WO2020076042A1 - 무선 전력 전송을 위한 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

무선 전력 전송을 위한 방법 및 그 전자 장치 Download PDF

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WO2020076042A1
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윤용상
조치현
김유수
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • Various embodiments of the present invention relate to a method for wireless power transfer (WPT) and an electronic device thereof.
  • WPT wireless power transfer
  • Electronic devices such as widely used smart phones, use a battery-type power source for portability.
  • the battery may be fixedly installed in an electronic device or detachable, and may be charged using an external power source. Accordingly, for convenience of charging, in addition to charging using a wired connection means such as an adapter, a wireless charging function using an electromagnetic field is also supported.
  • wireless charging is a function provided by a charging-only deck. Recently, the wireless charging function is also implemented in electronic devices such as smartphones.
  • a wireless charging function for another device may be provided.
  • the battery of the electronic device may be employed as a power source, but due to the consumption of power for wireless charging of other devices, a situation in which the battery of the electronic device cannot be charged or the battery of the electronic device is discharged Therefore, the usable time of the electronic device may be reduced.
  • Various embodiments of the present invention provide a method for wireless power transfer (WPT) to another device and an electronic device thereof.
  • WPT wireless power transfer
  • the electronic device includes a battery, a charging circuit that controls a state of charge of the battery, a coil, a wireless power transmission circuit electrically connected to the coil, and a control circuit, wherein the control circuit comprises: Check a state related to the charging of the battery, and transmit wireless charging parameters related to generation or change of a power signal for transmission to an external electronic device through the coil, determined based at least on the state related to the charging of the battery, and A power signal corresponding to a wireless transmission power amount determined based at least on the response signal by receiving a response signal corresponding to the transmission of the wireless charging parameter from an external electronic device, and based on the response signal, using the wireless power transmission circuit To generate, and transmit the power signal through the coil to the external power. It can be set to transmit to the child device.
  • a connector for connecting an external power supply, a battery, a charging circuit for controlling a charging state of a battery, a coil, a wireless power transmission circuit electrically connected to the coil, and a control circuit Including, the control circuit, using the charging circuit to charge the battery with the external power input through the connector, the first power signal generated using the wireless power transmission circuit through the coil to the external electronics Transmitting to a device, checking a state related to charging of the battery, transmitting a wireless charging parameter determined based at least on a state related to charging of the battery to an external electronic device through the coil, and from the external electronic device to the wireless A response signal corresponding to the transmission of the charging parameter is received, and the response signal Based on the call, it may be set to transmit a second power signal to the external electronic device using the wireless power transmission circuit.
  • an operation method of an electronic device includes an operation of checking a battery level or a charging state, and power transmitted to an external electronic device through a coil when the battery level or the charging state satisfies a specified condition. Transmitting a wireless charging parameter related to generation or change of a signal, receiving a response signal for the transmitted wireless charging parameter from the external electronic device, and power transmitted through the coil based on the response signal And generating a signal.
  • the method and the electronic device control an amount of power provided for charging in consideration of the state of the electronic device and other electronic devices, thereby enabling operation and charging of the electronic device and wireless charging of other electronic devices. It can be done effectively.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment in various embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless charging environment according to various embodiments.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device having a power transmission function and a power reception function for wireless charging according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is another block diagram of an electronic device having a power transmission function and a power reception function for wireless charging according to various embodiments of the present disclosure.
  • 5 is an example of an equivalent circuit of power generation and rectification circuits in a power circuit of an electronic device having a power transmission function and a power reception function for wireless charging according to various embodiments of the present disclosure.
  • 6 is an example of wireless charging using an electronic device according to various embodiments.
  • FIG. 7 is a flowchart for generating a charging signal in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a signal exchange diagram for wireless charging between electronic devices according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart for determining an amount of power for wireless charging in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a signal exchange diagram for transitioning a charging mode during wireless charging between electronic devices according to various embodiments of the present disclosure.
  • 11 is a flowchart for transitioning a mode for wireless charging in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a state transition diagram of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through the first network 198 (eg, a short-range wireless communication network), or the network 199 (eg It can communicate with the electronic device 104 or the server 108 through a remote wireless communication network.
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196, or antenna module 197 ).
  • the components for example, the display device 160 or the camera module 180
  • the sensor module 176 eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor
  • the display device 160 eg., a display
  • the sensor module 176 eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor
  • the processor 120 executes software (eg, the program 140) to execute at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can be controlled and can perform various data processing or operations. According to an embodiment, as at least a part of data processing or operation, the processor 120 may receive instructions or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) in the volatile memory 132. Loaded into, process instructions or data stored in volatile memory 132, and store result data in non-volatile memory 134.
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 may receive instructions or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) in the volatile memory 132. Loaded into, process instructions or data stored in volatile memory 132, and store result data in non-volatile memory 134.
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and an auxiliary processor 123 (eg, a graphics processing unit, an image signal processor) that can be operated independently or together. , Sensor hub processor, or communication processor). Additionally or alternatively, the coprocessor 123 may be set to use lower power than the main processor 121, or to be specialized for a designated function. The coprocessor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • an auxiliary processor 123 eg, a graphics processing unit, an image signal processor
  • the coprocessor 123 may be set to use lower power than the main processor 121, or to be specialized for a designated function.
  • the coprocessor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • the coprocessor 123 may replace, for example, the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 may be active (eg, execute an application) ) With the main processor 121 while in the state, at least one of the components of the electronic device 101 (for example, the display device 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It can control at least some of the functions or states associated with.
  • the coprocessor 123 eg, an image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of other functionally related components eg, the camera module 180 or the communication module 190). have.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component of the electronic device 101 (eg, the processor 120 or the sensor module 176).
  • the data may include, for example, software (eg, the program 140) and input data or output data for commands related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134.
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130, and may include, for example, an operating system 142, middleware 144, or an application 146.
  • the input device 150 may receive commands or data to be used for components (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from outside (eg, a user) of the electronic device 101.
  • the input device 150 may include, for example, a microphone, mouse, keyboard, or digital pen (eg, a stylus pen).
  • the audio output device 155 may output an audio signal to the outside of the electronic device 101.
  • the audio output device 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and the receiver can be used to receive an incoming call.
  • the receiver may be implemented separately from the speaker, or as part thereof.
  • the display device 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display device 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display device 160 may include a touch circuitry configured to sense a touch, or a sensor circuit (eg, a pressure sensor) configured to measure the strength of the force generated by the touch. have.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal, or vice versa. According to an embodiment of the present disclosure, the audio module 170 acquires sound through the input device 150 or directly or wirelessly connects to the sound output device 155 or the electronic device 101 (for example, an external electronic device) Sound may be output through the electronic device 102 (eg, speakers or headphones).
  • the audio module 170 acquires sound through the input device 150 or directly or wirelessly connects to the sound output device 155 or the electronic device 101 (for example, an external electronic device) Sound may be output through the electronic device 102 (eg, speakers or headphones).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state can do.
  • the sensor module 176 includes, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a biological sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that can be used for the electronic device 101 to be directly or wirelessly connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or movement) or electrical stimuli that the user can perceive through tactile or motor sensations.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and videos. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101.
  • the power management module 388 may be implemented, for example, as at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101.
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishing and performing communication through the established communication channel.
  • the communication module 190 operates independently of the processor 120 (eg, an application processor), and may include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg : Local area network (LAN) communication module, or power line communication module.
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • LAN Local area network
  • Corresponding communication module among these communication modules includes a first network 198 (for example, a short-range communication network such as Bluetooth, WiFi direct, or infrared data association (IrDA)) or a network 199 (eg, a cellular network, the Internet, or a computer network). It can communicate with an external electronic device through a telecommunication network (such as a LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a LAN or WAN
  • the wireless communication module 192 uses an electronic device within a communication network such as the first network 198 or the network 199 using subscriber information (eg, international mobile subscriber identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196. (101) can be verified and authenticated.
  • subscriber information eg, international mobile subscriber identifier (IMSI)
  • the antenna module 197 may transmit a signal or power to the outside (eg, an external electronic device) or receive it from the outside.
  • the antenna module may include a single antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator made of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas. In this case, at least one antenna suitable for a communication scheme used in a communication network such as the first network 198 or the network 199 may be selected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190. You can.
  • the signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the at least one selected antenna.
  • other components eg, RFIC
  • other than the radiator may be additionally formed as part of the antenna module 197.
  • peripheral devices for example, a bus, a general purpose input and output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the network 199.
  • Each of the electronic devices 102 and 104 may be the same or a different type of device from the electronic device 101.
  • all or some of the operations performed on the electronic device 101 may be performed on one or more external devices of the external electronic devices 102, 104, or 108.
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead executes the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a portion of the function or the service.
  • the one or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and deliver the result of the execution to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the result, as it is or additionally, and provide it as at least part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, or client-server computing technology can be used.
  • the electronic device 201 according to various embodiments (eg, the electronic device 101 of FIG. 1) (hereinafter also referred to as a “power transmission device”) includes an external electronic device 202 (eg, For example, power may be wirelessly supplied to the electronic device 102 of FIG. 1 (hereinafter also referred to as a “power receiving device”), and the external electronic device 202 may wirelessly receive power.
  • the electronic device 201 may be an electronic device operating in a power transmission mode.
  • the power transmission device 201 may include a power transmission circuit 211, a control circuit 212, a communication circuit 213, or a sensing circuit 214.
  • the power transmission circuit 211 receives a power (or power) from the outside, a power adapter 211a for appropriately converting the voltage of the input power, a power generation circuit 211b for generating power, Alternatively, a matching circuit 211c that maximizes efficiency between the transmitting coil 211L and the receiving coil 221L may be included.
  • the power transmission circuit 211 may include a power adapter 211a and a power generation circuit to enable power transmission to a plurality of power receiving devices (eg, a first external electronic device and a second external electronic device). 211b), the transmission coil 211L, or a plurality of matching circuits 211c may be included.
  • the power transmission circuit 211 provides a first signal at a first frequency and a second external electronic device to provide first power to the first external electronic device using the power generation circuit 211b. 2
  • a second signal having a second frequency for providing power may be generated.
  • the first signal of the first frequency and the second signal of the second frequency may be generated when the transmission coil 211L has a multi-coil structure.
  • control circuit 212 performs overall control of the power transmission device 201, and generates various messages necessary for wireless power transmission to be transmitted to the communication circuit 213.
  • control circuit 212 may calculate the power (or amount of power) to be transmitted to the power receiving device 202 based on the information received from the communication circuit 213.
  • control circuit 212 may control the power transmission circuit 211 such that power generated by the transmission coil 211L is transmitted to the power receiving device 202.
  • the control circuit 212 transmits power to a plurality of power receiving devices (eg, a first external electronic device and a second external electronic device)
  • the first power to the first external electronic device is respectively performed.
  • the power generation circuit 211b may be controlled to generate a first signal at a first frequency for providing a second signal and a second signal at a second frequency for providing a second power to a second external electronic device.
  • the transmission coil 211L may have a multi-coil structure.
  • the communication circuit 213 may include at least one of the first communication circuit 213a or the second communication circuit 213b.
  • the first communication circuit 213a communicates with the first communication circuit 223a of the power receiving device 202 using, for example, a frequency that is the same or adjacent to the frequency used for power transmission in the transmission coil 211L. You can.
  • the first communication circuit 213a may communicate with the first communication circuit 223a using the transmission coil 211L.
  • the data (or communication signal) generated by the first communication circuit 213a may be transmitted using the transmission coil 211L.
  • the first communication circuit 213a may transfer data to the power receiving device 202 using a frequency shift keying (FSK) modulation technique.
  • FSK frequency shift keying
  • the first communication circuit 213a may communicate with the first communication circuit 223a of the power receiving device 202 by causing the frequency of the power signal transmitted through the transmission coil 211L to be changed. have.
  • the first communication circuit 213a may communicate with the first communication circuit 223a of the power receiving device 202 by allowing data or communication circuits to be included in the power signal generated by the power generation circuit 211b.
  • the first communication circuit 213a may express data by increasing or decreasing the frequency of the power transmission signal.
  • the second communication circuit 213b may communicate with the second communication circuit 223b of the power receiving device 202 using, for example, a frequency different from the frequency used for power transmission in the transmission coil 211L.
  • a frequency different from the frequency used for power transmission in the transmission coil 211L (Example: outband method).
  • the second communication circuit 213b uses a second communication circuit using any one of various short-range communication methods such as Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), Wi-Fi, and near field communication (NFC).
  • Information related to the state of charge from (223b) e.g., voltage value after rectifier, rectified voltage value (e.g. Vrec), information, current information flowing through coil or rectifier circuit (e.g. Iout), various packets, messages, etc. Can be obtained.
  • the sensing circuit 214 may include at least one sensor, and may detect at least one state of the power transmission device 202 using at least one sensor.
  • the sensing circuit 214 may include at least one of a temperature sensor, a motion sensor, or a current (or voltage) sensor, and senses the temperature state of the power transmission device 201 using the temperature sensor It is possible to detect the movement state of the power transmission device 201 using a motion sensor, and the state of the output signal of the power transmission device 201 using a current (or voltage) sensor, for example, current magnitude , It can detect voltage level or power level.
  • the current (or voltage) sensor may measure a signal in the power transmission circuit 211.
  • the signal may be measured in at least a portion of the coil 211L matching circuit 211c or the power generation circuit 211b.
  • the current (or voltage sensor) may include a circuit that measures a signal at the front end of the coil 211L.
  • the sensing circuit 214 may be a circuit for foreign object detection (FOD).
  • FOD foreign object detection
  • the power receiving device 202 (eg, 101 in FIG. 1) includes a power receiving circuit 221 (eg, a power management module 188), a control circuit 222 (eg, a processor 120) ), Communication circuit 223 (eg communication module 190), at least one sensor 224 (eg sensor module 176), display 225 (eg display device 160), sensing circuit 226.
  • a description of the configuration corresponding to the power transmitting device 201 may be partially omitted.
  • the power receiving circuit 221 may include a receiving coil 221L that wirelessly receives power from the power transmitting device 201, a matching circuit 221a, and a rectifying circuit that rectifies the received AC power to DC ( 221b), an adjustment circuit 221c for adjusting the charging voltage, a switch circuit 221d, or a battery 221e (eg, the battery 189).
  • control circuit 222 may perform overall control of the power receiving device 202 and generate various messages necessary for wireless power transmission to be transmitted to the communication circuit 223.
  • the communication circuit 223 may include at least one of the first communication circuit 223a or the second communication circuit 223b.
