WO2023080414A1 - 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 Download PDF

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WO2023080414A1
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김성용
이기선
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삼성전자주식회사
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Abstract

다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 복수의 배터리들, 상기 배터리들을 충전하는 충전 회로, 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱하여 상기 배터리들 각각의 전압값을 획득하고, 상기 획득된 전압값들 중 하나를 상기 충전 회로에 전달하는 제1 회로, 및 상기 제1 회로를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 상기 제1 회로가 상기 배터리들 각각의 상기 제1 전압값 중 최대 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하고, 상기 배터리들이 완전 충전되었는지 여부를 판단하며, 상기 배터리들 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하고, 상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 제2 전압값 중 상기 제1 회로가 상기 선택된 배터리의 제2 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어할 수 있다. 그 외에도 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
다양한 실시 예들은 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 복수의 배터리들을 포함할 수 있고, 복수의 배터리들을 충전할 수 있다. 전자 장치는 복수의 배터리들 중 하나의 전압 정보를 모니터링할 수 있고, 해당 전압 정보를 이용하여 충전 제어를 수행할 수 있다. 충전 제어에 이용된 전압 정보는 직류 저항에 의한 허전압을 포함할 수 있어, 모니터링되는 배터리의 실제 전압과 차이가 발생할 수 있다.
기존 충전 회로는 구조적으로 복수의 배터리들 중 하나의 전압 정보를 모니터링할 수 있고, 각 배터리의 전압 정보를 모니터링하는 것이 어려울 수 있다. 기존 충전 회로는 모니터링하고 있는 배터리의 전압 정보를 이용하여 모니터링되지 않은 배터리에 충전을 수행할 수 있다. 일례로, 복수의 배터리들 중 완전 충전된 배터리와 완전 충전되지 않은 배터리가 있는 경우, 기존 충전 회로는 완전 충전된 배터리의 전압 정보를 이용하여 완전 충전되지 않은 배터리에 추가 충전을 수행할 수 있다. 또한, 복수의 배터리들 중 일부 배터리가 보충전(recharge)이 필요한 경우, 기존 충전 회로는 보충전이 필요하지 않은 배터리의 전압 정보를 이용하여 보충전이 필요한 배터리에 보충전을 수행할 수 있다. 기존 충전 회로는 부정확한 전압 정보를 통해 추가 충전과 보충전을 수행할 수 있다.
또한, 기존 충전 회로가 모니터링하고 있는 배터리의 전압 정보는 직류 저항에 의한 허전압을 포함할 수 있어 해당 배터리의 실제 전압보다 클 수 있고, CV(constant voltage) 충전 구간이 길어져 충전 시간이 길어질 수 있다.
복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치에서 각 배터리의 상태를 고려한 각 배터리의 충방전 제어가 요구될 수 있다.
다양한 실시 예들은 복수의 배터리들을 충전하는 경우 조건(또는 상태)에 따라 복수의 배터리들 중 하나의 전압값을 선택하여 충전(또는 충전 제어)을 수행할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예들은 개별 배터리의 상태에 따라 개별 배터리에 추가 충전 또는 보충전을 수행할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예들은 허전압이 없거나 허전압이 최소화된 전압값을 이용하여 충전(또는 충전 제어)을 수행할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 위에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 복수의 배터리들, 상기 배터리들을 충전하는 충전 회로, 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱하여 상기 배터리들 각각의 전압값을 획득하고, 상기 획득된 전압값들 중 하나를 상기 충전 회로에 전달하는 제1 회로, 및 상기 제1 회로를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 상기 제1 회로가 상기 배터리들 각각의 상기 제1 전압값 중 최대 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하고, 상기 배터리들이 완전 충전되었는지 여부를 판단하며, 상기 배터리들 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하고, 상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 제2 전압값 중 상기 제1 회로가 상기 선택된 배터리의 제2 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어할 수 있다. 상기 충전 회로는 상기 최대 전압값을 기초로 제1 충전 전류값을 결정하고, 상기 결정된 제1 충전 전류값을 기초로 제1 충전 모드에서 상기 배터리들을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 복수의 배터리들, 상기 배터리들을 충전하는 충전 회로, 제1 모드에서 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제1 전압값 중 최소 전압값을 상기 충전 회로로 전달하고, 제2 모드에서 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제2 전압값 중 최대 전압값을 상기 충전 회로로 전달하며, 제3 모드에서 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제3 전압값 중 프로세서에 의해 선택된 배터리의 제3 전압값을 상기 충전 회로로 전달하는 제1 회로, 및 상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 초기 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 상기 제1 회로가 상기 제2 모드에서 동작하도록 상기 제1 회로를 제어하고, 상기 배터리들이 완전 충전되었는지 여부를 판단하며, 상기 배터리들 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하고 상기 제1 회로가 상기 제3 모드에서 동작하도록 상기 제1 회로를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 제1 회로는 상기 각 초기 전압값 중 하나 이상이 상기 제1 임계 전압값 이하인 경우, 상기 제1 모드에서 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은 제1 회로에 의해 획득된 배터리들 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우, 상기 제1 회로가 상기 배터리들 각각의 상기 제1 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작, 상기 배터리들이 완전 충전되었는지 여부를 판단하는 동작, 상기 배터리들 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하는 동작, 및 상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 제2 전압값 중 상기 제1 회로가 상기 선택된 배터리의 제2 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 조건(또는 상태)에 따라 복수의 배터리들 중 하나의 전압값을 선택하여 충전 제어를 수행할 수 있어, 충전 안전성을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 개별 배터리의 상태에 따라 보충전 또는 추가 충전을 수행할 수 있어, 개별 배터리의 충전 안성성을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 허전압이 없거나 허전압이 최소화된 전압값을 이용하여 충전(또는 충전 제어)을 수행할 수 있어, 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 회로 구성의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치 내의 제1 회로의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 충전 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 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. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시 예에 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 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 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. 일실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 예시적으로 폴딩 가능한 구조 및/또는 롤러블 구조로 구현될 수 있다. 예시적으로 디스플레이 모듈(160)의 표시 화면의 크기는 폴딩시 감소되고, 언폴딩시 확장될 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시 예에 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 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시 예에 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.
일실시 예에 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. 일실시 예에 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 실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 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.
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.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전력 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.
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.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(176) 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(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 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. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 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: 도 1의 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 3은 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 OVP IC(overvoltage protection integrated circuit)(320), 충전 회로(330)(예: 도 2의 충전 회로(210)), 프로세서(340)(예: 도 1의 프로세서(120)), 제1 회로(350), 복수의 리미터 회로들(360-1 내지 360-n), 및 복수의 배터리들(370-1 내지 370-n)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각은 도 1의 배터리(189)의 일례일 수 있다.
