따라 일정한 비로 변경될 수 있다.
전자 장치(301)는 상기 배터리(320)의 전압 Vbat가 기준 전압 Varef에 도달할 때까지 배터리(320)에 일정한 전류(정전류)를 공급할 수 있다. 이로써 전자 장치(301)는 상기 배터리(320)로의 충전 전류가 감소되는 시간 구간을 없애거나 줄일 수 있다. 즉, 배터리(320)로 정전류가 공급되는 시간이 더 길어지고 배터리(320)로 공급되는 전류가 보상 전보다 더 늘어남으로써 배터리(320)를 완충하는데 걸리는 시간을 감소시킬 수 있다.
한 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 구성 요소들 중 일부는 통합 또는 생략될 수 있다. 예를 들어, 샘플 및 감산기(324, 325), 전압 증폭기(424, 425)는 통합 또는 생략될 수 있다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의해 충전되는 배터리를 나타낸 도면이고, 도 4b는 배터리의 내부 저항에 인가되는 전류값 및 상기 내부 저항의 전압값을 나타낸 그래프이다.
도 4a를 참조하면, 배터리(120)는 내부 저항 RESR 및 커패시터 Ccell을 포함할 수 있다. 배터리(120)를 충전하기 위한 전류 Ichg는 도 3에 도시된 바와 같이 인덕터 L에 의하여 변환된 것일 수 있으며, 배터리(120)의 상기 내부 저항 RESR 및 커패시터 Ccell에 인가될 수 있다. 상기 배터리(120)를 충전하기 위한 전류 Ichg는 직류 성분 및 교류 성분을 포함할 수 있다. 도 4b의 (a)는 상기 전류 Ichg의 교류 성분인 ichg를 나타낸 그래프이다. 도 4b의 (a)에 도시된 바와 같이 내부 저항 RESR에 인가되는 교류 전류 ichg는 리플 전류(ripple current)일 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 배터리(120)의 셀의 커패시터 값 Ccell은 통상적으로 매우 크므로, 짧은 시간 동안의 셀(cell) 전압은 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서 충전 전류 Ichg의 교류 성분 ichg에 의해 발생되는 배터리 전압 Vbat의 교류 성분 vbat은 내부 저항 RESR에 의해 발생된 것으로 간주하거나 또는 근사화할 수 있다. 도 4b의 (b)는 상기 내부 저항 RESR의 전압값 VESR을 나타낸 그래프이고 전압 vesr은 VESR의 교류 성분이다. 내부 저항 RESR의 전압값 VESR은 충전 전류 Ichg의 교류 성분 ichg가 내부 저항 RESR에 인가된 것이므로, 도 4b의 (b)에 도시된 바와 같이 시간의 흐름에 따라 변동되는 리플 전압(ripple voltage)일 수 있다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 배터리를 충전하는 방법의 다른 예를 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 동작 502에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 외부 전력 소스로부터 배터리(120)에 일정한 전류가 인가되도록 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로 전력을 공급하도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다. 또한 동작 504에서 전력 관리 회로(110)의 센서 모듈(113)은 상기 배터리(120)에 인가되는 전류값을 감지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 동작 502 및 동작 504는 실질적으로 동시에 실행될 수 있다. 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 충전 모듈(111)을 통해 배터리(120)로 전력을 공급하는 동시에, 상기 배터리(120)에 인가되는 전류값을 미리 설정된 시간(예: 5ms)마다 측정하도록 센서 모듈(113)을 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)로 공급되는 전력의 전류는 직류 전류(DC current) 또는 교류 전류(AC current)를 포함할 수 있다. 또한 상기 배터리(120)는 미리 결정된 용량(capacity)을 가지므로, 상기 배터리(120)의 전압값은, 그 배터리(120)의 용량에 따라 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)에 의하여 미리 계산될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리(120)의 전압값은, 외부 전력 소스(102)에 의한 일정한 전류(정전류)가 상기 배터리(120)에 공급된다면 상기 일정한 전류가 공급되는 시간에 비례하여 증가할 수 있다. 상기 일정한 전류 외의 교류 전류가 배터리(120)의 내부 저항에 추가적으로 인가되면 상기 배터리(120)에 실질적으로 인가되는 전압은 상기 배터리(120)의 용량에 따른 전압에 상기 내부 저항에 인가된 전압을 더한 값일 수 있다.
동작 506에서, 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)로 공급되는 전류의 직류 전류값, 교류 전류값 및 배터리(120)의 교류 전압값을 판단(또는 계산)할 수 있다. 한 실시예에 따르면 도 3에 도시된 로드 전류 센서(321)는 외부 전력 소스(102)로부터 공급되는 전력 중 인덕터 L(로우 패스 필터)을 통과한 충전 전류(Ichg)의 전류값을 측정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 동작 504에서 상기 로드 전류 센서(321)는 배터리(120)의 전압값을 측정할 수 있다. 배터리(120)에 인가되는 전류가 교류 성분 및 직류 성분을 모두 포함하므로 배터리(120)의 전압 또한 교류 성분 및 직류 성분이 포함될 수 있다. 도 5에서 상기 배터리(120)의 교류 전압은, 상기 배터리(120)의 내부 저항에 인가되는 것으로 가정할 수 있다. 전력 관리 회로(110)는 일정한 시간 간격으로 배터리(120)에 인가되는 전류값 및 배터리(120)의 전압값을 측정하고, 상기 일정한 시간 동안 변화된 전류값 및 전압값의 비를 이용하여 배터리(120)의 내부 저항값을 계산할 수 있다.
