KR20220037924A - 스마트 배터리 디바이스 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

스마트 배터리 디바이스가 제공된다. 스마트 배터리 디바이스는 전자 디바이스에 적용된다. 스마트 배터리 디바이스는 전자 디바이스에 전력을 제공한다. 스마트 배터리 디바이스는 배터리 팩, 감지 저항기, 및 메인 관리 칩을 포함한다. 감지 저항기는 스마트 배터리 디바이스의 충전 및 방전을 감지하도록 구성된다. 메인 관리 칩은 배터리 팩, 감지 저항기, 및 전자 디바이스에 연결된다. 메인 관리 칩은 스마트 배터리 디바이스의 충전 및 방전을 관리하도록 구성된다. 전자 디바이스가 턴온되지 않은 경우, 메인 관리 칩이 감지 저항기를 통해 전자 디바이스에서 누전 이벤트를 검출하면, 메인 관리 칩은, 스마트 배터리 디바이스가 일시적 고장 상태에 진입하는 것을 가능하게 하여, 스마트 배터리 디바이스가 방전하는 것을 중지시킬 것이다.

Description

스마트 배터리 디바이스 및 그 동작 방법{SMART BATTERY DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}
[관련 출원에 대한 교차 참조]
본 출원은 2020년 9월 18일자로 출원된 대만 특허 출원 번호 제109132210호의 우선권을 주장하며, 이 특허 출원의 전체는 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.
[발명의 분야]
본 개시는 배터리 디바이스 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 특히, 스마트 고속/일반 충전 전환 및 누전(leakage) 방지 기능을 갖는 배터리 디바이스 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
배터리 디바이스는 스마트폰, 태블릿 및 랩탑과 같은 현재의 휴대용 전자 디바이스에서는 필수 불가결하다. 많은 배터리 디바이스가, 30 내지 60 분 안에 배터리 디바이스를 80 %보다 더 많이 충전할 수 있는 고속 충전 기능을 갖고 있는 것으로 광고되고 있다. 그러나, 몇몇 유저는 고속 충전 기능을 필요로 하지 않거나 또는 원치 않는다. 예를 들면, 몇몇 유저는, 그들이 어댑터를 사용하고 있을 때, 그들의 전자 디바이스에 어댑터를 연속적으로 연결한다. 또한, 몇몇 유저는 수면 시간 동안 그들의 전자 디바이스를 충전하는 것이 익숙하다. 이러한 경우에는, 고속 충전 기능이 필요하지 않으며, 고속 충전 기능은 배터리 수명을 단축시키는 것 및 배터리 용량을 낭비하는 것과 같은 문제를 야기할 수도 있다.
또한, 현재의 전자 디바이스는, 대기 시간 및 사용 시간을 증가시키기 위해, 더 큰 용량을 갖는 배터리를 지속적으로 추구하고 있다. 그러나, 컴포넌트 부품의 불량한 설계, 노후화, 또는 고장 때문에 전자 디바이스에서 누전이 발생할 수도 있다. 전자 디바이스의 시스템 측 상에서 임의의 누전이 있는 경우, 배터리의 전기량(예를 들면, 배터리의 전압 레벨)은 여전히 점차적으로 소모될 것이고, 그에 의해, 전자 디바이스의 사용 시간을 감소시키고 배터리 디바이스의 증가된 용량을 낭비할 것이다.
따라서, 누전을 검출하고 배터리 디바이스가 시스템 누전 때문에 전기량을 소모하는 것을 방지하면서, 충전 모드를 조정하기 위한 스마트 고속/일반 충전 전환을 제공할 배터리 디바이스 및 동작 방법이 필요하다.
본 개시의 실시형태는, 전자 디바이스에 적용되는 그리고 전자 디바이스에 전력을 제공하는 스마트 배터리 디바이스를 제공한다. 스마트 배터리 디바이스는: 배터리 팩, 감지 저항기, 및 메인 관리 칩을 포함한다. 감지 저항기는 스마트 배터리 디바이스의 충전 및 방전을 감지하도록 구성된다. 메인 관리 칩은 배터리 팩, 감지 저항기, 및 전자 디바이스에 연결된다. 메인 관리 칩은 스마트 배터리 디바이스의 충전 및 방전을 관리하도록 구성된다. 전자 디바이스가 턴온되지 않은 경우, 메인 관리 칩이 감지 저항기를 통해 전자 디바이스에서 누전 이벤트를 검출하면, 메인 관리 칩은, 스마트 배터리 디바이스가 방전하는 것을 중지하게 하기 위해, 스마트 배터리 디바이스로 하여금 일시적 고장 상태에 진입하는 것을 가능하게 할 것이다.
본 개시의 실시형태는 스마트 배터리 디바이스에 대한 동작 방법을 제공하는데, 그 동작 방법은 스마트 배터리 디바이스를 포함하는 전자 디바이스에 적용된다. 스마트 배터리 디바이스는 배터리 팩, 감지 저항기, 및 메인 관리 칩을 포함한다. 동작 방법은: 전자 디바이스가 누전 이벤트를 갖는지 또는 갖지 않는지의 여부를 감지 저항기를 통해 검출하는 것; 전자 디바이스가 누전 이벤트를 갖는 경우, 스마트 배터리 디바이스가 메인 관리 칩을 통해 일시적 고장 상태 - 일시적 고장은 스마트 배터리 디바이스로 하여금 충전 및 방전하는 것을 중지하게 함 - 에 진입하는 것을 가능하게 하는 것을 포함한다.