전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는 도 1의 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(300)는 무선(예: 전자기 커플링) 또는 유선을 통해 전력 공급 장치(310)(예: 어댑터 또는 무선 충전 패드)와 연결될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, OVP IC(320)는 전력 공급 장치(310)로부터 공급받은 전력의 전압이 일정 수준 미만이면, 공급받은 전력을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. OVP IC(320)는 전력 공급 장치(310)로부터 공급받은 전력의 전압이 일정 수준 이상이면, OVP IC(320) 내의 스위치를 오프(off)하여 해당 전력이 OVP(320)로부터 출력되지 않게 할 수 있다. OVP IC(320)는 과전압의 전력으로부터 전자 장치(300)의 구성요소들을 보호할 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, OVP IC(320)는 충전 회로(330)에 외부에 위치할 수 있다. 이에 제한되지 않고, OVP IC(320)는 충전 회로(330)에 포함될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압을 센싱하여 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있다. 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n)이 충전될 때 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있고, 배터리들(370-1 내지 370-n)이 방전할 때 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있으며, 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 일부가 방전되고 나머지가 충전될 때 배터리들(370-1 내지 370-n)이 각각의 전압값을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 선택된 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최소 전압값을 선택하여 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 선택하여 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각은 충전 전류가 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각으로 유입되도록 하거나 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 방전 전류가 전자 장치(300)의 구성요소들로 공급되도록 할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각은 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다. 배터리들(370-1 내지 370-n)의 충전 시 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각의 제1 트랜지스터가 턴 오프될 수 있고 제2 트랜지스터가 턴 온될 수 있다. 배터리들(370-1 내지 370-n)의 방전 시 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각의 제2 트랜지스터가 턴 오프될 수 있고 제1 트랜지스터가 턴 온될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각은 전력 게이지(예: 도 2의 전력 게이지(230))를 포함할 수 있다. 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각의 전력 게이지는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 상태 정보(예: 충전 상태(SOC: state of charge), 전류값, 전압값, 및/또는 온도값)를 획득할 수 있다. 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각의 전력 게이지는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 상태 정보를 프로세서(340)에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 각 전력 게이지가 획득한 전압값에는 직류 저항(DCR)에 의한 전압값이 포함되어 있어, 제1 회로(350)가 획득한 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값이 각 전력 게이지가 획득한 전압값보다 정확성이 더 높을 수 있다. 전자 장치(300)는 배터리들(370-1 내지 370-n)의 상태에 따라 선택된 전압값을 기초로 배터리들(370-1 내지 370-n)에 대한 충전 제어를 수행할 수 있다.
<prequalification 충전(pre 충전)>
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 전자 장치(300)와 전력 공급 장치(310)가 유선 또는 무선을 통해 연결된 경우, 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값1(또는 초기 전압값)을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 획득된 각 전압값1이 제1 임계 전압값(예: 3.1V)을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각이 후술할 고속의 CC 충전이 가능할 정도의 전압을 갖고 있는지 여부를 확인하기 위해 각 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 획득된 각 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 충전 회로(330) 및/또는 프로세서(340)에 전달할 수 있다. 일례로, 제1 회로(350)는 획득된 각 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과함을 나타내는 정보를 충전 회로(330) 및/또는 프로세서(340)에 전달할 수 있다. 제1 회로(350)는 획득된 각 전압값1 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하임을 나타내는 정보를 충전 회로(330) 및/또는 프로세서(340)에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 획득된 각 전압값1 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우, 제1 모드에서 동작할 수 있다. 제1 모드는 제1 회로(350)가 주어진 전압값들 중 최소 전압값을 선택하는 동작 모드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 획득된 각 전압값1 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우, pre 충전을 수행할 수 있다. pre 충전은 저속 충전일 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 충전 회로(330)는 충전 전류값1(예: 0.1C-rate)의 정전류로 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다. 이하, C-rate를 "C"로 지칭한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 모드에서 제1 회로(350)는 pre 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최소 전압값을 선택할 수 있고, 선택된 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 회로(350)는 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하지 않는 경우 pre 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최소 전압값을 선택하는 동작과 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단하는 동작을 반복할 수 있다. 제1 회로(350)는 pre 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우, 동작 모드를 제1 모드에서 제2 모드로 변경할 수 있다. 제2 모드는 제1 회로(350)가 주어진 전압값들 중 최대 전압값을 선택하는 동작 모드를 나타낼 수 있다. 제2 모드에서, 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 선택할 수 있고, 선택된 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 최대 전압값을 기초로 충전 전류값을 결정할 수 있고, 후술할 CC 충전을 배터리들(370-1 내지 370-n)에 수행할 수 있다.
<CC(constant current) 충전/CV(constant voltage) 충전>
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값1(또는 초기 전압값)이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우, 제1 회로(350)가 제2 모드에서 동작하도록 제1 회로(350)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우, 제2 모드에서, 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 각 전압값1 중 최대 전압값(이하, 최대 전압값ini로 표현함)을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 최대 전압값ini을 기초로 충전 전류값2를 결정할 수 있다. 일례로, 전압값 별 전류값이 충전 회로(330) 내의 메모리(미도시)에 저장되어 있을 수 있다. 충전 회로(330)는 최대 전압값ini이 4.2V인 경우 메모리에 저장된 전압값 별 전류값을 참조하여 충전 전류값2를 2C로 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 충전 전류값2를 기초로 CC 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다. CC 모드에서의 충전은 고속 충전(또는 초고속 충전)일 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 충전 회로(330)는 전력 공급 장치(310)에 최대 전압값과 충전 전류값2의 전력을 요청할 수 있고, 전력 공급 장치(310)로부터 정전류의 전력을 수신할 수 있다. 충전 회로(330)는 정전류의 전력으로 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 CC 모드에서 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 주기적으로 획득할 수 있고, 각 시점에서 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 CC 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전하는 동안 제1 회로(350)로부터 주기적으로 최대 전압값을 수신할 수 있고, 각 시점에서 수신한 최대 전압값이 제2 임계 전압값(예: 4.4V)에 도달하는지(또는 제2 임계 전압값 이상인지) 여부를 확인할 수 있다. 충전 회로(330)는 시점1에서 수신된 최대 전압값이 제2 임계 전압값에 도달한 경우(또는 제2 임계 전압값 이상인 경우), CV 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다. 일례로, 충전 회로(330)는 4.4V의 정전압의 전력으로 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 CC 모드에서 CV 모드로 변경되었음을 프로세서(340)에 알릴 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)이 CV 모드에서 충전되는 동안 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전력 게이지로부터 상태 정보를 수신할 수 있다. 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전력 게이지는 리미터 회로들(360-1 내지 360-n) 각각에 포함된 전력 게이지를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 각 전력 게이지로부터 수신된 전류값이 종지(termination) 전류값(예: 0.1C 미만) 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(340)는 전류값이 종지 전류값 미만인 배터리는 완전 충전된 것으로 판단할 수 있고, 전류값이 종지 전류값 이상인 배터리는 완전 충전되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 완전 충전된 배터리를 보충 모드(supplement mode)로 설정할 수 있다. 보충 모드로 설정된 배터리는 충전되지 않고 방전될 수 있다.
