KR20230001478A - 발열 제어에 기반한 충전 방법, 이를 위한 전자 장치 - Google Patents

발열 제어에 기반한 충전 방법, 이를 위한 전자 장치 Download PDF

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KR20230001478A
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Abstract

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 하우징, 배터리, 적어도 하나의 센서, 충전 회로 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하고, 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하고, 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하도록 설정되고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다. 그 밖에 다양한 실시 예가 제공될 수 있다.

Description

발열 제어에 기반한 충전 방법, 이를 위한 전자 장치{CHARGING METHOD BASED ON THERMAL CONTROL AND ELECTRONIC DEVICE THEREFOR}
다양한 실시 예는 발열 제어에 기반한 충전 방법, 이를 위한 전자 장치에 관한 것이다.
전자 기기(예: 휴대 단말기)는 통신, 멀티미디어 등의 다양한 기능을 처리할 수 있다. 다양한 기능을 수행하기 위하여 대용량 배터리를 포함할 수 있다. 전자 기기는 전자 장치의 배터리를 충전하기 위하여 유선 충전 또는 무선 충전을 이용할 수 있다.
최근 많은 전자 기기가 무선 충전 또는 무접점 충전을 위해 무선 전력 전송 기술을 활용하고 있다. 무선 전력 전송 기술(wireless power transfer)은 전기 에너지를 주파수를 가지는 전자기파 형태로 변환하여 전송선 없이 무선으로 에너지를 부하(load)로 전달하는 기술이다. 무선 전력 전송 기술은 전력 수신 장치와 전력 송신 장치 간에 유선에 의한 연결 없이, 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력이 전력 수신 장치로 전달되어 전력 수신 장치의 배터리가 충전이 되는 기술일 수 있다. 무선 전력 전송 기술은 자기 유도, 자기 공진, 그리고 전자기파 방식을 포함할 수 있으며, 이 외에도 다양한 방식의 무선 전력 전송 기술이 있을 수 있다.
전자 장치는 다양한 기능을 수행하기 위하여 휴대단말기의 Processor 수와 최대 클럭은 높아지고, 디스플레이는 더 커지고 밝은 화면을 출력하고 있으며, 고화소 카메라 모듈 탑재 등으로 인하여 발열 원인은 증가하고 있다. 다양한 기능을 수행하기 위하여 대용량의 배터리가 포함하고, 대용량 배터리를 보다 빠른 충전을 요구함에 따라 충전 전류 증가될 수 있고, 전자 장치는 유선 또는 무선 충전 시 충전을 수행하는 과정에 의하여 열이 발생할 수 있다.
전자 장치는 충전을 수행하는 경우, 충전 대상인 전자 장치는 충전 시의 온도를 모니터링(monitoring)하다가, 온도가 설정된 온도를 초과하게 되면, 전력의 수신을 중단할 수 있다. 이에 따라, 온도 상승으로 인한 충전이 중단되고, 온도의 하강 시 충전이 재개될 수는 있지만, 충전 시간이 증가될 수 있다.
특히, 웨어러블 장치의 경우 착용 상태에서 피부 접촉에 따른 저온 화상 위험성을 고려하여 초과 온도(over temperature) 상황이 발생하지 않도록 예컨대, 낮은 충전 전류(예: 0.5 C)로 일정하게 충전을 수행할 수 있다. 이와 같이 웨어러블 장치의 경우 충전 속도보다는 안전성이 우선시 되고 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 충전 속도와 안전성을 모두 고려하여 충전 시 빠른 배터리 충전을 제공할 수 있도록 발열 제어에 기반한 충전 방법, 이를 위한 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 하우징, 배터리, 적어도 하나의 센서, 충전 회로 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하고, 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하고, 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하도록 설정되고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치에서 발열 제어에 기반한 충전 방법은, 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 전자 장치의 배터리를 충전하는 동작, 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하는 동작, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하는 동작 및 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함하고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동작이 수행될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 하우징, 배터리, 적어도 하나의 센서, 충전 회로 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하고, 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하고, 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 전류 보다 낮은 제3 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치에서 충전 전류를 단계적으로 제어함으로써 충전 속도와 안정적인 충전을 모두 보장할 수 있어 유선 또는 무선 충전 시 빠른 배터리 충전을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치에서 충전 시간을 단축할 수 있으며, 발열을 제어함에 따라 피부 접촉에 의한 저온 화상 사고를 예방할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전을 위해 충전 패드 상에 전자 장치가 놓여져 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 충전 전류에 기반하여 웨어러블 장치의 배터리의 충전 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5a는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 5b는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 내부 블록 구성도이다.
도 7a 내지 도 7c는 다양한 실시예들에 따른 충전 전류에 기반하여 웨어러블 장치의 배터리의 고속 충전 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 발열 제어 기반의 고속 충전을 위한 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 하나의 써미스터를 이용하는 경우 고속 충전을 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도이다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 2개의 써미스터 모두를 이용하는 경우 고속 충전을 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도이다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 2개의 써미스터 모두 중 어느 하나의 써미스터를 이용하는 경우 고속 충전을 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도이다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른 고속 충전 시 발열 제어에 따른 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 13은 다양한 실시예들에 따른 고속 충전 방식에 대응하는 전자 장치의 충전 화면 예시도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 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 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 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 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(201)에 무선으로 전력(210)을 송신할 수 있다. 여기서 전자 장치(201)는 상술한 전자 장치(101)를 의미할 수 있다. 아울러, 이하에서 설명되는 전자 장치(201)는 무선 전력 송신 장치(200)로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치로 해석될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는, 다양한 충전 방식에 따라 전자 장치(201)로 전력(210)을 송신할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(200)는, 유도 방식에 따라 전력(210)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)가 유도 방식에 의한 경우에, 무선 전력 송신 장치(200)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 통신 변복조 회로 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터는 적어도 하나의 코일과 함께 공진 회로를 구성할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는, WPC(wireless power consortium) 표준 (또는, Qi 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치(201)는, 수신용 코일, 적어도 하나의 커패시터, 임피던스 매칭 회로, 정류기, DC-DC 컨버터, 차저, 배터리, 통신 변복조 회로 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(200)는, 공진 방식에 따라 전력(210)을 송신할 수 있다. 공진 방식에 의한 경우에는, 무선 전력 송신 장치(200)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 아웃 밴드 통신 회로(예: BLE(bluetooth low energy) 통신 회로) 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 코일은 공진 회로를 구성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는, A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 (또는, AFA(air fuel alliance) 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는, 공진 방식 또는 유도 방식에 따라 전류가 흐르면 유도 자기장을 생성할 수 있는 코일을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)가 유도 자기장을 생성하는 과정을, 무선 전력 송신 장치(200)가 전력(210)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 아울러, 전자 장치(201)는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생되는 코일을 포함할 수 있다. 코일을 통하여 유도 기전력을 발생시키는 과정을, 전자 장치(201)가 전력(210)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다. 전자 장치(201)는, 수신용 코일, 적어도 하나의 커패시터, 임피던스 매칭 회로, 정류기, DC-DC 컨버터, 차저, 배터리, 아웃 밴드 통신 회로 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(200)는, RF 방식에 따라 전력(210)을 송신할 수 있다. 공진 방식에 의한 경우에는, 무선 전력 송신 장치(200)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 복수 개의 안테나, 복수 개의 안테나에 대응하는 복수 개의 증폭기, 복수 개의 안테나에 대응하는 복수 개의 위상 쉬프터, 아웃 밴드 통신 회로(예: BLE(bluetooth low energy) 통신 회로) 등을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는, 전자 장치(201)의 위치에 기반하여 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는, 위상 쉬프터 또는 증폭기 중 적어도 하나를 제어하여, 빔-포밍된 RF 웨이브를 형성할 수도 있다.
무선 전력 송신 장치(200)는, 공진 방식 또는 유도 방식에 따라 전류가 흐르면 유도 자기장을 생성할 수 있는 코일을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)가 유도 자기장을 생성하는 과정을, 무선 전력 송신 장치(200)가 전력(210)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(200)는, RF 방식에 따라 빔-포밍된 RF 웨이브를 형성할 수 있으며, 이 과정을 무선 전력 송신 장치(200)가 전력(210)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다.
아울러, 전자 장치(201)는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생되는 코일을 포함할 수 있다. 또는, 전자 장치(201)는, 주변에 형성된 RF 웨이브를 픽-업(pick up)할 수 있다. 상술한 과정들을, 전자 장치(201)가 전력(210)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(200)는, 전자 장치(201)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는, 인-밴드 방식에 따라 전자 장치(201)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)는, 송신하고자 하는 데이터를 예를 들어 온/오프 키잉(on/off keying) 변조 방식에 따라, 로드(또는, 임피던스)를 변경할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)는, 코일의 전류, 전압 또는 전력의 크기 변경에 기초하여 로드 변경(또는, 임피던스 변경)을 측정함으로써, 상대 장치에서 송신하는 데이터를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는, 아웃-밴드 방식에 따라 전자 장치(201)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)는, 코일 또는 패치 안테나와 별도로 구비된 통신 회로(예: BLE 통신 모듈)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
본 문서에서, 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)에 포함된 다양한 하드웨어, 예를 들어 프로세서와 같은 제어 회로, 코일 또는 패치 안테나 등이 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)가 특정 동작을 수행하는 것은, 프로세서가 다른 하드웨어로 하여금 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(200) 또는 전자 장치(201)의 저장 회로(예: 메모리)에 저장되었던 특정 동작을 수행하기 위한 인스트럭션이 실행됨에 따라, 프로세서 또는 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하도록 야기하는 것을 의미할 수도 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 무선 충전을 위해 충전 패드 상에 전자 장치가 놓여져 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 도 2의 무선 전력 송신 장치(200)의 예로 충전 패드를 예시하며, 전자 장치(201)의 예로 웨어러블 장치(예: 스마트 와치)를 예시하고 있다.
