WO2021095895A1 - 전자 장치 및 전자 장치의 충전 제어 방법 - Google Patents

전자 장치 및 전자 장치의 충전 제어 방법 Download PDF

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WO2021095895A1
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electronic device
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김승연
임기홍
김정우
홍석민
문희준
강혜영
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엘지전자 주식회사
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    • H02J2310/20—The network being internal to a load
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    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to an electronic device and a method of controlling charging of the electronic device.
  • Various embodiments of the present disclosure provide an electronic device and method for efficiently controlling charging of a battery based on a temperature change of the battery.
  • the electronic device includes: a battery; A charging module for charging the battery; At least one sensor; And a controller, wherein the controller obtains state information of the battery using the at least one sensor, determines a charging condition of the battery based on the state information of the battery, and according to the charging condition
  • the charging module may be controlled to charge the battery.
  • the controller may determine an end current of the battery based on the state information of the battery and control the charging module to charge the battery according to the determined end current.
  • the controller may acquire temperature information of the battery using the at least one sensor, and determine a charging condition of the battery based on the temperature information of the battery.
  • the controller may charge the battery using the charging module when the temperature of the battery is within a specified range, and stop charging of the battery when the temperature of the battery is out of the specified range. I can.
  • the controller determines the end current of the battery as a first current value when the temperature of the battery is less than or equal to a first specified value, and the When the temperature of the battery is greater than the first predetermined value, the end current of the battery may be determined as a second current value greater than the first current value.
  • the controller when the temperature of the battery is within the specified range, when the temperature of the battery is greater than the first specified value and less than or equal to the second specified value, the end current of the battery It is determined as the second current value, and when the temperature of the battery is greater than the second specified value, the end current of the battery may be determined as a third current value greater than the second current value.
  • the controller detects the magnitude of the current supplied to the battery using the at least one sensor, and when the magnitude of the current supplied to the battery is less than or equal to the end current, charging of the battery It is possible to control the charging module to end.
  • the controller may periodically update state information of the battery using the at least one sensor, and determine a charging condition of the battery again based on the updated state information of the battery.
  • the controller acquires temperature information of the battery using the at least one sensor, and when the temperature of the battery falls within a first temperature range, the end current of the battery is determined as a first current value. And, when the temperature of the battery falls within a second temperature range higher than the first temperature range, the end current of the battery may be determined as a second current value greater than the first current value.
  • the at least one sensor may include at least one of a temperature sensor and a current sensor.
  • a method for controlling charging of an electronic device includes: obtaining state information of a battery using at least one sensor; Determining a charging condition of the battery based on the state information of the battery; And charging the battery according to the charging condition.
  • the state information of the battery includes temperature information of the battery
  • the operation of determining a charging condition of the battery includes an operation of determining an end current of the battery based on the temperature information of the battery.
  • the state information of the battery further includes a magnitude of current supplied to the battery, and when the magnitude of the current supplied to the battery reaches the determined end current, the operation of terminating charging of the battery It may further include.
  • An electronic device may maximize battery life of the electronic device by preventing overcharging of a battery and preventing damage to a battery cell.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a charging control method of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling charging of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a charging control method of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for controlling charging of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an end current for each battery temperature of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • 7A and 7B are graphs for explaining a battery charging state of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • Electronic devices include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistants (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC. ), tablet PC, ultrabook, wearable device (e.g., smartwatch, smart glass, HMD (head mounted display)), digital TV, It may include at least one of a desktop computer or digital signage.
  • PDA personal digital assistants
  • PMP portable multimedia player
  • a navigation system and a slate PC.
  • slate PC tablet PC
  • ultrabook wearable device (e.g., smartwatch, smart glass, HMD (head mounted display)), digital TV, It may include at least one of a desktop computer or digital signage.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, and a memory 170. ), a controller (or controller) 180, and a power supply unit 190.
  • the electronic device 100 may include other components in addition to the components illustrated in FIG. 1, and may include only some of the components illustrated in FIG. 1.
  • the wireless communication unit 110 may be configured between the electronic device 100 and a wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device (not shown) (for example, the electronic device 100), or between the electronic device 100 and the wireless communication system. It may include one or more modules to enable wireless communication between external servers.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules that connect the electronic device 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 includes at least one of a broadcast reception module 111, a mobile communication module 112, a wireless Internet module 113, a short-range communication module 114, and a location information module 115. can do.
  • the input unit 120 receives an image input unit (eg, camera 121) for receiving an image signal input, an audio input unit (eg, microphone 122) for receiving an audio signal input, or a user input It may include at least one of the user input unit 123 for doing so.
  • the user input unit 123 may receive a user touch input through a touch sensor (or touch panel) provided in the display unit 151 or may receive a user input through a physical key.
  • Information eg, voice data, image data, etc.
  • collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device 100, information on a surrounding environment surrounding the electronic device 100, or user information.
  • the sensing unit 140 may use at least one of a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, a touch sensor, or a fingerprint recognition sensor. Can include.
  • the sensing unit 140 includes an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, a motion sensor, an RGB sensor, and an infrared sensor. (IR sensor: infrared sensor), ultrasonic sensor, optical sensor, battery gauge (e.g., temperature detection sensor 230 of FIG.
  • the electronic device 100 disclosed in the present specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 may output information related to visual, auditory, or tactile sense.
  • the output unit 150 may include at least one of the display 151, the sound output module 152, the hap tip module 153, and the light output unit 154.
  • the display 151 may form a layer structure with a touch sensor or are integrally formed to implement a touch screen that simultaneously provides a touch input function and a screen output function.
  • the touch screen functions as a user input unit 123 that provides an input interface between the electronic device 100 and a user, as well as an output unit 150 that provides an output interface between the electronic device 100 and a user. Can function.
  • the sound output module 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or previously stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, etc. have.
  • the sound output module 152 may output an sound signal related to a function (eg, a call signal reception sound, a message reception sound, etc.) performed by the electronic device 100.
  • the sound output module 152 may include at least one of a receiver, a speaker (eg, the speaker module 300 of FIG. 4 ), or a buzzer.
  • the haptic module 153 may generate various tactile effects that a user can feel.
