WO2022186544A1 - Electronic device and method for controlling charging of electronic device - Google Patents
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- Y10S320/00—Electricity: battery or capacitor charging or discharging
- Y10S320/18—Indicator or display
- Y10S320/19—Charger status, e.g. voltmeter
Definitions
- Various embodiments of the present document relate to an electronic device, for example, to an electronic device using a battery including a battery cell and a battery protection circuit, and to a charging method of the electronic device.
- a battery pack used as a power source of an electronic device may include a structure in which a battery cell and a battery protection circuit module are coupled.
- the battery cell may include a form in which an electrode stacking unit including a positive electrode sheet and a negative electrode sheet is accommodated in a metal case or pouch.
- the battery protection circuit is to prevent explosion and overcharging of the battery and may be connected to terminals of the battery cell.
- FIG. 2 is a block diagram of a power management module and a battery, in accordance with various embodiments.
- FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of obtaining an accurate battery cell 312 voltage in a charging method of the electronic device 300 according to various embodiments of the present disclosure.
- FIG. 9 is a flowchart illustrating a charging method of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
- 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 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 power regulator 220 may generate a plurality of powers having different voltages or different current levels by, for example, adjusting a voltage level or current level of power supplied from an external power source or battery 189 .
- the power regulator 220 may adjust the external power source or the power of the battery 189 to a voltage or current level suitable for each of some of the components included in the electronic device 101 .
- the power regulator 220 may be implemented in the form of a low drop out (LDO) regulator or a switching regulator.
- the power gauge 230 may measure usage state information about the battery 189 (eg, the capacity of the battery 189 , the number of times of charging and discharging, a voltage, or a temperature).
- the electronic device 300 (eg, the electronic device 101 ) includes the battery pack 310 (eg, the battery 189 ), the processor 320 (eg, the processor 120 ), and the memory 330 . ) (eg, the memory 140 ).
- the battery pack 310 may further include a battery cell 312 and a battery protection circuit 314 , and some of the illustrated components may be omitted or replaced.
- the electronic device 300 may further include at least some of the configuration and/or functions of the electronic device 101 of FIG. 1 . Some of the respective components of the illustrated (or not illustrated) electronic device 300 may be operatively, functionally, and/or electrically connected.
- the electronic device 300 may protect the battery pack 310 by blocking charging of the battery pack 310 in a low voltage range.
- it may be necessary to accurately measure the voltage of the battery cell 312 .
- it may be difficult to accurately measure the voltage of the battery cell 312 due to the structure of the battery 189 or the battery pack 310 .
- the voltage range of the battery 189 may be erroneously determined and it may be difficult to accurately cut off the charge. If the charging cutoff operation is not accurately performed, the safety of the battery 189 may not be guaranteed. That is, in severe cases, the battery 189 may explode, or the lifespan of the battery 189 may be reduced or deteriorated.
- the correct voltage of the battery cell 312 may be required.
- FIG. 5 is a block diagram illustrating a voltage prediction process of a battery cell 312 of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
- the voltage section of the battery cell 312 may include a first section, a second section, and a third section. This section classification will be described in more detail with reference to FIG. 6B .
- the processor 320 may predict the value of the battery cell 312 according to the voltage period of the battery cell 312 . For example, when the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is the first period, the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is the same as the voltage of the battery pack 310 . The voltage of the battery cell 312 may be calculated. When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the second period, the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by the first set value, and thus the battery cell 312 . ) can be calculated.
- 6A to 6C are graphs illustrating a change in a battery pack voltage according to a battery cell voltage during a charging process of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
- the processor 320 may measure the voltage 610 of the battery pack 310 during the charging process, and classify the sections according to the number of times the measured voltage 610 of the battery pack 310 changes. . For example, when the number of occurrences of the voltage fluctuation is 0, the processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the first period 601 . The processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the second period 602 when the number of occurrences of the voltage change is 1. The processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the third period 603 when the number of occurrences of the voltage change is two.
- the voltage of the battery pack 310 may momentarily drop by 0.7V corresponding to the diode drop value. That is, the voltage of the battery pack 310 corresponding to about 3V may drop to about 2.3V.
- the shorted first switch 401 may be opened again.
- the first switch 401 may be opened to supplement the voltage of the battery pack 310 in a low voltage range of about 2.3V, and may add a voltage value equal to a diode drop to the voltage of the battery pack 310 . That is, in the instantaneous drop and recovery process of 623 , as the second switch 402 is shorted at 633 , the battery pack 310 voltage drops, and the first switch 401 opens due to the drop in the battery pack 310 voltage. This may occur because the voltage of the battery pack 310 rises again while
- the processor determines the voltage of the battery cell as the first section when the number of occurrences of the voltage change is 0, and when the number of occurrences of the voltage change is 1, the battery cell may be determined as the second period, and when the number of occurrences of voltage fluctuations is 2, the voltage of the battery cell may be determined as the third period.
- the first set value may include a diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the first battery protection circuit.
- FET field effect transistor
- the second set value includes a diode drop value of a field effect transistor (FET) of the first battery protection circuit and the second battery protection circuit included in the battery protection circuit.
- FET field effect transistor
- the processor may be set to cut off charging of the battery pack when the voltage of the battery cell is determined to be the third period.
- FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of obtaining an accurate battery cell 312 voltage in a charging method of the electronic device 300 according to various embodiments of the present disclosure.
- the processor 320 may determine the number of voltage changes equal to or greater than a specified set value on the voltage change graph of the battery pack 310 .
- the specified setpoint may include about 0.3V. The cause of the voltage change exceeding the specified set value and its operation have been described in detail with reference to FIG. 6C above.
- the processor 320 may design a charging operation according to a voltage range of the battery cell 312 and a value of the voltage of the battery cell 312 .
- the processor 320 may warn that charging may be cut off due to the low voltage during the charging process.
- the processor 320 may display a guide screen indicating that charging may be cut off due to a low voltage through a display (eg, the display module 160 ).
- the processor 320 may cut off charging of the battery pack 310 .
- the voltage section of the battery cell includes a first section, a second section, and a third section, and the operation of classifying the voltage section of the battery cell according to the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value is
- the operation of determining the voltage of the battery cell as the first period
- the number of occurrences of the voltage fluctuation is 1
- the operation of determining the voltage of the battery cell as the second period is 2
- It may include an operation of determining the voltage of the battery cell as the third period.
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Abstract
An electronic device, according to various embodiments, may comprise: a battery cell that supplies power; at least one battery protection circuit that is coupled to the battery cell; a battery pack that includes the battery cell and the at least one battery protection circuit; and a processor that is operatively coupled to the battery pack. The processor, when the battery pack is charged by an external power source, may be configured to monitor until a voltage of the battery pack becomes equal to or greater than a preset first voltage, measure the number of occurrences of voltage fluctuations equal to or greater than a specified set value of the voltage of the battery pack during the monitoring process, determine a voltage range of the battery cell on the basis of the measured voltage of the battery pack and the number of occurrences of voltage fluctuations, and predict a voltage of the battery cell on the basis of the voltage range of the battery cell.
Description
본 문서의 다양한 실시예들은 전자 장치에 관한 것이며, 예를 들어 배터리 cell과 배터리 보호 회로로 구성된 배터리를 사용하는 전자 장치 및 전자 장치의 충전 방법에 대한 것이다.Various embodiments of the present document relate to an electronic device, for example, to an electronic device using a battery including a battery cell and a battery protection circuit, and to a charging method of the electronic device.
일반적으로, 전자 장치의 전원으로 사용되는 배터리 팩은 배터리 셀과 배터리 보호 회로(protection circuit module)가 결합되는 구조를 포함할 수 있다. 배터리 셀은 양극 시트와 음극 시트로 이루어지는 전극 적층 유닛이 금속 케이스 또는 파우치 내에 수용된 형태를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로는 배터리의 폭발 및 과충전을 방지하기 위한 것으로 배터리 셀의 단자들에 연결될 수 있다.In general, a battery pack used as a power source of an electronic device may include a structure in which a battery cell and a battery protection circuit module are coupled. The battery cell may include a form in which an electrode stacking unit including a positive electrode sheet and a negative electrode sheet is accommodated in a metal case or pouch. The battery protection circuit is to prevent explosion and overcharging of the battery and may be connected to terminals of the battery cell.
배터리 보호 회로는 Discharging FET와 Charging FET로 구성될 수 있다. 배터리 보호 회로는 특정 전압 이상에서는 Charging FET를 open하고, 특정 전압 이하에서는 Discharging FET를 open하여 배터리를 보호할 수 있다. The battery protection circuit can be composed of a discharging FET and a charging FET. The battery protection circuit opens the charging FET above a specific voltage and opens the discharging FET below a specific voltage to protect the battery.
배터리 팩 전압(Vpack)은 배터리 Cell 전압(Vcell)과 배터리 보호회로 전압(Vpcm1, Vpcm2)의 합으로 결정될 수 있다. Discharging FET 2개가 모두 OPEN 되어있는 저전압 상태의 배터리양단에 해당 전압 이상의 전압을 가하게 되면 Vcell 전압이 상승하게 되는데, OPEN 되어있는 보호회로에 흐르는 전류로 인하여 FET diode drop 만큼의 전압이 Vcell 전압에 더해져 Vpack에서 확인될 수 있다. 전압이 올라감에 따라 PCM의 discharging FET가 close 될 수 있으며, 두 개의 discharging FET가 모두 close되면 Vpack(배터리 팩 전압)은 Vcell(배터리 셀 전압)과 동일한 전압이 될 수 있다.The battery pack voltage Vpack may be determined as the sum of the battery cell voltage Vcell and the battery protection circuit voltages Vpcm1 and Vpcm2. If a voltage higher than the corresponding voltage is applied to both ends of the battery in the low voltage state where both discharging FETs are open, the Vcell voltage rises. can be confirmed in As the voltage rises, the discharging FET of the PCM may close, and when both discharging FETs are closed, Vpack (battery pack voltage) may become the same voltage as Vcell (battery cell voltage).
두 개의 discharging FET가 모두 close된 고전압 구간과는 달리 배터리 보호 회로의 FET이 모두 open 되어있는 저전압 구간에서 충전 시 charger에서 참고한 Vpack (배터라 팩 전압)이 실제 Vcell (배터리 셀 전압)과 같지 않을 수 있다. 이로 인해 실제 배터리 cell 전압을 정확히 알기 어려울 수 있어 정확한 충전 동작 구현이 불가할 수 있다. 즉, 충전 차단이 필요한 배터리의 저전압 범위에서 충전 차단을 하지 못하는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 실제 배터리 cell 전압과 측정된 pack 전압이 달라 충전 동작 설계에 제한을 받을 수 있다.Unlike the high voltage section where both discharging FETs are closed, the Vpack (battery pack voltage) referenced by the charger may not be the same as the actual Vcell (battery cell voltage) when charging in the low voltage section where all FETs of the battery protection circuit are open. can As a result, it may be difficult to accurately determine the actual battery cell voltage, making it impossible to implement an accurate charging operation. That is, a phenomenon in which charging cannot be interrupted may occur in a low voltage range of a battery requiring charging interruption. Also, since the actual battery cell voltage and the measured pack voltage are different, the design of the charging operation may be limited.
본 문서의 다양한 실시예에 따르면, 실제 배터리 cell 전압을 판단하는 알고리즘을 통하여 정확한 배터리 cell 전압을 알 수 있다. 정확한 배터리 cell 전압을 바탕으로 충전 동작을 설계하는 경우 설계 제한을 극복할 수 있다.According to various embodiments of the present document, it is possible to know the correct battery cell voltage through an algorithm for determining the actual battery cell voltage. Design limitations can be overcome if the charging operation is designed based on the correct battery cell voltage.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전력을 공급하는 배터리 셀(cell), 배터리 셀과 연결된 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로, 배터리 셀 및 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로를 포함하는 배터리 팩(pack), 배터리 팩과 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 외부 전원에 의해 배터리 팩이 충전되는 경우, 배터리 팩의 전압이 미리 설정된 제1전압 이상이 될 때까지 모니터링하고, 모니터링 과정에서 배터리 팩의 전압의 지정된 설정 값 이상의 전압 변동 발생 횟수를 측정하고, 측정된 배터리 팩의 전압, 전압 변동 발생 횟수에 기초하여 배터리 셀의 전압 구간을 판단하고 및 배터리 셀의 전압 구간에 기초하여 배터리 셀의 전압을 예측하도록 설정될 수 있다.An electronic device according to various embodiments includes a battery cell for supplying power, at least one battery protection circuit connected to the battery cell, a battery pack including a battery cell and at least one or more battery protection circuits, a battery pack and It may include an operatively coupled processor. When the battery pack is charged by an external power source, the processor monitors until the voltage of the battery pack reaches a preset first voltage or higher, and measures the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value of the voltage of the battery pack during the monitoring process; , may be set to determine the voltage section of the battery cell based on the measured voltage of the battery pack and the number of voltage fluctuations, and to predict the voltage of the battery cell based on the voltage section of the battery cell.
