WO2023106869A1 - 복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법 - Google Patents

복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2023106869A1
WO2023106869A1 PCT/KR2022/019971 KR2022019971W WO2023106869A1 WO 2023106869 A1 WO2023106869 A1 WO 2023106869A1 KR 2022019971 W KR2022019971 W KR 2022019971W WO 2023106869 A1 WO2023106869 A1 WO 2023106869A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
current
module
value
charging
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/019971
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김구섭
김두현
박지용
이성일
장원제
전용섭
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220017670A external-priority patent/KR20230086544A/ko
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to US18/156,400 priority Critical patent/US20230179003A1/en
Publication of WO2023106869A1 publication Critical patent/WO2023106869A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • 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

Definitions

  • Various embodiments relate to an electronic device including a plurality of batteries and a battery protection method thereof.
  • a foldable (or rollable) electronic device As a new type of electronic device such as a foldable (or rollable) electronic device is proposed, a plurality of batteries (eg, battery packs or battery cells) are mounted on the electronic device to increase the power capacity of the battery.
  • a foldable electronic device may be divided into two housings around a folding axis, and a first battery (eg, a main battery) and a second battery (eg, a sub battery) may be mounted in each housing.
  • a charging circuit may be disposed in the first housing and physically separated from a battery (eg, a sub-battery) disposed in the second housing. Accordingly, in the foldable electronic device, the charging circuit disposed in the first housing and the sub-battery disposed in the second housing may be connected through wiring (eg, flexible printed circuit board (FPCB) wiring).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the battery may preferably provide an overcharge/overdischarge protection function and an overcurrent blocking function in terms of performance maintenance and stability.
  • the battery may include a battery protection circuit and a current limiter.
  • the foldable electronic device needs to separately configure a battery protection circuit and a current limiter for each of a plurality of batteries, a problem of additional cost increase has occurred.
  • an impedance difference may occur due to the resistance of the charging circuit disposed in the first housing and the wiring of the sub-battery disposed in the second housing, and problems may arise such as an imbalance in battery heat generation and a voltage drop. .
  • a method and apparatus capable of protecting a sub-battery connected in parallel with a main battery in an electronic device without additionally configuring a current limiter for the sub-battery other than the main battery are proposed.
  • An electronic device includes a first battery including a first first protection circuit module (PCM), a branched from a first node and connected in parallel to the first battery, and a second second protection circuit module (PCM).
  • a second battery including a ), a charging module connected to the first node and charging the first battery and the second battery using power input from an external device, between the first node and the first battery and a current limiter for adjusting the amount of current flowing into the first battery and a processor electrically connected to the current limiter and the second battery, wherein the processor is output from the charging module.
  • the total current (I total ) value and the first current (I 1 ) value output from the current limiter to the first battery are measured, and the total current (I total ) value and the first current (I 1 ) value are measured.
  • the difference is calculated to estimate the value of the second current (I 2 ) delivered to the second battery, and based on the value of the second current, the opening and closing of the switching module included in the second PCM is controlled to control the power of the second battery. Can be set to control current.
  • a battery protection method of an electronic device including a plurality of batteries includes an operation of measuring a total current (I total ) value output from a charging module while the plurality of batteries are being charged through the charging module; The operation of detecting the first current (I 1 ) value output from the charging module to the first battery through the current limiter, calculating the difference between the total current (I total ) value and the first current (I 1 ) value An operation of estimating the value of the second current (I 2 ) delivered to the second battery without a current limiter and included in the second battery based on the estimated second current value and included in a PCM (protection circuit module) An operation of controlling the current of the second battery by controlling opening and closing of the switching module may be included.
  • PCM protection circuit module
  • a battery included in a second battery is protected without implementing a current limiter in a second battery (eg, a sub battery) other than a first battery (eg, a main battery).
  • a current limiter in a second battery (eg, a sub battery) other than a first battery (eg, a main battery).
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram of a power management module and battery according to various embodiments.
  • FIG 3 illustrates an electronic device including a housing that is folded along a folding axis in a first direction A according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 illustrates an electronic device including a housing that is folded along a folding axis in a second direction B according to an embodiment.
  • FIG. 5 illustrates structures for an overcurrent blocking function of a foldable electronic device according to a comparative embodiment.
  • FIG. 6A illustrates a configuration of an electronic device according to various embodiments.
  • 6B is a diagram for explaining a connection wire between a processor and a second battery according to various embodiments.
  • FIG. 7 illustrates an overcurrent protection operation of a battery of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG 8 illustrates a battery protection operation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG 9 illustrates a battery protection operation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, 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 the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 includes 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 ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or 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 (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may use less power than the main processor 121 or be set to be specialized for a designated function.
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, 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 auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • 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, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or 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 of the electronic device 101 (eg, a user).
  • 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 sound signals 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.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • 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 detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may 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 electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • 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 one 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 at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the 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). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • 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 may be 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, a : 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, a : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module 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 telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • 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, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for 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 be used to realize 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).
  • peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC.
  • DL downlink
  • UL uplink each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • 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 selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen 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) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) 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)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a block diagram 200 of a power management module 188 and a battery 189 in accordance with various embodiments.
  • the power management module 188 may include a charging circuit 210 , a power regulator 220 , or a power gauge 230 .
  • the charging circuit 210 may charge the battery 189 using power supplied from an external power source for the electronic device 101 .
  • the charging circuit 210 may include a type of external power source (eg, a power adapter, USB or wireless charging), a size of power supplied from the external power source (eg, about 20 watts or more), or a battery (189 ), a charging method (eg, normal charging or rapid charging) may be selected based on at least some of the properties of the battery 189 and the battery 189 may be charged using the selected charging method.
  • the external power source may be connected to the electronic device 101 by wire, for example, through a connection terminal 178 or wirelessly through an antenna module 197 .
  • the power regulator 220 may generate a plurality of powers having different voltages or different current levels by, for example, adjusting a voltage level or a current level of power supplied from an external power source or the battery 189 .
  • the power regulator 220 may adjust the power of the external power supply or battery 189 to a voltage or current level suitable for each of some of the components included in the electronic device 101 .
  • the power regulator 220 may be implemented in the form of a low drop out (LDO) regulator or a switching regulator.
  • the power gauge 230 may measure usage state information (eg, capacity of the battery 189, number of charge/discharge cycles, voltage, or temperature) of the battery 189.
  • the power management module 188 uses, for example, the charging circuit 210, the voltage regulator 220, or the power gauge 230, based at least in part on the measured state of use information to determine the battery 189's Charging state information related to charging (eg, lifetime, overvoltage, undervoltage, overcurrent, overcharge, overdischarge, overheating, short circuit, or swelling) may be determined.
  • the power management module 188 may determine whether the battery 189 is normal or abnormal based at least in part on the determined state of charge information. When the state of the battery 189 is determined to be abnormal, the power management module 188 may adjust charging of the battery 189 (eg, reduce charging current or voltage, or stop charging). According to one embodiment, at least some of the functions of the power management module 188 may be performed by an external control device (eg, the processor 120).
  • the battery 189 may include a battery protection circuit module (PCM) 240 according to one embodiment.
  • the battery protection module 240 may perform one or more of various functions (eg, a pre-blocking function) to prevent performance deterioration or burnout of the battery 189 .
  • the battery protection module 240 is, additionally or alternatively, a battery management system (battery management system) capable of performing various functions including cell balancing, measuring capacity of a battery, measuring the number of charge/discharge times, measuring temperature, or measuring voltage. BMS))).
  • At least a portion of the information on the state of use or the state of charge of the battery 189 is a corresponding sensor (eg, temperature sensor) of the sensor module 276, the power gauge 230, or a power management module. It can be measured using (188).
  • the corresponding sensor (eg, temperature sensor) of the sensor module 176 may be included as a part of the battery protection circuit 140 or disposed adjacent to the battery 189 as a separate device.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • 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.
  • 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 camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • FIG 3 illustrates an electronic device including a housing that is folded along a folding axis in a first direction A according to an exemplary embodiment.
  • an electronic device 101 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) according to an embodiment includes a first housing 310, a second housing 320, a first housing 310 and A rotation assembly (or hinge module) 330 and a display 340 (eg, The display module 160 of FIG. 1 may be included.
  • the first housing 310 and the second housing 320 have a folding axis in the first direction A, are disposed on both sides of the folding axis (eg A), and are disposed with respect to the folding axis (eg A). It may have a substantially symmetrical shape.
  • the display 340 may be disposed from the first housing 310 across the pivot assembly 330 to the second housing 320 .
  • the display 340 may include a flexible or foldable display.
  • the display 340 includes a first display area 341 disposed on the front surface of the first housing 310 and a second display area disposed on the front surface of the second housing 320 based on a folding axis (eg, A). 343) can be distinguished.
  • the side of the electronic device 101 on which the display 340 is disposed is defined as the front side (or first side) of the electronic device, and the opposite side of the front side is the back side (or the second side or rear side) of the electronic device 101. ) can be defined.
  • a surface enclosing a space between the front and rear surfaces may be defined as a side surface of the electronic device.
  • state may refer to a structural form, shape, or configuration of an electronic device (or display).
