WO2022186576A1 - 배터리를 고속 충전하는 전자 장치 - Google Patents

배터리를 고속 충전하는 전자 장치 Download PDF

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WO2022186576A1
WO2022186576A1 PCT/KR2022/002875 KR2022002875W WO2022186576A1 WO 2022186576 A1 WO2022186576 A1 WO 2022186576A1 KR 2022002875 W KR2022002875 W KR 2022002875W WO 2022186576 A1 WO2022186576 A1 WO 2022186576A1
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external device
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battery
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김경원
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삼성전자 주식회사
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    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to an electronic device that rapidly charges a battery, and more particularly, to an electronic device capable of charging a battery faster when connected to a travel adapter supporting a programmable power supply (PPS).
  • PPS programmable power supply
  • the electronic device may control the power management circuit to charge the battery with a constant current (CC) when a voltage output from the power management circuit (eg, a charging circuit) to the battery is lower than a specified target voltage value.
  • CC constant current
  • the electronic device may control the power management circuit to charge the battery with a constant voltage (CV).
  • a charger traveling adapter, hereinafter referred to as TA
  • PPS programmable power supply
  • the TA supporting the PPS may be designed so that the electronic device can variously change the voltage of the TA and the current of the TA. Since the TA supporting PPS is compatible with electronic devices of various charging standards, the possibility of application is increasing.
  • the TA supporting the PPS may operate in a power limit state (eg, a power limit state) when the supply current input to the electronic device is lowered to a specific value or less as the maximum allowable supply power is set.
  • a power limit state eg, a power limit state
  • the electronic device may switch from the CC charging state to the CV charging state.
  • the TA supporting the PPS operates in a power limit state (eg, in a power limit state)
  • a power limit state eg, in a power limit state
  • charging efficiency may decrease, and heat of the entire system may increase.
  • Various embodiments of the present document predict a condition in which a TA supporting PPS switches to a power limit state (eg, a power limit state) in advance, and dynamically adjust a set value of a charging current based on the prediction. Accordingly, it is possible to provide an electronic device and method capable of increasing the CC charging period and enabling faster battery charging.
  • a power limit state eg, a power limit state
  • Various embodiments of the present document predict a condition in which a TA supporting PPS switches to a power limit state (eg, a power limit state) in advance, and dynamically adjust a set value of a charging current based on the prediction,
  • a power limit state eg, a power limit state
  • An electronic device and method capable of reducing heat generation of an entire system may be provided.
  • An electronic device includes a battery, a first charger, a second charger, and a processor, wherein the processor detects that the external device and the electronic device are connected, and checks a property of the external device By doing so, it is determined whether the external device supports a programmable power supply (PPS) standard, and the remaining amount of the battery and whether the external device supports the programmable power supply (PPS) standard directly through the second charger If it is determined whether charging is possible, and it is determined that the direct charger is possible, an initial current setting value is determined based on the remaining amount of the battery, and a plurality of parameters including the initial current setting value meet a specified condition It is possible to perform a power limit compensation operation for lowering n in a step-down manner.
  • PPS programmable power supply
  • PPS programmable power supply
  • whether the external device supports a programmable power supply (PPS) standard by detecting a connection between the external device and the electronic device and checking a property of the external device Determining whether direct charging is possible according to the remaining amount of the battery and whether the external device supports a programmable power supply (PPS) standard Determining a current setting value, and when a plurality of parameters including the initial current setting value satisfy a specified condition, performing a power limit compensation operation of lowering the current setting value in a step-down manner.
  • PPS programmable power supply
  • An electronic device and method predict a condition in which a TA supporting PPS switches to a power limit state (eg, a power limit state) in advance, and set a charging current based on the prediction
  • a power limit state eg, a power limit state
  • the CC charging duration can be increased, thereby enabling faster battery charging.
  • An electronic device and method predict a condition in which a TA supporting PPS switches to a power limit state (eg, a power limit state) in advance, and set a charging current based on the prediction By dynamically adjusting the value, the overall system heat generation can be reduced.
  • a power limit state eg, a power limit state
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is a block diagram of a power management module and a battery, in accordance with various embodiments.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a wireless charging system according to various embodiments.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of determining whether an electronic device performs power limitation compensation according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of determining whether an electronic device performs power limitation compensation according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 6 is an example illustrating an I-V curve of a TA according to various embodiments.
  • 7 may be an example illustrating a charging profile of a battery according to various embodiments.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with 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 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 .
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 is a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the 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.
  • 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.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which 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.
  • 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 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used 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).
  • 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.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 101 .
  • the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more 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 ).
  • 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.
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless 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 wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • 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).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 uses 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 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 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 ).
  • 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.
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, underside) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the 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.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • 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.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • 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 by wire through a connection terminal (eg, 178 ) or wirelessly through an antenna module (eg, 197 ).
  • the power regulator 220 may generate a plurality of powers having different voltages or different current levels by adjusting the voltage level or current level of power supplied from the external power source or the battery 189 .
  • the power regulator 220 may adjust the power of the external power source or the battery 189 to a voltage or current level suitable for each 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.
  • LDO low drop out
  • the fuel gauge 230 may measure usage state information of the battery 189 (eg, battery capacity, number of times of charging and discharging, voltage, or temperature).
  • Battery 189 may include, for example, a battery protection circuit module (PCM) 240 .
  • the battery protection circuit 240 may perform various functions (eg, a pre-blocking function) to prevent deterioration or burnout of the battery 189 .
  • the battery protection circuit 240 is additionally or in alternative to, a battery management system (BMS) for balancing cells, measuring the capacity of a battery, measuring the number of times of charging and discharging, measuring a temperature, or measuring a voltage ))).
  • BMS battery management system
  • the electronic device (eg, the electronic device 301 of FIG. 3 ) according to various embodiments includes a battery (eg, the battery 189 of FIG. 1 ) and a first charger (eg, the first charger 310 of FIG. 3 ). ), a second charger (eg, the second charger 320 of FIG. 3 ), and a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ), wherein the processor 120 includes an external device (eg, FIG. 3 ).
  • PPS programmable power supply
  • a power limit compensation operation may be performed.
  • the processor 120 may determine that the direct charging is possible. .
  • the plurality of parameters include the initial current setting value, the maximum allowable current of the external device 302 , the maximum input voltage capable of direct charging, and the maximum allowable voltage of the external device 302 .
  • the processor 120 the first condition that the initial current setting value is greater than the maximum allowable current of the external device 302, and the maximum input voltage capable of direct charging, the initial current setting It may be checked whether a second condition greater than the maximum allowable voltage of the external device 302 corresponding to the smaller value among the value and the maximum allowable current of the external device 302 is satisfied.
  • the processor 120 may determine that the specified condition is satisfied and perform the power limitation compensation operation.
  • the processor 120 determines that the specified condition is not satisfied, and outputs the output of the external device 302 .
  • a general charging operation of controlling at least one of a voltage and an output current of the external device 302 may be performed.
  • the processor 120 checks whether a deviation between a current set value and an input current is greater than or equal to a specified current value, and the current set value and the input current If the deviation of is greater than or equal to the specified current value, the external device 302 may be controlled to lower the current set value by the specified current value.