<완전 충전되지 않은 배터리에 대한 충전>
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 일부 배터리가 완전 충전되지 않은 경우, 완전 충전되지 않은 일부 배터리의 상태 정보를 이용하여 완전 충전되지 않은 일부 배터리 중 하나를 선택할 수 있다. 일례로, 프로세서(340)는 완전 충전되지 않은 일부 배터리 중 충전 상태가 가장 높은 배터리를 선택할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 완전 충전되지 않은 일부 배터리 중 하나를 선택한 경우, 제1 회로(350)가 제3 모드에서 동작하도록 제1 회로(350)를 제어할 수 있다. 제3 모드는 제1 회로(350)가 주어진 전압값들 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 전압값을 선택하는 동작 모드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 완전 충전되지 않은 일부 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다. 제1 회로(330)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있다. 제1 회로(330)는 보충 모드에 있는 배터리들 각각의 전압값을 획득할 수 있고, CV 모드에서 충전 중인 배터리들 각각의 전압값을 획득할 수 있다. 제1 회로(330)는 획득된 각 전압값 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 충전 회로(330)는 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리를 모니터링하여 과전압 상태가 되지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전력 게이지로부터 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 상태 정보를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 CV 모드에서 충전 중인 일부 배터리들 각각의 전류값이 종지 전류값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(340)는 CV 모드에서 충전 중인 일부 배터리들 각각의 전류값이 종지 전류값 미만인 경우 CV 모드에서 충전 중인 일부 배터리들 각각은 완전 충전된 것으로 판단할 수 있고, 완전 충전된 것으로 판단한 배터리들을 보충 모드로 설정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각에 대한 완전 충전 판단이 있으면 배터리들(370-1 내지 370-n)에 대한 충전이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
<보충전(recharge)>
다양한 실시 예들에 따르면, 배터리들(370-1 내지 370-n)에 대한 충전이 종료된 후 전자 장치(300)는 전력 공급 장치(310)와 유선 또는 무선으로 연결되어 있을 있다. 일례로, 배터리들(370-1 내지 370-n)에 대한 충전이 종료된 후에도 전자 장치(300)가 어댑터와 연결되어 있거나 전자 장치(300)가 무선 충전 패드 위에 위치할 수 있다. 전자 장치(300)가 전력 공급 장치(310)와 연결되어 있는 상태에서, 배터리들(370-1 내지 370-n)은 보충 모드에서 방전할 수 있고, 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 하나 이상 또는 전부의 전압이 감소하게 되어 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리가 존재할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)에 대한 충전이 종료된 후 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 확인할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전력 게이지로부터 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 상태 정보를 수신할 수 있고, 각 수신된 상태 정보를 이용하여 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 확인할 수 있다. 일례로, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전력 게이지로부터 수신한 전압값을 제3 임계 전압값과 비교할 수 있고, 전압값이 제3 임계 전압값 미만(또는 이하)인 배터리를 보충전이 필요한 것으로 확인할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제3 임계 전압값은 제2 임계 전압값(예: 4.4V)에서 일정값(예: 70mV~100mV 사이의 값)만큼 차감한 값일 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 일부 배터리들이 보충전이 필요한 경우, 보충전이 필요한 일부 배터리들 각각의 상태 정보를 이용하여 보충전이 필요한 일부 배터리들 중에서 하나를 선택할 수 있다. 일례로, 프로세서(340)는 보충전이 필요한 일부 배터리들 중 충전 상태가 가장 높은 배터리를 선택할 수 있다. 프로세서(340)는 보충전이 필요한 일부 배터리들 중 하나를 선택한 경우, 제1 회로(350)가 제3 모드에서 동작하도록 제1 회로(350)를 제어할 수 있다. 제3 모드에서 제1 회로(330)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있고, 보충전이 필요한 일부 배터리들 중 선택된 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 보충전이 필요한 일부 배터리들을 CV 모드에서 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리가 1개일 수 있다. 프로세서(340)는 보충전이 필요한 배터리가 1개 있는 경우, 제1 회로(350)가 제3 모드에서 동작하도록 제1 회로(350)를 제어할 수 있다. 제3 모드에서 제1 회로(330)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있고, 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 보충전이 필요한 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 보충전이 필요한 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 전부가 보충전이 필요하다고 판단할 수 있다. 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 전부가 보충전이 필요하다고 판단한 경우, 제1 회로(350)가 제2 모드에서 동작하도록 제1 회로(350)를 제어할 수 있고, 충전 회로(300)에 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전(예: CV 충전)할 것을 명령(또는 요청)할 수 있다. 제2 모드에서 제1 회로(330)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있고, 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 배터리들(370-1 내지 370-n)을 CV 모드에서 충전할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(300)의 회로 구성의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 충전 회로(330), 프로세서(340), 리미터 회로들(360-1 및 360-2), 배터리들(370-1 및 370-2), 및 제1 회로(350) 각각의 일례가 도시된다. 설명의 편의 상 도 4에 리미터 회로들(360-1 및 360-2)과 제1 및 제2 배터리(370-1 및 370-2) 각각의 일례를 도시한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350)는 복수의 전압 센서들(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 회로(350) 내의 각 전압 센서는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압을 센싱하여 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350) 내의 각 전압 센서는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 양 단의 전압을 센싱하여 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득할 수 있다. 전압 센서들 각각에 의해 획득된 전압값은 충전 경로 상에 존재하는 직류 저항에 의한 허전압값을 포함하지 않을 수 있다. 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 정확한 전압값을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 포트(BAT SP/SN)(430-1)를 포함할 수 있고, 제1 회로(350)는 포트(BAT SP/SN)(430-2)를 포함할 수 있다. 충전 회로(300)의 포트(430-1)와 제1 회로(350)의 포트(430-2)는 선로(line)를 통해 연결될 수 있다. 제1 회로(350)는 제1 내지 제3 모드 각각에서 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 하나를 선택할 수 있고, 선택된 전압값을 포트(430-2)를 통해 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 제1 회로(350)로부터 제1 회로(350)에 의해 선택된 전압값을 포트(430-1)를 통해 수신할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 포트(AP SELECT)(440-1)를 포함할 수 있고, 제1 회로(350)는 포트(AP SELECT)(440-2)를 포함할 수 있다. 프로세서(340)의 포트(440-1)와 제1 회로(350)의 포트(440-2)는 선로를 통해 연결될 수 있다. 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 하나(예: 완전 충전되지 않은 배터리 또는 보충전이 필요한 배터리)를 선택할 수 있고, 선택된 배터리에 대한 정보를 포트(440-1)를 통해 제1 회로(350)에 전달할 수 있다. 제1 회로(350)는 포트(440-2)를 통해 프로세서(340)로부터 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제1 회로(350)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 전압값을 선택하여 충전 회로(330)에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 리미터 회로(360-1)는 제1 트랜지스터(410-1), 제2 트랜지스터(410-2), 및 전력 게이지(410-3)를 포함할 수 있다. 배터리1(370-1)의 충전 시 프로세서(340)는 제1 트랜지스터(410-1)를 턴 오프할 수 있으며 제2 트랜지스터(410-2)를 턴 온할 수 있다. 충전 회로(330)는 배터리1(370-1)로 전력을 공급하여 배터리1(370-1)를 충전할 수 있다. 배터리1(370-1)가 완전 충전된 경우 프로세서(340)는 배터리1(370-1)를 보충 모드로 설정할 수 있고, 제1 트랜지스터(410-1)를 턴 온할 수 있으며, 제2 트랜지스터(410-2)를 턴 오프할 수 있다. 배터리1(370-1)는 보충 모드에서 방전할 수 있다. 전력 게이지(410-3)는 배터리1(370-1)의 상태 정보를 획득할 수 있고, 상태 정보를 프로세서(340)에 전달할 수 있다. 도 4에 도시된 예의 경우, 전력 게이지(410-3)는 리미터 회로(360-1) 내에 위치할 수 있다. 이에 제한되지 않고, 전력 게이지(410-3)는 리미터 회로(360-1) 외부에 위치하여 배터리1(370-1)의 상태 정보를 획득할 수 있다.