  • the pivoting assembly 330 (or hinge module) is configured to display two display areas 341 and 343 when the electronic device 101 is converted (or changed) from an unfolded (unfolded, flat or open) state to a folded or closed state. ) may be implemented in an in-folding manner so that the front faces face each other. For example, as shown in ⁇ 3001>, when the electronic device 101 is in an unfolded state, the two display areas 341 and 343 may face in the same direction, and switch (or change) from an unfolded state to a folded state. ) and as shown in ⁇ 3002>, the two display areas 341 and 343 may be rotated in directions facing each other with respect to the front surface.
  • the electronic device 101 to which various embodiments are applied may be implemented as an electronic device that is folded in an out-folding manner.
  • An electronic device that is folded in an out-folding manner is configured so that when the electronic device 101 is switched from an unfolded state to a folded state, the rotation assembly 330 directs the two display areas 341 and 343 in opposite directions with respect to the rear surface. It can be implemented in an out-folding manner.
  • the first housing 310 and the second housing 320 determine whether the state of the electronic device 101 is a flat stage or unfolding state, a folding state, or an unfolded state. Depending on whether it is an intermediate state, which is an intermediate state between a and a folded state, an angle or a distance formed from each other may vary.
  • the intermediate state may mean a pre-stop state in which the first housing 310 and the second housing 320 have a specific angle (eg, an angle ⁇ ) between 0 degrees and 180 degrees.
  • a plurality of batteries may be located in the first housing 310 or the second housing 320 of the electronic device 101 .
  • at least one battery eg, a main battery, a first battery
  • a component eg, a processor 120
  • a camera module 180, a sensor module 176, and a power management module 188) may be disposed.
  • At least one battery eg, a sub battery, a second battery
  • components of the electronic device 101 eg, among the elements of FIG. 1 .
  • Each battery may be arranged as a battery pack or as a plurality of battery cells in one battery pack.
  • the electronic device 101 may include wires (eg, data wires or power wires) disposed in the inner space of the first housing 310 and the second housing 320 and crossing the pivot assembly 330 . there is. A portion of the wiring (eg, data wiring or power wiring) may be disposed on, for example, a flexible printed circuit board (FPCB) across the pivot assembly 330 .
  • wires eg, data wires or power wires
  • FPCB flexible printed circuit board
  • data communication may be possible between components distributed in the housings 310 and 320 through data wires.
  • a plurality of batteries may be charged and power may be supplied to components through power wiring.
  • FIG. 4 illustrates an electronic device including a housing that is folded along a folding axis in a second direction B according to an exemplary embodiment.
  • an electronic device 101 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) according to an embodiment includes a first housing 410, a second housing 420, and a pivot assembly (or hinge module). 430 and a display 440 .
  • the first housing 410 and the second housing 420 have a folding axis in the second direction B, and are disposed up and down around the folding axis (eg, B). , may have a substantially symmetrical shape with respect to the folding axis (eg B).
  • the display 440 may be disposed from the second housing 410 across the pivot assembly 430 to the second housing 420 .
  • the display 440 may include a flexible or foldable display.
  • the display 440 includes a first display area 441 disposed on the front surface of the first housing 410 and a second display area 443 disposed on the front surface of the second housing 420 with respect to the folding axis B. can be distinguished.
  • the pivoting assembly (or hinge module) 430 is configured to display two display areas 441 and 443 when the electronic device 101 is converted (or changed) from an unfolded (unfolded, flat or open) state to a folded or closed state. ) may be implemented in an in-folding manner so that the front faces face each other. For example, as shown in ⁇ 4001>, when the electronic device 101 is in an unfolded state, the two display areas 441 and 443 may face in the same direction and switch (or change) from an unfolded state to a folded state. ), and as shown in ⁇ 4002>, the two display areas 441 and 443 may be rotated in directions facing each other with respect to the front surface.
  • the first housing 410 and the second housing 420 determine whether the state of the electronic device 101 is a flat stage or an unfolding state, a folding state, or an intermediate state between an unfolded state and a folded state. Depending on whether they are in an intermediate state, the angle or distance they form may vary.
  • the intermediate state may mean a pre-stop state in which the first housing 410 and the second housing 420 have a specific angle (eg, angle k) between 0 degrees and 180 degrees.
  • the display 430 is implemented as a folding axis in the second direction (B) instead of a folding axis in the first direction (A)
  • the electronic device 101 having the same configuration as in FIG. 3 overlaps with FIG. Configurations, functions and/or structures that are included may be omitted.
  • FIG. 5 illustrates structures for an overcurrent protection function of a foldable electronic device according to a comparative embodiment.
  • a first housing 510 and a second housing 515 are shown in FIG. 3 or 4, for example. As such, they may be rotatably coupled with respect to each other through a pivoting assembly (or hinge module, folding structure) 560 .
  • the batteries 540 and 550 may be physically separated in the housings 510 and 515.
  • a processor 520, a charger IC 530 (eg, the charging circuit 210 of FIG. 2), and a first battery (eg, a main battery) 540 ) may be disposed, and a second battery (eg, a sub battery) 550 may be disposed in the second housing 515 .
  • the batteries 540 and 550 may be secondary batteries capable of charging and discharging.
  • the batteries 540 and 550 include protection circuit modules (PCMs) 541 and 551 for performing a battery protection function (eg, at least one of an overcharge protection function, an overdischarge protection function, an overcurrent blocking function, and a short circuit protection function) for each battery.
  • PCMs protection circuit modules
  • a current limiter (545,555) may be included.
  • Current limiters 545 and 555 may be operatively or electrically connected to processor 520 .
  • the current limiters 545 and 555 may detect a current flowing in a charging path or a discharging path and transfer the current to the processor 520 .
  • the current limiters 545 and 555 may adjust or block the charging current or the discharging current based on receiving a signal to limit the current from the processor 520 .
  • the current limiters 545 and 555 are basically arranged and used as battery protection means.
  • a first current limiter 545 is disposed between the output terminal of the charging module 530 and the first battery 540, and the charging module (
  • a second current limiter 555 may be disposed between the output terminal of the 530 and the second battery 550 .
  • the second battery 550 may be electrically connected to the charging module 530 disposed in the first housing 510 through a wire (eg, FPCB) 565 disposed in the folding structure 560 .
  • a wire eg, FPCB
  • the first electrical path W1 between the first battery 540 and the charging module 530 and the second electrical path W2 between the second battery 550 and the charging module 530 are Due to the length and/or resistance components included in the FPCB 565, they may have different impedances. Such impedance deviation may cause deviation or asymmetry of current supplied to the first battery 540 or the second battery 550, and a problem may occur in which the batteries 540 and 550 cannot be precisely protected.
  • FIG. 6A illustrates a configuration of an electronic device according to various embodiments
  • FIG. 6B is a diagram for explaining connection wires between a processor and a second battery according to an embodiment.
  • an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 , the electronic device 101 of FIG. 3 , and the electronic device 101 of FIG. 4 ) according to an embodiment are shown in FIGS. 3 and 4 As shown, it may be a foldable electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may include a first housing 610 and a second housing 620 rotatably coupled to each other.
  • the electronic device 101 may include a processor 630, a charging module 640, a first battery 650, a second battery 660, and a current limiter 670.
  • the processor 630, the charging module 640, the current limiter 670, and the first battery 650 may be disposed in the inner space of the first housing 610.
  • a second battery 660 may be disposed inside the second housing 620 .
  • At least one battery (eg, the second battery 660 and a sub battery) in which a current limiter is not disposed among a plurality of batteries may be electrically connected to the processor 101. .
  • the first battery 650 and the second battery 660 may have the same or different battery types and/or capacities (or maximum capacities), and may have different specifications.
  • the charging module 640 is electrically connected to the first battery 650 and the second battery 660, and power supplied from an external power source (eg, a power adapter, USB charger, or wireless charging).
  • an external power source eg, a power adapter, USB charger, or wireless charging.
  • a specified voltage or current may be supplied to the first battery 650 and/or the second battery 660 by using.
  • the charging module 640 is a charging method based on at least some of the type of external power source, the amount of power supplied from the external power source (eg, about 20 watts or more), or the attributes of the batteries 650 and 660 ( Example: normal charging or fast charging) may be selected, and the first battery 650 and the second battery 660 may be charged using the selected charging method.
  • the external power source may be connected to the electronic device 101 by wire, for example, through a wired communication interface or wirelessly through a wireless charging circuit.
  • the charging module 640 charges the batteries 650 and 660 using a portion of the input power and another portion of the input power.
  • Power eg, voltage or current
  • the charging module 640 is electrically connected to the first battery 650 through a first wiring 680 and is branched from a first node N1 of the first wiring 680. It may be electrically connected to the second battery 660 through the wiring 683 .
  • the first battery 650 and the second battery 660 may be connected in parallel.
  • the first battery 650 may be charged by the voltage and current supplied from the charging module 640, and the second battery 660 may be charged with the voltage and current from the charging module 640 by FPCB ( 685) can be charged by being delivered.
  • FPCB FPCB
  • the second wire 683 may include the FPCB 685 .
  • the FPCB 685 refers to an electrical wiring that crosses a hinge module (eg, the pivoting assembly 330 and 340 of FIG. 3) that is rotatably connected to the first housing 610 and the second housing 620.
  • a hinge module eg, the pivoting assembly 330 and 340 of FIG. 3
  • the first battery 650 may include a first protection circuit module (PCM) 651 .
  • the first PCM 651 may perform at least one of an overcharge protection function, an overdischarge protection function, an overcurrent blocking function, and a short circuit protection function of the first battery 650 .
  • the voltage/current specifications of the first PCM 651 may be determined in consideration of the specifications of the first battery 650 .