동작 508에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 내부 저항값을 판단(결정 또는 계산)할 수 있고, 상기 내부 저항값에 적어도 일부 기초하여 제1 기준값을 결정할 수 있다. 상기 제1 기준값은, 배터리(120)의 전압값으로 상기 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)에 의하여 임의로 결정될 수 있다. 상기 제1 기준값은 배터리(120) 셀의 전압값 및 내부 저항의 전압값의 합일 수 있다. 충전이 시작된 시점으로부터 배터리(120)의 전압값, 즉 배터리(120) 셀의 전압값 및 내부 저항의 전압값의 합이 제1 기준값에 도달할 때까지가 제1 시간 구간이므로, 전력 관리 모듈(112)은 상기 제1 기준값을 상기 배터리(120) 셀의 실제 커패시터 용량에 따른 최대 전압값과 유사하거나 또는 상기 최대 전압값보다 크게 설정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 동작 508에서 배터리(120)의 내부 저항값이 판단(또는 계산)되므로, 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 제1 기준값을 상기 배터리(120) 셀의 실제 커패시터 용량에 따른 최대 전압값과 유사한 값(예: 최대 전압값의 ±5% 범위)에 상기 내부 저항의 전압값을 더한 값으로 결정할 수 있다.
동작 510에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값이 될 때까지 일정한 전류를 상기 배터리(120)에 공급하도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다. 동작 512에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 512의 판단 결과 상기 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달하지 않은 경우(512: 아니오), 전력 관리 모듈(112)은 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값이 될 때까지 일정한 전류를 상기 배터리(120)에 공급하도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다(510). 동작 512의 판단 결과 상기 배터리(120)의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달한 경우(512: 예), 동작 514에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)로 공급되는 전류값을 감소시킬 수 있다. 동작 514에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)의 전압값을, 상기 제1 기준값에 근접한 값으로 유지시키면서 상기 배터리(120)에 인가되는 전류량을 감소시키도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다. 상기 배터리(120)에 인가되는 전류량이 감소되면, 상기 배터리(120)의 내부 저항에 인가되는 교류 전류가 0에 가까워지면서 내부 저항의 전압값 또한 0에 가까워짐으로써 내부 저항 성분이 (실질적으로) 제거되고 배터리 셀(120)만을 충전시킬 수 있게 된다.
동작 516에서 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 상기 배터리(120)에 인가되는 전류값이 제2 기준값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제2 기준값은 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)에 의하여 임의로 설정된 전류값일 수 있으며 0에 가까운 값일 수 있다.
동작 516의 판단 결과 상기 배터리(120)의 전류값이 상기 제2 기준값 미만이 아닌 경우(516: 아니오), 즉 상기 배터리(120)의 전류값이 상기 기준값 이상인 경우, 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 동작 514를 반복함으로써, 상기 배터리(120)의 전류값이 상기 제2 기준값까지 감소하도록 지속적으로 배터리(120)에 전력을 공급하도록 충전 모듈(111)을 제어할 수 있다.
동작 516의 판단 결과 배터리(120)의 전류값이 상기 제2 기준값 미만인 경우(516: 예), 예를 들어 상기 배터리(120)의 전류값이 제2 기준값보다 작아지면, 전력 관리 회로(110)의 전력 관리 모듈(112)은 동작 518에서 상기 외부 전력 소스(102)로부터 배터리(120)의 전력 공급을 종료하도록 충전 모듈(111)를 제어할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의해 배터리에 인가되는 전류 및 전압을 나타낸 그래프들이다. 도 6a 및 도 6b에 나타난 배터리(120)의 충전 시간은 일 실시예에 불과하며, 배터리(120)의 충전 시간은 배터리(120)의 용량 또는 배터리(120)로 공급되는 전류 등에 따라 달라질 수 있다.
도 6a는 상기 배터리(120)의 내부 저항에 인가되는 전압을 보상하지 않은 경우에, 상기 배터리(120)로 인가되는 전류 및 전압을 나타낸 그래프들이다. 또한 도 6b는 상기 배터리(120)의 내부 저항에 인가되는 전압을 보상하는 경우에, 상기 배터리(120)로 인가되는 전류 및 전압을 나타낸 그래프들이다. 앞서 언급한 바와 같이 도 6a 및 도 6b에서의, 배터리(120)로 공급되는 전류값 및 전압값은 일 실시예에 불과하며, 도 6a 및 도 6b에서 상기 배터리(120)의 완충 전압을 4.2V라고 가정할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면 배터리(120)의 충전 시간은, 일정한 전류가 상기 배터리(120)에 공급되는 제1 시간 구간(611, 621), 즉 CC(constant current) 구간 및 배터리(120)의 전압값이 일정하게 유지되는 제2 시간 구간(612, 622), 즉 CV(constant voltage) 구간을 포함할 수 있다. 배터리(120)의 총 충전 시간은 상기 제1 시간 구간(611, 621) 및 제2 시간 구간(612, 622)을 합한 시간일 수 있다.
도 6a는 배터리(120)의 내부 저항을 고려하지 않고 상기 배터리(120)를 충전한 경우의 배터리(120)의 충전 시간을 나타낸 그래프이다. 도 6a를 참조하면, 외부 전력 소스(106)로부터 배터리(120)로 제1 시간 구간(예: 0㎲~420㎲) 동안(611)에 일정한 전류(예: 2A)가 배터리(120)에 인가될 수 있고, 상기 제1 시간 구간(611)이 종료되면 배터리(120)로 인가되는 전압(Vbat)은 4.2V인 반면에 배터리(120)의 셀에 인가되는 전압(Vcell)은 3.8V일 수 있다. 즉 제1 시간 구간(611) 동안에 배터리(120)의 셀(cell)에는 3.8V만큼의 전력이 충전되었으므로 셀이 완충되기까지는 0.4V의 전압이 더 필요할 수 있다. 따라서 전자 장치(101)는 제2 시간 구간(612)(예: 420㎲~1300㎲)만큼의 CV 구간, 즉 제2 시간 구간(612) 동안에 배터리(120)에 인가되는 정전압을 유지하면서, 상기 배터리(120)에 인가되는 전류량을 서서히 줄여 상기 배터리(120)의 셀 전압값이 4.2V가 될 때까지 충전할 수 있다.
