KR20190065758A - 배터리 교정을 위한 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

배터리 교정을 위한 전자 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 배터리 교정을 위한 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 이때 전자 장치는, 배터리, 충전 회로, 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하고, 상기 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하고, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.

Description

배터리 교정을 위한 전자 장치 및 그 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR CALIBRATING BATTERY AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명의 다양한 실시예들은 전자 장치에서 배터리를 교정(또는 보정)(calibration)하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
휴대용 단말기, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰, 노트 PC, 컨버터블 노트 PC 등과 같은 전자 장치는 전원 공급 장치인 배터리(또는 배터리 팩)를 포함할 수 있다. 전자 장치에 포함된 배터리의 수명은 반복적인 충전 및 방전에 의해 저하될 수 있다. 예를 들어, 배터리의 반복적인 충전 및 방전에 의해 배터리 내부의 이온들이 점차 열화되고, 열화된 배터리 내부의 이온들에 의해 배터리의 최대 충전 용량이 저하될 수 있다.
전자 장치에서 배터리 열화에 의해 저하된 최대 충전 용량을 고려하지 않고 배터리 충전을 수행하는 경우, 배터리 폭발 사고 등과 같은 위험한 상황이 발생될 수 있다. 전자 장치는 전자 장치는 최대 충전 용량에 기초하여 충전 전압 및/또는 충전 전류를 변경함으로써, 위험한 상황이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
전자 장치에서 배터리의 최대 충전 용량은 특정 조건에서 일시적으로 저하될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 임계 온도 이하의 저온(예: 영하)에서 방전되는 경우, 배터리의 최대 충전 용량이 저하될 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 저하된 최대 충전 용량에 기초하여 충전 전압 및/또는 충전 전류를 변경할 수 있다. 그러나, 임계 온도 이하의 저온이 아닌 상황(예: 실온)에서 최대 충전 용량이 정상 복구되지 않을 수 있으며, 이에 따라 전자 장치는 배터리의 실질적인 최대 충전 용량을 사용할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 다양한 실시예들은 전자 장치에서 배터리의 최대 충전 용량을 배터리의 상태에 대응되는 값으로 갱신하기 위한 배터리 교정 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 배터리, 충전 회로, 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하고, 상기 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하고, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은, 전자 장치에 포함된 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하는 동작, 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하는 동작, 및 상기 충전 전압이 상기 제2 값으로 변경된 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 배터리 교정시, 하향 변환된 충전 전압을 상향 변환(또는 승압)하여 배터리 충전을 수행함으로써, 배터리의 최대 충전 용량을 배터리 셀 상태에 대응되는 정확한 값으로 갱신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 배터리 셀 상태에 대응되는 최대 충전 용량에 기초하여 배터리의 용량에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있으며, 이에 따라 부정확한 용량 정보에 의해 임의적인 셧다운(shutdown) 및/또는 정보 손실이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(200)이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리 교정을 수행하는 흐름도(300)이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리 교정을 수행하는 상세한 흐름도(400)이다.
도 5a 내지 도 5e는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리 교정을 위한 화면 구성을 도시한다.
도 6은 충전 회로의 충전 전압에 따른 배터리의 충전량을 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신, 또는 유선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 또는 가입자 식별 모듈(196))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144), 어플리케이션(146), 또는 바이오스(basic input output system) 프로그램을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지(예: 리튬이온 전지), 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)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 2는 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력관리모듈(188)은 충전 회로(210), 전력조정기(220), 또는 연료게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예:일반 충전 또는 급속충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은, 예를 들면, 연결 단자(178)를 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)을 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써, 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자장치(101)에 포함된 구성요소들의 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다.