도 3에서는 무선 전력 송신 장치(예: 충전 패드)(300)가 전자 장치(301)에 전원을 공급하는 방식을 예시하고 있다. 무선 전력 송신 장치(300) 상에 전자 장치(301)가 놓여진 경우, 전자 장치(301)는 무선 전력 송신 장치(300)와의 무선 충전 방식을 통해 충전을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 3에 도시된 무선 전력 송신 장치(300) 역할을 배터리를 포함하는 스마트폰과 같은 전자 장치가 대신할 수 있으며, 이외에도 노트북과 같은 다양한 전자 장치가 충전 패드 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰과 같은 전자 장치는 사용자 입력에 기반하여 '무선 배터리 공유(wireless power share)'기능을 활성화할 수 있다. 무선 배터리 공유 기능은 스마트폰과 같은 전자 장치의 배터리 전력을 전자 장치(301)와 공유하는 기능으로, 전자 장치(301)에게 무선으로 전력을 공급할 수 있다. 도 3에 도시된 예에서는, 충전 대상인 전자 장치(301)가 웨어러블 장치(예: 스마트 와치)인 것으로 도시하였으나, 무선 이어폰과 같이 상대적으로 낮은 전력을 수신하여 무선 충전 가능한 다양한 전자 장치일 수 있으며, 충전 대상인 전자 장치(301)의 종류도 이에 한정되지 않을 수 있다.
도 4는 충전 전류에 기반하여 웨어러블 장치의 배터리의 충전 동작을 설명하기 위한 그래프(400)이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(301)는 전자 장치(301)의 배터리를 지정된 제1 전력(지정된 시간 동안 제1 크기의 충전 전력 또는 제1 정전류(constant current))로 충전할 수 있다. 전자 장치(301)는 낮은 정전류로 충전하는 동작을 포함하는 일반 충전 모드로 동작할 수 있다. 전자 장치(301)는 무선 전력 송신 장치(300)와 통신을 수행하여 전자 장치(301)에서 필요로 하는 충전 전력을 공급받을 수 있다.
도 4에서 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 충전 전류의 크기를 나타내며, 배터리 전압(410), 충전 전류(430) 및 충전 레벨의 상태(420) 간의 관계를 그래프 형태로 나타내고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전자 장치(301)는 무선 전력 송신 장치(300)로부터 출력되는 전압에 기반하여 정전류(constant current) 충전 및 정전압(constant voltage) 충전을 수행하는 경우, 정전류(CC) 구간에서는 고정된 충전 전류(예: 0.5 C)로 충전을 수행할 수 있다. 이후, 배터리의 전압이 만충 전압(예: 4.35V)에 도달하게 되면, 충전 전류(430)가 감소하게 되면서 배터리가 완전 충전될 수 있다. 예를 들어, 일반 충전 모드로 충전 했을 때, 충전 레벨의 상태(420)가 100% 즉, 배터리가 완전 충전될 때까지 소요되는 시간은 대략 2시간 30분이 걸릴 수 있다. 여기서, 배터리 충전 레벨 100%는 예를 들어, 배터리 전압이 지정된 전압 이상(예: 4.35V)일 경우 또는 공급되는 전류가 일정 전류 이하인 경우와 같이 다양한 기준에 의해 충족될 수 있다.
하지만 최근 들어 스마트폰과 같은 전자 장치는 고속 충전 기술이 적용되어 유선 또는 무선 충전 시 빠른 배터리 충전을 제공할 수 있다. 반면, 고속 충전 기술을 제공하기 위해서는 충전 전류를 높여야 하는데, 현재 웨어러블 장치는 사용자 손목에 착용되는 형태이기 때문에 무선 충전 특성 상 효율 외 부분은 모두 열로 발생할 수 있으며, 이에 따라 피부 접촉에 의한 저온 화상 위험이 발생할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 고속 충전을 위해 높은 충전 전류로 충전을 수행하는 동안에 발열을 제어할 수 있다면 스마트와치와 같은 전자 장치에서 고속 충전이 가능할 수 있다. 전자 장치는 높은 정전류로 충전하는 동작을 포함하는 고속 충전 모드로 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 충전 동안의 온도를 측정하기 위해 적어도 하나의 온도 센서를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 온도 센서는 전자 장치 하우징 내에 배치될 수 있으며, 이를 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5a는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치를 나타내는 분리 사시도이며, 도 5b는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 전자 장치(501, 예: 도 2의 전자 장치(201), 도 3의 전자 장치(301))는, 측면 베젤 구조(560), 지지 부재(570)(예: 브라켓), 제1 인쇄 회로 기판(580), 제2 인쇄 회로 기판(555), 후면 플레이트(593), 및 후면 커버(594)를 포함할 수 있다. 지지 부재(570)는, 전자 장치(501) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(560)와 연결될 수 있거나, 상기 측면 베젤 구조(560)와 일체로 형성될 수 있다. 지지 부재(570)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 지지 부재(570)는, 일면에 디스플레이가 배치되고 타면에 제1 인쇄 회로 기판(580)이 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서는 디스플레이는 측면 베젤 구조(560)와 결합 구성될 수 있다. 제1 인쇄 회로 기판(580)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 어플리케이션 프로세서 센서 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스), SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(501)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(미도시)는, 전자 장치(501)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(미도시)의 적어도 일부는, 예를 들어, 제1 인쇄 회로 기판(580)과 실질적으로 동일 평면 상에 또는 지지 부재(570) 내에 배치될 수 있다. 배터리(미도시)는 전자 장치(501) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(501)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나(550)는 후면 플레이트(593)와 후면 커버(594)사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 안테나(550)은 지지 부재(570)와 후면 플레이트(593) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(550)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전용 코일 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(550)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신할 수 있고, 근거리 통신 신호 또는 결제 데이터를 포함하는 자기-기반 신호를 송출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나(550)는 내부 홀 공간을 형성함으로써 홀 공간에 제2 인쇄 회로 기판(555)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 인쇄 회로 기판(555)은 후면 플레이트(593)와 후면 커버(594) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이 제2 인쇄 회로 기판(555)은 제2 인쇄 회로 기판(555)을 둘러싸는 형태의 안테나(550)와 일체로 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2 인쇄 회로 기판(555)은 지지 부재(570)와 후면 플레이트(593) 사이에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 측면 베젤 구조(560), 지지 부재(570), 후면 플레이트(593), 및/또는 후면 커버(594)는 하우징으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 하우징은 도 5a의 지지 부재(570)와 후면 커버(594) 사이의 공간을 둘러싸는 측면 베젤 구조를 포함하는 구조에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면 후면 플레이트(593) 및 후면 커버(594)는 일체로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(501)가 충전 시 발열과 관련된 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 센서 모듈(예: 온도 센서)을 포함할 때, 상기 하우징 내에 상기 적어도 하나의 센서 모듈이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 온도 센서로서 제공되는 전자 부품(예: 써미스터(thermistor))은 배터리(미도시)와 인접한 영역(예: 배터리 단자 옆)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 온도 센서는 예를 들면, 전자 장치(501) 하우징 내부에 배치된 적어도 하나의 써미스터(thermistor) 회로일 수 있으며, 온도에 따라 변하는 저항 값에 의해 온도 값을 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 5b의 전자 장치(501)의 단면도에 도시된 바와 같이 제1 온도 센서(581)는 제1 인쇄 회로 기판(580)에 배치될 수 있다. 이외에 제2 온도 센서(556)는 제1 인쇄 회로 기판(580)과 후면 커버(594) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 같이 제2 온도 센서(556)는 제1 인쇄 회로 기판(580) 하부에 배치되는 서브 회로 기판 예를 들어, 제2 인쇄 회로 기판(555)과 같은 다양한 구성 요소에 인접하여 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 5b의 제2 인쇄 회로 기판(555)의 정면도에 도시된 바와 같이, 제2 인쇄 회로 기판(555)에 배치된 센서 회로 또는 생체 센서(예: HRM(heart rate measurement) 센서나 전극 패드)와는 별도로 제2 온도 센서(556)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서가 제2 인쇄 회로 기판(555)의 중앙에 위치하는 경우에는 이를 중심으로 한 주변에 제2 온도 센서(556)를 배치할 수 있다. 생체 센서는 착용 시 사용자 피부 표면에 접촉되어, 생체 신호를 획득 또는 검출할 수 있도록 하우징의 외부로 노출될 수 있다. 예를 들어, 고속 충전 시 표면 발열 온도를 확인할 수 있도록 피부 접촉 부분과 인접한 영역 예를 들어, 제2 인쇄 회로 기판(555)에 제2 온도 센서(556)가 배치될 수 있다.