도 6a에서와 같이 배터리(120)를 충전하는 경우, 제2 시간 구간(612), 즉 CV 구간 동안에 배터리(120) 전체의 전압값과 배터리(120) 셀 전압값의 차이가 작아질 수 있다. 다시 말하면 배터리(120) 셀이 완충될 수 있다. 그러나 CV 구간 동안에는 배터리(120)로 공급되는 전류량이 감소하므로, 상기 전류량의 감소로 인하여 배터리(120)가 완충되기까지의 시간이 길어질 수 있다.
도 6b는 배터리(120)의 내부 저항의 전압값을 고려하여 상기 배터리(120)를 충전한 경우의 배터리(120)의 충전 시간을 나타낸 그래프이다. 도 6b를 참조하면, 외부 전력 소스(106)로부터 배터리(120)로 제1 시간 구간(621)(예: 0㎲~560㎲), 즉 CC 구간에 일정한 전류(예: 2A)가 배터리(120)에 인가될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 전력 관리 회로(110)는 상기 CC 구간, 즉 제1 시간 구간(621) 동안에 상기 배터리(120)의 내부 저항값을 계산할 수 있다. 상기 전력 관리 회로(110)는 상기 제1 시간 구간(621) 중 적어도 일부 구간(예: 100㎲~500㎲) 동안에 측정되는 배터리(120)의 전류값들 및 전압값들을 이용하여 내부 저항값을 계산할 수 있다. 상기 전력 관리 회로(120)는 상기 내부 저항값을 참조하여 제1 시간 구간(621) 동안에 충전될 배터리(120)의 전압값을 결정할 수 있다. 도 6b를 참조하면, 전력 관리 회로(110)는 상기 제1 시간 구간(621) 동안에 충전될 배터리(120)의 전압값으로서 4.52V를 결정할 수 있다. 상기 전력 관리 회로(110)는 배터리(120)의 전압값이 상기 4.52V가 될 때까지 상기 배터리(120)에 정전류를 공급함으로써, 제1 시간 구간(621), 즉 CC 구간을 유지시킬 수 있다.
도 6b는, 배터리(120)의 내부 저항의 전압값까지 더한 전압값(예: 4.52V)이 상기 배터리(120)의 전압값이 될 때까지 정전류(예: 2A)를 공급하는 것이므로, 상기 제1 시간 구간(621)이 종료되면 배터리(120)의 전압값(Vbat)은 4.52V이고 배터리(120)의 셀에 인가되는 전압(Vcell)은 대략 4.12V일 수 있다. 즉 제1 시간 구간(621) 동안에 배터리(120)의 셀(cell)에는 4.12V만큼의 전력이 충전될 수 있다. 배터리(120)의 완충 전압이 4.2V이므로, 배터리(120) 셀 전압이 0.08V 만큼 상승하면, 상기 배터리(120)가 완충될 수 있다. 예를 들어, 도 6a의 제1 시간 구간(611)이 400㎲라고 가정하면, 도 6b의 제1 시간 구간(621)은 550㎲로 도 6a의 방식으로 배터리(120)를 충전할 때보다 길어질 수 있다. 그러나 도 6a의 제2 시간 구간(612)이 950㎲라고 가정하면, 도 6b의 제2 시간 구간(622)은 250㎲로써 도 6a의 방식으로 배터리(120)를 충전할 때보다 짧아질 수 있다. 상기 제1 시간 구간(611, 621) 및 상기 제2 시간 구간(612, 622)을 합한 총 충전 시간은 도 6a의 충전 방식보다 도 6b의 충전 방식이 더 짧아질 수 있다. 전자 장치(101)의 전력 관리 회로(110)는 상기 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 시간 구간(621)의 시간을 조절함으로써 상기 배터리(120)의 총 충전 시간을 줄이도록 제어할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 포함된 네트워크 환경을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(700) 내의 전자 장치(701)가 기재된다.
전자 장치(701)는 버스(710), 프로세서(720), 메모리(730), 입출력 인터페이스(750), 디스플레이(760) 및 통신 인터페이스(770)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(701)는, 구성 요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 전자 장치(701)는 도 1의 전자 장치(101)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다.
버스(710)는, 예를 들면, 구성 요소들(720-770)을 서로 연결하고, 구성 요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(720)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(720)는, 예를 들면, 전자 장치(701)의 적어도 하나의 다른 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(720)는 위에서 서술한 전력 관리 회로(110)의 동작, 예를 들어 배터리(120)로 전력을 공급함으로써 상기 배터리(120)를 충전하는 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 상기 프로세서(720)는 도 1에 도시된 전력 관리 회로(110)의 모든 동작을 실행하거나 또는 상기 전력 관리 회로(110)를 제어할 수 있다. 또한 상기 프로세서(720)는 상기 전력 관리 회로(110)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
메모리(730)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(730)는, 예를 들면, 전자 장치(701)의 적어도 하나의 다른 구성 요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(730)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(740)을 저장할 수 있다. 프로그램(740)은, 예를 들면, 커널(741), 미들웨어(743), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API))(745) 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 “어플리케이션”)(747) 등을 포함할 수 있다. 커널(741), 미들웨어(743) 또는 API(745)의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.
커널(741)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(743), API(745) 또는 어플리케이션 프로그램(747))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(710), 프로세서(720) 또는 메모리(730) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한 커널(741)은 미들웨어(743), API(745) 또는 어플리케이션 프로그램(747)에서 전자 장치(701)의 개별 구성 요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(743)는, 예를 들면, API(745) 또는 어플리케이션 프로그램(747)이 커널(741)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.
