WO2022045685A1 - 전자 장치 및 전자 장치에서 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 방법 - Google Patents

전자 장치 및 전자 장치에서 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 방법 Download PDF

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최진식
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Definitions

  • Various embodiments relate to an electronic device and a wireless power transmission method in the electronic device.
  • Wireless power transfer technology is a technology for converting electrical energy into an electromagnetic wave having a frequency and wirelessly transferring energy to a load without a transmission line.
  • the wireless power transmission technology may be a technology in which power is wirelessly transferred from the power transmission device to the power reception device without a wired connection between the power reception device and the power transmission device to charge the battery of the power reception device.
  • the wireless power transmission technology may include a magnetic induction method and a magnetic resonance method, and in addition to this, there may be various types of wireless power transmission technology.
  • the magnetic induction type wireless power transmission system transmits power using a magnetic field induced in the coil.
  • a magnetic field induced in the coil By using the magnetic field generated from the current flowing in the transmitting coil, an induced current flows through the receiving coil to provide energy to the load.
  • technology that provides Typical magnetic induction standards include wireless power consortium (WPC) and power matters alliance (PMA), and the frequencies used for power transmission are designated as 110 to 205 kHz for WPC, 227 to 357 kHz for PMA, and 118 to 153 kHz.
  • a frequency band may be used.
  • the magnetic resonance wireless power transmission system is a technology for transmitting and receiving power using a resonance phenomenon between two coils having the same resonance frequency. and a specified resonant frequency such as 6.78MHz can be used.
  • received power information eg, control error packet (CEP)
  • CEP control error packet
  • the electronic device may control (or adjust) the power to be provided to the external electronic device by adjusting the operating frequency and/or duty at a specified voltage (eg, a fixed operating voltage).
  • a specified voltage eg, a fixed operating voltage.
  • the electronic device adjusts power with the frequency and/or duty while the operating voltage is fixed, there may be a limitation in power control because the control range of the frequency and/or duty is designated.
  • an electronic device and a wireless power transmission method based on an adaptive operating voltage in an electronic device that adaptively change the operating voltage in the electronic device and adjust the operating frequency and duty for each operating voltage to increase power transmission efficiency can provide
  • an electronic device includes a battery, an antenna module, a magnetic field control circuit electrically connected to the antenna module, a charging circuit electrically connected to the battery and the magnetic field control circuit, a memory, and the magnetic field control circuit , the charging circuit, and at least one processor electrically connected to the memory, wherein the at least one processor checks an operating frequency through the magnetic field control circuit during wireless power transmission to an external electronic device, and the confirmation Check whether the specified operating frequency belongs to at least one operating voltage changing frequency section within a specified operating frequency range, and to change the operating voltage of the charging circuit when the operating frequency belongs to the at least one operating voltage changing frequency section can be set.
  • the method for wireless power transmission based on an adaptive operating voltage includes an operation of checking an operating frequency through a magnetic field control circuit during wireless power transmission to an external electronic device, and the checked operating frequency is at least within a specified operating frequency range.
  • the method may include an operation of determining whether the operating voltage belongs to one operating voltage changing frequency section, and an operation of changing an operating voltage of the charging circuit when the operating frequency belongs to the at least one operating voltage changing frequency section.
  • the instructions are configured to cause the at least one processor to perform at least one operation when executed by the at least one processor.
  • the operation includes checking an operating frequency through a magnetic field control circuit during wireless power transmission to an external electronic device, and checking whether the checked operating frequency belongs to at least one operating voltage change frequency range within a specified operating frequency range and changing the operating voltage of the charging circuit when the operating frequency belongs to the at least one operating voltage changing frequency range.
  • the electronic device may adaptively change the operating voltage and adjust the operating frequency and duty for each operating voltage to increase power transmission efficiency.
  • the power transmission efficiency is increased by adaptively changing the operating voltage. It is possible to secure charging safety by expanding the charging recognition area.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electronic device and an external electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for describing an operation state for power transmission from an electronic device to an external electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a graph illustrating a power relationship according to a frequency of a wireless transmission power signal in an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of changing an adaptive operating voltage when wireless power is transmitted in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a wireless power transmission operation based on an adaptive operating voltage in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an external perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a case in which at least one coil is disposed between a main body and a rear cover of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which an electronic device is wirelessly transmitting power to an external electronic device according to an embodiment.
  • 10A, 10B, and 10C are diagrams for explaining an adaptive operating voltage change according to a recognition distance between an electronic device and an external electronic device, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a graph illustrating efficiencies corresponding to a case in which a fixed voltage is used and an adaptive operating voltage is used in wireless power transmission in an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • 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 module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101 .
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120 . It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 is the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123
  • the auxiliary processor 123 is, for example, on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the coprocessor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190. there is.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • 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, input data or output data for software (eg, program 140 ) and instructions 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 module 150 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 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.
  • the receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 101 . A sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or headphones).
  • an external electronic device eg, a sound output module 155
  • a sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker 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, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, 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 IR (infrared) sensor, a biometric 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 may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with 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
  • the 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 an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • 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 moving images. 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 188 may be implemented as, for example, 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 .
  • 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 establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support 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 communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a LAN (local area network) communication module, or a power line communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 uses the subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 includes various technologies for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements specified in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the wireless communication module 192 may provide a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing 1eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less).
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, underside) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or 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 second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received 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 transmit a 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 a part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electronic device and an external electronic device according to an exemplary embodiment.
  • an electronic device 201 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) according to an embodiment may be a wireless power transmitter, and an external electronic device 202 may be a wireless power receiver. there is.
  • the electronic device 201 may transmit a wireless power signal and data related to wireless power transmission to the external electronic device 202 in an in-band manner.
  • FIG. 3 is a diagram for describing an operation state for power transmission from an electronic device to an external electronic device according to an exemplary embodiment.
  • an electronic device 301 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or the electronic device 201 of FIG. 2 ) is an external electronic device 302 (eg, , a ping phase 310 , an identification & configuration 320 , and/or a power transfer phase 330 to provide power to the electronic device 201 of FIG. 2 ). ) may transmit/receive at least one signal corresponding to the .
  • the electronic device 301 may transmit a ping signal, for example, a digital ping signal or an analog ping signal, in a ping phase 310 .
  • a ping signal for example, a digital ping signal or an analog ping signal
  • the electronic device 301 may periodically transmit a ping signal based on a power transmission request.
  • the electronic device 301 may identify (detect or detect) the external electronic device 302 based on the reception of a response corresponding to the ping signal from the external electronic device 302 .
  • the electronic device 301 identifies for authenticating the device receiving power from the external electronic device 302 in the authentication state (identification & configuration) 320 as the external electronic device 302 is identified. ) information and configuration information.
  • the identification information may include information for identifying the external electronic device 302
  • the configuration information may include various types of information required for the external electronic device 302 to receive power.
  • the electronic device 301 may authenticate the external electronic device 302 based on identification information and configuration information from the external electronic device 302 .
  • the electronic device 301 may receive charging mode information (eg, a normal charging mode or a low-power charging mode) from the external electronic device 302 , and transmit power provision information related to the charging mode information to an external electronic device.
  • charging mode information eg, a normal charging mode or a low-power charging mode
  • the power provision information related to the charging mode may include a transmission voltage, a power value, a frequency, and a parameter value for power transmission.
  • the external electronic device 302 may set the charging mode based on power provision information related to the charging mode information.
  • the electronic device 301 performs power for wireless power transmission to the external electronic device 302 in a power transfer phase 330 as authentication (or authentication and charging mode setting) is completed.
  • signal can be transmitted.
  • the electronic device 301 may receive at least one control error packet (CEP) signal from the external electronic device 302 in a power transfer phase 330 and receive a received (RPP) signal. power packet) signal can be received.
  • CEP control error packet
  • RPP received
  • the CEP signal may include information indicating the amount of transmission power to be transmitted from the electronic device 301
  • the RPP signal may include information indicating the amount of received power received from the external electronic device 302 .
  • the electronic device 302 may adjust the transmit power based on the CEP signal and/or the RPP signal.
  • the electronic device 301 transmits by adjusting an operating frequency and/or operating voltage in a specified operating voltage range (eg, 5V to 7.5V, 8V to 10.5V) and a specified operating frequency range (100khz to 148khz) power can be adjusted.
  • a specified operating voltage range eg, 5V to 7.5V, 8V to 10.5V
  • a specified operating frequency range 100khz to 148khz
  • the electronic device 301 identifies a first operating frequency when transmitting the first power using a first operating voltage (eg, a default operating voltage, 6V, or a voltage other than 10V), and When the operating frequency is between a first threshold operating frequency (eg, low threshold) and a second threshold operating frequency (eg, high threshold) within a specified operating frequency range, the first operating frequency is set to the first threshold operation without changing the first operating voltage
  • the transmit power may be adjusted by changing between the frequency and the second threshold operating frequency.
  • the electronic device 301 checks a first operating frequency when transmitting the first power using a first operating voltage (eg, a default operating voltage, 6V, or 10V), and operates an operation to which the first operating frequency is specified.
  • a first operating voltage eg, a default operating voltage, 6V, or 10V
  • the transmit power may be adjusted by changing the first operating voltage to a second operating voltage higher than the first operating voltage.
  • the electronic device 301 identifies a first operating frequency when transmitting the first power using a first operating voltage (eg, a default operating voltage, 6V, or a voltage other than 10V), and When the operating frequency is equal to or greater than a second threshold operating frequency (eg, high threshold) within a specified operating frequency range, the transmit power may be adjusted by changing the first operating voltage to a third operating voltage lower than the first operating voltage.
  • a first operating voltage eg, a default operating voltage, 6V, or a voltage other than 10V
  • a second threshold operating frequency eg, high threshold
  • the electronic device 301 when the operating voltage is the maximum voltage within the specified operating voltage range and the operating frequency is lower than the lowest frequency within the specified operating frequency range during power transmission, the electronic device 301 provides a notification message indicating that power transmission is not being performed normally. may be transmitted to the external electronic device 302 .
  • the notification message is information indicating that the outer cover of the electronic device 301 needs to be removed or/and that adjustment is required so that the electronic device 301 and the external electronic device 302 are aligned in a position for wireless power transmission Information may be included.
  • the electronic device 301 transmits the notification message and stops the power transmission operation. can
  • FIG. 4 is a graph illustrating a power relationship according to a frequency of a wireless transmission power signal in an electronic device according to an embodiment.
  • a horizontal axis may indicate a frequency (f) of a transmission power signal and a vertical axis may indicate a power level (dB) according to an embodiment.
  • the curve 400 may be a curve indicating a power relationship according to a frequency of a wireless transmission power signal.
  • the frequency range of the transmit power signal may be a specified range.
  • the frequency range of the transmission signal may be at least a part or all of a frequency range (eg, 100 kHz to 196 kHz) 40 defined in the WPC standard.
  • the designated operating frequency range 42 of the transmit power signal may be about 110 kHz to 148 kHz.