다양한 실시예에 따른 전자 장치의 충전 방법은 배터리 팩의 전압을 모니터링하는 동작, 배터리 셀의 전압 구간을 판단하는 동작 및 배터리 셀의 전압 구간에 따라 배터리 셀의 전압을 예측하는 동작을 포함하며, 배터리 셀의 전압 구간을 판단하는 동작은 배터리 팩의 전압을 모니터링하며 지정된 설정 값 이상의 전압 변동의 발생 횟수를 측정하는 동작 및 지정된 설정 값 이상의 전압 변동 발생 횟수에 따라 배터리 셀의 전압 구간을 분류하는 동작을 포함할 수 있다.A method of charging an electronic device according to various embodiments of the present disclosure includes monitoring a voltage of a battery pack, determining a voltage section of a battery cell, and predicting a voltage of a battery cell according to a voltage section of the battery cell, The operation of determining the voltage range of the cell includes the operation of monitoring the voltage of the battery pack and measuring the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value, and the operation of classifying the voltage period of the battery cell according to the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to the specified setting value. may include
다양한 실시예에 따르면, 배터리 cell 전압을 직접적으로 측정하기 어려운 배터리 팩 구조에서 배터리 팩 전압을 이용하여 실제 배터리 cell 전압 구간을 판단할 수 있다. 이를 통하여 충전 동작이나 안전성이 보장되지 않은 저전압 구간에서의 충전 차단 동작을 보다 정확하게 수행할 수 있다.According to various embodiments, an actual battery cell voltage section may be determined using the battery pack voltage in a battery pack structure in which it is difficult to directly measure the battery cell voltage. Through this, the charging operation or the charging cut-off operation in the low voltage section in which safety is not guaranteed can be performed more accurately.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 노후화나 장기간의 방전으로 인하여 충전 보증 범위 이하로 배터리 cell 특성이 열화된 배터리에 대하여 빠른 충전 차단과 같은 보호 동작을 구현할 수 있다.According to various embodiments, it is possible to implement a protection operation, such as a fast charging cutoff, for a battery whose battery cell characteristics have deteriorated to less than or equal to a charging guarantee range due to battery aging or long-term discharge.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure;
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.2 is a block diagram of a power management module and a battery, in accordance with various embodiments.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 구조를 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a battery structure of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 셀(312)의 전압 예측 과정을 블록도로 나타낸 것이다.5 is a block diagram illustrating a voltage prediction process of a battery cell 312 of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
도 6a 내지 도 6c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 충전과정에서 배터리 셀 전압에 따른 배터리 팩전압의 변화를 나타낸 그래프이다.6A to 6C are graphs illustrating a change in a battery pack voltage according to a battery cell voltage during a charging process of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
도 7a 내지 도 7c는 다양한 실시예에 따른 전압 구간에 따른 배터리 팩(310) 전압과 배터리 셀(312) 전압의 값을 정리한 표이다.7A to 7C are tables summarizing the values of the battery pack 310 voltage and the battery cell 312 voltage according to voltage sections according to various embodiments of the present disclosure.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 충전 방법에 있어서, 정확한 배터리 셀(312) 전압을 구하는 과정을 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a process of obtaining an accurate battery cell 312 voltage in a charging method of the electronic device 300 according to various embodiments of the present disclosure.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 충전 방법을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a charging method of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to various embodiments. Referring to FIG. 1 , in a network environment 100 , 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 at least one of the electronic device 104 and 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 . According to an embodiment, 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 . In some embodiments, 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 . In some embodiments, some of these components (eg, sensor module 176 , camera module 180 , or antenna module 197 ) are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.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 , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 . According to an embodiment, 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 (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). For example, when the electronic device 101 includes the main processor 121 and the sub-processor 123 , the sub-processor 123 uses less power than the main processor 121 or is set to be specialized for a specified function. can The auxiliary processor 123 may be implemented separately from or as a part of the main processor 121 .
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다. The secondary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when 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. According to an embodiment, 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 ). have. According to an embodiment, the auxiliary processor 123 (eg, a neural network processing device) 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 the artificial intelligence model 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.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.The memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 . The data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto. The memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
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. 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 .
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. The input module 150 may receive a command or data to be used by 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).
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.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 can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다. 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. According to an embodiment, 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.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.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 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 . The electronic device 102) (eg, a speaker or headphones) may output a sound.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.The sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do. According to an embodiment, 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.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.The interface 177 may support one or more specified 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 ). According to an embodiment, 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.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.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 ). According to an embodiment, 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).
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.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. According to an embodiment, the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.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.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.The power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 . According to an embodiment, the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.The battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 . According to one embodiment, battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.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. According to one embodiment, 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 local area network (LAN) communication module, or a power line communication module). 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). These various types of communication modules may be integrated into one component (eg, a single chip) or may be implemented as a plurality of components (eg, multiple chips) separate from each other. The wireless communication module 192 uses 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.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.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)). The wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example. The wireless communication module 192 uses various techniques 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 defined in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ). According to an embodiment, the wireless communication module 192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, 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) can be supported.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.The antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device). According to an embodiment, 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. According to an embodiment, 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. According to some embodiments, other components (eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)) other than the radiator may be additionally formed as a part of the antenna module 197 .
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the antenna module 197 may form a mmWave antenna module. According to one embodiment, the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) 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.
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.At least some of the components are connected to each other through a communication method between peripheral devices (eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)) and a signal ( e.g. commands or data) can be exchanged with each other.
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. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다. According to an embodiment, 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 . According to an embodiment, 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 . For example, when the electronic device 101 needs to perform a function or service automatically or in response to a request from a user or other device, the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself. Alternatively or additionally, 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. For this purpose, for example, 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. In another embodiment, the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device. The server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to an embodiment, 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.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.The electronic device according to various embodiments disclosed in this document 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. The electronic device according to the embodiment of the present document is not limited to the above-described devices.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.The various embodiments of this document and terms used therein are not intended to limit the technical features described in this document to specific embodiments, but it should be understood to include various modifications, equivalents, or substitutions of the embodiments. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for similar or related components. The singular form of the noun corresponding to the item may include one or more of the item, unless the relevant context clearly dictates otherwise. As used herein, "A or B", "at least one of A and B", "at least one of A or B", "A, B or C", "at least one of A, B and C", and "A , B, or C," each of which may include any one of the items listed together in the corresponding one of the phrases, or all possible combinations thereof. Terms such as "first", "second", or "first" or "second" may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to 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.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다. The term “module” used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit. can be used as A module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions. For example, according to an embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.Various embodiments of the present document include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101). may be implemented as software (eg, the program 140) including For example, the processor (eg, the processor 120 ) of the device (eg, the electronic device 101 ) may call at least one of the one or more instructions stored from the storage medium and execute it. This makes it possible for the device to be operated to perform at least one function according to the called at least one command. 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. Here, '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.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.According to one embodiment, the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided in a computer program product (computer program product). 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 through an application store (eg Play Store™) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones). In the case of online distribution, at least a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created 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.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.According to various embodiments, each component (eg, a module or a program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have. According to various embodiments, 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. Alternatively or additionally, a plurality of components (eg, a module or a program) may be integrated into one component. In this case, 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. . According to various embodiments, 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, or omitted. , or one or more other operations may be added.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.2 is a block diagram 200 of a power management module 188 and a battery 189, in accordance with various embodiments. Referring to FIG. 2 , the power management module 188 may include a charging circuit 210 , a power regulator 220 , or a power gauge 230 . The charging circuit 210 may charge the battery 189 using power supplied from an external power source for the electronic device 101 . According to an embodiment, the charging circuit 210 may include a type of external power source (eg, a power adapter, USB, or wireless charging), a size of power that can be supplied from the external power source (eg, about 20 watts or more), or a battery 189 ), a charging method (eg, normal charging or fast charging) may be selected based on at least some of the properties, and the battery 189 may be charged using the selected charging method. The external power source may be connected to the electronic device 101 by wire through, for example, the connection terminal 178 or wirelessly through the antenna module 197 .
전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.The power regulator 220 may generate a plurality of powers having different voltages or different current levels by, for example, adjusting a voltage level or current level of power supplied from an external power source or battery 189 . The power regulator 220 may adjust the external power source or the power of the battery 189 to a voltage or current level suitable for each of some of the components included in the electronic device 101 . According to an embodiment, the power regulator 220 may be implemented in the form of a low drop out (LDO) regulator or a switching regulator. The power gauge 230 may measure usage state information about the battery 189 (eg, the capacity of the battery 189 , the number of times of charging and discharging, a voltage, or a temperature).
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.The power management module 188, for example, using the charging circuit 210 , the voltage regulator 220 , or the power gauge 230 , is configured to control the battery 189 based at least in part on the measured usage state information. Charge-related state of charge information (eg, lifetime, overvoltage, undervoltage, overcurrent, overcharge, overdischarge, overheat, short circuit, or swelling) may be determined. The power management module 188 may determine whether the battery 189 is normal or abnormal based at least in part on the determined state of charge information. When it is determined that the state of the battery 189 is abnormal, the power management module 188 may adjust charging of the battery 189 (eg, decrease charging current or voltage, or stop charging). According to an embodiment, at least some of the functions of the power management module 188 may be performed by an external control device (eg, the processor 120 ).
배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.The battery 189 may include a battery protection circuit module (PCM) 240 , according to one embodiment. The battery protection circuit 240 may perform one or more of various functions (eg, a pre-blocking function) to prevent deterioration or burnout of the battery 189 . The battery protection circuit 240 is additionally or alternatively a battery management system (battery management system) capable of performing various functions including cell balancing, capacity measurement of a battery, number of times of charge/discharge measurement, temperature measurement, or voltage measurement. BMS))).
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.According to an embodiment, at least a portion of the use state information or the charge state information of the battery 189 is a corresponding sensor (eg, a temperature sensor), a power gauge 230 , or a power management module among the sensor modules 276 . (188) can be used. According to an embodiment, the corresponding sensor (eg, a temperature sensor) of the sensor module 176 is included as a part of the battery protection circuit 140 , or is a separate device to be disposed in the vicinity of the battery 189 . can
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
다양한 실시예에 따르면 전자 장치(300)(예: 전자 장치(101))는 배터리 팩(310)(예: 배터리(189)), 프로세서(320)(예: 프로세서(120)) 및 메모리(330)(예: 메모리(140))를 포함할 수 있다. 배터리 팩(310)은 배터리 셀(312) 및 배터리 보호 회로(314)를 더 포함할 수 있으며, 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 치환 될 수도 있다. 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다. 도시된(또는 도시되지 않은) 전자 장치(300)의 각 구성 중 일부는 상호 작동적으로(operatively), 기능적으로(functionally) 및/또는 전기적으로 (electrically) 연결될 수 있다.According to various embodiments, the electronic device 300 (eg, the electronic device 101 ) includes the battery pack 310 (eg, the battery 189 ), the processor 320 (eg, the processor 120 ), and the memory 330 . ) (eg, the memory 140 ). The battery pack 310 may further include a battery cell 312 and a battery protection circuit 314 , and some of the illustrated components may be omitted or replaced. The electronic device 300 may further include at least some of the configuration and/or functions of the electronic device 101 of FIG. 1 . Some of the respective components of the illustrated (or not illustrated) electronic device 300 may be operatively, functionally, and/or electrically connected.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(314)(protection circuit module)는 과전압 방지(over voltage protection, OVP) 기능, 저전압 방지(under voltage protection, UVP) 기능, 저전압 방지(under voltage protection, UVP) 기능, 또는 단락 보호 기능을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(314)의 구조 및 동작에 대해서는 도 4에서 상세히 설명할 것이다.According to various embodiments, the battery protection circuit 314 (protection circuit module) has an over voltage protection (OVP) function, an under voltage protection (UVP) function, and an under voltage protection (UVP) function. , or short-circuit protection. The structure and operation of the battery protection circuit 314 will be described in detail with reference to FIG. 4 .
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩(310)의 전압은 배터리 셀(312)의 전압과 배터리 보호 회로(314) 내부 전압의 합으로 결정될 수 있다. 배터리 팩(310)은 배터리 셀(312)과 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로(314)를 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 배터리(예: 도 2의 배터리(189))는 배터리 팩을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 배터리(189)의 충전은 배터리 팩(310)을 충전하는 형태로 이뤄질 수 있다. 배터리 팩(310)의 전압은 배터리 보호 회로(314)의 전압으로 인하여 배터리 셀(312)의 전압과 달라질 수 있다. According to various embodiments, the voltage of the battery pack 310 may be determined as the sum of the voltage of the battery cell 312 and the internal voltage of the battery protection circuit 314 . The battery pack 310 may include a battery cell 312 and at least one battery protection circuit 314 . The battery of the electronic device 300 (eg, the battery 189 of FIG. 2 ) may be configured to include a battery pack. In addition, charging of the battery 189 may be performed in the form of charging the battery pack 310 . The voltage of the battery pack 310 may be different from the voltage of the battery cell 312 due to the voltage of the battery protection circuit 314 .
다양한 실시예에 따르면, 저전압 범위의 충천 차단 동작과 같은 배터리 팩(310)의 충전 동작은 배터리 셀(312)의 전압을 기준으로 결정될 수 있다. 충전 동작을 위해서는 배터리 셀(312)의 전압 측정이 필요할 수 있으나, 배터리(189)의 내부 회로 구조로 인하여 직접 배터리 셀(312)의 전압을 측정하기는 상대적으로 어려울 수 있다. 이로 인해 사용자는 측정이 비교적 용이한 배터리 팩(310)의 전압을 활용할 수 있으나, 앞서 언급한 것처럼 배터리 팩(310)의 전압은 배터리 셀(312)의 전압과는 차이가 발생할 수 있다. 즉, 정확한 배터리 셀(312)의 전압 측정이 어려워 정확한 배터리(189)의 충전 동작 구현에도 어려움이 발생할 수 있다.According to various embodiments, the charging operation of the battery pack 310 such as the charging/disconnecting operation of the low voltage range may be determined based on the voltage of the battery cell 312 . Although it may be necessary to measure the voltage of the battery cell 312 for the charging operation, it may be relatively difficult to directly measure the voltage of the battery cell 312 due to the internal circuit structure of the battery 189 . Due to this, the user may utilize the voltage of the battery pack 310 which is relatively easy to measure, but as mentioned above, the voltage of the battery pack 310 may be different from the voltage of the battery cell 312 . That is, since it is difficult to accurately measure the voltage of the battery cell 312 , it may also be difficult to accurately implement the charging operation of the battery 189 .