또한 미들웨어(743)는 어플리케이션 프로그램(747)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(743)는 어플리케이션 프로그램(747) 중 적어도 하나에 전자 장치(701)의 시스템 리소스(예: 버스(710), 프로세서(720) 또는 메모리(730) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(743)는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케줄링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.
API(745)는, 예를 들면, 어플리케이션(747)이 커널(741) 또는 미들웨어(743)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(750)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(701)의 다른 구성 요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한 입출력 인터페이스(750)는 전자 장치(701)의 다른 구성 요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(760)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(micro electro mechanical systems(MEMS)) 디스플레이 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(760)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(760)는, 터치스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 디스플레이(760)는 전자 장치(701)와 전기적으로 연결된 배터리(120)의 잔량을 표시할 수 있다. 배터리(120)의 잔량이 미리 설정된 기준값(예: 배터리 잔량이 25% 이하) 이하이면 상기 배터리(120)를 충전시켜야 함을 표시함으로써, 사용자에게 배터리(120)의 충전을 요청할 수 있다. 상기 배터리(120)가 전자 장치(701)에 의해 충전되고 있는 동안에도 디스플레이(760)는 상기 배터리(120)의 잔량을 표시할 수 있다. 또한 상기 배터리(120)가 완충되면, 디스플레이(760)는 상기 배터리(120)가 완충되었음을 표시함으로써 상기 배터리(120)의 완충을 사용자에게 알릴 수 있다.
통신 인터페이스(770)는, 예를 들면, 전자 장치(701)와 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치(702), 제2 외부 전자 장치(704) 또는 서버(706)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(770)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(762)에 연결되어 외부 장치(예: 제2 외부 전자 장치(704) 또는 서버(706))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(wireless broadband) 또는 GSM(global system for mobile communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(764)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(764)은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(blobal positioning system), Glonass(blobal navigation satellite Ssstem), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232) 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(762)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷 또는 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 외부 전자 장치(702, 704) 각각은 전자 장치(701)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 서버(706)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(701)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자장치(702, 704) 또는 서버(706)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(701)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(701)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(702, 704) 또는 서버(706))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(702, 704) 또는 서버(706))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(701)로 전달할 수 있다. 전자 장치(701)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
전자 장치(801)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101) 또는 도 7에 도시된 전자 장치(701)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(801)는 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor))(810), 통신 모듈(820), 가입자 식별 모듈(824), 메모리(830), 센서 모듈(840), 입력 장치(850), 디스플레이(860), 인터페이스(870), 오디오 모듈(880), 카메라 모듈(891), 전력관리 모듈(895), 배터리(896), 인디케이터(897) 및 모터(898)를 포함할 수 있다.
프로세서(810)는, 예를 들면, 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(810)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(810)는, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(810)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(810)는 도 8에 도시된 구성 요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(821))를 포함할 수도 있다. 프로세서(810)는 다른 구성 요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
통신 모듈(820)은, 도 7의 통신 인터페이스(770)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(820)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(821), WiFi 모듈(823), 블루투스 모듈(825), GNSS 모듈(827)(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(228) 및 RF(radio frequency) 모듈(829)을 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈(721)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(824)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(801)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821)은 프로세서(810)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821)은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.
WiFi 모듈(823), 블루투스 모듈(825), GNSS 모듈(827) 또는 NFC 모듈(828) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821), WiFi 모듈(823), 블루투스 모듈(825), GNSS 모듈(827) 또는 NFC 모듈(828) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
RF 모듈(829)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(829)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821), WiFi 모듈(823), 블루투스 모듈(825), GNSS 모듈(827) 또는 NFC 모듈(828) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
가입자 식별 모듈(824)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(830)(예: 메모리(730))는, 예를 들면, 내장 메모리(832) 또는 외장 메모리(834)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(832)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리(834)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(834)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(801)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(840)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(801)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(840)은, 예를 들면, 제스처 센서(840A), 자이로 센서(840B), 기압 센서(840C), 마그네틱 센서(840D), 가속도 센서(840E), 그립 센서(840F), 근접 센서(840G), 컬러(color) 센서(840H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(840I), 온/습도 센서(840J), 조도 센서(840K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈(840)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(840)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(801)는 프로세서(810)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(840)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(810)가 슬립(sleep)상태에 있는 동안, 센서 모듈(840)을 제어할 수 있다.
입력 장치(850)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(852), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(854), 키(key)(856), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(858)를 포함할 수 있다. 터치 패널(852)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한 터치 패널(852)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(852)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서(854)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 시트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(856)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(858)는 마이크(예: 마이크(888))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(860)(예: 디스플레이(760))는 패널(862), 홀로그램 장치(864) 또는 프로젝터(866)를 포함할 수 있다. 패널(862)은, 도 7의 디스플레이(760)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(862)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(862)은 터치 패널(852)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(862)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(852)과 일체형으로 구현되거나 또는 터치 패널(852)과는 별도의 하나 이상의 센서들로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(864)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(866)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(801)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(860)는 패널(862), 홀로그램 장치(864), 또는 프로젝터(866)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
인터페이스(870)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(872), USB(universal serial bus)(874), 광 인터페이스(optical interface)(876), 또는 D-sub(D-subminiature)(878)를 포함할 수 있다. 인터페이스(870)는, 예를 들면, 도 7에 도시된 통신 인터페이스(770)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스(870)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(880)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(880)의 적어도 일부 구성 요소는, 예를 들면, 도 7 에 도시된 입출력 인터페이스(750)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(880)은, 예를 들면, 스피커(882), 리시버(884), 이어폰(886), 또는 마이크(888) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈(891)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(895)은, 예를 들면, 전자 장치(801)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(895)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(896)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터(897)는 전자 장치(801)또는 그 일부(예: 프로세서(810))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(898)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration) 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(201)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성 요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성 요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 또한 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(910)(예: 프로그램(740))은 전자 장치(예: 전자 장치(701))에 관련된 자원을 제어하는 운영체제(operating system(OS)) 및/또는 운영체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(747))을 포함할 수 있다. 운영체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen) 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.