  • the first communication circuit 223a may communicate with the power transmission device 201 through the receiving coil 221L.
  • the first communication circuit 223a may communicate with the first communication circuit 213a using the receiving coil 221L.
  • the data (or communication signal) generated by the first communication circuit 223a may be transmitted using the receiving coil 221L.
  • the first communication circuit 223a may transfer data to the power transmission device 201 using an amplitude shift keying (ASK) modulation technique.
  • the second communication circuit 223b may communicate with the power transmission device 201 using any one of various short-range communication methods such as Bluetooth, BLE, Wi-Fi, and NFC.
  • the at least one sensor 224 may include at least some of a current / voltage sensor, a temperature sensor, an illuminance sensor, or a sound sensor.
  • the display 225 may display various display information required for wireless power transmission and reception.
  • the sensing circuit 226 may detect the search signal or the received power from the power transmission device 201 to detect the power transmission device 201.
  • the sensing circuit 226 is a signal of the input / output of the coil 221L or the matching circuit 221a, or the rectifying circuit 221b by the coil 221L signal generated by the signal output from the power transmission device 201 Changes can be detected.
  • the sensing circuit 226 may be included in the receiving circuit 221.
  • FIG. 3 is a block diagram 300 of an electronic device 301 having a power transmission function and a power reception function for wireless charging according to various embodiments.
  • the electronic device 301 according to various embodiments (eg, the electronic device 101 of FIG. 1) wirelessly supplies power to another device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1), or Power can be wirelessly received from the device.
  • the electronic device 301 may include a power circuit 320, a coil 340, a communication circuit 360 or a control circuit 380.
  • the power circuit 320 may be a circuit for generating a wireless charging signal using an external power or battery input from the outside, or performing a battery charging operation using the received wireless charging signal provided from the coil 340. .
  • the control circuit 380 can control the power circuit 302.
  • the power circuit 320 may be part of a circuit used to generate wireless power.
  • the power circuit 320 is, for example, the power circuit 320 is a power management (power management) circuit 302 (eg, the power management module 188 of Figure 1), power generation (power generation) circuit 304 , A switching circuit 306, a rectifying circuit 308, a regulator 310 or a battery 312 (eg, the battery 189 in FIG. 1).
  • at least one of the power generation circuit 304, the switching circuit 306, the rectification circuit 308, the regulator 310, or the communication circuit 360 may be implemented as one integrated circuit (IC).
  • the power management circuit 302 may manage external power input from the outside.
  • the power management circuit 302 may provide externally input power to at least one of the battery 312 or the power generation circuit 304.
  • the power management circuit 302 may provide a portion of the power input from the outside to the battery 312 and the rest to the power generation circuit 304.
  • the power generation circuit 304 may generate a signal for wireless charging of another electronic device (eg, the electronic device 102) using the power provided by the power management circuit 302.
  • the signal may include a magnetic field signal or an RF signal.
  • the power generation circuit 304 may generate a signal of a specific frequency for providing power to other electronic devices.
  • the power generation circuit 304 may generate at least one wireless power signal in a band of about 110 kHz to 205 kHz.
  • the switching circuit 306 establishes a connection relationship between the coil 340 and other components (eg, the power generating circuit 304 or the rectifying circuit 308) depending on whether the electronic device 301 transmits or receives a charging signal. Can be adjusted. For example, when transmitting a charging signal, the switching circuit 306 may activate a path between the coil 340 and the power generation circuit 304. As another example, when receiving a charging signal, the switching circuit 306 may activate a path between the coil 340 and the rectifying circuit 308.
  • the rectifying circuit 308 may rectify a current corresponding to the charging signal generated by the coil 340.
  • the rectifying circuit 308 may convert an AC signal into a DC signal.
  • the rectifying circuit 308 may include at least one diode.
  • the regulator 310 may convert a DC signal generated by the rectifying circuit 308 into a signal of a specific size. For example, the regulator 310 may output a signal having a voltage of a size required for charging the battery 312.
  • the battery 312 may supply power required for the operation of the electronic device 302.
  • the battery 312 may supply power required for the operation of the power generation circuit 304.
  • the battery 312 may be charged by an external power source provided from the power management circuit 302 or may be charged by a signal corresponding to a charging signal of another electronic device provided from the regulator 310.
  • the coil 340 may emit a wireless power signal to another electronic device, receive a wireless power signal from another electronic device, or detect a ping signal.
  • the coil 340 may generate a magnetic field corresponding to the signal generated by the power generation circuit 304.
  • the coil 340 may generate a current corresponding to a wireless power signal from another electronic device.
  • the communication circuit 360 may communicate with other electronic devices.
  • the communication circuit 360 may transmit or receive information related to a charging state.
  • information related to the charging state includes transmission signal (power or frequency or voltage or current) change request information, and state (power or voltage or current) information by the received signal Or it may include the transmission mode (power or voltage or current) information.
  • the information related to the charging state may include transmission mode (power or voltage or current) information or signal output state information (frequency or power or voltage or current) information.
  • the communication circuit 360 may include a modem 362 that modulates or demodulates the signal.
  • the signal modulated by the communication circuit 360 may be transmitted through the coil 340.
  • the signal modulated by the communication circuit 360 may be transmitted through a separate antenna.
  • the control circuit 380 may perform overall control of the electronic device 301. For example, the control circuit 380 may generate or interpret a message required for wireless power transmission or wireless power reception. As another example, the control circuit 380 may monitor a state related to charging of the electronic device 301. According to an embodiment, the control circuit 380 may determine the amount of power to be provided to another electronic device based on the information received through the communication circuit 360 or the monitored state. The control circuit 380 may be understood as a part of the processor 120 of the electronic device 101 of FIG. 1.
  • the control circuit 380 may check whether the operation mode of the electronic device 301 is a power transmission mode or a power reception mode, and control the power circuit 320.
  • the control circuit 380 may check an operation mode based on whether external power is input, a user's input, or a state of the electronic device 301.
  • the control circuit 380 controls the power management circuit 302, the power generation circuit 304 to generate a wireless charging signal, and the switching circuit 306 coils the wireless charging signal ( 340).
  • the control circuit 380 controls the switching circuit 306 to transmit the wireless charging signal received through the coil 340 to the rectifying circuit 308, and the Rectification operation can be controlled.
  • FIG. 4 is another block diagram 400 of an electronic device 301 having a power transmission function and a power reception function for wireless charging according to various embodiments.
  • the electronic device 301 according to various embodiments (eg, the electronic device 101 of FIG. 1) wirelessly supplies power to another device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1), or Power can be wirelessly received from the device.
  • the electronic device 301 may include a power circuit 420, a coil 340, a communication circuit 360 or a control circuit 380.
  • the power circuit 420 may include a power management circuit 402, a battery 312, a power generation and rectification circuit 414.
  • the power management circuit 402 may be a power management integrated circuit (PMIC) including a regulator (eg, the regulator 310) for charging control of the battery 312.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the power generation and rectification circuit 414 may perform the functions of the power generation circuit 304, the switching circuit 306, the rectification circuit 308, or the regulator 310 of FIG. 3.
  • the power generation and rectification circuit 414 and the communication circuit 360 may be implemented as one IC.
  • the power circuit 420 for example, in the case of a power transmission mode, input power is provided to the power generation and rectification circuit 414 through the power management unit 402, and generates and rectifies the power.
  • Circuit 414 may generate a wireless charging signal.
  • the wireless charging signal received through the coil 340 may be provided to the power management circuit 402 after rectification by the power generation and rectification circuit 414.
  • FIG. 5 is an example 500 of an equivalent circuit of the power generation and rectification circuit 414 in the power circuit 420 of an electronic device having a power transmission function and a power reception function for wireless charging according to various embodiments.
  • the power generation and rectification circuit 414 includes a first transistor 512, a second transistor 514, a third transistor 516, a fourth transistor 518, a transistor control circuit 522, Alternatively, a capacitor 524 may be included.
  • Gates of the first transistor 512, the second transistor 514, the third transistor 516, and the fourth transistor 518 may be connected to the transistor control circuit 522.
  • the drain of the first transistor 512 and the drain of the second transistor 514 are connected at the first node 532, and the source of the second transistor 514 and the third transistor 516 are connected.
  • the drain is connected at the second node 534, the source of the third transistor 516 and the source of the fourth transistor 518 are connected at the third node 536, the drain and the fourth of the fourth transistor 518
  • the source of one transistor 512 may be connected at the fourth node 538. Both ends of the capacitor 524 may be connected to the first node 523 and the third node 536.
  • the transistor control circuit 522 may generate an AC signal by controlling to operate as an inverter when in the power transmission mode.
  • the transistor control circuit 522 may be controlled to operate as a rectifier circuit in the power reception mode. Also, in the power transmission mode, the transistor control circuit 522 may shift the frequency of the generated current according to the influence of the communication circuit (eg, the communication circuit 360).
  • the wireless power generation and rectification circuit 414 may include external power or battery power from the first node 532 and the third node 536. ), The first transistor 512 and the third transistor 516 are turned on and the second transistor 514 and the fourth transistor 518 are turned on by repeating each other to turn on the wireless power signal. Can generate According to various embodiments of the present disclosure, when the electronic device 301 operates in a wireless power transmission mode, the wireless power generation and rectification circuit 414 receives signals received through the coil 340 from the second node 534 and the fourth. Applied to node 538, the signal can be rectified using the diode characteristics of transistors 512, 514, 516, and 518.
  • an electronic device eg, the electronic device 101
  • the wireless charging parameter includes an ID (identifier) of the electronic device (eg, the electronic device 101), a state related to charging of the electronic device, a chargeable charging mode, and a transmittable power amount Or it may include at least one of a voltage that can be transmitted.
  • the electronic device may further include a connector (eg, a connection terminal 178) for connecting with an external power supply.
  • the control circuit for example, the processor 120 or the control circuit 380
  • the amount of power flowing into the electronic device from the external power supply connected using the connector the power consumption by the electronic device, or the battery It can be set to determine the amount of power used to charge the battery, and determine the amount of wireless transmission power based on the amount of power inflow, the amount of power consumption, or the amount of power.
  • the electronic device may further include a connector (eg, a connection terminal 178) for connecting with an external power supply.
  • the control circuit (for example, the processor 120 or the control circuit 380) checks power supplied from the outside through a connector, and based on the response signal, power supplied from the connector to the wireless power transmission circuit It can be set to supply at least a portion of, and at least a portion of the remaining power to the battery.
  • the power consumption includes the amount of power consumed for the operation of the electronic device, and the power charge amount includes the amount of power used to charge the battery of the electronic device. .
  • the amount of power consumed for the operation of the electronic device may include information on at least one application running on the electronic device or at least an activated hardware module. It can be determined based on the information.
  • control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the control circuit may be set to determine the amount of wireless transmission power based on the wireless charging parameter.
  • the wireless charging parameter may include at least one of information indicating a change in the charging state, information indicating a charging mode to be changed, or information indicating that a charging mode can be transitioned. have.
  • control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the control circuit is based on a wireless charging parameter received from the external electronic device (eg, the electronic device 102). It may be set to check whether the external electronic device supports the fast charging mode.
  • the response signal may include a signal for requesting to change the amount of wireless transmission power from the first electronic device to the second electronic device (eg, the electronic device 102). You can.
  • the first size may be a wireless transmission power amount supplied in a normal charging mode
  • the second size may be a wireless transmission power amount supplied in a fast charging mode
  • the charging state may include at least one of a state related to external power, a state related to internal power consumption, or a degree of heat generated by a charging operation.
  • the control circuit (eg, the processor 120 or the control circuit 380) transmits a ping signal to the external electronic device (eg, the electronic device 102) and , It may be set to control the charging circuit to lower the power, current or voltage supplied to the battery before receiving a response signal to the ping signal from the external electronic device and transmitting power to the external electronic device.
  • control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the transmission circuit may be configured to supply at least a portion of the power supplied from the connector, and at least a portion of the remaining power to the battery.
  • the response signal includes a wireless charging parameter of the external electronic device (eg, the electronic device 102), and the wireless charging parameter of the external electronic device includes: It may include at least one of a charge-related capability, a charge-related state of the external electronic device, or an amount of power that can be received by the external electronic device.
  • the electronic device may further include a communication circuit (eg, communication circuit 360).
  • the control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the control circuit may be set to transmit through the coil and other antennas for transmitting the power signal using the communication circuit.
  • control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the control circuit may be set to transmit the wireless charging parameter using the coil.
  • control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the control circuit does not satisfy a condition in which the level of the battery (eg, the battery 189) or the charging state is specified. If so, it may be set to disable the wireless charging operation (disable).
  • control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the control circuit may be set to disable the wireless charging operation by stopping transmission of the ping signal.
  • control circuit eg, the processor 120 or the control circuit 380
  • the control circuit includes the information indicating that the provision of wireless charging is stopped in the wireless charging parameter to include the wireless charging operation. Can be set to disable.
  • an electronic device eg, the electronic device 101
  • a connector for connecting an external power source eg, a connection terminal 178
  • a battery eg, a battery 189
  • a charging circuit that controls the state of charge of the battery eg, power management module 188
  • a coil eg, coil 340
  • a wireless power transmission circuit electrically connected to the coil
  • a control circuit eg, processor 120
  • a control circuit 380 the control circuit using the charging circuit to charge the battery with the external power input through the connector, the first power generated using the wireless power transmission circuit
  • the signal is transmitted to an external electronic device through the coil, the state associated with the charging of the battery is checked, and the wireless charging parameter determined based at least on the state related to the charging of the battery is externally transmitted through the coil. Transmitting to a device, receiving a response signal corresponding to the transmission of the wireless charging parameter from the external electronic device, and based on the response signal, using the wireless power transmission circuit to transmit a second power signal
  • FIG. 6 is an example 600 of wireless charging using an electronic device according to various embodiments.
  • the electronic device 101 generates a signal for wireless charging, and the electronic device 102 uses a signal generated by the electronic device 101 to generate a battery (for example, the battery 189). It can be charged.
  • the electronic device 101 is connected to the adapter 610, and external power may be supplied to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 charges a battery (eg, the battery 189) of the electronic device 101 by using an external power source, and simultaneously charges for charging the electronic device 102 You can generate a signal.
  • a charging signal may be emitted through the rear portion of the electronic device 101.
  • a coil eg, coil 340
  • a printed circuit board (PCB), an inner housing or a liquid crystal display (LCD) disposed on the front surface of the coil of the electronic device 101 may generate heat under the influence of the charging signal.
  • a shield may be installed around the coil. Accordingly, when wireless charging, the rear portion of the electronic device 101 may be mainly used.