또한 전술한 바에서는 전자 장치(501)가 2개의 온도 센서(예: 581, 556)를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 복수 개의 온도 센서를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 프로세서와 인접하여 배치될 수 있으며, 또는 충전 회로와 같은 충전과 관련된 구성 요소들과 인접하여 또는 내부에 온도 센서가 배치될 수 있다.
도 6는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 내부 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(601)는 적어도 하나의 프로세서(620), 충전 회로(630a), 통신 회로(690), 디스플레이(660), 적어도 하나의 센서(676), 및 배터리(689)를 포함할 수 있으며, 전력 송신 장치(600)는, 충전 회로(630b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(601)는 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 충전 회로(630b)는, 전자 장치(601)의 충전 회로(630a)로 다양한 충전 방식에 따라 전력을 송신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 충전 회로(630b)는 유선 또는 무선 충전을 위한 구성부로, 무선 충전의 경우에는 예를 들어, 자기 유도 방식, 공진 방식 또는 전자기파 방식 중 적어도 하나의 방식에 따라 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 충전 회로(630a)는, 전력 송신 장치(600)의 충전 회로(630b)로부터 생성된 전력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(630a)는 무선 충전 회로를 포함할 수 있고, 전력 송신 장치(600)의 무선 충전 회로로부터 자기 유도 방식, 공진 방식 또는 전자기파 방식 중 적어도 하나의 방식에 따라 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 충전 회로(630a)는, 수신된 교류 파형의 전력을 직류 파형으로 정류하거나, 전압을 컨버팅(converting)하거나, 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 전력 처리를 수행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 충전 회로(630a)는, 코일, 정류 회로, 컨버팅 회로, 및 매칭 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(630a)의 코일에는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생할 수 있으며, 이에 따라 충전 회로(630a)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 또한, 정류 회로는, 수신된 교류 파형의 전력을 정류할 수 있다. 컨버팅 회로는 정류된 전력의 전압을 조정하여 PMIC(power management integrated circuit)로 전달할 수 있다. 충전 회로(630a)는 레귤레이터를 더 포함할 수도 있으며, 또는 컨버팅 회로가 레귤레이터로 치환될 수도 있다. 매칭 회로는, 프로세서(620)의 제어에 따라 코일과 연결되는 회로의 커패시턴스 또는 리액턴스 중 적어도 하나를 변경함으로써, 충전 회로(630a) 및 충전 회로(630b)가 서로 임피던스 매칭되도록 할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 충전 회로(630a)는, 통신 회로(690)를 통하여 전력 송신 장치(600)와 통신을 수행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 충전 회로(630a)는, 커넥터(미도시)(예:USB Type C)를 이용하여 전력 송신 장치(600)으로부터 전력을 수신하고 배터리(689)를 충전 할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 배터리(689)는 전자 장치(601)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있으며, 도 1을 참조하여 상술한 배터리(189)일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이(660)는 충전 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(660)에는 배터리의 상태에 대한 정보를 포함한 충전 화면을 출력할 수 있다. 예컨대, 배터리의 충전 상태(예: 충전량 상태), 배터리 충전과 관련한 전력 송신 장치(600)의 연결 여부, 배터리 충전 여부와 같은 지시 정보를 포함한 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(660)에는 제2 충전 모드(예: 저속 충전 모드, 일반 충전 모드, 발열 충전 모드) 또는 제1 충전 모드(예: 고속 충전 모드)와 같은 충전 모드에 따라 충전 관련한 그래픽 객체를 서로 다른 표시 방식으로 출력할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는 도 1을 참조하여 상술한 프로세서(120)일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는 전자 장치(601)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 무선 충전 시에는 무선 전력 수신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(690)를 통해 전력 송신 장치(600)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 메모리(미도시)는 발열 제어에 기반한 고속 충전을 수행하기 위한 인스트럭션을 저장할 수 있으며, 도 1을 참조하여 상술한 메모리(130)일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 센서(676)는 적어도 하나의 온도 센서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서(676)는 충전 동안의 온도를 측정하기 위해 배터리(689)와 인접한 영역에 배치되는 온도 센서(예: 도 5b의 제1 온도 센서(581))와, 전자 장치(601)의 표면과 인접한 영역(예: 제2 회로 기판(555))에 배치되는 온도 센서(예: 도 5b의 제2 온도 센서(556))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는, 충전 개시 시 적어도 하나의 센서(676)를 이용하여 주기적 또는 지정된 조건에 따라 충전과 관련된 구성 요소들에 대한 온도를 측정하여 발열 여부를 모니터링할 수 있다. 적어도 하나의 센서(676)는 프로세서(620)에 연결될 수 있으며, 측정된 온도는 프로세서(620)에 전달될 수 있다.
예를 들어, 프로세서(620)는 적어도 하나의 센서(676)를 이용하여 충전과 관련하여 전자 장치의 구성 요소들에 대한 온도를 주기적으로 측정할 수 있는데, 측정 주기는 조절 가능할 수 있다. 예를 들어, 고속 충전을 위해서는 배터리 전압이 목표 전압에 도달하기 전까지 빠르게 충전 전류를 조절할 필요가 있는데 이에 따라 측정 주기도 더 빠르게 조절될 수 있다. 또한 둘 이상의 센서(676)를 이용하는 경우에는 프로세서(620)는 배터리(689)에 인접하여 배치된 온도 센서(예: 도 5b의 제1 온도 센서(581)) 또는 전자 장치(601)의 표면과 인접한 영역(예: 제2 회로 기판(555))에 배치되는 온도 센서(예: 도 5b의 제2 온도 센서(556)) 중 적어도 하나에 의해 온도 상승을 검출할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 프로세서(620)는 상기 두 개의 온도 센서를 모두 이용하여 발열 여부를 모니터링할 수 있지만, 어느 하나의 온도 센서에 의해 임계 온도 이상의 발열이 검출되는 경우에도 고속 충전으로 인한 발열 온도를 낮추기 위한 제어 동작을 시작할 수 있다.
예를 들어, 배터리(689)와 인접한 영역 및 전자 장치(601)의 표면과 인접한 영역(예: 제2 회로 기판(555)) 각각에 배치된 온도 센서에 의해 검출되는 온도는, 배터리(689)의 실장 구조 또는 방열 구조에 따라 표면으로 전달되는 열의 양이 달라질 수 있으나 표면 발열과 비례하는 것으로 볼 수 있다. 예를 들어, 신체 피부 접촉에 의한 저온 화상 위험성을 줄이기 위해 표면 과열을 미리 방지하고자 하는 경우에는, 어느 하나의 온도 센서 예컨대, 전자 장치(601)의 표면과 인접한 영역(예: 제2 회로 기판(555))에 배치되는 온도 센서에 의한 임계 온도 이상의 발열 검출을 우선시할 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는 충전 회로(630a)를 통해 충전 전류로 배터리(689)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 충전 회로(630a)와 배터리(689)를 연결하는 전력 공급 라인(680)을 통해 전류가 흐를 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는 센서(676)를 이용하여 충전과 연관된 온도를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 온도를 측정하는 주체는 프로세서(620)일 수 있으며, 프로세서(620)의 제어 하에 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는 정전류 구간에서 고속 충전으로 인한 발열을 제어하기 위해 충전 전류를 단계적으로 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 정전류 구간을 크게 2개의 구간으로 구분할 수 있는데, 배터리 전압이 목표 전압에 도달할 때까지의 구간을 제1 정전류 구간(예: CC1)이라고 칭할 수 있으며, 배터리 전압이 목표 전압에 도달한 이후 완충 전압에 도달하기 전까지의 구간을 제2 정전류 구간(예: CC2)이라고 칭할 수 있다. 도 7에서는 완충 전압의 예로 4.42V를 예시하나, 예를 들어, 도 4에서와 마찬가지로 4.35V일 수도 있으며, 배터리 성능에 따라 완충 전압은 달라질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는, 고속 충전을 위해 정전류 구간에서 높은 충전 전류(예: 제1 충전 전류)로 충전을 시작할 수 있다. 여기서, 제1 충전 전류는 전자 장치에 연관된 온도 정보가 제1 임계 온도 이상인 경우(예: 발열 모드)에서의 제2 충전 전류보다 높은 값일 수 있으며, 허용 가능한 최대치 충전 전류일 수 있다. 예를 들어, 제1 충전 전류는 고속 충전을 위한 충전 전류일 수 있으나 발열이 발생하지 않은 상태(예: 제1 임계 온도보다 낮은 상태 또는 제1 임계 온도를 초과하 후 제2 임계 온도 이하로 떨어진 상태)에서 설정되는 전류일 수 있다. 반면, 제2 충전 전류는 제2 충전 모드에서의 충전 전류일 수 있다. 상기 제2 충전 전류는 발열이 발생한 상태(예: 제1 임계 온도(예: 40℃) 보다 높은 상태)에서의 충전을 위한 충전 전류일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 충전 전류는 발열을 제어하기 위한 충전 전류인 0.5C 전류일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 충전 전류는 제1 임계 온도(예: 40℃)를 넘지 않는 상태에서 충전하기 위한 충전 전류는 0.7C 전류보다 높을 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는, 정전류 구간(예: CC)에서 높은 충전 전류(예: 제1 충전 전류)로 충전하는 동안에 적어도 하나의 센서(676)를 이용하여 고속 충전으로 인한 발열 상태를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 고속 충전을 위한 제1 충전 전류는 0.7C 이상인 전류일 수 있다. 한편, 발열 상태와 관련된 모니터링은 무선 충전 또는 유선 충전 동안에 동일하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는, 유선 또는 무선 충전 시 모니터링 동안에 적어도 하나의 센서(676)를 이용하여 전자 장치와 연관된 온도를 획득(또는 측정)할 수 있으며, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 보다 높은지를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제1 임계 온도는 과열 상태를 나타내는 온도로서, 충전 전류의 제어를 위한 기준이 되는 온도일 수 있다. 여기서, 제1 임계 온도는 특정 온도(예: 40 ℃) 또는 특정 온도 범위(예: 40℃~42 ℃)일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치와 연관된 온도는 배터리 충전시 연관된 온도에 한정되지 않을 수 있으며, 예컨대, 배터리 자체의 발열 보다는 충전 회로(예: charger IC) 부분에서 발열이 주로 발생하며, 프로세서의 처리 부하에 따른 온도 상승의 경우에는 배터리 충전시와 연관된 온도가 아닐 수도 있다.