프로그램 모듈(910)은 커널(920), 미들웨어(930), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface (API))(960) 및/또는 어플리케이션(370)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(910)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자장치(702, 704), 서버(706) 등)로부터 다운로드(download) 가능하다.
커널(920)(예: 커널(741))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(921)및/또는 디바이스 드라이버(923)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(921)는 시스템 리소스의 제어, 할당 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(921)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(923)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.
미들웨어(930)는, 예를 들면, 어플리케이션(970)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(970)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(960)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(970)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(930)(예: 미들웨어(743))는 런타임 라이브러리(935), 어플리케이션 매니저(application manager)(941), 윈도우 매니저(window manager)(942), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(943), 리소스 매니저(resource manager)(944), 파워 매니저(power manager)(945), 데이터베이스 매니저(database manager)(946), 패키지 매니저(package manager)(947), 연결 매니저(connectivity manager)(948), 통지 매니저(notification manager)(949), 위치 매니저(location manager)(950), 그래픽 매니저(graphic manager)(951), 또는 보안 매니저(security manager)(952) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(935)는, 예를 들면, 어플리케이션(970)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(935)는 입출력 관리, 메모리 관리 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.
어플리케이션 매니저(941)는, 예를 들면, 어플리케이션(970) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(942)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(943)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(944)는 어플리케이션(970) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.
파워 매니저(945)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리(battery) 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(946)는 어플리케이션(970) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(947)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.
연결 매니저(948)는, 예를 들면, WiFi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(949)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(950)는 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(951)는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(952)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(701))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(930)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.
미들웨어(930)는 전술한 구성 요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(930)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한 미들웨어(930)는 동적으로 기존의 구성 요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성 요소들을 추가할 수 있다.
API(960)(예: API(745))는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(970)(예: 어플리케이션 프로그램(747))은, 예를 들면, 홈(971), 다이얼러(972), SMS/MMS(973), IM(instant message)(974), 브라우저(975), 카메라(976), 알람(977), 컨택트(978), 음성 다이얼(979), 이메일(980), 달력(981), 미디어 플레이어(982), 앨범(983), 또는 시계(984), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정) 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션들을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 어플리케이션(970)은 전자 장치(예: 전자 장치(701))와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(702, 704)) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의 상, “정보 교환 어플리케이션”)을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.
예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(702, 704))로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.
장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(702, 704))의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 어플리케이션(970)은 외부 전자 장치(예: 전자 장치(702, 704))의 속성(에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션 등)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(970)은 외부 전자 장치(예: 서버(706) 또는 전자 장치(702, 704))로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(970)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에 따른 프로그램 모듈(910)의 구성 요소들의 명칭은 운영체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(910)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(910)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서(810))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(910)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서의 충전 회로의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1001)는 배터리(1010), 유선 인터페이스(1021), 무선 인터페이스(1025) 및 충전 회로(1030) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
배터리(1010)는 전자 장치(1001)의 하우징 내에 장착될 수 있으며, 충전 가능할 수 있다. 배터리(1010)는 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
유선 인터페이스(1021) 및 무선 인터페이스(1025)는 전자 장치(1001)의 하우징의 일부에 장착될 수 있으며, 각각 외부 장치와 연결 가능할 수 있다. 유선 인터페이스(1021)는 예컨대 USB(universal serial bus) 등의 커넥터(1021-1)를 구비하고, 커넥터(1021-1)를 통해 제1 외부 장치(1002-1)와 유선으로 연결 가능할 수 있고, 무선 인터페이스(1025)는 코일(1025-1)(‘도전성 패턴’이라고도 함)과 TRX IC(transmit/receive integrated chip)(1025-2)을 구비하고, 도전성 패턴(1025-1)과 TRX IC(1025-2)를 통해 제2 외부 장치(1002-2)와 무선으로 전력을 송수신할 수 있다. 무선 전력은 자기장 유도 결합 방식, 공진 결합 방식, 또는 이들의 혼합 방식 등의 무선 전력 전송 방식을 이용하여 전력을 송수신할 수 있다. 한 실시 예에 따르면 도전성 패턴(1025-1)은 무선 전력을 송신하기 위한 제1 도전성 패턴 및 무선 전력을 수신하기 위한 제2 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
제1 외부 장치(1002-1)는 유선 방식으로 연결 가능한 외부 장치로서, 유선 전력 공급 장치 또는 유선 전력 수신 장치 또는 OTG(on the go) 장치일 수 있다. OTG 장치는 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant), MP3 및 휴대폰, 마우스, 키보드, USB 메모리 및 헬스케어 액세서리 등과 같이 전자 장치(1001)와 연결되어 데이터를 주고 받는 OTG 기능을 수행하는 장치일 수 있다. 유선 전력 공급 장치는 TA(travel adapter) 등과 같이 유선으로 연결되어 전자 장치(1001)에 전력을 공급하는 장치일 수 있다. 유선 전력 수신 장치는 유선으로 연결되어 전자 장치(1001)로부터 전력을 수신할 수 있으며 유선 전력 수신 장치에 구비된 다른 배터리를 충전할 수 있는 장치일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 유선 인터페이스(1021)를 통해 전자 장치(1001)와 연결되는 제1 외부 장치(1002-1)는 유선 HV(high voltage) 장치(예를 들어, AFC(adaptive fast charge)를 지원하는 장치)를 포함할 수 있다. 유선 HV 장치가 커넥터에 연결되는 경우 배터리(1010)에서 공급되는 전압(예를 들면, 5V)보다 높은 전압(예컨대, 9V)의 전력이 유선 HV 장치에 공급되거나 수신될 수 있다.