리미터 회로(360-2)는 제1 트랜지스터(420-1), 제2 트랜지스터(420-2), 및 전력 게이지(420-3)를 포함할 수 있다. 리미터 회로(360-2)와 나머지 배터리들 각각의 리미터 회로에 대한 설명은 리미터 회로(360-1)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(300) 내의 제1 회로의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 전자 장치(300)가 2개의 배터리들(370-1 및 370-2)을 포함했을 때의 제1 회로(500)의 일례가 도시된다. 제1 회로(500)는 도 3 내지 도 4의 제1 회로(350)의 일례일 수 있다. 도 5에 대한 설명은 전자 장치(300)가 3이상의 배터리들을 포함하는 경우에 적용될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(500)는 제1 먹스(510), 제2 먹스(520), 제1 비교기(530), 및 제2 비교기(540)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시되지 않았으나, 제1 회로(500)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(500)는 제1 모드에서 동작할 수 있다. 제1 모드는 제1 회로(500)가 주어진 전압값들 중 최소 전압값을 선택하는 동작 모드를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 회로(500)는 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있고, 제어 회로는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값1 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하이면 제1 회로(500)가 제1 모드에서 동작하도록 할 수 있다. 일례로, 제어 회로는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값1 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하이면, 제1 모드에서 동작할 것을 나타내는 제1 제어 신호를 제2 먹스(520)로 전달할 수 있다. 제2 먹스(520)는 제1 제어 신호에 기초하여 제1 비교기(530)의 출력이 제1 먹스(510)의 제어 신호로 입력되도록 동작할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 상술한 제1 회로(500) 내의 제어 회로의 동작은 프로세서(340)에 의해 구현될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 모드에서 각 전압 센서는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값a를 획득할 수 있고, 제1 먹스(510)는 각 전압 센서로부터 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값a를 입력 받을 수 있다. 제1 모드에서 제1 비교기(530)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값a를 비교할 수 있고, 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값a 중 최소 전압값을 갖는 배터리에 대응되는 상태값을 제2 먹스(520)로 출력할 수 있다. 제1 모드에서 제2 먹스(520)는 제1 비교기(530)로부터 출력된 상태값이 제1 먹스(510)의 제어 신호로 입력되도록 동작할 수 있다. 제1 먹스(510)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값 중 제1 비교기(530)로부터 출력된 상태값에 대응되는 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 일례로, 제1 비교기(530)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값a 중 배터리1(370-1)의 전압값a이 가장 작으면 배터리1(370-1)에 대응되는 상태값1을 제2 먹스(520)로 출력할 수 있다. 제2 먹스(520)는 상태값1을 제1 먹스(510)로 전달할 수 있고, 제1 먹스(510)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값a 중 상태값1에 대응되는 배터리1(370-1)의 전압값a를 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 제1 먹스(510)는 상태값1을 기초로 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값 중 배터리(370-1)의 전압값a를 선택할 수 있고, 선택된 전압값a를 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(500)는 제2 모드에서 동작할 수 있다. 제2 모드는 제1 회로(500)가 주어진 전압값들 중 최대 전압값을 선택하는 동작 모드를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 및370-2) 각각의 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우, 제1 회로(500)가 제2 모드에서 동작할 것을 나타내는 제2 제어 신호를 제2 먹스(520)로 전달할 수 있다. 제2 먹스(520)는 제2 제어 신호에 기초하여 제2 비교기(540)의 출력이 제1 먹스(510)의 제어 신호로 입력되도록 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제2 모드에서 각 전압 센서는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값b를 획득할 수 있고, 제1 먹스(510)는 각 전압 센서로부터 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값b를 입력 받을 수 있다. 제2 비교기(540)는 제2 모드에서 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값b를 비교할 수 있고, 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값b 중 최대 전압값을 갖는 배터리에 대응되는 상태값을 제2 먹스(520)로 출력할 수 있다. 제2 모드에서 제2 먹스(520)는 제2 비교기(540)로부터 출력된 상태값이 제1 먹스(510)의 제어 신호로 입력되도록 동작할 수 있다. 제1 먹스(510)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값 중 제2 비교기(540)로부터 출력된 상태값에 대응되는 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 일례로, 제2 비교기(540)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값b 중 배터리2(370-2)의 전압값이 가장 크면 배터리2(370-2)에 대응되는 상태값2를 제2 먹스(520)로 출력할 수 있다. 제2 먹스(520)는 상태값2를 제1 먹스(510)로 전달할 수 있고, 제1 먹스(510)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값b 중 상태값2에 대응되는 배터리2(370-2)의 전압값b를 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 제1 먹스(510)는 상태값2를 기초로 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값 중 배터리2(370-2)의 전압값b를 선택할 수 있고, 선택된 전압값b를 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(500)는 제3 모드에서 동작할 수 있다. 제3 모드는 제1 회로(500)가 주어진 전압값들 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 전압값을 선택하는 동작 모드를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 및 370-2) 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우 완전 충전되지 않은 배터리를 선택하거나 배터리들(370-1 및 370-2)에 대한 충전이 종료된 후 배터리들(370-1 및 370-2) 중 보충전이 필요한 배터리를 선택할 수 있다. 프로세서(340)는 완전 충전되지 않은 배터리(또는 보충전이 필요한 배터리)를 선택한 경우, 제1 회로(500)가 제3 모드에서 동작할 것을 나타내는 제3 제어 신호와 선택된 배터리에 대응되는 상태값을 제2 먹스(520)로 전달할 수 있다. 제3 제어 신호에 기초하여, 제2 먹스(520)는 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리에 대응되는 상태값이 제1 먹스(510)의 제어 신호로 입력되도록 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제3 모드에서 각 전압 센서는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값c를 획득할 수 있고, 제1 먹스(510)는 각 전압 센서로부터 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값c를 입력 받을 수 있다. 제3 모드에서 제2 먹스(520)는 제1 먹스(510)로 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리에 대응되는 상태값을 전달할 수 있다. 제1 먹스(510)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값c 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 전압값c를 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 일례로, 프로세서(340)는 배터리1(370-1)이 완전 충전되지 않은 경우 배터리1(370-1)를 선택할 수 있고, 제3 제어 신호와 배터리1(370-1)에 대응되는 상태값1을 제2 먹스(520)로 전달할 수 있다. 제2 먹스(520)는 프로세서(340)로부터 수신된 상태값1을 제1 먹스(510)로 출력할 수 있다. 제1 먹스(510)는 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값 중 상태값1에 대응되는 배터리1(370-1)의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 제1 먹스(510)는 상태값1을 기초로 배터리들(370-1 및 370-2) 각각의 전압값 중 배터리(370-1)의 전압값c를 선택할 수 있고, 선택된 전압값c를 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 충전 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에 전자 장치(300)가 제1 및 제2 배터리(370-1 및 370-2)를 포함했을 때의 충전 동작의 일례에 대한 흐름도가 도시된다. 도 6을 통해 설명할 충전 동작은 3 이상의 배터리들을 포함하는 전자 장치(300)의 충전 동작에 적용될 수 있다.
동작 601에서, 전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 회로(500)는 전자 장치(300)와 전력 공급 장치(310)와 유선 또는 무선을 통해 연결되는 경우, 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압을 센싱하여 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1을 획득할 수 있다.