  • a typical example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may include vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated through the haptic module 153 may be determined by a user's selection or setting of the controller 180. For example, the haptic module 153 may synthesize and output different vibrations or sequentially output them.
  • the light output unit 154 may output a signal for notifying the occurrence of an event using light from a light source of the electronic device 100.
  • the event generated in the electronic device 100 may include at least one of message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, and information reception through an application.
  • the interface unit 160 may serve as a passage for various types of external devices connected to the electronic device 100.
  • the interface unit 160 includes a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and a device equipped with an identification module. It may include at least one of a connection port, an audio input/output (I/O) port, an input/output (video I/O) port, and an earphone port.
  • the electronic device 100 may perform a specific function or control related to the connected external device in response to the connection of the external device to the interface unit 160.
  • the memory 170 may store data related to various functions of the electronic device 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications driven by the electronic device 100, data for the operation of the electronic device 100, and commands.
  • at least some of the application programs may be downloaded from an external server through wireless communication.
  • at least some of the application programs may be pre-stored in the memory 170 for specific functions (eg, incoming calls, outgoing functions, message reception, and outgoing functions) of the electronic device 100.
  • the application program stored in the memory 170 may be driven to perform a predetermined operation (or function) of the electronic device 100 based on, for example, the controller 180.
  • the power supply unit 190 may receive external or internal power and supply power to each component included in the electronic device 100 based on the control of the controller 180.
  • the power supply unit 190 may receive power from a battery (eg, the battery 220 of FIG. 2 ).
  • the battery may include a built-in battery or a detachable battery.
  • the power supply unit 190 may include a power regulator that adjusts a voltage level or a current level of power.
  • the power supply unit 190 may adjust the power to a voltage level or a current level suitable for each component of the electronic device 100 to provide the adjusted power to each component.
  • At least some of the components of the electronic device 100 described above may operate in cooperation with each other to implement the operation, control, or control method of the electronic device 100 according to various embodiments described below. have.
  • the operation, control, or control method of the electronic device 100 may be implemented by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a charging control method of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • an electronic device 100 may include a charging module 210 and a battery 220.
  • the charging module 210 may charge the battery 220 using power supplied from the external charging device 200.
  • the charging module 210 selects a charging method based on at least one of the type of the charging device 200, the amount of power that can be supplied from the charging device 200, or the state of the battery 200, and the selected charging The battery 220 can be charged in a manner.
  • the selection of the charging method may be performed, for example, by being controlled by the controller 250.
  • the charging module 210 may control the charging voltage or the charging current to charge the battery 220 in either a fast charging method or a normal charging method.
  • the charging module 210 may include at least one of a wired charging module or a wireless charging module.
  • the electronic device 100 may be connected to the charging device 200 through a connection port provided as an interface unit 160 (see FIG. 1 ).
  • the charging module 210 may charge the battery 220 by using power supplied from the charging device 200 connected by wire through the connection port.
  • the charging module 210 may charge the battery 220 in a wireless manner without using the connection port.
  • the electronic device 100 determines that the external charging device 200 is a device that transmits power wirelessly, an inductive coupling method based on a magnetic induction phenomenon or a resonance coupling method based on an electromagnetic resonance phenomenon
  • the battery 220 may be charged by receiving power using one or more of the (Magnetic Resonance Coupling) methods.
  • the electronic device 100 may include at least one sensor (eg, a battery gauge) capable of obtaining status information of the battery 220.
  • at least one sensor eg, a battery gauge
  • the electronic device 100 may obtain temperature information of the battery 220 and current information supplied to the battery 220 through the temperature detection sensor 230 and the current detection sensor 240.
  • the electronic device 100 may use at least one sensor to provide at least one state information of the capacity of the battery 220, the number of charge/discharge, overcharge, overdischarge, cell balancing, or swelling. Can be obtained.
  • the controller 250 controls the at least one sensor (for example, the temperature detection sensor 230, the current detection sensor 240) to obtain status information of the battery 220 can do.
  • the controller 250 may charge the battery 220 by controlling the charging module 210.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling charging of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • the electronic device 100 may obtain state information of the battery 220.
  • the controller 250 may obtain status information of the battery 220 (eg, temperature information of the battery 220, information on a charging current of the battery 220, etc.) using at least one sensor.
  • status information of the battery 220 eg, temperature information of the battery 220, information on a charging current of the battery 220, etc.
  • the controller 250 of the electronic device 100 may determine a charging condition related to charging of the battery 220 based on the state information of the battery 220.
  • the charging condition may include a charging current (or charging voltage) condition of the battery 220 or an end current when charging the battery 220.
  • the controller 250 may determine whether to quickly charge the battery 220 or normal charge, or determine a reference condition for terminating charging of the battery 220 based on the state information of the battery 220. have.
  • the controller 250 may control the charging module 210 to charge the battery 220 according to the charging condition determined in operation 320.
  • the charging module 210 may charge the battery 220 by adjusting power supplied from the external charging device 200 to a predetermined current level or voltage level under the control of the controller 250. In addition, the charging module 210 may terminate charging of the battery 220 according to a charging condition determined by the controller 250.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a charging control method of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • the electronic device 100 (eg, the controller 250 of the electronic device 100) according to various embodiments may determine whether to connect to the charging device 200 (FIG. 2) in operation 410. I can.
  • the electronic device 100 may determine whether to connect to the external charging device 200 by, for example, a wireless or wired method.
  • the electronic device 100 may identify the type of the charging device 200 and determine a charging method for the battery 220 based on the type of the charging device 200.
  • the electronic device 100 obtains state information of the battery 220 when determining that the electronic device 100 is connected to the charging device 200 in the operation 410. can do.
  • the electronic device 100 may determine the end current of the battery 220 based on the state information of the battery 220.
  • the controller 250 may acquire temperature information of the battery 220 using at least one sensor, for example, a temperature sensor 230.
  • the controller 250 may determine an end current value corresponding to the temperature information based on the obtained temperature information of the battery 220.
  • the end current of the battery 220 may be set to have a relatively larger value as the temperature of the battery 220 increases.
  • the electronic device 100 may compare a threshold temperature value stored in advance in the memory 170 with the (current) temperature of the battery 220 and determine an end current of the battery 220 based on the comparison result. .