  • FIG. 7 is a flowchart 700 for generating a charging signal in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the subject of operation of the flowchart 700 illustrated in FIG. 7 may be understood as the electronic device 101 or a component of the electronic device 101 (eg, the processor 120).
  • the electronic device 101 may check a state related to charging.
  • the charging related state may relate to information used to determine at least one parameter related to charging.
  • the charge related state may include a state related to an external power source, a state related to internal power consumption, or various states depending on a battery charging operation.
  • the electronic device 101 may transmit at least one charging-related parameter of the electronic device 101 to the external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the at least one charging-related parameter may be determined based on at least one charging parameter of the charging-related state of the electronic device 101, the charging-related capability of the electronic device 101, or information about an external power source (eg, whether or not it is connected or the type). You can.
  • the electronic device 101 may receive at least one charging related parameter of the external electronic device.
  • the at least one charging-related parameter includes a charging-related capability of the external electronic device (for example, whether a fast charging mode is supported), a charging mode change request (voltage change of a wireless power signal, or power amount change), a charging-related state of the external electronic device For example, it may be determined based on the voltage or current or power of the signal received by the receiving circuit 251, or the charging amount of the battery), or at least one charging parameter of the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may generate a charging signal with the determined power based on the charging related parameter of at least one external electronic device.
  • the charging signal may have a frequency set by at least one charging-related parameter of the external electronic device.
  • the charging signal may have an amount of power determined based on the charging-related state of the electronic device 101. Accordingly, the external electronic device may charge the battery using the charging signal generated by the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may determine transmission power and generate a wireless charging signal to provide it to an external electronic device.
  • the electronic device 101 may receive a response signal from an external electronic device and generate transmission power based on the response signal (eg, a charging-related parameter). 7, after the electronic device 101 transmits the charging related parameter of the electronic device 101, the electronic device 101 may receive the charging related parameter of the external electronic device. According to another embodiment, the electronic device 101 may transmit the charging related parameter of the electronic device 101 after receiving the charging related parameter of the external electronic device.
  • the signal exchange diagram 800 of FIG. 8 illustrates a signal exchange between the electronic device 101 and the external electronic device 102 corresponding to the operations of the electronic device 101 described with reference to FIG. 7.
  • the electronic device 101 may monitor the charging state.
  • the electronic device 101 may check a state related to charging.
  • the electronic device 101 can check the battery voltage (eg, the battery of the electronic device 101), the state of the charging current, or the heating state by the charging operation.
  • the electronic device 101 may transmit a beacon signal to the external electronic device 102.
  • the beacon is transmitted as a ping signal, and may be referred to as digital ping or power beacon.
  • the external electronic device 102 can recognize that the electronic device 101 can transmit a charging signal for wireless charging.
  • the electronic device 101 may output an analog ping signal having a specific voltage.
  • the external electronic device 102 may transmit signal strength information to the electronic device 101.
  • the signal strength information may indicate the reception strength of the beacon signal received by the external electronic device 102.
  • the external electronic device 102 may transmit signal strength information. That is, the electronic device 101 can recognize the proximity of the external electronic device 102 by receiving signal strength power (SSP) from the external electronic device 102.
  • SSP signal strength power
  • the electronic device 101 can recognize the external electronic device 102 that is a wireless power transmission target.
  • the external electronic device 102 may transmit a power receiving unit (PRU) parameter to the electronic device 101.
  • the PRU parameter may include identification information or configuration information of the external electronic device 102.
  • the PRU parameter may include charging related information of the external electronic device 102.
  • the PRU parameter includes an ID (identifier) of the external electronic device 102, an attribute (for example, a charge-related capability or battery capacity), a status value (for example, a battery charge amount), a received power amount, a transmittable voltage, and received power Mode or at least one of data related to the power signal generated by the external electronic device 102.
  • the PRU parameter may be transmitted through the same frequency band as the charging signal or may be transmitted through another frequency band.
  • the PRU parameter may be transmitted through a radio access technology (RAT) (eg, Bluetooth, BLE, Wi-Fi or NFC) different from the means for transmitting the charging signal.
  • RAT radio access technology
  • the external electronic device 102 may transmit a received power packet (RPP) to the electronic device 101.
  • RPP may be transmitted periodically during wireless charging.
  • the electronic device 101 can recognize that a wireless charging procedure is in progress.
  • the electronic device 101 can recognize the filling state of the external electronic device 102.
  • the electronic device 101 may determine a power transmitting unit (PTU) parameter.
  • the PTU parameter may include control information or configuration information of the electronic device 101.
  • the PTU parameter may include charging related information of the electronic device 101.
  • the PTU parameter may indicate at least one of an ID, an attribute, and a status value (eg, an external power type or a battery level), a provisionable charging mode, or a transmittable power amount of the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may transmit the PTU parameter to the external electronic device 102.
  • the PTU parameter may be transmitted using the coil 340.
  • the PTU parameter may be transmitted through RAT (eg, Bluetooth, BLE, Wi-Fi or NFC) different from the means for transmitting the charging signal.
  • RAT eg, Bluetooth, BLE, Wi-Fi or NFC
  • the external electronic device 102 may transmit a response signal to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 receiving the response signal may generate a power signal transmitted through the coil based on the response signal.
  • the electronic device checks power supplied from the outside through a connector (eg, the adapter 610), and supplies at least a part of power supplied from the connector to the wireless power transmission circuit based on the response signal, and the rest At least a portion of the power may be supplied to a battery (eg, battery 189).
  • the electronic device 101 can trigger a wireless charging procedure by transmitting a ping signal.
  • the electronic device 101 may disable the wireless charging function by stopping transmission of the ping signal. have.
  • the electronic device 101 may include information indicating a state in which wireless charging cannot be provided in the ping signal or the PTU parameter. You can.
  • the electronic device 101 may disable the wireless charging function by stopping the transmission of the ping signal by the electronic device 101 have.
  • the electronic device 101 may determine the amount of power that can be transmitted for wireless charging.
  • the amount of power that can be transmitted may be determined based on a state related to wireless charging of the electronic device 101. An embodiment of determining the amount of transmittable power will be described below with reference to FIG. 9.
  • FIG. 9 is a flowchart 900 for determining an amount of power for wireless charging in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operating subject of the flowchart 900 illustrated in FIG. 9 may be understood as the electronic device 101 or a component of the electronic device 101 (eg, the processor 120).
  • the electronic device 101 may determine the amount of power input.
  • an adapter eg, the adapter 410
  • external power may be supplied.
  • the electronic device 101 can determine the amount of power supplied from the outside.
  • the power input amount may be determined by measurement, or may be determined according to the type of external power.
  • the power inflow amount may be determined by measuring the amount of power supplied from the outside by a power management circuit (eg, the power management circuit 302 or the power management circuit 402).
  • the electronic device 101 may determine a power consumption amount or a battery charge amount.
  • the power consumption amount includes the amount of power consumed for the operation of the electronic device 101
  • the battery charge amount may include the amount of power consumed to charge the battery of the electronic device 101.
  • Power consumption may be determined by measurement, or may be determined based on state.
  • the electronic device 101 may determine a power consumption amount or a battery charge amount based on the state of charge of the battery, the type or number of running applications, the AP share of the application, or the type or number of activated hardware modules.
  • the electronic device 101 may determine the amount of transmittable power.
  • the electronic device 101 may determine the amount of transmittable power by subtracting the amount of power consumption or battery charge from the amount of power input.
  • the electronic device 101 may determine the amount of transmittable power in consideration of some margins.
  • the amount of transmittable power may be determined based on not only the current state, but also a predicted state in the future. The predicted state may be determined based on usage statistics of the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may determine the amount of power that can be transmitted for wireless charging. PRU parameters or PTU parameters may be interchanged to determine the power transmission amount.
  • the electronic device 101 may detect the state of the amount of power supplied from an external power source or the amount of power supplied to the battery before transmitting the PTU parameter, and may determine the maximum amount of power that can be transmitted based on the detected information.
  • the electronic device 102 may adjust the amount of wireless charging power based on the PTU parameter.
  • the electronic device 101 may supply power of a first size to the battery.
  • the electronic device 102 enters a wireless charging identification step or a setting step, and the electronic device 101 can determine a battery charging power state or a battery charging level, and transmit PTU parameters.
  • the battery capacity of the electronic device 101 is lower than the designated capacity (eg, about 20%)
  • power of the first size may be maintained, and data related to the first wireless power that may be supplied when transmitting the PTU parameter may be transmitted.
  • the electronic device 101 determines to supply power to the battery of a second size smaller than the first size, and when transmitting a PTU parameter, a second radio greater than the first wireless power Information about power can be transmitted.
  • the situation of the electronic device 101 eg, screen on / off), a running application, or a battery charging state (eg, a constant current (CC) section, a constant voltage (CV) section)
  • a battery charging state eg, a constant current (CC) section, a constant voltage (CV) section
  • the electronic device 101 can detect the power state used in the system.
  • the electronic device 101 is a main display, such as a display (eg, a display device 160), a processor (eg, a processor 120), a camera (eg, a camera module 180) or a communication module 190
  • the power consumed by the component may be determined, and the PTU parameter may be determined and transmitted based on the power consumption.
  • the electronic device 101 may transmit a charging signal after receiving an SSP or PRU parameter from the electronic device 102.
  • the electronic device 101 may transmit the PTU parameter to the electronic device 102 after transmitting the charging signal.
  • the electronic device 101 and the electronic device 102 may then perform an operation for changing the power mode.
  • the electronic device 101 may transmit the changed PTU parameter to the electronic device 102.
  • the amount of power transmitted between the electronic device 101 and the electronic device 102 may be reset using the changed PTU parameter. An embodiment for resetting the power amount will be described below with reference to FIGS. 10 and 11.
  • the signal exchange diagram 1000 of FIG. 10 illustrates a signal exchange between the electronic device 101 and the external electronic device 102 after wireless charging is started through the same procedure as in FIG. 8.
  • the electronic device 101 may monitor a charging state (eg, a charging state of the electronic device 101).
  • the electronic device 101 may check a state related to charging.
  • the electronic device 101 may check the battery voltage, the state of the charging current, or the heating state by the charging operation.
  • the external electronic device 102 may transmit the RPP to the electronic device 101.
  • RPP may be transmitted periodically during wireless charging.
  • the electronic device 101 can recognize that a wireless charging procedure is in progress.
  • Operations 1001 and 1003 may be continuously performed, and if a predefined condition is satisfied during monitoring, operation 1005 hereinafter may be performed.
  • the electronic device 101 may determine a PTU parameter.
  • the PTU parameter may include control information or setting information of the electronic device 101.
  • the PTU parameter may include charging related information of the electronic device 101.
  • the PTU parameter may indicate at least one of an ID, an attribute, a state value, or a transmittable power amount / voltage of the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may determine the PTU parameter.
  • the electronic device 101 may transmit the PTU parameter to the external electronic device 102.
  • the PTU parameter may be transmitted through the same frequency band as the charging signal or may be transmitted through another frequency band.
  • the PTU parameter may be transmitted via RAT (eg, Bluetooth, BLE, Wi-Fi or NFC) different from the means for transmitting the charging signal.
  • RAT eg, Bluetooth, BLE, Wi-Fi or NFC
  • the electronic device 101 displays information informing of the change in the charge-related state, information informing that the charging mode can be changed, or information indicative of the changeable charging mode. Can be included.
  • the external electronic device 102 may determine a charging mode.
  • the external electronic device 102 may determine the charging mode based on the PTU parameter received from the electronic device 101 or the charging related attribute or state of the external electronic device 102. Due to this, maintenance of the current charging mode or change to another charging mode can be determined.
  • the external electronic device 102 may transmit a charging mode transition request signal to the electronic device 101.
  • the charging mode transition request signal may include an indicator for requesting a transition to a charging mode different from the currently operating charging mode or information indicating another charging mode.
  • the charging mode transition request signal may be transmitted through the same frequency band as the charging signal or may be transmitted through another frequency band.
  • the charging mode transition request signal may be transmitted through RAT (eg, Bluetooth, BLE, Wi-Fi or NFC) different from the means for transmitting the charging signal.
  • FIG. 11 is a flowchart 1100 for transitioning a mode for wireless charging in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operating subject of the flowchart 1100 illustrated in FIG. 11 may be understood as the electronic device 101 or a component of the electronic device 101 (eg, the processor 120).
  • the flowchart 1100 illustrated in FIG. 11 is a specific case of the charging mode transition, and illustrates a situation of transitioning from the normal charging mode to the fast charging mode.
  • the electronic device 101 may check the amount of power that can be transmitted.
  • the amount of transmittable power may be determined based on the state of charge related to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may check the power inflow amount or power consumption, and calculate the transmittable power amount based on the identified power inflow amount or power consumption.
  • the check of the transmittable power amount may include an operation of checking the transmittable power amount, an operation of checking a change amount (for example, an increase amount or a decrease amount) of the transmittable power amount, or an operation of checking whether the transmittable power amount is changed.
  • the electronic device 101 may determine whether the amount of transmittable power has increased. If the amount of transmittable power has not increased, the electronic device 101 can return to operation 1101. However, although not shown in FIG. 11, according to another embodiment, if the amount of transmittable power is reduced, the electronic device 101 may perform an operation according to the decrease in the amount of transmittable power.
  • the electronic device 101 can determine whether a request for a charging mode transition of the external electronic device (eg, the electronic device 102) is confirmed.
  • the electronic device 101 may determine whether to confirm the charging mode transition request based on the PTU parameter received from the external electronic device. If the charging mode transition request is not confirmed, the electronic device 101 may end this procedure.
  • the electronic device 101 may transition to the fast charging mode.
  • the electronic device 101 can increase the power of the charging signal to a value capable of fast charging. Accordingly, the amount of power provided to the battery or other components of the electronic device 101 can be reduced.
  • the electronic device 101 may perform the initialization operation, the ping operation, the identification, or the setting operation again. Or, according to another embodiment, the electronic device 101 may perform the identification or configuration operation again, except for the ping operation.
  • the electronic device eg, the electronic device 101
  • the electronic device checks the amount of transmittable power 1101, and when the amount of transmittable power increases, an external electronic device (for example, the electronic device 102) PTU parameters to be transmitted may be reconfigured
  • the electronic device 101 may monitor the charging state to determine the transmittable power amount among the external power input to the electronic device 101. Depending on the amount of power that can be supplied to the external electronic device When recognizing the external electronic device 102, the PTU parameter to be transmitted may be reconstructed.