동작 603에서, 전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압이 CC 모드에서 충전 가능할 정도의 전압인지 여부를 확인하기 위해 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 제1 회로(500)(또는 프로세서(340))는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우(동작 603-아니오), 동작 605에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)에 pre 충전을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 회로(500)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우 제1 모드에서 동작할 수 있고, 충전 회로(330)는 충전 전류값1(예: 0.1C)을 기초로 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 충전할 수 있다. 제1 모드에서, 제1 회로(500)는 pre 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값을 주기적으로 획득할 수 있고, 각 시점에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최소 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 주기적으로 제1 회로(500)로부터 최소 전압값을 수신할 수 있다.
동작 607에서, 전자 장치(300)는 pre 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 회로(500)가 동작 607을 수행할 수 있다.
전자 장치(300)는 pre 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최소 전압값이 제1 임계 전압값 이하인 경우(동작 607-아니오), 동작 605에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)에 pre 충전을 수행할 수 있다.
전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우(동작 603-예) 또는 pre 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우(동작 607-예), 동작 609에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 CC 모드에서 충전할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우(동작 603-예), 프로세서(340)는 제1 회로(500)가 제2 모드에서 동작하도록 제1 회로(500)를 제어할 수 있다. 제2 모드에서 제1 회로(500)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값1 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 수신된 최대 전압값을 기초로 충전 전류값2를 결정할 수 있다. 충전 회로(330)는 최대 전압값과 충전 전류값2의 전력을 전력 공급 장치(310)에 요청할 수 있고, 전력 공급 장치(310)로부터 정전류의 전력을 공급받을 수 있다. 충전 회로(330)는 정전류의 전력으로 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 충전할 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, pre 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우(동작 607-예), 제1 회로(500)는 제1 모드에서 제2 모드로 동작 모드를 변경할 수 있다. 제2 모드에서 제1 회로(500)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 수신된 최대 전압값을 기초로 충전 전류값a를 결정할 수 있고, 최대 전압값과 충전 전류값a의 전력을 전력 공급 장치(310)에 요청할 수 있다. 충전 회로(330)는 전력 공급 장치(310)로부터 정전류의 전력을 공급받을 수 있고, 정전류의 전력으로 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 충전할 수 있다.
동작 611에서, 전자 장치(300)는 CC 모드에서 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최대 전압값이 제2 임계 전압값에 도달하는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(300)는 최대 전압값이 제2 임계 전압값보다 작은 경우(동작 611-아니오), 동작 609에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 CC 모드에서 충전할 수 있다. 전자 장치(300)는 최대 전압값이 제2 임계 전압값에 도달한 경우(동작 611-예), 동작 613에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 CV 모드에서 충전할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제1 회로(500)는 CC 모드에서 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값을 주기적으로 획득할 수 있다. 제1 회로(500)는 각 시점에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)에 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 주기적으로 제1 회로(500)로부터 최대 전압값을 수신할 수 있고, 각 시점에서 수신된 최대 전압값이 제2 임계 전압값에 도달하는지 여부를 판단할 수 있다. 충전 회로(330)는 시점1에서 제1 회로(500)로부터 수신된 최대 전압값이 제2 임계값보다 작은 경우(동작 611-아니오), 동작 609에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 CC 모드에서 충전할 수 있다. 충전 회로(330)는 시점1에서 제1 회로(500)로부터 수신된 최대 전압값이 제2 임계값에 도달하는 경우(동작 611-예), 동작 613에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 CV 모드에서 충전할 수 있다.
동작 615에서, 전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각이 완전 충전되었는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 배터리1(370-1)의 전력 게이지(410-3)로부터 배터리1(370-1)의 전류값을 수신할 수 있고, 배터리2(370-2)의 전력 게이지(420-3)로부터 배터리2(370-2)의 전류값을 수신할 수 있다. 프로세서(340)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전류값이 종지 전류값 미만인 경우 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각은 완전 충전된 것으로 판단할 수 있다(동작 615-예). 프로세서(340)는 전류값이 종지 전류값 이상인 배터리는 완전 충전되지 않은 것으로 판단할 수 있다(동작 615-아니오). 프로세서(340)는 완전 충전된 배터리가 보충 모드에 있도록 할 수 있다. 일례로, 프로세서(340)는 배터리1(370-1)의 전류값이 종지 전류값 미만이어서 배터리1(370-1)는 완전 충전된 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(340)는 배터리1(370-1)가 보충 모드에 있도록 할 수 있다. 프로세서(340)는 배터리2(370-2)의 전류값이 종지 전류값 이상이어서 배터리2(370-2)는 완전 충전되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
동작 617에서, 전자 장치(300)는 완전 충전되지 않은 배터리를 선택할 수 있다. 동작 619에서, 전자 장치(300)는 선택된 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 완전 충전되지 않은 배터리(예: 배터리2(370-2))를 추가 충전이 필요한 배터리로 선택할 수 있다. 프로세서(340)는 추가 충전이 필요한 배터리를 선택한 경우, 제1 회로(500)가 제3 모드에서 동작하도록 제1 회로(500)를 제어할 수 있다. 제3 모드에서 제1 회로(500)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값을 획득할 수 있고, 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 선택된 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다.
동작 621에서, 전자 장치(300)는 선택된 배터리가 완전 충전되었는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(300)는 선택된 배터리가 완전 충전되지 않은 경우(동작 621-아니오), 동작 619에서, 선택된 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다. 전자 장치(300)는 선택된 배터리가 완전 충전된 경우(동작 621-예), 동작 623에서 충전이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 동작 621에서, 프로세서(340)는 선택된 배터리의 전력 게이지로부터 전류값을 수신할 수 있다. 프로세서(340)는 선택된 배터리의 전류값이 종지 전류값 이상이면 선택된 배터리는 완전 충전되지 않은 것으로 판단할 수 있고(동작 621-아니오), 동작 619에서 충전 회로(330)는 선택된 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다. 프로세서(340)는 선택된 배터리의 전류값이 종지 전류값 미만이면 선택된 배터리는 완전 충전된 것으로 판단할 수 있다(동작 621-예). 프로세서(340)는 선택된 배터리가 보충 모드에 있도록 할 수 있다. 프로세서(340)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각에 대한 완전 충전 판단이 있어, 동작 623에서 충전이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
동작 625에서, 전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 배터리1(370-1)의 전력 게이지(410-3)로부터 배터리1(370-1)의 전압값을 수신할 수 있고, 배터리2(370-2)의 전력 게이지(420-3)로부터 배터리2(370-2)의 전압값을 수신할 수 있다. 프로세서(340)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값이 제3 임계 전압값 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(340)는 예를 들어 배터리1(370-1)의 전압값이 제3 임계 전압값을 초과하는 경우 배터리1(370-1)는 보충전이 필요하지 않은 것으로 결정할 수 있고, 제2 배터리(370-1)의 전압값이 제3 임계 전압값 이하인 경우 배터리2(370-2)는 보충전이 필요한 것으로 결정할 수 있다.