  • the processor 120 when the processor 120 performs the power limitation compensation operation, if the deviation between the current set value and the input current is greater than or equal to the specified current value, The external device 302 may be controlled to increase the maximum allowable voltage by a specified voltage in a step-up manner.
  • the processor 120 may perform the power limitation compensation operation while the battery 189 is charged with a constant current.
  • the method of the electronic device 301 includes an operation of detecting that the external device 302 and the electronic device 301 are connected, and checking a property of the external device 302 , Direct charging is performed according to the operation of determining whether the device 302 supports the programmable power supply (PPS) standard, the remaining amount of the battery 189 and whether the external device 302 supports the programmable power supply (PPS) standard.
  • PPS programmable power supply
  • a plurality of parameters including the operation of determining whether it is possible, the operation of determining whether the direct charger is possible, the operation of determining an initial current setting value based on the remaining amount of the battery 189, and the initial current setting value, meet a specified condition, It may include an operation of performing a power limit compensation operation for lowering the current set value in a step-down method.
  • the operation may include determining that the direct charging is impossible.
  • determining that the direct charging is possible may include.
  • the first condition in which the initial current setting value is greater than the maximum allowable current of the external device 302 and the maximum input voltage capable of direct charging are the initial current setting value and the external device 302 . ), which is greater than the maximum allowable voltage of the external device 302 corresponding to a smaller value among the maximum allowable currents.
  • the maximum allowable voltage of the external device 302 is stepped up by a specified voltage. It may include an operation of controlling the external device 302 to increase to .
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a wireless charging system according to various embodiments.
  • the electronic device 301 illustrated in FIG. 3 may include an embodiment that is at least partially similar to or different from the electronic device 101 illustrated in FIG. 1 .
  • the external device 302 may be a TA supporting a programmable power supply (PPS) standard or a general TA not supporting PPS.
  • PPS programmable power supply
  • the external device 302 may variously change or adjust the output TA voltage or the output TA current based on the control of the electronic device 301 .
  • the electronic device 301 includes an overvoltage protection device (eg, an over voltage protection IC (OVP) 321 , a first charger 310 , a second charger 320 , and a USB communication module 322 ). , a processor 120 , a battery 189 , or a fuel gauge 230 .
  • an overvoltage protection device eg, an over voltage protection IC (OVP) 321 , a first charger 310 , a second charger 320 , and a USB communication module 322 .
  • a processor 120 e.g, a processor 120 , a battery 189 , or a fuel gauge 230 .
  • the first charger 310 , the second charger 320 , the USB communication module 322 , and the processor 120 may be connected to each other through a designated system interface.
  • the designated system interface may include an inter-integrated circuit (IC), but this document may not be limited thereto.
  • the processor 120 may check the properties of the external device 302 .
  • the attribute of the external device 302 may include whether the external device 302 is a TA supporting PPS.
  • the processor 120 may determine whether the external device 302 is a TA supporting PPS.
  • the processor 120 may charge the battery 189 by controlling the second charger 320 .
  • the processor 120 is configured to perform the second charger 320 based on the remaining amount of the battery 189 (or the battery 189 level) or the input current. ) can be changed dynamically.
  • the processor 120 may charge the battery 189 by controlling the first charger 310 .
  • the operations illustrated in FIG. 4 may be performed by a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ).
  • the memory of the electronic device 101 eg, the memory 130 of FIG. 1
  • when executed, includes instructions that cause the processor 120 to perform at least some operations illustrated in FIG. 4 . can be saved.
  • the electronic device 301 may determine whether direct charging is possible. According to an embodiment, the electronic device 301 may check whether the remaining amount of the battery 189 (or the battery 189 level) is greater than a specified value. According to an embodiment, when the remaining amount of the battery 189 (or the battery 189 level) is less than or equal to a specified value, the electronic device 301 may determine that direct charging is not possible. According to an embodiment, when the remaining amount of the battery 189 (or the battery 189 level) is greater than a specified value, the electronic device 301 may determine whether the external device 302 is a TA supporting PPS. have.
  • the electronic device 301 may perform operation 441 .
  • the electronic device 301 may perform operation 443 .
  • the electronic device 301 may determine an initial current setting value based on the remaining amount of the battery 189 (or the level of the battery 189 ).
  • the electronic device 301 may perform normal charging through the first charger 310 .
  • the electronic device 301 may manage the power supplied to the electronic device 301 and 101 by the power management module 188 illustrated in FIG. 2 .
  • the electronic device 301 may control the voltage or current supplied to the battery 189 by the power management module 188 of FIG. 2 implemented as at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the electronic device 301 may determine whether a specified condition is satisfied. According to an embodiment, the electronic device 301 may obtain information about a plurality of specified parameters in order to check whether a specified condition is satisfied.
  • the specified plurality of parameters may include parameters as shown in Table 1.
  • the electronic device 301 determines a small value among DC IIN and TA APDO Max current, and the maximum allowable voltage of TA corresponding to the determined small value is the maximum input that can be directly charged. If it is less than the operating voltage (eg DC Max VIN), it can be determined that condition 2 is satisfied. For example, when DC IIN is less than TA APDO Max current, the electronic device 301 may determine that condition 2 is satisfied based on that the TA Max voltage corresponding to DC IIN is less than DC Max VIN.
  • the operating voltage eg DC Max VIN
  • the electronic device 301 determines that the electronic device 301 satisfies condition 2 based on that the TA Max voltage corresponding to the TA APDO Max current is smaller than the DC Max VIN when the DC IIN is greater than the TA APDO Max current. can decide
  • the electronic device 301 may perform operation 461 .
  • the electronic device 301 may perform operation 463 .
  • the maximum input operating voltage that can be directly charged may be set to about 10V.
  • the electronic device 301 sets the initial current setting value (eg, DC IIN) to about 2.75A because about 4A is greater than about 2.75A, which is the maximum allowable current (eg, TA APDO Max current).
  • About 9V, which is the maximum allowable voltage of the corresponding TA can be obtained as a parameter.
  • the electronic device 301 may determine that condition 2 is satisfied because the obtained parameter about 9V is less than DC Max VIN of 10B.
  • the electronic device 301 may determine that the current state is a state that satisfies the specified condition, and may perform operation 461 based on the determination.
  • the electronic device 301 may set an initial current setting value (eg, DC IIN) to about 2.5A.
  • the external device 302 connected to the electronic device 301 may be a 25W power delivery (PD) standard TA, and thus the maximum allowable current (eg, TA APDO Max current) of the TA may be about 2.75A.
  • the initial current setting value eg, DC IIN
  • the electronic device 301 may It may be determined that condition 1 is not met.
  • the maximum input operating voltage that can be directly charged may be set to about 10V.
  • the electronic device 301 sets the initial current setting value (eg, DC IIN) to about 2.5A, which is less than about 2.75A, which is the maximum allowable current (eg, TA APDO Max current), about 2.5A.
  • About 10V, which is the maximum allowable voltage of the TA corresponding to can be obtained as a parameter.