  • an operation method of an electronic device may include an operation of checking the battery level or the charging state, and when the battery level or the charging state satisfies a specified condition, Transmitting a wireless charging parameter related to the generation or modification of a power signal transmitted to the external electronic device (eg, the electronic device 102) through the coil, a response signal to the transmitted wireless charging parameter from the external electronic device It may include the operation of receiving, or generating an electric power signal transmitted through the coil using the wireless electric power transmission circuit based on the response signal.
  • the example 1200 of FIG. 12 is an example 1200 of changing a battery charging current according to wireless charging in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the example 1200 of FIG. 12 illustrates a change in the internal power consumption (eg, battery charging current) of the electronic device 101 over time during wireless charging.
  • the electronic device 101 may receive external power through a power connector.
  • a power connector For example, when connected to a charger (travel adapter, TA) having a rated capacity of about 15W, the electronic device 101 may receive about 15W power.
  • the electronic device 101 can use the received power to charge the battery.
  • the electronic device 101 may operate as a ping step to confirm a wireless charging request of the electronic device 102.
  • a response from the electronic device 102 is received, at a first time point 1201, an identification or configuration step may be entered. Accordingly, a setting for power charging transmission between the electronic device 101 and the electronic device 102 may be performed.
  • the battery charging current may be reduced before power is supplied to the electronic device 102. For example, at a second time point 1202, in order to activate wireless charging for the electronic device 102, the battery charging current may be reduced.
  • the electronic device 101 may charge the battery with the first power (for example, about 15W) as a state in which the charging signal is not transmitted. Thereafter, at time t1, the electronic device 101 charges the battery with a second power lower than the first power (eg, about 10W), and applies the first wireless power to the external electronic device (eg, the electronic device 102). Can transmit. Thereafter, at time t2, the electronic device 101 charges the battery with a third power (eg, about 0 W) lower than the second power, and the second wireless power (eg, the electronic device 102) Example: about 15W). In other words, at time t2, the electronic device 101 may terminate charging of the battery and transmit second wireless power to the external electronic device.
  • the first power for example, about 15W
  • the electronic device 101 charges the battery with a second power lower than the first power (eg, about 10W), and applies the first wireless power to the external electronic device (eg, the electronic device 102). Can transmit.
  • the electronic device 101 charges the battery with a third power (eg, about
  • the electronic device 101 can perform fast wireless charging.
  • the third power lower than the 2 power may be, for example, about 0.1 to 5 W, and the remaining power other than the received power (eg, about 15 W) may be supplied as wireless power.
  • the electronic device 101 may perform a setting operation for changing the amount of wireless charging power in the power transmission section. For example, at time t1 or time t2, the electronic device 101 may perform an initial operation, a ping operation, an identification or a setting operation. Through this, the electronic device 101 can transmit the changed PTU parameter to the external electronic device. In other words, the electronic device 101 may perform an initial operation, a ping operation, an identification or a setting operation again through a renegotiation operation. Alternatively, according to another embodiment, the electronic device 101 may perform an identification and configuration or renegotiation operation, except for the ping operation.
  • the electronic device 101 may determine the amount of power that can be received using the PRU parameter received from the external electronic device or whether normal / high-speed wireless charging is supported, and change the wireless charging power supply mode. For example, when the external electronic device does not support fast wireless charging, the electronic device 101 may not additionally perform a change operation of the wireless power amount.
  • the state transition diagram 1300 of FIG. 13 illustrates various states of the electronic device 101 related to wireless charging.
  • the electronic device 101 operates as one of a selection state 1310, a ping state 1320, an identification and setting state 1330, a power transmission state 1340, and a renegotiation state 1350. can do.
  • the selection state 1310 may be a state for determining enable / disable of wireless charging.
  • the electronic device 101 may transition to the ping state 1320 according to detection of an object to be charged (eg, the electronic device 102).
  • the ping state 1320 may be in a state of transmitting a ping signal and waiting for a response. If no response is received, the electronic device 101 may transition back to the selection state 1310. When the response is confirmed, the electronic device 101 can transition to the identification and setting state 1330.
  • the identification and setting state 1330 may be a state of acquiring information about a charging target and setting charging-related variables.
  • the electronic device 101 may transition to the power transmission state 1340.
  • the power transmission state 1340 may be a state in which a charging signal is generated or radiated.
  • the electronic device 101 may transition to the renegotiation state 1350.
  • the renegotiation state 1350 may be a state in which exchange of parameters related to charging or resetting of parameters related to charging is performed.
  • the electronic device 101 may transition to the power transmission state 1340.
  • the ping state 1320 proximity between the electronic device 101 and an external electronic device (for example, the electronic device 102) is recognized, and in the identification and setting state 1330, necessary information is obtained through in-band communication or out-band communication. Can be exchanged.
  • the electronic device 101 transmits the PTU parameter to the external electronic device, the parameter may be transmitted based on the charging related state of the electronic device 101. Thereafter, power may be transmitted in the power transmission 1340 state.
  • the renegotiation state 1350 power supplied from the electronic device 101 to the external electronic device may be changed by a PTU parameter. That is, the charging mode may be changed according to the power charging state of the electronic device 101.
  • the electronic device 101 monitors the state of charge.
  • the amount of transmittable power may be determined from the amount of external power flowing into the electronic device 101.
  • PTU parameters to be transmitted when the external electronic device 102 is recognized may be reconstructed according to the amount of power that can be supplied to the external electronic device.
  • the electronic device 101 pings for the detection operation of the renegotiation state 1350 or the identification and setting state 1330 or the charging object (eg, the electronic device 102) in the power transmission state 1340 Transitioning to state 1320, a PTU parameter may be transmitted. Transmit power (eg Maximum power or Guaranteed power), transmit signal voltage information, etc. can be transmitted.
  • power eg Maximum power or Guaranteed power
  • An electronic device may be a device of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a portable multimedia device.
  • portable medical device e.g., a portable medical device
  • camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • phrases such as “at least one of,, B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase of the phrases, or all possible combinations thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” can be used to simply distinguish a component from other components, and to separate components from other aspects (eg, importance or Order).
  • any (eg first) component is referred to as a “coupled” or “connected” to another (eg second) component, with or without the term “functionally” or “communically”
  • a “coupled” or “connected” to another (eg second) component with or without the term “functionally” or “communically”
  • one component can be connected directly to another component (eg, by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally configured component or a minimum unit of components or a part thereof performing one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present disclosure may include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (e.g., program 140) that includes.
  • a processor eg, processor 120
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' means that the storage medium is a tangible device and does not include a signal (eg, EM wave), and this term is used when data is stored semi-permanently on the storage medium. And the case of temporary storage.
  • a method according to various embodiments disclosed in the present document may be provided as being included in a computer program product.
  • Computer program products are commodities that can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play Store TM ) or two user devices ( It can be distributed (eg, downloaded or uploaded) directly or online between smartphones).
  • a portion of the computer program product may be stored at least temporarily on a storage medium readable by a device such as a memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server, or may be temporarily generated.
  • each component (eg, module or program) of the described components may include a singular or a plurality of entities.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components the same or similar to that performed by the corresponding component among the plurality of components prior to integration.
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or the like. Or one or more other actions can be added.

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들은 무선 전력 전송(wireless power transfer, WPT)에 관한 것으로, 전자 장치는, 배터리, 배터리의 충전 상태를 제어하는 충전 회로, 코일, 상기 코일과 전기적 연결된 무선 전력 전송 회로, 및 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태를 확인하고, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태에 적어도 기반하여 결정된, 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송하기 위한 전력 신호의 생성 또는 변경과 관련된 무선 충전 파라미터를 전송하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 충전 파라미터의 전송에 대응하는 응답 신호를 수신하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 응답 신호에 적어도 기반하여 결정된 무선 송신 전력량에 대응하는 전력 신호를 생성하고, 상기 코일을 통하여 상기 전력 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 설정될 수 있다. 그 외에도 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

무선 전력 전송을 위한 방법 및 그 전자 장치
본 발명의 다양한 실시 예들은 무선 전력 전송(wireless power transfer, WPT)를 위한 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
널리 사용되는 스마트폰과 같은 전자 장치는 휴대성을 위해 배터리 형태의 전원을 이용한다. 배터리는 전자 장치에 고정적으로 설치되거나 또는 탈착 가능할 수 있으며, 외부 전원을 이용하여 충전될 수 있다. 이에, 충전의 편의성을 위해, 어댑터와 같은 유선 연결 수단을 이용한 충전 외, 전자기장을 이용한 무선 충전 기능이 지원되기도 한다. 일반적으로, 무선 충전은 충전 전용 데크(deck)에 의해 제공되는 기능이다. 최근, 무선 충전 기능은 스마트폰과 같은 전자 장치에서 구현되기도 한다.
스마트폰과 같은 고유의 기능을 가지는 전자 장치에서 다른 장치에 대한 무선 충전 기능이 제공될 수 있다. 이 경우, 전자 장치의 배터리를 전원으로서 채용하고 있을 수 있으나, 다른 장치의 무선 충전을 위해 전력을 소비함으로 인해, 전자 장치의 배터리가 충전되지 못하는 상황이 발생하거나, 또는 전자 장치의 배터리가 방전됨으로 인해 전자 장치의 사용 가능 시간이 줄어들 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 다른 장치로의 무선 전력 전송(wireless power transfer, WPT)을 위한 방법 및 그 전자 장치를 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는, 배터리, 배터리의 충전 상태를 제어하는 충전 회로, 코일, 상기 코일과 전기적 연결된 무선 전력 전송 회로, 및 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태를 확인하고, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태에 적어도 기반하여 결정된, 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송하기 위한 전력 신호의 생성 또는 변경과 관련된 무선 충전 파라미터를 전송하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 충전 파라미터의 전송에 대응하는 응답 신호를 수신하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 응답 신호에 적어도 기반하여 결정된 무선 송신 전력량에 대응하는 전력 신호를 생성하고, 상기 코일을 통하여 상기 전력 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 외부 전원을 연결하기 위한 커넥터, 배터리, 배터리의 충전 상태를 제어하는 충전 회로, 코일, 상기 코일과 전기적 연결된 무선 전력 전송 회로, 및 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 커넥터를 통하여 입력되는 상기 외부 전원으로 배터리를 충전하고, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 생성된 제1 전력 신호를 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치에 전송하고, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태를 확인하고, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태에 적어도 기반하여 결정된 무선 충전 파라미터를 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 충전 파라미터의 전송에 대응하는 응답 신호를 수신하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 제2 전력 신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은, 배터리 레벨 또는 충전 상태를 확인하는 동작, 상기 배터리 레벨 또는 충전 상태가 지정된 조건을 만족하는 경우, 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송되는 전력 신호의 생성 또는 변경과 관련된 무선 충전 파라미터를 전송하는 동작, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전송된 무선 충전 파라미터에 대한 응답 신호를 수신하는 동작, 및 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 코일을 통하여 전송되는 전력 신호를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 방법 및 그 전자 장치는, 전자 장치 및 다른 전자 장치의 상태를 고려하여 충전을 위해 제공되는 전력의 양을 조절함으로써, 전자 장치의 동작 및 충전과 다른 전자 장치에 대한 무선 충전이 효과적으로 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 환경을 나타낸 도면이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전을 위한 전력 송신 기능 및 전력 수신 기능을 가지는 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전을 위한 전력 송신 기능 및 전력 수신 기능을 가지는 전자 장치의 다른 블록도이다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전을 위한 전력 송신 기능 및 전력 수신 기능을 가지는 전자 장치의 전력 회로 내의 전력 생성 및 정류 회로의 등가 회로의 예이다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치를 이용한 무선 충전의 예이다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 충전 신호를 생성하기 위한 흐름도이다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치들 간 무선 충전을 위한 신호 교환도이다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 무선 충전을 위한 전력량을 결정하기 위한 흐름도이다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치들 간 무선 충전 중 충전 모드를 천이하기 위한 신호 교환도이다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 무선 충전을 위한 모드를 천이하기 위한 흐름도이다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 무선 충전에 따른 배터리 충전 전류의 변화 예이다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 상태 천이도이다.
이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참고하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 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), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 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)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 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 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 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: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 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 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(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 장치(150)는, 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 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(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. 일 실시 예에 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)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)은, 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 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. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(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 제1 네트워크(198) 또는 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 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 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 장치들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 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. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 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 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 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, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 환경(200)을 나타낸 도면이다. 도 2를 참고하면, 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(201)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(101))(이하 '전력 송신 장치'라고도 함)는 외부 전자 장치(202)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(102))(이하 '전력 수신 장치'라고도 함)에 무선으로 전력을 공급할 수 있고, 외부 전자 장치(202)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 전자 장치(201)는 전력 송신 모드로 동작하는 전자 장치일 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전력 송신 장치(201)는 전력 전송 회로(211), 제어 회로(212), 통신 회로(213), 또는 센싱 회로(214)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 외부로부터 전원(또는 전력)을 입력받고, 입력 전원의 전압을 적절하게 변환하는 전력 어댑터(211a), 전력을 생성하는 전력 생성 회로(211b), 또는 송신 코일(211L)과 수신 코일(221L) 사이의 효율을 극대화시키는 매칭 회로(211c)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 복수의 전력 수신 장치들(예: 제1 외부 전자 장치 및 제2 외부 전자 장치)에 전력 송신이 가능하도록 전력 어댑터(211a), 전력 생성 회로(211b), 송신 코일(211L), 또는 매칭 회로(211c) 중 적어도 일부를 복수 개 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 전력 생성 회로(211b)를 이용하여 제1 외부 전자 장치에 제1 전력을 제공하기 위한 제1 주파수의 제1 신호와 제2 외부 전자 장치에 제2 전력을 제공하기 위한 제2 주파수의 제2 신호를 생성할 수 있다. 제1 주파수의 제1 신호 및 제2 주파수의 제2 신호는 송신 코일(211L)이 멀티-코일(multi-coil) 구조를 가지는 경우 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(212)는 전력 송신 장치(201)의 전반적인 제어를 수행하며, 무선 전력 송신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(213)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(212)는 통신 회로(213)로부터 수신된 정보에 기초하여 전력 수신 장치(202)로 송출할 전력(또는 전력량)을 산출할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(212)는 송신 코일(211L)에 의해 생성된 전력이 전력 수신 장치(202)로 전송되도록 전력 전송 회로(211)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(212)는 복수의 전력 수신 장치(예를 들면, 제1 외부 전자 장치 및 제2 외부 전자 장치)에 각각 전력을 송신하는 경우 제1 외부 전자 장치에 제1 전력을 제공하기 위한 제1 주파수의 제1 신호와 제2 외부 전자 장치에 제2 전력을 제공하기 위한 제2 주파수의 제2 신호를 생성하도록 전력 생성 회로(211b)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 송신 코일(211L)은 멀티-코일(multi-coil) 구조를 가질 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 통신 회로(213)는 제1 통신 회로(213a) 또는 제2 통신 회로(213b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 통신 회로(213a)는 예를 들어, 송신 코일(211L)에서 전력 전달을 위해 사용하는 주파수와 동일하거나 인접한 주파수를 이용하여 전력 수신 장치(202)의 제1 통신 회로(223a)와 통신할 수 있다.