  • the controller 250 may determine the end current of the battery 220 as the first current value.
  • the controller 250 may determine the end current of the battery 220 as the second current value. In this case, the second current value may be greater than the first current value.
  • the controller 250 determines the end current of the battery 220 as the second current value, and When the temperature of the battery 220 is greater than the second predetermined value, the end current may be determined as the third current value. In this case, the third current value may be greater than the second current value.
  • the electronic device 100 (for example, the controller 250), based on the state information of the battery 220, the current supplied to the battery 220, that is, the size of the charging current of the battery 220 It may be determined whether or not is greater than the end current of the battery 220.
  • the controller 250 may obtain information on the current supplied to the battery 220 by using the current detection sensor 240. When the magnitude of the current supplied to the battery 220 is greater than the end current, the controller 250 may control the charging module 210 so that the battery 220 is charged by branching to operation 450.
  • the controller 250 may control to terminate the charging of the battery 220 in operation 460.
  • the controller 250 In operation 450, even while the battery 220 is being charged, the controller 250 periodically acquires the state information of the battery 220 and is based on the state information of the battery 220, for example, temperature information or charging current information. Thus, the end current of operation 430 may be determined again, or whether to terminate charging of the battery 220 may be determined.
  • 5 is a flowchart illustrating a method for controlling charging of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a diagram schematically illustrating an end current for each battery temperature range of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 100 may charge the battery 220 under the control of the controller 250.
  • the controller 250 may identify whether the electronic device 100 is connected to the external charging device 200. For example, the controller 250 may determine whether the charging device 200 is connected by wire through the connection port of the interface unit 160. Alternatively, the controller 250 may determine whether the charging device 200 is disposed adjacent to the wireless charging module to supply power.
  • the controller 250 determines whether to perform charging for the battery 220 and a charging method for the battery 220 To do this, state information of the battery 220 may be obtained through at least one sensor.
  • the controller 250 may determine whether to charge the battery 220 based on temperature information of the battery 220 obtained through the temperature sensor 230.
  • the controller 250 has a temperature of the battery 220 lower than a first reference temperature value (eg, T1 in FIG. 6) or greater than a second reference temperature value (eg, T4 in FIG. 6). In this case, in order to prevent the battery 220 from overheating, swelling, or shortening the life of the battery 220, it is possible to control not to proceed with charging.
  • the controller 250 may branch to operation 540 to determine a charging condition of the battery 220.
  • the controller 250 may determine the end current of the battery 220 based on the temperature of the battery 220.
  • the controller 250 divides the temperature range of the battery 220 into a predetermined number according to a preset criterion, and converts the end current corresponding to the temperature section to which the temperature of the battery 220 belongs to the end current of the battery 220. You can decide.
  • the controller 250 may determine the end current of the battery 220 as the first current value. For example, when the temperature of the battery 220 falls within a second temperature range that is higher than the first temperature range, the controller 250 adjusts the end current of the battery 220 to a first current value greater than the first current value. It can be determined by two current values.
  • the first temperature range may be greater than T1 and less than or equal to T2.
  • the second temperature range may be greater than T2 and less than or equal to T3.
  • the controller 250 for example, when determining that the temperature of the battery 220 is measured as Ta and is within the first temperature range, the end current of the battery 220 to the end current corresponding to the first temperature range It can be determined by EoC1.
  • the controller 250 for example, when determining that the temperature of the battery 220 is Tb and is within the second temperature range, the end current of the battery 220 is the end current corresponding to the second temperature range. It can be determined by EoC2.
  • the controller 250 reduces the end current of the battery 220 to the second temperature range. 3 It can be determined by EoC3, which is the ending current corresponding to the temperature range.
  • the temperature range and the end current corresponding to each temperature range are not limited to the classification method illustrated in FIG. 6. Based on the ending current for each temperature section, the charging condition of the battery 220 can be set.
  • the controller 250 may periodically acquire state information of the battery 220 while charging the battery 220 in operation 560.
  • the controller 250 may determine the end current of operation 540 again based on the periodically acquired state information of the battery 220 or periodically determine whether the charge termination condition of operation 550 is satisfied.
  • 7A and 7B are graphs for explaining a battery charging state of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • 7A is a graph of a charging voltage of the battery 220 according to a charging time when the battery 200 of the electronic device 100 is charged according to an exemplary embodiment
  • FIG. 7B is a battery ( 220) During charging, it is a graph of the charging current of the battery 220 according to the charging time.
  • a solid line is a graph of a charging voltage and a charging current when the temperature of the battery 220 is Ta
  • a dotted line is a graph of a charging voltage and a charging current when the temperature of the battery 200 is higher than Ta Tb. to be.
  • the electronic device 100 is a constant voltage (CC) section for a predetermined period of time (eg, a straight section in FIG. 7B), and the charging current is constant as the charging time flows.
  • the battery 220 may be charged in a manner that is maintained and the charging voltage increases.
  • the charging voltage of the battery 220 no longer increases, and thereafter, as a constant voltage (CV) period, the charging current gradually decreases as the charging time passes.
  • the battery 220 may be charged.
  • the controller 250 of the electronic device 100 may terminate the charging of the battery 220 when the amount of the charging current of the battery 220 becomes less than or equal to the size of the end current.
  • the controller 250 may determine the end current as EoC1.
  • the charging current of the battery 220 decreases to EoC1 in the constant voltage section as the charging time passes, as shown by the solid line graph of FIG. 7B, and the controller 250 is at the point ta when the charging current reaches EoC1. Charging of the battery 220 may be terminated.
  • the controller 250 determines the end current as EoC2, which is a value greater than EoC1. I can.
  • the charging current of the battery 220 gradually decreases in the constant voltage section as the charging time flows, as shown by the dotted line graph of FIG. 7B, and the controller 250 is tb when the charging current reaches EoC2. At this point, charging of the battery 220 may be terminated.
  • the electronic device 100 when the electronic device 100 performs charging with a constant end current (eg, EoC1) regardless of the temperature of the battery 220, the battery 220 having the temperature of Tb has a charging current of EoC1 Charging may be performed until the point tb reaches, and then charging may be terminated.