  • a first threshold operating frequency (eg, low threshold) within a specified operating frequency range may be about 125 kHz
  • a second threshold operating frequency (eg, high threshold) within a specified operating frequency range may be about 147 kHz.
  • the electronic device 301 has an operating frequency during power transmission in a section between a first threshold operating frequency (eg, low threshold) and a second threshold operating frequency (eg, high threshold) within a specified operating frequency range.
  • a first threshold operating frequency eg, low threshold
  • a second threshold operating frequency eg, high threshold
  • the transmit power may be adjusted by changing the operating frequency between the first and second critical operating frequencies without changing the operating voltage.
  • the electronic device 301 when the operating frequency exists in the section 44 below the first threshold operating frequency (eg, low threshold) within the specified operating frequency range during power transmission, the electronic device 301 changes the operating voltage to be high and transmits the power. power can be adjusted.
  • the first threshold operating frequency eg, low threshold
  • the electronic device 301 when the operating frequency of the electronic device 301 exists in a section 46 exceeding a second threshold operating frequency (eg, a high threshold) within a specified operating frequency range during power transmission, the electronic device 301 changes the operating voltage to a low level to transmit power. can be adjusted.
  • a second threshold operating frequency eg, a high threshold
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • an electronic device 501 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 , the electronic device 201 of FIG. 2 , or the electronic device 301 of FIG. 3 ) according to an embodiment is an antenna module. 597 (eg, the antenna module 197 of FIG. 1 ), a magnetic field controller integrated circuit (MFC IC) 514 , a charging circuit (charger IC or charger IC) 516 , a processor ( 520) (eg, processor 120 of FIG. 1 ), memory 530 (eg, memory 130 of FIG. 1 ), and some or all of battery 589 (eg, battery 189 of FIG. 1 ).
  • MFC IC magnetic field controller integrated circuit
  • processor 520
  • memory 530 eg, memory 130 of FIG. 1
  • some or all of battery 589 eg, battery 189 of FIG. 1 .
  • the antenna module 597 may include an antenna including at least one coil.
  • the antenna module 597 may include a multi-coil antenna in which a plurality of coils are integrally packaged.
  • the plurality of coils may include a coil for wireless power transmission/reception (eg, near field magnetic induction (NFMI)) and may further include a coil for a different purpose.
  • NFMI near field magnetic induction
  • a coil for a different purpose may include It may be a coil for magnetic secure transmission (eg, a magnetic secure transmission (MST) coil) and/or a coil for near field communication (NFC).
  • MST magnetic secure transmission
  • NFC near field communication
  • the MFC IC 514 may be connected to the antenna module 597 .
  • the MFC IC 514 may be connected to the antenna module 597 to perform a wireless power reception operation or a wireless power transmission operation.
  • the MFC IC 514 may include a wireless power receiving circuit (not shown) for wireless power reception and a wireless power transmission circuit (not shown) for wireless power transmission.
  • the wireless power receiving circuit rectifies power of an AC waveform received through at least one coil of the antenna module 597 into a DC waveform, converts a voltage, or regulates power when wireless power is received (Regulating) power processing may be performed and transferred to the charging circuit 516 .
  • the wireless power transmission circuit receives power from the charging circuit 516 during wireless power transmission to generate an AC waveform for power transmission, and is applied to at least one coil of the antenna module 497 based on the generated AC waveform. It is possible to generate a magnetic field to transmit wireless power through the magnetic field.
  • the MFC IC 514 may control the frequency and/or duty of a wireless power transmission signal based on a power control packet (eg, CEP) received from an external electronic device, and periodically adjusts the operating frequency. may be transmitted to the processor 520 .
  • a power control packet eg, CEP
  • the charging circuit 516 may be connected between the MFC IC 514 and the battery 589 .
  • the charging circuit 516 may charge the battery 589 using the power received through the MFC IC 514, and convert the power based on the operating voltage from the battery 589 to the MFC IC ( 514) can be provided.
  • the charging circuit 516 may change the operating voltage within a specified range based on the control of the operating voltage by the processor 520 .
  • the MFC IC 514 may use the received power to form a magnetic field in the antenna module 597 to wirelessly transmit power to an external electronic device.
  • power from the battery 589 may be wirelessly power shared with an external electronic device.
  • the external electronic device may be one of various types of external electronic devices.
  • various types of external electronic devices may include a smart phone, an accessory device capable of interworking with the electronic device 501, or a smart watch. It may be possible.
  • the processor 520 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ) has a specified operating voltage range (eg, 5V to 7.5V or 8V to 10.5V or other voltage range) and a specified operating frequency range (approx. In 110khz ⁇ 148khz), the transmission power may be adjusted by controlling the operating frequency and/or the operating voltage to be adjusted.
  • a specified operating voltage range eg, 5V to 7.5V or 8V to 10.5V or other voltage range
  • a specified operating frequency range approximately equal to 110khz ⁇ 148khz
  • the processor 520 may check an operating frequency during wireless power transmission to an external electronic device (eg, the external electronic device 302 of FIG. 3 ), and the checked operating frequency is at least one within a specified operating frequency range. You can check whether it belongs to the operating voltage change frequency range of For example, the frequency interval associated with the at least one operating voltage change may range from a lowest frequency (eg, about 100 kHz) to a first threshold operating frequency (eg, low threshold) within a specified operating frequency range (eg, about 100 kHz to 148 kHz) (eg, about 100 kHz to about 100 kHz).
  • a lowest frequency eg, about 100 kHz
  • a first threshold operating frequency eg, low threshold
  • a specified operating frequency range eg, about 100 kHz to 148 kHz
  • the processor 520 may provide power by changing the operating voltage when the operating frequency belongs to at least one operating voltage change frequency section within a specified operating frequency range.
  • the processor 520 may provide power without changing the operating voltage when the operating frequency does not belong to at least one operating voltage change frequency section within the specified operating frequency range.
  • the processor 520 may provide a first operating voltage (eg, a default operating voltage, or 6V or 9V, or a default operating voltage) within a specified operating voltage range (eg, about 5V to 7.5V, or about 8V to 10.5V or other voltage range).
  • a first operating frequency is identified based on the operating frequency information received from the MFC IC 514 when power is transmitted using a different voltage), and the first operating frequency is set to at least one threshold operating frequency within a specified operating frequency range (eg: It may be determined whether the operating voltage is to be changed by comparing it with the first threshold operating frequency (eg, low threshold) and/or the second threshold operating frequency (eg, high threshold).
  • the processor 520 performs a first operation when the first operating frequency is between a first threshold operating frequency (eg, low threshold) and a second threshold operating frequency (eg, high threshold) within a specified operating frequency range. It can be controlled to change the first operating frequency between the first threshold operating frequency and the second threshold operating frequency without changing the voltage.
  • a first threshold operating frequency eg, low threshold
  • a second threshold operating frequency eg, high threshold
  • the processor 520 is configured to transmit power using a first operating voltage (eg, a default operating voltage or 6V or 9V or other voltage), a first threshold operating frequency within a specified operating frequency range ( For example: when it is less than a low threshold, the charging circuit 516 is controlled to change the first operating voltage to a second operating voltage higher than the first operating voltage, so that the charging circuit 516 provides the second operating voltage to the MFC IC 514 . It can be used to provide power to the base.
  • a first operating voltage eg, a default operating voltage or 6V or 9V or other voltage
  • a first threshold operating frequency within a specified operating frequency range
  • the processor 520 uses a first operating voltage (eg, a default operating voltage or 6V) to transmit power when the first operating frequency is a second threshold operating frequency (eg, high threshold) within a specified operating frequency range. If it is above, the charging circuit 516 controls the charging circuit 516 to change the first operating voltage to a third operating voltage lower than the first operating voltage so that the charging circuit 516 provides power based on the third operating voltage to the MFC IC 514 . can make it
  • the processor 520 is configured that, during power transmission, an operating voltage is greater than or equal to a specified first voltage (eg, a maximum voltage) within a specified operating voltage range, and an operating frequency is a specified first frequency (eg, a lowest frequency) within a specified operating frequency range. ) below), it is possible to control to transmit a notification message informing that power transmission is not being performed normally to the external electronic device 302 .
  • the notification message is information indicating that the outer cover of the electronic device 501 needs to be removed or/and that adjustment is required so that the electronic device 501 and the external electronic device 502 are aligned to a position for wireless power transmission Information may be included.
  • the electronic device 501 during power transmission, has an operating voltage equal to or greater than a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range and an operating frequency of a specified first frequency (eg, lowest) within a specified operating frequency range. frequency) or less, the charging circuit 516 and the MFC IC 514 may be controlled to transmit the notification message and stop the power transmission operation.
  • the processor 520 transmits power from the external power source even when the operating voltage is the maximum voltage within the specified operating voltage range and the operating frequency is less than or equal to the specified first frequency (eg, the lowest frequency) within the specified operating frequency range during power transmission. If the power supply is being supplied, a notification message indicating that power transmission is not being performed normally may not be transmitted.
  • the memory 530 may store instructions for performing an operation of the electronic device 501 .
  • the memory 530 may be implemented in various forms such as read only memory (ROM), random access memory (RAM), or flash memory, and the implementation form may not be limited.
  • the memory 530 includes various control data and/or data tables used by at least one component of the electronic device 501 (eg, the processor 520 or the MFC IC 514 ). can be saved.
  • the memory 530 may store a specified operating frequency range and a specified operating voltage range
  • the processor 520 may store information (eg, a table) for changing the operating voltage based on the operating frequency information. .
  • information for changing the operating voltage may be stored as shown in Table 1 below.
  • Operating voltage change information (operating) Operating voltage change start condition (operating condition) Operating voltage change termination condition (stop condition) Decrease the operating voltage by a specified voltage (e.g. decrease the operating voltage by 0.5V) The operating voltage exceeds 5V and the operating frequency exceeds 147khz When the operating voltage becomes 5V or the operating frequency is less than 147khz Increases the operating voltage by a specified voltage (e.g. increases the operating voltage by 0.5V) The operating voltage is less than 7.5V and the operating frequency is less than 120khz When the operating voltage becomes 7.5V or the operating frequency is less than 147khz
  • the processor 520 changes the operating voltage based on the operating voltage change information in the operating voltage change start condition based on Table 1 and ends (or stops) the operating voltage change when the operating voltage change end condition is satisfied.
  • an electronic device eg, the electronic device 101 of FIG. 1 , the electronic device 201 of FIG. 2 , the electronic device 301 of FIG. 3 , or the electronic device 501 of FIG. 5 ) may be used.
  • the battery eg, battery 189 in FIG. 1 , or battery 589 in FIG. 5
  • an antenna module eg, antenna module 197 in FIG. 1 , or antenna module 597 in FIG.
  • a magnetic field control circuit electrically connected to the antenna module (eg, MFC IC 514 in FIG. 5), a charging circuit electrically connected to the battery and the magnetic field control circuit (eg, charging circuit 516 in FIG. 5); a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 , or the memory 530 of FIG. 5 ), and at least one processor electrically coupled to the magnetic field control circuit, the charging circuit, and the memory (eg, the memory 530 of FIG. 1 ) a processor 120 (or the processor 520 of FIG.