제1 통신 회로(213a)는 송신 코일(211L)를 이용하여, 제 1 통신회로(223a)와 통신할 수 있다. 제1 통신 회로(213a)에 의해 생성된 데이터(또는 통신 신호)는 송신 코일(211L)를 이용하여, 전송될 수 있다. 제1 통신 회로(213a)는 FSK(frequency shift keying) 변조 기법을 이용하여 전력 수신 장치(202)에게 데이터를 전달할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제1 통신 회로(213a)는 송신 코일(211L)을 통해 전달되는 전력 신호의 주파수가 변경되도록 함으로써, 전력 수신 장치(202)의 제 1 통신 회로(223a)와 통신할 수 있다. 또는, 제1 통신 회로(213a)는 전력 생성 회로(211b)에서 생성되는 전력 신호에 데이터 또는 통신 회로가 포함되도록 함으로써, 전력 수신 장치(202)의 제 1 통신 회로(223a)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 회로(213a)는 전력 전송 신호의 주파수를 높이거나 낮춤으로써, 데이터를 표현할 수 있다.
제2 통신 회로(213b)는 예를 들어, 송신 코일(211L)에서 전력 전달을 위해 사용하는 주파수와 다른 주파수를 이용하여 전력 수신 장치(202)의 제2 통신 회로(223b)와 통신할 수 있다(예: outband 방식). 예를 들어, 제2 통신 회로(213b)는 블루투스(Bluetooth), BLE(bluetooth low energy), Wi-Fi, NFC(near field communication)와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 제2 통신 회로(223b)로부터 충전 상태와 관련된 정보(예: Rectifier 후 전압 값, 정류된 전압 값(예: Vrec), 정보, 코일, 또는 정류 회로에서 흐르는 전류 정보(예: Iout), 각종 패킷, 메시지 등)를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 센싱 회로(214)는 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있으며, 적어도 하나 이상의 센서를 이용하여 전력 송신 장치(202)의 적어도 하나의 상태를 감지할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 센싱 회로(214)는 온도 센서, 움직임 센서, 또는 전류(또는 전압) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 온도 센서를 이용하여 전력 송신 장치(201)의 온도 상태를 감지할 수 있고, 움직임 센서를 이용하여 전력 송신 장치(201)의 움직임 상태를 감지할 수 있고, 전류(또는 전압)센서를 이용하여 전력 송신 장치(201)의 출력 신호의 상태 예를 들면, 전류 크기, 전압 크기 또는 전력 크기를 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 전류(또는 전압)센서는 전력 전송 회로(211)에서 신호를 측정할 수 있다. 코일(211L) 매칭 회로(211c) 또는 전력 생성회로(211b) 적어도 일부 영역에서 신호를 측정할 수 있다. 예를 들면 전류(또는 전압 센서)는 코일(211L) 앞 단에서 신호를 측정하는 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면 센싱 회로(214)는 외부 객체 검출(FOD: foreign object detection)을 위한 회로일 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전력 수신 장치(202)(예: 도 1의 101)는 전력 수신 회로(221)(예: 전력 관리 모듈(188)), 제어 회로(222)(예: 프로세서(120)), 통신 회로(223)(예: 통신 모듈(190)), 적어도 하나의 센서(224)(예: 센서 모듈(176)), 디스플레이(225)(예: 표시 장치(160)), 감지 회로(226)를 포함할 수 있다. 전력 수신 장치(202)에 있어서, 전력 송신 장치(201)에 대응되는 구성은 그 설명이 일부 생략될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전력 수신 회로(221)는 전력 송신 장치(201)로부터 무선으로 전력을 수신하는 수신 코일(221L), 매칭 회로(221a), 수신된 AC 전력을 DC로 정류하는 정류 회로(221b), 충전 전압을 조정하는 조정 회로(221c), 스위치 회로(221d), 또는 배터리(221e)(예: 배터리(189))를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(222)는 전력 수신 장치(202)의 전반적인 제어를 수행하고, 무선 전력 송신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(223)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 통신 회로(223)는 제1 통신 회로(223a) 또는 제2 통신 회로(223b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 통신 회로(223a)는 수신 코일(221L)를 통해 전력 송신 장치(201)와 통신할 수 있다.
제1 통신 회로(223a)는 수신 코일(221L)를 이용하여, 제1 통신회로(213a)와 통신할 수 있다. 제1 통신 회로(223a)에 의해 생성된 데이터(또는 통신 신호)는 수신 코일(221L)를 이용하여, 전송될 수 있다. 제1 통신 회로(223a)는 ASK(amplitude shift keying) 변조 기법을 이용하여 전력 송신 장치(201)에 데이터를 전달할 수 있다. 제2 통신 회로(223b)는 블루투스(Bluetooth), BLE, Wi-Fi, NFC와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 전력 송신 장치(201)와 통신할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 적어도 하나의 센서(224)는 전류/전압 센서, 온도 센서, 조도 센서, 또는 사운드 센서 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 디스플레이(225)는 무선 전력 송수신에 필요한 각종 디스플레이 정보를 표시할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 감지 회로(226)는 전력 송신 장치(201)로부터 탐색 신호 또는 수신되는 전력을 감지하여 전력 송신 장치(201)를 감지 할 수 있다. 감지 회로(226)는 전력 송신 장치(201)으로부터 출력된 신호에 의하여 생성되는 코일(221L) 신호에 의한 코일(221L) 또는 매칭 회로(221a), 또는 정류 회로(221b)의 입/출력단의 신호 변화를 감지할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 감지회로(226)는 수신회로(221)에 포함될 수도 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전을 위한 전력 송신 기능 및 전력 수신 기능을 가지는 전자 장치(301)의 블록도(300)이다. 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(301)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(101))는 다른 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))에 무선으로 전력을 공급하거나, 또는, 다른 장치로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
도 3을 참고하면, 전자 장치(301)는 전력 회로(320), 코일(340), 통신 회로(360) 또는 제어 회로(380)를 포함할 수 있다.
전력 회로(320)는 외부로부터 입력되는 외부 전원 또는 배터리를 이용하여 무선 충전 신호를 생성하거나, 코일(340)로부터 제공되는 수신된 무선 충전 신호를 이용하여 배터리 충전 동작을 수행하기 위한 회로일 수 있다. 제어 회로(380)은 전력 회로(302)를 제어할 수 있다. 전력 회로(320)는 무선 전력을 생성하기 위하여 사용되는 회로의 일부일 수 있다. 전력 회로(320)는 예를 들어, 전력 회로(320)는 전력 관리(power management) 회로(302)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)), 전력 생성(power generation) 회로(304), 스위칭 회로(306), 정류 회로(308), 레귤레이터(regulator)(310) 또는 배터리(312)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다. 여기서, 전력 생성 회로(304), 스위칭 회로(306), 정류 회로(308), 레귤레이터(310) 또는 통신 회로(360)은 중 적어도 하나는 하나의 IC(integrated circuit)로 구현될 수 있다.
전력 관리 회로(302)는 외부로부터 입력되는 외부 전원을 관리할 수 있다. 전력 관리 회로(302)는 외부에서 입력되는 전력을 배터리(312) 또는 전력 생성 회로(304) 중 적어도 하나로 제공할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(302)는 외부에서 입력되는 전력의 일부를 배터리(312)로, 나머지를 전력 생성 회로(304)로 제공할 수 있다.
전력 생성 회로(304)는 전력 관리 회로(302)로부터 제공되는 전력을 이용하여 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102))의 무선 충전을 위한 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 신호는 자기장 신호 또는 RF 신호를 포함할 수 있다. 전력 생성 회로(304)는 다른 전자 장치에 전력을 제공하기 위한 특정 주파수의 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전력 생성 회로(304)는 약 110kHz 내지 205kHz 대역의 적어도 하나의 무선 전력 신호를 생성할 수 있다.
스위칭 회로(306)는 전자 장치(301)가 충전 신호를 송신하는지 또는 수신하는지에 따라 코일(340)과 다른 구성요소(예: 전력 생성 회로(304) 또는 정류 회로(308))의 연결관계를 조절할 수 있다. 예를 들어, 충전 신호를 송신하는 경우, 스위칭 회로(306)는 코일(340) 및 전력 생성 회로(304) 간 경로를 활성화할 수 있다. 다른 예로, 충전 신호를 수신하는 경우, 스위칭 회로(306)는 코일(340) 및 정류 회로(308) 간 경로를 활성화할 수 있다.
정류 회로(308)는 코일(340)에 의해 발생된 충전 신호에 대응하는 전류를 정류할 수 있다. 예를 들어, 정류 회로(308)는 교류 신호를 직류 신호로 변환할 수 있다. 이를 위해, 정류 회로(308)는 적어도 하나의 다이오드를 포함할 수 있다.
레귤레이터(310)는 정류 회로(308)에 의해 생성된 직류 신호를 특정 크기의 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 레귤레이터(310)는 배터리(312)의 충전에 필요한 크기의 전압을 가지는 신호를 출력할 수 있다.
배터리(312)는 전자 장치(302)의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 배터리(312)는 전력 생성 회로(304) 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 배터리(312)는 전력 관리 회로(302)로부터 제공되는 외부 전원에 의해 충전되거나, 또는 레귤레이터(310)로부터 제공되는 다른 전자 장치의 충전 신호에 대응하는 신호에 의해 충전될 수 있다.
코일(340)은 다른 전자 장치로 무선 전력 신호를 방사하거나, 또는 다른 전자 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하거나 또는 핑(ping) 신호를 감지할 수 있다. 예를 들어, 코일(340)은 전력 생성 회로(304)에 의해 생성된 신호에 대응하는 자기장을 발생시킬 수 있다. 다른 예로, 코일(340)은 다른 전자 장치로부터의 무선 전력 신호에 대응하는 전류를 발생시킬 수 있다.
통신 회로(360)는 다른 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(360)는 충전 상태와 관련된 정보를 송신 또는 수신할 수 있다. 전자 장치(301)가 무선 전력 수신 모드로 동작하는 경우, 충전 상태와 관련된 정보는 전송 신호(전력 또는 주파수 또는 전압 또는 전류) 변경 요청 정보, 수신한 신호에 의한 상태(전력 또는 전압 또는 전류) 정보 또는 전송 모드(전력 또는 전압 또는 전류) 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치(301)가 무선 전력 송신 모드로 동작하는 경우, 충전 상태와 관련된 정보는 전송 모드(전력 또는 전압 또는 전류) 정보 또는 신호 출력 상태 정보(주파수 또는 전력 또는 전압 또는 전류) 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 통신 회로(360)는 신호를 변조 또는 복조하는 모뎀(362)을 포함할 수 있다. 통신 회로(360)에 의하여 변조된 신호는 코일(340)을 통하여 전송될 수 있다. 또는, 통신 회로(360)에 의해 변조된 신호는 별도의 안테나를 통하여 전송될 수 있다.
제어 회로(380)는 전자 장치(301)의 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(380)는 무선 전력 송신 또는 무선 전력 수신에 필요한 메시지를 생성 또는 해석할 수 있다. 다른 예로, 제어 회로(380)는 전자 장치(301)의 충전과 관련된 상태를 모니터링할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제어 회로(380)는 통신 회로(360)를 통해 수신된 정보 또는 모니터링된 상태에 기반하여 다른 전자 장치로 제공할 전력량을 결정할 수 있다. 제어 회로(380)는 도 1의 전자 장치(101)의 프로세서(120)의 일부로 이해될 수 있다.
제어 회로(380)는 전자 장치(301)의 동작 모드가 전력 송신 모드 또는 전력 수신 모드인지 확인하고, 상기 전력 회로(320)를 제어할 수 있다. 제어 회로(380)는 외부 전력의 입력 여부, 사용자의 입력 또는 전자 장치(301)의 상태에 기반하여 동작 모드를 확인할 수 있다. 동작 모드가 전력 송신 모드인 경우, 제어 회로(380)는 전력 관리 회로(302), 전력 생성 회로(304)가 무선 충전 신호를 생성하도록 제어하고, 스위칭 회로(306)가 무선 충전 신호를 코일(340)로 전달하도록 제어할 수 있다. 동작 모드가 전력 수신 모드인 경우, 제어 회로(380)는 스위칭 회로(306)가 코일(340)을 통해 수신되는 무선 충전 신호를 정류 회로(308)로 전달하도록 제어하고, 정류 회로(308)의 정류 동작을 제어할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전을 위한 전력 송신 기능 및 전력 수신 기능을 가지는 전자 장치(301)의 다른 블록도(400)이다. 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(301)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(101))는 다른 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))에 무선으로 전력을 공급하거나, 또는, 다른 장치로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
도 4를 참고하면, 전자 장치(301)는 전력 회로(420), 코일(340), 통신 회로(360) 또는 제어 회로(380)를 포함할 수 있다.
전력 회로(420)는 전력 관리 회로(402), 배터리(312), 전력 생성 및 정류 회로(414)를 포함할 수 있다. 전력 관리 회로(402)는 배터리(312)의 충전 제어를 위한 레귤레이터(예: 레귤레이터(310))를 포함하는 PMIC(power management integrated circuit)일 수 있다. 전력 생성 및 정류 회로(414)는 도 3의 전력 생성 회로(304), 스위칭 회로(306), 정류 회로(308) 또는 레귤레이터(310) 의 기능을 수행할 수 있다. 전력 생성 및 정류 회로(414) 및 통신 회로(360)는 하나의 IC로 구현될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전력 회로(420)는, 예를 들어, 전력 송신 모드의 경우, 입력된 전력은 전력 관리부(402)를 통해 전력 생성 및 정류 회로(414)로 제공되고, 전력 생성 및 정류 회로(414)는 무선 충전 신호를 생성할 수 있다. 다른 예로, 전력 수신 모드의 경우, 코일(340)을 통해 수신된 무선 충전 신호는 전력 생성 및 정류 회로(414)에 의해 정류 후, 전력 관리 회로(402)로 제공될 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전을 위한 전력 송신 기능 및 전력 수신 기능을 가지는 전자 장치의 전력 회로(420) 내의 전력 생성 및 정류 회로(414)의 등가 회로의 예(500)이다.