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 저전압 범위에서 배터리 팩(310)의 충천을 차단하여 배터리 팩(310)을 보호할 수 있다. 배터리 팩(310)의 전압이 저전압에 해당하는지 판단하기 위하여 정확한 배터리 셀(312)의 전압 측정이 필요할 수 있다. 하지만 배터리(189) 또는 배터리 팩(310)의 구조상 정확한 배터리 셀(312)의 전압 측정은 어려울 수 있다. 또한, 배터리 팩(310)의 전압이 배터리 셀(312)의 전압과 다른 경우, 배터리(189)의 전압 범위를 잘못 판단하여 정확한 충전 차단 동작이 어려울 수 있다. 충전 차단 동작이 정확히 이루어지지 않을 경우, 배터리(189)의 안전성이 보장되지 않을 수 있다. 즉, 심한 경우 배터리(189)의 폭발이 일어날 수 있으며, 또는 배터리(189) 수명의 감소, 노후화가 진행될 수 있다. 이를 방지하고 정확한 충전 차단 동작을 구현하기 위해 정확한 배터리 셀(312)의 전압이 필요할 수 있다.According to various embodiments, the electronic device 300 may protect the battery pack 310 by blocking charging of the battery pack 310 in a low voltage range. In order to determine whether the voltage of the battery pack 310 corresponds to a low voltage, it may be necessary to accurately measure the voltage of the battery cell 312 . However, it may be difficult to accurately measure the voltage of the battery cell 312 due to the structure of the battery 189 or the battery pack 310 . In addition, when the voltage of the battery pack 310 is different from the voltage of the battery cell 312 , the voltage range of the battery 189 may be erroneously determined and it may be difficult to accurately cut off the charge. If the charging cutoff operation is not accurately performed, the safety of the battery 189 may not be guaranteed. That is, in severe cases, the battery 189 may explode, or the lifespan of the battery 189 may be reduced or deteriorated. In order to prevent this and implement an accurate charge cut-off operation, the correct voltage of the battery cell 312 may be required.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 전자 장치(300)의 각 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성으로써, 하나 이상의 프로세서(320)들로 구성될 수 있다. 프로세서(320)는 도 1의 프로세서(120)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. According to various embodiments, the processor 320 is a configuration capable of performing an operation or data processing related to control and/or communication of each component of the electronic device 300 , and may be composed of one or more processors 320 . can The processor 320 may include at least some of the configuration and/or functions of the processor 120 of FIG. 1 .
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)가 전자 장치(300) 상에서 구현할 수 있는 연산 및 데이터 처리 기능에는 한정됨이 없을 것이나, 이하에서는 배터리 팩(310)의 전압 제어와 관련된 특징에 대해 상세히 설명하기로 한다. 프로세서(320)의 동작들은 메모리(330)에 저장된 인스트럭션들을 로딩(loading)함으로써 수행될 수 있다.According to various embodiments, there will be no limitation on the arithmetic and data processing functions that the processor 320 can implement on the electronic device 300 , but hereinafter, the characteristics related to voltage control of the battery pack 310 will be described in detail. do. Operations of the processor 320 may be performed by loading instructions stored in the memory 330 .
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)의 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 충전 동작을 제어할 수 있다. 배터리 팩(310)의 충전 동작 및 그 필요성에 대해서는 앞서 언급한 바 있다. 프로세서(320)는 정확한 충전 동작을 구현하기 위해 배터리 셀(312)의 전압을 정확하게 측정해야 할 수 있다. 하지만, 배터리 셀(312)은 배터리 팩(310) 내부에 존재할 수 있으며, 이로 인하여 직접적인 배터리 셀(312)의 전압 측정은 어려울 수 있다.According to various embodiments, the processor 320 of the electronic device 300 may control the charging operation of the battery pack 310 . The charging operation of the battery pack 310 and its necessity have been described above. The processor 320 may need to accurately measure the voltage of the battery cell 312 in order to implement an accurate charging operation. However, the battery cell 312 may exist inside the battery pack 310 , and thus it may be difficult to directly measure the voltage of the battery cell 312 .
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)의 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압 및 배터리 셀(312)의 전압 구간을 예측하는 알고리즘을 적용할 수 있다. 이를 통해 배터리 셀(312)의 전압을 측정하기 어려운 구조의 배터리나 전자 기기에서 배터리 보호 회로(314)의 동작 상태를 예측할 수 있다. 이러한 배터리 보호 회로(314)의 동작 상태 예측을 기반으로 배터리 셀(312)의 전압 구간을 참고한 충전 동작을 구현할 수 있다. 이러한 배터리 셀(312)의 전압 예측 과정에 대해서는 도 5 내지 도 8을 통하여 자세히 설명할 것이다.According to various embodiments, the processor 320 of the electronic device 300 may apply an algorithm for predicting the voltage of the battery pack 310 and the voltage interval of the battery cell 312 . Through this, it is possible to predict the operating state of the battery protection circuit 314 in a battery or electronic device having a structure in which it is difficult to measure the voltage of the battery cell 312 . Based on the prediction of the operating state of the battery protection circuit 314 , a charging operation with reference to the voltage section of the battery cell 312 may be implemented. The process of predicting the voltage of the battery cell 312 will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8 .
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 측정된 배터리 팩(310)의 전압 및 지정된 설정 값 이상의 전압 변동을 기록하는 메모리(330)를 포함할 수 있다. 전자 장치(300)는 하나 이상의 메모리(330)를 포함할 수 있다. 메모리(330)는 메인 메모리(main memory) 및 스토리지(storage)를 포함할 수 있다. 메인 메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM)와 같은 휘발성 메모리로 구성될 수 있다. 스토리지(storage)는 OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to various embodiments, the electronic device 300 may include a memory 330 that records the measured voltage of the battery pack 310 and a voltage change greater than or equal to a specified set value. The electronic device 300 may include one or more memories 330 . The memory 330 may include a main memory and a storage. The main memory may be configured as a volatile memory such as dynamic random access memory (DRAM), static RAM (SRAM), or synchronous dynamic RAM (SDRAM). The storage may include at least one of one time programmable ROM (OTPROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, flash memory, hard drive, or solid state drive (SSD).
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 구조를 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a battery structure of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)의 배터리 팩(310)은 배터리 셀(312) 및 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로(314)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(314)는 앞선 도 3에서 언급한 것처럼, 배터리 팩(310) 충전 시 과전압 및 저전압에서 배터리 팩(310)의 성능을 보호하기 위한 회로일 수 있다. 배터리 보호 회로(314)는 적어도 하나 이상의 FET(field effect transistor)을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the battery pack 310 of the electronic device 300 may include a battery cell 312 and at least one battery protection circuit 314 . As described above with reference to FIG. 3 , the battery protection circuit 314 may be a circuit for protecting the performance of the battery pack 310 from overvoltage and undervoltage when charging the battery pack 310 . The battery protection circuit 314 may include at least one field effect transistor (FET).
도 4를 참고하면, 배터리 보호 회로(314) 내부에는 제1스위치(401)와 제2스위치(402)가 설치될 수 있다. 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)는 FET(field effect transistor)의 형태를 가질 수 있으며, 배터리 보호 회로(314) 내부에서 스위치 역할을 할 수 있다. 배터리 보호 회로(314)는 적어도 하나 이상일 수 있으며, 예를 들어, 도 4의 배터리 팩(310)은 배터리 보호 회로(314)(예: 제1배터리 보호 회로(VPCM1) 및 제2배터리 보호 회로(VPCM2) )를 포함할 수 있다. 배터리 팩(310)이 과충전되는 경우, 배터리 보호 회로(314)는 전압 이상 상태를 검출할 수 있다. 이 경우 배터리 보호 회로(314)는 제1배터리 보호 회로(VPCM1)에 포함된 제1스위치(401) 및/또는 제2배터리 보호 회로(VPCM2)에 포함된 제2스위치(402)를 short시켜 배터리 팩(310)을 보호할 수 있다. 제1배터리 보호 회로(VPCM1)에 포함된 제1스위치(401)가 short되는 경우 전체 배터리 팩(310)의 전압은 제1배터리 보호 회로(VPCM1)에 흐르는 전류로 인하여 FET diode drop 전압만큼 감소할 수 있다. 제2배터리 보호 회로(VPCM2)에 포함된 제2스위치(402)가 short되는 경우 전체 배터리 팩(310)의 전압은 제2배터리 보호 회로(VPCM2)에 흐르는 전류로 인하여 FET diode drop 전압만큼 감소할 수 있다. 또한 배터리 보호 회로(314)는 방전 시 배터리 과방전에 의한 전압 이상 상태를 검출할 수 있다. 이 경우 배터리 보호 회로(314)는 제1배터리 보호 회로(VPCM1)에 포함된 제1스위치(401) 및 제2배터리 보호 회로(VPCM2)에 포함된 제2스위치(402)를 open시켜 배터리 팩(310)을 보호할 수 있다. 또한 배터리 보호 회로(314)는 배터리 내부 이상으로 과전류가 회로로 흐를 때 충전 및 방전을 중지하기 위하여 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)를 오프시킬 수 있다. 즉, 배터리 보호 회로(314)는 배터리의 내부 단락 또는 운용 기기 고장에 따른 외부 단락으로 과전류가 흐를 때 전로를 차단할 수 있다. 전로를 차단하여 화재 및 폭발을 방지할 수 있으며, 배터리 보호 회로(314)는 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)를 오프(off)시켜 전류를 차단할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a first switch 401 and a second switch 402 may be installed inside the battery protection circuit 314 . The first switch 401 and the second switch 402 may have the form of a field effect transistor (FET), and may function as a switch in the battery protection circuit 314 . There may be at least one battery protection circuit 314 . For example, the battery pack 310 of FIG. 4 includes a battery protection circuit 314 (eg, a first battery protection circuit V PCM1 ) and a second battery protection circuit. (V PCM2 ) ). When the battery pack 310 is overcharged, the battery protection circuit 314 may detect a voltage abnormality state. In this case, the battery protection circuit 314 shorts the first switch 401 included in the first battery protection circuit V PCM1 and/or the second switch 402 included in the second battery protection circuit V PCM2 . to protect the battery pack 310 . When the first switch 401 included in the first battery protection circuit (V PCM1 ) is shorted, the voltage of the entire battery pack 310 is increased by the FET diode drop voltage due to the current flowing through the first battery protection circuit (V PCM1 ) can decrease. When the second switch 402 included in the second battery protection circuit (V PCM2 ) is shorted, the voltage of the entire battery pack 310 increases as much as the FET diode drop voltage due to the current flowing through the second battery protection circuit (V PCM2 ) can decrease. Also, the battery protection circuit 314 may detect a voltage abnormal state due to over-discharge of the battery during discharging. In this case, the battery protection circuit 314 opens the first switch 401 included in the first battery protection circuit V PCM1 and the second switch 402 included in the second battery protection circuit V PCM2 to open the battery. The pack 310 may be protected. In addition, the battery protection circuit 314 may turn off the first switch 401 and the second switch 402 to stop charging and discharging when an overcurrent flows into the circuit due to an abnormality inside the battery. That is, the battery protection circuit 314 may block the circuit when an overcurrent flows due to an internal short circuit of the battery or an external short circuit due to a malfunction of the operating device. It is possible to prevent fire and explosion by blocking the electric circuit, and the battery protection circuit 314 may cut off current by turning off the first switch 401 and the second switch 402 .
배터리 팩(310)의 구조를 살펴보면, 배터리 팩(310)의 내부에 배터리 셀(312)과 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로(314)를 포함할 수 있다. 배터리 셀(312)은 배터리 팩(310)의 내부에 존재하기 때문에 구조상으로 일반적인 전압 측정 장치로는 정확한 전압을 측정하기 어려울 수 있다. 그렇기 때문에 배터리 팩(310)의 전압을 측정하여, 이를 기반으로 전자 장치의 충전 동작을 제어할 수 있다. 그러나, 배터리 보호 회로(314) 내부의 FET(예: 제1스위치(401) 및/또는 제2스위치(402))은 diode drop 만큼 전압을 모을 수 있다. 배터리 팩(310)의 전압은 배터리 셀(312)의 전압 뿐 아니라 내부 FET의 diode drop만큼의 전압이 더해질 수 있다. 이로 인해 배터리 셀(312)과 배터리 팩(310)의 전압이 차이가 날 수 있으며, 정확한 배터리 셀(312)의 전압 측정이 어려울 수 있다. 정확하지 않은 배터리 셀(312)의 전압을 기반으로 충전 동작을 제어하는 경우, 정확한 충전 동작의 제어가 어려울 수 있다. 이로 인해, 충전 차단이 필요한 저전압(약 3.2V이하)범위에서 충전 차단을 하지 못하는 것과 같은 충전 동작 설계에 제한이 생길 수 있다. 정확한 충전 동작의 제어를 하지 못할 경우, 심하게는 과충전으로 인하여 배터리 팩(310)의 폭발 위험이 증가할 수 있으며, 배터리 팩(310)의 노후화가 진행될 수 있다. 도 5 내지 도 8에서는 정확한 배터리 팩(310) 충전 동작을 설계하기 위하여 배터리 셀(312) 전압을 예측하는 과정에 대하여 상세히 설명할 것이다.Looking at the structure of the battery pack 310 , a battery cell 312 and at least one battery protection circuit 314 may be included in the battery pack 310 . Since the battery cell 312 exists inside the battery pack 310 , it may be difficult to accurately measure the voltage with a general voltage measuring device in terms of structure. Therefore, it is possible to measure the voltage of the battery pack 310 and control the charging operation of the electronic device based on the measured voltage. However, the FET (eg, the first switch 401 and/or the second switch 402 ) inside the battery protection circuit 314 may collect a voltage equal to the diode drop. The voltage of the battery pack 310 may include the voltage of the battery cell 312 as well as a voltage equal to the diode drop of the internal FET. Due to this, the voltage of the battery cell 312 and the battery pack 310 may be different, and it may be difficult to accurately measure the voltage of the battery cell 312 . When controlling the charging operation based on the incorrect voltage of the battery cell 312 , it may be difficult to accurately control the charging operation. Due to this, there may be limitations in the design of the charging operation, such as not being able to cut off the charge in the low voltage (about 3.2V or less) range that requires the charge to be cut off. If accurate charging operation cannot be controlled, the risk of explosion of the battery pack 310 may increase due to overcharging, and deterioration of the battery pack 310 may proceed. A process of predicting the battery cell 312 voltage in order to design an accurate battery pack 310 charging operation will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8 .