연료 게이지(230)는 배터리(189)의 사용상태 정보(예: 배터리의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력관리모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))을 결정하고, 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 이상 상태 또는 정상 상태의 여부를 판단한 후, 이상 상태로 판단되는 경우 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일 실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전차단 기능)을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는, 추가적으로 또는 대체적으로(in alternative to), 셀밸런싱, 배터리의 용량(예: 최대 충전 용량, 잔여 용량) 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 수행하기 위한 배터리 관리시스템(battery management system(BMS))(미도시)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 연료 게이지(230), 전력 관리 모듈(188) 또는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서)를 이용하여 측정될 수 있다. 이런 경우,일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 컴퓨터 장치(예: 노트 PC), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 전력 관리 모듈(288)을 통해 배터리(189)의 최대 충전 용량 정보를 획득할 수 있다. 배터리(189)는 리튬이온 배터리(Li-Ion Battery)일 수 있다. 최대 충전 용량 정보는, 배터리(189)의 현재 충전 가능한 총 충전 용량을 나타낼 수 있다. 배터리(189)의 초기 최대 충전 용량은 배터리(189)의 제조시에 미리 설정된 배터리(189)의 충전 가능한 용량을 나타낼 수 있다. 배터리(189)의 최대 충전 용량은 배터리의 충전 및/또는 방전, 주변 온도, 사용 조건 등과 같은 다양한 변수에 의해 변경될 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)의 최대 충전 용량은 충전 및/또는 방전 횟수가 증가할 수록 감소될 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)의 최대 충전 용량은 전자 장치(101)의 주변 온도 저하에 의해 감소될 수 있다. 프로세서(120)는 최대 충전 용량 정보에 기초하여 배터리(189)의 잔여 용량(또는 현재 충전된 용량)에 대한 정보를 생성하고, 생성된 배터리(189)의 잔여 용량에 대한 정보가 표시 장치(160)(또는 디스플레이)에 표시되도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 배터리(189)의 최대 충전 용량에 기초하여 충전 회로(210)의 충전 전압 및/또는 충전 전류를 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 주기적, 또는 미리 설정된 이벤트 발생 시점마다 배터리(189)에 포함된 배터리 관리 시스템(미도시)을 통해 최대 충전 용량을 확인하고, 최대 충전 용량에 기초하여 충전 회로(210)의 충전 전압 및/또는 충전 전류를 변경할 수 있다. 예시적으로, 프로세서(120)는 현재 시점의 배터리(189)의 최대 충전 용량과 이전 시점의 최대 충전 용량을 비교하여, 현재 시점의 최대 충전 용량이 이전 시점의 최대 충전 용량보다 낮은 경우, 현재 시점의 최대 충전 용량에 기초하여, 충전 전압 및/또는 충전 전류를 하향 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 배터리 교정(또는 보정) 이벤트 발생을 감지하고, 배터리 교정을 위한 제어 동작을 수행할 수 있다. 배터리 교정은, 배터리(189)의 충전 및/또는 방전을 통해, 최대 충전 용량을 배터리 셀 상태에 대응되게 갱신하는 것을 의미할 수 있다. 프로세서(120)는 입력 장치(150)를 통해 배터리 교정을 요청하는 사용자 입력을 감지하여 배터리 교정 이벤트가 발생됨을 감지할 수 있다. 프로세서(120)는 배터리 교정 이벤트 발생 시, 전력 관리 모듈(188)의 연료 게이지(230)를 통해 배터리(189)의 잔여 용량(또는 현재 충전된 용량)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 배터리(189)의 잔여 용량에 대한 정보는, 배터리(189)의 최대 충전 용량 대 현재 충전된 용량의 비율을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리(189)의 잔여 용량에 대한 정보는, 배터리(189)의 현재 충전된 비율에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 주변 온도 변화, 및 최대 충전 용량 변화 중 적어도 하나에 기초하여, 배터리 교정이 필요한 상황인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 주변 온도가 임계값 이하로 급격하게 낮아짐에 따라 최대 충전 용량이 감소된 상태에서 주변 온도가 임계값 이상으로 높아지는 경우, 배터리 교정이 필요한 상황임을 감지할 수 있다. 프로세서(120)는 배터리 교정이 필요한 상황으로 결정되는 경우, 배터리 교정이 필요함을 나타내는 메시지가 표시 장치(160)에 표시되도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 외부 전원 및 잔여 용량 중 적어도 하나에 기초하여 배터리 교정 동작 수행 가능 여부를 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 배터리(189)의 잔여 용량과 임계 용량을 비교하여, 배터리 교정 동작을 수행할 수 있는 상태인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 배터리(189)의 잔여 용량이 임계 용량보다 큰 경우, 배터리 교정 동작을 수행이 불가능한 상태인 것으로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 배터리(189)의 잔여 용량이 임계 용량보다 큰 경우, 배터리 교정을 위해 임계 용량 이하로 배터리(189)가 방전되어야 함을 나타내는 메시지가 표시되도록 표시 장치(160)를 제어할 수 있다. 임계 용량은 전자 장치(101)의 설계시에 미리 설정될 수 있다. 