본 개시의 실시형태는 스마트 배터리 디바이스에 대한 동작 방법을 제공한다. 동작 방법은 스마트 배터리 디바이스를 포함하는 전자 디바이스에 적용된다. 스마트 배터리 디바이스는 배터리 팩, 감지 저항기, 메인 관리 칩, 및 어댑터를 포함한다. 어댑터는 전자 디바이스에 대한 외부 전력 공급부를 제공하도록 그리고 스마트 배터리 디바이스를 충전하도록 구성된다. 동작 방법은 다음의 단계를 포함한다. 어댑터가 전자 디바이스에 연결되는 경우, 메인 관리 칩을 통해 연속적으로 삽입된 시간을 기록하는 것. 연속적으로 삽입된 시간이 제1 시간 기간보다 더 긴 경우, 메인 관리 칩을 통해 스마트 배터리 디바이스를 일반 충전 모드로 설정하는 것.
본 개시는 첨부하는 도면과 함께 판독될 때 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 업계의 표준 관행에 따라, 다양한 피쳐는 일정한 축척으로 묘사되지 않으며 예시적 목적만을 위해 사용된다는 것이 강조된다. 실제, 다양한 피쳐의 치수는 논의의 명확화를 위해 임의적으로 증가 또는 감소될 수도 있다. 또한, 본 개시가 다른 실시형태에 동일하게 잘 적용될 수도 있기 때문에, 첨부되는 도면은 본 개시의 통상적인 실시형태만을 예시하고 따라서 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 강조된다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 전자 디바이스의 블록도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 배터리 디바이스의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 누전을 방지하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 스마트 고속/일반 충전 전환을 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
하기의 개시는, 제공되는 주제의 상이한 피쳐를 구현하기 위한 많은 상이한 실시형태, 또는 예를 제공한다. 본 개시를 단순화하기 위해, 컴포넌트 및 배열(arrangement)의 특정 예가 하기에서 설명된다. 이들은, 물론, 예에 불과하며 제한하도록 의도되는 것은 아니다. 게다가, 본 개시는 다양한 예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수도 있다. 이 반복은 간략화 및 명확화를 위한 것이며, 그 자체로는, 논의되는 다양한 실시형태 및/또는 구성 사이의 관계를 지시하는 것은 아니다. 게다가, 도면에서 예시되는 바와 같은 다른 엘리먼트(들) 또는 피쳐(들)에 대한 하나의 엘리먼트 또는 피쳐의 관계를 설명하는 설명의 용이성을 위해, "밑에(beneath)", "아래에(below)", "하부의(lower)", "위에(above)", "상부의(upper)" 및 등등과 같은 공간적으로 상대적인 용어가 본원에서 사용될 수도 있다. 공간적으로 상대적인 용어는, 도면에서 묘사되는 방위 외에, 사용 또는 동작에서 디바이스의 상이한 방위를 포괄하도록 의도된다. 장치는 다르게 배향될 수도 있고(90 도 회전될 수도 있거나 또는 다른 방위에 있을 수도 있고), 본원에서 사용되는 공간적으로 상대적인 서술어(descriptor)는 마찬가지로 그에 따라 해석될 수도 있다.
여전히 또한, 구체적으로 부인되지 않는 한, 단수는 복수를 포함하고 그 반대도 마찬가지이다. 그리고, 수 또는 수의 범위가 "약", "대략", 등등과 함께 설명되는 경우, 그 용어는, 설명되는 수의 +/- 10 % 이내 또는 기술 분야의 숙련된 자에 의해 이해되는 바와 같은 다른 값과 같은, 설명되는 수를 포함하는 합리적인 범위 내에 있는 수를 포괄하도록 의도된다. 또한, 몇몇 액트(act)가 상이한 순서로 및/또는 다른 액트 또는 이벤트와 동시에 발생할 수도 있기 때문에, 본 개시는 액트 또는 이벤트의 예시된 순서에 의해 제한되지는 않는다. 더구나, 본 개시에 따른 방법론을 구현하기 위해, 예시되는 모든 액트 또는 이벤트가 필요한 것은 아니다.
본 개시는 배터리 디바이스 및 배터리 디바이스를 보완하는 스마트 고속/일반 충전 전환 방법을 제공한다. 유저의 사용 습관에 따라, 스마트 고속/일반 충전 전환 방법은, 배터리 디바이스의 서비스 수명을 증가시키기 위해, 배터리 디바이스를 고속 충전 모드로부터 일반 모드(저속 충전 모드라고도 지칭됨)로 전환할 수 있다. 본 개시는 또한 누전 방지 방법을 제공하며, 누전 방지 방법은 동일한 배터리 디바이스에 적용될 수도 있다. 누전 방지 방법은 전자 디바이스의 누전 이벤트를 검출하고 누전 이벤트 때문에 배터리 디바이스의 전기량이 소모되는 것을 방지할 수 있고, 그에 의해, 중요한 순간에 충분한 전기량을 유지할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 전자 디바이스(100)의 블록도를 도시한다. 전자 디바이스(100)는 어댑터(110), 전력 선택기(120), 배터리 충전기(130), 전력 관리 유닛(140), 프로세싱 디바이스(150), 배터리 디바이스(160), 및 전원 버튼(170)을 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 전자 디바이스(100)는 스마트폰, 태블릿, 또는 노트북일 수도 있지만, 그러나 본 개시는 이들로 제한되는 것은 아니다.
전력 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 삽입되면, 외부 전력 공급부(예컨대, 일반 소켓 또는 파워 뱅크)로부터의 외부 전력이 전력 선택기(120)로 제공된다. 전력 선택기(120)는 배터리 충전기(130) 및 전력 관리 유닛(140)에 외부 전력을 제공한다. 배터리 충전기(130)는 전력 선택기(120)로부터의 전력을 사용하여 배터리 디바이스(160)를 충전한다. 전력 관리 유닛(140)은 프로세싱 디바이스(150)에 공급되는 전력을 관리한다. 예를 들면, 전자 디바이스(100)가 (예를 들면, 전력 어댑터(110)를 통해) 외부 전력 공급부에 연결되면, 전력 관리 유닛(140)은 외부 전력 공급부로부터의 전력을 프로세싱 디바이스(150)로 제공한다. 전력 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 삽입되지 않고 전자 디바이스(100)가 외부 전력 공급부에 연결되지 않은 경우, 전력 관리 유닛(140)은 배터리 디바이스(160)로부터의 전력을 프로세싱 디바이스(150)로 제공한다.