도 5를 참고하면, 전력 생성 및 정류 회로(414)는 제1 트랜지스터(512), 제2 트랜지스터(514), 제3 트랜지스터(516), 제4 트랜지스터(518), 트랜지스터 제어 회로(522), 또는 커패시터(524)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(512), 제2 트랜지스터(514), 제3 트랜지스터(516), 제4 트랜지스터(518) 각각의 게이트(gate)는 트랜지스터 제어 회로 (522)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(512)의 드레인(drain) 및 제2 트랜지스터(514)의 드레인은 제1 노드(532)에서 연결되고, 제2 트랜지스터(514)의 소스(source) 및 제3 트랜지스터(516)의 드레인은 제2 노드(534)에서 연결되고, 제3 트랜지스터(516)의 소스 및 제4 트랜지스터(518)의 소스는 제3 노드(536)에서 연결되고, 제4 트랜지스터(518)의 드레인 및 제1 트랜지스터(512)의 소스는 제4 노드(538)에서 연결될 수 있다. 커패시터(524)의 양 단은 제1 노드(523) 및 제3 노드(536)에 연결될 수 있다.
트랜지스터 제어 회로(522)는 전력 송신 모드 일 때 인버터(inverter)로 동작하도록 제어함으로써, 교류 신호를 생성할 수 있다. 트랜지스터 제어 회로(522)는 전력 수신 모드 일 때 정류 회로로 동작하도록 제어할 수 있다. 또한, 전력 송신 모드일 때, 트랜지스터 제어 회로(522)는 통신 회로(예: 통신 회로(360))의 영향에 따라 생성 전류의 주파수를 변경(shift) 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른, 무선 전력 생성 및 정류 회로(414)는 전자 장치(301)가 무선 전력 송신 모드로 동작하는 경우, 외부 전원 또는 배터리의 전원이 제 1 노드(532)와 제 3노드(536)에 인가 되고, 제1 트랜지스터(512)와 제3 트랜지스터(516)을 턴온 동작과, 제2 트랜지스터(514)와 제4 트랜지스터(518) 턴온 동작을 서로 교차 반복하여 턴온 동작을 함으로써 무선 전력 신호를 생성할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 무선 전력 생성 및 정류 회로(414)는 전자 장치(301)가 무선 전력 송신 모드로 동작하는 경우, 코일(340)을 통하여 수신한 신호가 제2 노드(534)와 제4노드(538)에 인가되고, 상기 신호는 트랜지스터들(512, 514, 516, 518)의 다이오드 특성을 이용하여 정류될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(101))는, 배터리(예: 배터리(189)), 배터리의 충전 상태를 제어하는 충전 회로(예: 전력 관리 모듈(188)), 코일(예: 코일(340)), 상기 코일과 전기적 연결된 무선 전력 전송 회로, 및 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태를 확인하고, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태에 적어도 기반하여 결정된, 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송하기 위한 전력 신호의 생성 또는 변경과 관련된 무선 충전 파라미터를 전송하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 충전 파라미터의 전송에 대응하는 응답 신호를 수신하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 응답 신호에 적어도 기반하여 결정된 무선 송신 전력량에 대응하는 전력 신호를 생성하고, 상기 코일을 통하여 상기 전력 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 무선 충전 파라미터는, 상기 전자 장치(예: 전자 장치(101))의 ID(identifier), 상기 전자 장치의 충전과 관련된 상태, 제공 가능 충전 모드, 전송 가능한 전력량 또는 전송 가능한 전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치는 외부 전원 공급 장치와 연결하기 위한 커넥터(예: 연결 단자(178))를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 상기 커넥터를 이용하여 연결된 상기 외부 전원 공급 장치로부터 상기 전자 장치로 유입되는 전력 유입량, 상기 전자 장치에 의한 전력 소모량, 또는 배터리를 충전하기 위해 사용되는 전력 충전량을 확인하고, 상기 전력 유입량, 상기 전력 소모량 또는 상기 전력 충전량에 더 기반하여 상기 무선 송신 전력량을 결정하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치는 외부 전원 공급 장치와 연결하기 위한 커넥터(예: 연결 단자(178))를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 커넥터를 통해 외부로부터 공급되는 전력을 확인하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로에 상기 커넥터로부터 공급되는 전력의 적어도 일부를 공급하고, 나머지 전력의 적어도 일부는 배터리로 공급하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전력 소모량은, 상기 전자 장치의 동작을 위해 소비되는 전력량을 포함하고, 상기 전력 충전량은, 상기 전자 장치의 배터리를 충전하기 위해 사용되는 전력량을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치(예: 전자 장치(101))의 동작을 위해 소비되는 전력량은, 상기 전자 장치에서 실행 중인 적어도 하나의 어플리케이션에 관한 정보 또는 활성화된 적어도 하드웨어 모듈에 관한 정보에 기반하여 결정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는 상기 무선 충전 파라미터에 기반하여, 상기 무선 송신 전력량을 결정하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 무선 충전 파라미터는, 상기 충전 상태의 변화를 알리는 정보, 변경될 충전 모드를 지시하는 정보 또는 충전 모드를 천이할 수 있음을 알리는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 상기 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))로부터 수신되는 무선 충전 파라미터에 기반하여 상기 외부 전자 장치가 고속 충전 모드를 지원하는지 여부를 확인하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 응답 신호는, 상기 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))로부터 상기 무선 송신 전력량을 제1 크기에서 제2 크기로 변경을 요청하기 위한 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제1 크기는, 일반 충전 모드에서 공급되는 무선 송신 전력량이고, 상기 제2 크기는, 고속 충전 모드에서 공급되는 무선 송신 전력량일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 충전 상태는, 외부 전원에 관련된 상태, 내부 전력 소모에 관련된 상태 또는 충전 동작에 의한 발열 정도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 상기 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))로 핑(ping) 신호를 송신하고, 상기 핑 신호에 대한 응답신호를 상기 외부 전자 장치로부터 수신하고, 상기 외부 전자 장치로 전력을 송신하기 전 배터리에 공급하는 전력, 전류 또는 전압을 낮추도록 충전 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 커넥터를 통해 외부로부터 공급되는 전력을 확인하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로에 상기 커넥터로부터 공급되는 전력의 적어도 일부를 공급하고, 나머지 전력의 적어도 일부는 배터리로 공급하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 응답 신호는, 상기 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))의 무선 충전 파라미터를 포함하며, 상기 외부 전자 장치의 무선 충전 파라미터는, 상기 외부 전자 장치의 충전 관련 능력, 상기 외부 전자 장치의 충전 관련 상태 또는 상기 외부 전자 장치의 수신 가능한 전력량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치는, 통신 회로(예: 통신 회로(360))를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 상기 통신 회로를 이용하여, 상기 전력 신호를 전달하기 위한 코일과 다른 안테나를 통해 송신하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 상기 코일을 이용하여 상기 무선 충전 파라미터를 송신하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 상기 배터리(예: 배터리(189)) 레벨 또는 상기 충전 상태가 지정된 조건을 만족하지 아니하는 경우, 무선 충전 동작을 디스에이블(disable)하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 핑 신호의 송신을 중단함으로써 상기 무선 충전 동작을 디스에이블하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))는, 무선 충전의 제공이 중단됨을 알리는 정보를 상기 무선 충전 파라미터에 포함시킴으로써 상기 무선 충전 동작을 디스에이블하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 있어서, 외부 전원을 연결하기 위한 커넥터(예: 연결 단자(178)), 배터리(예: 배터리(189)), 배터리의 충전 상태를 제어하는 충전 회로(예: 전력 관리 모듈(188)), 코일(예: 코일(340)), 상기 코일과 전기적 연결된 무선 전력 전송 회로, 및 제어 회로(예: 프로세서(120) 또는 제어 회로(380))를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 커넥터를 통하여 입력되는 상기 외부 전원으로 배터리를 충전하고, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 생성된 제1 전력 신호를 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치에 전송하고, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태를 확인하고, 상기 배터리의 충전과 관련된 상태에 적어도 기반하여 결정된 무선 충전 파라미터를 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송하고, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 충전 파라미터의 전송에 대응하는 응답 신호를 수신하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 제2 전력 신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치를 이용한 무선 충전의 예(600)이다. 도 6를 참고하면, 전자 장치(101)는 무선 충전을 위한 신호를 생성하고, 전자 장치(102)는 전자 장치(101)에 의해 생성된 신호를 이용하여 배터리(예:배터리(189))를 충전할 수 있다. 전자 장치(101)는 어댑터(610)와 연결된 상태로서, 외부 전원이 전자 장치(101)로 공급될 수 있다. 이 경우, 다양한 실시 예들에 따라, 전자 장치(101)는 외부 전원을 이용하여 전자 장치(101)의 배터리(예: 배터리(189))를 충전하고, 동시에 전자 장치(102)의 충전을 위한 충전 신호를 생성할 수 있다.
도 6를 참고하면, 전자 장치(101)의 후면부를 통해 충전 신호가 방사될 수 있다. 이를 위해, 전자 장치(101)의 후면부의 커버 내부에, 코일(예: 코일(340))이 배치될 수 있다. 전자 장치(101)의 코일의 전면에 배치된 PCB(printed circuit board), 내부 하우징(housing) 또는 LCD(liquid crystal display)가 충전 신호의 영향으로 열을 발생시킬 수 있으므로, 다른 회로로의 영향을 줄이기 위해, 코일 주변에 차폐제가 설치될 수 있다. 이에 따라, 무선 충전 시, 전자 장치(101)의 후면부가 주로 이용될 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 충전 신호를 생성하기 위한 흐름도(700)이다. 도 7에 예시된 흐름도(700)의 동작 주체는 전자 장치(101) 또는 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))로 이해될 수 있다.
도 7를 참고하면, 동작 701에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120))는 충전관련 상태를 확인할 수 있다. 충전 관련 상태는 충전에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위해 사용되는 정보들에 관련될 수 있다. 예를 들어, 충전 관련 상태는 외부 전원에 관련된 상태, 내부 전력 소모에 관련된 상태 또는 배터리 충전 동작에 의존하는 다양한 상태들을 포함할 수 있다.
동작 703에서, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 충전 관련 파라미터를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))로 송신할 수 있다. 적어도 하나의 충전 관련 파라미터는 전자 장치(101)의 충전 관련 상태, 전자 장치(101) 충전 관련 능력 또는 외부 전원에 대한 정보(예: 연결 여부, 또는 종류) 중 적어도 하나의 충전 파라미터에 기반하여 결정될 수 있다.
동작 705에서, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치의 적어도 하나의 충전 관련 파라미터를 수신할 수 있다. 적어도 하나의 충전 관련 파라미터는 외부 전자 장치의 충전 관련 능력(예: 고속 충전 모드의 지원 여부), 충전 모드 변경 요청(무선 전력 신호의 전압 변경, 또는 전력량 변경), 외부 전자 장치의 충전 관련 상태(예: 수신 회로(251)에서 수신한 신호의 전압 또는 전류 또는 전력, 배터리 충전량), 또는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 충전 파라미터에 기반하여 결정될 수 있다.
동작 707에서, 전자 장치(101)는 적어도 하나의 외부 전자 장치의 충전 관련 파라미터에 기반하여 결정된 전력으로 충전 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 충전 신호는 외부 전자 장치의 적어도 하나의 충전 관련 파라미터에 의해 설정되는 주파수를 가질 수 있다. 예를 들어, 충전 신호는 전자 장치(101)의 충전 관련 상태에 기반하여 결정된 전력량을 가질 수 있다. 이에 따라, 외부 전자 장치는 전자 장치(101)에 의해 생성된 충전 신호를 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.
도 7를 참고하여 설명한 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는 전송 전력을 결정하고, 무선 충전 신호를 생성하여 외부 전자 장치에 제공할 수 있다. 전자 장치(101)는 외부 전자 장치의 응답 신호를 수신하고, 응답 신호(예: 충전 관련 파라미터)에 기반하여 전송 전력을 생성할 수 있다. 도 7의 경우, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)의 충전 관련 파라미터를 송신한 후, 외부 전자 장치의 충전 관련 파라미터를 수신할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치의 충전 관련 파라미터를 수신 후, 전자 장치(101)의 충전 관련 파라미터를 송신할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치들 간 무선 충전을 위한 신호 교환도(800)이다. 도 8의 신호 교환도(800)은 도 7를 참고하여 설명한 전자 장치(101)의 동작들에 대응하는 전자 장치(101) 및 외부 전자 장치(102) 간 신호 교환을 예시한다.
도 8을 참고하면, 동작 801에서, 전자 장치(101)는 충전 상태를 모니터링할 수 있다. 전자 장치(101)는 충전 관련 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 배터리 전압(예: 전자 장치(101)의 배터리), 충전 전류의 상태 또는 충전 동작에 의한 발열 상태를 확인할 수 있다.
동작 803에서, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)로 비콘(beacon) 신호를 송신할 수 있다. 비콘은 핑(ping) 신호로서 송신되며, 디지털 핑(digital ping) 또는 전력 비콘(power beacon)으로 지칭될 수 있다. 비콘 신호에 의해, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)가 무선 충전을 위한 충전 신호를 송신할 수 있음을 인지할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는 특정 전압을 가지는 아날로그 핑 신호를 출력할 수 있다.
동작 805에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로 신호 세기(signal strength) 정보를 송신할 수 있다. 신호 세기 정보는 외부 전자 장치(102)가 수신한 비콘 신호에 대한 수신 세기를 지시할 수 있다. 비콘 신호에 응하여, 외부 전자 장치(102)는 신호 세기 정보를 송신할 수 있다. 즉, 전자 장치(101)은 외부 전자 장치(102)로부터 신호 세기 정보(SSP(signal strength power))를 수신함으로써, 외부 전자 장치(102) 근접함을 인식할 수 있다. 전자 장치(101)은 무선 전력의 전송 대상인 외부 전자 장치(102)를 인식할 수 있다.