  • the first PCM 651 detects the voltage of the first battery 650, determines whether the first battery 650 is in an overcharged state or overdischarged state, and may be configured to prevent (or block) charging and/or discharging of The first PCM 651 prevents (or can be blocked).
  • the switching module may include a charge control switching element and a discharge control switching element (eg, 6613 and 6614 of FIG. 6B ).
  • the charge control switching element and the discharge control switching element may be implemented as ON/OFF switches, for example, with a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET).
  • MOSFET metal oxide semiconductor field effect transistor
  • the first PCM 651 turns on the charge control switching element or discharge control switching element, and in case of overcharge or overdischarge, the charge control switching element or discharge control switching The device can be turned off.
  • the first PCM 651 prevents overcharge.
  • the charging of the first battery 650 may be stopped by turning off the charge control switching element.
  • the first PCM 651 may be turned off to stop discharging power from the first battery 650 .
  • the first PCM 651 may change the charge control switching element to an ON state when a release detection voltage (eg, an overcharge release detection voltage) at which overcharge is released is detected.
  • a release detection voltage eg, an overcharge release detection voltage
  • the first PCM 651 may change the discharge control switching element to an ON state.
  • the first PCM 651 may stop charging and discharging of the first battery without the involvement of the processor 630, but according to some embodiments, the first PCM under the command of the processor 630 Operation 651 may be performed.
  • a current limiter 670 may be disposed between the first wiring 680 connecting the charging module 640 and the first battery 650 .
  • the current limiter 670 may be electrically connected to the processor 630 and the first PCM 651 .
  • the current limiter 670 may limit (or block) current to prevent damage to a battery (eg, the first battery 650) or a protection circuit (eg, the first PCM 651) due to overcurrent. .
  • the current limiter 670 monitors the voltage/current supplied to the first battery 650, and adjusts or limits the amount of current flowing into the first battery 650 based on a control signal received from the processor 630. (or block).
  • the current limiter 670 may detect voltage/current transmitted to the first battery 650 (or the first PCM 651) and transmit data corresponding to the detected current to the processor 630. there is.
  • the processor 630 transmits a control signal for limiting the size of the current to the current limiter 670 when a current level exceeding a predetermined standard is introduced based on the data received from the current limiter 670,
  • the current limiter 670 may adjust the amount of current flowing into the first battery 650 (or the first PCM 651) to be supplied in smaller units based on the control signal transmitted from the processor 630. .
  • the current limiter 670 may additionally be implemented to block current flowing into the first battery 650 .
  • the current limiter 670 may be implemented to block current flowing into the first battery 650 when the current level is lower than a predetermined standard (eg, under current).
  • the second battery 660 may include a second protection circuit module (PCM) 661 .
  • the second PCM 661 may perform at least one of an overcharge protection function, an overdischarge protection function, an overcurrent blocking function, and a short circuit protection function of the second battery 660 . Since the second PCM 661 performs the same function as the first PCM 651, overlapping contents will be omitted.
  • the second battery 660 (or the second PCM 661) may be electrically connected to the processor 630.
  • the processor 630 is connected to a charge control switching element (eg, 6613 of FIG. 6B ) included in the second PCM 661 and a third wire 686, and a discharge control switching element (eg, FIG. 6B ). 6614 of 6b) and the fourth wire 687 may be connected.
  • the charge control switching element and the discharge control switching element may be implemented as ON/OFF switches, for example, with a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET).
  • MOSFET metal oxide semiconductor field effect transistor
  • the processor 630 senses (or estimates) a current value flowing into the second battery (or the second PCM 661) while the second battery 660 is being charged, without intervention of a current limiter. and control to prevent overcurrent of the second battery.
  • the processor 630 may estimate a current value flowing into the second battery 660 .
  • the processor 630 may measure a total current value (eg, I total ) at an output terminal of the charging module 640 among wiring paths for charging the batteries 650 and 660 .
  • a resistor (eg, series resistor) 690 may be disposed near an output terminal of the charging module 640 .
  • the resistor 690 may be disposed between the charging module 640 and the first node N1 and electrically connected to the charging module 640 .
  • the resistor 690 stabilizes fluctuations in supply power of the charging module 640 and may be used as a current limiting resistor when a high voltage charger exceeding the maximum rating or a charger is connected in reverse.
  • the processor 630 may measure the total current value (eg, I total ) by recognizing the current flowing through the resistor 690 .
  • the processor 630 may pass through the current limiter 670 and measure a first current value (eg, I 1 ) flowing into the first battery 650 .
  • the processor 630 measures the power flowing between the current limiter 670 and the first battery through a power meter (not shown) built into the current limiter 670, converts it into a current value, and converts it into a current value. You can check the current value (eg I 1 ).
  • the processor 630 calculates the difference between the total current value (eg, I total ) and the first current value (eg, I 1 ) and converts it to a second current value (eg, I 2 ) flowing through the input terminal of the second battery 660 . can be estimated
  • the processor 630 determines whether the second current value (eg, I 2 ) is out of the limit range of the second battery charging current (eg, maximum charging limit current, minimum charging limit current), and determines whether the second current value (eg, If I 2 ) is out of the current limit range, a control signal is generated to cut off the current supplied to the second battery 660, and a charge control switching element included in the second PCM 661 through the first wire (eg: By changing 6613 of FIG. 6B to an OFF state, current flowing into the second battery 660 may be blocked.
  • the second current value eg, I 2
  • the second battery charging current eg, maximum charging limit current, minimum charging limit current
  • the limit range of the charging current may vary differently according to the magnitude of the battery charging voltage.
  • the processor 630 may determine the total current value (eg, I total ) and the first current value (eg, I 1 ) measured in the discharge path while the second battery 660 is discharging without the intervention of a current limiter. ), a second current value (eg, I 2 ) emitted from the second battery (or the second PCM 661) to an external terminal is calculated, and the second current value (eg, I 2 ) discharges the second battery. It is possible to determine whether the current is out of the limit range (eg, maximum dis-charging limit current, minimum dis-charging limit current).
  • the limit range eg, maximum dis-charging limit current, minimum dis-charging limit current.
  • the processor 630 generates a control signal to block current discharged from the second battery 660 when the second current value (eg, I 2 ) is outside the allowable range of the discharge current.
  • the second current value eg, I 2
  • the discharge control switching element eg, 6614 of FIG. 6B
  • the second battery 660 or the second PCM (661)) can block the current output.
  • the battery and PCM shown in FIG. 6B may be the second battery 660 and the second PCM 661 of FIG. 6A.
  • the processor 630 is connected to the charge control switching element 6613 of the second PCM 661 and the third wiring 686, and the discharge control switching element 6614 and the fourth wiring 687 can be connected to
  • the second PCM 661 is connected to internal terminals (B+, B-) for connection with the battery cell 6611 and a charger during charging, and for connection with components of the electronic device by battery power during discharging.
  • External terminals (P+ P-) may be included.
  • the protection IC 6612 is connected to the internal terminal (B+), which is the (+) terminal of the battery, through a resistor (R 1 ), and VDD detects the battery voltage and the voltage application to which the charging or discharging voltage is applied. terminal, a VSS terminal as a reference for the internal operating voltage, a sensing terminal (e.g., V terminal) for detecting charge/discharge and overcurrent conditions, and for turning off the discharge control switching element 6614 in overdischarge conditions.
  • An overdischarge blocking signal output terminal eg, DO terminal
  • an overcharge blocking signal output terminal eg, CO terminal
  • the protection IC 6612 may further include at least one of a reference voltage setting unit, a comparator for comparing the reference voltage and charge/discharge voltage, an overcurrent detector, and a charge/discharge detector.
  • the protection IC 6612 can change the criteria for determining the charging and discharging state according to the specifications of the battery, and recognizes the voltage difference for each terminal according to the determined criteria to charge/discharge. status can be determined.
  • the DO terminal becomes low and the discharge control switching element 6614 is turned off, and when the over-charge state is reached during charging, the CO When the terminal is low, the charge control switching element 6613 may be turned off.
  • the processor 630 independently of the operation of the protection IC 6612, controls the second current value (eg, : I 2 ) is calculated, and the charge control switching element 6613 is turned off through the third wiring 686 during charging based on the second current value (eg, I 2 ), and during overdischarge
  • the discharge control switching element 6614 may be turned off through the fourth wire 687.
  • An electronic device includes a first A first battery (eg, the battery 189 of FIG. 1, the first battery 650 of FIG. 6A) including a first protection circuit module (PCM) (eg, the first PCM 651 of FIG. 6A), the first Branched from a node (eg, N 1 in FIG. 6A ), connected in parallel to the first battery 650, and a second PCM (second protection circuit module) (eg, the second PCM 661 in FIG.
  • PCM protection circuit module
  • the first battery 650 is connected to the first node and uses power input from an external device. ) and a charging module for charging the second battery 660 (eg, the charging module 640 of FIG. 6A), disposed between the first node and the first battery 650, and the first battery 650 A current limiter (e.g., the current limiter 670 of FIG. 6A) that controls the amount of current flowing into the current, and a processor electrically connected to the current limiter 670 and the second battery 660 (e.g., the current limiter 670). : includes the processor 120 of FIG. 1 and the processor 630 of FIG.
  • the processor 120 or 630 includes the total current (I total ) value output from the charging module 640 and the current limiter
  • the first current (I 1 ) value output to the first battery 650 is measured in the second battery by calculating a difference between the total current (I total ) value and the first current (I 1 ) value.