  • the at least one processor checks an operating frequency through the magnetic field control circuit during wireless power transmission to an external electronic device, and performs the confirmed operation to determine whether a frequency belongs to at least one operating voltage changing frequency section within a specified operating frequency range, and to change the operating voltage of the charging circuit when the operating frequency belongs to the at least one operating voltage changing frequency section
  • the at least one operating voltage changing frequency section is a first operating voltage changing frequency section corresponding to a section from the lowest frequency within the specified operating frequency range to a first threshold operating frequency and/or the The second operating voltage change frequency section corresponding to the section from the second threshold operating frequency to the highest frequency section within the specified operating frequency range may include
  • the at least one processor may be set to change the first operating voltage to a second operating voltage that is higher than the first operating voltage by a specified value when the operating frequency is the first operating voltage change frequency range there is.
  • the at least one processor may be set to change the first operating voltage to a third operating voltage lower by a specified value than the first operating voltage when the operating frequency is the second operating voltage change frequency section there is.
  • the at least one processor may control the power to be adjusted without changing the operating voltage when the operating frequency is between the first threshold operating frequency and the second threshold operating frequency.
  • the operating voltage may be changed within a specified operating voltage range.
  • an operating voltage during wireless power transmission to the external electronic device is equal to or greater than a specified first voltage (eg, a maximum voltage) within the specified operating voltage range, and the operating frequency is the specified operating frequency If it is less than or equal to a specified first frequency (eg, the lowest frequency) within the range, it is possible to control transmission of a notification message indicating that power transmission is not being performed normally to the external electronic device.
  • a specified first voltage eg, a maximum voltage
  • an operating voltage during wireless power transmission to the external electronic device is equal to or greater than a specified first voltage (eg, a maximum voltage) within the specified operating voltage range, and the operating frequency is the specified operating frequency If it is less than or equal to a specified first frequency (eg, lowest frequency) within a range, it may be set to stop wireless power transmission to the external electronic device.
  • a specified first voltage eg, a maximum voltage
  • a specified first frequency eg, lowest frequency
  • the specified operating voltage range may include a range of 5V to 7.5V.
  • the specified operating frequency range may be 110khz to 148khz
  • the first threshold operating frequency may be 125khz
  • the second critical operating frequency may be 147khz.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of changing an adaptive operating voltage when wireless power is transmitted in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • a processor eg, the processor 120 of FIG. 1 , FIG. 5 ) of an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or the electronic device 501 of FIG. 5 ) according to an embodiment
  • the processor 520 of the may perform at least one of operations 610 to 640 .
  • the processor 520 may check an operating frequency during wireless power transmission to an external electronic device (eg, the external electronic device 302 of FIG. 3 ). For example, the processor 520 may identify the first operating frequency based on operating frequency information received from the MFC IC 414 during power transmission. For example, the processor 520 may transmit power using a first operating voltage within an operating range specified for the external electronic device 302 .
  • the processor 520 may determine whether the checked operating frequency belongs to at least one operating voltage change frequency section within a specified operating frequency range (eg, 100khz to 148khz).
  • a specified operating frequency range eg, 100khz to 148khz.
  • the frequency interval associated with the at least one operating voltage change may range from a lowest frequency (eg, 100 kHz) to a first threshold operating frequency (eg, low threshold) (eg, 125 kHz) within a specified operating frequency range (eg, 100 kHz to 148 kHz).
  • interval eg first operating voltage change frequency interval
  • second threshold operating frequency eg high threshold
  • the processor 520 is configured to have an operating voltage greater than or equal to a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range during power transmission and an operating frequency to a specified first frequency (eg, lowest frequency) within a specified operating frequency range. ) or less, it is possible to control to transmit a notification message indicating that power transmission is not being performed normally to the external electronic device 302 .
  • the notification message is information indicating that the outer cover of the electronic device 501 needs to be removed or/and adjustment is required so that the external electronic device 302 is aligned with the position for wireless power transmission with respect to the electronic device 501 It may include information indicating According to an embodiment, during power transmission, the electronic device 501 has an operating voltage greater than or equal to a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range and an operating frequency of a specified first frequency (eg, lowest) within a specified operating frequency range. frequency) or less, the charging circuit 516 and the MFC IC 514 may be controlled to transmit the notification message and stop the power transmission operation.
  • a specified first voltage eg, maximum voltage
  • an operating frequency of a specified first frequency eg, lowest
  • the charging circuit 516 and the MFC IC 514 may be controlled to transmit the notification message and stop the power transmission operation.
  • the processor 520 is configured to have an operating voltage greater than or equal to a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range during power transmission and an operating frequency to a specified first frequency (eg, lowest frequency) within a specified operating frequency range. ) or less, if power is being supplied from an external power source, a notification message indicating that power transmission is not being performed normally may not be transmitted.
  • a specified first voltage eg, maximum voltage
  • a specified first frequency eg, lowest frequency
  • the processor 520 may provide power by changing the operating voltage when the operating frequency belongs to at least one operating voltage change frequency section within a specified operating frequency range. For example, when the first operating frequency belongs to the first operating voltage changing frequency section, the processor 520 controls the charging circuit 516 to change the first operating voltage to a second operating voltage higher than the first operating voltage. The circuit 516 may cause the MFC IC 514 to provide power based on the second operating voltage. In addition, the processor 520 controls the charging circuit 516 to change the first operating voltage to a third operating voltage lower than the first operating voltage when the first operating frequency belongs to the second operating voltage changing frequency section to control the charging circuit ( 516 may provide power based on the third operating voltage to the MFC IC 514 .
  • the processor 520 may provide power without changing the operating voltage when the operating frequency does not belong to at least one operating voltage change frequency section within the specified operating frequency range.
  • the first operating frequency exists between a first threshold operating frequency (eg, low threshold) and a second threshold operating frequency (eg, high threshold) within a specified operating frequency range.
  • power provided to the MFC IC 514 based on the first operating voltage by controlling the MFC IC 514 to change the first operating frequency between the first threshold operating frequency and the second threshold operating frequency without changing the first operating voltage. can be adjusted.
  • the wireless power transmission method based on the adaptive operating voltage includes a magnetic field control circuit (eg, the MFC of FIG. 5 ) during wireless power transmission to an external electronic device (eg, the external electronic device 302 of FIG. 3 ). checking an operating frequency through the IC 514), checking whether the checked operating frequency belongs to at least one operating voltage change frequency interval within a specified operating frequency range, and the operating frequency is the at least one
  • the operation may include changing the operating voltage of the charging circuit when it belongs to the operating voltage change frequency range of .
  • the at least one operating voltage changing frequency section is a first operating voltage changing frequency section corresponding to a section from the lowest frequency within the specified operating frequency range to a first threshold operating frequency or/and the specified operating frequency It may include a second operating voltage change frequency section corresponding to a section from the second threshold operating frequency to the highest frequency section within the range.
  • the first operating voltage when the operating frequency is the first operating voltage change frequency range, the first operating voltage may be changed to a second operating voltage higher than the first operating voltage by a specified value.
  • the first operating voltage when the operating frequency is the second operating voltage change frequency section, the first operating voltage may be changed to a third operating voltage lower than the first operating voltage by a specified value.
  • the operation may include adjusting the power without changing the operating voltage.
  • the operating voltage may be changed within a specified operating voltage range.
  • an operating voltage is greater than or equal to a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range during wireless power transmission to the external electronic device
  • an operating frequency is a specified first frequency within a specified operating frequency range (eg, the lowest frequency)
  • the operation may include transmitting a notification message indicating that power transmission is not being performed normally to the external electronic device.
  • an operating voltage is greater than or equal to a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range during wireless power transmission to the external electronic device
  • an operating frequency is a specified first frequency within a specified operating frequency range (eg, the lowest frequency)
  • the specified operating voltage range may include a range of 5V to 7.5V.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a wireless power transmission operation based on an adaptive operating voltage in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • a processor eg, the processor 120 of FIG. 1 , FIG. 5
  • the processor 520 of the may perform at least one of operations 710 to 790 .
  • the processor 520 may set the operating voltage for wireless power transmission to a first operating voltage (eg, 6V) within a specified operating voltage range (eg, 5V to 7.5V).
  • the first operating voltage may be a preset default operating voltage.
  • the first operating voltage may not be a minimum voltage (eg, 5V) and a maximum voltage (eg, 7.5V) within a specified operating voltage range (eg, 5V to 7.5V).
  • the processor 520 may perform wireless power transmission using the first operating voltage (keep charging).
  • the processor 520 performs a minimum voltage (eg, 5V) and a maximum voltage (eg, 7.5V) within a specified operating voltage range (eg, 5V to 7.5V) during wireless power transmission. is not, and the operating frequency is from the lowest frequency (eg 100khz) within the specified operating frequency range (eg 100khz to 148khz) to the first threshold operating frequency (eg low threshold) (eg 125khz) period (eg, the first operating voltage) change frequency interval) or/and a second threshold operating frequency (eg high threshold) (eg 147 kHz) to the highest frequency interval (eg 148 kHz) (eg second operating voltage change frequency interval) within a specified operating frequency range ((frop(operating frequency) ⁇ frl(low threshold of frop) && Vop ⁇ Vmax(max value of Vop)) Vop)).
  • a minimum voltage eg, 5V
  • a maximum voltage eg, 7.5V
  • the operating frequency
  • the processor 520 is a minimum voltage (eg, 5V) and a maximum voltage (eg, 7.5V) within a specified operating voltage range (eg: 5V to 7.5V), and an operating voltage during wireless power transmission, and an operating frequency From the lowest frequency (eg 100khz) to the first threshold operating frequency (eg low threshold) (eg 125khz) within the specified operating frequency range (eg 100khz to 148khz) (eg, first operating voltage change frequency interval) or 720 operation without changing the operating voltage if it does not belong to the second threshold operating frequency (eg high threshold) (eg 147khz) to the highest frequency range (eg 148khz) (eg second operating voltage change frequency interval) within the specified operating frequency range of power transmission can be performed.
  • the first threshold operating frequency eg low threshold
  • eg 125khz within the specified operating frequency range
  • eg 100khz to 148khz eg, first operating voltage change frequency interval
  • 720
  • the processor 520 operates without the minimum voltage (eg, 5V) and the maximum voltage (eg, 7.5V) within the specified operating voltage range (eg, 5V to 7.5V) of the operating voltage during wireless power transmission From the lowest frequency (e.g. 100khz) to the first threshold operating frequency (e.g. low threshold) (e.g. 125khz) within a frequency-specified operating frequency range (e.g.