  • the electronic device 301 may determine that condition 2 is not satisfied because the obtained parameter about 10V is greater than or equal to about 10V, which is DC Max VIN.
  • the electronic device 301 may control the external device 302 to perform general compensation.
  • An operation in which the electronic device 301 performs general compensation will be described in detail later with reference to FIG. 5 .
  • FIG. 5 is an operation flowchart 500 illustrating an operation of determining whether an electronic device performs power limitation compensation according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 may be omitted. At least some operations mentioned with reference to other drawings in this document may be additionally inserted before or after at least some operations illustrated in FIG. 5 .
  • operation 520 the electronic device 301 may determine whether to perform power limitation compensation.
  • operation 520 may be at least partially similar to or identical to operation 450 illustrated in FIG. 4 .
  • the electronic device 301 may perform operation 540 .
  • the electronic device 301 may perform general compensation.
  • the electronic device 301 may control both the output voltage of the external device 302 , that is, the TA and the output current of the TA, through PPS communication while performing the general compensation.
  • the electronic device 301 may directly charge the battery 189 through the second charger 320 while performing general compensation, and the TA enters a power limit state (eg, a power limit state). By not switching, the input current of the TA may not decrease.
  • a power limit state eg, a power limit state
  • the electronic device 301 may determine to perform power limitation compensation. For example, the electronic device 301 may determine to perform power limitation compensation when all of the conditions corresponding to Equations 1 and 2 are satisfied.
  • the electronic device 301 may check the input current input from the TA at a specified period and the maximum TA voltage corresponding to the input current by controlling the second charger 320 .
  • the designated period may be set to, for example, about 50 ms (millisecond), about 100 ms, about 200 ms, or about 500 ms, but the present document is not limited to the above numerical values.
  • the electronic device 301 checks the ADC value (analog-to-digital conversion value) of the input current, and determines the maximum TA voltage corresponding to the ADC value of the input current. can be checked
  • the electronic device 301 performs operation 550 when the deviation between the current set value set by the processor 120 and the input current is less than the specified current value (eg, the result of operation 560 is No). can do.
  • the electronic device 301 may change the current setting value by lowering it by the specified current value.
  • the electronic device 301 may transmit the changed current set value to the TA through PPS communication.
  • the TA may supply power at the maximum voltage of the TA or a voltage close to the maximum voltage of the TA by the electronic device 301 lowering the set current value by a specified current value. For example, if the deviation between the current set value and the input current is greater than or equal to the specified current value of about 50 mA, the electronic device 301 may change the current set value by lowering it by about 50 mA.
  • the maximum allowable voltage of the TA may be about 9.06V.
  • the battery 189 of the electronic device 301 may directly charge the battery 189 through the TA, and as the voltage of the battery 189 of the electronic device 301 increases, the TA is the electronic device.
  • the input current supplied to 301 can be lowered. If the input current input from the TA to the electronic device 301 is lowered from the initial current setting value of about 2.75A to about 2.70A, the electronic device 301 sets the current set value and the input current to about the specified current value. It can be determined to be greater than or equal to 50 mA. For example, the electronic device 301 may determine that the result of operation 560 of FIG. 5 is “Yes”.
  • the electronic device 301 may lower the current setting value from about 2.75A to about 2.70A.
  • TA corresponds to about 2.70 A, and the maximum allowable voltage of TA is about 9.22 V, so TA can control the voltage as the TA maximum allowable voltage increases from about 9.06 V to about 9.22 V.
  • the available range may be further increased.
  • the electronic device 301 changes the current setting value to a specified value, for example, 50 mA, in a step-down manner while directly charging the battery 189 as shown by arrow 601 of FIG. 6 .
  • a specified value for example, 50 mA
  • graph 701 may represent a charging profile according to a general TA that does not support PPS.
  • a graph 702 may represent a charging profile when the electronic device 301 according to the comparative example is connected to a TA supporting PPS.
  • a graph 7032 of FIG. 7 may represent a charging profile when the electronic device 301 according to various embodiments is connected to a TA supporting PPS.
  • the current set value is a specified value, for example, step down by 50 mA. (step down) method can be changed, and accordingly, it can be seen that the period for charging the battery 189 in the CC mode is increased compared to the comparative example. Accordingly, when the electronic device 301 according to various embodiments charges the battery 189 through the TA supporting the PPS, the charging time of the battery 189 may be shortened.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 문서의 다양한 실시예들은 배터리를 고속 충전하는 전자 장치에 관한 것으로, 배터리, 제 1 차저, 제 2 차저, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 외부 장치와 상기 전자 장치가 연결됨을 감지하고, 상기 외부 장치의 속성을 확인하는 것에 의해, 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 결정하고, 상기 배터리의 잔량 및 상기 외부 장치가 PPS 규격을 지원하는지 여부에 따라 상기 제 2 차저를 통한 다이렉트 충전이 가능한지 결정하고, 상기 다이렉트 충전기 가능한 것으로 결정하면, 상기 배터리의 잔량에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정하고, 및 상기 초기 전류 설정 값을 포함한 복수의 파라미터들이 지정된 조건을 충족하면, 전류 설정 값을 스텝 다운(step down) 방식으로 낮추는 전력 제한 보상 동작을 수행할 수 있다.

Description

배터리를 고속 충전하는 전자 장치
본 문서의 다양한 실시예들은 배터리를 고속 충전하는 전자 장치에 관한 것으로, 특히 PPS(programmable power supply)를 지원하는 충전기(travel adapter)와 연결시 보다 빠르게 배터리를 충전할 수 있는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는, 전력 관리 회로(예: 충전 회로)에서 배터리로 출력되는 전압이 지정된 목표 전압 값보다 낮을 때, 정전류(CC: constant current)로 배터리를 충전하도록 전력 관리 회로를 제어할 수 있다. 전자 장치는, CC 충전 중에 전력 관리 회로의 출력 전압이 목표 전압 값에 도달하면, 정전압(CV: constant voltage)으로 배터리를 충전하도록 전력 관리 회로를 제어할 수 있다.
전자 장치에 탑재되는 배터리의 용량은 점차 증가하는 추세이고, 따라서 배터리를 고속 충전하는 방법에 대한 연구 개발이 계속되고 있다. 배터리를 고속 충전하기 위한 수단으로서, PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는 충전기(travel adapter, 이하 TA)가 출시되고 있다. PPS를 지원하는 TA는, 전자 장치가 TA의 전압 및 TA의 전류를 다양하게 변경할 수 있도록 설계될 수 있다. PPS를 지원하는 TA는 다양한 충전 규격의 전자 장치들과 호환이 가능하므로 활용 가능성이 증가하고 있다.
PPS를 지원하는 TA는, 최대 허용 가능한 공급 전력이 설정됨에 따라, 전자 장치로 입력되는 공급 전류가 특정값 이하로 낮아지면 전력 제한 상태(예: power limit state)로 동작할 수 있다. 전자 장치는, PPS를 지원하는 TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 동작하면, CC 충전 상태로부터 CV 충전 상태로 전환할 수 있다.