임계 용량은 사업자 및 설계자에 의해 다르게 설정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 임계 용량은 배터리(189)의 충전 수행에 관련된 제약 사항을 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에 따른 전자 장치(101)는 전자 장치(101)에 외부 전원(예: 예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전)이 연결된 상태에서 배터리(189)의 잔여 용량이 특정 용량(예: 약 96%) 이하인 경우에만 배터리(189) 충전 동작을 수행하고, 배터리(189)의 잔여 용량이 특정 용량을 초과하였을 경우에는 배터리(189) 충전 동작을 수행하지 않는다. 이 경우, 배터리 교정을 위한 임계 용량은 특정 용량보다 작거나 같은 값(예: 약 96% 이하의 값)으로 설정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 외부 전원이 감지되는지 여부에 기초하여, 배터리 교정 동작을 수행할 수 있는 상태인지 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 외부 전원이 감지되지 않는 경우, 배터리 교정 동작을 수행이 불가능한 상태인 것으로 결정하고, 배터리 교정을 위해 외부 전원 연결을 요청하는 메시지가 표시되도록 표시 장치(160)를 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 잔여 용량이 임계 용량보다 작거나 같고, 외부 전원이 감지되는 경우, 배터리 교정 동작을 수행할 수 있는 상태로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 배터리 교정 동작 수행이 가능한 상태인 경우, 충전 회로(210)의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경할 수 있다. 제1 값은, 전자 장치(101)의 동작 중에 배터리(189)의 최대 충전 용량에 기초하여 초기 충전 전압 값보다 작은 값으로 변경된 충전 전압 값일 수 있다. 제2 값은, 초기 충전 전압 값, 제1 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 제1 값에 오프셋을 더한 값 중 어느 하나일 수 있다. 이는 예시적인 것으로서, 제2 값은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 값은 제 1값보다 큰 다른 값일 수 있다. 초기 충전 전압 값은 설계자에 의해 미리 설정된 전압 값일 수 있다. 예를 들어, 초기 충전 전압 값은 4.4V/Cell로 설정될 수 있다. 프로세서(120)에서 충전 회로(210)의 충전 전압을 제1 값에서 제2값으로 변경함으로써, 배터리(189)의 최대 충전 용량의 변화에 기초하여 제1 값으로 하향 조정된 충전 전압은, 제1 값보다 큰 전압으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(210)의 초기 충전 전압은 4.4V/Cell이나, 배터리(189)의 최대 충전 용량이 저하됨에 따라 약 3V/cell까지 하향 조정될 수 있다. 프로세서(120)는 약 3V/cell로 하향 조정된 충전 회로(210)의 충전 전압을 배터리 교정을 위해, 초기 충전 전압인 4.4V/Cell로 변경하거나, 또는 3V/cell에 오프셋 값을 더한 값으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 값이 1V/cell인 경우, 프로세서(120)는 충전 전압을 3V/cell에서 4V/cell로 변경할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 충전 전압이 제2 값으로 변경된 충전 회로(210)를 이용하여 배터리(189)가 완충되도록 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 배터리(189)의 배터리 관리 시스템(미도시) 및 전력 관리 모듈(188)중 적어도 하나를 통해 배터리(189)가 완충되는 것을 감지하고, 배터리(189)의 완충에 의해 갱신된 배터리(189)의 최대 충전 용량에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 배터리(189)의 배터리 관리 시스템(미도시)으로부터, 배터리(189)의 완충에 기초하여 계산된 배터리(189)의 최대 충전 용량 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(120)는 완충을 나타내는 메시지가 표시되도록 표시 장치(160)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 완충된 배터리(189)를 완전 방전시킨 후 배터리 교정을 재수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 배터리(189)가 완충된 이후, 보다 정확한 배터리 교정을 위해 배터리의 완전 방전 후 배터리 교정을 재수행할 것을 요청하는 메시지가 표시 장치(160)에 표시되도록 제어할 수 있다. 배터리의 완전 방전 후 배터리 교정을 재수행할 것을 요청하는 메시지는, 전자 장치(101)와 외부 전원의 연결 해제를 요청하는 메시지를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 사용자 제어에 의해 전자 장치(101)와 외부 전원의 연결이 해제되지 않을 경우, 배터리(189)의 완전 방전을 위해 외부 전원이 전자 장치(101)로 공급되지 않도록 외부 전원을 차단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 프로세서(120)에 의해 변경된 충전 전압 및/또는 충전 전류에 기초하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(210)는 프로세서(120)의 제어에 의해 설정 및/또는 변경된 충전 전압 및/또는 충전 전류를 배터리(189)로 출력할 수 있다. 충전 회로(210)의 초기 충전 전압은 설계자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(210)의 초기 충전 전압은 4.4C/Cell로 설정될 수 있다. 충전 회로(210)의 충전 전압은 배터리(189)의 최대 충전 용량에 기초하여 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리(189)는 배터리 관리 시스템(미도시)을 통해 배터리(189)의 최대 충전 용량을 결정할 수 있다. 배터리(189)의 최대 충전 용량은, 다양한 인자(factor)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 배터리(189)의 배터리 관리 시스템은, 전자 장치(101)의 주변 온도, 충전 전류, 충전 전압 중 적어도 하나에 기초하여 최대 충전 용량을 계산하거나, 배터리(189)에 충전되는 충전량을 실측하여 최대 충전 용량을 계산할 수 있다. 예컨대, 배터리(189)의 배터리 관리 시스템은, 배터리 잔여 용량이 90%인 상태에서, 배터리 교정에 의해 배터리(189)가 완충되는 경우, 배터리 교정에 의해 충전되는 충전량을 실측하고, 실측된 충전량과 배터리 교정 이전의 배터리 잔여 용량 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 배터리(189)의 셀 상태에 대응되는 최대 충전 용량을 계산할 수 있다.