전자 장치(300)는 보충전이 필요한 배터리가 있는 경우(동작 625-예), 동작 627에서 보충전이 필요한 배터리를 선택할 수 있다. 전자 장치(300)는 보충전이 필요한 배터리를 선택한 경우 동작 619 내지 동작 623을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 보충전이 필요한 배터리를 선택한 경우 제1 회로(500)가 제3 모드에서 동작하도록 제1 회로(500)를 제어할 수 있다. 충전 회로(330)는 보충전이 필요한 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다. 제3 모드에서 제1 회로(500)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값을 획득할 수 있고, 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 중 보충전이 필요한 배터리의 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 보충전이 필요한 배터리의 전압값을 모니터링할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전자 장치(300)는 동작 625에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 모두가 보충전이 필요하다고 판단할 수 있다. 전자 장치(300)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 모두가 보충전이 필요하다고 판단한 경우 동작 613, 동작 615, 동작 623을 수행하거나 동작 613, 동작 615, 동작 617, 동작 619, 동작 621, 동작 623을 수행할 수 있다. 일례로, 프로세서(340)는 동작 625에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 모두가 보충전이 필요하다고 판단한 경우, 제1 회로(500)가 제2 모드에서 동작하도록 제1 회로(500)를 제어할 수 있다. 동작 613에서, 충전 회로(330)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)를 CV 모드에서 충전할 수 있다. 제2 모드에서 제1 회로(500)는 CV 모드에서 충전되는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값을 획득할 수 있고, 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)에 전달할 수 있다. 충전 회로(330)는 최대 전압값을 모니터링할 수 있다. 동작 615에서, 프로세서(340)는 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)이 완전 충전되었는지 여부를 판단할 수 있고, 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)이 완전 충전된 경우(동작 615-예), 동작 623에서 배터리1(370-1) 및 배터리2(370-2)의 충전이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 통해 설명한 실시 예들은 도 6을 통해 설명한 실시 예들에 적용될 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(300)의 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 통해 설명할 동작 방법은 프로세서(340)에 의해 수행될 수 있다.
동작 710에서, 프로세서(340)는 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우, 제1 회로(350, 500)가 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어할 수 있다.
충전 회로(330)는 최대 전압값을 기초로 제1 충전 전류값(예: 도 3을 통해 설명한 충전 전류값2)을 결정할 수 있고, 제1 충전 전류값을 기초로 배터리들(370-1 내지 370-n)을 CC 모드에서 충전할 수 있다. 충전 회로(330)는 CC 모드에서 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값이 제2 임계 전압값 이상이 되는 경우 CV 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
동작 720에서, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)이 완전 충전되었는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 프로세서(340)는 CV 모드에서 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전류값이 종지 전류값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(340)는 전류값이 종지 전류값 미만인 배터리는 완전 충전된 것으로 판단할 수 있고 전류값이 종지 전류값 이상인 배터리는 완전 충전되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)이 완전 충전된 경우(동작 720-예), 동작 760에서, 배터리들(370-1 내지 370-n)에 대한 충전이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)중 일부가 완전 충전되지 않은 경우(동작 720-아니오), 동작 730에서, 완전 충전되지 않은 일부 배터리 중 하나를 선택할 수 있다. 충전 회로(330)는 완전 충전되지 않은 일부 배터리를 CV 모드에서 충전할 수 있다.
동작 740에서, 프로세서(340)는 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제2 전압값 중 제1 회로(350, 500)가 동작 730에서 선택된 배터리의 제2 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어할 수 있다.
동작 750에서, 프로세서(340)는 CV 모드에서 충전되는 일부 배터리가 완전 충전되었는지 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(340)는 CV 모드에서 충전되는 일부 배터리가 완전 충전된 경우(동작 750-예), 동작 760에서, 배터리들(370-1 내지 370-n)에 대한 충전이 종료된 것으로 판단할 수 있다. 일 실시 예에서, CV 모드에서 충전되는 일부 배터리가 완전 충전되지 않은 경우(동작 750-아니오), 프로세서(340)는 동작 750을 반복할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 배터리들(370-1 내지 370-n)의 충전이 종료된 후 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제3 전압값을 획득할 수 있다. 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)의 충전이 종료된 후 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 확인할 수 있다(예: 도 6의 동작 625). 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리가 있는 경우, 보충전이 필요한 배터리를 선택할 수 있다(예: 도 6의 동작 627). 프로세서(340)는 제1 회로(350, 500)가 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제3 전압값 중 선택된 배터리의 제3 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 통해 설명한 실시 예들은 도 7을 통해 설명한 실시 예들에 적용될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(300)는 복수의 배터리들(370-1 내지 370-n), 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전하는 충전 회로(330), 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압을 센싱하여 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값을 획득하고 획득된 전압값들 중 하나를 충전 회로(330)에 전달하는 제1 회로(350, 500), 및 제1 회로(350, 500)를 제어하는 프로세서(340)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값(예: 도 3을 통해 설명한 전압값1)이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 제1 회로(350, 500)가 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어할 수 있고, 배터리들(370-1 내지 370-n)이 완전 충전되었는지 여부를 판단할 수 있으며, 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택할 수 있고, 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제2 전압값 중 제1 회로(350, 500)가 선택된 배터리의 제2 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 최대 전압값을 기초로 제1 충전 전류값(예: 도 3을 통해 설명한 충전 전류값2)을 결정할 수 있고, 결정된 제1 충전 전류값을 기초로 제1 충전 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 제1 충전 모드에서 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 제1 회로(350, 500)로부터 주기적으로 수신할 수 있고, 제1 시점에서 수신된 최대 전압값이 제2 임계 전압값 이상인 경우, 제2 충전 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 충전 모드는 정전류 충전 모드를 나타낼 수 있고, 제2 충전 모드는 정전압 충전 모드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 완전 충전되지 않은 배터리의 상태 정보를 획득할 수 있고, 획득된 각 상태 정보를 이용하여 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 제1 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제3 전압값을 입력받고, 제2 모드에서 각 제1 전압값을 입력받으며, 제3 모드에서 각 제2 전압값을 입력받는 제1 먹스(510), 제1 모드에서 각 제3 전압값을 비교하고, 각 제3 전압값 중 최소 전압값을 가진 제1 배터리에 대응되는 제1 상태값을 출력하는 제1 비교기(530), 제2 모드에서 각 제1 전압값을 비교하고, 각 제1 전압값 중 최대 전압값을 가진 제2 배터리에 대응되는 제2 상태값을 출력하는 제2 비교기(540), 및 제1 모드에서 제1 비교기(530)로부터 제1 상태값을 수신하고, 제2 모드에서 제2 비교기(540)로부터 제2 상태값을 수신하며, 제3 모드에서 선택된 배터리에 대응되는 제3 상태값을 프로세서(340)로부터 수신하고, 제1 내지 제3 모드 각각에서 제1 내지 제3 상태값 각각을 제1 먹스(510)로 출력하는 제2 먹스(520)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 먹스(510)는 제1 모드에서 제1 