PPS를 지원하는 TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 동작하면, 전자 장치가 배터리를 CV 충전하게 됨에 따라 충전 효율이 낮아지고, 전체적인 시스템의 발열이 증가할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은, PPS를 지원하는 TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환하는 조건을 사전에 예측하고, 상기 예측에 기반하여 충전 전류의 설정값을 동적으로 조정하는 것에 의해 CC 충전 기간을 증가시키고, 보다 빠른 배터리 충전이 가능한 전자 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은, PPS를 지원하는 TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환하는 조건을 사전에 예측하고, 상기 예측에 기반하여 충전 전류의 설정값을 동적으로 조정함으로써, 전체적인 시스템의 발열을 줄일 수 있는 전자 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 문서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 배터리, 제 1 차저, 제 2 차저, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 외부 장치와 상기 전자 장치가 연결됨을 감지하고, 상기 외부 장치의 속성을 확인하는 것에 의해, 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 결정하고, 상기 배터리의 잔량 및 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 여부에 따라 상기 제 2 차저를 통한 다이렉트 충전이 가능한지 결정하고, 상기 다이렉트 충전기 가능한 것으로 결정하면, 상기 배터리의 잔량에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정하고, 및 상기 초기 전류 설정 값을 포함한 복수의 파라미터들이 지정된 조건을 충족하면, 전류 설정 값을 스텝 다운(step down) 방식으로 낮추는 전력 제한 보상 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 방법은, 외부 장치와 상기 전자 장치가 연결됨을 감지하는 동작, 상기 외부 장치의 속성을 확인하는 것에 의해, 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 결정하는 동작, 상기 배터리의 잔량 및 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 여부에 따라 다이렉트 충전이 가능한지 결정하는 동작, 상기 다이렉트 충전기 가능한 것으로 결정하면, 상기 배터리의 잔량에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정하는 동작, 및 상기 초기 전류 설정 값을 포함한 복수의 파라미터들이 지정된 조건을 충족하면, 전류 설정 값을 스텝 다운(step down) 방식으로 낮추는 전력 제한 보상 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치 및 방법은, PPS를 지원하는 TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환하는 조건을 사전에 예측하고, 상기 예측에 기반하여 충전 전류의 설정값을 동적으로 조정하는 것에 의해 CC 충전 기간을 증가시키고, 이에 따라 보다 빠른 배터리 충전이 가능할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치 및 방법은, PPS를 지원하는 TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환하는 조건을 사전에 예측하고, 상기 예측에 기반하여 충전 전류의 설정값을 동적으로 조정함으로써, 전체적인 시스템의 발열을 줄일 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치가 전력 제한 보상을 수행하는 여부를 결정하는 동작을 설명한 동작 흐름도이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치가 전력 제한 보상을 수행하는 여부를 결정하는 동작을 설명한 동작 흐름도이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 TA의 I-V curve를 나타낸 예시이다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 배터리의 충전 프로파일을 나타낸 예시일 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)) 및 배터리(예: 도 1의 배터리(189))에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 연료 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. 일 실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선 충전), 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, 예를 들면, 연결 단자(예: 178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(예: 197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는 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 요소들의 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다.
연료 게이지(230)는 배터리(189)의 사용 상태 정보(예: 배터리의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 연료 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)을 결정하고, 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 이상 상태 또는 정상 상태의 여부를 판단한 후, 이상 상태로 판단되는 경우 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 예를 들면, 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)을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는, 추가적으로 또는 대체적으로(in alternative to), 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 수행하기 위한 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 연료 게이지(230), 전력 관리 모듈(188) 또는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서)를 이용하여 측정될 수 있다. 이런 경우, 일 실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(301))는, 배터리(예: 도 1의 배터리(189)), 제 1 차저(예: 도 3의 제 1 차저(310)), 제 2 차저(예: 도 3의 제 2 차저(320)), 및 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함하고, 상기 프로세서(120)는, 외부 장치(예: 도 3의 외부 장치(302))와 상기 전자 장치(301)가 연결됨을 감지하고, 상기 외부 장치(302)의 속성을 확인하는 것에 의해, 상기 외부 장치(302)가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 결정하고, 상기 배터리(189)의 잔량 및 상기 외부 장치(302)가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 여부에 따라 상기 제 2 차저(320)를 통한 다이렉트 충전이 가능한지 결정하고, 상기 다이렉트 충전기 가능한 것으로 결정하면, 상기 배터리(189)의 잔량에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정하고, 및 상기 초기 전류 설정 값을 포함한 복수의 파라미터들이 지정된 조건을 충족하면, 전류 설정 값을 스텝 다운(step down) 방식으로 낮추는 전력 제한 보상 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 배터리(189)의 잔량이 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 다이렉트 충전이 불가능한 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 배터리(189)의 잔량이 상기 지정된 값보다 크고, 상기 외부 장치(302)가 상기 PPS 규격을 지원하면, 상기 다이렉트 충전이 가능한 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 파라미터들은, 상기 초기 전류 설정 값, 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전류, 상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압, 및 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전압을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 초기 전류 설정값이 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전류보다 큰 제 1 조건, 및 상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압이, 상기 초기 전류 설정값과 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전류 중에서 작은 값에 대응하는 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전압보다 큰 제 2 조건을 충족하는지 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건을 모두 충족하면, 상기 지정된 조건을 충족하는 것으로 결정하고, 및 상기 전력 제한 보상 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건 중에서 적어도 하나를 충족하지 않으면, 상기 지정된 조건을 충족하지 않는 것으로 결정하고, 및 상기 외부 장치(302)의 출력 전압 및 상기 외부 장치(302)의 출력 전류 중에서 적어도 하나를 제어하는 일반 충전 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 전력 제한 보상 동작을 수행할 때, 전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 전류 값보다 크거나 같은지 확인하고, 상기 전류 설정값과 상기 입력 전류의 편차가 상기 지정된 전류 값보다 크거나 같으면, 상기 전류 설정값을 상기 지정된 전류 값만큼 낮추도록 상기 외부 장치(302)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 전력 제한 보상 동작을 수행할 때, 상기 전류 설정값과 상기 입력 전류의 편차가 상기 지정된 전류 값보다 크거나 같으면, 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전압을 지정된 전압만큼 스텝 업 방식으로 높이도록 상기 외부 장치(302)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 배터리(189)를 정전류 충전하는 동안, 상기 전력 제한 보상 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(301)의 방법은, 외부 장치(302)와 상기 전자 장치(301)가 연결됨을 감지하는 동작, 상기 외부 장치(302)의 속성을 확인하는 것에 의해, 상기 외부 장치(302)가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 결정하는 동작, 상기 배터리(189)의 잔량 및 상기 외부 장치(302)가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 여부에 따라 다이렉트 충전이 가능한지 결정하는 동작, 상기 다이렉트 충전기 가능한 것으로 결정하면, 상기 배터리(189)의 잔량에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정하는 동작, 및 상기 