  • 100khz to 148khz) (e.g., first operating voltage change frequency section) or step 740 or step 750 if it belongs to the second threshold operating frequency (eg, high threshold) (eg, 147khz) to the highest frequency interval (eg, 148khz) (eg, second operating voltage change frequency interval) within the specified operating frequency range may perform an operation voltage change operation of
  • the processor 520 performs a first threshold operating frequency (eg, low threshold) from the lowest frequency (eg, 100 kHz) within the operating frequency range (eg, 100 kHz to 148 kHz) to which the operating frequency is specified (eg, low threshold) : 125khz) section (eg, first operating voltage change frequency section) (frop ⁇ frl), it is possible to control the charging circuit 516 to increase the operating voltage by a specified voltage value (Vop + ⁇ V (control) level of voltage).
  • a first threshold operating frequency eg, low threshold
  • the processor 520 increases the operating voltage by a specified voltage value and then checks whether the operating frequency is less than the second threshold operating frequency and the operating voltage is less than the maximum operating voltage within the specified frequency range (frop). ⁇ frl && Vop ⁇ Vmax). According to an embodiment, after increasing the operating voltage by a specified voltage value, if the operating frequency is less than the second threshold operating frequency and the operating voltage is less than the maximum operating voltage within the specified frequency range, the operating frequency is not less than the second threshold operating frequency or the operating voltage Operations 740 and 750 may be repeated until it is not below the maximum operating voltage within this specified frequency range.
  • a specified first voltage eg, maximum voltage
  • a specified first frequency eg, lowest frequency or frpacket
  • the processor 520 has an operating voltage equal to or greater than a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range and an operating frequency frop is a specified first frequency (eg, lowest frequency) within a specified operating frequency range. or frpacket) or less, power transmission may be continued.
  • the frpacket frequency may be a frequency for determining whether to send a notification message notifying that power transmission is not being performed normally to the receiving side.
  • the processor 520 performs an operating frequency from a second threshold operating frequency (eg, high threshold) (eg, 147khz) within a specified operating frequency range to a highest frequency interval (eg, 148khz) (eg: When included in the second operating voltage change frequency section (frop ⁇ frh), the charging circuit 516 may be controlled to decrease the operating voltage by a specified voltage value (Vop - ⁇ V (control level of voltage)).
  • a second threshold operating frequency eg, high threshold
  • a highest frequency interval eg, 148khz
  • Vop - ⁇ V control level of voltage
  • the processor 520 may determine whether the operating frequency exceeds the first threshold operating frequency and the operating voltage exceeds the minimum operating voltage within the specified frequency range after reducing the operating voltage by a specified voltage value (frop) >frh && Vop>Vmin). According to one embodiment, after reducing the operating voltage by a specified voltage value, if the operating frequency exceeds the first threshold operating frequency and the operating voltage exceeds the minimum operating voltage within the specified frequency range, the operating frequency does not exceed the first threshold operating frequency or operates Operations 780 and 790 may be repeated until the voltage does not exceed the minimum operating voltage within the specified frequency range. The processor 520 according to an embodiment may continue power transmission when the operating frequency does not exceed the first threshold operating frequency or the operating voltage does not exceed the minimum operating voltage within the specified frequency range.
  • the processor 520 is higher than or equal to a specified first voltage (eg, a maximum voltage) within a specified operating voltage range and an operating frequency frop is a specified first frequency (eg, a lowest voltage) within a specified operating frequency range. frequency or frpacket), it is possible to control to transmit a notification message notifying that power transmission is not being performed normally to the external electronic device 302 (send position warning packet).
  • a specified first voltage eg, a maximum voltage
  • an operating frequency frop is a specified first frequency (eg, a lowest voltage) within a specified operating frequency range. frequency or frpacket)
  • the notification message is information indicating that the outer cover of the electronic device 501 needs to be removed or/and adjustment is required so that the external electronic device 302 is aligned with the position for wireless power transmission with respect to the electronic device 501 It may include information indicating According to an embodiment, the electronic device 501 is greater than or equal to a specified first voltage (eg, maximum voltage) within a specified operating voltage range during power transmission and an operating frequency frop is a specified first frequency (eg, lowest) within a specified operating frequency range. frequency or frpacket), the charging circuit 516 and the MFC IC 514 may be controlled to transmit the notification message and stop the power transmission operation.
  • a specified first voltage eg, maximum voltage
  • an operating frequency frop is a specified first frequency (eg, lowest) within a specified operating frequency range. frequency or frpacket
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an external perspective view of an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a case in which at least one coil is disposed between a body and a rear cover of the electronic device according to an embodiment.
  • a touch screen 815 may be disposed in the center of the front surface 810 of the housing of the electronic device 801 according to an exemplary embodiment.
  • the touch screen 815 may be formed to occupy most of the front surface 810 .
  • the touch screen 815 may display various screens.
  • At least one button 816 may be disposed on the side 820 of the housing.
  • a screen may be displayed on the touch screen 815 based on pressing the at least one button 816 .
  • a speaker 811 may be disposed on the front surface 810 of the electronic device 801 .
  • a connector 825 capable of being connected to an external device by wire may be formed on a lower surface of the main body 820 of the electronic device 801 .
  • at least one coil (or at least one conductive pattern) of the antenna module may be disposed at various positions of the body 820 .
  • the electronic device 801 may include a main body 820 and a rear cover 828 that is detachable from the rear surface of the main body 820 , and includes the main body 820 and the rear cover 828 .
  • at least one coil 811 may be disposed between.
  • the battery 850 may be seated on the rear surface of the main body 810, and the rear cover 828 may be combined with the main body 820 in a state in which the battery 850 is seated on the main body 820 to form a housing.
  • the at least one coil 811 may be attached to the rear cover 828 or molded inside the rear cover 828 .
  • the at least one coil 811 may be attached to the battery 850 .
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which an electronic device is wirelessly transmitting power to an external electronic device according to an embodiment.
  • an electronic device 901 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 , the electronic device 201 of FIG. 2 , the electronic device 301 of FIG. 3 , or the electronic device of FIG. 5 ) according to an embodiment
  • the electronic device 501 may be a smartphone
  • the external electronic device 902 eg, the external electronic device 201 of FIG. 2 or the electronic device 301 of FIG. 3
  • the recognition distance is shortened, the specified power transmission efficiency can be maintained even when the operating voltage is low, but when the recognition distance is long, the specified power is transmitted when the operating voltage is low Efficiency may not be maintained.
  • the efficiency when the electronic device 901 uses a fixed operating voltage, the efficiency may decrease or non-recognition may occur depending on the recognition distance. For example, when using a low fixed voltage (eg, 5V), the electronic device 901 may maintain a specified efficiency at a short recognition distance (or when the degree of mis-alignment is small), but at a long recognition distance (or mis-alignment). If the degree is large), the efficiency may be sharply decreased or unrecognized may occur. As another example, when a high fixed voltage (eg, 7.5V) is used, the efficiency of the electronic device 901 does not decrease at a long recognition distance (or when the degree of mis-alignment is large) and the probability of non-recognition is low.
  • a high fixed voltage eg, 7.5V
  • an adaptive operating voltage changing operation eg, at least some or all of operations 610 to 640 of FIG. 6
  • efficiency may be better than when using a fixed operating voltage.
  • 10A, 10B, and 10C are diagrams for explaining an adaptive operating voltage change according to a recognition distance between an electronic device and an external electronic device, according to an exemplary embodiment.
  • the recognition distance between the electronic device 901 and the external electronic device 902 is a physical distance and/or alignment between the electronic device 901 and the external electronic device 902. can be determined by
  • an electronic device 901 and an external electronic device 902 have a first recognition distance 1010 having a first alignment state at a first distance based on a vertical axis (eg, a z-axis).
  • a vertical axis eg, a z-axis
  • the second distance between the electronic device 901 and the external electronic device 902 is longer than the first distance on the basis of a vertical axis (eg, the z-axis) due to factors such as the thickness of the cover.
  • a vertical axis eg, the z-axis
  • the second recognition distance 1020 having a first alignment state.
  • the electronic device 901 and the external electronic device 902 measure a third recognition distance 1030 having a second alignment state at a first distance based on a vertical axis (eg, a z-axis).
  • a vertical axis eg, a z-axis
  • Table 2 below is a table for explaining an adaptive operating voltage change according to a relationship between an operating voltage and a recognition distance between the electronic device 901 and the external electronic device 902 according to an exemplary embodiment.
  • 0T to 5T may be a recognition distance based on a thickness of a cover, a physical distance, and/or an alignment state.
  • the transmission power can be adjusted by adjusting the operating frequency, and when the recognition distance is long (eg, about 3T ⁇ 5T), the operating frequency cannot be lowered further, so it may be difficult to control the transmission power.
  • the electronic device 901 can change the operating frequency from 6V to when the recognition distance is short (eg, about OT to 3T), so that the transmission power can be adjusted by adjusting the operating frequency, and when the recognition distance is long (eg, about 4T) ⁇ 5T), the operating frequency cannot be lowered further, so it may be difficult to control the transmission power by adjusting the operating frequency.
  • the electronic device 901 can further lower the operating frequency until the recognition distance is short (eg, about OT to 4T), so that the transmission power can be adjusted by adjusting the operating frequency, and when the recognition distance is long (eg, about OT to 4T) 5T), since the operating frequency cannot be lowered further, it may be difficult to control the transmission power by adjusting the operating frequency.
  • the electronic device 901 changes the operating voltage based on checking the operating frequency according to the recognition distance, so that when the recognition distance is short, a low voltage (eg, 5V) is used as the operating voltage and when the recognition distance is long.
  • a high voltage eg, 7V
  • FIG. 11 is a graph illustrating efficiencies corresponding to a case in which a fixed voltage is used and an adaptive operating voltage is used in wireless power transmission in an electronic device according to an embodiment.
  • the horizontal axis may indicate a recognition distance (mm) between the electronic device 901 and the external electronic device 902 .
  • the vertical axis may represent efficiency (%) when power is wirelessly transmitted from the electronic device 901 to the external electronic device 902 (eg, reception-side reception power/transmission power*100).
  • reference numeral 1110 may be an efficiency curve during wireless power transmission based on a fixed operating voltage.
  • reference numeral 1120 may be an efficiency curve during wireless power transmission based on an adaptive operating voltage.
  • the efficiency is good when the recognition distance is less than about 1.4mm (eg, Silicon Cover (about 1.4mm)), but when the recognition distance is about 1.4mm or more, the efficiency sharply decreases can decrease.
  • the efficiency may not rapidly decrease even when the recognition distance is about 1.4 mm (eg, silicon cover (about 1.4 mm)) or more.
  • the electronic device may adaptively change the operating voltage and adjust the operating frequency and duty for each operating voltage to increase power transmission efficiency.
  • the power transmission efficiency is increased by adaptively changing the operating voltage. It is possible to secure charging safety by expanding the charging recognition area.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • 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 smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish the element from other elements in question, and may refer to elements in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (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, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs 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 document include one or more 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 (eg, the program 140) including instructions.
  • a processor eg, processor 120
  • a device eg, electronic device 101
  • 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' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included in a computer program product and provided.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices (eg It can be distributed online (eg download or upload), directly between smartphones (eg smartphones).
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component eg, a module or a program of the above-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, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.