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 배터리 셀(312)의 전압 예측 과정을 블록도로 나타낸 것이다.5 is a block diagram illustrating a voltage prediction process of a battery cell 312 of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압 값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 외부 전원으로부터 전력을 수신하여 배터리 팩(310)의 충전을 시작하는 경우 배터리 팩(310)의 전압 값을 측정하는 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(320)는 해당 측정값을 메모리(330)에 저장할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압 측정 과정에서 지정된 설정 값 이상의 전압 변동을 감지할 수 있으며, 해당 횟수를 측정하여 메모리(330)에 저장할 수 있다. 프로세서(320)는 메모리(330)에 저장된 배터리 팩(310)의 전압 값 및 지정된 설정 값 이상의 전압 변동 횟수에 기반한 알고리즘을 통하여 배터리 셀(312)의 전압 구간을 예측할 수 있다. According to various embodiments, the processor 320 may measure a voltage value of the battery pack 310 . For example, when the processor 320 receives power from an external power source and starts charging the battery pack 310 , the processor 320 may perform an operation of measuring a voltage value of the battery pack 310 . The processor 320 may store the corresponding measurement value in the memory 330 . The processor 320 may detect a voltage change greater than or equal to a specified set value in the process of measuring the voltage of the battery pack 310 , and may measure the number of times and store it in the memory 330 . The processor 320 may predict the voltage section of the battery cell 312 through an algorithm based on the voltage value of the battery pack 310 stored in the memory 330 and the number of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀(312)의 전압 구간은 제1구간, 제2구간 및 제3구간을 포함할 수 있다. 이러한 구간 분류에 대해서는 도 6b에서 더 상세히 설명할 것이다. According to various embodiments, the voltage section of the battery cell 312 may include a first section, a second section, and a third section. This section classification will be described in more detail with reference to FIG. 6B .
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압 구간에 따라 배터리 셀(312)의 값을 예측할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제1구간으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압과 동일한 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제2구간으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 제1설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제3구간으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 제2설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 제1설정값은 배터리 보호 회로(314)에 포함된 FET(Field Effect Transistor)의 diode drop값에 해당하는 약 0.7V를 포함할 수 있다. 제2설정값은 배터리 보호 회로(314)에 포함된 FET(Field Effect Transistor)의 diode drop값의 2배인 약 1.4V에 해당할 수 있다. According to various embodiments, the processor 320 may predict the value of the battery cell 312 according to the voltage period of the battery cell 312 . For example, when the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is the first period, the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is the same as the voltage of the battery pack 310 . The voltage of the battery cell 312 may be calculated. When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the second period, the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by the first set value, and thus the battery cell 312 . ) can be calculated. When the voltage of the battery cell 312 is determined to be the third period, the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by the second set value, ) can be calculated. The first set value may include about 0.7V corresponding to a diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the battery protection circuit 314 . The second set value may correspond to about 1.4V, which is twice the diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the battery protection circuit 314 .
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀(312)의 전압 구간 및 전압 값을 예측하는 경우 이를 배터리의 충전 동작 제어에 사용할 수 있다. 정확한 배터리 셀(312)의 값을 예측할 수 있으면, 정확한 충전 동작 제어가 가능할 수 있다. 충전 동작 제어가 정확하게 이루어지는 경우 배터리의 폭발 및 노화를 방지할 수 있다. 도 6 및 도 7을 통하여 배터리 셀(312)의 전압 구간을 판단하는 과정에 대하여 상세히 설명할 것이다.According to various embodiments, when the voltage interval and voltage value of the battery cell 312 are predicted, they may be used to control the charging operation of the battery. If an accurate value of the battery cell 312 can be predicted, accurate charging operation control may be possible. Explosion and aging of the battery can be prevented if the charging operation control is performed accurately. A process of determining the voltage range of the battery cell 312 will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7 .
도 6a 내지 도 6c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 충전과정에서 배터리 셀 전압에 따른 배터리 팩전압의 변화를 나타낸 그래프이다.6A to 6C are graphs illustrating a change in a battery pack voltage according to a battery cell voltage during a charging process of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로(314)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 2개의 배터리 보호 회로(314)를 포함할 수 있다. 각각의 배터리 보호 회로(314)는 내부에 FET를 포함할 수 있으며, FET 내부에 전류를 차단하기 위한 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)를 포함할 수 있다. 아래에서는 전자 장치(300)가 2개의 배터리 보호 회로(314)를 포함하여, 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)를 통하여 배터리 팩(310)의 전압을 조절하는 과정에 대하여 설명할 것이다. 다만, 전자 장치(300)가 포함할 수 있는 배터리 보호 회로(314)의 수는 2개로 한정된 것은 아니며, 설계에 따라 달라질 수 있다.According to various embodiments, the electronic device 300 may include at least one battery protection circuit 314 . For example, the electronic device 300 may include two battery protection circuits 314 . Each of the battery protection circuits 314 may include a FET therein, and may include a first switch 401 and a second switch 402 for blocking current inside the FET. Hereinafter, a process in which the electronic device 300 includes two battery protection circuits 314 and adjusts the voltage of the battery pack 310 through the first switch 401 and the second switch 402 will be described. will be. However, the number of battery protection circuits 314 that the electronic device 300 may include is not limited to two and may vary depending on design.
다양한 실시예에 따르면, 그래프 상의 x축은 배터리 셀(312)의 전압을 의미할 수 있으며, y축은 배터리 팩(310)의 전압을 의미할 수 있다. 앞선 도 4에서 언급한 것처럼 배터리 팩(310)의 구조로 인하여 배터리 셀(312)의 전압을 측정하기 어려울 수 있다. 라인 610은 충전 과정에서 배터리 팩(310)의 전압(610)을 도시한 것이다. 프로세서(320)는 충전 과정에서 배터리 팩(310)의 전압을 모니터링할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압이 특정 전압(예: 약 3.3V)이 될 때까지 모니터링 할 수 있다. 배터리 팩(310) 전압이 3.2V를 넘어서는 순간 배터리 보호 회로(314)의 스위치(예: 도 4의 제1스위치(401) 또는 제2스위치(402))가 동작할 수 있으며, 이로 인해 배터리 셀(312)의 전압을 추정할 수 있다. 그러므로 배터리 팩(310) 전압이 3.2V를 넘어 약 3.3V를 넘어서는 경우 배터리 보호 회로(314)의 스위치가 모두 동작하여, 더 이상 배터리 팩(310) 전압을 모니터링하지 않고서도 배터리 셀(312)의 전압을 추정할 수 있다. 배터리 팩(310) 전압의 모니터링 한계 값은 설정에 따라 달라질 수 있으며, 약 3.3V로 한정되는 것은 아니다. 도 6a의 그래프를 살펴보면 세 차례(621, 623 및 625)에 걸쳐 지정된 설정값(예: 0.3V) 이상의 전압 하락이 있음을 알 수 있다. According to various embodiments, the x-axis on the graph may mean the voltage of the battery cell 312 and the y-axis may mean the voltage of the battery pack 310 . As described above with reference to FIG. 4 , it may be difficult to measure the voltage of the battery cell 312 due to the structure of the battery pack 310 . Line 610 shows the voltage 610 of the battery pack 310 during the charging process. The processor 320 may monitor the voltage of the battery pack 310 during the charging process. The processor 320 may monitor the voltage of the battery pack 310 until it reaches a specific voltage (eg, about 3.3V). When the voltage of the battery pack 310 exceeds 3.2V, the switch (eg, the first switch 401 or the second switch 402 of FIG. 4 ) of the battery protection circuit 314 may operate, and thus the battery cell The voltage of 312 can be estimated. Therefore, when the voltage of the battery pack 310 exceeds 3.2V and exceeds about 3.3V, all the switches of the battery protection circuit 314 operate, so that the battery cell 312 is no longer monitored without monitoring the voltage of the battery pack 310 . voltage can be estimated. The monitoring limit value of the voltage of the battery pack 310 may vary according to a setting, and is not limited to about 3.3V. Looking at the graph of FIG. 6A , it can be seen that there is a voltage drop over a specified set value (eg, 0.3V) over three times ( 621 , 623 , and 625 ).
621을 살펴보면 배터리 팩(310)의 전압(610)이 3.2V에 이르러 한 차례 2.5V로 하강한 것을 확인할 수 있다. 이러한 전압 하강은 약 0.7V의 값을 가질 수 있는데 이는 배터리 보호 회로(314)의 FET diode drop만큼의 전압에 해당할 수 있다. 즉, 충전 과정에서 지정된 전압에서 배터리 보호 회로(314)의 FET 내부 스위치가 short될 수 있으며, 이 과정에서 배터리 팩(310) 전압은 하강할 수 있다. 스위치 동작에 따른 배터리 팩(310) 전압의 변화 과정에 대해서는 도 6c를 통하여 자세히 설명할 것이다.Referring to 621, it can be seen that the voltage 610 of the battery pack 310 reaches 3.2V and drops to 2.5V once. This voltage drop may have a value of about 0.7V, which may correspond to a voltage equivalent to the drop of the FET diode of the battery protection circuit 314 . That is, the internal switch of the FET of the battery protection circuit 314 may be shorted at a specified voltage during the charging process, and the voltage of the battery pack 310 may drop during this process. A process of changing the voltage of the battery pack 310 according to the switch operation will be described in detail with reference to FIG. 6C .
625를 살펴보면 621과 마찬가지로 배터리 팩(310)의 전압(610)이 3.2V에 이르러 한 차례 2.5V로 하강한 것을 확인할 수 있다. 이러한 전압 하강은 약 0.7V의 값을 가질 수 있는데 이는 배터리 보호 회로(314)의 FET diode drop만큼의 전압에 해당할 수 있다. 즉, 충전 과정에서 지정된 전압에서 배터리 보호 회로(314)의 FET 내부 스위치가 short될 수 있으며, 이 과정에서 배터리 팩(310) 전압은 하강할 수 있다.Looking at 625, it can be seen that the voltage 610 of the battery pack 310 reaches 3.2V and drops to 2.5V once, similarly to 621. This voltage drop may have a value of about 0.7V, which may correspond to a voltage equivalent to the drop of the FET diode of the battery protection circuit 314 . That is, the internal switch of the FET of the battery protection circuit 314 may be shorted at a specified voltage during the charging process, and the voltage of the battery pack 310 may drop during this process.
623을 살펴보면 순간적으로 전압이 3V에서 2.3V로 하강하였다가 다시 3V로 되돌아오는 모습을 확인할 수 있다. 이는 도 6c에서 자세히 설명할 것이다.Looking at 623, it can be seen that the voltage momentarily drops from 3V to 2.3V and then returns to 3V. This will be explained in detail in Fig. 6c.
도 6b에 따르면, 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압(610) 그래프 상으로 지정된 설정값 이상의 전압 변동 발생에 따라 구간을 분류할 수 있다. 프로세서(320)는 순간적인 전압 변화 구간인 623을 제외하면, 두 번째 전압 하락 구간은 625를 기준으로 그 오른쪽 구간을 제1구간(601)으로 분류할 수 있다. 프로세서(320)는 첫 번째 전압 하락 구간인 621을 기준으로 621과 625 사이의 구간을 제2구간(602)으로 분류할 수 있다. 프로세서(320)는 첫 번째 전압 하락 구간인 621을 기준으로 그 왼쪽을 제3구간(603)으로 분류할 수 있다.Referring to FIG. 6B , the processor 320 may classify the sections according to the occurrence of voltage fluctuations greater than or equal to a set value specified on the voltage 610 graph of the battery pack 310 . The processor 320 may classify the section to the right of the second voltage drop section as the first section 601 with reference to 625, except for 623, which is an instantaneous voltage change section. The processor 320 may classify the section between 621 and 625 as the second section 602 based on the first voltage drop section 621 . The processor 320 may classify the left side of the first voltage drop period 621 as a third period 603 .
다양한 실시예에 따르면, 예를 들어, 프로세서(320)에서 측정된 배터리 팩(310) 전압의 값이 2.8V(예: 650, 652 또는 654)에 해당할 수 있다. 배터리 팩(310)의 구조상 배터리 셀(312)의 전압을 직접 측정하기는 어려울 수 있다. 그래서 배터리 팩(310)의 전압이 2.8V에 해당하는 경우 사용자는 배터리 셀(312)의 전압이 650인지, 652인지 또는 654에 해당하는지 판단이 어려울 수 있다. 만약 실제 배터리 셀(312)이 650구간에 해당하는 경우, 배터리의 전압은 저전압 구간에 해당하여 충전 제어가 필요할 수 있다. 그러나 사용자는 실제 배터리 셀(312)의 구간을 알 수 없기 때문에 정확한 충전 제어 설계가 어려울 수 있다. 이를 극복하기 위하여 배터리 셀(312)의 정확한 값이 필요할 수 있다. 다만 앞선 도 4에서 언급한 것처럼, 배터리 팩(310)의 구조상 정확한 배터리 셀(312)의 전압 측정에는 어려움이 있으며, 정확한 측정을 위해 내부에 회로를 더 설치하는 경우 비용이 상승할 수 있다.According to various embodiments, for example, the value of the voltage of the battery pack 310 measured by the processor 320 may correspond to 2.8V (eg, 650, 652, or 654). Due to the structure of the battery pack 310 , it may be difficult to directly measure the voltage of the battery cell 312 . Therefore, when the voltage of the battery pack 310 corresponds to 2.8V, it may be difficult for the user to determine whether the voltage of the battery cell 312 is 650, 652, or 654. If the actual battery cell 312 corresponds to the 650 section, the voltage of the battery corresponds to the low voltage section, so charging control may be required. However, since the user cannot know the actual interval of the battery cell 312 , it may be difficult to accurately design the charge control. In order to overcome this, an accurate value of the battery cell 312 may be required. However, as previously mentioned in FIG. 4 , it is difficult to accurately measure the voltage of the battery cell 312 due to the structure of the battery pack 310 , and if a circuit is further installed therein for accurate measurement, the cost may increase.
다양한 실시예에 따르면, 내부에 추가 회로 없이 배터리 팩(310)의 전압 및 지정된 설정값 이상의 전압 변동 발생 횟수에 따라 배터리 셀(312)의 구간을 판단할 수 있다. 또한, 배터리 셀(312)의 구간에 따라 정확한 배터리 셀(312)의 값을 예측할 수 있다. 배터리의 충전 과정에서 배터리 팩(310) 및 배터리 셀(312)의 전압은 상승할 수 있다. 그래프 상으로는 오른쪽으로 상향할 수 있다. 만약 프로세서(320)를 통하여 측정된 배터리 팩(310) 전압의 값이 2.8V인 경우 프로세서(320)는 배터리 팩(310) 전압의 증가 과정을 계속하여 모니터링할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압이 특정 전압(예: 약 3.3V)이 될 때까지 모니터링 할 수 있다. 모니터링의 한계 값에 대해서는 앞선 도 6a에서 설명한 바 있다. 배터리 팩(310) 전압의 증가 과정에서 스위치의 open/short에 따라 전압값의 변동이 일어날 수 있다. 이는 지정된 설정값(약 0.3V)을 넘어서는 변동일 수 있으며, 프로세서(320)는 전압 측정 과정에서 이러한 변동 횟수도 측정할 수 있다. According to various embodiments, the section of the battery cell 312 may be determined according to the voltage of the battery pack 310 and the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value without an additional circuit therein. Also, an accurate value of the battery cell 312 may be predicted according to the interval of the battery cell 312 . During the charging process of the battery, voltages of the battery pack 310 and the battery cell 312 may increase. On the graph, it can move upwards to the right. If the value of the voltage of the battery pack 310 measured by the processor 320 is 2.8V, the processor 320 may continuously monitor the process of increasing the voltage of the battery pack 310 . The processor 320 may monitor the voltage of the battery pack 310 until it reaches a specific voltage (eg, about 3.3V). The limit value of monitoring has been described above with reference to FIG. 6A. In the process of increasing the voltage of the battery pack 310 , the voltage value may be changed according to the open/short switch of the switch. This may be a fluctuation exceeding a specified set value (about 0.3V), and the processor 320 may also measure the number of such fluctuations in the voltage measurement process.