전원 버튼(170)은 전력 선택기(120)에 연결되고 전자 디바이스(100)에 활성화 및/또는 다른 명령어를 제공하도록 구성된다. 몇몇 실시형태에서, 전자 디바이스(100)는 프로세싱 디바이스(150)에 연결되는 모니터(180)를 포함하는데, 모니터(180)는 터치 기능을 가질 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 전자 디바이스(100)는 단축 키(shortcut key)(도시되지 않음)를 더 포함하고, 단축 키는 유저가 명령어를 전자 디바이스(100)로 전송하는 것을 허용하기 위해 사용된다. 단축 키는 단일의 물리적 버튼, 버튼의 조합, 터치스크린에 대한 제스쳐, 애플리케이션 프로그램에서의 옵션, 등등일 수도 있지만, 그러나 본 개시는 이들로 제한되는 것은 아니다.
도 2는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 배터리 디바이스(200)의 블록도를 도시한다. 배터리 디바이스(200)는 도 1의 배터리 디바이스(160)일 수도 있다. 배터리 디바이스(200)는 메인 관리 칩(210), 서브 관리 칩(220), 보호 디바이스(230), 배터리 팩(240), 충전 스위치(251), 방전 스위치(252), 및 감지 저항기(260)를 포함한다. 메인 관리 칩(210)은 충전/방전 전류, 전기량, 온도, 배터리 내부 저항, 등등과 같은, 전체 배터리 디바이스(200)의 다양한 상태를 검출할 수 있다. 메인 관리 칩(210)은 배터리 팩(240)의 충전/방전을 제어할 수도 있다. 예를 들면, 메인 관리 칩(210)은 충전 스위치(251) 및 방전 스위치(252)를 통해 배터리 팩(240)의 충전 및 방전을 제어할 수도 있는데, 여기서 충전 스위치(251) 및 방전 스위치(252)는 배터리 팩(240)과 배터리 디바이스(200)의 양극(P+) 사이에 커플링된다. 메인 관리 칩(210)은, 프로세서, 마이크로프로세서, 컨트롤러, 메모리, 다른 적절한 IC, 또는 이들의 조합과 같은 집적 회로(integrated circuit; IC) 디바이스일 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 메인 관리 칩(210)은 가스 게이지 IC이다.
감지 저항기(260)는 배터리 디바이스(200)의 메인 관리 칩(210), 배터리 팩(240), 및 음극(P-)에 커플링된다. 메인 관리 칩(210)은 감지 저항기(260)에 의해 배터리 디바이스(200)의 충전/방전 전류를 검출할 수도 있다. 예를 들면, 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(예를 들면, 전자 디바이스(100))에 커플링되는 경우, 메인 관리 칩(210)은 감지 저항기(260)에 의해 배터리 디바이스(200)로부터 전자 디바이스로의 방전 전류를 검출할 수도 있다. 본 개시의 실시형태에서, 감지 저항기(260)는 배터리 디바이스(200)와 커플링되는 전자 디바이스(예를 들면, 전자 디바이스(100))의 누전을 검출하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들면, 전자 디바이스가 턴온되지 않은 경우, 감지 저항기(260)가 전자 디바이스로의 방전 전류를 검출하면, 그것은 누전 이벤트가 발생하였다는 것을 의미한다.
보호 디바이스(230)(예를 들면, 퓨즈)는 배터리 팩(240)과 충전 스위치(251)(또는 방전 스위치(252)) 사이에 커플링되고, 서브 관리 칩(220)은 메인 관리 칩(210), 보호 디바이스(230), 배터리 팩(240)에 커플링된다. 서브 관리 칩(220) 및 보호 디바이스(230)는 배터리 디바이스(200)의 이차 보호의 역할을 한다. 예를 들면, 메인 관리 칩(210)이 고장나거나 또는 충전 스위치(251) 및/또는 방전 스위치(252)가 고장이고 따라서 배터리 팩(240)의 충전/방전이 제어될 수 없다는 것을 검출하는 경우, 서브 관리 칩(220)은, 배터리 팩(240)이 충전 및 방전을 중지하는 것을 보장하기 위해, 보호 디바이스(230)를 연결 해제 상태로 전환한다. 서브 관리 칩(220)은, 프로세서, 마이크로프로세서, 컨트롤러, 메모리, 다른 적절한 IC, 또는 이들의 조합과 같은 집적 회로 디바이스일 수도 있다.
본 개시의 몇몇 실시형태에서, 배터리 디바이스(200)는, 클록 핀(SMBus_Clock), 데이터 핀(SMBus_Data), 식별 핀(Battery_ID), 및 식별 핀 (System_ID)과 같은 복수의 핀을 더 포함한다. 배터리 디바이스(200)는 클록 핀(SMBus_Clock) 및 데이터 핀(SMBus_Data)을 통해 연결된 전자 디바이스(예를 들면, 전자 디바이스(100))와 통신할 수도 있다. 식별 핀(Battery_ID)은 전자 디바이스(예를 들면, 전자 디바이스(100))가 배터리 디바이스(200)를 식별하는 것을 가능하게 할 수도 있고, 식별 핀(System_ID)은 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스를 식별하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 예를 들면, 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 연결되는 경우, 식별 핀(Battery_ID) 및 식별 핀(System_ID)를 통해 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 삽입되었는지의 여부가 결정될 수 있다.