상태값을 기초로 제1 배터리의 제3 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있고, 제2 모드에서 제2 상태값을 기초로 제2 배터리의 제1 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있으며, 제3 모드에서 선택된 배터리의 제2 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단하고, 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우 제1 모드에서 동작하도록 제2 먹스(520)에 제1 제어 신호를 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 제1 회로(350, 500)가 제2 모드에서 동작하도록 제2 제어 신호를 제2 먹스(520)로 전달할 수 있고, 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나가 선택된 경우 제1 회로(350, 500)가 제3 모드에서 동작하도록 제3 제어 신호를 제2 먹스(520)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 배터리들(370-1 내지 370-n)의 충전이 종료된 후 배터리들(370-1 내지 370-n)각각의 제4 전압값을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)의 충전이 종료된 후 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리를 선택할 수 있고, 상기 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 상기 제4 전압값 중 보충전이 필요한 배터리의 제4 전압값을 제1 회로(350, 500)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우, 제2 충전 전류값(예: 도 3을 통해 설명한 충전 전류값1)을 기초로 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 제2 충전 전류값을 기초로 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최소 전압값을 선택할 수 있고, 선택된 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있으며, 선택된 최소 전압값이 제1 임계 전압값을 초과하는 경우, 최소 전압값을 선택하는 동작 모드(예: 제1 모드)에서 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 선택하는 동작 모드(예: 제2 모드)로 변경할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(300)는 배터리들(370-1 내지 370-n), 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전하는 충전 회로(330), 제1 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압을 센싱한 각 제1 전압값 중 최소 전압값을 충전 회로(330)로 전달하고, 제2 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압을 센싱한 각 제2 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달하며, 제3 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압을 센싱한 각 제3 전압값 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 제3 전압값을 충전 회로(330)로 전달하는 제1 회로(350, 500), 및 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 초기 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 제1 회로(350, 500)가 제2 모드에서 동작하도록 제1 회로(350, 500)를 제어하고, 배터리들(370-1 내지 370-n)이 완전 충전되었는지 여부를 판단하며, 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하고 제1 회로(350, 500)가 제3 모드에서 동작하도록 제1 회로(350, 500)를 제어하는 프로세서(340)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 각 초기 전압값 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우, 제1 모드에서 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 제2 모드에서 동작하는 제1 회로(350, 500)로부터 최대 전압값을 수신하는 경우, 최대 전압값을 기초로 제1 충전 전류값(예: 도 3을 통해 설명한 충전 전류값2)을 결정할 수 있고, 결정된 제1 충전 전류값을 기초로 제1 충전 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 충전 회로(330)는 제1 충전 모드에서 충전되는 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 전압값 중 최대 전압값을 제1 회로(350, 500)로부터 주기적으로 수신할 수 있고, 제1 시점에서 수신된 최대 전압값이 제2 임계 전압값 이상인 경우, 제2 충전 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)을 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 충전 모드는 정전류 충전 모드를 나타내고, 제2 충전 모드는 정전압 충전 모드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 완전 충전되지 않은 배터리의 상태 정보를 획득할 수 있고, 획득된 각 상태 정보를 이용하여 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 제1 모드에서 각 제1 전압값을 입력받고, 제2 모드에서 각 제2 전압값을 입력받으며, 제3 모드에서 각 제3 전압값을 입력받는 제1 먹스(510), 제1 모드에서 각 제1 전압값을 비교하고, 각 제1 전압값 중 최소 전압값을 가진 제1 배터리에 대응되는 제1 상태값을 출력하는 제1 비교기(530), 제2 모드에서 각 제2 전압값을 비교하고, 각 제2 전압값 중 최대 전압값을 가진 제2 배터리에 대응되는 제2 상태값을 출력하는 제2 비교기(540), 및 제1 모드에서 제1 비교기(530)로부터 제1 상태값을 수신하고, 제2 모드에서 제2 비교기(540)로부터 제2 상태값을 수신하며, 제3 모드에서 선택된 배터리에 대응되는 제3 상태값을 프로세서(340)로부터 수신하고, 제1 내지 제3 모드 각각에서 제1 내지 제3 상태값 각각을 제1 먹스(510)로 출력하는 제2 먹스(520)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 먹스(510)는 제1 모드에서 상기 제1 상태값을 기초로 제1 배터리의 제1 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있고, 제2 모드에서 제2 상태값을 기초로 제2 배터리의 제2 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있으며, 제3 모드에서 제3 상태값을 기초로 선택된 배터리의 제3 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 회로(350, 500)는 각 초기 전압값 중 하나 이상이 제1 임계 전압값 이하인 경우, 제1 모드에서 동작하도록 제2 먹스에 제1 제어 신호를 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 각 초기 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우, 제1 회로(350, 500)가 제2 모드에서 동작하도록 제2 제어 신호를 제2 먹스(520)로 전달하고, 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나가 선택된 경우 제1 회로(350, 500)가 제3 모드에서 동작하도록 제3 제어 신호를 제2 먹스(520)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(340)는 배터리들(370-1 내지 370-n)의 충전이 종료된 후 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 확인할 수 있고, 보충전이 필요한 배터리가 있는 경우, 제1 회로(350, 500)가 제3 모드에서 배터리들(370-1 내지 370-n)각각의 전압을 센싱한 각 제4 전압값 중 보충전이 필요한 배터리의 제4 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(300)의 동작 방법은 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우, 제1 회로(350, 500)가 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제1 전압값 중 최대 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어하는 동작, 배터리들(370-1 내지 370-n)이 완전 충전되었는지 여부를 판단하는 동작, 배터리들(370-1 내지 370-n)중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 배터리들(370-1 내지 370-n) 중 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하는 동작, 및 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 제2 전압값 중 제1 회로(350, 500)가 선택된 배터리의 제2 전압값을 충전 회로(330)로 전달하도록 제1 회로(350, 500)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(300)의 동작 방법은 상기 전자 장치 내의 제1 회로(350, 500)에 의해 획득된 배터리들(370-1 내지 370-n) 각각의 초기 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 상기 제1 회로가 제1 모드, 제2 모드, 및 제3 모드 중 상기 제2 모드에서 동작하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작, 상기 배터리들이 완전 충전되었는지 여부를 판단하는 동작, 및 상기 배터리들 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하고 상기 제1 회로가 상기 제3 모드에서 동작하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1 회로는 상기 각 초기 전압값 중 하나 이상이 상기 제1 임계 전압값 이하인 경우, 상기 제1 모드에서 동작하고, 상기 제1 모드에서 상기 제1 회로는 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제1 전압값 중 최소 전압값을 충전 회로(330)로 전달할 수 있다.
상기 제2 모드에서 상기 제1 회로는 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제2 전압값 중 최대 전압값을 상기 충전 회로로 전달할 수 있다.