  • EoC1 constant end current
  • the electronic device 100 may prevent overcharging of the battery 220 and minimize damage to the cells of the battery 220 by setting an end current corresponding to the temperature of the battery 220. .
  • a swelling phenomenon in which the battery 220 swells may more easily occur as charging is repeated.
  • the battery 220 may cause a swelling phenomenon more easily than when charging is terminated at a predetermined level of end current even when repetitive charging is performed in an overcharge state by setting the end current high.

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Abstract

다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 배터리; 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 모듈; 적어도 하나의 센서; 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상기 배터리의 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리의 충전 조건을 결정하고, 상기 충전 조건에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 모듈을 제어할 수 있다. 이밖에 다른 실시예들이 가능하다.

Description

전자 장치 및 전자 장치의 충전 제어 방법
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치 및 전자 장치의 충전 제어 방법에 관한 것이다.
최근 디지털 기술의 발달과 함께 이동통신 단말기, 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC(personal computer), 노트북(notebook), PDA(personal digital assistant), 웨어러블 장치(wearable device), 또는 디지털 카메라(digital camera) 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치가 널리 사용되고 있다.
한편, 전자 장치에서 제공하는 기능들이 늘어남에 따라, 전자 장치에 전원을 공급하기 위한 배터리를 충전하는 기술에 대한 관심이 커지고 있다.
전자 장치는, 배터리의 반복적인 충전과 방전에 따라 배터리 팩이 부풀어 오르는 이른바 스웰링(swelling) 현상이 발생함에 따라, 발화, 폭발 등의 안전 사고가 발생하지 않도록 안전 대책이 요구될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 배터리의 온도 변화에 기반하여, 배터리의 충전을 효율적으로 제어하는 전자 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일 측면에 따르면, 전자 장치는, 배터리; 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 모듈; 적어도 하나의 센서; 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상기 배터리의 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리의 충전 조건을 결정하고, 상기 충전 조건에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 모듈을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리의 종지 전류를 결정하고, 상기 결정된 종지 전류에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 모듈을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 온도 정보를 획득하고, 상기 배터리의 온도 정보에 기반하여, 상기 배터리의 충전 조건을 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 온도가 지정된 범위 이내인 경우, 상기 충전 모듈을 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리의 온도가 상기 지정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 배터리의 충전을 중단할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 온도가 상기 지정된 범위 이내인 경우, 상기 배터리의 온도가 제1지정값보다 작거나 같은 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 제1전류값으로 결정하고, 상기 배터리의 온도가 상기 제1지정값보다 큰 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제1전류값보다 큰 제2전류값으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 온도가 상기 지정된 범위 이내인 경우, 상기 배터리의 온도가, 상기 제1지정값보다 크고, 제2지정값보다 작거나 같은 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제2전류값으로 결정하고, 상기 배터리의 온도가 상기 제2지정값보다 큰 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제2전류값보다 큰 제3전류값으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리에 공급되는 전류의 크기를 검출하고, 상기 배터리에 공급되는 전류의 크기가 상기 종지 전류보다 작거나 같을 경우, 상기 배터리의 충전을 종료하도록 상기 충전 모듈을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 상태 정보를 주기적으로 갱신하고, 상기 갱신된 배터리의 상태 정보에 기반하여 상기 배터리의 충전 조건을 다시 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 온도 정보를 획득하고, 상기 배터리의 온도가 제1온도범위에 해당하면, 상기 배터리의 종지 전류를 제1전류값으로 결정하고, 상기 배터리의 온도가 상기 제1온도범위보다 높은 제2온도범위에 해당하면, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제1전류값보다 큰 제2전류값으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 적어도 하나의 센서는, 온도 감지 센서 또는 전류 감지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤러는, 상기 충전 모듈에 포함된 무선 충전 모듈 또는 유선 충전 모듈을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법은, 적어도 하나의 센서를 이용하여 배터리의 상태 정보를 획득하는 동작; 상기 배터리의 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리의 충전 조건을 결정하는 동작; 및 상기 충전 조건에 따라 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리의 상태 정보는, 상기 배터리의 온도 정보를 포함하고, 상기 배터리의 충전 조건을 결정하는 동작은, 상기 배터리의 온도 정보에 기반하여, 상기 배터리의 종지 전류를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 종지 전류를 결정하는 동작은, 상기 배터리의 온도가 제1온도범위에 해당할 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 제1전류값으로 결정하고, 상기 배터리의 온도가 상기 제1온도범위보다 높은 제2온도범위에 해당할 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제1전류값보다 큰 제2전류값으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리의 상태 정보는, 상기 배터리에 공급되는 전류의 크기를 더 포함하고, 상기 배터리에 공급되는 전류의 크기가 상기 결정된 종지 전류에 도달할 경우, 상기 배터리의 충전을 종료하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 배터리의 과충전을 방지하고 배터리 셀의 손상을 방지하여, 전자 장치의 배터리 수명을 극대화할 수 있다.
또한, 배터리의 스웰링 현상을 최소화함으로써 전자 장치의 안정성 및 신뢰성을 개선하고, 효율적인 배터리 충전 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법에 관한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법에 관한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법에 관한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 온도 별 종지 전류를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 충전 상황을 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device)(예: 워치형 단말기(smartwatch), 글래스형 단말기(smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 또는 디지털 사이니지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(또는, 컨트롤러)(180) 및 전원공급부(190) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 도 1에 도시된 구성요소들 이외에도 다른 구성들을 포함할 수 있으며, 도 1에 도시된 구성요소들 중 일부만을 포함할 수도 있다.