초기 전류 설정 값을 포함한 복수의 파라미터들이 지정된 조건을 충족하면, 전류 설정 값을 스텝 다운(step down) 방식으로 낮추는 전력 제한 보상 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리(189)의 잔량이 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 다이렉트 충전이 불가능한 것으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리(189)의 잔량이 상기 지정된 값보다 크고, 상기 외부 장치(302)가 상기 PPS 규격을 지원하면, 상기 다이렉트 충전이 가능한 것으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 파라미터들은, 상기 초기 전류 설정 값, 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전류, 상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압, 및 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전압을 포함하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 초기 전류 설정값이 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전류보다 큰 제 1 조건, 및 상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압이, 상기 초기 전류 설정값과 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전류 중에서 작은 값에 대응하는 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전압보다 큰 제 2 조건을 충족하는지 확인하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건을 모두 충족하면, 상기 지정된 조건을 충족하는 것으로 결정하는 동작, 및 상기 전력 제한 보상 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건 중에서 적어도 하나를 충족하지 않으면, 상기 지정된 조건을 충족하지 않는 것으로 결정하는 동작, 및 상기 외부 장치(302)의 출력 전압 및 상기 외부 장치(302)의 출력 전류 중에서 적어도 하나를 제어하는 일반 충전 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전력 제한 보상 동작은, 전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 전류 값보다 크거나 같은지 확인하는 동작, 상기 전류 설정값과 상기 입력 전류의 편차가 상기 지정된 전류 값보다 크거나 같으면, 상기 전류 설정값을 상기 지정된 전류 값만큼 낮추도록 상기 외부 장치(302)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전력 제한 보상 동작은, 상기 전류 설정값과 상기 입력 전류의 편차가 상기 지정된 전류 값보다 크거나 같으면, 상기 외부 장치(302)의 최대 허용 전압을 지정된 전압만큼 스텝 업 방식으로 높이도록 상기 외부 장치(302)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리(189)를 정전류 충전하는 동안, 상기 전력 제한 보상 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3에 도시된 전자 장치(301)는, 도 1에 도시된 전자 장치(101)와 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 시스템은, 외부 장치(302), 또는 전자 장치(301)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 장치(302)는, 유선 연결 방식으로 전자 장치(301)와 연결되고, 전자 장치(301)에게 지정된 전력을 공급하는 충전기(travel adapter, 이하 TA)일 수 있다. 다른 실시예에서, 외부 장치(302)는, 전자 장치(301)와 유사한 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102) 또는 전자 장치(104))일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 장치(302)는, PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는 TA이거나, 또는 PPS를 지원하지 않는 일반 TA일 수 있다. 예를 들면, 외부 장치(302)는, PPS를 지원하는 TA인 경우, 전자 장치(301)의 제어에 기반하여, 출력되는 TA 전압, 또는 출력되는 TA 전류를 다양하게 변경 또는 조정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 장치(302)는, 전자 장치(301)의 USB 통신 모듈(322)과 통신할 수 있다. 예를 들면, 외부 장치(302)는 USB C type의 CC 단자를 통해 전자 장치(301)의 USB 통신 모듈(322)과 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, USB 통신 모듈(322)은, USB PD(power delivery)통신을 위한 USB PD(power delivery)통신 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 과전압 보호 장치(예: OVP(over voltage protection IC)(321), 제 1 차저(310), 제 2 차저(320), USB 통신 모듈(322), 프로세서(120), 배터리(189), 또는 연료 게이지(230)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 차저(310), 제 2 차저(320), USB 통신 모듈(322), 및 프로세서(120)는 지정된 시스템 인터페이스를 통해 서로 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 지정된 시스템 인터페이스는, I2C(inter-integrated circuit)를 포함할 수 있으나, 본 문서는 이에 국한되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 차저(310)는, 스위칭 레귤레이터를 포함하고, 외부 장치(302)로부터 입력되는 입력 전압, 또는 외부 장치(302)로부터 입력되는 입력 전류를 조정하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 차저(310)는, CC(constant current) 모드로 배터리(189)를 충전할 수 있다. 예를 들면, 제 1 차저(310)는 CC 모드에서 배터리(189)로 공급되는 전류가 기 설정된 값을 유지하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 차저(310)는 CV(constant voltage) 모드로 배터리(189)를 충전할 수 있다. 예를 들면, 제 1 차저(310)는 CV 모드에서 배터리(189)를 충전하는 전압이 기 설정된 값을 유지하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 차저(320)는, 외부 장치(302)로부터 입력되는 입력 전압을 지정된 배율만큼 낮추고, 외부 장치(302)로부터 입력되는 입력 전류를 지정된 배율만큼 높이는 전력 변환기를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 차저(320)는, 입력 전압을 1/2로 낮추고, 입력 전류를 2배로 높이는 2:1 voltage divider를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 차저(320)는 2:1 voltage divider를 포함하는 것에 국한되지 않고, 3:1 voltage divider, 또는 4:1 voltage divider 등을 포함하는 것으로 다양하게 설계 변경될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 차저(320)는, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 경우에 활성화되는 차저로서, “다이렉트 차저(direct charger)”로 명명될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 차저(320)는, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 경우, 외부 장치(302)로부터 입력되는 입력 전류 및 입력 전압을 센싱할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 차저(320)가 정상적으로 동작하기 위한 최대 전압 값은, 제 2 차저(320)의 특성에 따라 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 장치(302)와 제 2 차저(320)는 USB 통신 모듈(322)을 매개로 하여 PD 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 전자 장치(301)와 외부 장치(302)가 유선 연결 방식으로 연결되면, 외부 장치(302)의 속성을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 장치(302)의 속성은, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인지 여부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는, 전자 장치(301)와 외부 장치(302)가 유선 연결 방식으로 연결되면, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인 경우, 제 2 차저(320)를 제어하는 것에 의해 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인 경우, 배터리(189) 잔량(또는 배터리(189) 레벨) 또는 입력 전류에 기반하여 제 2 차저(320)의 전류 설정 값을 동적으로 가변할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하지 않는 TA인 경우, 제 1 차저(310)를 제어하는 것에 의해 배터리(189)를 충전할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치가 전력 제한 보상을 수행하는 여부를 결정하는 동작을 설명한 동작 흐름도(400)이다.
도 4에 도시된 동작들 중에서 적어도 일부는 생략될 수 있다. 도 4에 도시된 적어도 일부 동작들의 이전 또는 이후에는 본 문서에서 다른 도면을 참조하여 언급한 적어도 일부 동작들이 추가 삽입 될 수 있다.
도 4에 도시된 동작들은 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)의 메모리(예: 도 1의 메모리(130))는, 실행시에, 프로세서(120)가 도 4에 도시된 적어도 일부 동작들을 수행하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.
동작 410에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 외부 장치(302)와 연결됨을 감지할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는, USB C type의 CC 단자를 통해 풀-업(pull-up) 저항 (Rp) 또는 풀-다운(pull-down) 저항(Rd)을 감지하거나 상기 풀-업 저항, 풀-다운 저항이 토글되는 것을 감지하는 것에 의해, 외부 장치(302)와 연결된 것으로 결정할 수 있다.
동작 420에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 외부 장치(302)의 속성 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 장치(302)의 속성은, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인지 여부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는, 전자 장치(301)와 외부 장치(302)가 유선 연결 방식으로 연결되면, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, USB 통신 모듈(322)을 매개로 한 PD 통신을 통해 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인지 여부 또는 외부 장치(302)가 최대로 출력할 수 있는 최대 전류)를 결정할 수 있다.