예를 들어, 배터리 셀(312)의 전압이 654 구간에 해당하는 경우, 654 지점에서 오른쪽으로 향하는 충전 과정에서 배터리 팩(310)의 전압은 지정된 설정값 이상의 변동 없이 증가할 수 있다. 이 경우 지정된 설정값 이상의 전압 변동 횟수는 0으로 측정될 수 있다. 배터리 셀(312)의 전압이 652 구간에 해당하는 경우, 652 지점에서 오른쪽으로 향하는 충전 과정에서 배터리 팩(310)의 전압은 지정된 설정값 이상의 변동을 1번 겪고 증가할 수 있다. 이 경우 지정된 설정값 이상의 전압 변동 횟수는 1로 측정될 수 있다. 배터리 셀(312)의 전압이 650 구간에 해당하는 경우, 650 지점에서 오른쪽으로 향하는 충전 과정에서 배터리 팩(310)의 전압은 지정된 설정값 이상의 변동을 2번 겪고 증가할 수 있다. 이 경우 지정된 설정값 이상의 전압 변동 횟수는 2로 측정될 수 있다.For example, when the voltage of the battery cell 312 corresponds to a section 654, the voltage of the battery pack 310 may increase without a change of more than a specified set value during a charging process directed to the right at the point 654 . In this case, the number of voltage fluctuations greater than the specified set value may be measured as 0. When the voltage of the battery cell 312 corresponds to the 652 section, the voltage of the battery pack 310 may be increased after one time of change of more than a specified set value during the charging process directed to the right at the point 652 . In this case, the number of voltage fluctuations greater than the specified set value may be measured as 1. When the voltage of the battery cell 312 corresponds to the 650 section, the voltage of the battery pack 310 may increase after twice a change of greater than or equal to a specified set value during a charging process directed to the right at the point 650 . In this case, the number of voltage fluctuations greater than the specified set value may be measured as 2.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 충전 과정에서 배터리 팩(310)의 전압(610)을 측정하며, 측정된 배터리 팩(310)의 전압(610) 변동 횟수에 따라 구간을 분류할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 전압 변동의 발생 횟수가 0인 경우 배터리 셀(312)의 전압을 제1구간(601)으로 판단할 수 있다. 프로세서(320)는 전압 변동의 발생 횟수가 1인 경우 배터리 셀(312)의 전압을 제2구간(602)으로 판단할 수 있다. 프로세서(320)는 전압 변동의 발생 횟수가 2인 경우 배터리 셀(312)의 전압을 제3구간(603)으로 판단할 수 있다.According to various embodiments, the processor 320 may measure the voltage 610 of the battery pack 310 during the charging process, and classify the sections according to the number of times the measured voltage 610 of the battery pack 310 changes. . For example, when the number of occurrences of the voltage fluctuation is 0, the processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the first period 601 . The processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the second period 602 when the number of occurrences of the voltage change is 1. The processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the third period 603 when the number of occurrences of the voltage change is two.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀(312)의 전압 구간을 기준으로 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제1구간(601)으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압과 동일한 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제2구간(602)으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 제1설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제3구간(603)으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 제2설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 제1설정값은 배터리 보호 회로(314)에 포함된 FET(Field Effect Transistor)의 diode drop값에 해당하는 약 0.7V를 포함할 수 있다. 제2설정값은 배터리 보호 회로(314)에 포함된 FET(Field Effect Transistor)의 diode drop값의 2배인 약 1.4V에 해당할 수 있다. According to various embodiments, the voltage of the battery cell 312 may be calculated based on the voltage range of the battery cell 312 . For example, when it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the first period 601 , the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is the same as the voltage of the battery pack 310 , and the battery cell The voltage of 312 can be calculated. When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the second period 602 , the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by a first set value, The voltage of cell 312 can be calculated. When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the third period 603 , the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by a second set value, The voltage of cell 312 can be calculated. The first set value may include about 0.7V corresponding to a diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the battery protection circuit 314 . The second set value may correspond to about 1.4V, which is twice the diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the battery protection circuit 314 .
도 6b의 그래프를 참고하면 배터리 셀(312)의 전압이 약 1.8V미만인 저전압 구간에서 배터리 팩(310)의 전압은 배터리 셀의 전압과 2*VF만큼 차이나는 것을 확인할 수 있다. VF는 제1스위치(401)의 open/short에 따른 배터리 팩(310)의 전압 변동값을 포함할 수 있다. 제1스위치(401)의 open/short에 따른 배터리 팩(310)의 전압 변동값은 FET diode drop만큼의 전압을 포함할 수 있으며 이 수치는 약 0.7V를 포함할 수 있다. 2*VF는 제1스위치(401) 및 제2스위치(401)의 on/off에 따른 전압 변동값을 포함할 수 있으며, 값은 0.7V의 2배인 약 1.4V를 포함할 수 있다.Referring to the graph of FIG. 6B , it can be seen that the voltage of the battery pack 310 differs from the voltage of the battery cell by 2*VF in the low voltage section in which the voltage of the battery cell 312 is less than about 1.8V. VF may include a voltage change value of the battery pack 310 according to the open/short of the first switch 401 . The voltage change value of the battery pack 310 according to the open/short of the first switch 401 may include a voltage equivalent to the FET diode drop, and this value may include about 0.7V. 2*VF may include a voltage change value according to on/off of the first switch 401 and the second switch 401, and the value may include about 1.4V, twice 0.7V.
배터리 셀(312)의 전압이 약 1.8V이상 2.3V 미만인 구간에서 프로세서(320)는 저전압 구간을 벗어난 것으로 판단하고, open되어 있던 제1스위치를 short시킬 수 있다. 이 경우, 배터리 팩(310) 전압은 제1스위치의 short에 따라 FET diode drop만큼의 전압이 감소할 수 있다. 저전압 구간에서 배터리 팩(310) 전압은 배터리 셀(312) 전압과 2*VF가 차이 났으나, 약 1.8V이상 2.3V 미만인 구간에서는 2VF에서 절반으로 감소하여 VF(약 0.7V)만큼 차이날 수 있다.In a section in which the voltage of the battery cell 312 is greater than or equal to about 1.8V and less than 2.3V, the processor 320 may determine that the low voltage section is out of the range, and may short the open first switch. In this case, the voltage of the battery pack 310 may decrease as much as the FET diode drop according to the short circuit of the first switch. In the low voltage section, the battery pack 310 voltage differs from the battery cell 312 voltage by 2*VF, but in the section where it is about 1.8V or more and less than 2.3V, it is reduced by half from 2VF and can differ by VF (about 0.7V). have.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압이 제1전압값 이상에 해당하는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압과 동일한 것으로 판단할 수 있다. 제1전압값은 약 3.2V에 해당할 수 있으며, 도 6b의 그래프 상에서 제1구간(601)의 오른쪽 부분을 포함할 수 있다.According to various embodiments, when the voltage of the battery pack 310 is equal to or greater than the first voltage value, the processor 320 may determine that the voltage of the battery cell 312 is the same as the voltage of the battery pack 310 . have. The first voltage value may correspond to about 3.2V, and may include a right portion of the first section 601 in the graph of FIG. 6B .
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압이 제2전압값 미만인 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 상기 배터리 팩(310)의 전압보다 지정된 설정 값(예: 2VF 또는 약 1.4V)만큼 낮은 것으로 판단할 수 있다. 제2전압값은 약 1.8V에 해당할 수 있으며, 도 6b의 그래프 상에서 제2구간(602)의 왼쪽 부분을 포함할 수 있다. 이 경우 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압에서 diode drop 값의 2배인 약 1.4V를 뺀 값을 배터리 셀(312)의 전압으로 계산할 수 있다.According to various embodiments, the processor 320 determines that when the voltage of the battery pack 310 is less than the second voltage value, the voltage of the battery cell 312 is higher than the voltage of the battery pack 310 by a specified setting value (eg, 2VF). or as low as about 1.4V). The second voltage value may correspond to about 1.8V, and may include a left portion of the second section 602 in the graph of FIG. 6B . In this case, the processor 320 may calculate the voltage of the battery cell 312 by subtracting about 1.4V, which is twice the diode drop value, from the voltage of the battery pack 310 .
도 6c는 충전 중 배터리 팩(310)의 전압 변화 과정에서 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)의 변화를 함께 나타낸 그래프이다. 6C is a graph illustrating changes of the first switch 401 and the second switch 402 together during a voltage change process of the battery pack 310 during charging.
다양한 실시예에 따르면, 충전 중 배터리 팩(310)의 전압 변화 과정에서 지정된 설정값 이상의 전압 변동(621, 623 및 625)이 발생할 수 있다. 첫 번째 전압 변동(621)을 살펴보면, 배터리 팩(310) 전압이 3.2V 에 도달한 순간, 631에서 제1스위치(401)가 short될 수 있다. 제1스위치(401)는 open 시 diode drop만큼의 전압을 모을 수 있다. 저전압(약 3.2V 이하) 구간에서 제1스위치(401)는 open되어 diode drop만큼의 전압을 배터리 셀(312) 전압에 더해줄 수 있다. 배터리 팩(310)의 전압이 저전압 구간을 벗어나는 경우, 631에서 제1스위치(401)는 short 될 수 있다. 이 경우 배터리 팩(310) 전압은 diode drop에 해당하는 약 0.7V만큼 하락할 수 있다. 621에서 이러한 과정을 거쳐 배터리 팩(310) 전압의 하락이 관찰될 수 있다. 이후 충전 과정에서 배터리 팩(310) 전압은 다시 증가할 수 있다. According to various embodiments, voltage fluctuations 621 , 623 , and 625 greater than a specified set value may occur during a voltage change process of the battery pack 310 during charging. Looking at the first voltage change 621 , when the voltage of the battery pack 310 reaches 3.2V, the first switch 401 may be shorted at 631 . The first switch 401 may collect a voltage equal to the diode drop when open. In the low voltage (about 3.2V or less) section, the first switch 401 may be opened to add a voltage equal to the diode drop to the voltage of the battery cell 312 . When the voltage of the battery pack 310 is out of the low voltage range, the first switch 401 may be shorted at 631 . In this case, the voltage of the battery pack 310 may drop by about 0.7V corresponding to the diode drop. Through this process in step 621 , a drop in the voltage of the battery pack 310 may be observed. In the subsequent charging process, the voltage of the battery pack 310 may increase again.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩(310) 전압이 3V에 도달한 경우, 633에서 제2스위치(402)가 short될 수 있다. 제2스위치(402)는 저전압 충전 과정에서 open된 상태로 존재할 수 있다. 제2스위치(402)가 open된 상태인 경우, 앞서 언급한 제1스위치(401)처럼 diode drop만큼의 전압을 모아 배터리 셀(312) 전압에 더해줄 수 있다. 저전압 범위를 벗어나는 과정에서 제1스위치(401)가 short될 수 있음은 앞서 설명한 바 있다. 제1스위치(401)가 short 된 상태에서 배터리 팩(310) 전압이 약 3.0V에 도달한 경우, 633에서 배터리 팩(310) 전압을 낮춰주기 위해 제2스위치(402)는 short될 수 있다. 이 경우 순간적으로 diode drop값에 해당하는 0.7V만큼 배터리 팩(310) 전압이 하락할 수 있다. 즉, 약 3V에 해당하는 배터리 팩(310) 전압은 약 2.3V로 떨어질 수 있다. 이 과정에서 short 되었던 제1스위치(401)는 다시 open될 수 있다. 제1스위치(401)는 약 2.3V의 저전압 범위에서 배터리 팩(310)의 전압을 보충하기 위하여 open될 수 있으며, diode drop만큼의 전압 값을 배터리 팩(310)의 전압에 더해줄 수 있다. 즉, 623의 순간적인 하락 및 복귀 과정은 633에서 제2스위치(402)가 short되면서, 배터리 팩(310) 전압이 하락되고, 배터리 팩(310) 전압의 하락으로 제1스위치(401)가 open 되면서 다시 배터리 팩(310) 전압이 상승하기 때문에 발생할 수 있다.According to various embodiments, when the voltage of the battery pack 310 reaches 3V, the second switch 402 may be shorted at 633 . The second switch 402 may exist in an open state during the low voltage charging process. When the second switch 402 is in an open state, like the above-mentioned first switch 401 , a voltage equal to the diode drop may be collected and added to the voltage of the battery cell 312 . It has been described above that the first switch 401 may be shorted in the process of leaving the low voltage range. When the voltage of the battery pack 310 reaches about 3.0V while the first switch 401 is shorted, the second switch 402 may be shorted to lower the voltage of the battery pack 310 at 633 . In this case, the voltage of the battery pack 310 may momentarily drop by 0.7V corresponding to the diode drop value. That is, the voltage of the battery pack 310 corresponding to about 3V may drop to about 2.3V. In this process, the shorted first switch 401 may be opened again. The first switch 401 may be opened to supplement the voltage of the battery pack 310 in a low voltage range of about 2.3V, and may add a voltage value equal to a diode drop to the voltage of the battery pack 310 . That is, in the instantaneous drop and recovery process of 623 , as the second switch 402 is shorted at 633 , the battery pack 310 voltage drops, and the first switch 401 opens due to the drop in the battery pack 310 voltage. This may occur because the voltage of the battery pack 310 rises again while
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 배터리 팩(310) 전압을 모니터링하는 과정에서 623과 같은 순간적인 변화를 감지할 수 있다. 623과 같은 순간적인 변화는 전압 측정의 정확도를 낮출 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압 측정 정확도를 개선하기 위하여 가중 평균(weighted average)방식을 사용할 수 있다. 가중 평균(weighted average)방식은 가장 최근 데이터보다 과거 데이터에 더 큰 가중치를 부여하여 평균값을 구하는 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 바로 직전에 측정된 값에 95% 가중치를 두고, 새로 측정된 값에 5%의 가중치를 두어 평균을 계산할 수 있다. 이 경우 새로 측정된 값에 급격한 변화가 생기더라도 그 변화가 계속하여 유지되지 않는다면 전체 그래프 상으로 큰 변화를 나타내지 않을 수 있다. 이러한 방식을 통하여 프로세서(320)는 623과 같은 순간적인 변화에도 불구하고 상대적으로 정확한 전압 측정을 할 수 있다.According to various embodiments, the processor 320 may detect an instantaneous change such as 623 while monitoring the voltage of the battery pack 310 . Momentary changes such as 623 can reduce the accuracy of voltage measurements. The processor 320 may use a weighted average method to improve voltage measurement accuracy of the battery pack 310 . The weighted average method may include a method of obtaining an average value by giving a greater weight to past data than to the most recent data. For example, the average may be calculated by placing a 95% weight on the value measured immediately before and 5% weight on the newly measured value. In this case, even if there is a sudden change in the newly measured value, if the change is not continuously maintained, a large change may not be shown on the entire graph. Through this method, the processor 320 can measure the voltage relatively accurately despite the instantaneous change like 623 .