무선 통신부(110)는, 전자 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 장치(100)와 또 다른 전자 장치(미도시)(예: 전자 장치(100)) 사이, 또는 전자 장치(100)와 외부 서버 사이의 무선 통신을 가능하도록 하는, 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신부(110)는, 전자 장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치 정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 수신하기 위한 영상 입력부(예컨대, 카메라(121)), 오디오 신호 입력을 수신하기 위한 오디오 입력부(예컨대, 마이크(microphone)(122)), 또는 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 입력부(123) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대 사용자 입력부(123)는, 디스플레이부(151)에 구비된 터치 센서(또는, 터치 패널)를 통해 사용자 터치 입력을 수신하거나, 또는 물리 키(mechanical key)를 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력부(120)에서 수집된 정보들(예컨대, 음성 데이터, 이미지 데이터 등)은, 분석되어 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는, 전자 장치(100) 내 정보, 전자 장치(100)를 둘러싼 주변 환경 정보, 또는 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한, 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(proximity sensor)(141), 조도 센서(illumination sensor)(142), 터치 센서(touch sensor), 또는 지문 인식 센서(finger scan sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이외에도 센싱부(140)는, 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor), 배터리 게이지(battery gauge)(예: 도 2의 온도 감지 센서(230), 전류 감지 센서(240)), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 또는 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에 개시된 전자 장치(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(150)는 디스플레이(151), 음향 출력 모듈(152), 햅팁 모듈(153), 또는 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 디스플레이(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성되어, 터치 입력 기능과 화면 출력 기능을 동시에 제공하는 터치 스크린을 구현할 수 있다. 예컨대 터치 스크린은, 전자 장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로서 기능할 뿐 아니라, 전자 장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공하는 출력부(150)로서 기능할 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은, 호 신호 수신, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 또는 메모리(170)에 미리 저장된 오디오 데이터를 외부에 출력할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 모듈(152)은, 전자 장치(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호 신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 모듈(152)은, 리시버(receiver), 스피커(speaker)(예: 도 4의 스피커 모듈(300)), 또는 버저(buzzer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 포함될 수 있다. 햅틱 모듈(153)을 통해 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부(180)의 설정에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
광출력부(154)는 전자 장치(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 예컨대 전자 장치(100)에서 발생되는 상기 이벤트는, 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인터페이스부(160)는, 전자 장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는, 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 특정 기능 또는 제어를 수행할 수 있다.
메모리(170)는, 전자 장치(100)의 다양한 기능과 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(170)는 전자 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또는, 다른 예에서, 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자 장치(100)의 특정 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 메모리(170)에 미리 저장될 수 있다. 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램은, 예컨대 제어부(180)에 기반하여 전자 장치(100)의 소정의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)(예: 컨트롤러)는, 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(180)는 전자 장치(100)의 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나, 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 정보를 제공하거나 특정 기능을 처리할 수 있다.
예를 들어, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수도 있다.
전원공급부(190)는, 제어부(180)의 제어에 기반하여, 외부 또는 내부의 전원을 인가 받아 전자 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다.
예를 들어, 전원공급부(190)는 배터리(예: 도 2의 배터리(220))로부터 전원을 인가받을 수 있다. 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 탈착 가능한 형태의 배터리를 포함할 수 있다.
전원공급부(190)는 전원의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정하는 전력 조정기를 포함할 수 있다. 전원공급부(190)는 상기 전원을 전자 장치(100)의 각 구성요소들에 적합한 전압 레벨 또는 전류 레벨로 조정하여, 각 구성요소들에게 조정된 전원을 제공할 수 있다.
전술한 전자 장치(100)의 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어 방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어 방법은, 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 충전 모듈(210) 및 배터리(220)를 포함할 수 있다.
충전 모듈(210)은, 외부의 충전 장치(200)로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(220)를 충전할 수 있다.
충전 모듈(210)은 충전 장치(200)의 종류, 상기 충전 장치(200)로부터 공급받을 수 있는 전력의 크기, 또는 배터리(200)의 상태 중 적어도 하나에 기반하여 충전 방식을 선택하고, 선택된 충전 방식으로 배터리(220)를 충전할 수 있다. 상기 충전 방식의 선택은, 예컨대, 컨트롤러(250)에 의해 제어됨으로써 수행될 수도 있다.
예를 들어, 충전 모듈(210)은 충전 전압 또는 충전 전류를 제어하여, 배터리(220)를 고속 충전 또는 일반 충전 중 어느 하나의 방식으로 배터리(220)를 충전할 수 있다.
또는, 충전 모듈(210)은 충전 장치(200)의 종류에 기반하여 유선 충전 또는 무선 충전 중 어느 하나의 방식으로 배터리(220)를 충전할 수 있다.
예컨대, 충전 모듈(210)은 유선 충전 모듈 또는 무선 충전 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 인터페이스부(160, 도 1 참조)로서 구비된 연결포트를 통해 충전 장치(200)와 연결될 수 있다. 충전 모듈(210)은 상기 연결포트를 통해 유선 연결된 충전 장치(200)로부터 공급되는 전원을 이용하여, 상기 배터리(220)를 충전할 수 있다. 다른 실시예에서 충전 모듈(210)은 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선 방식으로 배터리(220)를 충전할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 외부의 충전 장치(200)가 무선으로 전력을 전송하는 장치인 것으로 판단할 경우, 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 공급받아, 배터리(220)를 충전할 수 있다.
전자 장치(100)는 배터리(220)의 상태 정보를 획득할 수 있는 적어도 하나의 센서(예: 배터리 게이지)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(100)는 온도 감지 센서(230) 및 전류 감지 센서(240)를 통해, 배터리(220)의 온도 정보 및 배터리(220)에 공급되는 전류 정보를 획득할 수 있다.
이밖에도 전자 장치(100)는 적어도 하나의 센서를 이용하여, 배터리(220)의 용량, 충방전 횟수, 과충전, 과방전, 셀 밸런싱, 또는 팽창(swelling) 여부에 관한 정보 중 적어도 하나의 상태 정보를 획득할 수 있다.
컨트롤러(250)(예: 도 1의 제어부(180))는 상기 적어도 하나의 센서(예: 온도 감지 센서(230), 전류 감지 센서(240))를 제어하여 배터리(220)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 또한, 컨트롤러(250)는, 충전 모듈(210)을 제어하여 배터리(220)를 충전할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법에 관한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 310에서, 배터리(220)의 상태 정보를 획득할 수 있다.
예컨대, 컨트롤러(250)는, 적어도 하나의 센서를 이용하여 배터리(220)의 상태 정보(예: 배터리(220)의 온도 정보, 배터리(220)의 충전 전류 정보 등)를 획득할 수 있다.