상술한 설명에서는, 배터리 교정 시에 충전 회로(210)의 충전 전압만을 변경하였으나, 다양한 실시예에 따라 충전 회로(210)의 충전 전류를 변경할 수도 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에 따라, 프로세서(120)는 배터리 교정 이벤트가 발생될 시, 충전 회로(210)의 충전 전압을 제1 충전 전압에서 제2 충전 전압으로 변경하고, 충전 전류를 제1 충전 전류에서 제2 충전 전류로 변경할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 배터리, 충전 회로, 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하고, 상기 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하고, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 값은, 상기 충전 회로의 초기 충전 전압 값, 상기 제1 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 상기 제1 값에 오프셋 값을 더한 값 중 어느 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 값은, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 기초하여 상기 초기 충전 전압 값보다 작은 값으로 설정된 충전 전압 값일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리의 최대 충전 용량은, 상기 전자 장치의 주변 온도, 및 상기 배터리의 충방전 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 감소될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리가 완전 충전되는 것을 감지하고, 상기 배터리의 완전 충전된 용량에 기초하여 상기 배터리의 최대 충전 용량을 갱신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압에 의해 충전된 용량, 및 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생이 감지된 시점에 대응되는 상기 배터리의 잔여 용량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 배터리의 최대 충전 용량을 갱신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 표시 장치를 더 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 주변 온도의 변화, 상기 배터리의 최대 충전 용량의 변화 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 감지하고, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 나타내는 메시지가 표시되도록 상기 표시 장치를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트가 발생된 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는지 여부를 결정하고, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는 것에 대한 응답으로, 상기 충전 회로의 충전 전압을 상기 제1 값에서 상기 제2 값으로 변경할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 표시 장치를 더 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하지 않는 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 방전을 요구하는 메시지가 표시되도록 상기 표시 장치를 제어할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리 교정을 수행하는 흐름도(300)이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 여기에서, 전자 장치는 도 1의 전자 장치(101) 일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 동작 301에서 배터리 교정 이벤트를 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 입력 장치(예: 입력 장치(150)를 통한 사용자 입력에 기초하여 배터리 교정을 위한 메뉴 항목이 선택되는 것을 감지하고, 배터리 교정을 위한 메뉴 항목이 선택된 것에 기초하여 배터리 교정 이벤트가 발생된 것을 감지할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 전자 장치의 주변 온도 변화, 및 온도 변화에 따른 최대 충전 용량의 변화 중 적어도 하나에 기초하여 배터리 교정이 필요한 상황을 감지하고, 표시 장치(160) 및/또는 음향 출력 장치(155)를 통해 배터리 교정이 필요한 상황임을 나타내는 메시지를 출력할 수 있다. 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정이 필요한 상황임을 나타내는 메시지 출력에 대한 응답으로, 배터리 교정을 요청하는 사용자 입력을 감지할 수 있다. 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정을 요청하는 사용자 입력에 기초하여 배터리 교정 이벤트가 발생된 것을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 동작 303에서 충전 회로(예: 충전 회로(210))의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정 이벤트가 발생될 시, 충전 회로(예: 충전 회로(210))의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경(또는 상향 변환)할 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(예: 충전 회로(210))의 충전 전압은 배터리(예: 배터리(189))의 최대 충전 용량에 기초하여 초기 충전 전압 값에서 제1 값으로 하향 변환된 상태일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 제1 값으로 하향 변환된 충전 전압을 제2 값으로 변경할 수 있다. 