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩(310) 전압은 충전 과정에서 계속하여 증가할 수 있다. 633에서, 제2스위치(402)가 short되고 배터리 팩(310) 전압은 계속 증가하여 약 3.2V에 도달할 수 있다. 이 경우 633에서 open된 제1스위치(401)가 635에서 다시 short될 수 있다. 제1스위치(401)가 short될 경우 배터리 팩(310) 전압은 약 0.7V 하락하는 과정에 대해서는 앞서 설명한 바 있다. 이후 전압 충전 과정에서 배터리 팩(310) 전압은 계속하여 증가할 수 있다. 다만 이 때는 배터리 팩(310) 전압이 저전압 범위(약 3.2V)를 넘어설 수 있으므로 배터리 보호 회로(314)가 동작하지 않아도 전자 장치(300)는 안정적인 충전을 진행할 수 있다.According to various embodiments, the voltage of the battery pack 310 may continuously increase during the charging process. At 633 , the second switch 402 may be shorted and the battery pack 310 voltage may continue to increase to reach about 3.2V. In this case, the first switch 401 opened at 633 may be short again at 635 . A process in which the voltage of the battery pack 310 decreases by about 0.7V when the first switch 401 is short has been described above. Thereafter, the voltage of the battery pack 310 may continuously increase during the voltage charging process. However, in this case, since the voltage of the battery pack 310 may exceed the low voltage range (about 3.2V), the electronic device 300 may perform stable charging even if the battery protection circuit 314 does not operate.
도 7a 내지 도 7c는 다양한 실시예에 따른 전압 구간에 따른 배터리 팩(310) 전압과 배터리 셀(312) 전압의 값을 정리한 표이다.7A to 7C are tables summarizing the values of the battery pack 310 voltage and the battery cell 312 voltage according to voltage sections according to various embodiments of the present disclosure.
도 7a는 배터리 셀(312) 전압이 제1구간(601)에 해당하는 경우 배터리 팩(310) 전압 및 배터리 셀(312) 전압을 나타낸 것이다. 다양한 실시예에 따르면, 제1구간(601)은 지정된 설정값 이상의 전압 변동 횟수가 0인 경우에 해당할 수 있다. 이는 도 6b에서 상세히 설명한 바 있다. 제1구간(601)에서 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)의 short로 인하여 배터리 팩(310) 전압은 배터리 셀(312) 전압과 동일할 수 있다. 이 경우 프로세서(320)는 배터리 셀(312) 전압을 배터리 팩(310) 전압을 통하여 판단할 수 있다. 그래프 상으로 배터리 팩(310) 전압과 배터리 셀(312) 전압의 차이가 나타나지 않는 구간(710)을 확인할 수 있다.7A illustrates the battery pack 310 voltage and the battery cell 312 voltage when the battery cell 312 voltage corresponds to the first period 601 . According to various embodiments, the first section 601 may correspond to a case in which the number of voltage fluctuations equal to or greater than a specified set value is zero. This has been described in detail in FIG. 6B . Due to the short circuit of the first switch 401 and the second switch 402 in the first period 601 , the voltage of the battery pack 310 may be the same as the voltage of the battery cell 312 . In this case, the processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 through the voltage of the battery pack 310 . A section 710 in which the difference between the voltage of the battery pack 310 and the voltage of the battery cell 312 does not appear on the graph may be identified.
도 7b는 배터리 셀(312) 전압이 제2구간(602)에 해당하는 경우 배터리 팩(310) 전압 및 배터리 셀(312) 전압을 나타낸 것이다. 다양한 실시예에 따르면, 제2구간(602)은 지정된 설정값 이상의 전압 변동 횟수가 1차례인 경우에 해당할 수 있다. 이는 도 6b에서 상세히 설명한 바 있다. 제2구간(602)에서 제1스위치(401)의 open으로 인하여 배터리 팩(310)의 전압은 배터리 셀(312)의 전압보다 diode drop만큼인 약 0.7V 높을 수 있다. 이 경우 프로세서(320)는 배터리 팩(310) 전압에서 0.7을 빼서 배터리 셀(312) 전압을 계산할 수 있다. 그래프 상으로 배터리 팩(310) 전압과 배터리 셀(312) 전압의 차이가 0.7인 구간(720)을 확인할 수 있다.7B illustrates the battery pack 310 voltage and the battery cell 312 voltage when the battery cell 312 voltage corresponds to the second period 602 . According to various embodiments, the second section 602 may correspond to a case in which the number of voltage fluctuations equal to or greater than a specified set value is one. This has been described in detail in FIG. 6B . Due to the opening of the first switch 401 in the second section 602 , the voltage of the battery pack 310 may be higher than the voltage of the battery cell 312 by about 0.7V by diode drop. In this case, the processor 320 may calculate the battery cell 312 voltage by subtracting 0.7 from the battery pack 310 voltage. On the graph, a section 720 in which the difference between the voltage of the battery pack 310 and the voltage of the battery cell 312 is 0.7 may be identified.
도 7c는 배터리 셀(312) 전압이 제3구간(603)에 해당하는 경우 배터리 팩(310) 전압 및 배터리 셀(312) 전압을 나타낸 것이다. 다양한 실시예에 따르면, 제3구간(603)은 지정된 설정값 이상의 전압 변동 횟수가 2차례인 경우에 해당할 수 있다. 이는 도 6b에서 상세히 설명한 바 있다. 제3구간(603)에서 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)의 open으로 인하여 배터리 팩(310)의 전압은 배터리 셀(312)의 전압보다 diode drop의 2배인 약 1.4V 높을 수 있다. 이 경우 프로세서(320)는 배터리 팩(310) 전압에서 1.4를 빼서 배터리 셀(312) 전압을 계산할 수 있다. 그래프 상으로 배터리 팩(310) 전압과 배터리 셀(312) 전압의 차이가 1.4인 구간(730)을 확인할 수 있다.7C illustrates the battery pack 310 voltage and the battery cell 312 voltage when the battery cell 312 voltage corresponds to the third period 603 . According to various embodiments, the third section 603 may correspond to a case in which the number of voltage fluctuations equal to or greater than a specified set value is twice. This has been described in detail in FIG. 6B . Due to the opening of the first switch 401 and the second switch 402 in the third section 603, the voltage of the battery pack 310 may be higher than the voltage of the battery cell 312 by about 1.4V, which is twice the diode drop. have. In this case, the processor 320 may calculate the battery cell 312 voltage by subtracting 1.4 from the battery pack 310 voltage. On the graph, a section 730 in which the difference between the voltage of the battery pack 310 and the voltage of the battery cell 312 is 1.4 may be identified.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 전력을 공급하는 배터리 셀(cell)(예: 도 3의 배터리 셀(312)), 배터리 셀과 연결된 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로(예: 도 3의 배터리 보호 회로(314)), 배터리 셀 및 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로를 포함하는 배터리 팩(pack) (예: 도 3의 배터리 팩(310)), 배터리 팩과 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서(예: 도 3의 프로세서(320))를 포함할 수 있다.According to various embodiments, the electronic device 300 includes a battery cell that supplies power (eg, the battery cell 312 of FIG. 3 ), and at least one battery protection circuit connected to the battery cell (eg, the battery cell 312 of FIG. 3 ). a battery protection circuit 314), a battery pack comprising a battery cell and at least one battery protection circuit (eg, battery pack 310 in FIG. 3), a processor operatively coupled to the battery pack For example, the processor 320 of FIG. 3 ) may be included.
프로세서는 외부 전원에 의해 배터리 팩이 충전되는 경우, 배터리 팩의 전압이 미리 설정된 제1전압 이상이 될 때까지 모니터링하고, 모니터링 과정에서 배터리 팩의 전압의 지정된 설정 값 이상의 전압 변동 발생 횟수를 측정하고, 측정된 배터리 팩의 전압, 전압 변동 발생 횟수에 기초하여 배터리 셀의 전압 구간을 판단하고 및 배터리 셀의 전압 구간에 기초하여 배터리 셀의 전압을 예측하도록 설정될 수 있다.When the battery pack is charged by an external power source, the processor monitors until the voltage of the battery pack reaches a preset first voltage or higher, and measures the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value of the voltage of the battery pack during the monitoring process; , may be set to determine the voltage section of the battery cell based on the measured voltage of the battery pack and the number of voltage fluctuations, and to predict the voltage of the battery cell based on the voltage section of the battery cell.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 보호 회로는 적어도 하나 이상의 FET(field effect transistor)을 포함하며, FET은 배터리 보호 회로 내부에서 전류를 차단하는 스위치(예: 도 4의 제1스위치(401) 및/또는 제2스위치(402))를 포함할 수 있다.According to various embodiments, the battery protection circuit includes at least one or more field effect transistors (FETs), and the FETs include a switch (eg, the first switch 401 of FIG. 4 and/or A second switch 402) may be included.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 보호 회로는 제1배터리 보호 회로(예: 도 4의 VPCM1) 및 제2배터리 보호 회로(예: 도 4의 VPCM2)를 포함하며, 제1배터리 보호 회로는 제1스위치(예: 도 4의 제1스위치(401))를 포함하며, 제2배터리 보호 회로는 제2스위치(예: 도 4의 제2스위치(402))를 포함하며, 배터리 셀의 전압 구간은 제1구간, 제2구간 및 제3구간을 포함하며, 프로세서는 전압 변동의 발생 횟수가 0인 경우 배터리 셀의 전압을 제1구간으로 판단하고, 전압 변동의 발생 횟수가 1인 경우 배터리 셀의 전압을 제2구간으로 판단하고, 전압 변동의 발생 횟수가 2인 경우 배터리 셀의 전압을 제3구간으로 판단할 수 있다.According to various embodiments, the battery protection circuit includes a first battery protection circuit (eg, V PCM1 in FIG. 4 ) and a second battery protection circuit (eg, V PCM2 in FIG. 4 ), and the first battery protection circuit includes a first battery protection circuit (eg, V PCM2 in FIG. 4 ). 1 switch (eg, the first switch 401 of FIG. 4 ), and the second battery protection circuit includes a second switch (eg, the second switch 402 of FIG. 4 ), and the voltage range of the battery cell includes a first section, a second section, and a third section, the processor determines the voltage of the battery cell as the first section when the number of occurrences of the voltage change is 0, and when the number of occurrences of the voltage change is 1, the battery cell may be determined as the second period, and when the number of occurrences of voltage fluctuations is 2, the voltage of the battery cell may be determined as the third period.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 배터리 셀의 전압이 제1구간으로 판단되는 경우, 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압과 동일한 것으로 판단하여 배터리 셀의 전압을 계산할 수 있다.According to various embodiments, when the voltage of the battery cell is determined to be the first period, the processor may calculate the voltage of the battery cell by determining that the voltage of the battery cell is the same as the voltage of the battery pack.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 배터리 셀의 전압이 제2구간으로 판단되는 경우 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압보다 제1설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀의 전압을 계산할 수 있다.According to various embodiments, when the voltage of the battery cell is determined to be the second period, the processor may calculate the voltage of the battery cell by determining that the voltage of the battery cell is lower than the voltage of the battery pack by a first set value.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 배터리 셀의 전압이 제3구간으로 판단되는 경우 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압보다 제2설정값의 만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀의 전압을 계산할 수 있다.According to various embodiments, when the voltage of the battery cell is determined to be the third period, the processor may calculate the voltage of the battery cell by determining that the voltage of the battery cell is lower than the voltage of the battery pack by the second set value.
다양한 실시예에 따르면, 제1설정값은 제1배터리 보호 회로에 포함된 FET(field effect transistor)의 diode drop값을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the first set value may include a diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the first battery protection circuit.