  • the value of the second current (I 2 ) delivered to 660 is estimated, and based on the value of the second current, the opening and closing of the switching module included in the second PCM (661) is controlled to control the second battery (660). can be set to control the current of
  • the switching module is located in a charging path of the second battery 660 and includes a first switch (eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B ) and the second battery 660 to prevent overcharging. It may include a second switch (eg, the discharge control switching element 6614 of FIG. 6B ) located in the discharge path of and preventing overdischarge.
  • a first switch eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B
  • the switching module may include a second switch (eg, the discharge control switching element 6614 of FIG. 6B ) located in the discharge path of and preventing overdischarge.
  • the processor 120 or 630 may be configured to measure the total current value through a resistor located near an output terminal of the charging module 640 .
  • the processor 120 or 630 measures power between the current limiter 670 and the first battery 650 through a power meter included in the current limiter 670, and It may be set to measure the first current value by converting the measured power into a current value.
  • the processor 120 or 630 is connected to the first switch (eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B) through a first wire, and the second switch (eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B) according to various embodiments. It may be connected to the discharge control switching element 6614 through a second wire.
  • the processor 120 or 630 determines whether the second current value is within the limit range of the charging current. monitoring, and when the second current value is outside the limit range of the charging current, the first switch (eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B) is turned off through the first wire.
  • the first switch eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B
  • the processor 120 or 630 when the first battery 650 and the second battery 660 are discharged, a third current value discharged from the second battery 660 It monitors whether it is within the limit range of the discharge current, and if the third current value is out of the limit range of the discharge current, the second switch (eg, the discharge control switching element 6614 of FIG. 6B) through the second wiring ) can be set to turn off.
  • the second switch eg, the discharge control switching element 6614 of FIG. 6B
  • the electronic device 101 includes a first housing (eg, the first housing 320 of FIG. 3 ) rotatably coupled to each other through a hinge module (eg, the pivot assembly 330 of FIG. 3 ).
  • a hinge module eg, the pivot assembly 330 of FIG. 3
  • the first housing 410 of FIG. 4 the first housing 410 of FIG. 6A
  • the second housing eg, the second housing 310 of FIG. 3, the second housing 420 of FIG. 4, and the second housing 420 of FIG. 6A.
  • the charging module 640, the current limiter 670, and the first battery 650 are disposed in the first housing 610
  • the second A second battery 660 may be disposed in the housing 620 .
  • the second battery 660 includes the charging module 640 disposed in the first housing 610 by a flexible printed circuit board (FPCB) disposed to cross the first hinge module and can be connected
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the second battery 660 is connected to the charging module 640 through a flexible printed circuit board (FPCB), and the first battery 650 is connected to the charging module (without passing through the FPCB). 640) can be connected.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • FIG. 7 illustrates an overcurrent protection operation of a battery of an electronic device, according to an embodiment.
  • a processor eg, the processor 120 of FIG. 1 or the processor 630 of FIGS. 6A/6B of an electronic device including a plurality of batteries, in operation 710, a charging module.
  • a total current value (eg, I total ) flowing through an output terminal of (eg, the charging module 640 of FIG. 6A ) may be measured.
  • the processor 630 may measure a total current value (eg, I total ) by sensing a current flowing through a resistor (eg, series resistor) disposed near an output terminal of the charging module 640 .
  • the processor 630 determines the first current value (eg, the first current value (eg, the first battery 650 of FIG. 6A) in which the current limiter (eg, the current limiter 670 of FIG. 6A) is disposed.
  • Example: I 1 can be measured.
  • the processor 630 measures the power flowing between the current limiter 670 and the first battery 650 through a power meter (not shown) built into the current limiter 670, and measures the current By converting to a current value, the first current value (eg, I 1 ) may be confirmed.
  • the processor 630 calculates the difference between the total current value (eg, I total ) and the first current value (eg, I 1 ), and calculates the difference between the second battery (eg, the second battery in which the current limiter is not disposed) (eg, the first current value of FIG. 6A ).
  • a second current value (eg, I 2 ) flowing through the input terminal of the 2 battery 660 may be estimated.
  • the processor 630 performs at least one switching element (eg, included in the second battery PCM (eg, the second PCM 661 of FIGS. 6A and 6B)) based on the second current value (eg, I 2 ).
  • the second current value eg, I 2
  • the second current value eg, I 2
  • the limit range of the charging current eg, maximum charging limit current to minimum charging limit current
  • the processor 630 determines whether the second current value (eg, I 2 ) is out of the limit range of the discharging current (eg, maximum dis-charging limit current to minimum dis-charging limit current). and generating a control signal to block the current output from the second battery 660 when the second current value (eg, I 2 ) is out of the limit range of the discharge current.
  • a discharge control switching element included in the second PCM 661 or a second switch (eg, the discharge control switching element 6614 of FIG. 6B) is connected through a second wire (eg, the fourth wire 687 of FIG. 6B). By turning off, the discharge current of the second battery 660 may be cut off.
  • FIG. 8 illustrates a battery protection operation of an electronic device, according to an embodiment.
  • the electronic device 101 receives power from an external power source (eg, a power adapter, a USB charger, or wireless charging) and receives power from a charging module (eg, the charging module of FIG. 6A ).
  • an external power source eg, a power adapter, a USB charger, or wireless charging
  • a charging module eg, the charging module of FIG. 6A
  • a plurality of batteries eg, the batteries 650 and 660 of FIG. 6A may be charged through 640).
  • a processor (eg, the processor 630 of FIGS. 6A and 6B ) of the electronic device 101 may include a sensing resistor (eg, the processor 630 of FIG. 6A ) positioned between the batteries 650 and 660 and the charging module 640 . It is possible to determine whether the batteries 650 and 660 are charged or discharged using voltage values across the resistor 690 of .
  • the processor 630 may measure a total current value (eg, I total ) flowing through the output terminal of the charging module 640.
  • the processor 630 may measure the total current value (eg, I total ) by detecting a current flowing through a resistor (eg, Series Resistor) 690 disposed near an output terminal of the charging module 640. there is.
  • a resistor eg, Series Resistor
  • the processor 630 determines the first current value (eg, the first current value (eg, the first battery 650 of FIG. 6A) in which the current limiter (eg, the current limiter 670 of FIG. 6A) is disposed.
  • Example: I 1 can be measured.
  • the processor 630 measures the power flowing between the current limiter 670 and the first battery 650 through a power meter (not shown) built into the current limiter 670, and measures the current By converting to a current value, the first current value (eg, I 1 ) may be confirmed.
  • the processor 630 calculates the difference between the total current value (eg, I total ) and the first current value (eg, I 1 ) and calculates the difference between the current limiter and the second battery (eg, I total ).
  • a second current value (eg, I 2 ) flowing through the input terminal of the second battery 660 of FIG. 6A may be estimated.
  • the processor 630 sets the second current value (eg, I 2 ) to a maximum charging limit current value and a minimum charging limit current value, which are the allowable limit ranges for charging. You can monitor whether there is an in-between.
  • I 2 the second current value
  • the processor 630 may be operated such that a maximum charging limit current value and a minimum charging limit current value vary according to the state of charge of the second battery 660.
  • the electronic device 101 charges the batteries 650 and 660 with a constant current (CC) and ,
  • the batteries 650 and 660 may be charged with a constant voltage (CV).
  • the processor 630 determines the maximum charging limit current value and the minimum charging limit current value of the charging current of the second battery 660 according to the output voltage or charging mode of the second battery 660. ) value may be set differently, which may be different according to the specification of the second battery 660 .
  • the processor 630 may perform the PCM (eg, second current) of the second battery 660 when the second current value (eg, I 2 ) is less than the lowest charging limit current or exceeds the highest charging limit current. Charging current flowing into the second battery 660 may be blocked by turning off the charge control switching element of the PCM 661 or the first switch (eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B ).
  • the processor 630 generates a control signal that cuts off the current supplied to the second battery 660 when the second current value (eg, I 2 ) is less than the lowest charging limit current or exceeds the highest charging limit current, A control signal may be transferred to the second PCM 661 through the first wire (eg, the third wire 686 of FIG. 6B ).
  • the processor 630 includes the second current value (eg, I 2 ) between the maximum charging limit current value and the minimum charging limit current value, which are the limit ranges allowed when charging.
  • the charge control switching element eg, 6613 of FIG. 6B
  • the second battery PCM eg, the second PCM
  • FIG 9 illustrates a battery protection operation of an electronic device, according to an embodiment.
  • a plurality of batteries 650 and 660 may be discharging.
  • the discharge state may be a state in which the electronic device 101 is not connected to an external power source and power is output to external terminals of the batteries 650 and 660 .
  • a processor eg, the processor 630 of FIGS. 6A and 6B
  • a sensing resistor eg, the processor 630 of FIG. 6A
  • a charging module eg, the charging module 640 of FIG. 6A
  • the processor 630 may measure a total current value (eg, I total ) flowing through the output terminal of the charging module 640 during discharging.
  • the processor 630 may measure the total current value (eg, I total ) by detecting a current flowing through a resistor (eg, Series Resistor) 690 disposed near an output terminal of the charging module 640. there is.
  • a resistor eg, Series Resistor
  • the processor 630 displays a first current value (eg, the first current value (eg, the first battery 650 of FIG. 6A) in which the current limiter (eg, the current limiter 670 of FIG. 6A) is disposed.