  • the instructions are configured to cause the at least one processor to perform at least one operation when the instructions are executed by the at least one processor.
  • the operation includes checking an operating frequency through a magnetic field control circuit during wireless power transmission to an external electronic device, and checking whether the checked operating frequency belongs to at least one operating voltage change frequency range within a specified operating frequency range and changing the operating voltage of the charging circuit when the operating frequency belongs to the at least one operating voltage changing frequency range.

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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 배터리, 안테나 모듈, 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 충전 회로, 메모리, 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 충전 회로, 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 상기 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하고, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하고, 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하도록 설정될 수 있으며, 다른 실시예도 가능할 수 있다.

Description

전자 장치 및 전자 장치에서 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 방법
다양한 실시예들은 전자 장치 및 전자 장치에서 무선 전력 전송 방법에 관한 것이다.
무선 전력 전송 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기가 무선 충전 또는 무접점 충전을 위해 무선 전력 전송 기술을 활용하고 있다. 무선 전력 전송 기술(wireless power transfer)은 전기 에너지를 주파수를 가지는 전자기파 형태로 변환하여 전송선 없이 무선으로 에너지를 부하(load)로 전달하는 기술이다. 무선 전력 전송 기술은 전력 수신 장치와 전력 송신 장치 간에 유선에 의한 연결 없이, 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력이 전력 수신 장치로 전달되어 전력 수신 장치의 배터리가 충전이 되는 기술일 수 있다. 무선 전력 전송 기술은 자기유도방식과 자기공명방식을 포함할 수 있으며, 이 외에도 다양한 방식의 무선 전력 전송 기술이 있을 수 있다.
예를 들면, 자기유도방식 무선 전력 전송 시스템은 코일에 유기되는 자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로 송신 코일에 흐르는 전류로부터 발생하는 자기장을 이용하여 수신 코일에 유도 전류를 흐르게 하여 부하로 에너지를 공급하는 기술이다. 대표적인 자기유도방식의 표준은 WPC(wireless power consortium), PMA(power matters alliance)등이 있으며 전력 전송에 사용되는 주파수는 WPC의 경우 110~205kHz, PMA의 경우 227~357kHz, 118~153kHz와 같이 지정된 주파수 대역이 사용될 수 있다.
또 다른 예를 들면, 자기공명방식 무선 전력 전송 시스템은 같은 공진 주파수를 가지는 두 개의 코일 사이에 공명 현상을 이용하여 전력을 송수신하는 기술로써 대표적인 자기공명방식의 표준으로 A4WP(aliance for wireless power)가 있으며 6.78MHz 같이 지정된 공진 주파수를 사용할 수 있다.
전자 장치(또는 무선 전력 전송 장치)에서 외부 전자 장치(또는 무선 전력 수신 장치)로 무선으로 전력 전송 시 전자 장치가 외부 전자 장치에 의해 수신된 전력에 관한 수신 전력 정보(예: CEP(control error packet))를 외부 전자 장치로부터 제공받아 무선 전송 전력을 조절할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치는 지정된 전압(예: 고정 동작 전압)에서 동작 주파수 또는/및 듀티(duty)를 조정하여 외부 전자 장치에 제공하기 위한 전력을 제어(또는 조절)할 수 있다. 전자 장치는 동작 전압을 고정한 채 주파수 또는/및 듀티로 전력을 조절하는 경우 주파수 또는/및 듀티의 조절 범위가 지정되어 있기 때문에 전력 조절의 한계가 있을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 동작 전압을 적응적으로 변경시키면서 각 동작 전압 별로 동작 주파수 및 듀티 조정하여 전력 전송 효율이 높도록 하는 전자 장치 및 전자 장치에서 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 배터리, 안테나 모듈, 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 충전 회로, 메모리, 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 충전 회로, 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 상기 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하고, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하고, 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 방법은 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하는 동작, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하는 동작, 및 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 비휘발성 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하는 동작, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하는 동작, 및 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 동작 전압을 적응적으로 변경시키면서 각 동작 전압 별로 동작 주파수 및 듀티를 조정하여 전력 전송 효율이 높도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수보다 낮거나 지정된 동작 주파수 범위 내의 최고 주파수보다 높게 동작할 경우 동작 전압을 적응적으로 변경함으로써 전력 전송 효율이 높으면서도 충전 인식 영역도 넓혀 충전 안전성을 확보할 수 있도록 할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 외부 전자 장치에 전력 송신을 위한 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 송신 전력 신호의 주파수에 따른 전력 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 적응적 동작 전압 변경 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 외부 사시도를 나타낸 도면이다.
도 8b는 일 실시예에 따른 적어도 하나의 코일이 전자 장치의 본체와 후면 커버 사이에 배치되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치가 외부 전자 장치에 무선으로 전력을 전송 중인 예를 나타낸 도면이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 일 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치간 인식 거리에 따른 적응적 동작 전압 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 고정 전압을 이용하는 경우와 적응적 동작 전압을 이용하는 경우 각각에 대응된 효율을 나타내 그래프이다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이2와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 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 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 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 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 1eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(201)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 무선 전력 송신 장치일 수 있고, 외부 전자 장치(202)는 무선 전력 수신 장치일 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(201)는 인밴드 방식으로 외부 전자 장치(202)에 무선 전력 신호와 무선 전력 송신과 연관된 데이터를 전송할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 외부 전자 장치에 전력 송신을 위한 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따르면 전자 장치(301)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201))는 외부 전자 장치 (302)(예를 들면, 도 2의 전자 장치(201))에 전력을 제공하기 위해 핑 상태(ping phase)(310), 인증 상태(identification & configuration)(320), 및/또는 전력 전송 상태(power transfer phase)(330)에 대응하는 적어도 하나의 신호들을 송수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 핑 상태(ping phase)(310)에서 핑 신호(ping signal) 예를 들면 디지털 핑 신호 또는 아날로그 핑 신호를 송신할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는 전력 전송 요청에 기반하여 주기적으로 핑 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 외부 전자 장치(302)로부터의 상기 핑 신호에 대응하는 응답이 수신됨에 기반하여 외부 전자 장치(302)를 확인(감지 또는 검출)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 외부 전자 장치(302)가 확인됨에 따라 인증 상태(identification & configuration)(320)에서 외부 전자 장치(302)로부터 전력 수신 장치를 인증하기 위한 식별(identification) 정보 및 구성(configuration) 정보를 수신할 수 있다. 식별 정보는 외부 전자 장치(302)를 식별하기 위한 정보를 포함하고, 구성 정보는 외부 전자 장치(302)가 전력을 수신하는데 필요한 각종 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치(301)는 외부 전자 장치(302)로부터의 식별 정보 및 구성 정보를 기반으로 외부 전자 장치(302)를 인증할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 외부 전자 장치(302)로부터 충전 모드 정보(예: 일반 충전 모드 또는 저전력 충전 모드)를 수신할 수 있고, 충전 모드 정보와 연관된 전력 제공 정보를 외부 전자 장치(302)로 제공할 수 있다. 충전 모드와 연관된 전력 제공 정보는 전송 전압, 전력 값, 주파수, 전력 전송을 위한 파라미터 값을 포함할 수 있다. 외부 전자 장치(302)는 충전 모드 정보와 연관된 전력 제공 정보를 기반으로 충전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 인증(또는 인증 및 충전 모드 설정)이 완료됨에 따라 전력 전송 상태(power transfer phase)(330)에서 외부 전자 장치(302)에 무선 전력 전송을 위한 전력 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 전력 전송 상태(power transfer phase)(330)에서 외부 전자 장치(302)로부터 적어도 하나 이상의 CEP(control error packet) 신호를 수신할 수 있고, RPP(received power packet)신호를 수신할 수 있다. CEP 신호는 전자 장치(301)에서 송신되어야 할 송신 전력의 크기를 나타내는 정보를 포함할 수 있고, RPP 신호는 외부 전자 장치(302)에서 수신되는 수신 전력의 크기를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치(302)는 CEP 신호 또는/및 RPP 신호를 기반으로 송신 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면 전자 장치(301)는 지정된 동작 전압 범위(예: 5V ~ 7.5V, 8V~10.5V) 및 지정된 동작 주파수 범위(100khz~148khz)에서 동작 주파수 또는/및 동작 전압을 조절하여 송신 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면 전자 장치(301)는 제1 동작 전압(예: 디폴트 동작 전압 또는 6V, 또는 10V 또는 이외의 다른 전압)을 이용하여 제1 파워 전송 시 제1 동작 주파수를 확인하고, 제1 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)와 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold) 사이에 존재하면 제1 동작 전압 변경 없이 제1 동작 주파수를 제1 임계 동작 주파수와 제2 임계 동작 주파수 사이에서 변경하여 송신 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면 전자 장치(301)는 제1 동작 전압(예: 디폴트 동작 전압 또는 6V, 또는 10V)을 이용하여 제1 파워 전송 시 제1 동작 주파수를 확인하고, 제1 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)이하이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 높은 제2 동작 전압으로 변경하여 송신 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면 전자 장치(301)는 제1 동작 전압(예: 디폴트 동작 전압 또는 6V, 또는 10V 또는 이외의 다른 전압)을 이용하여 제1 파워 전송 시 제1 동작 주파수를 확인하고, 제1 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)이상이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 낮은 제3 동작 전압으로 변경하여 송신 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면 전자 장치(301)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 최대 전압이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수보다 낮다면 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 외부 전자 장치(302)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 알림 메시지는 전자 장치(301)의 외부 커버를 벗겨야 함을 알리는 정보 또는/및 전자 장치(301)와 외부 전자 장치(302)가 무선 전력 전송을 위한 위치로 정렬되도록 조절이 요구됨을 알리는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전자 장치(301)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 최대 전압이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수보다 낮은 경우 상기 알림 메시지를 전송하고 전력 송신 동작을 중단할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 송신 전력 신호의 주파수에 따른 전력 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 가로축은 송신 전력 신호의 주파수(f)를 나타내고 세로축은 전력 크기(dB)를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따른 곡선(400)은 무선 송신 전력 신호의 주파수에 따른 전력 관계를 나타낸 곡선일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 송신 전력 신호의 주파수 범위는 지정된 범위일 수 있다. 일 실시예에 따르면 전송 신호의 주파수 범위는 WPC 표준에 정의된 주파수 범위(예: 100khz 내지 196khz)(40)의 적어도 일부 또는 전부 범위일 수 있다. 일 실시예에 따르면 송신 전력 신호의 지정된 동작 주파수 범위(42)는 약 110khz 내지 148khz일 수 있다. 일 실시예에 따르면 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)는 약 125khz일 수 있고, 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)는 약 147khz일 수 있다.