제2 값은, 초기 충전 전압 값, 제 1 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 상기 제1 값에 오프셋 값을 더한 값 중 어느 하나일 수 있다. 초기 충전 전압 값은 설계자에 의해 충전 회로(예: 충전 회로(210))의 충전을 위해 미리 설정된 값으로, 예를 들어, 4.4V/Cell일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 동작 305에서 변경된 충전 전압을 이용하여 충전을 진행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 충전 회로(예: 충전 회로(210))가 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 배터리(예: 배터리(189))에 대한 충전 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 충전 회로(예: 충전 회로(210))는 제2 값으로 변경된 충전 전압을 배터리(예: 배터리(189))로 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 배터리(예: 배터리(189))가 완충된 것을 감지하고, 배터리(예: 배터리(189))가 완충에 기초하여 갱신된 배터리(예: 배터리(189))의 최대 충전 용량 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 배터리(예: 배터리(189))에 포함된 배터리 관리 시스템은 배터리 교정 시작 시점에 대응되는 배터리의 잔여 용량, 및 배터리 교정 동안에 배터리에 충전된 용량 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 배터리의 셀 상태에 대응되는 최대 충전 용량을 계산하고, 계산된 최대 충전 용량을 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))로 제공할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리 교정을 수행하는 상세한 흐름도(400)이다. 도 4는 도 3의 배터리 교정 동작을 보다 상세하게 나타내는 것으로서, 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 설명한다. 도 5a 내지 도 5e는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리 교정을 위한 화면 구성을 도시한다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 여기에서, 전자 장치는 도 1의 전자 장치(101) 일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 동작 401에서 배터리 교정 메뉴 항목이 선택되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 도 5a에 도시된 바와 같이, 전자 장치의 동작에 관련된 다양한 메뉴 항목들을 포함하는 사용자 인터페이스를 표시 장치(예: 표시 장치(160))에 표시할 수 있으며, 표시 장치에 표시된 메뉴 항목들 중에서 배터리 교정 메뉴 항목(예: smart battery calibration, 501)을 선택하는 사용자 입력을 감지할 수 있다. 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정 메뉴 항목을 선택하는 사용자 입력이 감지되면, 배터리 교정 이벤트가 발생된 것으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 동작 403에서 외부 전원이 감지되는지 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 연결 단자(예: 연결 단자(178)), 또는 안테나 모듈(예: 안테나 모듈(197))을 통해 외부 전원을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 외부 전원이 감지되지 않는 경우, 동작 421에서 외부 전원 연결 요청 메시지를 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정을 위해 외부 전원 연결이 필요함을 나타내는 메시지가 표시 장치(예: 표시 장치(160))에 표시되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 도 5b에 도시된 바와 같이, 외부 전원인 아답터를 연결한 후 배터리 교정 기능 재실행을 요청하는 메시지가 표시 장치(예: 표시 장치(160))에 표시되도록 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 음향 출력 장치(예: 음향 출력 장치(155))를 통해 외부 전원 연결 요청 메시지를 출력할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 외부 전원이 감지되는 경우, 동작 405에서 배터리 잔여 용량이 임계 용량보다 작거나 같은지 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리(예: 배터리(189))의 잔여 용량과 임계 용량을 비교하여, 배터리 교정 동작을 수행할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 임계 용량은 전자 장치(101)의 설계시에 미리 설정될 수 있다. 임계 용량은 사업자 및 설계자에 의해 다르게 설정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 임계 용량은 배터리(예: 배터리(189))의 충전 수행에 관련된 제약 사항을 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)에 외부 전원이 연결된 상태에서 배터리(예: 배터리(189))의 잔여 용량이 특정 용량(예: 약 96%) 이하인 경우에만 배터리(189) 충전 동작을 수행하고, 배터리(189)의 잔여 용량이 특정 용량을 초과하였을 경우에는 배터리(예: 배터리(189)) 충전 동작을 수행하지 않는다. 