제2 외부 장치(1002-2)는 무선 전력 공급 장치 또는 무선 전력 수신 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 무선 전력 공급 장치는 무선 충전 패드 등과 같이 제1 도전성 패턴을 이용하여 전자 장치(1001)에 무선 전력을 공급하는 장치일 수 있다. 무선 전력 수신 장치는 제2 도전성 패턴을 이용하여 전자 장치(1001)에서 공급하는 무선 전력을 수신할 수 있으며 수신된 전력을 무선 전력 수신 장치에 포함된 다른 배터리를 충전하는 장치일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선 인터페이스(1025)를 통해 전자 장치(1001)와 연결되는 제2 외부 장치(1002-2)는 무선 HV(high voltage) 장치(예를 들어, AFC(adaptive fast charge)를 지원하는 장치)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 HV 장치는 급속 충전을 지원하는 무선 충전 패드를 포함할 수 있다. 무선 충전 패드는 인밴드(inband) 통신을 통해 TRX IC(1025-2)와 통신하여 고속 충전 수행 여부를 결정하거나, 별도 통신 모듈(BT, Zigbee 등)을 이용해 고속 충전 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1001)는 TRX IC(1025-2)를 통해 무선 충전 패드에게 예컨대 9V의 HV(high voltage) 충전을 요청할 수 있고, 무선 충전 패드는 전자 장치(1001)로부터 HV 충전 요청에 따라 전자 장치(1001)와 통신을 통해 고속 충전 가능 여부를 확인할 수 있다. 고속 충전 가능한 것이 확인되면 무선 충전 패드는 전자 장치(1001)측으로 9V의 전력을 공급할 수 있다.
충전 회로(1030)는 배터리(1010)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 배터리(1010)와 유선 인터페이스(1021), 배터리(1010)와 무선 인터페이스(1025) 사이를 각각 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 충전 회로(1030)는 배터리(1010)와 도전성 패턴(예컨대 제1 도전성 패턴)을 전기적으로 연결하여 무선으로 전력을 제2 외부 장치(1002-2)(예: 무선 전력 수신 장치)로 전송할 수 있고, 무선으로 전력을 외부로 전송함과 동시에 배터리(1010)와 커넥터를 전기적으로 연결하여 유선으로 전력을 제1 외부 장치(1002-1)(예: 유선 전력 수신 장치)로 전송할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 충전 회로(1030)는 배터리(1010)에 의해 발생된 제1 전력을 상기 제1 전력보다 높은 제2 전력으로 변경하여 제2 전력의 적어도 일부인 제3 전력을 상기 제1 도전성 패턴을 통해 무선 전력 수신 장치로 전송할 수 있고, 제2 전력의 적어도 다른 일부인 제4 전력을 커넥터를 통해 OTG 장치 또는 유선 전력 수신 장치로 전송할 수 있다. 또한 회로(1030)는 제2 전력의 적어도 일부인 제3 전력을 상기 제1 도전성 패턴을 통해 외부 무선 전력 수신 장치로 전송함과 동시에 제2 전력의 적어도 다른 일부인 제4 전력을 커넥터를 통해 OTG 장치 또는 유선 전력 수신 장치로 전송할 수 있다.
한 실시예에 따르면 충전 회로(1030)는 도 1에 도시된 전력 충전 회로(110)의 모든 동작을 실행할 수 있으며, 상기 전력 충전 회로(110)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
한 실시예에 따르면 충전 회로(1030)는 인터페이스 컨트롤러(1029), 제1 스위치(1032), 제2 스위치(1034), 제어 로직(1036), 스위치 그룹(1038) 및 충전 스위치 (1039) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인터페이스 컨트롤러(1029)는 유선 인터페이스(1021)에 연결된 제1 외부 장치(1002-1)의 종류를 판단할 수 있고, 제1 외부 장치(1002-1)와 AFC(adaptive fast charge) 통신을 통해 고속 충전을 지원하는지 판단할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 인터페이스 컨트롤러(1029)는 MUIC(micro usb interface IC) 또는 AFC(adaptive fast charge) 인터페이스를 포함할 수 있다. 예를 들면, MUIC는 유선 인터페이스(1021)에 연결된 제1 외부 장치(1002-1)가 유선 전력 공급 장치인지, 유선 전력 수신 장치인지 OTG 장치인지 판단할 수 있다. 예를 들면, AFC 인터페이스는 제1 외부 장치(1002-1)와 AFC 통신을 통해 급속 충전 지원 여부를 결정할 수 있다. 급속 충전을 지원하는 경우, 제1 외부 장치(1002-1)는 송수신 전력을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 외부 장치(1002-1)가 통상적으로 10W(10W =5V * 2A)의 전력을 전송하는 유선 전력 공급 장치인 경우, 급속 충전이 지원되면, 18W(18W = 9V * 2A)의 전력을 전송할 수 있다.
제1 스위치(1032)는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함할 수 있으며, 유선 인터페이스(1021), 예컨대 커넥터(1021-1)를 통해 연결되는 장치, 예컨대 OTG 장치, 또는 유선 전력 수신 장치로의 전력 출력 및 유선 전력 공급 장치로부터의 전력 입력을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 스위치(1032)는 예컨대 OTG 장치, 또는 유선 전력 수신 장치로의 전력 출력 및 유선 전력 공급 장치로부터의 전력이 입력되도록 온 상태로 동작하거나, OTG 장치, 또는 유선 전력 수신 장치로의 전력 출력 및 유선 전력 공급 장치로부터의 전력이 입력되지 않도록 오프 상태로 동작할 수 있다.