  • a first current value eg, the first current value (eg, the first battery 650 of FIG. 6A) in which the current limiter (eg, the current limiter 670 of FIG. 6A) is disposed.
  • I 1 can be measured.
  • the processor 630 measures the power flowing between the current limiter 670 and the first battery 650 through a power meter (not shown) built into the current limiter 670, and measures the current By converting to a current value, the first current value (eg, I 1 ) may be confirmed.
  • the processor 630 calculates the difference between the total current value (eg, I total ) and the first current value (eg, I 1 ), and calculates the difference between the current limiter and the second battery (eg, I total ).
  • a second current value (eg, I 2 ) discharged from the second battery 660 of FIG. 6A may be estimated.
  • the processor 630 sets the second current value (eg, I 2 ) to a maximum dis-charging limit current value and a minimum dis-charging limit current (minimum dis-charging limit current). limit current) values can be monitored.
  • the processor 630 determines a maximum dis-charging limit current value and a minimum dis-charging limit current value of the discharging current of the second battery 660. This may be different according to the specifications of the second battery 660 .
  • the processor 630 performs the second battery PCM (eg, the second PCM (eg, I 2 ) when the second current value to be discharged (eg, I 2 ) is less than the lowest discharge limit current or exceeds the highest discharge limit current). 661) or the second switch (eg, the discharge control switching device 6614 of FIG. 6B ) may be turned off to block the discharge current of the second battery 660 .
  • the processor 630 generates a control signal to block the discharge current to the second battery 660 when the second current value (eg, I 2 ) is less than the lowest discharge limit current or exceeds the highest discharge limit current, and A control signal may be transmitted to the second PCM 661 through two wires.
  • the processor 630 sets a maximum dis-charging limit current value and a minimum dis-charging limit current value that are allowable limits when discharging the second current value (eg, I 2 ). current), turns on the discharge control switching element (eg, 6613 of FIG. 6B) of the second battery PCM (eg, the second PCM) to return to operation 910 to discharge the second battery. state can persist.
  • the discharge control switching element eg, 6613 of FIG. 6B
  • the second battery PCM eg, the second PCM
  • An electronic device including a plurality of batteries according to various embodiments (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 , the electronic device 101 of FIG. 3 , the electronic device 101 of FIG. 4 , or the electronic device of FIG. 6A )
  • the battery protection method of (101)) measures the total current (I total ) value output from the charging module while a plurality of batteries are being charged through a charging module (eg, the charging module 640 of FIG. 6A). operation (eg, 710 in FIG. 7 ), the first battery (eg, the battery 189 in FIG. 1 , the first battery in FIG. 6A ) through a current limiter (eg, the current limiter 670 in FIG.
  • the current of the second battery 660 is controlled by controlling the opening and closing of a switching module included in a PCM (protection circuit module).
  • a controlling operation eg, 740 of FIG. 7 ) may be included.
  • the operation of controlling the current of the second battery 660 includes turning off at least one switch included in the switching module so that the current of the second battery 660 is cut off. can be characterized.
  • the second battery 660 is connected to the charging module 640 through a flexible printed circuit board (FPCB), and the first battery 650 is connected to the charging module without passing through the FPCB. (640) can be connected.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the operation of measuring the total current value (I total ) may be characterized in that the total current value is detected through a resistor located near the output terminal of the charging module 640 .
  • the operation of measuring the value of the first current (I 1 ) is performed between the current limiter 670 and the first battery 650 through a power meter included in the current limiter 670.
  • the first current value may be measured by measuring power and converting the measured power into a current value.
  • the switching module is located in a charging path of the second battery 660, and includes a first switch (eg, the charge control switching element 6613 of FIG. 6B ) and the second battery to prevent overcharging. It is located in the discharge path of 660 and may include a second switch (eg, the discharge control switching element 6614 of FIG. 6B ) for preventing overdischarge.
  • the first switch is connected to a processor of the electronic device 101 (eg, the processor 120 of FIG. 1 or the processor 630 of FIG. 6A) through a first wire 680, and 2 A method in which the switch is connected to the processor through a second wire.
  • the operation of controlling the current of the second battery 660 by controlling the opening and closing of the switching module, when the first battery 650 and the second battery 660 are charged It monitors whether the second current value is within the limit range of the charging current, and if the second current value is out of the limit range of the charging current, the first switch (eg, FIG. 6B ) through the first wire 680 It may be characterized in that the charge control switching element 6613 of the control is turned off.
  • the operation of controlling the current of the second battery by controlling the opening and closing of the switching module may include a third current discharged from the second battery when the first battery and the second battery are discharged. It monitors whether the value is within the limit range of the discharge current, and if the third current value is out of the limit range of the discharge current, the second switch (eg, the discharge control switching element of FIG. 6B) through the second wire. 6614)) may be characterized in that it is controlled to turn OFF.
  • the electronic device 101 may include first housings (eg, first housings in FIG. 3 ) rotatably coupled to each other through a hinge module (eg, pivot assembly 330 in FIG. 3 ).
  • first housings eg, first housings in FIG. 3
  • first housing 410 of FIG. 4 the first housing 410 of FIG. 6A
  • second housing eg, the second housing 310 of FIG. 3, the second housing 420 of FIG. 4, 6A
  • the charging module 640, the current limiter 670, and the first battery 650 are disposed in the first housing 610
  • a second battery 660 may be disposed in the second housing 620 .
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • non-transitory only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g., electromagnetic waves), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium and temporarily It does not distinguish when it is stored.
  • a signal e.g., electromagnetic waves
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium eg compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store eg Play Store TM
  • It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 제1 PCM(first protection circuit module)을 포함하는 제1 배터리, 제1 노드에서 분기되어 상기 제1 배터리와 병렬적으로 연결되며, 제2 PCM(second protection circuit module)을 포함하는 제2 배터리, 상기 제1 노드와 연결되고, 외부 장치로부터 입력된 전력을 이용하여 상기 제 1 배터리 및 상기 제 2 배터리를 충전하는 충전 모듈, 상기 제 1 노드와 상기 제 1 배터리 사이에 배치되고 상기 제1 배터리로 유입되는 전류의 크기를 조절하는 전류 리미터(current limiter) 및 상기 전류 리미터 및 상기 제2 배터리와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 충전 모듈에서 출력되는 전체 전류(Itotal)값과 상기 전류 리미터에서 상기 제1 배터리로 출력되는 제1 전류(I1)값을 측정하고, 상기 전체 전류(Itotal)값과 상기 제1 전류(I1)값의 차이를 계산하여 상기 제2 배터리로 전달되는 제2 전류(I2)값을 추정하고, 상기 제2 전류값을 기반으로 상기 제2 PCM에 포함된 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어 하도록 설정될 수 있다.

Description

복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법
다양한 실시예들은 복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법에 관한 것이다.
폴더블(또는 롤러블) 전자 장치와 같이 새로운 형태의 전자 장치가 제안되면서, 배터리의 전력 용량을 증가시키기 위해 복수의 배터리(예: 배터리 팩 또는 배터리 셀)를 전자 장치에 실장하고 있다. 예를 들어, 폴더블 전자 장치는 폴딩 축을 중심으로 2개의 하우징으로 양분될 수 있으며, 각 하우징에는 제1 배터리(예: 메인 배터리)와 제2 배터리(예: 서브 배터리)가 실장될 수 있다.
폴더블 전자 장치의 경우, 전자 장치의 주요 구성들 특히, 충전 회로는 제1 하우징에 배치되며, 제2 하우징에 배치된 배터리(예: 서브 배터리)와 물리적으로 분리될 수 있다. 이에 따라, 폴더블 전자 장치는 제1 하우징에 배치된 충전 회로와, 제2 하우징에 배치된 서브 배터리는 배선(예: FPCB(flexible printed circuit board) 배선)을 통해 연결될 수 있다.
한편, 배터리는 성능 유지 및 안정석 측면에서 과충전/과방전 보호 기능 및 과전류 차단 기능을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해 배터리는 배터리 보호 회로 및 전류 리미터(current limiter)를 포함할 수 있다.