이 경우, 배터리 교정을 위한 임계 용량은 특정 용량보다 작거나 같은 값(예: 약 96% 이하의 값)으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 용량이 96%인 경우, 임계 용량은 94%로 설정될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에 배터리(예: 배터리(189))의 충전 수행에 관련된 제약 사항이 설정되지 않을 수 있으며, 이 경우 배터리 교정을 위한 임계 용량은 100%보다 작은 값으로 설정될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 배터리 잔여 용량이 임계 용량보다 큰 경우, 동작 423에서 임계 용량 이하로 방전을 요구하는 메시지를 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정을 위해 배터리의 잔여 용량이 임계 용량 이하가 되도록 방전이 필요함을 나타내는 메시지가 표시 장치(예: 표시 장치(160))에 표시되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 도 5c에 도시된 바와 같이, 배터리 잔여 용량이 94% 이하인 경우에 배터리 교정이 가능함을 나타내는 정보와 함께 배터리를 방전시킨 이후 배터리 교정 기능 재실행을 요청하는 메시지가 표시 장치(예: 표시 장치(160))에 표시되도록 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 음향 출력 장치(예: 음향 출력 장치(155))를 통해 배터리 방전 요구 메시지를 출력할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 배터리 잔여 용량이 임계 용량보다 작거나 같은 경우, 동작 407에서 현재 충전 전압 값과 초기 충전 전압 값을 비교할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 잔여 용량이 임계 용량보다 작거나 같은 경우, 배터리 교정 동작을 수행할 수 있는 상태로 판단하고, 현재 충전 회로(예: 충전 회로(210))에 설정된 충전 전압 값을 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 현재 충전 전압 값이 초기 충전 전압 값과 다른 경우, 동작 409에서 현재 충전 전압 값을 기준 충전 전압 값으로 변경할 수 있다. 기준 충전 전압 값은, 초기 충전 전압 값, 현재 충전 전압 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 현재 충전 전압 값에 오프셋 값을 더한 값 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(예: 충전 회로(210))에 설정된 현재 충전 전압 값은, 배터리(예: 배터리(189))의 최대 충전 용량의 변화에 기초하여, 초기 충전 전압 값보다 낮게 변환된 값일 수 있다. 예컨대, 초기 충전 전압 값은 4.4V/Cell이나, 충전 회로(예: 충전 회로(210))에 설정된 현재 충전 전압 값은 배터리(예: 배터리(189))의 최대 충전 용량의 변화에 기초하여 4.3V/Cell로 하향 변환된 상태일 수 있다. 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 하향 변환된 현재 충전 전압 값을 초기 충전 전압 값으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 충전 회로의 충전 전압을 4.3V/Cell에서 4.4V/Cell로 변경할 수 있다. 여기서, 초기 충전 전압 값, 및/또는 현재 충전 전압 값은 이해를 돕기 위해 예시된 것으로서, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 현재 충전 전압 값과 초기 충전 전압값이 동일한 경우, 동작 409를 생략하고 후술되는 동작 411을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 동작 409에서 기준 충전 전압을 이용하여 충전을 진행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 충전 회로(예: 충전 회로(210))가 기준 충전 전압을 배터리(예: 배터리(189))로 출력하여, 배터리(예: 배터리(189))가 충전되도록 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 기준 충전 전압을 이용하여 충전을 진행하면서, 배터리 교정이 진행되고 있음을 나타내는 메시지가 표시 장치(예: 표시 장치(160))에 표시되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 도 5d에 도시된 바와 같이, 배터리의 교정이 진행 중이므로 외부 전원에 대한 연결 유지를 요청하는 메시지가 표시 장치(160)에 표시되도록 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 음향 출력 장치(예: 음향 출력 장치(155))를 통해 배터리 교정이 진행 중임을 나타내는 메시지를 출력할 수 있다. 일실시예 따르면, 배터리 교정이 진행 중임을 나타내는 메시지는, 배터리 교정 동안에 변화되는 배터리의 잔여 용량을 나타낼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 동작 413에서 배터리가 완충되는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 충전 회로(예: 충전 회로(210)), 또는 배터리(예: 배터리(189))의 배터리 관리 시스템을 통해 배터리가 완충된 것을 감지할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치는 배터리가 완충되지 않은 경우, 동작 411로 되돌아가 기준 충전 전압을 이용한 배터리 충전을 계속 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 배터리가 완충되는 경우, 동작 415에서 최대 충전 용량을 갱신하고 완충 알림 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 기준 충전 전압을 이용하여 배터리(예: 배터리(189))가 완충된 것을 감지하고, 배터리(예: 배터리(189)) 완충에 기초하여 배터리(예: 배터리(189))의 최대 충전 용량 정보를 갱신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 배터리(예: 배터리(189))에 포함된 배터리 관리 시스템은 배터리 교정 시작 시점에 대응되는 배터리의 잔여 용량, 및 배터리 교정 동안에 배터리에 충전된 용량 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 배터리의 셀 상태에 대응되는 최대 충전 용량을 계산하고, 계산된 최대 충전 용량을 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))로 제공할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 도 5e에 도시된 바와 같이, 배터리 교정이 완료되었으며, 보다 정확한 교정을 위해서는 완전 방전 이후에 배터리 교정 메뉴의 재실행을 요청하는 메시지가 표시 장치(예: 표시 장치(160))에 표시되도록 제어할 수 있다.