동작 430에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 다이렉트 충전이 가능한 상태인지 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 배터리(189)의 잔량(또는 배터리(189) 레벨)이 지정된 값보다 큰지 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 배터리(189)의 잔량(또는 배터리(189) 레벨)이 지정된 값보다 작거나 같은 경우 다이렉트 충전이 불가능한 상태인 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 배터리(189)의 잔량(또는 배터리(189) 레벨)이 지정된 값보다 큰 경우, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 배터리(189)의 잔량(또는 배터리(189) 레벨)이 지정된 값보다 크고, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인 경우 다이렉트 충전이 가능한 상태인 것으로 결정할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 배터리(189)의 잔량에 따라 다이렉트 충전이 가능한지 여부를 판단하지 않고, 외부 장치(302)가 PPS를 지원하는 TA인지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 다이렉트 충전이 가능한 상태인 경우(예: 동작 430의 결과가 예), 동작 441을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 다이렉트 충전이 불가능한 상태인 경우(예: 동작 430의 결과가 아니오), 동작 443을 수행할 수 있다.
동작 441에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 배터리(189) 잔량(또는 배터리(189) 레벨)에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정할 수 있다.
동작 443에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 제 1 차저(310)를 통한 일반 충전을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는, 도 2에 도시된 전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(301)(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현된 도 2의 전력 관리 모듈(188)에 의해 배터리(189)로 공급되는 전압 또는 전류를 제어할 수 있다.
동작 450에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 지정된 조건을 충족하는지 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 지정된 조건을 충족하는지 확인하기 위하여 지정된 복수의 파라미터들에 관한 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지정된 복수의 파라미터들은 표 1에 나타낸 바와 같은 같은 파라미터들을 포함할 있다.
파라미터 명칭 기호 고정값 또는 변수
파라미터 1 초기 전류 설정 값 DC IIN 변수
파라미터 2 TA의 최대 허용 전류 TA APDO Max current 고정값
파라미터 3 다이렉트 충전 가능한 최대 입력 전압 DC Max VIN 고정값
파라미터 4 DC IIN과 TA APDO Max current 중에서 작은 값에 대응하는 TA의 최대 허용 전압 TA Max 전압 @ DC IIN or TA APDO Max current 변수
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 복수의 파라미터들이 수학식 1(예: 조건 1)및 수학식 2(예: 조건 2)를 모두 충족하는 경우, 지정된 조건을 충족하는 것으로 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2022002875-appb-M000001
Figure PCTKR2022002875-appb-M000002
수학식 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 초기 전류 설정 값(예: DC IIN)이 TA의 최대 허용 전류(예: TA APDO Max current)보다 큰 경우, 조건 1을 충족하는 것으로 결정할 수 있다.
수학식 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, DC IIN과 TA APDO Max current 중에서 작은 값을 결정하고, 결정된 작은 값에 대응하는 TA의 최대 허용 전압이 다이렉트 충전 가능한 최대 입력 동작 전압(예: DC Max VIN)보다 작은 경우, 조건 2를 충족하는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는, DC IIN이 TA APDO Max current 보다 작은 경우, DC IIN에 대응하는 TA Max 전압이 DC Max VIN보다 작은 것에 기반하여 조건 2를 충족하는 것으로 결정할 수 있다. 전자 장치(301)는, 전자 장치(301)는, DC IIN이 TA APDO Max current 보다 큰 경우, TA APDO Max current 에 대응하는 TA Max 전압이 DC Max VIN보다 작은 것에 기반하여 조건 2를 충족하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 조건 1과 조건 2를 모두 충족하면, 현재 상태가 지정된 조건을 충족하는 상태인 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 지정된 조건을 충족하면(예: 동작 450의 결과가 예), 동작 461을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 지정된 조건을 충족하지 않으면(예: 동작 450의 결과가 아니오), 동작 463을 수행할 수 있다.
지정된 조건을 충족(예: 동작 450의 결과가 예)한 예시
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 배터리(189)를 약 45 W 로 충전하기 위하여 초기 전류 설정 값(예: DC IIN)을 약 4A로 설정할 수 있다. 전자 장치(301)에 연결된 외부 장치(302)는, 25W PD(power delivery) 규격의 TA일 수 있고, 따라서 TA의 최대 허용 전류(예: TA APDO Max current)는 약 2.75A일 수 있다. 이 경우, 초기 전류 설정 값(예: DC IIN)으로 설정된 약 4A는 TA의 최대 허용 전류(예: TA APDO Max current)인 약 2.75A보다 클 수 있고, 전자 장치(301)는 상기 조건 1을 충족한 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)에서, 다이렉트 충전 가능한 최대 입력 동작 전압(예: DC Max VIN)은 약 10V로 설정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 초기 전류 설정 값(예: DC IIN)을 약 4A는 최대 허용 전류(예: TA APDO Max current)인 약 2.75A보다 크므로, 약 2.75A에 대응하는 TA의 최대 허용 전압인 약 9V를 파라미터로 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 획득된 파라미터 약 9V는 DC Max VIN인 10B보다 작으므로, 조건 2가 충족된 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 조건 1 및 조건 2를 모두 충족하였으므로, 현재 상태가 지정된 조건을 충족하는 상태인 것으로 결정하고, 상기 결정에 기반하여 동작 461을 수행할 수 있다.
지정된 조건을 충족하지 않은(예: 동작 450의 결과가 아니오) 예시
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 초기 전류 설정 값(예: DC IIN)을 약 2.5A로 설정할 수 있다. 전자 장치(301)에 연결된 외부 장치(302)는, 25W PD(power delivery) 규격의 TA일 수 있고, 따라서 TA의 최대 허용 전류(예: TA APDO Max current)는 약 2.75A일 수 있다. 이 경우, 초기 전류 설정 값(예: DC IIN)으로 설정된 약 2.5A는 TA의 최대 허용 전류(예: TA APDO Max current)인 약 2.75A보다 작거나 같을 수 있고, 전자 장치(301)는 상기 조건 1이 충족되지 않은 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)에서, 다이렉트 충전 가능한 최대 입력 동작 전압(예: DC Max VIN)은 약 10V로 설정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 초기 전류 설정 값(예: DC IIN)을 약 2.5A는 최대 허용 전류(예: TA APDO Max current)인 약 2.75A보다 작으므로, 약 2.5A에 대응하는 TA의 최대 허용 전압인 약 10V를 파라미터로 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 획득된 파라미터 약 10V는 DC Max VIN인 약 10V보다 크거나 동일하므로, 조건 2가 충족되지 않은 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 조건 1 및 조건 2 중에서 적어도 하나가 충족되지 않았으므로, 현재 상태가 지정된 조건을 충족하지 않는 상태인 것으로 결정하고, 상기 결정에 기반하여 상기 동작 463을 수행할 수 있다.
동작 461에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 전력 제한 보상을 수행하도록 외부 장치(302)를 제어할 수 있다. 전자 장치(301)가 전력 제한 보상을 수행하는 동작은, 도 5를 참조하여 구체적으로 후술한다.