동작 807에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로 PRU(power receiving unit) 파라미터를 송신할 수 있다. PRU 파라미터는 외부 전자 장치(102)의 식별(identification) 정보 또는 설정(configuration) 정보를 포함할 수 있다. PRU 파라미터는 외부 전자 장치(102)의 충전 관련 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, PRU 파라미터는 외부 전자 장치(102)의 ID(identifier), 속성(예: 충전 관련 능력 또는 배터리 용량), 상태 값(예: 배터리 충전량), 수신 가능한 전력량, 전송 가능한 전압, 수신 전력 모드 또는 외부 전자 장치(102)에서 생성되는 전력 신호에 관련된 데이터 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따라, PRU 파라미터는 충전 신호와 동일한 주파수 대역을 통해 송신되거나 또는 다른 주파수 대역을 통해 송신될 수 있다. PRU 파라미터는 충전 신호를 송신하기 위한 수단과 다른 RAT(radio access technology)(예: 블루투스, BLE, Wi-Fi 또는 NFC)를 통해 송신될 수 있다.
동작 809에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로 RPP(received power packet)을 송신할 수 있다. RPP는 무선 충전 동안 주기적으로 송신될 수 있다. RPP를 통해, 전자 장치(101)는 무선 충전 절차가 진행되고 있음을 인지할 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)의 충천 상태를 인지 할 수 있다.
동작 811에서, 전자 장치(101)는 PTU(power transmitting unit) 파라미터를 결정할 수 있다. PTU 파라미터는 전자 장치(101)의 제어(control) 정보 또는 설정(configuration) 정보를 포함할 수 있다. PTU 파라미터는 전자 장치(101)의 충전 관련 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, PTU 파라미터는 전자 장치(101)의 ID, 속성, 상태 값(예: 외부 전원 종류 또는 배터리 잔량), 제공 가능 충전 모드 또는 전송 가능한 전력량 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
동작 813에서, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)로 PTU 파라미터를 송신할 수 있다. 일 실시 예에 따라, PTU 파라미터는 코일(340)을 이용하여 송신할 수 있다. 또는 PTU 파라미터는 충전 신호를 송신하기 위한 수단과 다른 RAT(예: 블루투스, BLE, Wi-Fi 또는 NFC)를 통해 송신될 수 있다.
동작 815에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로 응답 신호를 송신할 수 있다. 응답 신호를 수신한 전자 장치(101)는 응답 신호에 기반하여 코일을 통하여 전송되는 전력 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 커넥터(예: 어댑터(610))를 통해 외부로부터 공급되는 전력을 확인하고, 응답 신호에 기반하여 무선 전력 전송 회로에 커넥터로부터 공급되는 전력의 적어도 일부를 공급하고, 나머지 전력의 적어도 일부는 배터리(예: 배터리(189))로 공급할 수 있다.
도 8을 참고하여 설명한 실시 예와 같이, 전자 장치(101)는 핑 신호를 송신함으로써 무선 충전 절차를 트리거링(triggering)할 수 있다. 그러나, 다른 실시 예에 따라, 무선 충전을 위한 충전 신호에 할당할 전력이 부족하다고 판단되는 경우, 전자 장치(101)는 핑 신호의 송신을 중단함으로써, 무선 충전 기능을 디스에이블(disable)할 수 있다. 예를 들어, 배터리의 충전 용량이 임계치 미만인 경우, 전자 장치(101)는 무선 충전을 위한 충전 신호에 할당할 전력이 부족하다고 판단할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 무선 충전을 위한 충전 신호에 할당할 전력이 부족하다고 판단되는 경우, 전자 장치(101)는 핑 신호 또는 PTU 파라미터에 무선 충전을 제공할 수 없는 상태를 알리는 정보를 포함시킬 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 충전 동작에 의한 발열량이 임계치를 초과하는 경우, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)는 핑 신호의 송신을 중단함으로써, 무선 충전 기능을 디스에이블(disable)할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참고하여 설명한 실시 예들에서, 전자 장치(101)는 무선 충전을 위해 전송 가능한 전력량을 결정할 수 있다. 전송 가능한 전력량은 전자 장치(101)의 무선 충전 관련 상태에 기반하여 결정될 수 있다. 전송 가능한 전력량의 결정에 대한 실시 예가 이하 도 9을 참고하여 설명된다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 무선 충전을 위한 전력량을 결정하기 위한 흐름도(900)이다. 도 9에 예시된 흐름도(900)의 동작 주체는 전자 장치(101) 또는 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))로 이해될 수 있다.
도 9를 참고하면, 동작 901에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120))는 전력 유입량을 결정할 수 있다. 전자 장치(101)가 어댑터(예: 어댑터(410))를 통해 외부 전원과 연결된 경우, 외부 전원이 공급될 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101)는 외부로부터 공급되는 전력량을 결정할 수 있다. 전력 유입량은 측정에 의해 결정되거나, 또는 외부 전원의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 전력 유입량은 전력 관리 회로(예: 전력 관리 회로(302) 또는 전력 관리 회로(402))에 의해 외부로부터 공급되는 전력량을 측정함으로써 결정될 수 있다.
동작 903에서, 전자 장치(101)는 전력 소비량 또는 배터리 충전량을 결정할 수 있다. 전력 소비량은 전자 장치(101)의 동작을 위해 소비되는 전력량을 포함하고, 배터리 충전량은 전자 장치(101)의 배터리를 충전하기 위해 소비되는 전력량을 포함할 수 있다. 전력 소비량은 측정에 의해 결정되거나, 또는 상태에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 배터리의 충전 상태, 실행 중인 어플리케이션의 종류 또는 개수, 어플리케이션의 AP 점유율 또는 활성화된 하드웨어 모듈의 종류 또는 개수에 기반하여 전력 소비량 또는 배터리 충전량을 결정할 수 있다.
동작 905에서, 전자 장치(101)는 전송 가능 전력량을 결정할 수 있다. 전자 장치(101)는 전력 유입량에서 전력 소비량 또는 배터리 충전량을 감산함으로써 전송 가능 전력량을 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는 일부 마진(margin)을 고려하여 전송 가능 전력량을 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전송 가능 전력량은 현재 상태 뿐아니라, 향후의 예측되는 상태에 기반하여 결정될 수 있다. 예측되는 상태는 전자 장치(101)의 사용 통계에 기반하여 결정될 수 있다.
도 9를 참고하여 설명한 실시 예와 같이, 전자 장치(101)는 무선 충전을 위해 전송 가능한 전력량을 결정할 수 있다. 전력 전송량을 결정하기 위하여 PRU 파라미터 또는 PTU 파라미터를 상호 교환할 수 있다. 전자 장치(101)는 PTU 파라미터 전송 전 외부 전원으로부터 공급되는 전력량 상태 또는 배터리에 공급되는 전력량을 검출하고, 검출된 정보에 기반하여 전송 가능한 최대 전력량을 결정할 수 있다. 전자 장치(102)는 PTU 파라미터에 기반하여 무선 충전 전력량을 조절할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 무선 충전 시작 전, 전자 장치(101)는 배터리로 제1 크기의 전력을 공급할 수 있다. 전자 장치(102)와 무선 충전 식별 단계 또는 설정 단계로 진입하고, 전자 장치(101)는 배터리 충전 전력 상태 또는 배터리 충전 레벨을 파악하고, PTU 파라미터를 전송할 수 있다. 전자 장치(101)의 배터리 용량이 지정된 용량(예: 약 20%) 보다 낮은 경우, 제1 크기의 전력을 유지하고, PTU 파라미터 전송 시 공급할 수 있는 제1 무선 전력 관련된 데이터를 전달할 수 있다. 전자 장치(101)의 배터리 용량이 높은 경우, 전자 장치(101)는 배터리에 제1 크기보다 작은 제2 크기의 전력을 공급할 것을 결정하고, PTU 파라미터 전송 시, 제1 무선 전력보다 큰 제2 무선 전력에 대한 정보를 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)의 상황(예: 화면 온/오프(on/off), 실행 중인 어플리케이션 또는 배터리 충전 상태(예: CC(constant current) 구간, CV(constant voltage) 구간)에 따라, 전자 장치(101)에서 공급될 수 있는 전력 정보는 변화할 수 있고, 전송할 수 있는 최대 전력이 변경될 수 있다. 전자 장치(101)는 시스템에 사용하는 전력 상태를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 디스플레이(예: 표시 장치(160)), 프로세서(예: 프로세서(120)), 카메라(예: 카메라 모듈(180)) 또는 통신 모듈(190)과 같은 주요 구성요소에 의해 소모되는 전력을 판단하고, 소모 전력에 기반하여 PTU 파라미터를 결정 및 송신할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 전자 장치(101)는 전자 장치(102)로부터 SSP 또는 PRU 파라미터를 수신한 후, 충전 신호를 송신할 수 있다. 전자 장치(101)는 충전 신호를 송신한 후 PTU 파라미터를 전자 장치(102)로 송신할 수 있다. 전자 장치(101) 및 전자 장치(102)는 이후 전력 모드 변경을 위한 동작을 수행할 수 있다. 전력 전송 구간에서 PTU 파라미터가 변경되는 경우, 전자 장치(101)는 전자 장치(102)로 변경된 PTU 파라미터를 전송할 수 있다. 변경된 PTU 파라미터를 이용하여, 전자 장치(101) 및 전자 장치(102) 간 전송되는 전력량이 재설정될 수 있다. 전력량의 재설정에 대한 실시 예가 이하 도 10 및 도 11를 참고하여 설명된다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치들 간 무선 충전 중 충전 모드를 천이하기 위한 신호 교환도(1000)이다. 도 10의 신호 교환도(1000)은 도 8과 같은 절차를 통해 무선 충전이 시작된 후의 전자 장치(101) 및 외부 전자 장치(102) 간 신호 교환을 예시한다.
도 10을 참고하면, 동작 1001에서, 전자 장치(101)는 충전 상태(예: 전자 장치(101)의 충전 상태)를 모니터링할 수 있다. 전자 장치(101)는 충전 관련 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 배터리 전압, 충전 전류의 상태 또는 충전 동작에 의한 발열 상태를 확인할 수 있다.
동작 1003에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로 RPP을 송신할 수 있다. RPP는 무선 충전 동안 주기적으로 송신될 수 있다. RPP를 통해, 전자 장치(101)는 무선 충전 절차가 진행되고 있음을 인지할 수 있다. 동작 1001 및 동작 1003은 지속적으로 수행될 수 있으며, 모니터링 중 미리 정의된 조건이 만족되면, 이하 동작 1005가 수행될 수 있다.
동작 1005에서, 전자 장치(101)는 PTU 파라미터를 결정할 수 있다. PTU 파라미터는 전자 장치(101)의 제어 정보 또는 설정 정보를 포함할 수 있다. PTU 파라미터는 전자 장치(101)의 충전 관련 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, PTU 파라미터는 전자 장치(101)의 ID, 속성, 상태 값 또는 전송 가능한 전력량/전압 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 충전 상태 모니터링 중 지정된 조건에 만족하는 경우, 전자 장치(101)는 PTU 파라미터를 결정할 수 있다.
동작 1007에서, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)로 PTU 파라미터를 송신할 수 있다. 일 실시 예에 따라, PTU 파라미터는 충전 신호와 동일한 주파수 대역을 통해 송신되거나 또는 다른 주파수 대역을 통해 송신될 수 있다. PTU 파라미터는 충전 신호를 송신하기 위한 수단과 다른 RAT(예: 블루투스, BLE, Wi-Fi 또는 NFC)를 통해 송신될 수 있다. 동작 1001에서의 모니터링 결과, 충전 관련 상태의 변화가 있는 경우, 전자 장치(101)는 충전 관련 상태의 변화를 알리는 정보, 충전 모드의 변경이 가능함을 알리는 정보 또는 변경 가능한 충전 모드를 지시하는 정보를 포함시킬 수 있다.
동작 1009에서, 외부 전자 장치(102)는 충전 모드를 결정할 수 있다. 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로부터 수신된 PTU 파라미터 또는 외부 전자 장치(102)의 충전 관련 속성 또는 상태에 기반하여 충전 모드를 결정할 수 있다. 이로 인해, 현재의 충전 모드의 유지 또는 다른 충전 모드로의 변경이 결정될 수 있다.
동작 1011에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로 충전 모드 천이 요청(charging mode transition request) 신호를 송신할 수 있다. 충전 모드 천이 요청 신호는 현재 운용되는 충전 모드와 다른 충전 모드로의 천이를 요구하는 지시자(indication) 또는 다른 충전 모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 충전 모드 천이 요청 신호는 충전 신호와 동일한 주파수 대역을 통해 송신되거나 또는 다른 주파수 대역을 통해 송신될 수 있다. 충전 모드 천이 요청 신호는 충전 신호를 송신하기 위한 수단과 다른 RAT(예: 블루투스, BLE, Wi-Fi 또는 NFC)를 통해 송신될 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 무선 충전을 위한 모드를 천이하기 위한 흐름도(1100)이다. 도 11에 예시된 흐름도(1100)의 동작 주체는 전자 장치(101) 또는 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))로 이해될 수 있다. 도 11에 예시된 흐름도(1100)는 충전 모드 천이의 구체적인 경우로서, 일반 충전 모드에서 고속 충전 모드로 천이하는 상황을 예시한다.
도 11를 참고하면, 동작 1101에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120))는 전송 가능 전력량을 확인할 수 있다. 전송 가능 전력량은 전자 장치(101)의 충전 관련 상태에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 전력 유입량 또는 전력 소모량을 확인하고, 확인된 전력 유입량 또는 전력 소모량에 기반하여 전송 가능 전력량을 계산할 수 있다. 여기서, 전송 가능 전력량의 확인은, 전송 가능한 전력량을 확인하는 동작, 전송 가능 전력량의 변화량(예: 증가량 또는 감소량)을 확인하는 동작 또는 전송 가능 전력량의 변화 여부를 확인하는 동작을 포함할 수 있다.
동작 1103에서, 전자 장치(101)는 전송 가능 전력량이 증가하였는지 판단할 수 있다. 만일, 전송 가능 전력량이 증가하지 아니하였으면, 전자 장치(101)는 동작 1101로 되돌아갈 수 있다. 단, 도 11에 도시되지 아니하였으나, 다른 실시 예에 따라, 전송 가능 전력량이 감소하였다면, 전자 장치(101)는 전송 가능 전력량의 감소에 따른 동작을 수행할 수 있다.
전송 가능 전력량이 증가하였으면, 동작 1105에서, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))의 충전 모드 천이 요청이 확인되는지 판단할 수 있다. 전자 장치(101)는 외부 전자 장치로부터 수신되는 PTU 파라미터에 기반하여 충전 모드 천이 요청의 확인 여부를 판단할 수 있다. 충전 모드 천이 요청이 확인되지 아니하면, 전자 장치(101)는 본 절차를 종료할 수 있다.