제2 스위치(1034)는 적어도 하나 이상의 스위치를 포함할 수 있으며, 무선 인터페이스(1025), 예컨대 도전성 패턴(1025-1) 및 TRX IC(1025-2)를 통해 무선 전력 공급 장치 및 무선 전력 수신 장치 등으로부터의 전력 입력 및 출력을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제2 스위치(1034)는 무선 전력 공급 장치 또는 무선 전력 수신 장치 등으로부터의 전력 입력 및 출력이 가능하도록 온 상태로 동작하거나, 무선 전력 공급 장치 또는 무선 전력 수신 장치 등으로부터의 전력 입력 및 출력이 가능하지 않도록 오프 상태로 동작할 수 있다.
제어 로직(1036)은 제1 스위치(1032) 및 제2 스위치(1034) 중 적어도 하나로부터 입력되는 전력을 배터리(1010)의 충전에 적합한 충전 전압 및 충전 전류로 변환하도록 제어할 수 있고, 배터리(1010)로부터의 전력을 제1 스위치(1032) 및 제2 스위치(1034) 각각에 연결된 외부 장치의 다른 배터리 충전에 적합한 충전 전압 및 충전 전류로 변환하도록 제어할 수 있고, 배터리(1010)로부터의 전력을 외부 장치에서 사용하기 적합한 전압 및 전류로 변환하도록 제어할 수 있다.
제어 로직(1036)은 Charging Current Sensing 기능, Charging Cut off 기능, CC loop(constant current loop) 기능, CV loop(constant voltage loop) 기능, Termination Current loop 기능, Recharging loop 기능, Bat to Sys FET Loop 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. Charging Current Sensing 기능은 충전 전류량을 검출하는 기능일 수 있다. Charging Cut off 기능은 과충전 또는 과열 시 배터리(1010)의 충전을 중단하는 기능일 수 있다. CC loop 기능은 충전 전류가 일정하게 유지되는 CC(constant current) 구간을 제어하는 기능일 수 있다. CV loop 기능은 충전 전압이 일정하게 유지되는 CV(constant voltage) 구간을 제어하는 기능일 수 있다. Termination Current loop 기능은 충전 종료를 제어하는 기능일 수 있다. Recharging loop 기능은 보충전(recharge)을 제어하는 기능일 수 있다. Bat to Sys FET loop 기능은 배터리(1010)와 시스템 간의 전압 및 전류를 제어하는 기능일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제어 로직(1036)은 충전 회로(1030)가 선택적으로 무선 또는 유선으로 배터리(1010)에 의한 전력을 외부로 전송하도록 제어할 수 있다. 또한 제어 로직(1036)은 충전 회로(1030)를 통해 전력이 제1 외부 장치(1002-1) 및/또는 제2 외부 장치(1002-2)로 전송되거나, 제1 외부 장치(1002-1) 및/또는 제2 외부 장치(1002-2)로부터 전력이 수신되도록 제어할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제어 로직(1036)은 유선 전력 공급 장치가 연결된 경우 유선 전력 공급 장치로부터 수신되는 전력을 이용하여 배터리(1010)가 충전되도록 제어할 수 있다. 제어 로직(1036)은 OTG 장치가 연결된 경우 OTG 기능을 수행하도록 제어할 수 있다. 또한 제어 로직(1036)은 무선 전력 공급 장치가 연결된 경우 무선 전력 공급 장치로부터 전력을 수신하여 배터리(1010)가 충전되도록 제어할 수 있다. 또한 제어 로직(1036)은 무선 전력 공급 장치와 OTG 장치가 연결된 경우 무선 전력 공급 장치로부터 전력을 수신하여 배터리를 충전함과 동시에 OTG 기능이 수행되도록 제어할 수 있다. 또한 제어 로직(1036)은 무선 전력 수신 장치가 연결된 경우 배터리(1010) 전원을 이용하여 무선 전력 수신 장치에 전력이 공급되도록 제어할 수 있다. 또한 제어 로직(1036)은 유선 전력 공급 장치와 무선 전력 수신 장치가 연결된 경우 유선 전력 공급 장치로부터 전력을 수신하여 배터리(1010)를 충전함과 동시에 무선 전력 수신 장치에 전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 또한 제어 로직(1036)은 OTG 장치 및 무선 전력 수신 장치가 연결된 경우 OTG 기능을 수행함과 동시에 배터리(1010) 전원을 이용하여 무선 전력 수신 장치에 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.
스위치 그룹(1038)은 시스템(예를 들면, 전자 장치(1001)의 각 모듈로 전원을 공급하는 시스템)에 일정한 전류를 제공하거나, 연결된 외부 장치에 일정한 전류를 제공하기 위해 배터리(1010) 전압을 승압(boost) 또는 강압(buck)하거나, 배터리(1010)에 일정한 충전 전류를 제공하기 위해 제공되는 충전 전압을 승압(boost) 또는 강압(buck)할 수 있다. 한 실시예에 따르면 스위치 그룹(1038)은 Buck/Boost 컨버터를 포함할 수 있다.
충전 스위치(1039)는 충전 전류량을 검출할 수 있고, 과충전 또는 과열 시 배터리(1010) 충전을 차단할 수 있다.