동작 463에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 일반 보상을 수행하도록 외부 장치(302)를 제어할 수 있다. 전자 장치(301)가 일반 보상을 수행하는 동작은, 도 5를 참조하여 구체적으로 후술한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치가 전력 제한 보상을 수행하는 여부를 결정하는 동작을 설명한 동작 흐름도(500)이다.
도 5에 도시된 동작들 중에서 적어도 일부는 생략될 수 있다. 도 5에 도시된 적어도 일부 동작들의 이전 또는 이후에는 본 문서에서 다른 도면을 참조하여 언급한 적어도 일부 동작들이 추가 삽입 될 수 있다.
도 5에 도시된 동작들은 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)의 메모리(예: 도 1의 메모리(130))는, 실행시에, 프로세서(120)가 도 5에 도시된 적어도 일부 동작들을 수행하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.
동작 510에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 배터리(189)를 CC 모드로 충전할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는, CC 모드에서 배터리(189)로 공급되는 전류가 기 설정된 값을 유지하도록 제어할 수 있다.
동작 520에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 전력 제한 보상을 수행할 지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 동작 520은 도 4에 도시된 동작 450과 적어도 일부가 유사하거나 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 전력 제한 보상을 수행하지 않는 것으로 결정한 경우(예: 동작 520의 결과가 아니오), 동작 531을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 전력 제한 보상을 수행하는 것으로 결정한 경우(예: 동작 520의 결과가 예), 동작 540을 수행할 수 있다.
동작 531 및 동작 533에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 일반 보상을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 일반 보상을 수행하는 동안, PPS 통신을 통해 외부 장치(302), 즉 TA의 출력 전압 및 TA의 출력 전류를 모두 제어할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는, 일반 보상을 수행하는 동안, 제 2 차저(320)를 통해 배터리(189)를 다이렉트 충전할 수 있고, TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환되지 않음으로써 TA의 입력 전류가 감소하지 않을 수 있다.
동작 540에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 전력 제한 보상을 수행하는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는 전술한 수학식 1 및 수학식 2에 대응하는 조건들을 모두 충족하면 전력 제한 보상을 수행하는 것으로 결정할 수 있다.
동작 550에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 제 2 차저(320)를 제어하는 것에 의해, 지정된 주기로 TA로부터 입력되는 입력 전류 및 입력 전류에 대응하는 최대 TA 전압을 확인할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 지정된 주기는, 예를 들어, 약 50ms(millisecond), 약 100 ms, 약 200 ms 또는 약 500 ms로 설정될 수 있으나, 본 문서는 상기 수치들에 국한되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 지정된 주기에 대응하는 시점이 도래하면, 입력 전류의 ADC 값(아날로그 디지털 변환 값)을 확인하고, 입력 전류의 ADC 값에 대응하는 최대 TA 전압을 확인할 수 있다.
동작 560에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 프로세서(120)에서 설정한 전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 값보다 크거나 같은지 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 지정된 값은, 예를 들면, 약 50 mA(milli ampere)일 수 있으나, 본 문서는 상기 수치에 국한되지 않을 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는 프로세서(120)에서 설정한 현재 전류 설정값과 입력 전류를 비교하고, 이들의 편차가 약 50 mA보다 큰지 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 프로세서(120)에서 설정한 전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 값보다 크거나 같은 경우(예: 동작 560의 결과가 예), 동작 570을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 프로세서(120)에서 설정한 전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 전류 값보다 작은 경우(예: 동작 560의 결과가 아니오), 동작 550을 수행할 수 있다.
동작 570에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 전류 설정값을 상기 지정된 전류 값만큼 낮추어 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, PPS 통신을 통해 변경된 전류 설정값을 TA로 전달할 수 있다. TA는, 전자 장치(301)가 전류 설정 값을 지정된 전류 값만큼 낮춤으로써, TA의 최대 전압 또는 TA의 최대 전압에 근접한 전압으로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)는, 전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 전류 값인 약 50 mA보다 크거나 같으면, 전류 설정값을 약 50 mA만큼 낮추어 변경할 수 있다. TA는, 전류 설정값이 약 50 mA만큼 낮게 변경됨에 따라 TA의 최대 전압 또는 TA의 최대 전압에 근접한 전압으로 전력을 공급할 수 있다. 전자 장치(301)는, TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환되지 않음으로써 CC 모드로 배터리(189)를 충전하는 기간을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
동작 580에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(301)는, 변경된 전류 설정값에 기반하여 최대 TA 전압을 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 최대 TA 전압을 지정된 전압 값만큼 높이도록 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, PPS 통신을 통해 변경된 최대 TA 전압을 TA로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 지정된 전압 값은 약 20 mV일 수 있으나, 본 문서는 상기 수치에 국한되지 않을 수 있다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 TA의 I-V curve를 나타낸 예시이다. 예를 들면, 도 6은 25W PD(power delivery) 규격의 TA에 따른 I-V curve를 나타낸 예시일 수 있다.
도 6에서 가로 축은 TA의 최대 허용 전류를 나타내고, 세로 축은 TA의 최대 허용 전압을 나타낼 수 있다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(301)에 의해 설정된 TA의 전류 설정값이 약 2.75A인 경우, TA의 최대 허용 전압은 약 9.06V 일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)의 배터리(189)는 TA를 통해 배터리(189)를 다이렉트 충전할 수 있고, TA는 전자 장치(301)의 배터리(189) 전압이 증가함에 따라 전자 장치(301)에 공급하는 입력 전류를 낮출 수 있다. 만약, TA로부터 전자 장치(301)에 입력되는 입력 전류가 초기 전류 설정값인 약 2.75A로부터 약 2.70A로 낮아지면, 전자 장치(301)는 전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 전류 값인 약 50 mA보다 크거나 같은 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(301)는, 도 5의 동작 560의 결과가 “예”인 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 입력 전류가 초기 전류 설정값인 약 2.75A로부터 약 2.70A로 낮아지면, 전류 설정값을 약 2.75A로부터 약 2.70A로 낮출 수 있다. 도시된 예시에 따르면, TA는 약 2.70A에 대응하는 TA의 최대 허용 전압은 약 9.22V이고, 따라서 TA는, TA 최대 허용 전압이 약 9.06 V로부터 약 9.22V로 증가함에 따라, 전압을 제어할 수 있는 가용 범위가 더 증가할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 전류 설정값을 약 2.75A로부터 약 2.70A로 낮춤과 아울러 최대 TA 전압을 약 16 mV(또는 약 20 mV)높임으로써, TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환되지 않음으로써 CC 모드로 배터리(189)를 충전하는 기간을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 충전 시간을 단축시킬 수 있다. 본 문서의 다양한 실시예들에 따르면, TA가 전력 제한 상태로 구동되는 것을 줄이면, 시스템의 발열이 감소하여 충전 효율이 증가할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(301)는, 도 6의 화살표 601과 같이, 배터리(189)를 다이렉트 충전하는 동안 전류 설정값을 지정된 값, 예컨대 50 mA 씩 스텝 단운(step down) 방식으로 변경함으로써, CC 모드로 배터리(189)를 충전하는 기간을 증가시키고, 이에 따라 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 배터리(189)의 충전 프로파일을 나타낸 예시일 수 있다. 도 7에서 그래프 701은 PPS를 지원하지 않는 일반적인 TA에 따른 충전 프로파일을 나타낼 수 있다. 도 7에서 그래프 702는 비교예에 따른 전자 장치(301)가 PPS를 지원하는 TA와 연결되었을 때 충전 프로파일을 나타낼 수 있다. 도 7의 그래프 7032은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(301)가 PPS를 지원하는 TA와 연결되었을 때 충전 프로파일을 나타낼 수 있다.