일 실시예에 따르면 전자 장치(301)는 전력 전송 시 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)와 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold) 사이의 구간에 존재하면 동작 전압 변경 없이 제1 임계 동작 주파수와 제2 임계 동작 주파수 사이에서 동작 주파수를 변경하여 송신 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 전력 전송 시 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)이하 구간(44)에 존재하면, 동작 전압을 높게 변경하여 송신 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301는 전력 전송 시 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)초과 구간(46)에 존재하면, 동작 전압을 낮게 변경하여 송신 전력을 조절할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(501)(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 또는 도 3의 전자 장치(301))는 안테나 모듈(597)(예: 도 1의 안테나 모듈(197)), 마그네틱 필드 제어 회로(MFC IC(magnetic field controller integrated circuit))(514), 충전 회로(충전 IC 또는 charger IC)(516), 프로세서(520)(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(530)(예: 도 1의 메모리(130)), 배터리(589)(예: 도 1의 배터리(189))의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 안테나 모듈(597)은 적어도 하나의 코일을 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들면 안테나 모듈(597)은 복수의 코일들을 일체형으로 패키징한 다중 코일 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 복수의 코일들은 무선 전력 송수신(예: NFMI(near field magnetic induction)을 위한 코일을 포함할 수 있으며 다른 용도의 코일을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 다른 용도의 코일은 마그네틱 보안 전송을 위한 코일(예: MST(magnetic secure transmission) coil) 또는/및 NFC(near field communication)용 코일일 수 있다.
일 실시예에 따른 MFC IC(514)는 안테나 모듈(597)과 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면 MFC IC(514)는 안테나 모듈(597)과 연결되어 무선 전력 수신 동작을 수행하거나 무선 전력 송신 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, MFC IC(514)는 무선 전력 수신을 위한 무선 전력 수신 회로(미도시), 무선 전력 송신을 위한 무선 전력 송신 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 회로는 무선 전력 수신 시 안테나 모듈(597)의 적어도 하나의 코일을 통해 수신된 교류 파형의 전력을 직류 파형으로 정류하거나, 전압을 컨버팅(converting)하거나, 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 전력 처리를 수행하여 충전 회로(516)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 송신 회로는 무선 전력 송신 시 충전 회로(516)로부터 전력을 제공받아 전력 송신을 위한 교류 파형을 생성하고 생성된 교류 파형을 기반으로 안테나 모듈(497)의 적어도 하나의 코일에 자기장을 발생시켜 자기장을 통해 무선 전력이 송신되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따른 MFC IC(514)는 외부 전자 장치로부터 수신된 전력 제어 패킷(예: CEP)을 기반으로 무선 전력 전송 신호의 주파수 및/또는 듀티를 제어할 수 있으며, 동작중인 주파수를 주기적으로 프로세서(520)에 전달할 수 있다.
일 실시예에 따른 충전 회로(516)는 MFC IC(514)와 배터리(589)사이에 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 충전 회로(516)는 MFC IC(514)를 통해 수신된 전력을 이용하여 배터리(589)를 충전할 수 있고, 배터리(589)로부터의 동작 전압을 기반으로 전력을 MFC IC(514)로 제공할 수 있다. 일 실시예에 따른 충전 회로(516)는 프로세서(520)에 의한 동작 전압 제어에 기반하여 지정된 범위 내에서 동작 전압을 변경할 수 있다. MFC IC(514)는 제공받은 전력을 이용하여 안테나 모듈(597)에 자기장이 형성되도록 하여 전력이 외부 전자 장치로 무선 전송되도록 할 수 있다. 예를 들면, 배터리(589)로부터의 전력이 무선으로 외부 전자 장치와 공유(power sharing)되도록 할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 외부 전자 장치는 다양한 종류의 외부 전자 장치들 중 하나일 수 있다. 예를 들면, 다양한 종류의 외부 전자 장치들은 스마트 폰, 전자 장치(501)와 연동 가능한 액세서리 장치 또는 스마트 워치를 포함할 수 있으며, 이 외에도 전자 장치(501)로부터 무선으로 전력 수신이 가능한 전자 장치이면 가능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(520)(예: 도 1의 프로세서(120))는 지정된 동작 전압 범위(예: 5V ~ 7.5V 또는 8V ~ 10.5V 또는 다른 전압 범위) 및 지정된 동작 주파수 범위(약 110khz~148khz)에서 동작 주파수 또는/및 동작 전압이 조절되도록 제어하여 송신 전력이 조절되도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(302))에 무선 전력 전송 중 동작 주파수를 확인할 수 있고, 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 동작 전압 변경과 연관된 주파수 구간은 지정된 동작 주파수 범위(예: 약 100khz~148khz) 내의 최저 주파수(예: 약 100khz)부터 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)(예: 약 125khz) 구간(예: 제1 동작 전압 변경 주파수 구간) 또는/및 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)(예: 약 147khz)부터 최고 주파수 구간(예:약 148khz)(예: 제2 동작 전압 변경 주파수 구간)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 동작 전압을 변경하여 전력을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하지 않는 경우 동작 전압 변경 없이 전력을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 지정된 동작 전압 범위(예: 약 5V ~ 7.5V, 또는 약 8V~10.5V 또는 다른 전압 범위)내의 제1 동작 전압(예: 디폴트 동작 전압 또는 6V 또는 9V 또는 다른 전압)을 이용하여 전력 전송 시 MFC IC(514)로부터 수신되는 동작 주파수 정보를 기반으로 제1 동작 주파수를 확인하고, 제1 동작 주파수를 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 임계 동작 주파수(예: 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold) 또는/및 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)와 비교하여 동작 전압을 변경할지 여부를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 제1 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)와 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold) 사이에 존재하면 제1 동작 전압 변경 없이 제1 동작 주파수를 제1 임계 동작 주파수와 제2 임계 동작 주파수 사이에서 변경하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 제1 동작 전압(예: 디폴트 동작 전압 또는 6V 또는 9V 또는 다른 전압)을 이용하여 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)이하이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 높은 제2 동작 전압으로 변경하도록 충전 회로(516)를 제어하여 충전 회로(516)가 MFC IC(514)에 제2 동작 전압 기반의 전력을 제공하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 제1 동작 전압(예: 디폴트 동작 전압 또는 6V)을 이용하여 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)이상이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 낮은 제3 동작 전압으로 변경하도록 충전 회로(516)를 제어하여 충전 회로(516)가 MFC IC(514)에 제3 동작 전압 기반의 전력을 제공하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압 이상(예: 최대 전압)이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하)이면 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 외부 전자 장치(302)로 전송하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 알림 메시지는 전자 장치(501)의 외부 커버를 벗겨야 함을 알리는 정보 또는/및 전자 장치(501)와 외부 전자 장치(502)가 무선 전력 전송을 위한 위치로 정렬되도록 조절이 요구됨을 알리는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전자 장치(501)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압 이상(예: 최대 전압)이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하이면 상기 알림 메시지를 전송하고 전력 송신 동작을 중단하도록 충전 회로(516)와 MFC IC(514)를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 최대 전압이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하인 경우에도 외부 전원 소스로부터 전력을 공급받고 있는 중이면 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 송신하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 메모리(530)(예: 도 1의 메모리(130))는 전자 장치(501)의 동작을 수행하기 위한 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 메모리(530)는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등의 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 구현 형태에는 제한이 없을 수 있다. 일 실시예에 따른 메모리(530)는 전자 장치(501)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(520) 또는 MFC IC(514))에 의해 사용되는 다양한 제어 데이터 또는/및 데이터 테이블(table)을 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(530)는 지정된 동작 주파수 범위와 지정된 동작 전압 범위를 저장할 수 있으며, 프로세서(520)가 동작 주파수 정보를 기반으로 동작 전압을 변경하기 위한 정보(예: 테이블)을 저장할 수 있다. 예를 들면, 동작 전압을 변경하기 위한 정보는 하기 표 1과 같이 저장될 수 있다.
동작 전압 변경 정보
(operating)		 동작 전압 변경 시작 조건
(operating condition)		 동작 전압 변경 종료 조건
(stop condition)
지정된 전압만큼 동작 전압 감소(예: 0.5V씩 동작 전압 감소) 동작 전압이 5V 초과이고 동작 주파수가 147khz 초과 동작 전압이 5V가 되거나 동작 주파수가 147khz 미만
지정된 전압만큼 동작 전압 증가(예: 0.5V씩 동작 전압 증가) 동작 전압이 7.5V 미만이고 동작 주파수가 120khz 미만 동작 전압이 7.5V가 되거나 동작 주파수가 147khz 미만
일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 상기 표 1을 기반으로 동작 전압 변경 시작 조건에서 동작 전압 변경 정보에 기반하여 동작 전압을 변경하고 동작 전압 변경 종료 조건을 만족하면 동작 전압 변경을 종료(또는 중단)할 수 있다.다양한 실시예에 따르면 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 도 3의 전자 장치(301), 또는 도 5의 전자 장치(501))는 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 또는 도 5의 배터리(589)), 안테나 모듈(예: 도 1의 안테나 모듈(197), 또는 도 5의 안테나 모듈(597), 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로(예: 도 5의 MFC IC(514)), 상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 충전 회로(예: 도 5의 충전 회로(516)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130), 또는 도 5의 메모리(530)), 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 충전 회로, 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 또는 도 5의 프로세서(520))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 상기 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하고, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하고, 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하도록 설정될 수 있다.다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간은 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수부터 제1 임계 동작 주파수까지의 구간에 대응된 제1 동작 전압 변경 주파수 구간 또는/및 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수부터 최고 주파수 구간까지의 구간에 대응된 제2 동작 전압 변경 주파수 구간을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 동작 주파수가 상기 제1 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 높은 제2 동작 전압으로 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 동작 주파수가 상기 제2 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 낮은 제3 동작 전압으로 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 동작 주파수가 상기 제1 임계 동작 주파수와 상기 제2 임계 동작 주파수 사이에 존재하면 동작 전압 변경 없이 전력이 조절되도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 동작 전압은 지정된 동작 전압 범위 내에서 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 동작 전압이 상기 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압 이상(예: 최대 전압)이고 상기 동작 주파수가 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하이면, 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송되도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 동작 전압이 상기 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압 이상(예: 최대 전압)이고 상기 동작 주파수가 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하이면, 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송을 중단하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지정된 동작 전압 범위는 5V 내지 7.5V의 범위를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지정된 동작 주파수 범위는 110khz 내지 148khz이고, 상기 제1 임계 동작 주파수는 125khz이고, 상기 제2 임계 동작 주파수는 147khz일 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 적응적 동작 전압 변경 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 5의 전자 장치(501))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 5의 프로세서(520))는 610 내지 640 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.
610 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(302))에 무선 전력 전송 중 동작 주파수를 확인할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(520)는 전력 전송 시 MFC IC(414)로부터 수신되는 동작 주파수 정보를 기반으로 제1 동작 주파수를 확인할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(520)는 외부 전자 장치(302)에 지정된 동작 범위 내의 제1 동작 전압을 이용하여 전력을 전송할 수 있다.