그러나, 폴더블 전자 장치는 복수의 배터리마다 개별적으로 배터리 보호 회로 및 전류 리미터를 별도로 구성하는 필요 하므로추가 비용 상승에 대한 문제가 발생되고 있다. 또한, 제1 하우징에 배치된 충전 회로와 제2 하우징에 배치된 서브 배터리의 배선 상의 저항으로 인해 임피던스 차이가 발생되고, 배터리 발열의 불균형 및 전압 강하(voltage drop)에 대한 문제가 발생될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메인 배터리 이외에 서브 배터리를 위한 전류 리미터를 추가로 구성하지 않으면서, 전자 장치에서 메인 배터리와 병렬로 연결된 서브 배터리를 보호할 수 있는 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 제1 PCM(first protection circuit module)을 포함하는 제1 배터리, 제1 노드에서 분기되어 상기 제1 배터리와 병렬적으로 연결되며, 제2 PCM(second protection circuit module)을 포함하는 제2 배터리, 상기 제1 노드와 연결되고, 외부 장치로부터 입력된 전력을 이용하여 상기 제 1 배터리 및 상기 제 2 배터리를 충전하는 충전 모듈, 상기 제 1 노드와 상기 제 1 배터리 사이에 배치되고 상기 제1 배터리로 유입되는 전류의 크기를 조절하는 전류 리미터(current limiter) 및 상기 전류 리미터 및 상기 제2 배터리와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 충전 모듈에서 출력되는 전체 전류(Itotal)값과 상기 전류 리미터에서 상기 제1 배터리로 출력되는 제1 전류(I1)값을 측정하고, 상기 전체 전류(Itotal)값과 상기 제1 전류(I1)값의 차이를 계산하여 상기 제2 배터리로 전달되는 제2 전류(I2)값을 추정하고, 상기 제2 전류값을 기반으로 상기 제2 PCM에 포함된 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치의 배터리 보호 방법은, 복수의 배터리들이 충전 모듈을 통해 충전되는 동안, 상기 충전 모듈에서 출력되는 전체 전류(Itotal)값을 측정하는 동작, 상기 충전 모듈에서 전류 리미터를 통해 제1 배터리로 출력되는 제1 전류(I1)값을 검출하는 동작, 상기 전체 전류(Itotal)값과 상기 제1 전류(I1)값의 차이를 계산하여 전류 리미터가 없는 제2 배터리로 전달되는 제2 전류(I2)값을 추정하는 동작 및 상기 추정된 제2 전류값을 기반으로 상기 제2 배터리에 포함되고, PCM(protection circuit module)에 포함된 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치에 있어서 제1 배터리(예: 메인 배터리) 이외에 제2 배터리(예: 서브 배터리)에 전류 리미터를 구현하지 않고 제2 배터리 내에 포함된 배터리 보호 회로의 스위칭 소자를 이용하여 제2 배터리의 전류를 제한함으로써 부품 수 감소에 따른 비용 절감 및 발열 성능을 개선할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다
도 3은 일 실시예에 따른 제1 방향(A)을 폴딩 축으로 접히는 하우징을 포함하는 전자 장치를 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 제2 방향(B)을 폴딩 축으로 접히는 하우징을 포함하는 전자 장치를 도시한다.
도 5는 비교 실시예에 따른 폴더블 전자 장치의 과전류 차단 기능을 위한 구조들을 도시한다.
도 6a는, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한다.
도 6b는 다양한 실시예에 따른 프로세서와 제2 배터리의 연결 배선을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 전자 장치의 배터리의 과전류 보호 동작을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른, 전자 장치의 배터리 보호 동작을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른, 전자 장치의 배터리 보호 동작을 도시한다.
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, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 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, 또는104) 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, 또는108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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), 전압 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 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, 일 실시예에 따르면, 배터리 보호 모듈(protection circuit module(PCM))(240)을 포함할 수 있다. 배터리 보호 모듈(240)은 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 모듈(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.
일 실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
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.
이하, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)에 적용 가능한 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1 방향(A)을 폴딩 축으로 접히는 하우징을 포함하는 전자 장치를 도시한다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제1 하우징(310), 제2 하우징(320), 제1 하우징(310) 및 제2 하우징(320)이 서로에 대해 회동 가능(rotatable)하도록 제1 하우징(310)과 제2 하우징(320)을 연결하는 회동 조립체(또는 힌지 모듈)(330) 및 디스플레이(340)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))를 포함할 수 있다.
제1 하우징(310)과 제2 하우징(320)은 제1 방향(A)을 폴딩 축으로 하며, 폴딩 축(예: A)을 중심으로 양측에 배치되고, 폴딩 축(예: A)에 대하여 실질적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다.
디스플레이(340)는 제1 하우징(310)에서 회동 조립체(330)를 가로질러 제2 하우징(320)까지 배치될 수 있다. 디스플레이(340)는 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이를 포함할 수 있다.
디스플레이(340)는 폴딩축(예: A)을 기준으로 제1 하우징(310)의 전면에 배치되는 제1 표시 영역(341)과 제2 하우징(320)의 전면에 배치되는 제2 표시 영역(343)으로 구분될 수 있다. 여기서, 전자 장치(101)에서 디스플레이(340)가 배치된 면을 전자 장치의 전면(또는 제1 면)으로 정의하고, 전면의 반대면을 전자 장치(101)의 후면(또는 제2 면, 배면)으로 정의할 수 있다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 전자 장치의 측면으로 정의할 수 있다. "상태(state)"라는 용어는 전자 장치(또는 디스플레이)의 구조적인 형태(form), 모양 또는 형상을 지칭하는 것일 수 있다.
회동 조립체(330)(또는 힌지 모듈)는 전자 장치(101)가 펼쳐진(unfolded, flat or open) 상태에서 접힌(folded or closed) 상태로 전환(또는 변경)될 때 두 표시 영역들(341, 343)이 전면에 대하여 서로 마주보도록 하는 인 폴딩 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, <3001>에 도시된 바와 같이, 전자 장치(101)가 펼쳐진 상태일 때 두 표시 영역들(341, 343)은 동일 방향으로 향할 수 있고, 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로 전환(또는 변경)되면서 <3002>에 도시된 바와 같이, 두 표시 영역들(341, 343)이 전면에 대하여 서로 마주하는 방향으로 회동될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 다양한 실시예들이 적용되는 전자 장치(101)는 아웃 폴딩 방식으로 접히는 전자 장치로 구현될 수도 있다. 아웃 폴딩 방식으로 접히는 전자 장치는 전자 장치(101)가 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로 상태 전환될 때 회동 조립체(330)가 두 표시 영역들(341, 343)이 배면에 대해 서로 반대 방향으로 향하도록 하는 아웃 폴딩 방식으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 하우징(310) 및 제2 하우징(320)는 전자 장치(101)의 상태가 펼침 상태(flat stage 또는 unfolding state)인지, 접힘 상태(folding state)인지, 또는 펼침 상태와 접힘 상태의 중간인 중간 상태인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다. 예를 들면, 중간 상태는 제1 하우징(310)과 제2 하우징(320)이 0도와 180도 사이의 특정 각도(예: 각도 θ)를 갖는 프리 스탑 상태를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 제1 하우징(310) 또는 제2 하우징(320) 에는 복수 개의 배터리들이 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(310) 내부 공간에는 적어도 하나의 배터리(예: 메인 배터리(main battery), 제1 배터리(first battery)) 및 전자 장치(101)의 구성 요소(예: 프로세서(120), 카메라 모듈(180), 센서 모듈(176), 전력 관리 모듈(188))이 배치될 수 있다.
제2 하우징(320) 내부 공간에도, 적어도 하나의 배터리(예: 서브 배터리(sub battery), 제2 배터리(second battery)) 및 전자 장치(101)의 구성요소(예: 도 1의 구성들 중 적어도 하나)이 배치될 수 있다. 각각의 배터리는 배터리 팩으로 배치되거나 또는 하나의 배터리 팩에 복수 개의 배터리 셀로 배치될 수 있다.
도시하지 않았으나, 전자 장치(101)는 회동 조립체(330)를 가로지르고 제1 하우징(310) 및 제2 하우징(320) 내부 공간에 배치된 배선(예: 데이터 배선 또는 전원 배선)을 포함할 수 있다. 배선(예: 데이터 배선 또는 전원 배선)의 일부는 예컨대, 회동 조립체(330)를 가로지르는 FPCB(flexible printed circuit board)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 데이터 배선을 통해 하우징들(310, 320)에 분산 배치된 구성 요소들 간에 데이터 통신이 가능할 수 있다. 전원 배선을 통해 복수의 배터리들 충전 및 구성 요소들에 전력 공급이 가능할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 제2 방향(B)을 폴딩 축으로 접히는 하우징을 포함하는 전자 장치를 도시한다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제1 하우징(410), 제2 하우징(420), 회동 조립체(또는 힌지 모듈)(430) 및 디스플레이(440)를 포함할 수 있다. 도 4의 전자 장치(101)는 제1 하우징(410)과 제2 하우징(420)은 제2 방향(B)을 폴딩 축으로 하며, 폴딩 축(예: B)을 중심으로 상하측에 배치되고, 폴딩 축(예: B)에 대하여 실질적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다.
디스플레이(440)는 제2 하우징(410)에서 회동 조립체(430)를 가로질러 제2 하우징(420)까지 배치될 수 있다. 디스플레이(440)는 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(440)는 폴딩 축(B)을 기준으로 제1 하우징(410)의 전면에 배치되는 제1 표시 영역(441)과 제2 하우징(420)의 전면에 배치되는 제2 표시 영역(443)으로 구분될 수 있다.
회동 조립체(또는 힌지 모듈)(430)는 전자 장치(101)가 펼쳐진(unfolded, flat or open) 상태에서 접힌(folded or closed) 상태로 전환(또는 변경)될 때 두 표시 영역들(441, 443)이 전면에 대하여 서로 마주보도록 하는 인 폴딩 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, <4001>에 도시된 바와 같이, 전자 장치(101)가 펼쳐진 상태일 때 두 표시 영역들(441, 443)은 동일 방향으로 향할 수 있고, 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로 전환(또는 변경)되면서 <4002>에 도시된 바와 같이, 두 표시 영역들(441, 443)이 전면에 대하여 서로 마주하는 방향으로 회동될 수 있다.
제1 하우징(410) 및 제2 하우징(420)는 전자 장치(101)의 상태가 펼침 상태(flat stage 또는 unfolding state)인지, 접힘 상태(folding state)인지, 또는 펼침 상태와 접힘 상태의 중간인 중간 상태인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다. 예를 들면, 중간 상태는 제1 하우징(410)과 제2 하우징(420)이 0도와 180도 사이의 특정 각도(예: 각도 k)를 갖는 프리 스탑 상태를 의미할 수 있다.도 4에 도시된 전자 장치(101)는 디스플레이(430)를 제1 방향(A)의 폴딩축이 아닌 제2 방향(B)의 폴딩축으로 구현되어 있을 뿐 다른 구성들은 도 3과 동일하므로, 도 3과 중복되는 구성, 기능 및/또는 구조는 생략될 수 있다.