상기 제3 모드에서 상기 제1 회로는 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제3 전압값 중 프로세서(340)에 의해 선택된 배터리의 제3 전압값을 상기 충전 회로로 전달할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 최대 전압값을 기초로 제1 충전 전류값을 결정하고, 상기 결정된 제1 충전 전류값을 기초로 제1 충전 모드에서 상기 배터리들을 충전하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 제1 충전 모드에서 충전되는 배터리들 각각의 전압값 중 최대 전압값을 주기적으로 획득하고, 제1 시점에서 획득된 최대 전압값이 제2 임계 전압값 이상인 경우, 제2 충전 모드에서 상기 배터리들을 충전하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 완전 충전되지 않은 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상기 획득된 각 상태 정보를 이용하여 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 배터리들의 충전이 종료된 후 상기 배터리들 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 확인하는 동작, 상기 보충전이 필요한 배터리가 있는 경우, 상기 제1 회로가 상기 제3 모드에서 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제4 전압값 중 상기 보충전이 필요한 배터리의 제4 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    복수의 배터리들;
    상기 배터리들을 충전하는 충전 회로;
    상기 배터리들 각각의 전압을 센싱하여 상기 배터리들 각각의 전압값을 획득하고, 상기 획득된 전압값들 중 하나를 상기 충전 회로에 전달하는 제1 회로; 및
    상기 제1 회로를 제어하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 제1 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 상기 제1 회로가 상기 배터리들 각각의 상기 제1 전압값 중 최대 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하고, 상기 배터리들이 완전 충전되었는지 여부를 판단하며, 상기 배터리들 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하고, 상기 제1 회로에 의해 획득된 상기 배터리들 각각의 제2 전압값 중 상기 제1 회로가 상기 선택된 배터리의 제2 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하고,
    상기 충전 회로는,
    상기 최대 전압값을 기초로 제1 충전 전류값을 결정하고, 상기 결정된 제1 충전 전류값을 기초로 제1 충전 모드에서 상기 배터리들을 충전하는,
    전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 회로는,
    상기 제1 충전 모드에서 충전되는 상기 배터리들 각각의 전압값 중 최대 전압값을 상기 제1 회로로부터 주기적으로 수신하고, 제1 시점에서 수신된 최대 전압값이 제2 임계 전압값 이상인 경우, 제2 충전 모드에서 상기 배터리들을 충전하는,
    전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 충전 모드는 정전류 충전 모드를 나타내고, 상기 제2 충전 모드는 정전압 충전 모드를 나타내는,
    전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 완전 충전되지 않은 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상기 획득된 각 상태 정보를 이용하여 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하는,
    전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로는,
    제1 모드에서 상기 배터리들 각각의 제3 전압값을 입력받고, 제2 모드에서 상기 각 제1 전압값을 입력받으며, 제3 모드에서 상기 각 제2 전압값을 입력받는 제1 먹스;
    상기 제1 모드에서 상기 각 제3 전압값을 비교하고, 상기 각 제3 전압값 중 최소 전압값을 가진 제1 배터리에 대응되는 제1 상태값을 출력하는 제1 비교기;
    상기 제2 모드에서 상기 각 제1 전압값을 비교하고, 상기 각 제1 전압값 중 최대 전압값을 가진 제2 배터리에 대응되는 제2 상태값을 출력하는 제2 비교기; 및
    상기 제1 모드에서 상기 제1 비교기로부터 상기 제1 상태값을 수신하고, 상기 제2 모드에서 상기 제2 비교기로부터 상기 제2 상태값을 수신하며, 상기 제3 모드에서 상기 선택된 배터리에 대응되는 제3 상태값을 상기 프로세서로부터 수신하고, 상기 제1 내지 제3 모드 각각에서 상기 제1 내지 제3 상태값 각각을 상기 제1 먹스로 출력하는 제2 먹스
    를 포함하는,
    전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 먹스는,
    상기 제1 모드에서 상기 제1 상태값을 기초로 상기 제1 배터리의 상기 제3 전압값을 상기 충전 회로로 전달하고, 상기 제2 모드에서 상기 제2 상태값을 기초로 상기 제2 배터리의 상기 제1 전압값을 상기 충전 회로로 전달하며, 상기 제3 모드에서 상기 선택된 배터리의 상기 제2 전압값을 상기 충전 회로로 전달하는,
    전자 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 회로는,
    상기 배터리들 각각의 상기 제1 전압값이 상기 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 배터리들 각각의 제1 전압값 중 하나 이상이 상기 제1 임계 전압값 이하인 경우 상기 제1 모드에서 동작하도록 상기 제2 먹스에 제1 제어 신호를 전달하는,
    전자 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배터리들 각각의 상기 제1 전압값이 상기 제1 임계 전압값을 초과한 경우 상기 제1 회로가 상기 제2 모드에서 동작하도록 제2 제어 신호를 상기 제2 먹스로 전달하고, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나가 선택된 경우 상기 제1 회로가 상기 제3 모드에서 동작하도록 제3 제어 신호를 상기 제2 먹스로 전달하는,
    전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로는 상기 배터리들의 충전이 종료된 후 상기 배터리들 각각의 제4 전압값을 획득하고,
    상기 프로세서는 상기 충전이 종료된 후 상기 배터리들 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 확인하고, 상기 보충전이 필요한 배터리가 있는 경우 상기 제1 회로가 상기 배터리들 각각의 상기 제4 전압값 중 상기 보충전이 필요한 배터리의 제4 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하는,
    전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충전 회로는 상기 배터리들 각각의 제1 전압값 중 하나 이상이 상기 제1 임계 전압값 이하인 경우, 제2 충전 전류값을 기초로 상기 배터리들을 충전하고,
    상기 제1 회로는 상기 제2 충전 전류값을 기초로 충전되는 상기 배터리들 각각의 전압값 중 최소 전압값을 선택하고, 상기 선택된 최소 전압값이 상기 제1 임계 전압값을 초과하는지 여부를 판단하며, 상기 선택된 최소 전압값이 상기 제1 임계 전압값을 초과하는 경우, 상기 최소 전압값을 선택하는 동작 모드에서 상기 배터리들 각각의 전압값 중 최대 전압값을 선택하는 동작 모드로 변경하는,
    전자 장치.
  11. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치 내의 제1 회로에 의해 획득된 배터리들 각각의 초기 전압값이 제1 임계 전압값을 초과한 경우 상기 제1 회로가 제1 모드, 제2 모드, 및 제3 모드 중 상기 제2 모드에서 동작하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작;
    상기 배터리들이 완전 충전되었는지 여부를 판단하는 동작; 및
    상기 배터리들 중 일부가 완전 충전되지 않은 경우, 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하고 상기 제1 회로가 상기 제3 모드에서 동작하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작
    을 포함하고,
    상기 제1 회로는 상기 각 초기 전압값 중 하나 이상이 상기 제1 임계 전압값 이하인 경우, 상기 제1 모드에서 동작하고, 상기 제1 모드에서 상기 제1 회로는 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제1 전압값 중 최소 전압값을 충전 회로로 전달하며,
    상기 제2 모드에서 상기 제1 회로는 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제2 전압값 중 최대 전압값을 상기 충전 회로로 전달하고,
    상기 제3 모드에서 상기 제1 회로는 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제3 전압값 중 프로세서에 의해 선택된 배터리의 제3 전압값을 상기 충전 회로로 전달하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 최대 전압값을 기초로 제1 충전 전류값을 결정하고, 상기 결정된 제1 충전 전류값을 기초로 제1 충전 모드에서 상기 배터리들을 충전하는 동작
    을 더 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 충전 모드에서 충전되는 배터리들 각각의 전압값 중 최대 전압값을 주기적으로 획득하고, 제1 시점에서 획득된 최대 전압값이 제2 임계 전압값 이상인 경우, 제2 충전 모드에서 상기 배터리들을 충전하는 동작
    을 더 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 완전 충전되지 않은 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상기 획득된 각 상태 정보를 이용하여 상기 완전 충전되지 않은 배터리 중 하나를 선택하는 동작
    을 더 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 배터리들의 충전이 종료된 후 상기 배터리들 중 보충전이 필요한 배터리가 있는지 확인하는 동작; 및
    상기 보충전이 필요한 배터리가 있는 경우, 상기 제1 회로가 상기 제3 모드에서 상기 배터리들 각각의 전압을 센싱한 각 제4 전압값 중 상기 보충전이 필요한 배터리의 제4 전압값을 상기 충전 회로로 전달하도록 상기 제1 회로를 제어하는 동작
    을 더 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
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