620 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위(예: 100khz~148khz) 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 동작 전압 변경과 연관된 주파수 구간은 지정된 동작 주파수 범위(예: 100khz~148khz) 내의 최저 주파수(예: 100khz)부터 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)(예: 125khz) 구간(예: 제1 동작 전압 변경 주파수 구간) 또는/및 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)(예: 147khz)부터 최고 주파수 구간(예: 148khz)(예: 제2 동작 전압 변경 주파수 구간)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하이면 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 외부 전자 장치(302)로 전송하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 알림 메시지는 전자 장치(501)의 외부 커버를 벗겨야 함을 알리는 정보 또는/및 외부 전자 장치(302)가 전자 장치(501)에 대해 무선 전력 전송을 위한 위치로 정렬되도록 조절이 요구됨을 알리는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전자 장치(501)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하이면 상기 알림 메시지를 전송하고 전력 송신 동작을 중단하도록 충전 회로(516)와 MFC IC(514)를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면 프로세서(520)는 전력 송신 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하인 경우라도 외부 전원 소스로부터 전력을 공급받고 있는 중이면 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 송신하지 않을 수 있다.
630 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 동작 전압을 변경하여 전력을 제공할 수 있다. 예를 들면 프로세서(520)는 제1 동작 주파수가 제1 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 높은 제2 동작 전압으로 변경하도록 충전 회로(516)를 제어하여 충전 회로(516)가 MFC IC(514)에 제2 동작 전압 기반의 전력을 제공하도록 할 수 있다. 또한 프로세서(520)는 제1 동작 주파수가 제2 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 낮은 제3 동작 전압으로 변경하도록 충전 회로(516)를 제어하여 충전 회로(516)가 MFC IC(514)에 제3 동작 전압 기반의 전력을 제공하도록 할 수 있다.
640 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하지 않는 경우 동작 전압 변경 없이 전력을 제공할 수 있다. 예를 들면 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 제1 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)와 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold) 사이에 존재하는 경우 제1 동작 전압 변경 없이 제1 동작 주파수를 제1 임계 동작 주파수와 제2 임계 동작 주파수 사이에서 변경하도록 MFC IC(514)를 제어하여 MFC IC(514)에 제1 동작 전압 기반으로 제공되는 전력을 조절하도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 방법은, 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(302))에 무선 전력 전송 중 마그네틱 필드 제어 회로(예: 도 5의 MFC IC(514))를 통해 동작 주파수를 확인하는 동작, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하는 동작, 및 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간은 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수부터 제1 임계 동작 주파수까지의 구간에 대응된 제1 동작 전압 변경 주파수 구간 또는/및 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수부터 최고 주파수 구간까지의 구간에 대응된 제2 동작 전압 변경 주파수 구간을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 동작 주파수가 상기 제1 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 높은 제2 동작 전압으로 변경할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 동작 주파수가 상기 제2 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 낮은 제3 동작 전압으로 변경할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 동작 주파수가 상기 제1 임계 동작 주파수와 상기 제2 임계 동작 주파수 사이에 존재하면 동작 전압 변경 없이 전력을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 동작 전압은 지정된 동작 전압 범위 내에서 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하이면, 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수) 이하이면, 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송을 중단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지정된 동작 전압 범위는 5V 내지 7.5V의 범위를 포함할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 5의 전자 장치(501))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 5의 프로세서(520))는 710 내지 790 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.
710 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(302))에 무선 전력 전송이 시작됨에 기반하여 동작 전압을 설정할 수 있다(set initial Tx Vop(operating voltage) = Vinit(initial setting of Vop)). 예를 들면, 프로세서(520)는 무선 전력 전송을 위한 동작 전압을 지정된 동작 전압 범위(예: 5V~7.5V) 내의 제1 동작 전압(예; 6V)으로 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 동작 전압은 미리 설정된 디폴트 동작 전압일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 동작 전압은 지정된 동작 전압 범위(에: 5V~7.5V) 내의 최소 전압(예: 5V) 및 최대 전압(예: 7.5V)이 아닐 수 있다.
720 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 제1 동작 전압을 이용하여 무선 전력 송신을 수행할 수 있다(keep charging).
730 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 무선 전력 전송 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위(에: 5V~7.5V) 내의 최소 전압(예: 5V) 및 최대 전압(예: 7.5V)이 아니고, 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위(예: 100khz~148khz) 내의 최저 주파수(예: 100khz)부터 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)(예: 125khz)구간(예: 제1 동작 전압 변경 주파수 구간) 또는/및 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)(예: 147khz)부터 최고 주파수 구간(예: 148khz)(예: 제2 동작 전압 변경 주파수 구간)에 속하는지 확인할 수 있다((frop(operating frequency)<frl(low threshold of frop) && Vop<Vmax(max value of Vop)) ∥ (frop>frh(high threshold of frop)&&(Vop>Vmin(minimum value of Vop)).
일 실시예에 따른 프로세서(520)는 무선 전력 전송 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위(에: 5V~7.5V) 내의 최소 전압(예: 5V) 및 최대 전압(예: 7.5V)이고, 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위(예: 100khz~148khz) 내의 최저 주파수(예: 100khz)부터 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)(예: 125khz) 구간(예: 제1 동작 전압 변경 주파수 구간) 또는 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)(예: 147khz)부터 최고 주파수 구간(예: 148khz)(예: 제2 동작 전압 변경 주파수 구간)에 속하지 않으면 동작 전압 변경 없이 720 동작의 전력 전송을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 무선 전력 전송 중 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위(에: 5V~7.5V) 내의 최소 전압(예: 5V) 및 최대 전압(예: 7.5V)이 아니고, 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위(예: 100khz~148khz) 내의 최저 주파수(예: 100khz)부터 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)(예: 125khz) 구간(예: 제1 동작 전압 변경 주파수 구간) 또는 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)(예: 147khz)부터 최고 주파수 구간(예: 148khz)(예: 제2 동작 전압 변경 주파수 구간)에 속하면 740 단계 또는 750 단계의 동작 전압 변경 동작을 수행할 수 있다.
740 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위(예: 100khz~148khz) 내의 최저 주파수(예: 100khz)부터 제1 임계 동작 주파수(예: low threshold)(예: 125khz) 구간(예: 제1 동작 전압 변경 주파수 구간)에 포함된 경우(frop<frl), 동작 전압을 지정된 전압값만큼 증가되도록 충전 회로(516)를 제어할 수 있다(Vop + ΔV(control level of voltage)).
750 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 전압을 지정된 전압값만큼 증가 후 동작 주파수가 제2 임계 동작 주파수 미만이고 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최대 동작 전압 미만인지 확인할 수 있다(frop<frl && Vop<Vmax). 일 실시예에 따르면 동작 전압을 지정된 전압값만큼 증가 후 동작 주파수가 제2 임계 동작 주파수 미만이고 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최대 동작 전압 미만이면 동작 주파수가 제2 임계 동작 주파수 미만이 아니거나 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최대 동작 전압 미만이 아닐 때까지 740 동작 및 750 동작을 반복할 수 있다.
760 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 전압을 지정된 전압값만큼 증가 후 동작 주파수가 제2 임계 동작 주파수 미만이 아니거나 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최대 동작 전압 미만이 아니면, 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수(frop)가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수 또는 frpacket) 이하인 경우인지 확인할 수 있다(Vop=Vmax && frop<frpacket). 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 전압이 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수(frop)가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수 또는 frpacket) 이하인 경우가 아니면 전력 전송을 계속할 수 있다. 예를 들면 frpacket 주파수는 수신측으로 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 보낼지 여부를 결정하기 위한 주파수일 수 있다.
770 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수(예: high threshold)(예: 147khz)부터 최고 주파수 구간(예: 148khz)(예: 제2 동작 전압 변경 주파수 구간)에 포함된 경우(frop<frh), 동작 전압을 지정된 전압값만큼 감소되도록 충전 회로(516)를 제어할 수 있다(Vop - ΔV(control level of voltage)).
780 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 전압을 지정된 전압값만큼 감소 후 동작 주파수가 제1 임계 동작 주파수 초과이고 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최소 동작 전압 초과인지 확인할 수 있다(frop>frh && Vop>Vmin). 일 실시예에 따르면 동작 전압을 지정된 전압값만큼 감소 후 동작 주파수가 제1 임계 동작 주파수 초과이고 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최소 동작 전압 초과이면, 동작 주파수가 제1 임계 동작 주파수 초과가 아니거나 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최소 동작 전압 초과가 아닐 때까지 780 동작 및 790 동작을 반복할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 동작 주파수가 제1 임계 동작 주파수 초과가 아니거나 동작 전압이 지정된 주파수 범위 내의 최소 동작 전압 초과가 아니면 전력 전송을 계속할 수 있다.
790 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(520)는 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수(frop)가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수 또는 frpacket) 이하인 경우이면, 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 외부 전자 장치(302)로 전송하도록 제어할 수 있다(send position warning packet). 예를 들면, 알림 메시지는 전자 장치(501)의 외부 커버를 벗겨야 함을 알리는 정보 또는/및 외부 전자 장치(302)가 전자 장치(501)에 대해 무선 전력 전송을 위한 위치로 정렬되도록 조절이 요구됨을 알리는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전자 장치(501)는 전력 송신 중 지정된 동작 전압 범위 내의 지정된 제1 전압(예: 최대 전압) 이상이고 동작 주파수(frop)가 지정된 동작 주파수 범위 내의 지정된 제1 주파수(예: 최저 주파수 또는 frpacket) 이하인 경우 상기 알림 메시지를 전송하고 전력 송신 동작을 중단하도록 충전 회로(516)와 MFC IC(514)를 제어할 수 있다.