상기와 같은 프로세서(620)의 동작을 구체적으로 살펴보기 위해 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명하기로 한다. 도 7a 내지 도 7c는 다양한 실시예들에 따른 충전 전류에 기반하여 웨어러블 장치의 배터리의 고속 충전 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7c에서 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 충전 전류의 크기를 나타내며, 배터리 전압(710), 충전 레벨의 상태(720) 및 충전 전류(730) 간의 관계를 그래프 형태로 나타내고 있다.
먼저, 도 7a를 참조하면, 프로세서(620)는, 배터리 전압이 목표 전압에 도달하기 전까지인 정전류 구간(예: CC)에서는 제1 전류(예: 높은 충전 전류(0.7C이상 설정된 전류))로 충전하다가 다시 제2 충전 전류(예: 0.5C)로 낮추고 다시 설정된 값만큼 낮춘 제1 충전 전류로 충전을 수행하는 동작을 반복하는 경우를 예시하고 있다.
이후, 배터리의 전압이 만충 전압(예: 4.42V)에 도달하게 되면, 충전 전류(720)가 감소하게 되면서 배터리가 완전 충전될 수 있다. 예를 들어, 고속 충전 모드로 충전했을 때, 도 7a을 참조하면 충전 레벨의 상태(430)가 100% 즉, 배터리가 완전 충전될 때까지 소요되는 시간은 도 4에서와 같은 전류 변화가 없는 일반 충전 모드에서의 충전 시간 대략 2시간 30분에 비해 대폭 줄어(740)들 수 있으며, 예컨대, 대략 1시간 50분이 걸릴 수 있다. 예를 들어, 고속 충전 모드는 높은 충전 전류로 충전하는 제1 충전 모드를 포함할 수 있고, 낮은 충전 전류로 충전하는 제2 충전 모드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(620)는, 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도를 초과하는 경우 예를 들어, 상기 특정 온도 범위에 속하는 경우, 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 배터리를 충전할 수 있다. 반면, 전자 장치(601)와 연관된 온도가 제1 임계 온도를 초과하지 않는 경우에는 제1 충전 전류를 유지한 상태로 배터리(689)를 충전할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는, 정전류 구간(예: CC)에서 제1 임계 온도를 초과하지 않는 한 높은 충전 전류 예컨대, 제1 충전 전류로 충전을 수행할 수 있으며, 상기 제1 임계 온도에 도달시에는 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 충전할 수 있다. 예를 들어, 고속 충전을 위한 초기의 제1 충전 전류는 1.0C일 수 있고, 제2 충전 전류는 0.5C일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는, 제2 충전 전류로 배터리(689)를 충전하는 동안에 지속적으로 온도를 측정할 수 있으며, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시키는 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 감소시킨 제1 충전 전류는 (기설정된 감소량(ΔI) * 감소 횟수)에 의해 산출될 수 있다. 여기서, 상기 기설정된 감소량(또는 설정된 값)은 변경 가능할 수 있다. 예를 들어, 초기 제1 충전 전류를 1.0C라고 할 경우, 제1 임계 온도(예: 40℃)초과 시에는 제2 충전 전류인 0.5C로 낮추어졌다가, 과열 온도가 회복되어 제1 임계 온도보다 낮은 제2 임계 온도(예: 38 ℃)로 낮아지게 되면, 상기 제2 충전 전류가 아닌 초기 제1 충전 전류를 기설정된 감소량만큼 감소시킨 제1 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 감소량을 0.1이라고 할 경우 감소시킨 제1 충전 전류는 0.9C가 될 수 있다. 이후, 0.9C 의 제1 충전 전류로 충전을 수행하는 중에 다시 제1 임계 온도(예: 40℃)를 초과하는 상황이 발생할 경우에는 다시 제2 충전 전류인 0.5C로 낮춘 후, 상기 제2 임계 온도(예: 38 ℃)로 온도가 회복되는 경우에는 감소시킨 제1 충전 전류를 다시 기설정된 감소량만큼 감소시켜 배터리를 충전할 수 있다. 따라서 상기 감소시킨 제1 충전 전류는 (-0.1C) * 2회만큼 차감한 충전 전류인 0.8C이 될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는, 상기 제1 임계 온도에 도달한 이후에 제1 충전 전류를 낮춘 제2 충전 전류로 배터리(689)를 충전하는 동안에 지속적으로 온도를 측정할 수 있으며, 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시켜 상기 배터리를 충전할 수 있다. 이때, 프로세서(620)는, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시킨 횟수가 설정된 횟수(예: 제어 단계 4에 해당하는 횟수)에 도달할 때까지 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시킬 수 있고, 단계적으로 감소된 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도보다 낮은 제2 임계 온도에 도달 시에는 제1 충전 전류에서 설정된 값을 차감한 충전 전류로 충전하여 다음 제어 단계로 진행하며, 단계적으로 차감된 충전 전력이 마지막 제어 단계에 해당하는 충전 전류(예: 0.7C)까지 도달할 때까지 제1 임계 온도와 제2 임계 온도에 따른 충전을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(620)는 제어 단계 1에서는 제1 충전 전류는 1.0C일 수 있으며, 제어 단계 1에서 충전 전류 1.0C로 충전을 수행하다가, 센서(676)를 이용하여 전자 장치(601)와 연관된 온도가 제1 임계 온도(예: 40 ℃)에 도달할 경우, 제2 충전 전류 0.5C로 충전을 수행할 수 있다. 제2 충전 전류 0.5C로 충전을 수행하게 되면 과열되었던 온도가 점차 낮아지게 되는데, 이에 따라 측정을 통해 전자 장치와 연관된 온도가 제2 임계 온도(예: 38 ℃)로 회복되면 즉, 제2 임계 온도(예: 38 ℃)에 도달하게 되면, 제어 단계 2로 동작할 수 있다. 이때, 제2 임계 온도(예: 38 ℃)로 회복되기 전까지는 제2 충전 전류 0.5C를 유지한 상태로 충전이 이루어질 수 있다. 여기서, 제2 임계 온도를 회복 온도라고 칭할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제2 충전 전류로 배터리(689)를 충전하는 동안에, 전자 장치(601)와 연관된 온도가 제1 임계 온도(예: 40 ℃)보다 낮은 제2 임계 온도(예: 38 ℃) 미만이 되면, 제1 충전 전류(예: 1.0C)에서 제어 단계 2에 대응하여 설정된 값(예: -0.1C)을 차감한 충전 전류(예: 0.9C)로 배터리(689)를 충전할 수 있다. 설정된 값(예: -0.1C)은 고정된 설정 값에 에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 프로세서(620)에 의하여 설정되는 값일 수 있다. 한편, 전술한 바에서는 기설정된 감소량(또는 설정된 값)을 고정된 값 예컨대, -0.1C을 예로 들어 설명하였으나, 경우에 따라서 -0.05C로 그 값이 변경될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 감소시킨 횟수가 1회인 경우에는 -0.1C를 감소시키며, 2회인 경우에는 -0.05C를 감소시킬 수 있으며, 3회인 경우에는 -0.03C를 감소시킬 수 있으며, 이와 같이 횟수별 감소량은 다를 수 있으며, 가변적인 값일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제어 단계 2에 대응하는 충전 전류(예: 0.9C)로 배터리(689)를 충전하는 동안에, 전자 장치 즉, 충전과 관련한 구성 요소들에 대한 지속적인 온도 측정 결과에 기반하여, 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도(예: 40 ℃)를 초과하게 되면, 제어 단계 2에 대응하는 충전 전류(예: 0.9C)를 제2 충전 전류 0.5C로 다시 낮추어 충전을 수행할 수 있다. 이때, 제2 충전 전류 0.5C로 상기 배터리(689)를 충전하는 동안에 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제2 임계 온도 이상인 경우 즉, 제2 임계 온도(예: 38 ℃)로 회복되기 전까지는 제2 충전 전류 0.5C를 유지한 상태로 충전이 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제어 단계 2에서 제2 충전 전류로 배터리(689)를 충전하는 동안에, 전자 장치(601)와 연관된 온도가 제1 임계 온도(예: 40 ℃)보다 낮은 제2 임계 온도(예: 38 ℃) 미만이 되면, 현재의 충전 전류(예: 0.9C)에서 제어 단계 3에 대응하여 설정된 값(예: -0.1C)을 차감한 충전 전류(예: 0.8C)로 배터리(689)를 충전할 수 있다. 