배터리 상태 데이터는 배터리 디바이스(200)의 메인 관리 칩(210)에 저장된다. 배터리 상태 데이터에 기초하여, 메인 관리 칩(210)은 본 개시에 의해 제공되는 고속/일반 충전 전환 방법 및 누전 방지 방법(leakage prevention method)을 수행한다. 배터리 상태 데이터의 어드레스는 하기의 표 1 및 표 2에서 볼 수 있으며, 여기서 표 1은 비트 0-7을 나타내고, 표 2는 비트 8-15를 나타낸다.
Figure pat00001
비트 3이 "1"인 경우, 그것은, 배터리 디바이스(200)가 충전 중이다는 것(어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연결(삽입)됨)을 의미하고, 비트 3이 "0"인 경우, 그것은, 배터리 디바이스(200)가 방전 중이다는 것(어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연결되지 않음)을 의미한다. 비트 7이 "1"인 경우, 그것은, 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 장착되었다는(삽입되었다는) 것을 의미하고, 비트 7이 "0"인 경우, 그것은, 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)로부터 탈거되었다는(전자 디바이스(100)로부터 제거되었다는) 것을 의미한다. 비트 9 및 비트 15 둘 모두가 "1"인 경우, 그것은, 배터리 디바이스(200)가 고속 충전 모드에 있다는 것을 의미한다.
도 3은, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 누전 방지를 위한 방법(300)의 플로우차트를 도시한다. 방법(300)은, 턴온(부팅)되지 않은 전자 디바이스에 적용될 수 있다. 동작(310)에서, 방법(300)은, 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 연결되었는지의 여부를 검출한다. 예를 들면, 식별 핀(Battery_ID) 및 식별 핀(System_ID)을 통해 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 삽입되었는지의 여부를 검출할 수도 있다. 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 삽입되지 않은 것이 검출되는 경우, 방법(300)은 동작(315)으로 진행한다. 동작(315)에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 7을 "0"으로 설정한다. 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 연결되었다는 것이 검출되는 경우, 방법(300)은 동작(320)으로 진행한다. 동작(320)에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 7을 "1"로 설정한다.
동작(330)에서, 방법(300)은 전자 디바이스(100)에서 누전 이벤트가 발생하는지의 여부를 검출한다. 예를 들면, 메인 관리 칩(210)은 감지 저항기(260)를 사용하여 턴온되지 않은 전자 디바이스(100)에서 누전 이벤트가 발생하는지의 여부를 검출할 수도 있다. 누전 이벤트가 검출되면, 방법(300)은 동작(340)으로 진행한다. 누전 이벤트가 검출되지 않은 경우, 방법(300)은 동작(330)에서 유지되고 전자 디바이스에서 누전 이벤트가 발생하는지의 여부를 계속 검출할 수도 있다.
동작(340)에서, 메인 관리 칩(210)은 배터리 디바이스(200)가 일시적 고장 상태에 진입하는 것을 가능하게 하고, 일시적 고장 상태는 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 전력을 공급하는 것을 방지한다. 결과적으로, 그것은 전자 디바이스(100)의 누전 이벤트 때문에 배터리 디바이스(200)에 저장되는 전기량이 소모되는 것을 방지할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 메인 관리 칩(210)은 배터리 상태 데이터를 "BA80(16 진수로 표현됨)"으로 설정하는 것에 의해 배터리 디바이스(200)가 일시적 고장 상태에 진입하는 것을 가능하게 한다. 여기서 "A"는 비트 11 내지 비트 8이 "1010"이다는 것을 나타내는데, 그것은, 표 2에서 도시되는 바와 같이, 배터리 상태가 일시적 고장이다는 것을 의미한다. 더구나, "80"은 비트 7이 "1"이고 비트 3이 "0"이다는 것을 나타내고, 그것은, 표 1에서 도시되는 바와 같이, 각각, 배터리 상태가 "배터리 삽입(Battery in)" 및 "배터리 방전"(즉, 어댑터가 전자 디바이스에 연결되지 않음)이다는 것을 의미한다.
유저가 전자 디바이스(100)를 턴온시키기를 원하는 경우, 유저는 핫키를 사용하여 배터리 디바이스(200)와 전자 디바이스(100)로 하여금 정상적으로 동작하게 만들기 위한 명령어를 전송할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 핫키는 전원 버튼(170)과 같은 전자 디바이스(100)의 전원 버튼일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 핫키는 전원 버튼에 추가적으로 그리고 그와는 상이하게 배치되는 단축 키(도시되지 않음)일 수도 있다. 동작(350)에서, 유저는 핫키를 통해 메인 관리 칩(210)에 제1 명령어를 전송할 수 있고, 그것은 방법(300)으로 하여금 동작(360)으로 진행하게 한다.
동작(360)에서, 메인 관리 칩(210)은 제1 명령어에 따라 배터리 디바이스(200)의 배터리 상태를 변경한다. 몇몇 실시형태에서, 메인 관리 칩(210)은 배터리 상태를 "0188(16 진수로 표현됨)"로 설정하고, 그 다음, 배터리 상태를 즉시 "4180(16 진수로 표현됨)"으로 설정한다. 표 1 및 표 2에서 도시되는 바와 같이, "0188"은, 배터리 디바이스(200)의 상태가 일반 모드(일반 충전 모드), 배터리 삽입(배터리 디바이스가 전자 디바이스에 삽입됨), 및 배터리 충전(어댑터가 삽입됨)이다는 것을 의미한다. 이때, 어댑터는 실제로 전자 디바이스(100)에 삽입되지 않는다는 것을 유의해야 한다. "0188"은 단지 과도기 상태일 뿐이며, 그것은, 메인 관리 칩(210)으로 하여금, 현재 상태가 정상이고 누전 이벤트가 발생하지 않았다고 간주하게 하기 위해 사용된다. "0188" 이후, 메인 관리 칩(210)은 즉시 배터리 상태를 "4180"으로 설정한다.