도 7의 701을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 배터리(189)의 충전 프로파일은, CC 충전 및 CV 충전이 반복적으로 번갈아가면서 수행될 수 있다. 예를 들면, 배터리(189)를 충전하는 충전 전류는, 제 1 CC 모드 및 제 1 CV 모드를 포함하는 제 1 스텝 구간, 제 2 CC 모드 및 제 2 CV 모드를 포함하는 제 2 스텝 구간, 또는 제 3 CC 및 제 3 CV 모드를 포함하는 제 3 스텝 구간을 포함할 수 있다.
도 7의 702를 참조하면, 비교예에 따른 전자 장치(301)가, PPS를 지원하는 TA를 통해 배터리(189)를 충전할 때, TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환되는 것은, 충전 전류가 가장 높은 제 1 CC 모드 및 제 1 CV 모드를 포함하는 제 1 스텝 구간에서 발행할 수 있다. 비교예에서, TA가 전력 제한 상태(예: power limit state)로 전환되면, CC 충전 구간은 짧아지고, 이에 따라 배터리(189)의 충전 시간은 증가할 수 있다.
도 7의 703을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(301)가, PPS를 지원하는 TA를 통해 배터리(189)를 충전할 때, 전류 설정값은 지정된 값, 예컨대 50 mA씩 스텝 다운(step down) 방식으로 변경될 수 있고, 이에 따라 CC 모드로 배터리(189)를 충전하는 기간은 비교예에 비하여 증가함을 알 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(301)가, PPS를 지원하는 TA를 통해 배터리(189)를 충전할 때, 배터리(189)의 충전 시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    배터리;
    제 1 차저;
    제 2 차저; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    외부 장치와 상기 전자 장치가 연결됨을 감지하고,
    상기 외부 장치의 속성을 확인하는 것에 의해, 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 결정하고,
    상기 배터리의 잔량 및 상기 외부 장치가 PPS 규격을 지원하는지 여부에 따라 상기 제 2 차저를 통한 다이렉트 충전이 가능한지 결정하고,
    상기 다이렉트 충전기 가능한 것으로 결정하면, 상기 배터리의 잔량에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정하고, 및
    상기 초기 전류 설정 값을 포함한 복수의 파라미터들이 지정된 조건을 충족하면, 전류 설정 값을 스텝 다운(step down) 방식으로 낮추는 전력 제한 보상 동작을 수행하는,
    전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배터리의 잔량이 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 다이렉트 충전이 불가능한 것으로 결정하는,
    전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배터리의 잔량이 상기 지정된 값보다 크고, 상기 외부 장치가 상기 PPS 규격을 지원하면, 상기 다이렉트 충전이 가능한 것으로 결정하는,
    전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 파라미터들은,
    상기 초기 전류 설정 값,
    상기 외부 장치의 최대 허용 전류,
    상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압, 및
    상기 외부 장치의 최대 허용 전압을 포함하는,
    전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 초기 전류 설정값이 상기 외부 장치의 최대 허용 전류보다 큰 제 1 조건, 및
    상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압이, 상기 초기 전류 설정값과 상기 외부 장치의 최대 허용 전류 중에서 작은 값에 대응하는 상기 외부 장치의 최대 허용 전압보다 큰 제 2 조건을
    충족하는지 확인하는,
    전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건을 모두 충족하면, 상기 지정된 조건을 충족하는 것으로 결정하고, 및
    상기 전력 제한 보상 동작을 수행하는,
    전자 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건 중에서 적어도 하나를 충족하지 않으면, 상기 지정된 조건을 충족하지 않는 것으로 결정하고, 및
    상기 외부 장치의 출력 전압 및 상기 외부 장치의 출력 전류 중에서 적어도 하나를 제어하는 일반 충전 동작을 수행하는,
    전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전력 제한 보상 동작을 수행할 때,
    전류 설정값과 입력 전류의 편차가 지정된 전류 값보다 크거나 같은지 확인하고,
    상기 전류 설정값과 상기 입력 전류의 편차가 상기 지정된 전류 값보다 크거나 같으면, 상기 전류 설정값을 상기 지정된 전류 값만큼 낮추도록 상기 외부 장치를 제어하는,
    전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전력 제한 보상 동작을 수행할 때,
    상기 전류 설정값과 상기 입력 전류의 편차가 상기 지정된 전류 값보다 크거나 같으면, 상기 외부 장치의 최대 허용 전압을 지정된 전압만큼 스텝 업 방식으로 높이도록 상기 외부 장치를 제어하는,
    전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배터리를 정전류 충전하는 동안, 상기 전력 제한 보상 동작을 수행하는,
    전자 장치.
  11. 전자 장치의 방법에 있어서,
    외부 장치와 상기 전자 장치가 연결됨을 감지하는 동작,
    상기 외부 장치의 속성을 확인하는 것에 의해, 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 결정하는 동작,
    상기 배터리의 잔량 및 상기 외부 장치가 PPS(programmable power supply) 규격을 지원하는지 여부에 따라 다이렉트 충전이 가능한지 결정하는 동작,
    상기 다이렉트 충전기 가능한 것으로 결정하면, 상기 배터리의 잔량에 기반하여 초기 전류 설정 값을 결정하는 동작, 및
    상기 초기 전류 설정 값을 포함한 복수의 파라미터들이 지정된 조건을 충족하면, 전류 설정 값을 스텝 다운(step down) 방식으로 낮추는 전력 제한 보상 동작을 수행하는 동작을 포함하는,
    방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리의 잔량이 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 다이렉트 충전이 불가능한 것으로 결정하는 동작을 포함하는,
    방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배터리의 잔량이 상기 지정된 값보다 크고, 상기 외부 장치가 상기 PPS 규격을 지원하면, 상기 다이렉트 충전이 가능한 것으로 결정하는 동작을 포함하는,
    방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 파라미터들은,
    상기 초기 전류 설정 값,
    상기 외부 장치의 최대 허용 전류,
    상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압, 및
    상기 외부 장치의 최대 허용 전압을 포함하는 동작을 포함하는,
    방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 초기 전류 설정값이 상기 외부 장치의 최대 허용 전류보다 큰 제 1 조건, 및
    상기 다이렉트 충전이 가능한 최대 입력 전압이, 상기 초기 전류 설정값과 상기 외부 장치의 최대 허용 전류 중에서 작은 값에 대응하는 상기 외부 장치의 최대 허용 전압보다 큰 제 2 조건을
    충족하는지 확인하는 동작을 포함하는,
    방법.
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