다양한 실시예에 따르면, 제2설정값은 배터리 보호 회로에 포함된 제1배터리 보호 회로 및 제2배터리 보호 회로의 FET(field effect transistor)의 diode drop값을 포함하는 전자 장치.According to various embodiments, the second set value includes a diode drop value of a field effect transistor (FET) of the first battery protection circuit and the second battery protection circuit included in the battery protection circuit.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 배터리 팩의 전압이 제1전압값 이상인 경우, 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압과 동일한 것으로 판단할 수 있다.According to various embodiments, when the voltage of the battery pack is equal to or greater than the first voltage value, the processor may determine that the voltage of the battery cell is the same as the voltage of the battery pack.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩의 전압이 제2전압값 미만인 경우, 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압보다 지정된 설정 값만큼 낮은 것으로 판단할 수 있다.According to various embodiments, when the voltage of the battery pack is less than the second voltage value, it may be determined that the voltage of the battery cell is lower than the voltage of the battery pack by a specified set value.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 배터리 셀의 전압이 제2구간으로 판단되는 경우 사용자에게 디스플레이를 통하여 가이드 화면을 표시하도록 제어할 수 있다. 가이드 화면은 충전 과정에서 저전압으로 인한 충전 차단이 이뤄질 수 있음을 경고하는 내용을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the electronic device may further include a display. When the voltage of the battery cell is determined to be the second section, the processor may control to display the guide screen through the display to the user. The guide screen may include content warning that charging may be cut off due to low voltage during the charging process.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 배터리 셀의 전압이 제3구간으로 판단되는 경우 배터리 팩의 충전을 차단하도록 설정될 수 있다.According to various embodiments, the processor may be set to cut off charging of the battery pack when the voltage of the battery cell is determined to be the third period.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 배터리 팩의 전압 값을 구하는 과정에서 가장 최근 데이터보다 과거 데이터에 더 큰 가중치를 부여하여 평균값을 구하는 가중 평균(weighted average) 방식을 사용하며, 평균값을 배터리 팩의 전압 값으로 판단할 수 있다.According to various embodiments, in the process of obtaining the voltage value of the battery pack, the processor uses a weighted average method to obtain an average value by giving a greater weight to the past data than to the most recent data, and using the average value to the voltage of the battery pack value can be judged.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 충전 방법에 있어서, 정확한 배터리 셀(312) 전압을 구하는 과정을 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a process of obtaining an accurate battery cell 312 voltage in a charging method of the electronic device 300 according to various embodiments of the present disclosure.
도시된 방법(800)은 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 설명한 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))에 의해 실행될 수 있으며, 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징은 이하에서 생략하기로 한다.The illustrated method 800 may be executed by the electronic device described above with reference to FIGS. 1 to 3 (eg, the electronic device 300 of FIG. 3 ), and the technical features described above will be omitted below.
동작 810에서, 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압을 측정할 수 있다. 정확한 충전 동작 구현을 위해서는 배터리 셀(312)의 전압을 측정하는 것이 필요할 수 있으나, 앞선 도 4에서 설명한 것처럼 배터리 셀(312)의 전압을 측정하는 것은 어려울 수 있다.In operation 810 , the processor 320 may measure the voltage of the battery pack 310 . It may be necessary to measure the voltage of the battery cell 312 in order to implement an accurate charging operation, but it may be difficult to measure the voltage of the battery cell 312 as described above with reference to FIG. 4 .
동작 820에서, 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압 변화 그래프 상에서 지정된 설정 값 이상의 전압 변화 횟수를 판단할 수 있다. 지정된 설정값은 약 0.3V를 포함할 수 있다. 지정된 설정 값 이상의 전압 변화의 원인 및 그 동작에 대해서는 앞선 도 6c에서 상세히 설명한 바 있다.In operation 820 , the processor 320 may determine the number of voltage changes equal to or greater than a specified set value on the voltage change graph of the battery pack 310 . The specified setpoint may include about 0.3V. The cause of the voltage change exceeding the specified set value and its operation have been described in detail with reference to FIG. 6C above.
동작 830에서, 프로세서(320)는 지정된 설정 값 이상의 변화 횟수에 따라 배터리 셀(312) 전압의 구간을 분류할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀(312) 전압은 제 1구간(601), 제2구간(602) 및 제3구간(603)으로 분류할 수 있다. 프로세서(320)는 전압 변동의 발생 횟수가 0인 경우, 배터리 셀(312)의 전압을 제1구간(601)으로 판단할 수 있다. 프로세서(320)는 전압 변동의 발생 횟수가 1인 경우, 배터리 셀(312)의 전압을 제2구간(602)으로 판단할 수 있다. 프로세서(320)는 전압 변동의 발생 횟수가 2인 경우, 배터리 셀(312)의 전압을 제3구간(603)으로 판단할 수 있다. 전압 변동 횟수에 따라 셀의 전압을 구분하는 과정에 대해서는 앞선 도 6b에서 자세히 설명한 바 있다.In operation 830 , the processor 320 classifies the voltage section of the battery cell 312 according to the number of changes equal to or greater than the specified set value. According to various embodiments, the voltage of the battery cell 312 may be divided into a first period 601 , a second period 602 , and a third period 603 . The processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the first period 601 when the number of occurrences of the voltage fluctuation is zero. When the number of occurrences of the voltage change is 1, the processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the second period 602 . When the number of occurrences of the voltage change is 2, the processor 320 may determine the voltage of the battery cell 312 as the third period 603 . The process of classifying the voltage of a cell according to the number of voltage fluctuations has been described in detail with reference to FIG. 6B above.
동작 840에서, 프로세서(320)는 배터리 셀(312) 전압의 구간에 따라 배터리 셀(312)의 전압을 예측할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제1구간(601)으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압과 동일한 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제2구간(602)으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 제1설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제3구간(603)으로 판단되는 경우, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 제2설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 배터리 셀(312)의 전압을 계산할 수 있다. 제1설정값은 배터리 보호 회로(314)에 포함된 FET(field effect transistor)의 diode drop값에 해당하는 약 0.7V를 포함할 수 있다. 제2설정값은 배터리 보호 회로(314)에 포함된 FET(Field Effect Transistor)의 diode drop값의 2배인 약 1.4V에 해당할 수 있다. In operation 840 , the processor 320 may predict the voltage of the battery cell 312 according to the interval of the voltage of the battery cell 312 . When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the first period 601 , the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is the same as the voltage of the battery pack 310 . voltage can be calculated. When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the second period 602 , the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by a first set value, The voltage of cell 312 can be calculated. When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the third period 603 , the processor 320 determines that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by a second set value, The voltage of cell 312 can be calculated. The first set value may include about 0.7V corresponding to a diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the battery protection circuit 314 . The second set value may correspond to about 1.4V, which is twice the diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the battery protection circuit 314 .
동작 850에서, 프로세서(320)는 배터리 셀(312) 전압의 구간 및 배터리 셀(312) 전압의 값에 따라 충전 동작을 설계할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제2구간(602)으로 판단되는 경우, 충전 과정에서 저전압으로 인한 충전 차단이 이뤄질 수 있음을 경고할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 디스플레이(예: 디스플레이 모듈(160))를 통하여 저전압으로 인한 충전 차단이 이뤄질 수 있다는 가이드 화면을 표시할 수 있다. 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 제3구간(603)으로 판단되는 경우, 배터리 팩(310)의 충전을 차단할 수 있다.In operation 850 , the processor 320 may design a charging operation according to a voltage range of the battery cell 312 and a value of the voltage of the battery cell 312 . When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the second period 602 , the processor 320 may warn that charging may be cut off due to the low voltage during the charging process. For example, the processor 320 may display a guide screen indicating that charging may be cut off due to a low voltage through a display (eg, the display module 160 ). When it is determined that the voltage of the battery cell 312 is the third period 603 , the processor 320 may cut off charging of the battery pack 310 .
도 9a 및 도9b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 충전 방법을 나타낸 순서도이다.9A and 9B are flowcharts illustrating a method of charging an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
동작 910에서 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 충전 직후 배터리 팩(310)의 전압이 약 3.3V 이상 될 때까지 배터리 팩(310) 전압을 모니터링 할 수 있다. 배터리 팩(310) 전압을 일정 수준의 전압까지만 모니터링하는 이유에 대해서는 앞선 도 6에서 상세히 설명한 바 있다. 프로세서(320)는 모니터링된 배터리 팩(310)의 전압에 따라 배터리 셀(312)의 전압을 추정할 수 있다.In operation 910 , the processor 320 may monitor the voltage of the battery pack 310 immediately after charging of the battery pack 310 until the voltage of the battery pack 310 becomes about 3.3V or more. The reason for monitoring the voltage of the battery pack 310 only up to a certain level has been described in detail above with reference to FIG. 6 . The processor 320 may estimate the voltage of the battery cell 312 according to the monitored voltage of the battery pack 310 .
동작 920에서 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압이 3.2V 이상에 해당하는지 확인할 수 있다. 배터리 팩(310)의 전압이 3.2V 이상인 경우 동작 970에서 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 배터리 팩(310)의 전압과 동일하다고 추정할 수 있다. 동작 920에서 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압이 3.2V미만인 경우, 동작 925에서 배터리 팩(310)의 전압이 2.5V미만인지 확인할 수 있다. 배터리 팩(310)의 전압이 2.5V미만인 경우 동작 950에서 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 배터리 팩(310)의 전압보다 FET diode drop의 2배인 약 1.4V만큼 낮다고 추정할 수 있다. 이러한 추정 과정에 대해서는 도 6a 내지 6c를 통하여 상세히 설명한 바 있다.In operation 920 , the processor 320 may determine whether the voltage of the battery pack 310 corresponds to 3.2V or higher. When the voltage of the battery pack 310 is 3.2V or more, in operation 970 , the processor 320 may estimate that the voltage of the battery cell 312 is the same as the voltage of the battery pack 310 . When the voltage of the battery pack 310 is less than 3.2V in operation 920 , the processor 320 may check whether the voltage of the battery pack 310 is less than 2.5V in operation 925 . When the voltage of the battery pack 310 is less than 2.5V, in operation 950, the processor 320 may estimate that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by about 1.4V, which is twice the FET diode drop. have. This estimation process has been described in detail with reference to FIGS. 6A to 6C .
배터리 팩(310)의 전압이 2.5V 내지 3.2V 사이에 포함되는 경우 배터리 셀(312)의 전압을 추정하기 어려울 수 있다. 앞선 도 6b에서는 배터리 팩(310)의 전압이 약 2.8V로 측정되는 경우를 가정하여 이를 상세히 설명한 바 있다. 배터리 팩(310)의 전압이 2.5V 내지 3.2V 사이에 포함되는 경우 동작 930에서 프로세서(320)는 배터리 팩(310)의 전압 측정 과정에서 음의 방향으로 일정 수준(약 0.7V) 이상의 순간적인 전압 변동 횟수를 측정할 수 있다. 동작 940에서 프로세서(320)는 전압 변동 횟수가 2회로 측정되는 경우 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 약 1.4V 낮은 것으로 판단할 수 있다. 이는 배터리 보호 회로(314)의 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)가 모두 open된 상태로 존재하다가 배터리 팩(310) 전압이 증가함에 따라 short 되었다고 판단하기 때문인데, 이에 대해 도 6a 내지 도 7c를 통하여 상세히 설명한 바 있다. 동작 941에서 프로세서(320)는 전압 변동 횟수가 1회로 측정되는 경우 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압보다 약 0.7V 낮은 것으로 판단할 수 있다. 이는 배터리 보호 회로(314)의 제1스위치(401)만 short된 것으로 판단하기 때문인데 이에 대해 도 6a 내지 도 7c를 통하여 상세히 설명한 바 있다. 동작 941에서 프로세서(320)는 전압 변동 횟수가 1회로 측정되지 않는 경우 전압 변동 횟수가 0인 것으로 판단하고, 배터리 셀(312)의 전압은 배터리 팩(310)의 전압과 같은 것으로 추정할 수 있다. 이는 이미 배터리 보호 회로(314)의 제1스위치(401) 및 제2스위치(402)가 short된 상태로 존재하였다고 판단하기 때문인데, 이에 대해 도 6a 내지 도 7c를 통하여 상세히 설명한 바 있다.When the voltage of the battery pack 310 is between 2.5V and 3.2V, it may be difficult to estimate the voltage of the battery cell 312 . 6B has been described in detail on the assumption that the voltage of the battery pack 310 is measured to be about 2.8V. When the voltage of the battery pack 310 is between 2.5V and 3.2V, in operation 930, the processor 320 instantaneously exceeds a certain level (about 0.7V) in a negative direction in the process of measuring the voltage of the battery pack 310 . The number of voltage fluctuations can be measured. In operation 940 , when the number of voltage fluctuations is measured twice, the voltage of the battery cell 312 may be determined to be about 1.4V lower than the voltage of the battery pack 310 . This is because it is determined that the first switch 401 and the second switch 402 of the battery protection circuit 314 both exist in an open state and are shorted as the voltage of the battery pack 310 increases. It has been described in detail with reference to FIGS. 7C. In operation 941 , when the number of voltage fluctuations is measured once, the voltage of the battery cell 312 may be determined to be about 0.7V lower than the voltage of the battery pack 310 . This is because it is determined that only the first switch 401 of the battery protection circuit 314 is shorted. This has been described in detail with reference to FIGS. 6A to 7C . In operation 941 , when the number of voltage fluctuations is not measured once, the processor 320 may determine that the number of voltage fluctuations is 0, and may estimate the voltage of the battery cell 312 to be the same as the voltage of the battery pack 310 . . This is because it is already determined that the first switch 401 and the second switch 402 of the battery protection circuit 314 exist in a short state, which has been described in detail with reference to FIGS. 6A to 7C .
동작 950에 따라, 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 배터리 팩(310)의 전압보다 약 1.4V 낮은 것으로 판단되는 경우, 동작 955에서, 저전압으로 인한 충전 차단 동작을 실행할 수 있다. 이는 저전압으로 인한 과방전으로부터 배터리 팩(310)을 보호하기 위함이다.In operation 950 , when it is determined that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by about 1.4V, in operation 955 , the processor 320 may perform a charge cutoff operation due to the low voltage. This is to protect the battery pack 310 from overdischarge due to low voltage.