한 실시예에 따르면 전자 장치(1001)는 디스플레이(예: 디스플레이(760))를 포함할 수 있다. 디스플레이는 충전 회로(1030)의 적어도 일부를 제어하도록 구성된 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 디스플레이는 배터리(1010)로부터의 전력을 무선 또는 유선으로 외부 장치로 전송하도록 하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 디스플레이는 전자 장치(1001)와 연결된 적어도 하나 이상의 외부 장치를 표시할 수 있고, 연결된 외부 장치의 배터리 잔량을 표시할 수 있으며, 또는 연결된 외부 장치로 전력이 공급되는 중인지 연결된 외부 장치로부터 전력이 수신되는 중인지 표시할 수 있다. 디스플레이는 복수의 외부 장치가 연결되고, 복수의 외부 장치에 각각 전력이 제공되고 있는 경우 복수의 외부 장치 각각에 제공되는 전력의 분배를 조절할 수 있는 화면을 표시할 수 있고, 복수의 외부 장치 중 전력 제공 우선 순위를 선택할 수 있는 화면을 표시할 수 있다. 또한 디스플레이는 연결된 외부 장치의 디스플레이 정보를 나타내는 화면을 표시할 수도 있다. 디스플레이에 표시되는 컨텐트의 적어도 일부는 연결된 외부 장치로부터 수신한 신호에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작; 상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작; 및 상기 감지된 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여, 상기 제1 시간 구간의 길이를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 “모듈”은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. “모듈”은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component) 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. “모듈”은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. “모듈”은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. “모듈”은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, “모듈”은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(720))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(730)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피 디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광 기록매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory) 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈들로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성 요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나 또는 다른 동작이 추가될 수 있다. 그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
101: 전자 장치 102: 외부 전력 소스
110: 전력 관리 회로 111: 충전 모듈
112: 전력 관리 모듈 113: 센서 모듈
120: 배터리

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내부에 위치하는 배터리; 및
    외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 전력 관리 회로를 포함하고,
    상기 전력 관리 회로는,
    제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하고,
    상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하고,
    상기 감지되는 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단하고,
    상기 배터리의 내부 저항값에 적어도 일부 기초하여 상기 제1 시간 구간 동안에 증가되는 상기 배터리의 전압값이 도달할 제1 기준값을 판단하고,
    상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력 관리 회로는,
    상기 배터리로 제공되는 전류값 또는 상기 배터리의 전압값을 감지하는 센서 모듈을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 전력 관리 회로는,
    상기 제1 시간 구간 동안, 상기 감지되는 전류값의 변화량 및 전압값의 변화량의 비에 적어도 일부 기초하여 상기 배터리의 내부 저항에 인가되는 교류 전류값 또는 교류 전압값을 결정하고, 상기 교류 전류값 또는 교류 전압값에 적어도 일부 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단함을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 전력 관리 회로는,
    상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달할 때까지 일정한 전류가 상기 배터리에 인가되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전력 관리 회로는,
    상기 제2 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값에서 상기 배터리의 내부 저항에 인가되는 전압값을 뺀 값이 상기 제1 기준값으로서 유지되도록 하고, 상기 배터리에 인가되는 전류값이 미리 설정된 제2 기준값 이하가 되면, 상기 제2 시간 구간이 종료된 것으로 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전력 관리 회로는,
    상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값이 되면, 상기 배터리에 인가되는 전류값을 체크하고, 상기 체크된 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전력 관리 회로는,
    상기 배터리의 전압값이 상기 배터리에 인가될 수 있는 최대 전압값에 도달하는 경우, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간이 모두 종료된 것으로 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 배터리 및 외부 전력 소스 각각과 전기적으로 연결되어 상기 배터리로 전력을 공급하는 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    제1 시간 구간 동안에 상기 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작;
    상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작;
    상기 감지되는 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단하는 동작;
    상기 배터리의 내부 저항값에 적어도 일부 기초하여 상기 제1 시간 구간 동안에 증가되는 상기 배터리의 전압값이 도달할 제1 기준값을 판단하는 동작; 및
    상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 시간 구간 동안 상기 배터리로 제공되는 전류값 또는 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서, 상기 감지되는 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단하는 동작은,
    상기 제1 시간 구간 동안, 상기 감지되는 전류값의 변화량 및 상기 감지되는 전압값의 변화량의 비에 적어도 일부 기초하여 상기 배터리에 인가되는 교류 전압값을 결정하는 동작; 및
    상기 교류 전압값에 적어도 일부 기초하여 상기 내부 저항값을 판단하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값에 도달할 때까지 일정한 전류가 상기 배터리에 인가되도록 상기 배터리로의 상기 전력 공급을 제어하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제2 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값에서 상기 배터리의 내부 저항에 인가되는 전압값을 뺀 값이 상기 제1 기준값을 유지하도록 하는 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하는 동작; 및
    상기 배터리에 인가되는 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되면 상기 제2 시간 구간이 종료된 것으로 판단하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 시간 구간 동안 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값이 되면, 상기 배터리에 인가되는 전류값을 체크하는 동작; 및
    상기 체크된 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제1 시간 구간 동안, 상기 배터리의 전압값이 상기 제1 기준값이 되면, 상기 배터리에 인가되는 전류값을 체크하는 동작; 및
    상기 배터리에 인가되는 전류값이 미리 설정된 제2 기준값이 되도록 상기 배터리로의 전력 공급을 제어하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 배터리의 전압값이 상기 배터리에 인가될 수 있는 최대 전압값에 도달하는 경우 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간이 모두 종료된 것으로 판단하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  20. 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은,
    제1 시간 구간 동안에 배터리에 실질적으로 일정한 전류가 인가되도록, 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작;
    상기 배터리로 제공되는 전류값 및 상기 배터리의 전압값을 감지하는 동작;
    상기 감지되는 전류값 및 전압값의 적어도 일부에 기초하여 상기 배터리의 내부 저항값을 판단하는 동작;
    상기 배터리의 내부 저항값에 적어도 일부 기초하여 상기 제1 시간 구간 동안에 증가되는 상기 배터리의 전압값이 도달할 제1 기준값을 판단하는 동작; 및
    상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에 상기 배터리가 실질적으로 일정한 전압을 유지하도록, 상기 외부 전력 소스로부터 상기 배터리로 전력을 공급하는 동작을 포함하는 저장 매체.
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