여기서, 설정된 값을 차감한 충전 전류(예: 0.8C)는 제어 단계 3에 대응하는 충전 전류일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제어 단계 3에 대응하는 충전 전류(예: 0.8C)로 배터리(689)를 충전하는 동안에, 배터리(689)에 대한 지속적인 온도 측정 결과에 기반하여, 전자 장치(601)와 연관된 온도가 다시 제1 임계 온도(예: 40 ℃)를 초과하게 되면, 제어 단계 3에 대응하는 충전 전류(예: 0.8C)를 제2 충전 전류 0.5C로 다시 낮추어 충전을 수행할 수 있다. 반면, 제어 단계 3에 대응하는 충전 전류(예: 0.8C)로 배터리(689)를 충전하는 동안에, 제1 임계 온도(예: 40 ℃)를 초과하지 않는 한 상기 제어 단계 3에 대응하는 충전 전류(예: 0.8C)는 유지될 수 있으며, 유지되는 충전 전류(예: 0.8C)로 배터리 충전이 지속될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제어 단계 3에서 제2 충전 전류로 배터리(689)를 충전하는 동안에, 전자 장치(601)와 연관된 온도가 제1 임계 온도(예: 40 ℃)보다 낮은 제2 임계 온도(예: 38 ℃) 미만이 되면, 현재의 충전 전류(예: 0.8C)에서 제어 단계 4에 대응하여 설정된 값(예: -0.1C)을 차감한 충전 전류(예: 0.7C)로 배터리(689)를 충전할 수 있다. 따라서, 제어 단계 4에 대응하는 충전 전류는 0.7C일 수 있다. 상기한 바와 같이 프로세서(620)는 제1 충전 전류(예: 1.0C)를 제어 단계 1-4에 따라 단계적으로 0.1C씩 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제1 충전 전류(예: 1.0C)를 단계적으로 감소시킨 횟수가 설정된 횟수(예: 제어 단계 1 내지 제어 단계 4까지의 횟수)에 도달한 경우, 마지막 제어 단계(예: 제어 단계 4)에 대응하는 충전 전류(예: 0.7C)를 유지하여 배터리(689)를 충전할 수 있다.
상기한 바와 같이 프로세서(620)는 고속 충전을 위해 높은 충전 전류로 충전을 수행하다가 제1 임계 온도를 초과하는 경우에는 높은 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 충전을 수행할 수 있다. 이어, 프로세서(620)는 제2 충전 전류로 낮추어 충전을 수행함에 따라 제2 임계 온도로 회복되는 경우에는 제어 단계별로 충전 전류를 제어 단계에 대응하는 만큼 설정된 값을 차감하는 방식으로 단계적으로 낮추는 동작을 수행할 수 있다. 이와 같이 과열에 해당하는 제1 임계 온도보다는 낮은 제2 임계 온도로 발열이 감소하는 경우에는 고속 충전을 위해 다시 제1 충전 전류를 제2 충전 전류보다 높일 수 있다.
한편, 발열이 감소하여 고속 충전을 위해 상기 제1 충전 전류를 높일 수 있을 지라도, 초기 제1 충전 전류(예: 1.0C)와 동일한 충전 전류(예: 1.0C)로 충전을 진행할 경우에는 제1 임계 온도를 초과하는 상황이 빈번하게 발생할 수 있으므로, 초기 제1 충전 전류보다 설정된 값(예: -0.1 C)만큼 낮추어 제1 임계 온도를 초과하지 않는 한 이를 유지함으로써 고속 충전이 가능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제어 단계별 충전 전류의 조절 동작을 제1 정전류 구간(예: CC1)에서 수행할 수 있다. 예를 들어, 배터리 전압이 목표 전압에 도달하기 전까지의 구간 즉, 목표 전압 이하의 구간에서 제어 단계별 충전 전류의 조절 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 목표 전압은 예를 들어, 4.12 V일 수 있으며, 이는 단지 예시일 뿐, 그 목표 전압의 수치는 다르게 설정될 수 있다. 반면, 배터리 전압이 목표 전압에 도달한 이후 완충 전압(예: 4.42 V)에 도달하기 전까지의 구간인 제2 정전류 구간(예: CC2)에서는 마지막 제어 단계(예: 제어 단계 4)에 대응하는 충전 전류(예: 0.7C)를 유지하여 배터리(689)를 충전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 제어 단계별 충전 전류의 조절에 기반하여 배터리(689)를 충전하는 동안에, 상기 배터리에 대한 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압이 목표 전압 이상인지를 식별할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 7a에 도시된 바와 같이 정전류 구간은 크게 제1 정전류 구간과 제2 정전류 구간을 포함할 수 있으며, 제1 정전류 구간과 제2 정전류 구간은 예를 들어, 목표 전압을 기준으로 구분될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 미만인 경우, 상기 목표 전압 미만인 구간에 해당하는 제1 정전류 구간(예: CC1)이라고 간주할 수 있다. 따라서 프로세서(620)는 제1 정전류 구간(예: CC1)에서 전술한 바와 같이 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리(689)를 충전하거나, 상기 제1 충전 전류를 설정된 횟수만큼 반복하여 단계적으로 감소시켜 상기 배터리(689)를 충전할 수 있다. 반면, 프로세서(620)는 상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우, 상기 목표 전압 미만인 구간에 해당하는 제2 정전류 구간(예: CC2)이라고 간주할 수 있다. 따라서 프로세서(620)는 제2 정전류 구간(예: CC2)에서 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시킨 횟수가 상기 설정된 횟수에 도달한 경우에 대응하는 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전할 수 있다.
한편, 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달할 때까지 상기 단계적으로 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동작을 반복 수행하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 목표 전압을 이용하여 발열을 제어하면서 배터리를 충전할 수도 있다.
도 7b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 프로세서(620)는, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 상기 설정된 횟수에 도달하지 않더라도 정전압 충전 중 목표 전압(예: 4.12V)이 되면 지정된 충전 전류(예:0.7C)로 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 목표 전압(예: 4.12V) 도달하기 이전 감소시킨 횟수가 1회인 상태에서 상기 목표 전압에 도달한 경우, 프로세서(620)는 기설정된 감소량(또는 설정된 값)에 기반하여 충전 전류인 0.7C로 배터리를 충전할 수 있다. 일 실시 예에 따른 프로세서(620)는, 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 상기 설정된 횟수에 도달하지 않더라도 정전압 충전 중 목표 전압(예: 4.12V)이 되면 감소시킨 횟수에 대응하여 감소시킨 제1 충전 전류를 바로 마지막 제어 단계에 해당하는 충전 전류(예: 0.7C)로 낮추어 배터리를 충전할 수도 있다.
한편, 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(620)는 감소시킨 횟수 대신 충전 전류의 값을 이용하여 발열 제어 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(620)는 단계적으로 감소시킨 제1 충전 전류가 마지막 제어 단계에 해당하는 충전 전류(예: 0.7C)와 동일한지를 식별하여, 제1 충전 전류(예: 1.0C)에서 제어 단계에 대응하여 설정된 값(예: -0.1 C)씩 반복적으로 차감했을 때 마지막 제어 단계에 해당하는 충전 전류(예: 0.7C)와 동일해질 때까지 상기 단계적으로 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동작을 반복 수행할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 프로세서(620)는, 제1 충전 전류로 배터리를 충전하는 중에, 센서(676)를 이용하여 전자 장치와 연관된 온도를 측정하여, 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 배터리를 충전할 수 있다. 여기서, 제2 충전 전류는 제1 임계 온도 이상의 발열 상태(또는 발열 모드)에서의 온도를 낮추기 위한 충전 전류일 수 있다. 따라서 제2 충전 전류로 충전하는 동안에 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도보다 낮은 제2 임계 온도 미만으로 떨어지게 되면 즉, 발열이 해제되면, 상기 제1 충전 전류보다 낮은 제3 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있다. 도 7c에 도시된 바와 같이 제3 충전 전류는 제1 충전 전류보다 낮은 충전 전류일 수 있다.