동작 960에 따라 프로세서(320)는 배터리 셀(312)의 전압이 배터리 팩(310)의 전압보다 약 0.7V 낮은 것으로 판단되는 경우, 동작 965에서, 디스플레이를 통하여 저전압으로 인한 충전 차단을 경고할 수 있다.In operation 960, when it is determined that the voltage of the battery cell 312 is lower than the voltage of the battery pack 310 by about 0.7V, in operation 965, the processor 320 may warn of blocking of charging due to the low voltage through the display. have.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)의 충전 방법은 배터리 팩(예: 도 3의 배터리 팩(310))의 전압을 모니터링하는 동작, 배터리 셀(예: 도 3의 배터리 셀(312))의 전압 구간을 판단하는 동작 및 배터리 셀의 전압 구간에 따라 배터리 셀의 전압을 예측하는 동작을 포함할 수 있다. 배터리 셀의 전압 구간을 판단하는 동작은 배터리 팩의 전압을 모니터링하며 지정된 설정 값 이상의 전압 변동의 발생 횟수를 측정하는 동작 및 지정된 설정 값 이상의 전압 변동 발생 횟수에 따라 배터리 셀의 전압 구간을 분류하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the charging method of the electronic device 300 includes an operation of monitoring a voltage of a battery pack (eg, the battery pack 310 of FIG. 3 ) and a battery cell (eg, the battery cell 312 of FIG. 3 ). It may include an operation of determining a voltage period of , and an operation of predicting the voltage of the battery cell according to the voltage period of the battery cell. The operation of determining the voltage range of the battery cell is an operation of monitoring the voltage of the battery pack and measuring the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified setting value and classifying the voltage interval of the battery cells according to the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified setting value may include
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩의 전압을 모니터링하는 동작은 가중 평균(weighted average) 방식을 사용하여 배터리 팩의 전압을 계산하는 동작을 포함하며, 가중 평균 방식은 가장 최근 데이터보다 과거 데이터에 더 큰 가중치를 부여하여 평균값을 구하는 과정을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of monitoring the voltage of the battery pack includes calculating the voltage of the battery pack using a weighted average method, wherein the weighted average method is greater for past data than for most recent data. It may include a process of calculating an average value by assigning weights.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀의 전압 구간은 제1구간, 제2구간 및 제3구간을 포함하며, 지정된 설정 값 이상의 전압 변동 발생 횟수에 따라 배터리 셀의 전압 구간을 분류하는 동작은 전압 변동의 발생 횟수가 0인 경우 배터리 셀의 전압을 제1구간으로 판단하는 동작, 전압 변동의 발생 횟수가 1인 경우 배터리 셀의 전압을 제2구간으로 판단하는 동작 및 전압 변동의 발생 횟수가 2인 경우 배터리 셀의 전압을 제3구간으로 판단하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the voltage section of the battery cell includes a first section, a second section, and a third section, and the operation of classifying the voltage section of the battery cell according to the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value is When the number of occurrences is 0, the operation of determining the voltage of the battery cell as the first period, when the number of occurrences of the voltage fluctuation is 1, the operation of determining the voltage of the battery cell as the second period, and when the number of occurrences of the voltage fluctuation is 2 It may include an operation of determining the voltage of the battery cell as the third period.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀의 전압 구간에 따라 배터리 셀의 전압을 예측하는 동작은 배터리 셀의 전압이 제1구간으로 판단되는 경우 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압과 동일한 것으로 판단하는 동작을 포함하며, 배터리 셀의 전압이 제2구간으로 판단되는 경우 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압보다 제1설정값만큼 낮은 것으로 판단하는 동작 또는 배터리 셀의 전압이 제3구간으로 판단되는 경우 배터리 셀의 전압은 배터리 팩의 전압보다 제2설정값의 만큼 낮은 것으로 판단하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the operation of predicting the voltage of the battery cell according to the voltage period of the battery cell includes determining that the voltage of the battery cell is the same as the voltage of the battery pack when the voltage of the battery cell is determined as the first period. An operation of determining that the voltage of the battery cell is lower than the voltage of the battery pack by the first set value when the voltage of the battery cell is determined as the second period or when the voltage of the battery cell is determined as the third period It may include the operation of determining that the voltage of the battery pack is lower than the voltage of the battery pack by the second set value.
다양한 실시예에 따르면, 제1설정값은 배터리 보호 회로(예: 도 3의 배터리 보호 회로(314))에 포함된 FET(field effect transistor)의 diode drop값을 포함하며, 제2설정값은 배터리 보호 회로에 포함된 제1배터리 보호 회로 및 제2배터리 보호 회로의 FET(field effect transistor)의 diode drop값을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the first setting value includes a diode drop value of a field effect transistor (FET) included in the battery protection circuit (eg, the battery protection circuit 314 of FIG. 3 ), and the second setting value is the battery It may include a diode drop value of a field effect transistor (FET) of the first battery protection circuit and the second battery protection circuit included in the protection circuit.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀의 전압이 제2구간으로 판단되는 경우, 충전 과정에서 저전압으로 인한 충전 차단이 이뤄질 수 있음을 경고하는 동작을 더 포함할 수 있다.According to various embodiments, when it is determined that the voltage of the battery cell is the second period, the method may further include an operation of warning that charging may be cut off due to a low voltage during the charging process.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀의 전압이 제3구간으로 판단되는 경우, 배터리 팩의 충전을 차단하는 동작을 더 포함할 수 있다.According to various embodiments, when it is determined that the voltage of the battery cell is the third period, the operation of cutting off charging of the battery pack may be further included.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예는 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 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely provided for specific examples in order to easily explain the technical contents according to the embodiments of the present invention and help the understanding of the embodiments of the present invention, and to limit the scope of the embodiments of the present invention It's not what you want to do. Therefore, in the scope of various embodiments of the present invention, in addition to the embodiments disclosed herein, all changes or modifications derived based on the technical ideas of various embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the scope of various embodiments of the present invention.
Claims (15)
- 전자 장치에 있어서,In an electronic device,전력을 공급하는 배터리 셀(cell);a battery cell that supplies power;상기 배터리 셀과 연결된 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로;at least one battery protection circuit connected to the battery cell;상기 배터리 셀 및 적어도 하나 이상의 배터리 보호 회로를 포함하는 배터리 팩(pack);a battery pack including the battery cells and at least one battery protection circuit;상기 배터리 팩과 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하며,a processor operatively coupled to the battery pack;상기 프로세서는,The processor is외부 전원에 의해 배터리 팩이 충전되는 경우, 상기 배터리 팩의 전압이 미리 설정된 제1전압 이상이 될 때까지 모니터링하고,When the battery pack is charged by an external power source, monitoring until the voltage of the battery pack reaches a preset first voltage or more,상기 모니터링 과정에서 상기 배터리 팩의 전압의 지정된 설정 값 이상의 전압 변동 발생 횟수를 측정하고,Measuring the number of occurrences of voltage fluctuations greater than a specified set value of the voltage of the battery pack in the monitoring process,측정된 상기 배터리 팩의 전압, 상기 전압 변동 발생 횟수에 기초하여 상기 배터리 셀의 전압 구간을 판단하고, 및determining a voltage section of the battery cell based on the measured voltage of the battery pack and the number of occurrences of the voltage change, and상기 배터리 셀의 전압 구간에 기초하여 상기 배터리 셀의 전압을 예측하도록 설정된 전자 장치.An electronic device configured to predict a voltage of the battery cell based on a voltage interval of the battery cell.
- 제 1항에 있어서,The method of claim 1,상기 배터리 보호 회로는 적어도 하나 이상의 FET(field effect transistor)을 포함하며The battery protection circuit includes at least one field effect transistor (FET),상기 FET은 The FET is상기 배터리 보호 회로 내부에서 전류를 차단하는 스위치를 포함하는 전자 장치.and a switch configured to cut off current in the battery protection circuit.
- 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2,상기 배터리 보호 회로는 제1배터리 보호 회로 및 제2배터리 보호 회로를 포함하며, The battery protection circuit includes a first battery protection circuit and a second battery protection circuit,상기 제1배터리 보호 회로는 제1스위치를 포함하며,The first battery protection circuit includes a first switch,상기 제2배터리 보호 회로는 제2스위치를 포함하며,The second battery protection circuit includes a second switch,상기 배터리 셀의 전압 구간은The voltage range of the battery cell is제1구간, 제2구간 및 제3구간을 포함하며,Includes a first section, a second section and a third section,상기 프로세서는the processor상기 전압 변동의 발생 횟수가 0인 경우When the number of occurrences of the voltage fluctuation is 0상기 배터리 셀의 전압을 제1구간으로 판단하고,Determining the voltage of the battery cell as a first period,상기 전압 변동의 발생 횟수가 1인 경우When the number of occurrences of the voltage fluctuation is 1상기 배터리 셀의 전압을 제2구간으로 판단하고,determining the voltage of the battery cell as a second period,상기 전압 변동의 발생 횟수가 2인 경우When the number of occurrences of the voltage fluctuation is 2상기 배터리 셀의 전압을 제3구간으로 판단하는 전자 장치.An electronic device for determining the voltage of the battery cell as a third period.
- 제 3항에 있어서,4. The method of claim 3,상기 프로세서는the processor상기 배터리 셀의 전압이 제1구간으로 판단되는 경우When it is determined that the voltage of the battery cell is the first period상기 배터리 셀의 전압은 상기 배터리 팩의 전압과 동일한 것으로 판단하여 상기 배터리 셀의 전압을 계산하는 전자 장치.The electronic device calculates the voltage of the battery cell by determining that the voltage of the battery cell is the same as the voltage of the battery pack.
- 제 3항에 있어서,4. The method of claim 3,상기 프로세서는the processor상기 배터리 셀의 전압이 제2구간으로 판단되는 경우When the voltage of the battery cell is determined to be the second period상기 배터리 셀의 전압은 상기 배터리 팩의 전압보다 제1설정값만큼 낮은 것으로 판단하여 상기 배터리 셀의 전압을 계산하는 전자 장치.The electronic device calculates the voltage of the battery cell by determining that the voltage of the battery cell is lower than the voltage of the battery pack by a first set value.
- 제 3항에 있어서,4. The method of claim 3,상기 프로세서는the processor상기 배터리 셀의 전압이 제3구간으로 판단되는 경우When the voltage of the battery cell is determined to be the third period상기 배터리 셀의 전압은 상기 배터리 팩의 전압보다 제2설정값의 만큼 낮은 것으로 판단하여 상기 배터리 셀의 전압을 계산하는 전자 장치.The electronic device calculates the voltage of the battery cell by determining that the voltage of the battery cell is lower than the voltage of the battery pack by a second set value.
- 제 5항에 있어서,6. The method of claim 5,상기 제1설정값은The first set value is상기 배터리 보호 회로에 포함된 상기 제1배터리 보호 회로의 FET(Field Effect Transistor)의 diode drop값을 포함하는 전자 장치.An electronic device including a diode drop value of a Field Effect Transistor (FET) of the first battery protection circuit included in the battery protection circuit.
- 제 6항에 있어서,7. The method of claim 6,상기 제2설정값은The second set value is상기 배터리 보호 회로에 포함된 상기 제1배터리 보호 회로 및 상기 제2배터리 보호 회로의 FET(Field Effect Transistor)의 diode drop값의 합을 포함하는 전자 장치.and a sum of diode drop values of field effect transistors (FETs) of the first battery protection circuit and the second battery protection circuit included in the battery protection circuit.
- 제 1항에 있어서,The method of claim 1,상기 프로세서는the processor상기 배터리 팩의 전압이 제1전압값 이상인 경우,When the voltage of the battery pack is equal to or greater than the first voltage value,상기 배터리 셀의 전압은 상기 배터리 팩의 전압과 동일한 것으로 판단하는 전자 장치.The electronic device determines that the voltage of the battery cell is the same as the voltage of the battery pack.
- 제 1항에 있어서,The method of claim 1,상기 프로세서는the processor상기 배터리 팩의 전압이 제2전압값 미만인 경우,When the voltage of the battery pack is less than the second voltage value,상기 배터리 셀의 전압은 상기 배터리 팩의 전압보다 지정된 설정 값만큼 낮은 것으로 판단하는 전자 장치.The electronic device determines that the voltage of the battery cell is lower than the voltage of the battery pack by a specified set value.
- 제 3항에 있어서,4. The method of claim 3,디스플레이를 더 포함하며,further comprising a display,상기 프로세서는the processor상기 배터리 셀의 전압이 상기 제2구간으로 판단되는 경우When it is determined that the voltage of the battery cell is the second period사용자에게 상기 디스플레이를 통하여 가이드 화면을 표시하도록 제어하며Control to display the guide screen through the display to the user,상기 가이드 화면은The guide screen충전 과정에서 저전압으로 인한 충전 차단이 이뤄질 수 있음을 경고하는 내용을 포함하는 전자 장치.An electronic device including a warning that charging may be cut off due to low voltage during the charging process.
- 제 3항에 있어서,4. The method of claim 3,상기 프로세서는the processor상기 배터리 셀의 전압이 제3구간으로 판단되는 경우When the voltage of the battery cell is determined to be the third period상기 배터리 팩의 충전을 차단하도록 설정된 전자 장치.An electronic device configured to block charging of the battery pack.
- 제 1항에 있어서,The method of claim 1,상기 프로세서는the processor상기 배터리 팩의 전압 값을 구하는 과정에서In the process of obtaining the voltage value of the battery pack가장 최근 데이터보다 과거 데이터에 더 큰 가중치를 부여하여 평균값을 구하는 가중 평균(weighted average) 방식을 사용하며,A weighted average method is used to obtain the average value by giving a greater weight to the past data than to the most recent data.상기 평균값을 상기 배터리 팩의 전압 값으로 판단하는 전자 장치.An electronic device that determines the average value as a voltage value of the battery pack.
- 전자 장치의 충전 방법에 있어서,A method of charging an electronic device, comprising:배터리 팩의 전압을 모니터링하는 동작;monitoring the voltage of the battery pack;배터리 셀의 전압 구간을 판단하는 동작;및determining the voltage range of the battery cell; and상기 배터리 셀의 전압 구간에 따라 배터리 셀의 전압을 예측하는 동작을 포함하며,Predicting the voltage of the battery cell according to the voltage section of the battery cell,상기 배터리 셀의 전압 구간을 판단하는 동작은The operation of determining the voltage section of the battery cell is상기 배터리 팩의 전압을 모니터링하며 지정된 설정 값 이상의 전압 변동의 발생 횟수를 측정하는 동작;및Monitoring the voltage of the battery pack and measuring the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value; And지정된 설정 값 이상의 전압 변동 발생 횟수에 따라 상기 배터리 셀의 전압 구간을 분류하는 동작을 포함하는 방법.and classifying the voltage section of the battery cell according to the number of occurrences of voltage fluctuations greater than or equal to a specified set value.
- 제14항에 있어서,15. The method of claim 14,배터리 팩의 전압을 모니터링하는 동작은The operation of monitoring the voltage of the battery pack is가중 평균(weighted average) 방식을 사용하여 배터리 팩의 전압을 계산하는 동작을 포함하며,calculating the voltage of the battery pack using a weighted average method;상기 가중 평균 방식은The weighted average method is가장 최근 데이터보다 과거 데이터에 더 큰 가중치를 부여하여 평균값을 구하는 과정을 포함하는 방법.A method comprising the process of calculating an average value by giving greater weight to the past data than the most recent data.
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