표 1 및 표 2에서 도시되는 바와 같이, "4180"은, 배터리 디바이스(200)의 상태가 일반 모드, 배터리 삽입, 및 배터리 방전(어댑터가 삽입되지 않음)이다는 것을 의미한다. 이때, 비트 11 내지 비트 8은 "0001"이고, 일시적 고장 상태가 해제되고, 방법(300)은 동작(370)으로 진행한다. 동작(370)에서, 일시적 고장 상태가 해제되기 때문에, 배터리 디바이스(200) 및 전자 디바이스(100) 둘 모두 정상적으로 동작하고, 배터리 디바이스(200)는 정상적으로 전자 디바이스(100)에 전력을 제공한다.
상기에서 설명되는 바와 같이, 동작(350)에서, 전자 디바이스(100)는 핫키가 제1 명령어를 전송하는 것과 동시에 턴온된다. 턴온 이후 전자 디바이스(100)에 의해 소비되는 전기량이 누전에 의해 소비되는 전력보다 훨씬 더 많기 때문에, 전자 디바이스(100)가 턴온된 이후에는 누전 이벤트는 무시될 수 있다. 결과적으로, 배터리 디바이스(200)는 누전 이벤트에 제한되지 않으면서 정상적으로 방전할 수 있다.
방법(300)에 의해 제공되는 누전 방지 방법은 턴온되지 않은 전자 디바이스 내부의 배터리가 누전 이벤트 때문에 연속적으로 방전하는 것을 방지할 수 있고, 저장된 전기량이 소모되는 것을 방지할 수도 있다. 결과적으로, 전자 디바이스의 실제 동작 시간이 증가할 수 있고, 배터리 디바이스의 수명이 증가할 수 있으며, 전자 디바이스 컴포넌트의 노화가 지연될 수 있다. 표 1, 표 2, 및 다양한 실시형태에서의 코드는 예에 불과하며, 기술 분야의 숙련된 자는 이것을 쉽게 변경할 수 있고, 이들 변경예는 본 개시의 범위에 의해 포괄된다는 것을 유의해야 한다.
도 4는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 스마트 고속/일반 충전 전환을 위한 방법(400)의 플로우차트를 도시한다. 동작(410)에서, 방법(400)은 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 연결되었는지의 여부를 검출한다. 예를 들면, 식별 핀(Battery_ID) 및 식별 핀(System_ID)을 통해 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 삽입되었는지의 여부를 검출할 수도 있다. 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 삽입되지 않은 것이 검출되면, 방법(400)은 동작(415)으로 진행한다. 동작(415)에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 7을 "0"으로 설정한다. 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 연결되었다는 것이 검출되면, 방법(400)은 동작(420)으로 진행한다. 동작(420)에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 7을 "1"로 설정한다.
동작(420) 이후, 방법(400)은 동작(430)으로 진행한다. 동작(430)에서, 방법(400)은 어댑터가 전자 디바이스에 삽입되어 있는지의 여부를 검출한다. 예를 들면, 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 삽입되어 있는지의 여부를 검출한다. 어댑터(110)가 검출되지 않은 경우, 방법(400)은 동작(435)으로 진행한다. 동작(435)에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 3을 "0"으로 설정한다. 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연결되었다는 것이 검출되는 경우, 방법(400)은 동작(440)으로 진행한다. 동작(440)에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 3을 "1"로 설정한다.
어댑터(110)가 삽입되어 있는 것을 검출한 이후(동작(440)), 방법(400)은 동작(450)으로 진행한다. 동작(450)에서, 방법(400)은 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 얼마나 오래 연속적으로 삽입되는지의 연속적으로 삽입된 시간을 기록하고, 연속적으로 삽입된 시간이 제1 시간 기간보다 더 긴지의 여부를 기록하는 타이밍을 수행한다. 예를 들면, 메인 관리 칩(210)은 타이머(도시되지 않음)를 사용하여 타이밍을 수행한다. 몇몇 실시형태에서, 제1 시간 기간은 168 시간이다. 그러나, 본 개시는 이것으로 제한되지는 않으며, 유저 및/또는 제조자는 해당 요건을 충족시키기 위해 임의의 적절한 시간으로 제1 시간 기간을 설정할 수 있다.
어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연속적으로 삽입되는 기록된 연속적으로 삽입된 시간은 배터리 디바이스가 충전될 수 있는 시간 기간을 나타낸다. 따라서, 연속적으로 삽입된 시간이 더 길수록, 더 많은 충분한 시간 동안 배터리 디바이스(200)가 충전될 수 있고, 급속 충전 기능에 대한 요구가 더 적어진다. 따라서, 본 개시는 제1 시간 기간을 설정함으로써 판정을 한다. 연속적으로 삽입된 시간이 제1 시간 기간보다 더 긴 경우, 그것은, 유저가 어댑터를 전자 디바이스에 장시간 동안 연결할 것이고, 따라서, 고속 충전 기능이 필요하지 않는다는 것을 의미한다.
어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연속적으로 삽입되는 연속 삽입 시간이 제1 시간 기간보다 더 길어지는 경우, 방법(400)은 배터리 디바이스(200)를 고속 충전 모드로부터 일반 충전 모드로 전환한다. 몇몇 실시형태에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 15 및 비트 9를 "0"으로 설정하고 비트 8을 "1"로 설정하여 배터리 디바이스(200)를 고속 충전 모드로부터 일반 충전 모드로 전환한다. 도 4에서, 일반 충전 모드는 동작(490)으로서 보여진다.
몇몇 실시형태에서, 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연속적으로 삽입되는 연속적으로 삽입된 시간이 제1 시간 기간보다 더 짧은 경우, 방법(400)은 동작(460)으로 진행한다. 동작(460)에서, 방법(400)은 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연속적으로 삽입되는 연속적으로 삽입된 시간이 제2 시간 기간보다 더 긴지의 여부를 결정한다. 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연속적으로 삽입되는 연속적으로 삽입된 시간이 제2 시간 기간보다 더 긴 경우, 방법(400)은 동작(470)으로 진행한다.