상술한 도 3 및 도 4에서, 전자 장치에 배터리 수명 연장(battery life extender) 모드가 설정된 경우, 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정을 위해 배터리 수명 연장 모드를 비활성화시킬 수 있다. 배터리 수명 연장 모드는, 배터리의 수명 연장을 위해 배터리가 100% 충전되지 않고, 특정 용량(예: 전체 용량의 80%에 해당하는 용량)만 충전되도록 제어하는 모드이다. 따라서, 전자 장치는 배터리의 셀 상태에 대응되는 최대 충전 용량을 측정하기 위해, 배터리 수명 연장 모드를 비활성화시킨 후 배터리 교정 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서(120))는 배터리 교정에 의해 최대 충전 용량을 측정한 후, 배터리 수명 연장 모드를 다시 활성화시킬 수 있다.
도 6은 충전 회로의 충전 전압에 따른 배터리의 충전량을 도시한다. 여기서는 기준 충전 전압인 4.4V/Cell과 배터리의 최대 충전 용량에 기초하여 하향 변환된 충전 전압인 4.3V/Cell 각각에 대한 배터리 충전 용량을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 충전 전압이 4.4V/Cell인 경우(601)와 충전 전압이 4.3V/Cell인 경우(603)에 동일한 배터리 셀에 충전되는 용량이 각각 4071mAh와 3985mAh로 상이한 것을 알 수 있다. 예컨대, 동일한 조건에서 충전 전압이 4.4V/Cell인 경우(601)에 배터리 셀에 충전되는 용량이, 충전 전압이 4.3V/Cell인 경우(603)에 배터리 셀에 충전되는 용량보다 많은 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예에 따라 설명된 바와 같이, 전자 장치는 배터리 교정 시에 배터리 최대 충전 용량에 기초하여 하향 변환된 충전 전압을 이용하지 않고, 기준 충전 전압(예: 초기 충전 전압 값, 하향 변환된 충전 전압 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 하향 변환된 충전 전압 값에 오프셋 값을 더한 값)을 이용함으로써, 배터리의 최대 충전 용량을 현재 배터리 셀 상태에 맞는 정확한 값으로 갱신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은, 전자 장치에 포함된 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하는 동작, 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하는 동작, 및 상기 충전 전압이 상기 제2 값으로 변경된 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 값은, 상기 충전 회로의 초기 충전 전압 값, 상기 제 1 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 상기 제1 값에 오프셋 값을 더한 값 중 어느 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 값은, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 기초하여 상기 초기 충전 전압 값보다 작은 값으로 설정된 충전 전압 값일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리의 최대 충전 용량은, 상기 전자 장치의 주변 온도, 및 상기 배터리의 충방전 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 감소될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리가 완전 충전되는 것을 감지하는 동작, 상기 배터리의 완전 충전된 용량에 기초하여 상기 배터리의 최대 충전 용량을 갱신하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리의 최대 충전 용량은, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압에 의해 충전된 용량, 및 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생이 감지된 시점에 대응되는 상기 배터리의 잔여 용량 중 적어도 하나에 기초하여 갱신될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 주변 온도의 변화, 상기 배터리의 최대 충전 용량의 변화 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 감지하는 동작, 및 상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 나타내는 메시지를 표시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하는 동작은, 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트가 발생된 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 동작, 및 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는 것에 대한 응답으로, 상기 충전 회로의 충전 전압을 상기 제1 값에서 상기 제2 값으로 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하지 않는 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 방전을 요구하는 메시지를 표시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 전자 장치에 포함된 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하는 동작, 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하는 동작, 및 상기 충전 전압이 상기 제2 값으로 변경된 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하기 동작을 실행하기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서;
    배터리;
    충전 회로; 및
    프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
    상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하고,
    상기 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하고,
    상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 회로를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 값은, 상기 충전 회로의 초기 충전 전압 값, 상기 제 1 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 상기 제1 값에 오프셋 값을 더한 값 중 어느 하나인 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 값은, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 기초하여 상기 초기 충전 전압 값보다 작은 값으로 설정된 충전 전압 값인 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리의 최대 충전 용량은, 상기 전자 장치의 주변 온도, 및 상기 배터리의 충방전 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 감소되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리가 완전 충전되는 것을 감지하고,