도 8a은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 외부 사시도를 나타낸 도면이고, 도 8b는 일 실시예에 따른 적어도 하나의 코일이 전자 장치의 본체와 후면 커버 사이에 배치되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8a를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(801)의 하우징의 전면(810) 중앙에는 터치 스크린(815)이 배치될 수 있다. 터치스크린(815)은 전면(810)의 대부분을 차지하도록 크게 형성될 수 있다. 터치스크린(815)은 다양한 화면이 표시될 수 있다. 하우징의 측면(820)에는 적어도 하나의 버튼(816)이 배치될 수 있다. 적어도 하나의 버튼(816) 누름에 기반하여 터치스크린(815)에 화면(screen)이 표시될 수 있다. 전자 장치(801)의 전면(810) 상부에는 스피커(811)가 배치될 수 있다. 전자 장치(801)의 본체(820)의 하부 일면에는 외부 장치와 유선으로 연결 가능한 커넥터(825)가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈의 적어도 하나의 코일(또는 적어도 하나의 전도성 패턴은 본체(820)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(801)는 본체 (820)와 본체(820) 후면에 착탈 가능한 후면 커버(828)를 포함할 수 있으며, 본체(820)와 후면 커버(828) 사이에 적어도 하나의 코일(811)이 배치될 수 있다. 본체(810)의 후면에는 배터리(850)가 안착될 수 있고, 본체(820)에 배터리(850)가 안착된 상태에서 후면 커버(828)가 본체(820)와 결합되어 하우징을 형성할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 적어도 하나의 코일(811)은 후면 커버(828)에 부착되거나 후면 커버(828)의 내부에 몰딩된 형태일 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 적어도 하나의 코일(811)은 배터리(850)에 부착될 수도 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치가 외부 전자 장치에 무선으로 전력을 전송 중인 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(901)(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 도 3의 전자 장치(301), 또는 도 5의 전자 장치(501))는 스마트폰일 수 있고, 외부 전자 장치(902)(예: 도 2의 외부 전자 장치(201) 또는 도 3의 전자 장치(301))는 스마트 워치일 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)가 지정된 인식 거리만큼 근접한 상태에서 전자 장치(901)의 후면의 적어도 하나의 코일(예: 도 8의 811)과 외부 전자 장치(902)의 적어도 하나의 코일(미도시)을 통해 전자 장치(901)로부터의 무선 전력 전송 신호가 외부 전자 장치(902)로 전송될 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)는 인식 거리가 짧아지면 동작 전압이 낮아도 지정된 전력 전송 효율이 유지될 수 있으나, 인식 거리가 길어지면 동작 전압이 낮은 경우 지정된 전력 전송 효율이 유지되지 못할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전자 장치(901)는 고정된 동작 전압을 이용하는 경우 인식 거리에 따라 효율이 저하되거나 미인식이 발생할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(901)는 낮은 고정 전압(예: 5V)를 이용하는 경우 짧은 인식 거리(또는 mis-align 정도가 작은 경우)에서 지정된 효율을 유지할 수 있으나, 긴 인식 거리(또는 mis-align 정도가 큰 경우)에서 급격히 효율이 저하되거나 미인식이 발생할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 전자 장치(901)는 높은 고정 전압(예: 7.5V)를 이용하는 경우 긴 인식 거리(또는 mis-align 정도가 큰 경우)에서 효율이 저하되지 않고 미인식이 발생 확률이 적으나, 짧은 인식 거리(또는 mis-align 정도가 작은 경우)에서 외부 전자 장치(902)로부터의 전력 크기를 낮추라는 전력 제어 패킷을 지속적으로 수신할 가능성이 높고, 이러한 경우 듀티를 조절하여 전력 크기를 낮추면 인밴드 내에 외부 전자 장치(902)가 송신하는 패킷이 포함되는 구간이 짧아져 전자 장치(901)에서 패킷 가동성이 낮아 통신 오류가 빈번히 발생할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(901)가 외부 전자 장치(902)로 무선 전력 전송 시 적응적 동작 전압 변경 동작(예: 도 6의 610 동작 내지 640 동작 중 적어도 일부 또는 전부 동작)을 수행하거나 적응적 동작 전압 변경 기반의 무선 전력 전송 동작(예: 도 8의 710 동작 내지 790 동작 중 적어도 일부 또는 전부 동작)을 수행하는 경우에는 고정 동작 전압을 이용하는 경우보다 효율이 좋을 수 있다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 일 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치간 인식 거리에 따른 적응적 동작 전압 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 내지 도 10b를 참조하면, 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)의 인식 거리는 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)간의 물리적 거리 또는/및 정렬 상태를 포함하는 다양한 조건에 의해 결정될 수 있다.
도 10a를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)는 수직축(예: z축) 기반으로 제1 거리에서 제1 정렬 상태를 가지는 제1 인식 거리(1010)를 가질 수 있다.
도 10b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)는 커버의 두께 등의 요인으로 인해 수직축(예: z축) 기반으로 제1 거리보다 더 긴 제2 거리에서 제1 정렬 상태를 가지는 제2 인식 거리(1020)를 가질 수 있다.
도 10c를 참조하면 일 실시예에 따른 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)는 수직축(예: z축) 기반으로 제1 거리에서 제2 정렬 상태를 가지는 제3 인식 거리(1030)를 가질 수 있다.
하기 표 2는 일 실시예에 따른 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)간 인식 거리와 동작 전압 간의 관계에 따른 적응적 동작 전압 변경을 설명하기 위한 테이블이다.
인식 거리 동작 주파수 동작 전압(기대치)
5V 6V 7V
0T 148khz 148khz 148khz 5V
1T 135khz 148khz 148khz 5.5V
2T 118khz 129khz 148khz 6V
3T x 114khz 137khz 6.5V ~7V
4T x x 117khz x
5T x x x x
상기 표 2를 참조하면, 0T 내지 5T는 커버의 두께, 물리적 거리 또는/및 정렬 상태 기반의 인식 거리일 수 있다. 전자 장치(901)는 5V에서는 인식 거리가 짧은 경우(예: 약 OT~2T)까지 동작 주파수가 확인될 수 있으므로 동작 주파수를 조절하여 전송 전력을 조절할 수 있고, 인식 거리가 긴 경우(예: 약 3T~5T)에서는 동작 주파수를 더 낮출 수 없어 전송 전력 조절이 어려울 수 있다. 전자 장치(901)는 6V에서 인식 거리가 짧은 경우(예: 약 OT~3T)까지 동작 주파수를 변경할 수 있어서 동작 주파수를 조절하여 전송 전력을 조절할 수 있고, 인식 거리가 긴 경우(예: 약 4T~5T)에서는 동작 주파수를 더 낮출 수 없어 동작 주파수를 조절하는 방식으로 전송 전력 조절이 어려울 수 있다. 전자 장치(901)는 7V에서는 인식 거리가 짧은 경우(예: 약 OT~4T)까지는 동작 주파수를 더 낮출 수 있어서 동작 주파수를 조절하여 전송 전력을 조절할 수 있고, 인식 거리가 긴 경우(예: 약 5T)에서는 동작 주파수를 더 낮출 수 없어서 동작 주파수를 조절하여 전송 전력 조절이 어려울 수 있다. 일 실시예에 따르면 전자 장치(901)는 인식 거리에 따른 동작 주파수 확인에 기반하여 동작 전압을 변경함으로써, 인식 거리가 짧을 경우에는 동작 전압으로서 저전압(예: 5V)을 이용하고 인식 거리가 긴 경우에는 동작 전압으로서 고전압(예: 7V)을 이용하여 무선 전력 전송 효율을 높이고 미인식 확률을 낮출 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 고정 전압을 이용하는 경우와 적응적 동작 전압을 이용하는 경우 각각에 대응된 효율을 나타내 그래프이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 그래프(1100)에서 가로축은 전자 장치(901)와 외부 전자 장치(902)간 인식 거리(mm)를 나타낼 수 있다. 세로축은 전자 장치(901)에서 외부 전자 장치(902)로 무선으로 전력을 송신했을 때의 효율(%)(예: 수신측 수신 전력/송신 전력*100))을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면 참조번호 1110은 고정 동작 전압을 기반으로 무선 전력 전송 시의 효율 곡선일 수 있다. 일 실시예에 따르면 참조번호 1120은 적응적 동작 전압을 기반으로 무선 전력 전송 시의 효율 곡선일 수 있다.
예를 들면 고정 동작 전압을 이용하여 무선 전력 전송하는 경우, 인식 거리가 약 1.4mm (예: Silicon Cover (약 1.4mm)) 미만에서는 효율이 좋다가 인식 거리가 약 1.4mm이상이 되면 효율이 급격히 감소할 수 있다. 이에 반해, 적응적 동작 전압을 기반으로 무선 전력 전송하는 경우 일 실시예에 따르면 인식 거리가 약 1.4mm (예: Silicon Cover (약 1.4mm))이상에서도 효율이 급격히 감소하지 않을 수 있다.
다양한 실시예에에 따르면 전자 장치에서 동작 전압을 적응적으로 변경시키면서 각 동작 전압 별로 동작 주파수 및 듀티 조정하여 전력 전송 효율이 높도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수보다 낮거나 지정된 동작 주파수 범위 내의 최고 주파수보다 높게 동작할 경우 동작 전압을 적응적으로 변경함으로써 전력 전송 효율이 높으면서도 충전 인식 영역도 넓혀 충전 안전성을 확보할 수 있도록 할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 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, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예는 기기(machine)(예: 전자 장치(101))에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 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 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 비휘발성 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하는 동작, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하는 동작, 및 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 발명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 발명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    배터리;
    안테나 모듈;
    상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로;
    상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 충전 회로;
    메모리; 및
    상기 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 충전 회로, 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 상기 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하고, 상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하고, 상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간은 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수부터 제1 임계 동작 주파수까지의 구간에 대응된 제1 동작 전압 변경 주파수 구간 또는/및 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수부터 최고 주파수 구간까지의 구간에 대응된 제2 동작 전압 변경 주파수 구간을 포함하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 동작 주파수가 상기 제1 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 높은 제2 동작 전압으로 변경하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 동작 주파수가 상기 제2 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 낮은 제3 동작 전압으로 변경하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 동작 주파수가 상기 제1 임계 동작 주파수와 상기 제2 임계 동작 주파수 사이에 존재하면 동작 전압 변경 없이 전력이 조절되도록 제어하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동작 전압은 지정된 동작 전압 범위 내에서 변경되는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 동작 전압이 상기 지정된 동작 전압 범위 내의 제1 전압 이상이고 상기 동작 주파수가 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 주파수 이하이면, 전력 전송이 정상적으로 이루어지고 있지 않음을 알리는 알림 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송되도록 제어하는 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 동작 전압이 상기 지정된 동작 전압 범위 내의 제1 전압 이상이고 상기 동작 주파수가 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 제1 주파수 이하이면, 상기 외부 전자 장치에 무선 전력 전송을 중단하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 지정된 동작 전압 범위는 5V 내지 7.5V의 범위를 포함하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지정된 동작 주파수 범위는 110khz 내지 148khz이고, 상기 제1 임계 동작 주파수는 125khz이고, 상기 제2 임계 동작 주파수는 147khz인 전자 장치.
  11. 적응적 동작 전압 기반의 무선 전력 전송 방법에 있어서,
    외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하는 동작;
    상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하는 동작; 및
    상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간은 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 최저 주파수부터 제1 임계 동작 주파수까지의 구간에 대응된 제1 동작 전압 변경 주파수 구간 또는/및 상기 지정된 동작 주파수 범위 내의 제2 임계 동작 주파수부터 최고 주파수 구간까지의 구간에 대응된 제2 동작 전압 변경 주파수 구간을 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 동작 주파수가 상기 제1 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 높은 제2 동작 전압으로 변경하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 동작 주파수가 상기 제2 동작 전압 변경 주파수 구간이면, 제1 동작 전압을 제1 동작 전압보다 지정된 값만큼 낮은 제3 동작 전압으로 변경하는 방법.
  15. 명령들을 저장하고 있는 비휘발성 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은,
    외부 전자 장치에 무선 전력 전송 중 마그네틱 필드 제어 회로를 통해 동작 주파수를 확인하는 동작;
    상기 확인된 동작 주파수가 지정된 동작 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는지 여부를 확인하는 동작; 및
    상기 동작 주파수가 상기 적어도 하나의 동작 전압 변경 주파수 구간에 속하는 경우 상기 충전 회로의 동작 전압을 변경하는 동작을 포함하는 저장 매체.
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