동작(470)에서, 방법(400)은, 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 얼마나 많은 횟수 연속적으로 삽입되는지의 연속적으로 삽입된 횟수를 기록하고, 연속적으로 삽입된 횟수가 특정 횟수보다 더 큰지의 여부를 기록하는 카운팅을 수행한다. 연속적으로 삽입된 횟수의 각각의 횟수는 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 한 번 삽입되고 그로부터 제거되었다는 것을 의미하며, 연속적으로 삽입된 횟수마다의 연속적으로 삽입된 시간은 제1 시간 기간보다 더 짧지만 제2 시간 기간보다 길다는 것을 유의해야 한다. 예를 들면, 어댑터가 전자 디바이스에 네 번 삽입되고(제1 삽입, 제2 삽입, 제3 삽입, 및 제4 삽입으로 칭해짐) 제거되었는데, 여기서 제1 삽입은 제1 시간 기간 동안 지속되고, 제2 삽입은 제2 기간 동안 지속되고, 제3 삽입은 제3 기간 동안 지속되고, 그리고 제4 삽입은 제4 기간 동안 지속된다는 것을 가정한다. 제1 기간, 제2 기간, 제3 기간, 및 제4 기간이 제1 시간 기간보다 더 짧지만 제2 시간 기간보다 더 긴 경우, 연속적으로 삽입된 횟수는 네 번이다. 제1 기간, 제2 기간, 및 제3 기간이 제1 시간 기간보다 더 짧고 제2 시간 기간보다 더 길지만 제4 기간이 제2 시간 기간보다 더 짧으면, 연속적으로 삽입된 횟수는 세 번이다. 제1 기간, 제2 기간, 및 제4 기간이 제1 시간 기간보다 더 짧고 제2 시간 기간보다 더 길지만 제3 기간이 제2 시간 기간보다 더 짧으면, 연속적으로 삽입된 횟수는 두 번이고, 연속적으로 삽입된 횟수의 카운팅 및 기록은 제4 삽입에서 재시작될 것이다. 예를 들면, 메인 관리 칩(210)은 카운터(도시되지 않음)를 사용하여 카운팅을 수행한다. 몇몇 실시형태에서, 제2 시간 기간은 3 시간이고, 특정 횟수는 10 회이다. 그러나, 본 개시는 이들로 제한되지는 않으며, 유저 및/또는 제조자는, 해당 요건을 충족하기 위해, 제2 시간 기간을 임의의 적절한 시간으로 설정할 수 있고 특정 횟수를 임의의 적절한 횟수로 설정할 수 있다.
어댑터의 연속적으로 삽입된 시간이 그리 길지는 않지만, 어댑터의 각각의 삽입의 연속적으로 삽입된 시간이 배터리 디바이스에 대한 충분한 충전 시간을 유지할 수 있다면, 그것은 고속 충전 기능에 대한 요구가 낮다는 것을 의미한다. 따라서, 본 개시는 제2 시간 기간 및 특정 횟수를 설정함으로써 판정을 한다. 연속적으로 삽입된 시간이 제2 시간 기간보다 더 길고 연속적으로 삽입된 횟수가 특정 횟수보다 더 큰 경우, 그것은 어댑터를 사용할 때 유저가 배터리 디바이스에 충분한 충전 시간을 제공할 것임을 의미하며, 따라서 급속 충전 기능은 필요하지 않다.
어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연속적으로 삽입되는 연속 삽입 시간이 제1 시간 기간보다 더 짧지만 제2 시간 기간보다 더 길고 연속적으로 삽입된 횟수가 특정 횟수보다 더 큰 경우, 방법(400)은 배터리 디바이스(200)를 고속 충전 모드로부터 일반 충전 모드로 전환한다(동작(490)). 몇몇 실시형태에서, 메인 관리 칩(210)은 비트 15 및 비트 9를 "0"으로 설정하고 비트 8을 "1"로 설정하여 배터리 디바이스(200)를 고속 충전 모드로부터 일반 충전 모드로 전환한다.
어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 연속적으로 삽입되는 연속 삽입 시간이 제2 시간 기간보다 더 짧거나 또는 연속적으로 삽입된 횟수가 특정 횟수 미만인 경우, 배터리 디바이스는 고속 충전 모드에서 유지된다. 도 4에서, 고속 충전 모드는 동작(495)으로서 보여진다.
몇몇 실시형태에서, 배터리 디바이스(200)는 일반 충전 모드로 전환된 이후에도, 고속 충전 모드로 전환될 수 있다. 동작(480)에서, 유저는 배터리 디바이스(200)를 고속 충전 모드로 전환하기 위해 단축 키를 통해 메인 관리 칩(210)으로 제2 명령어를 전송할 수 있다. 단축 키는 단일의 물리적 버튼, 버튼의 조합, 터치스크린에 대한 제스쳐, 애플리케이션 프로그램에서의 옵션, 등등일 수도 있지만, 그러나 본 개시는 이들로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시형태에서, 메인 관리 칩(210)은 배터리 디바이스(200)를 일반 충전 모드로부터 고속 충전 모드로 전환하기 위해 비트 15 및 비트 9를 "1"로 설정하고 비트 8을 "0"으로 설정한다(동작(495)).
몇몇 실시형태에서, 전자 디바이스(100)는 또한 애플리케이션 프로그램을 저장하고, 애플리케이션 프로그램은 배터리 디바이스(200)가 현재 일반 충전 모드 또는 고속 충전 모드에 있다는 것을 모니터(180)를 통해 디스플레이할 수 있다.