동작 320에서, 전자 장치(100)의 컨트롤러(250)는, 상기 배터리(220)의 상태 정보에 기반하여, 배터리(220)의 충전과 관련된 충전 조건을 결정할 수 있다. 예를 들어, 충전 조건은 배터리(220)의 충전 전류(또는 충전 전압) 조건 또는 배터리(220)의 충전 시 종지 전류를 포함할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(250)는 배터리(220)의 상태 정보에 기반하여 배터리(220)를 고속 충전할지 또는 일반 충전할지 결정하거나, 상기 배터리(220)의 충전을 종료하기 위한 기준 조건을 결정할 수 있다.
동작 330에서, 컨트롤러(250)는 상기 동작 320에서 결정한 충전 조건에 따라 배터리(220)를 충전할 수 있도록 충전 모듈(210)을 제어할 수 있다.
예컨대 충전 모듈(210)은 컨트롤러(250)의 제어 하에 외부의 충전 장치(200)로부터 공급된 전원을 소정의 전류 레벨 또는 전압 레벨로 조정하여 배터리(220)를 충전할 수 있다. 또한, 충전 모듈(210)은 컨트롤러(250)에 의해 결정된 충전 조건에 따라 상기 배터리(220)에 대한 충전을 종료할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법에 관한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)(예: 전자 장치(100)의 컨트롤러(250))는, 동작 410에서, 충전 장치(200, 도 2)와의 연결 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(100)(예: 컨트롤러(250))는, 예를 들어, 무선 또는 유선 방식으로 외부의 충전 장치(200)와의 연결 여부를 판단할 수 있다.
이 경우, 전자 장치(100)는, 상기 충전 장치(200)의 종류를 식별하고, 충전 장치(200)의 종류에 기반하여 배터리(220)에 대한 충전 방식을 결정할 수 있다.
동작 420에서, 전자 장치(100)(예: 컨트롤러(250))는, 상기 동작 410에서 전자 장치(100)가 충전 장치(200)와 연결된 것으로 판단할 경우, 배터리(220)의 상태 정보를 획득할 수 있다.
동작 430에서, 전자 장치(100)(예: 컨트롤러(250))는, 상기 배터리(220)의 상태 정보에 기반하여, 배터리(220)의 종지 전류를 결정할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(250)는, 적어도 하나의 센서, 예컨대 온도 감지 센서(230)를 이용하여, 배터리(220)의 온도 정보를 획득할 수 있다. 컨트롤러(250)는, 상기 획득한 배터리(220)의 온도 정보에 기반하여, 상기 온도 정보에 대응하는 종지 전류 값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(220)의 종지 전류는, 상기 배터리(220)의 온도가 높을수록 상대적으로 더 큰 값을 갖도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(100)는 메모리(170)에 미리 저장된 임계 온도 값과 배터리(220)의 (현재) 온도를 비교하고, 비교 결과에 기반하여 배터리(220)의 종지 전류를 결정할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(250)는, 배터리(220)의 온도가 제1지정값보다 작거나 같을 경우, 배터리(220)의 종지 전류를 제1전류값으로 결정할 수 있다. 또한, 컨트롤러(250)는 상기 배터리(220)의 온도가 제1지정값보다 클 경우, 배터리(220)의 종지 전류를 제2전류값으로 결정할 수 있다. 이때 제2전류값은 제1전류값보다 클 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(250)는, 배터리(220)의 온도가 제2지정값보다 작거나 같고, 상기 제1지정값보다 클 경우, 배터리(220)의 종지 전류를 제2전류값으로 결정하고, 상기 배터리(220)의 온도가 제2지정값보다 클 경우에는 종지 전류를 제3전류값으로 결정할 수 있다. 이때, 상기 제3전류값은 제2전류값보다 클 수 있다.
동작 440에서, 전자 장치(100)(예: 컨트롤러(250))는, 상기 배터리(220)의 상태 정보에 기반하여, 배터리(220)로 공급되는 전류, 즉 배터리(220)의 충전 전류의 크기가 배터리(220)의 종지 전류보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(250)는, 전류 감지 센서(240)를 이용하여, 상기 배터리(220)에 공급되는 전류에 관한 정보를 획득할 수 있다. 컨트롤러(250)는, 배터리(220)에 공급되는 전류의 크기가 종지 전류보다 클 경우, 동작 450으로 분기하여, 배터리(220)가 충전되도록 충전 모듈(210)을 제어할 수 있다.
한편, 상기 배터리(220)에 공급되는 전류의 크기가 종지 전류보다 작거나 같을 경우, 컨트롤러(250)는, 동작 460에서, 상기 배터리(220)의 충전을 종료하도록 제어할 수 있다.
동작 450에서, 배터리(220)가 충전되는 동안에도, 컨트롤러(250)는 주기적으로 배터리(220)의 상태 정보를 획득하고, 상기 배터리(220)의 상태 정보, 예컨대 온도 정보 또는 충전 전류 정보에 기반하여, 동작 430의 종지 전류를 다시 결정하거나, 배터리(220)의 충전을 종료할지 여부를 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 충전 제어 방법에 관한 흐름도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 온도 범위 별 종지 전류를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 컨트롤러(250)의 제어 하에 배터리(220)를 충전할 수 있다.
동작 510에서, 컨트롤러(250)는, 전자 장치(100)가 외부의 충전 장치(200)와 연결되었는지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(250)는 인터페이스부(160)의 연결포트를 통해 충전 장치(200)가 유선으로 연결되는지 여부를 판단할 수 있다. 또는 컨트롤러(250)는 무선 충전 모듈에 인접하도록 충전 장치(200)가 배치되어 전원을 공급하는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 520에서, 컨트롤러(250)는, 전자 장치(100)가 충전 장치(200)와 연결된 것으로 판단할 경우, 배터리(220)에 대한 충전을 수행할지 여부 및 상기 배터리(220)의 충전 방식을 결정하기 위하여, 적어도 하나의 센서를 통해 배터리(220)의 상태 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 동작 530에서, 컨트롤러(250)는, 온도 감지 센서(230)를 통해 획득한 배터리(220)의 온도 정보에 기반하여, 배터리(220)를 충전할지 여부를 결정할 수 있다.