이어, 상기 제3 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 프로세서(620)는 센서(676)를 이용하여 측정된 상기 전자 장치와 연관된 온도가 다시 제1 임계 온도 이상이 되면, 상기 제3 충전 전류를 제4 충전 전류로 낮추어 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 발열이 해제되면 상기 제3 충전 전류보다 낮은 제5 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있다. 이와 같이 정전류 구간에서 발열을 제어하면서도 동시에 고속 충전도 가능하도록 제1 충전 전류, 제3 충전 전류, 제5 충전 전류와 같이 단계적으로 충전 전류를 감소시킬 수 있다. 이때, 상기 단계적으로 충전 전류를 감소시켜 충전하는 동안에도 발열 상황이 발생할 수 있으므로, 상기 제1 임계 온도 이상의 상황이 발생할 경우에는 온도를 낮추기 위해 제2 충전 전류 또는 제4 충전 전류에서와 같은 낮은 충전 전류로 변경하여 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 도 7c에서는 상기 제2 충전 전류 및 상기 제4 충전 전류가 동일한 전류값을 가지는 경우를 예시하고 있으나, 전류값은 서로 다를 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(601)는, 하우징, 배터리(689), 적어도 하나의 센서(676), 충전 회로 및 적어도 하나의 프로세서(620)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하고, 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하고, 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류 보다 낮은 제3 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제3 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시킨 상기 제3 충전 전류를 제4 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(601)는, 하우징, 배터리(689), 적어도 하나의 센서(676), 충전 회로(예: 충전 회로(630a)) 및 적어도 하나의 프로세서(620)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 배터리(689)를 충전하고, 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리(689)를 충전하는 중에, 상기 적어도 하나의 센서(676)를 이용하여 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도를 측정하고, 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리(689)를 충전하고, 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리(689)를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리(689)를 충전하도록 설정되고, 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리(689)를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 감소시킨 제1 충전 전류는, 상기 제1 충전 전류에서 설정된 값을 상기 감소시킨 횟수만큼 차감한 충전 전류일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제2 임계 온도 이상인 경우, 상기 제2 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우, 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 배터리에 대한 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압이 목표 전압 이상인지를 식별하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하거나, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고, 상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우 또는 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우에 대응하는 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 센서는, 상기 적어도 하나의 프로세서가 장착되는 상기 하우징 내의 제1 인쇄 회로 기판에 배치된 제1 온도 센서 또는 생체 센서가 장착되는 상기 하우징 내의 제2 인쇄 회로 기판에 배치된 제2 온도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(620)는, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 온도 센서 또는 상기 제2 온도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제1 충전 전류는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만 또는 상기 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도가 상기 제1 임계 온도 초과 이후 상기 제2 임계 온도 이하인 경우 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류이며, 상기 제2 충전 전류는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 초과인 경우에 제2 충전 모드에 대응하는 충전 전류일 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 발열 제어에 기반한 고속 충전을 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도(800)이다.
도 8을 참조하면, 동작 방법은 805 동작 내지 820 동작을 포함할 수 있다. 도 8의 동작 방법의 각 단계/동작은, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 도 3의 전자 장치(301), 도 6의 전자 장치(601)), 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 6의 프로세서(620)) 중 적어도 하나)에 의해 수행될 수 있다. 한 실시 예에서, 805 동작 내지 820 동작들 중 적어도 하나가 생략되거나, 일부 동작들의 순서가 바뀌거나, 다른 동작이 추가될 수 있다.
805 동작에서 전자 장치(601)는 충전 회로(예: 충전 회로(630a))를 통한 제1 충전 전류로 상기 전자 장치의 배터리(689)를 충전할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 배터리(689)의 고속 충전을 위하여, 유선 또는 무선 충전 시 최대치의 충전 전류로 충전이 시작될 수 있다.
810 동작에서 전자 장치(601)는 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리(689)를 충전하는 중에, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 센서(676)를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정할 수 있다.
815 동작에서 전자 장치(601)는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리(689)를 충전할 수 있다.
820 동작에서 전자 장치(601)는 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리(689)를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리(689)를 충전할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 상기 배터리(689)와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리(689)를 충전하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달할 때까지 상기 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 배터리를 충전하는 동작이 반복될 수 있다. 반면, 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 상기 설정된 횟수에 도달하지 않더라도 전자 장치(601)는 정전압 구간에서 배터리 전압이 목표 전압(예: 4.12V)이 되면 지정된 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 감소시킨 제1 제1 충전 전류는, 상기 제1 충전 전류에서 설정된 값을 상기 횟수만큼 차감한 충전 전류일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하는 동작은, 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제2 임계 온도 이상인 경우, 상기 제2 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우, 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 배터리에 대한 전압을 측정하는 동작 및 상기 측정된 전압이 목표 전압 이상인지를 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고, 상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우 또는 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우에 대응하는 충전 전류로 유지하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제1 충전 전류는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만 또는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 초과 이후 상기 제2 임계 온도 이하인 경우 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류이며, 상기 제2 충전 전류는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 초과인 경우에 제2 충전 모드에 대응하는 충전 전류일 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 하나의 써미스터를 이용하는 경우 고속 충전을 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도(900)이다. 한 실시 예에서, 905 동작 내지 960 동작들 중 적어도 하나가 생략되거나, 일부 동작들의 순서가 바뀌거나, 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 9를 참조하면, 충전 개시를 나타내는 충전 이벤트가 발생하는 경우, 전자 장치(601)는 충전을 시작할 수 있다. 예를 들어, 충전 이벤트의 발생이 검출되는 경우, 전자 장치(601)는 지원 가능한 충전 방식을 식별할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(601)는 연결된 전력 송신 장치(600)와 통신을 통해 또는 전력 송신 장치(600)로부터의 지정된 이벤트 신호 검출을 통해 충전 개시를 확인할 수 있으며, 유선 충전, 무선 충전과 같은 충전 종류, 충전 방식과 같은 충전 관련 정보도 확인할 수 있다. 이에 따라 전자 장치(601)는 배터리 충전과 관련한 제어를 시작할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(601)는 충전 방식이 제1 충전 방식인지 또는 제2 충전 방식인지를 식별할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 충전 방식은 제1 충전 속도를 지원하는 충전 방식이며, 상기 제2 충전 방식은 제2 충전 속도를 지원하는 충전 방식이며, 상기 제1 충전 속도는 상기 제2 충전 속도보다 빠른 것일 수 있다. 상기한 바에서는 제1 충전 속도를 지원하는 제1 충전 방식과 제2 충전 속도를 지원하는 제2 충전 방식을 예로 들어 설명하였으나, 전자 장치(601)에서 지원 가능한 충전 방식이 복수일 경우 제3 충전 속도를 지원하는 제3 충전 방식인지의 여부도 식별할 수 있다. 여기서, 제3 충전 속도는 제2 충전 속도 보다 느린 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 충전 방식은 초고속 충전 방식이라고 칭할 수 있으며, 제2 충전 방식은 고속 충전 방식, 제3 충전 방식은 저속 충전 방식이라고 칭할 수 있다. 또한, 제1 충전 방식과 제2 충전 방식만을 지원하는 전자 장치(601)의 경우에는 제1 충전 방식은 고속 충전 방식, 제2 충전 방식은 저속 충전 방식이라고 칭할 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 충전 방식이 고속 충전 방식인 경우, 905 동작에서와 같이 고속 충전 방식에 대한 초기 설정(또는 초기 데이터)이 입력될 수 있다. 여기서, 고속 충전 방식에 대한 초기 설정은 발열 온도에 기반하여 충전 전류를 단계적으로 조정하는데 이용되는 초기 데이터일 수 있다. 예를 들어, 고속 충전 방식에 대한 초기 설정(또는 초기 설정값)은 전자 장치(601)의 메모리에 저장될 수 있고, 충전 효율, 충전 환경에 따라 초기 설정값은 달라질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 고속 충전 방식에 대한 초기 설정과 관련된 정보는, 제어 단계 [N], 충전 전류 [A], 써미스터 [T], 또는 목표 전압 [B] 중 적어도 하나가 설정된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 단계는 제어 단계별(예: 제어 단계 1 내지 제어 단계 4)로 충전 전류를 다르게 조정하기 위한 것이며, 목표 전압은 고속 충전 동안의 발열을 제어하기 위한 구간(예: 제1 정전류 구간(CC1))을 정하기 위한 기준 전압일 수 있다. 또한, 써미스터 [T]는 배터리 충전으로 인한 과열 여부를 식별하기 위한 임계 온도일 수 있다.
예를 들어, 도 9에서는 복수의 제어 단계들은 크게 4 단계로 구분되는 경우를 예로 들어 설명하나, 이는 단지 예시일 뿐, 4 단계에 한정되는 것은 아니며 설정된 기준에 기반하여 더 많은 제어 단계로 구분될 수 있으며, 제어 단계의 수는 이에 한정되지 않을 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 905 동작에서 제어 단계[N] = 1, 충전 전류[A] = 1.0, 써미스터 [T] = 40, 목표 전압[B] = 4.12로 초기 설정이 수행될 수 있다.
다양한 실시예들에 따라 전자 장치(601)는 905 동작에서 입력된 초기 설정에 기반하여 동작할 수 있으며, 910 동작에서 정전류(CC) 구간을 확인하고 배터리 전압이 목표 전압(예: 목표 전압[B] = 4.12 V) 이하인지를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리 전압이 목표 전압에 도달할 때까지의 구간을 제1 정전류 구간이라고 칭할 수 있으며, 배터리 전압이 목표 전압에 도달한 이후 완충 전압(예: 4.42 V)에 도달하기 전까지의 구간을 제2 정전류 구간이라고 칭할 수 있다.