방법(400)에 의해 제공되는 스마트 고속/일반 충전 전환 방법은 유저의 습관에 응답하여 고속 충전 모드와 일반 충전 모드 사이에서 전환할 수 있다. 결과적으로, 불필요한 급속 충전 기능이 배터리 디바이스의 수명을 단축시키는 것이 방지될 수 있다. 표 1, 표 2, 및 다양한 실시형태에서의 코드는 예에 불과하며, 기술 분야의 숙련된 자는 이것을 쉽게 변경할 수 있고, 이들 변경예는 본 개시의 범위에 의해 포괄된다는 것을 유의해야 한다.
몇몇 실시형태에서, 방법(300) 및 방법(400)은 동일한 디바이스(예를 들면, 전자 디바이스(100) 및 배터리 디바이스(200))에 의해 동시에 수행될 수 있다. 예를 들면, 방법(400)의 동작(430) 내지 동작(495)은 방법(300)의 동작(370) 이후에 수행될 수도 있다. 대안적으로, 방법(300)의 동작(330) 내지 동작(370)은 방법(400)의 동작(420)과 동작(430) 사이에 수행될 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 전자 디바이스(예를 들면, 전자 디바이스(100))는 윈도우즈(Windows) 오퍼레이팅 시스템을 실행하는 컴퓨터 디바이스일 수도 있다. 이들 실시형태에서, 배터리 디바이스(예를 들면, 배터리 디바이스(200))는 배터리 상태 데이터(예를 들면, 표 1 및 표 2)에 따라 내부 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 배터리 디바이스(200)는 배터리 디바이스(200)가 전자 디바이스(100)에 삽입되어 있는지의 여부를 검출할 수 있고, 어댑터(110)가 전자 디바이스(100)에 삽입되어 있는지의 여부를 검출할 수 있고, 누전을 방지하기 위해 배터리 디바이스(200)가 일시적 고장 상태로 진입하는 것을 가능하게 할 수 있고, 또/또는 타이밍 및 카운팅의 결과에 따라 배터리 디바이스(200)를 일반 충전 상태로 전환할 수 있다.
이들 실시형태에서, 전자 디바이스(100)는 임베딩된 컨트롤러를 포함할 수도 있고, 임베딩된 컨트롤러는 메인 관리 칩(210)에 배치될 수 있다. 임베딩된 컨트롤러는 핫키 및/또는 단축 키로부터의 명령어(예를 들면, 제1 명령어 및 제2 명령어)를 16 진수 코드로 변환할 수 있다.
임베딩된 컨트롤러는 배터리 디바이스(200) 및/또는 핫키(및 단축 키)로부터 유래하는 정보를 기본 입력 출력 시스템(basic input output system; BIOS)의 고급 구성 및 전력 인터페이스(advanced configuration and power interface; ACPI)로 전송하여 ACPI를 통해 배터리 디바이스(200)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
ACPI는 오퍼레이팅 시스템의 윈도우즈 관리 기구(Windows Management Instrumentation; WMI)를 통해 오퍼레이팅 시스템의 애플리케이션 프로그램에 배터리 디바이스(200)에 대한 정보를 송신할 수 있다. 애플리케이션 프로그램은, 배터리 상태 데이터, 전기량, 고속 충전 또는 일반 충전 모드, 온도, 등등과 같은, 배터리 디바이스(200)의 다양한 정보를 모니터(예를 들면, 모니터(180))를 통해 디스플레이할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 유저는 애플리케이션 프로그램을 통해 고속/일반 충전 모드 사이를 전환할 수 있다.
본 개시는 배터리 디바이스를 제공하고, 배터리 디바이스는 스마트 고속/일반 충전 전환 방법과 누전 방지 방법을 수행할 수 있거나, 또는 그들 둘 모두를 동시에 수행할 수 있다. 스마트 고속/일반 충전 전환 방법은 유저의 습관에 응답하여 고속 충전 모드와 일반 충전 모드 사이에서 충전 모드를 전환할 수 있다. 결과적으로, 불필요한 급속 충전 기능에 의해 야기되는 배터리 디바이스의 열화가 방지될 수 있고, 따라서 배터리 디바이스의 수명이 증가할 수 있다. 누전 방지 방법은 턴온되지 않은 전자 디바이스의 누전을 검출하고, 누전 이벤트에 의해 야기되는 연속적인 방전 때문에 배터리 디바이스가 저장된 전기량을 감소시키는 것을 방지할 수 있다. 결과적으로, 전자 디바이스의 실제 동작 시간이 증가할 수 있고, 배터리 디바이스의 수명이 증가할 수 있으며, 전자 디바이스 컴포넌트의 노화가 지연될 수 있다.
전술한 내용은 기술 분야의 숙련된 자가 다음의 상세한 설명을 더 잘 이해할 수도 있도록 여러 가지 실시형태의 피쳐를 개략적으로 나타내었다. 기술 분야의 숙련된 자는, 그들이 동일한 목적을 실행하기 위해 또/또는 본원에서 소개되는 실시형태의 동일한 이점을 달성하기 위해 다른 프로세스 및 구조체를 설계 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 쉽게 사용할 수도 있다는 것을 인식해야 한다. 기술 분야의 숙련된 자는 또한, 그러한 등가적 구성이 본 개시의 취지와 범위를 벗어나지 않는다는 것, 및 그들이 본 개시의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서 본원에서 다양한 변경, 대체, 수정을 가할 수도 있다는 것을 인식해야 한다.