예컨대, 컨트롤러(250)는, 미리 설정된 기준에 기반하여, 배터리(220)의 온도가 지정된 범위 이내인 경우, 충전 모듈(210)을 이용하여 배터리(220)를 충전하기 위한 다음의 동작을 수행할 수 있다. 반면, 컨트롤러(250)는, 배터리(220)의 온도가 상기 지정된 범위를 벗어나는 경우, 배터리(220)의 충전이 수행되지 않도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(250)는, 배터리(220)의 온도가, 제1기준 온도값(예: 도 6의 T1)보다 낮거나, 제2기준 온도값(예: 도 6의 T4)보다 클 경우, 배터리(220)가 과열되거나, 부풀거나, 또는 배터리(220)의 수명이 단축되는 것을 방지하기 위하여, 충전이 진행되지 않도록 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(250)는 상기 배터리(220)의 온도가 제1기준 온도값 이상이고 제2기준 온도값 이하인 경우, 동작 540으로 분기하여 배터리(220)의 충전 조건을 결정할 수 있다.
동작 540에서, 컨트롤러(250)는, 배터리(220)의 온도에 기반하여 배터리(220)의 종지 전류를 결정할 수 있다.
컨트롤러(250)는, 예컨대 배터리(220)의 온도 범위를 미리 설정된 기준에 따라 소정 개수로 구획하고, 배터리(220)의 온도가 속하는 온도 구간에 대응하는 종지 전류를 배터리(220)의 종지 전류로 결정할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(250)는, 배터리(220)의 온도가 제1온도 범위에 해당할 경우, 상기 배터리(220)의 종지 전류를 제1전류값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(250)는, 상기 배터리(220)의 온도가 제1온도 범위보다 높은 제2온도 범위에 해당할 경우, 상기 배터리(220)의 종지 전류를 상기 제1전류값보다 큰 제2전류값으로 결정할 수 있다.
예컨대, 도 6을 참조하면, 상기 제1온도 범위는 T1보다 크고 T2보다 작거나 같을 수 있다. 또한, 상기 제2온도 범위는, T2보다 크고 T3보다 작거나 같을 수 있다.
컨트롤러(250)는, 예를 들어, 상기 배터리(220)의 온도가 Ta로 측정되어 제1온도 범위 내인 것으로 판단할 경우, 배터리(220)의 종지 전류를 상기 제1온도 범위에 대응하는 종지 전류인 EoC1로 결정할 수 있다.
컨트롤러(250)는, 예를 들어, 상기 배터리(220)의 온도가 Tb로서, 제2온도 범위 내인 것으로 판단할 경우, 배터리(220)의 종지 전류를 상기 제2온도 범위에 대응하는 종지 전류인 EoC2로 결정할 수 있다.
또한, 컨트롤러(250)는 배터리(220)의 온도가 제2온도 범위보다 높은 제3온도 범위 내인 경우 (예컨대, T3보다 크고 T4보다 작거나 같은 경우), 배터리(220)의 종지 전류를 상기 제3온도 범위에 대응하는 종지 전류인 EoC3으로 결정할 수 있다.
한편, 동작 530에서와 같이, 컨트롤러(250)는 배터리(220)의 온도가 제3온도 범위보다 높은 경우(또는, 제1온도 범위보다 낮은 경우), 예컨대 T4보다 큰 경우(또는, T1보다 작은 경우), 별도의 종지 전류를 결정하지 않고, 배터리(220)의 충전이 수행되지 않도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)에서 상기 온도 범위 및 각 온도 범위에 대응하는 종지 전류는, 도 6에 도시한 분류 방법에 한정되는 것은 아니며, 전자 장치(100)는, 다양한 개수 및 범위의 온도 구간 별 종지 전류에 기 초하여, 배터리(220)의 충전 조건을 설정할 수 있다.
한편, 동작 550에서, 컨트롤러(250)는 배터리(220)의 충전 전류가 상기 동작 540에서 결정된 종지 전류보다 큰 값을 가질 경우, 동작 560에서 배터리(220)의 충전을 수행하고, 배터리(220)의 충전 전류가 상기 종지 전류보다 작거나 같은 값을 가질 경우, 동작 570에서 상기 배터리(220)의 충전을 종료할 수 있다.
컨트롤러(250)는 상기 동작 560에서 배터리(220)를 충전하는 동안 주기적으로 배터리(220)의 상태 정보를 획득할 수 있다.
컨트롤러(250)는 상기 주기적으로 획득한 배터리(220)의 상태 정보에 기반하여, 동작 540의 종지 전류를 다시 결정하거나, 동작 550의 충전 종료 조건을 만족하는지 여부를 주기적으로 판단할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 충전 상황을 설명하기 위한 그래프이다. 도 7a는 일 실시예에 따른 전자 장치(100)의 배터리(200) 충전 시, 충전 시간에 따른 배터리(220)의 충전 전압 그래프이며, 도 7b는 상기 도 7a의 전자 장치(100)의 배터리(220) 충전 시, 충전 시간에 따른 배터리(220) 충전 전류 그래프이다.
도 7a 및 도 7b에서, 실선은 배터리(220)의 온도가 Ta인 경우의 충전 전압 및 충전 전류 그래프이며, 점선은 배터리(200)의 온도가 상기 Ta보다 높은 Tb 경우의 충전 전압 및 충전 전류 그래프이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 전자 장치(100)는, 소정 시간 동안(예: 도 7b에서의 직선 구간)에는, 정전류(constant voltage, CC) 구간으로서 충전 시간이 흐름에 따라 충전 전류는 일정하게 유지되고 충전 전압은 상승하는 형태로 배터리(220)의 충전이 진행될 수 있다.
그러나, 충전이 지속됨에 따라, 배터리(220)의 충전 전압이 더 이상 상승하지 않게 되고, 그 이후에는 정전압(constant voltage, CV) 구간으로서, 충전 시간이 흐름에 따라 충전 전류는 점차 감소하는 상태로서 배터리(220)에 대한 충전이 진행될 수 있다.
전자 장치(100)의 컨트롤러(250)는, 상기 배터리(220)의 충전 전류의 크기가 종지 전류의 크기 이하가 되면, 배터리(220)의 충전을 종료할 수 있다.