충전 모드 천이 요청이 확인되면, 동작 1107에서, 전자 장치(101)는 고속 충전 모드로 천이할 수 있다. 전자 장치(101)는 충전 신호의 전력을 고속 충전이 가능한 값으로 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101)의 배터리 또는 다른 구성요소로 제공되는 전력량이 감소할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 고속 충전 모드로의 천이를 위해, 전자 장치(101)는 초기화 동작, 핑 동작, 식별 또는 설정 동작을 재수행할 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는, 핑 동작을 제외하고, 식별 또는 구성 동작을 재수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치 (예: 전자 장치(101))는 전송 가능 전력량 확인(1101)을 확인 하고, 전송 가능 전력량 증가 한 경우, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)에 전송할 PTU 파라미터를 재구성 할 수 있다. 전자 장치(101)는 충전 상태 모니터링 하여. 전자 장치(101)에 유입되는 외부 전력량 중 전송 가능 전력량을 결정할 수 있다. 외부 전자 장치에 공급할 수 있는 전력량에 따라 외부 전자 장치(102) 인식시 전송할 PTU 파라미터를 재구성 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(101))의 동작 방법은, 상기 배터리 레벨 또는 충전 상태를 확인하는 동작, 상기 배터리 레벨 또는 충전 상태가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))로 전송되는 전력 신호의 생성 또는 변경과 관련된 무선 충전 파라미터를 전송하는 동작, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전송된 무선 충전 파라미터에 대한 응답 신호를 수신하는 동작, 또는 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 코일을 통하여 전송되는 전력 신호를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 무선 충전에 따른 배터리 충전 전류의 변화 예(1200)이다. 도 12의 예(1200)는 무선 충전 시, 시간의 흐름에 따른 전자 장치(101)의 내부 소비 전력량(예: 배터리 충전 전류)의 변화를 예시한다.
도 12을 참고하면, 최초, 전자 장치(101)는 전력 커넥터를 통해 외부 전원을 수신할 수 있다. 예를 들어, 정격 용량이 약 15W인 충전기(travel adapter, TA)와 연결된 경우, 전자 장치(101)는 약 15W 전력을 수신할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 전력을 배터리 충전에 사용할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)는 전자 장치(102)의 무선 충전 요청을 확인하기 위하여 핑(ping) 단계로 동작할 수 있다. 전자 장치(102)로부터의 응답이 수신되면, 제1 시점(1201)에서, 식별 또는 설정(identification and configuration) 단계로 진입할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101) 및 전자 장치(102) 간 전력 충전 전송을 위한 설정이 진행될 수 있다. 전자 장치(102)로 전력을 공급 하기 이전에 배터리 충전 전류를 감소 시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 시점 (1202)에서, 전자 장치(102)에 대한 무선 충전이 활성화 되기 위해, 배터리 충전 전류가 감소될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)의 충전 상태에 따라 전력 공급량 변화의 다른 예는 이하 <표 1>과 같다.
Figure PCTKR2019013159-appb-I000001
<표 1>을 참고하면, 시점 t1에서, 전자 장치(101)는 충전 신호를 송신하지 아니하는 상태로서, 제1 전력(예: 약 15W)으로 배터리를 충전할 수 있다. 이후, 시점 t1에서, 전자 장치(101)는 제1 전력보다 낮은 제2 전력(예: 약 10W)으로 배터리를 충전하고, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))에 제1 무선 전력을 전송할 수 있다. 이후, 시점 t2에서, 전자 장치(101)는 제2 전력보다 낮은 제3 전력(예: 약 0W)으로 배터리를 충전하고, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))에 제2 무선 전력(예: 약 15W)을 전송할 수 있다. 다시 말해, 시점 t2에서, 전자 장치(101)는 배터리의 충전을 종료하고, 외부 전자 장치에 제 2 무선 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 고속 무선 충전을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 2 전력보다 낮은 제3 전력은, 예를 들어 약 0.1 내지 5W 일 수 있으며, 수신된 전력(예: 약 15W) 외 나머지 전력을 무선 전력으로 공급할 수 있다.
무선 전력 공급할 수 있는 전력량이 변경될 경우, 전자 장치(101)는 전력 전송 구간에서 무선 충전 전력량을 변경하기 위한 설정 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 시점 t1 또는 시점 t2에서, 전자 장치(101)는 초기 동작, 핑 동작, 식별 또는 설정 동작을 수행할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(101)는 변경된 PTU 파라미터를 외부 전자 장치로 전송할 수 있다. 다시 말해, 전자 장치(101)는 재협상(renegotiation) 동작을 통해, 초기 동작, 핑 동작, 식별 또는 설정 동작을 재수행할 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는, 핑 동작을 제외하고, 식별 및 구성 또는 재협상 동작을 수행할 수 있다.
전자 장치(101)는 외부 전자 장치로부터 수신된 PRU 파라미터를 이용하여 수신할 수 있는 전력량 또는 일반/고속 무선 충전 지원 여부를 파악하고, 무선 충전 전력 공급 모드를 변경할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치가 고속 무선 충전를 지원하지 아니하는 경우, 전자 장치(101)는 무선 전력량의 변경 동작을 추가로 수행하지 아니할 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 상태 천이도(1300)이다. 도 13의 상태 천이도(1300)은 무선 충전과 관련된 전자 장치(101)의 다양한 상태들을 예시한다.
도 13을 참고하면, 전자 장치(101)는 선택(selection) 상태(1310), 핑 상태(1320), 식별 및 설정 상태(1330), 전력 전송 상태(1340), 재협상 상태(1350) 중 하나로 동작할 수 있다. 선택 상태(1310)는 무선 충전의 인에이블/디스에이블을 결정하는 상태일 수 있다. 선택 상태(1310)에서, 충전 대상(object)(예: 전자 장치(102))의 검출(detection)에 따라, 전자 장치(101)는 핑 상태(1320)로 천이될 수 있다. 핑 상태(1320)는 핑 신호를 송신하고, 응답을 대기하는 상태일 수 있다. 응답이 수신되지 아니하면, 전자 장치(101)는 다시 선택 상태(1310)로 천이될 수 있다. 응답이 확인되면, 전자 장치(101)는 식별 및 설정 상태(1330)로 천이될 수 있다. 식별 및 설정 상태(1330)는 충전 대상에 대한 정보를 획득하고, 충전 관련 변수를 설정하는 상태일 수 있다. 식별 및 설정 상태(1330)에서, 충전이 시작되면, 전자 장치(101)는 전력 전송 상태(1340)로 천이할 수 있다. 전력 전송 상태(1340)는 충전 신호가 생성 또는 방사되는 상태일 수 있다. 전력 전송 상태(1340)에서, 전자 장치(101)의 충전 관련 상태가 변경되면, 전자 장치(101)는 재협상 상태(1350)로 천이될 수 있다. 재협상 상태(1350)는 충전 관련 파라미터의 교환 또는 충전 관련 변수의 재설정이 수행되는 상태일 수 있다. 재협상 상태(1350)를 거쳐 충전 관련 변수가 재설정되면, 전자 장치(101)는 전력 전송 상태(1340)로 천이할 수 있다.
핑 상태(1320)에서 전자 장치(101) 및 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) 간 근접이 인식되고, 식별 및 설정 상태(1330)에서 인밴드 통신 또는 아웃밴드 통신을 통해 필요한 정보가 교환될 수 있다. 전자 장치(101)가 PTU 파라미터를 외부 전자 장치로 전달 시, 전자 장치(101)의 충전 관련 상태 기반하여 파라미터가 전달될 수 있다. 이후, 전력 전송(1340) 상태에서 전력이 전송될 수 있다. 재협상 상태(1350)을 통해, 전자 장치(101)에서 외부 전자 장치에 공급되는 전력은 PTU 파라미터에 의하여 변경될 수 있다. 즉, 전자 장치(101)의 전력 충전 상태에 따라 충전 모드가 변경될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)는 충전 상태 모니터링 하여. 전자 장치(101)에 유입되는 외부 전력량 중 전송 가능 전력량을 결정할 수 있다. 외부 전자 장치에 공급할 수 있는 전력량에 따라 외부 전자 장치(102) 인식시 전송할 PTU 파라미터를 재구성 할 수 있다. 전자 장치(101)은 전력 전송 상태(1340)에서 재협상 상태(1350) 또는 식별 및 설정 상태(1330) 또는 충전 대상(object)(예: 전자 장치(102))의 검출(detection) 동작을 위한 핑 상태(1320)으로 천이하여, PTU 파라미터를 전송할 수 있다. 전송 전력(예. Maximum power 또는 Guaranteed power), 전송 신호 전압 정보 등을 전송할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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 장치, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 장치들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 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, 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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 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, 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 장치(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, 장치(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 장치가 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 장치로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: EM파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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 장치로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 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 장치로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 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 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    배터리;
    배터리의 충전 상태를 제어하는 충전 회로;
    코일;
    상기 코일과 전기적 연결된 무선 전력 전송 회로; 및
    제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는,
    상기 배터리의 충전과 관련된 상태를 확인하고,
    상기 배터리의 충전과 관련된 상태에 적어도 기반하여 결정된, 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송하기 위한 전력 신호의 생성 또는 변경과 관련된 무선 충전 파라미터를 전송하고,
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 충전 파라미터의 전송에 대응하는 응답 신호를 수신하고,
    상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 응답 신호에 적어도 기반하여 결정된 무선 송신 전력량에 대응하는 전력 신호를 생성하고,
    상기 코일을 통하여 상기 전력 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 충전 파라미터는, 상기 전자 장치의 ID(identifier), 상기 전자 장치의 충전과 관련된 상태, 제공 가능 충전 모드, 전송 가능한 전력량 또는 전송 가능한 전압 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 무선 충전 파라미터는, 상기 충전 상태의 변화를 알리는 정보, 변경될 충전 모드를 지시하는 정보 또는 충전 모드를 천이할 수 있음을 알리는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서, 외부 전원 공급 장치와 연결하기 위한 커넥터를 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 커넥터를 이용하여 연결된 상기 외부 전원 공급 장치로부터 상기 전자 장치로 유입되는 전력 유입량, 상기 전자 장치에 의한 전력 소모량, 또는 배터리를 충전하기 위해 사용되는 전력 충전량을 확인하고, 상기 전력 유입량, 상기 전력 소모량 또는 상기 전력 충전량에 더 기반하여 상기 무선 송신 전력량을 결정하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전력 소모량은, 상기 전자 장치의 동작을 위해 소비되는 전력량을 포함하고,
    상기 전력 충전량은, 상기 전자 장치의 배터리를 충전하기 위해 사용되는 전력량을 포함하며,
    상기 전자 장치의 동작을 위해 소비되는 전력량은, 상기 전자 장치에서 실행 중인 적어도 하나의 어플리케이션에 관한 정보 또는 활성화된 적어도 하나의 하드웨어 모듈에 관한 정보에 기반하여 결정되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 외부 전원 공급 장치와 연결하기 위한 커넥터를 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 커넥터를 통해 외부로부터 공급되는 전력을 확인하고, 상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로에 상기 커넥터로부터 공급되는 전력의 적어도 일부를 공급하고, 나머지 전력의 적어도 일부는 배터리로 공급하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 무선 충전 파라미터에 기반하여, 상기 무선 송신 전력량을 결정하도록 설정되며,
    상기 제어 회로는, 상기 코일을 이용하여 상기 무선 충전 파라미터를 전송하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 무선 충전 파라미터에 기반하여 상기 외부 전자 장치가 고속 충전 모드를 지원하는지 여부를 확인하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 응답 신호는, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 송신 전력량을 제1 크기에서 제2 크기로 변경을 요청하기 위한 신호를 포함하며,
    상기 제1 크기는, 일반 충전 모드에서 공급되는 무선 송신 전력량이고,
    상기 제2 크기는, 고속 충전 모드에서 공급되는 무선 송신 전력량인 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충전 상태는, 외부 전원에 관련된 상태, 내부 전력 소모에 관련된 상태 또는 충전 동작에 의한 발열 정도 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 외부 전자 장치로 핑(ping) 신호를 송신하고, 상기 핑 신호에 대한 응답신호를 상기 외부 전자 장치로부터 수신하고, 상기 외부 전자 장치로 전력을 송신하기 전 배터리에 공급하는 전력, 전류 또는 전압을 낮추도록 충전 회로를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 응답 신호는, 상기 외부 전자 장치의 무선 충전 파라미터를 포함하며,
    상기 외부 전자 장치의 무선 충전 파라미터는, 상기 외부 전자 장치의 충전 관련 능력, 상기 외부 전자 장치의 충전 관련 상태 또는 상기 외부 전자 장치의 수신 가능한 전력량 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서, 통신 회로를 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 통신 회로를 이용하여, 상기 전력 신호를 전달하기 위한 코일과 다른 안테나를 통해 송신하도록 설정된 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 배터리 레벨 또는 상기 충전 상태가 지정된 조건을 만족하지 아니하는 경우, 핑 신호의 송신을 중단하거나, 또는 무선 충전의 제공이 중단됨을 알리는 정보를 상기 무선 충전 파라미터에 포함시킴으로써 무선 충전 동작을 디스에이블(disable)하도록 설정된 장치.
  14. 전자 장치에 있어서,
    외부 전원을 연결하기 위한 커넥터;
    배터리;
    배터리의 충전 상태를 제어하는 충전 회로;
    코일;
    상기 코일과 전기적 연결된 무선 전력 전송 회로; 및
    제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는,
    상기 충전 회로를 이용하여 상기 커넥터를 통하여 입력되는 상기 외부 전원으로 배터리를 충전하고, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 생성된 제1 전력 신호를 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치에 전송하고,
    상기 배터리의 충전과 관련된 상태를 확인하고,
    상기 배터리의 충전과 관련된 상태에 적어도 기반하여 결정된 무선 충전 파라미터를 상기 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송하고,
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 충전 파라미터의 전송에 대응하는 응답 신호를 수신하고,
    상기 응답 신호에 기반하여, 상기 무선 전력 전송 회로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 제2 전력 신호를 전송하도록 설정된 전자 장치.
  15. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    배터리 레벨 또는 충전 상태를 확인하는 동작;
    상기 배터리 레벨 또는 충전 상태가 지정된 조건을 만족하는 경우, 코일을 통하여 외부 전자 장치로 전송되는 전력 신호의 생성 또는 변경과 관련된 무선 충전 파라미터를 전송하는 동작;
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 전송된 무선 충전 파라미터에 대한 응답 신호를 수신하는 동작; 및
    상기 응답 신호에 기반하여, 상기 코일을 통하여 전송되는 전력 신호를 생성하는 동작을 포함하는 방법.
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