Claims (13)

  1. 전자 디바이스에 적용되며 상기 전자 디바이스에 전력을 제공하는 스마트 배터리 디바이스에 있어서,
    배터리 팩;
    상기 스마트 배터리 디바이스의 충전 및 방전을 감지하도록 구성되는 감지 저항기; 및
    상기 배터리 팩, 상기 감지 저항기, 및 상기 전자 디바이스에 연결되는 메인 관리 칩
    를 포함하고, 상기 메인 관리 칩은 상기 스마트 배터리 디바이스의 충전 및 방전을 관리하도록 구성되며,
    상기 메인 관리 칩은, 상기 전자 디바이스가 턴온되지 않은 경우, 상기 메인 관리 칩이 상기 감지 저항기를 통해 상기 전자 디바이스에서 누전 이벤트(leakage event)를 검출하는 것에 응답하여, 상기 스마트 배터리 디바이스로 하여금 방전을 중지하게 하기 위해 상기 스마트 배터리 디바이스가 일시적 고장 상태에 진입하는 것을 가능하게 하는, 스마트 배터리 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 관리 칩이 제1 명령어를 수신하는 경우, 상기 제1 명령어는, 상기 스마트 배터리 디바이스가 정상적으로 방전할 수 있도록 상기 메인 관리 칩이 상기 일시적 고장 상태를 해제하는 것을 가능하게 하는, 스마트 배터리 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    외부 전력 공급부를 제공하기 위한 어댑터가 상기 스마트 배터리 디바이스에 연결되는 경우, 상기 메인 관리 칩은 상기 어댑터의 연속적으로 삽입된 시간을 기록하고;
    상기 연속적으로 삽입된 시간이 제1 시간 기간보다 긴 경우, 상기 메인 관리 칩은 상기 스마트 배터리 디바이스를 일반 충전 모드로 설정하는, 스마트 배터리 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 시간 기간은 168 시간인, 스마트 배터리 디바이스.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 연속적으로 삽입된 시간이 상기 제1 시간 기간보다는 짧지만 제2 시간 기간보다는 긴 경우, 상기 메인 관리 칩은 연속적으로 삽입된 횟수를 기록하며, 상기 제2 시간 기간은 상기 제1 시간 기간보다 짧고;
    상기 연속적으로 삽입된 횟수가 특정 횟수 이상인 경우, 상기 메인 관리 칩은 상기 스마트 배터리 디바이스를 상기 일반 충전 모드로 설정하는, 스마트 배터리 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 시간 기간은 3 시간이고, 상기 특정 횟수는 10 회인, 스마트 배터리 디바이스.
  7. 제3항에 있어서,
    단축 키를 더 포함하고, 상기 단축 키가 사용되는 경우, 상기 단축 키는 제2 명령어를 상기 메인 관리 칩에 출력하고, 상기 제2 명령어는 상기 메인 관리 칩이 상기 스마트 배터리 디바이스를 고속 충전 모드로 설정하는 것을 가능하게 하는, 스마트 배터리 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 배터리 디바이스가 고속 충전 모드인지 또는 일반 충전 모드인지의 여부를 디스플레이하도록 구성되는 모니터를 더 포함하는, 스마트 배터리 디바이스.
  9. 스마트 배터리 디바이스를 위한 동작 방법에 있어서,
    상기 동작 방법은 상기 스마트 배터리 디바이스를 포함하는 전자 디바이스에 적용되며, 상기 스마트 배터리 디바이스는 배터리 팩, 감지 저항기, 및 메인 관리 칩을 포함하고, 상기 동작 방법은:
    상기 감지 저항기를 통해 상기 전자 디바이스가 누전 이벤트를 갖는지의 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 전자 디바이스가 누전 이벤트를 갖는 경우, 상기 스마트 배터리 디바이스가 상기 메인 관리 칩을 통해 일시적 고장 상태로 진입하는 것을 가능하게 하는 단계
    를 포함하고, 상기 일시적 고장은 상기 스마트 배터리 디바이스로 하여금 충전 및 방전을 중지하게 하는, 스마트 배터리 디바이스를 위한 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    핫키를 통해 상기 메인 관리 칩에 제1 명령어를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 명령어는, 상기 스마트 배터리 디바이스가 정상적으로 방전할 수 있도록 상기 메인 관리 칩이 상기 일시적 고장 상태를 해제하는 것을 가능하게 하는, 스마트 배터리 디바이스를 위한 동작 방법.
  11. 스마트 배터리 디바이스를 위한 동작 방법에 있어서,
    상기 동작 방법은 상기 스마트 배터리 디바이스를 포함하는 전자 디바이스에 적용되며, 상기 스마트 배터리 디바이스는 배터리 팩, 감지 저항기, 메인 관리 칩, 및 어댑터를 포함하고, 상기 어댑터는 상기 전자 디바이스에 외부 전력 공급부를 제공하도록 그리고 상기 스마트 배터리 디바이스를 충전하도록 구성되고, 상기 동작 방법은:
    상기 어댑터가 상기 전자 디바이스에 연결되는 경우, 상기 메인 관리 칩을 통해 상기 어댑터의 연속적으로 삽입된 시간을 기록하는 단계; 및
    상기 연속적으로 삽입된 시간이 제1 시간 기간보다 긴 경우, 상기 메인 관리 칩을 통해 상기 스마트 배터리 디바이스를 일반 충전 모드로 설정하는 단계
    를 포함하는, 스마트 배터리 디바이스를 위한 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 관리 칩을 통해 연속적으로 삽입된 횟수를 기록하는 단계; 및
    상기 연속적으로 삽입된 시간이 상기 제1 시간 기간보다는 짧지만 제2 시간 기간 - 상기 제2 시간 기간은 상기 제1 시간 기간보다 짧음 - 보다는 길고 상기 연속적으로 삽입된 횟수가 특정 횟수 이상인 경우, 상기 메인 관리 칩을 통해 상기 스마트 배터리 디바이스를 상기 일반 충전 모드로 설정하는 단계를 더 포함하는, 스마트 배터리 디바이스를 위한 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    단축 키를 통해 상기 메인 관리 칩에 제2 명령어를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 명령어는 상기 메인 관리 칩이 상기 스마트 배터리 디바이스를 고속 충전 모드로 설정하는 것을 가능하게 하는, 스마트 배터리 디바이스를 위한 동작 방법.
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