도 5는 비교 실시예에 따른 폴더블 전자 장치의 과전류 보호 기능을 위한 구조들을 도시한다.
도 5를 참조하면, 비교 실시예에 따른(또는 종래의) 폴더블 전자 장치(501)는 제1 하우징(510)과 제2 하우징(515)이 예를 들어, 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 회동 조립체(또는 힌지 모듈, 폴딩 구조물)(560)을 통해 서로에 대하여 회동 가능하게 결합될 수 있다.
폴더블 전자 장치(501)가 복수의 배터리들(540,550)를 포함하는 경우, 배터리들(540,550)은 하우징들(510,515) 내에 물리적으로 분리되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(510)에는, 프로세서(520), 충전 모듈(charger IC)(530)(예: 도 2의 충전 회로(210)) 및 제1 배터리(예: 메인 배터리)(540)가 배치되고, 제2 하우징(515)에는 제2 배터리(예: 서브 배터리)(550)가 배치될 수 있다.
일반적으로 배터리들(540,550)은 충방전이 가능한 2차 전지일 수 있다. 배터리들(540,550)은 각 배터리 마다 배터리 보호 기능(예: 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 차단 기능, 또는 단락 보호 기능 중 적어도 하나)을 수행하기 위한 PCM(protection circuit module)(541,551) 및 전류 리미터(current limiter) (545,555)를 포함할 수 있다.
전류 리미터(545,555)은 프로세서(520)와 작동적 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 전류 리미터(545,555)는 충전 경로 또는 방전 경로에 흐르는 전류를 감지하고, 프로세서(520)로 전달할 수 있다. 전류 리미터(545,555)는 프로세서(520)로부터 전류를 제한하라는 신호가 수신된 것에 기반하여, 충전 전류 또는 방전 전류의 크기를 조절하거나 차단할 수 있다.
한편, 충전/방전 시, 한계 전류의 최고(max)/최저(min) 차이가 근소(예: 1A)하므로, PCM 에 적용된 과전류(overcurrent) 보호 기능만으로는 정밀한 제어가 힘들수 있다. 그러므로, 전류 리미터(545, 555)는 배터리 보호 수단으로서 기본적으로 배치되어 사용되고 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 폴더블 전자 장치(501)는 충전 모듈(530)의 출력단과 제1 배터리(540) 사이에 제1 전류 리미터(545)가 배치되고, 충전 모듈(530)의 출력단과 제2 배터리(550) 사이에 제2 전류 리미터(555)가 배치될 수 있다. 이로 인해, 각 배터리 별로 전류 리미터를 추가로 구현하기 위한 비용이 상승될 수 있다.
또한, 제2 배터리(550)는 폴딩 구조물(560)에 위치한 배선(예: FPCB)(565)을 통해 제1 하우징(510)에 배치된 충전 모듈(530)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제 1 배터리(540)와 충전 모듈(530) 사이의 제1 전기적 경로(W1)와, 제 2 배터리(550)와 충전 모듈(530) 사이의 제2 전기적 경로(W2)는 경로의 길이 및/또는 FPCB(565)에 포함된 저항 성분들로 인해 서로 다른 임피던스를 가질 수 있다. 이러한 임피던스 편차는 제1 배터리(540) 또는 제2 배터리(550)로 공급되는 전류의 편차 또는 비대칭이 발생시킬 수 있으며, 배터리들(540,550)을 정밀하게 보호 하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.
이하, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(101)는 전류 리미터의 개입 없이, 프로세서가 배터리의 보호 회로를 이용하여 배터리의 과전류 차단 기능을 수행할 수 있는 방안을 설명하기로 한다.
도 6a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 도시하며, 도 6b는 일 실시예에 따른 프로세서와 제2 배터리의 연결 배선을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(101))는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 폴더블 전자 장치(101)일 수 있다. 전자 장치(101)는 서로에 대하여 회동 가능하게 결합되는 제1 하우징(610)과 제2 하우징(620)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(630), 충전 모듈(640), 제1 배터리(650), 제 2 배터리(660) 및 전류 리미터(670)를 포함할 수 있다. 일 예를 들어, 제1 하우징(610)의 내부 공간에는 프로세서(630), 충전 모듈(640), 전류 리미터(670), 및 제1 배터리(650)가 배치될 수 있다. 제2 하우징(620)의 내부에는 제2 배터리(660)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 복수의 배터리들 중 전류 리미터가 배치되지 않는 적어도 하나의 배터리(예: 제 2 배터리(660), 서브 배터리)가 프로세서(101)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 배터리(650) 및 제 2 배터리(660)는 배터리 종류 및/또는 용량(또는 최대 용량)이 동일하거나 상이할 수 있으며, 서로 다른 스펙(spec)을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 모듈(640)는 제1 배터리(650) 및 제2 배터리(660)와 전기적으로 연결되며, 외부 전원(예: 전원 어댑터, USB 충전기, 또는 무선충전)으로부터 공급되는 전력을 이용하여 제1 배터리(650) 및/또는 제2 배터리(660)에 지정된 전압 또는 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어, 충전 모듈(640)는 외부 전원의 종류, 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(650, 660)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 선택된 충전 방식을 이용하여 제1 배터리(650) 및 제2 배터리(660)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 유선 통신 인터페이스를 유선 연결되거나, 또는 무선 충전 회로를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 모듈(640)는 전자 장치(101)가 외부 전원으로부터 전력을 공급받는 동안, 입력된 전력의 일부를 이용하여 배터리들(650,660)을 충전하고, 입력된 전력의 다른 일부를 이용하여 프로세서(630)(또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소) 구동에 필요한 전력(예: 전압 또는 전류)을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 모듈(640)는 제1 배터리(650)와 제1 배선(680)을 통해 전기적으로 연결되고, 제1 배선(680)의 제1 노드(N1)에서 분기된 제2 배선(683)을 통해 제2 배터리(660)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 배터리(650)와 제2 배터리(660)는 병렬 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 배터리(650)는 충전 모듈(640)로부터 공급되는 전압 및 전류에 의해 충전될 수 있으며, 제2 배터리(660)는 충전 모듈(640)로부터 전압 및 전류를 FPCB(685)를 통해 전달받는 것에 의해 충전될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 배선(683)의 적어도 일부는 FPCB(685)를 포함할 수 있다. 여기서, FPCB(685)는 제 1 하우징(610) 및 제2 하우징(620)과 회동가능하게 연결하는 힌지 모듈(예: 도 3의 회동 조립체(330, 340))을 가로지르는 전기적 배선을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 배터리(650)는 제1 PCM(protection circuit module)(651)을 포함할 수 있다. 제1 PCM(651)은 제1 배터리(650)의 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 차단 기능, 또는 단락 보호 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 제1 PCM(651)은 제1 배터리(650)의 스펙(spec)을 고려하여 제1 PCM(651)의 전압/전류 사양이 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 PCM(651)은 제1 배터리(650)의 전압을 검출하여, 제1 배터리(650)가 과충전 상태인지 또는 과방전 상태인지를 판단하고, 제1 배터리(650)의 충전 및 또는 방전을 방지(또는 차단)하도록 구성될 수 있다. 제1 PCM(651)은 스위칭 모듈(예: 충전 제어 스위칭 소자/제1 스위치 및 방전 제어 스위칭 소자/제2 스위치)의 개폐를 제어하여 제1 배터리(650)의 충전 및 또는 방전을 방지(또는 차단)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 스위칭 모듈은 충전 제어 스위칭 소자 및 방전 제어 스위칭 소자(예: 도 6b의 6613,6614)를 포함할 수 있다. 충전 제어 스위칭 소자 및 방전 제어 스위칭 소자는 ON/OFF 스위치로서 예컨대, MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 통상의 충전 또는 방전 동작에서 제1 PCM(651)은 충전 제어 스위칭 소자 또는 방전 제어 스위칭 소자를 온(ON) 시키고, 과충전 또는 과방전 시에는 충전 제어 스위칭 소자 또는 방전 제어 스위칭 소자를 오프(OFF) 시킬 수 있다. 예를 들어, 배터리 전압이 설정된 최대치(예: 과충전 방지를 위한 검출 전압(overcharge detection voltage))를 초과하는 수준으로 제1 배터리(650)가 충전되는 경우, 제1 PCM(651)은 과충전 방지를 위해, 충전 제어 스위칭 소자를 오프(OFF)시켜 제1 배터리(650)에 전력이 충전되는 것을 중단시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 전압이 설정된 최소치(예: 과방전 방지를 위한 검출 전압(over-discharge detection voltage)) 이하의 수준으로 제1 배터리(650)가 과하게 방전될 경우, 제1 PCM(651)은 방전 제어 스위칭 소자를 오프(OFF)시켜 제1 배터리(650)에서 전력이 방전되는 것을 중단시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 PCM(651)은 과충전이 해제되는 릴리즈 검출 전압(예: overcharge release detection voltage)이 검출되면, 충전 제어 스위칭 소자를 온(ON) 상태로 변경할 수 있다. 제1 PCM(651)은 과방전 릴리스 전압(overdischarge release detection voltage)이 검출되면, 방전 제어 스위칭 소자를 온(ON) 상태로 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 PCM(651)은 프로세서(630)의 관여 없이, 제1 배터리의 충전 및 방전을 중단시킬 수 있으나, 어떤 실시예에 따르면, 프로세서(630)의 명령 하에 제1 PCM(651)의 동작이 수행될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 모듈(640)와 제1 배터리(650)를 연결하는 제1 배선(680) 사이에 전류 리미터(670)가 배치될 수 있다. 전류 리미터(670)는 프로세서(630) 및 제1 PCM(651)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전류 리미터(670)는 과전류로 인해 배터리(예: 제1 배터리(650))나 보호 회로(예: 제1 PCM(651))가 손상되는 것을 방지하기 위해 전류를 제한(또는 차단)할 수 있다.