정전류(CC) 구간이면서 배터리 전압이 목표 전압 이하인 경우를 식별한 것에 대응하여, 915 동작에서 전자 장치(601)는 배터리(689)에 대한 지속적인 온도 측정 결과에 기반하여, 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃)이하인지를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제1 임계 온도를 초과하지 않은 경우 전자 장치(601)는 925 동작에서 제어 단계[N](예: 제어 단계[N] = 1인 제1 제어 단계)에서 제1 충전 전류로 배터리(689)를 충전할 수 있다.
다양한 실시예들에 따라 전자 장치(601)는, 제1 충전 모드에서, 제1 충전 전류로 배터리(689)를 충전할 수 있다. 예컨대, 제1 충전 모드는 제2 충전 모드에서의 제2 충전 전류에 비해 상대적으로 높은 충전 전류(예: 충전 전류[A] = 1.0)로 충전하는 모드일 수 있다. 예를 들어, 제2 충전 전류는 0.5C일 수 있고, 제1 충전 전류는 1.0C일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않을 수 있다.
한편, 예를 들어, 통신 또는 어플리케이션 실행으로 인해 과열이 발생할 수도 있으므로, 이러한 경우에는 제1 충전 모드가 아닌 제2 충전 모드로 동작할 수 있다. 이에 따라 915 동작에서 전자 장치(601)는 전자 장치(601)에 대한 온도 측정 결과가 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃)를 초과하는 경우, 920 동작에서 온도 제어를 수행할 수 있으며, 이에 따라 충전 전류는 제2 충전 모드에서의 제2 충전 전류에 해당하는 0.5C일 수 있으며, 배터리 충전 완료 시 상기 동작은 종료될 수 있다.
상기 제1 충전 전류로 배터리(689)를 충전하는 동안에, 930 동작에서 전자 장치(601)는 전자 장치(601)와 연관된 온도가 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃)이하인지를 식별할 수 있다. 여기서, 써미스터 [T] ℃는 제1 임계 온도일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(601)는 제1 충전 모드에서 높은 충전 전류로 인해 제1 임계 온도를 초과하는 발열이 발생하는지를 주기적으로 또는 지속적으로 모니터링할 수 있다.
만일 930 동작에서 전자 장치(601)는 전자 장치(601)와 연관된 온도가 써미스터 [T] 이하가 아닌 경우, 예컨대, 제1 임계 온도를 초과한 발열이 발생한 경우, 935 동작에서 온도 제어를 수행할 수 있으며, 이에 따라 충전 전류를 0.5C로 낮출 수 있다. 예를 들어, 제2 충전 모드에서의 제2 충전 전류(예: 충전 전류[A] = 0.5)에 비해 상대적으로 높은 제1 충전 전류(예: 충전 전류[A] = 1.0)로 인한 발열을 빠르게 낮추기 위해 전자 장치(601)는 제1 충전 전류(예: 충전 전류[A] = 1.0)를 제2 충전 전류(예: 충전 전류[A] = 0.5)로 낮추어 배터리(689)를 충전할 수 있다.
이와 같이 발열 상황에서는 온도를 낮추기 위해 높은 충전 전류를 큰 폭으로 낮추는 동작을 수행할 수 있다. 940 동작에서 전자 장치(601)는 지속적인 측정을 통해 전자 장치(601)와 연관된 온도가 써미스터 [T-2] ℃ 이하가 되는지를 식별할 수 있다. 여기서, 써미스터 [T-2] ℃는 제2 임계 온도(예: 38 ℃)일 수 있다. 만일 지속적인 측정을 통해 전자 장치(601)와 연관된 온도가 써미스터 [T-2] ℃ 이하가 되기 전까지는 935 동작으로 되돌아가 제1 충전 전류(예: 충전 전류[A] = 1.0)를 낮춘 제2 충전 전류(예: 충전 전류[A] = 0.5)를 유지할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(601)는 제1 충전 전류를 큰 폭으로 낮춤으로 인해 온도가 떨어지는를 식별할 수 있다. 만일 940 동작에서 전자 장치(601)와 연관된 온도가 써미스터 [T-2] ℃ 이하가 되면, 945 동작에서 다음 제어 단계로 진행하며, 예컨대, 제어 단계[N] = [N=N+1]일 수 있으며, 충전 전류[A] = [A = A-0.1]일 수 있다.
이와 같이 회복 온도에 도달하게 되면 제어 단계2에 대응하는 충전 전류는 제1 충전 전류(예: 1.0C)에서 설정된 값(예: 0.1C)을 차감한 0.8C가 될 수 있다. 예를 들어, 제어 단계 N=1에서 충전 전류는 1C라고 할 경우, N=2에서 충전 전류는 0.9C, N=3에서 충전 전류는 0.8C, N=4에서 충전 전류는 0.7C, N이 5이상일 경우 충전 전류는 0.7C가 될 수 있다. 이와 같이 제어 단계에 따라 설정된 값(예: -0.1C)씩 충전 전류가 차감되는 경우를 예시하고 있으나, 상기 설정 값은 달라질 수 있다. 또한, 상기 설정된 값은 고정된 값이 아니라 제어 단계에 따라 감소량도 달라질 수 있다. 예를 들어, 제어 단계 N=1에서 충전 전류는 1C라고 할 경우, N=2에서 설정된 값이 -0.1C일 경우 충전 전류는 0.9C, N=3에서 설정된 값이 -0.1C일 경우 충전 전류는 0.8C, N=4에서 설정된 값이 -0.05C일 경우 충전 전류는 0.75C, N이 5이상일 경우 충전 전류는 0.7C가 될 수 있다. 이와 같이 제어 단계별 설정된 값은 다를 수 있으며, 가변적인 값일 수 있다.
한편, 제어 단계별로 충전 전류를 설정하는 동안에 전자 장치(601)는 950 동작에서 제어 단계 4를 초과하는지를 식별할 수 있으며, 현재 제어 단계가 제어 단계 4를 초과하지 않는 경우 910 동작으로 되돌아갈 수 있다. 예를 들면, 현재 제어 단계가 제어 단계2에 해당하므로, 전자 장치(601)는 910 동작으로 되돌아가 배터리 전압이 목표 전압(예: 목표 전압[B] = 4.12 V) 이하인지를 식별할 수 있다. 만일 배터리 전압이 목표 전압(예: 목표 전압[B] = 4.12 V) 이하인 경우, 전술한 915 동작으로 진행할 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(601)와 연관된 온도가 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃)를 초과하지 않는 한 전술한 동작들 925 동작 내지 950 동작은 반복 수행될 수 있다.
반면, 910 동작에서 상기 동작을 반복함에 따라 배터리 전압이 목표 전압(예: 목표 전압[B] = 4.12 V) 이하가 아닌 경우 즉, 목표 전압에 도달하게 되면, 전자 장치(601)는 955 동작을 수행할 수 있다. 955 동작에서 전자 장치(601)는 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃) 이하인지를 식별할 수 있다. 이때, 목표 전압(예: 목표 전압[B] = 4.12 V)에 도달한 이후의 구간은 제2 정전류 구간(예: CC2)일 수 있다. 따라서 955 동작에서 전자 장치(601)는 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃) 이하가 아닌 경우에는 예컨대, 제1 임계 온도를 초과하였으므로, 920 동작에서 온도를 낮추기 위한 온도 제어를 수행할 수 있으며, 이에 따라 충전 전류를 제2 충전 정류에 해당하는 0.5C로 충전을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(601)의 배터리의 목표 전압(예: 목표 전압[B] = 4.12 V)에 도달한 이후, 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃) 이하인 경우에는 960 동작에서 제2 정전류 구간(예: CC2)에 대응하여, 마지막 제어 단계(예: 제어 단계 4)에 대응하는 충전 전류 0.7C로 충전을 수행할 수 있다.