예를 들어, 배터리(220)의 온도가 도 6의 제1온도 범위(T1보다 크고, T2보다 작거나 같은 경우)의 값인 Ta인 경우, 컨트롤러(250)는 종지 전류를 EoC1로 결정할 수 있다. 배터리(220)의 충전 전류는 도 7b의 실선 그래프로 도시된 것과 같이, 충전 시간이 흐름에 따라, 정전압 구간에서 EoC1까지 감소하게 되고, 컨트롤러(250)는 충전 전류가 EoC1에 도달하는 ta 시점에서 배터리(220)의 충전을 종료할 수 있다.
한편, 배터리(220)의 온도가 도 6의 제2온도 범위(T2보다 크고 T3보다 작거나 같은 경우)의 값인 Tb에 해당할 경우, 컨트롤러(250)는 종지 전류를 EoC1보다 큰 값인 EoC2로 결정할 수 있다.
이 경우, 배터리(220)의 충전 전류는, 도 7b의 점선 그래프로 도시된 것과 같이, 충전 시간이 흐름에 따라 정전압 구간에서 점차 감소하게 되고, 컨트롤러(250)는 충전 전류가 EoC2에 도달하는 tb' 시점에서 배터리(220)의 충전을 종료할 수 있다.
비교 실시예로서, 전자 장치(100)가 배터리(220)의 온도와 관계 없이 일정한 종지 전류(예: EoC1)로 충전을 수행할 경우, 상기 Tb의 온도를 갖는 배터리(220)는 충전 전류가 EoC1에 도달하는 tb 시점까지 충전이 진행된 후 충전이 종료될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 배터리(220)의 온도에 대응하는 종지 전류를 설정함으로써 배터리(220)의 과충전을 방지하고 배터리(220) 셀의 손상을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 배터리(220)는, 고온 조건에서 충전을 수행할 경우, 충전이 반복됨에 따라 배터리(220)가 부푸는 스웰링(swelling) 현상이 더 쉽게 발생할 수 있다. 한편, 배터리(220)는, 종지 전류를 높게 설정하여 과충전 상태로 반복적인 충전을 수행할 경우에도, 소정 수준의 종지 전류에서 충전을 종료하는 경우보다 스웰링 현상이 더 쉽게 발생할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에서는, 고온에서 충전을 진행할 경우에는 종지 전류를 낮추는 방식으로 과충전을 방지하고 배터리 스웰링을 최소화함으로써 배터리의 수명을 극대화하고 전자 장치의 안전성 및 신뢰성을 개선할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 배터리;
    상기 배터리를 충전하기 위한 충전 모듈;
    적어도 하나의 센서; 및
    컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 상태 정보를 획득하고,
    상기 배터리의 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리의 충전 조건을 결정하고,
    상기 충전 조건에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 모듈을 제어하는, 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배터리의 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리의 종지 전류를 결정하고,
    상기 결정된 종지 전류에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 모듈을 제어하는, 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 온도 정보를 획득하고,
    상기 배터리의 온도 정보에 기반하여, 상기 배터리의 충전 조건을 결정하는, 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배터리의 온도가 지정된 범위 이내인 경우, 상기 충전 모듈을 이용하여 상기 배터리를 충전하고,
    상기 배터리의 온도가 상기 지정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 배터리의 충전을 중단하도록 설정된, 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배터리의 온도가 상기 지정된 범위 이내인 경우,
    상기 배터리의 온도가 제1지정값보다 작거나 같은 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 제1전류값으로 결정하고,
    상기 배터리의 온도가 상기 제1지정값보다 큰 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제1전류값보다 큰 제2전류값으로 결정하는, 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배터리의 온도가 상기 지정된 범위 이내인 경우,
    상기 배터리의 온도가, 상기 제1지정값보다 크고, 제2지정값보다 작거나 같은 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제2전류값으로 결정하고,
    상기 배터리의 온도가 상기 제2지정값보다 큰 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제2전류값보다 큰 제3전류값으로 결정하는, 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리에 공급되는 전류의 크기를 검출하고,
    상기 배터리에 공급되는 전류의 크기가 상기 종지 전류보다 작거나 같을 경우, 상기 배터리의 충전을 종료하도록 상기 충전 모듈을 제어하는, 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 상태 정보를 주기적으로 갱신하고,
    상기 갱신된 배터리의 상태 정보에 기반하여 상기 배터리의 충전 조건을 다시 결정하도록 설정된, 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 배터리의 온도 정보를 획득하고,
    상기 배터리의 온도가 제1온도범위에 해당하면, 상기 배터리의 종지 전류를 제1전류값으로 결정하고,
    상기 배터리의 온도가 상기 제1온도범위보다 높은 제2온도범위에 해당하면, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제1전류값보다 큰 제2전류값으로 결정하도록 설정된, 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는, 온도 감지 센서 또는 전류 감지 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 충전 모듈에 포함된 무선 충전 모듈 또는 유선 충전 모듈을 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 설정된, 전자 장치.
  12. 전자 장치의 충전 제어 방법에 있어서,
    적어도 하나의 센서를 이용하여 배터리의 상태 정보를 획득하는 동작;
    상기 배터리의 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리의 충전 조건을 결정하는 동작; 및
    상기 충전 조건에 따라 상기 배터리를 충전하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 충전 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배터리의 상태 정보는, 상기 배터리의 온도 정보를 포함하고,
    상기 배터리의 충전 조건을 결정하는 동작은,
    상기 배터리의 온도 정보에 기반하여, 상기 배터리의 종지 전류를 결정하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 충전 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 종지 전류를 결정하는 동작은,
    상기 배터리의 온도가 제1온도범위에 해당할 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 제1전류값으로 결정하고,
    상기 배터리의 온도가 상기 제1온도범위보다 높은 제2온도범위에 해당할 경우, 상기 배터리의 종지 전류를 상기 제1전류값보다 큰 제2전류값으로 결정하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 충전 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 배터리의 상태 정보는, 상기 배터리에 공급되는 전류의 크기를 더 포함하고,
    상기 배터리에 공급되는 전류의 크기가 상기 결정된 종지 전류에 도달할 경우, 상기 배터리의 충전을 종료하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 충전 제어 방법.
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