    상기 배터리의 완전 충전된 용량에 기초하여 상기 배터리의 최대 충전 용량을 갱신하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압에 의해 충전된 용량, 및 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생이 감지된 시점에 대응되는 상기 배터리의 잔여 용량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 배터리의 최대 충전 용량을 갱신하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    표시 장치를 더 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 주변 온도의 변화, 상기 배터리의 최대 충전 용량의 변화 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 감지하고,
    상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 나타내는 메시지가 표시되도록 상기 표시 장치를 제어하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트가 발생된 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는지 여부를 결정하고,
    상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는 것에 대한 응답으로, 상기 충전 회로의 충전 전압을 상기 제1 값에서 상기 제2 값으로 변경하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    표시 장치를 더 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하지 않는 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 방전을 요구하는 메시지가 표시되도록 상기 표시 장치를 제어하는 전자 장치.
  10. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    전자 장치에 포함된 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하는 동작;
    상기 배터리를 충전하기 위한 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하는 동작; 및
    상기 충전 전압이 상기 제2 값으로 변경된 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 값은, 상기 충전 회로의 초기 충전 전압 값, 상기 제 1 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 상기 제1 값에 오프셋 값을 더한 값 중 어느 하나 인 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 값은, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 기초하여 상기 초기 충전 전압 값보다 작은 값으로 설정된 충전 전압 값인 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 배터리의 최대 충전 용량은, 상기 전자 장치의 주변 온도, 및 상기 배터리의 충방전 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 감소되는 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2 값으로 변경된 충전 전압을 이용하여 상기 배터리가 완전 충전되는 것을 감지하는 동작; 및
    상기 배터리의 완전 충전된 용량에 기초하여 상기 배터리의 최대 충전 용량을 갱신하는 동작을 더 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 배터리의 최대 충전 용량은, 상기 제2 값으로 변경된 충전 전압에 의해 충전된 용량, 및 상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생이 감지된 시점에 대응되는 상기 배터리의 잔여 용량 중 적어도 하나에 기초하여 갱신되는 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 전자 장치의 주변 온도의 변화, 상기 배터리의 최대 충전 용량의 변화 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 감지하는 동작;
    상기 배터리의 최대 충전 용량에 대한 교정이 필요함을 나타내는 메시지를 표시하는 동작을 더 포함하는 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하는 동작은,
    상기 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트가 발생된 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 동작;
    상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하는 것에 대한 응답으로, 상기 충전 회로의 충전 전압을 상기 제1 값에서 상기 제2 값으로 변경하는 동작을 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 배터리의 잔여 용량이 기준 조건을 만족하지 않는 것에 대한 응답으로, 상기 배터리의 방전을 요구하는 메시지를 표시하는 동작을 더 포함하는 방법.
  19. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    전자 장치에 포함된 배터리의 최대 충전 용량을 교정하기 위한 이벤트 발생을 감지하는 동작;
    상기 배터리를 충전하기 위한 충전 회로의 충전 전압을 제1 값에서 제2 값으로 변경하는 동작; 및
    상기 충전 전압이 상기 제2 값으로 변경된 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하기 동작을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 값은, 상기 충전 회로의 초기 충전 전압 값, 상기 제 1 값에 일정 배수를 곱하여 증가시킨 값, 또는 상기 제1 값에 오프셋 값을 더한 값 중 어느 하나이고,
    상기 제1 값은, 상기 배터리의 최대 충전 용량에 기초하여 상기 초기 충전 전압 값보다 작은 값으로 설정된 충전 전압 값인 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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