상기한 바와 같이 전자 장치(601)는 상기 전자 장치(601)와 연관된 온도가 상기 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃) 이하이고 상기 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달할 때까지 상기 단계적으로 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동작을 반복한 후, 950 동작에서 현재 제어 단계가 제어 단계 4에 도달하게 되면, 960 동작에서 마지막 제어 단계(예: 제어 단계 4)에 대응하는 충전 전류 0.7C로 충전을 수행할 수 있으며, 충전 전류 0.7C로 충전을 수행하는 동안에 955 동작에서 전자 장치(601)와 연관된 온도가 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃)를 초과하지 않는 한 충전 전류 0.7C를 유지한 채로 충전을 수행할 수 있다. 반면, 955 동작에서 써미스터 [T] ℃ (예: 40 ℃)를 초과하는 경우에는 920 동작에서 온도 제어를 수행할 수 있으며, 충전 전류를 제2 충전 전류 0.5C로 충전을 수행할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 2개의 써미스터 모두를 이용하는 경우 고속 충전을 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도(1000)이다. 도 10에서의 동작은 도 9에서와 동작과 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 다만, 도 10에서는 1015, 1030, 1040, 1055 동작에서 2개의 써미스터 모두(예: 써미스터 1, 써미스터 2)를 이용하여 전자 장치(601)와 연관된 온도를 써미스터 1 및 써미스터 2에 의한 각각의 임계 온도(예: 써미스터 1 [T] 및 써미스터 2 [T])와 비교할 수 있다. 따라서 각각의 비교 결과를 모두 만족하는 경우에 제어 단계별 충전 전류를 조절하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(601)는 배터리(689)와 인접한 영역에 배치되는 온도 센서와, 전자 장치(601)의 표면과 인접한 영역(예: 제2 회로 기판(555))에 배치되는 온도 센서 각각에 의해 검출되는 온도가 제1 임계 온도 및 제2 임계 온도(또는 회복 온도)에 도달한 경우 전술한 충전 동작을 수행할 수 있다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 2개의 써미스터 모두 중 어느 하나의 써미스터를 이용하는 경우 고속 충전을 위한 전자 장치의 상세 동작 흐름도(1100)이다. 도 11에서의 동작도 도 9에서와 동작과 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 다만, 도 11에서는 1115, 1130, 1140, 1155 동작에서 2개의 써미스터 중 어느 하나(예: 써미스터 1 또는 써미스터 2)를 이용하여 전자 장치(601)와 연관된 온도를 써미스터 1 및 써미스터 2에 의한 각각의 임계 온도(예: 써미스터 1 [T] 및 써미스터 2 [T])와 비교할 수 있다. 도 11에서는 전자 장치(601)와 연관된 온도가 어느 하나의 임계 온도와의 비교 결과만 만족하더라도 제어 단계별 충전 전류를 조절하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(601)는 배터리(689)와 인접한 영역에 배치되는 온도 센서와, 전자 장치(601)의 표면과 인접한 영역(예: 제2 회로 기판(555))에 배치되는 온도 센서 중 어느 하나에 의해 검출되는 온도가 제1 임계 온도 및 제2 임계 온도(또는 회복 온도)에 도달한 경우 전술한 충전 동작을 수행할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른 고속 충전 시 발열 제어에 따른 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 12에서는, 일반 충전 모드에서의 제1 표면 발열 그래프(1200)와, 고속 충전 모드에서의 제2 표면 발열 그래프(1210)를 비교하여 예시하고 있다.
제1 표면 발열 그래프(1200)를 참조하면, 일반 충전 모드에서의 충전 전류 예컨대, 0.5C로 유지되면서 충전이 수행되므로, 전자 장치와 연관하여 측정되는 온도도 완만하게 상승할 수 있다.
반면, 제2 표면 발열 그래프(1210)를 참조하면, 고속 충전 모드에서의 높은 충전 전류 예컨대, 1.0C로 충전이 시작되므로, 일반 충전 모드에서의 충전 전류에 비해 2배 상승한 충전 전류로 충전이 시작됨에도 불구하고 온도 제어를 통해 임계 온도(또는 초과 온도)(예: 40 ℃)에 도달하지 않은 채로 발열이 관리될 수 있다. 따라서 다양한 실시 예에 따르면 높은 충전 전류로 충전을 수행하는 동안에 온도를 제어할 수 있어, 일반 충전 모드에서의 충전 시간에 비해 목표 충전 시간이 단축됨으로써 고속 충전이 가능할 수 있다. 게다가 제1 표면 발열 그래프(1200)에서와 같이 일반 충전 모드에서의 충전 전류로 충전했을 때와 비교했을 때, 다양한 실시 예에 따르면 제2 표면 발열 그래프(1210)에서와 같이 표면 발열 온도가 높아졌지만(예컨대, 2℃) 목표 충전 시간과 표면 발열 온도 모두 제어될 수 있다.
도 13은 다양한 실시예들에 따른 고속 충전 방식에 대응하는 전자 장치의 충전 화면 예시도이다.
도 13을 참조하면, 전자 장치(601)(예: 웨어러블 장치)는 스마트폰과 같은 전자 장치에 비해 화면 크기가 작지만, 전자 장치(601)의 화면 크기에 대응되는 사용자 인터페이스를 통해 충전 상황을 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(601)의 원형 디스플레이의 영역에 충전 방식(또는 충전 모드)에 따라 동적으로 변하는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
예를 들어, 제2 충전 모드(예: 저속 충전 모드, 일반 충전 모드, 또는 발열 충전 모드) 에 비해 제1 충전 모드(예: 고속 충전 모드)의 경우 충전 관련한 그래픽 객체(1300)의 적어도 한 부분의 색, 밝기, 색상 효과(예: 그라데이션 효과, 점멸 효과)가 빠르게 변하도록 표시할 수 있다. 예를 들어, 그래픽 객체(1300)에 대한 그라데이션 효과를 추가하거나 그래픽 객체(1310)의 색에 색조, 명도, 채도를 변경하여 속도가 달라지는 것과 같은 효과를 표현할 수 있다. 예를 들어, 그래픽 객체(1300)를 둘러싼 영역의 회전 속도, 고속을 나타내는 색을 이용하여 저속, 고속과 같은 속도감을 표현할 수 있다. 예를 들어, 그래픽 객체의 색과 배경색 또는 그래픽 객체를 둘러싼 색상을 다르게 표현하거나 그래픽 객체를 점멸하면서 표시함으로써 속도감을 표현할 수 있다.
또한 원형 디스플레이의 에지 영역을 따라 움직이는 애니메이션 효과를 구현할 수도 있다. 예를 들어, 스마트와치와 같은 전자 장치(601)는 원형, 사각형과 같이 다양할 수 있으며, 다양한 형태에 대응하는 디스플레이 상에 충전 방식에 대응하여 동적으로 변하는 그래픽 객체를 표시함으로써 사용자는 충전 속도감을 느낄 수 있을 뿐만 아니라 다양한 충전 상황을 손쉽게 인지할 수 있는 효과가 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
다양한 실시 예에 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, 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 전자 장치의 배터리를 충전하는 동작, 상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하는 동작, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하는 동작 및 상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함하고, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동작이 수행될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    배터리;
    적어도 하나의 센서;
    충전 회로; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하고,
    상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하고,
    상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하고,
    상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하도록 설정되고,
    상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 감소시킨 제1 충전 전류는,
    상기 제1 충전 전류에서 설정된 값을 상기 감소시킨 횟수만큼 차감한 충전 전류인, 전자 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제2 임계 온도 이상인 경우, 상기 제2 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우, 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 배터리에 대한 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압이 목표 전압 이상인지를 식별하도록 설정된, 전자 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하거나, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고, 상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우 또는 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우에 대응하는 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는,
    상기 적어도 하나의 프로세서가 장착되는 상기 하우징 내의 제1 인쇄 회로 기판에 배치된 제1 온도 센서 또는 생체 센서가 장착되는 상기 하우징 내의 제2 인쇄 회로 기판에 배치된 제2 온도 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 온도 센서 또는 상기 제2 온도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하도록 설정된, 전자 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 제1 충전 전류는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만 또는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 초과 이후 상기 제2 임계 온도 이하인 경우 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류이며, 상기 제2 충전 전류는 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 초과인 경우에 제2 충전 모드에 대응하는 충전 전류인, 전자 장치.
  12. 전자 장치에서 발열 제어에 기반한 충전 방법에 있어서,
    충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 전자 장치의 배터리를 충전하는 동작;
    상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하는 동작;
    상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하는 동작; 및
    상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류를 감소시켜 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함하고,
    상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수에 기반하여 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동작이 수행되는, 발열 제어에 기반한 충전 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 감소시킨 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하는 동작을 더 포함하는, 발열 제어에 기반한 충전 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 감소시킨 제1 제1 충전 전류는,
    상기 제1 충전 전류에서 설정된 값을 상기 감소시킨 횟수만큼 차감한 충전 전류인, 발열 제어에 기반한 충전 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하는 동작은,
    상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제2 임계 온도 이상인 경우, 상기 제2 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함하는, 발열 제어에 기반한 충전 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우, 상기 감소시킨 제1 충전 전류를 유지하여 상기 배터리를 충전하는 동작을 더 포함하는, 발열 제어에 기반한 충전 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 배터리에 대한 전압을 측정하는 동작; 및
    상기 측정된 전압이 목표 전압 이상인지를 식별하는 동작을 더 포함하는, 발열 제어에 기반한 충전 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 미만이고, 상기 측정된 전압이 상기 목표 전압 이상인 경우 또는 상기 제1 충전 전류를 감소시킨 횟수가 설정된 횟수에 도달한 경우에 대응하는 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동작을 더 포함하는, 발열 제어에 기반한 충전 방법.
  19. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    배터리;
    적어도 하나의 센서;
    충전 회로; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 충전 회로를 통한 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하고,
    상기 제1 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 중에, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 전자 장치와 연관된 온도를 측정하고,
    상기 전자 장치와 연관된 온도가 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 제2 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하고,
    상기 제2 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 보다 낮은 제2 임계 온도 미만인 경우, 상기 제1 충전 전류 보다 낮은 제3 충전 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정되는 전자 장치.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제3 충전 전류로 상기 배터리를 충전하는 동안에, 상기 전자 장치와 연관된 온도가 상기 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 제1 충전 전류를 단계적으로 감소시킨 상기 제3 충전 전류를 제4 충전 전류로 낮추어 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
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