전류 리미터(670)는 제1 배터리(650)로 공급되는 전압/전류를 모니터링하고, 프로세서(630)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여 제1 배터리(650)로 유입되는 전류의 크기를 조절하거나 제한(또는 차단)할 수 있다.
예를 들어, 전류 리미터(670)는 제1 배터리(650)(또는 제1 PCM(651))으로 전달되는 전압/전류를 검출하고, 검출된 전류에 대응하는 데이터를 프로세서(630)로 전달할 수 있다. 프로세서(630)는, 전류 리미터(670)로부터 수신된 데이터에 기반하여 일정 기준을 초과하는 수준의 전류 레벨이 유입되는 경우, 전류의 크기를 제한하는 제어 신호를 전류 리미터(670)로 전달하고, 전류 리미터(670)는 프로세서(630)로부터 전달된 제어 신호에 기반하여 제1 배터리(650)(또는 제1 PCM(651))으로 유입되는 전류의 크기가 더 작은 단위로 공급되도록 조절 할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전류 리미터(670)는 추가적으로, 제1 배터리(650)로 유입되는 전류가 차단되도록 구현될 수도 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전류 리미터(670)는 일정 기준보다 낮은 한계 수준(예: under current) 의 전류 레벨로 유입되는 경우, 제1 배터리(650)로 유입되는 전류가 차단되도록 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 배터리(660)는 제2 PCM(protection circuit module)(661)을 포함할 수 있다. 제2 PCM(661)은 제2 배터리(660)의 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 차단 기능, 또는 단락 보호 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 제2 PCM(661)은 제1 PCM(651)와 동일한 기능을 수행하므로, 중복되는 내용에 대해서는 생략하기로 한다.
일 실시예에 따르면, 제2 배터리(660)(또는 제2 PCM(661))는 프로세서(630)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예를 들어, 프로세서(630)는 제2 PCM(661)에 포함된 충전 제어 스위칭 소자(예: 도 6b의 6613)와 제3 배선(686)으로 연결되고, 방전 제어 스위칭 소자(예: 도 6b의 6614)와 제4 배선(687)으로 연결될 수 있다. 충전 제어 스위칭 소자 및 방전 제어 스위칭 소자는 ON/OFF 스위치로서 예컨대, MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(630)는 전류 리미터의 개입 없이, 제2 배터리(660)를 충전하는 중에 제2 배터리(또는 제2 PCM(661))로 유입되는 전류값을 감지(또는 추정)하고, 제2 배터리의 과전류를 방지하도록 제어할 수 있다.
일 예를 들면, 프로세서(630)는 제2 배터리(660)로 유입되는 전류값을 추정할 수 있다. 프로세서(630)는 배터리들(650, 660)의 충전을 위한 배선 경로 중 충전 모듈(640)의 출력단에서 전체 전류값(예: Itotal)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 충전 모듈(640)의 출력단 인근에 저항(예: Series Resistor)(690)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 저항(690)은 충전 모듈(640)과 제1 노드(N1) 사이에 배치되고, 충전 모듈(640)과 전기적으로 연결될 수 있다. 저항(690)은 충전 모듈(640)의 공급전원의 변동을 안정시키며, 최대정격을 초과하는 고전압 충전기 또는 충전기가 거꾸로 연결되는 경우 전류 제한 저항으로 이용될 수도 있다. 프로세서(630)는 저항(690)에 흐르는 전류를 인식하여 전체 전류값(예: Itotal)를 측정할 수 있다.
프로세서(630)는 전류 리미터(670)를 통과하여 제1 배터리(650)로 유입되는 제1 전류값(예: I1)을 측정할 수 있다. 프로세서(630)는 전류 리미터(670)에 내장된 파워미터(power meter)(미도시)를 통해 전류 리미터(670)와 제1 배터리 사이에 흐르는 전력을 측정하고, 이를 전류값으로 변환하여 제1 전류값(예: I1)을 확인할 수 있다.
프로세서(630)는 전체 전류값(예: Itotal)과 제1 전류값(예: I1)의 차이를 계산하여 제2 배터리(660) 입력단에 흐르는 제2 전류값(예: I2)으로 추정할 수 있다.
프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)이 제2 배터리 충전 전류의 한계 범위(예: maximum charging limit current, minimum charging limit current) 를 벗어나는지를 결정하고, 제2 전류값(예: I2)이 전류 한계 범위를 벗어나는 경우 제2 배터리(660)로 공급되는 전류를 차단하는 제어 신호를 생성하고, 제1 배선을 통해 제2 PCM(661)에 포함된 충전 제어 스위칭 소자(예: 도 6b의 6613)를 오프(OFF) 상태로 변경함으로써, 제2 배터리(660)로 유입되는 전류를 차단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 전류의 한계 범위는 배터리 충전 전압의 크기에 따라 상이하게 가변될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 프로세서(630)는 전류 리미터의 개입 없이, 제2 배터리(660)가 방전 중에 방전 경로 내에 측정된 전체 전류값(예: Itotal) 및 제1 전류값(예: I1)기반으로 제2 배터리(또는 제2 PCM(661))에서 외부 단자로 방출되는 제2 전류값(예: I2)을 계산하고, 제2 전류값(예: I2)이 제2 배터리 방전 전류의 한계 범위(예: maximum dis-charging limit current, minimum dis-charging limit current)를 벗어나는 지를 결정할 수 있다. 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)이 방전 전류의 허용 범위를 벗어나는 경우 제2 배터리(660)에서 방출되는 전류를 차단하는 제어 신호를 생성하고. 제4 배선(687)을 통해 제2 PCM(661)에 포함된 방전 제어 스위칭 소자(예: 도 6b의 6614)를 오프(OFF) 상태로 변경함으로써, 제2 배터리(660)(또는 제2 PCM(661))에서 출력되는 전류를 차단할 수 있다.
이하, 제2 배터리(660)와 프로세서(630) 간의 내부 연결 배선에 대해서 설명하기로 한다. 도 6b에 도시된 배터리 및 PCM은 도 6a의 제2 배터리(660) 및 제2 PCM(661)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(630)는 제2 PCM(661)의 충전 제어 스위칭 소자(6613)와 제3 배선(686)으로 연결되고, 방전 제어 스위칭 소자(6614)와 제4 배선(687)으로 연결될 수 있다.
제2 PCM(661)은 배터리 셀(6611)과 연결하기 위한 내부단자들(B+, B-)과 충전 시에는 충전기에 연결되고, 방전 시에는 배터리 전원에 의해 전자 장치의 구성들과 연결하기 위한 외부단자들(P+ P-)를 포함할 수 있다.
보호 직접 회로(Protection IC)(6612)는 저항(R1)을 통하여 배터리의 (+)단자인 내부단자(B+)와 연결되고 충전 전압 또는 방전 전압이 인가되는 전압 인가와 배터리 전압을 감지하는 VDD 단자, 내부의 동작 전압에 대한 기준이 되는 VSS단자, 충방전 및 과전류 상태를 감지하기 위한 감지 단자(예: V 단자), 과방전 상태에서 방전 제어 스위칭 소자(6614)를 오프(OFF)시키기 위한 과방전 차단 신호 출력단자(예: DO단자), 과충전 상태에서 충전 제어 스위칭 소자(6613)를 오프(OFF)시키기 위한 과충전 차단 신호 출력단자(예: CO단자)를 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 보호 직접 회로(Protection IC)(6612)는 기준 전압 설정부, 기준 전압과 충방전 전압을 비교하기 위한 비교부, 과전류 검출부 및 충방전 검출부중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 여기서, 보호 직접 회로(Protection IC)(6612)는 배터리의 사양서(Specs)에 따라 충전 및 방전 상태의 판단 기준이 변경될 수 있으며, 정해진 판단 기준에 따라 각 단자별 전압차를 인지하여 충/방전 상태를 결정할 수 있다.
보호 직접 회로(Protection IC)(6612)는 방전시 과방전 상태에 도달되면, DO단자가 로우(low)되어 방전 제어 스위칭 소자(6614)가 오프(OFF)되고, 충전 시 과충전 상태에 도달되면 CO단자가 로우(low)되어 충전 제어 스위칭 소자(6613)가 오프(OFF) 될 수 있다.
프로세서(630)는, 보호 직접 회로(Protection IC)(6612)의 동작과 독립적으로, 제2 배터리(660)로 흐르는 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 제2 배터리(660)의 제2 전류값(예: I2)을 계산하고, 제2 전류값(예: I2)에 기반하여 충전 시에는 제3 배선(686)을 통해 충전 제어 스위칭 소자(6613)를 오프(OFF)시키고, 과방전 시에는 제4 배선(687)을 통해 방전 제어 스위칭 소자(6614)를 오프시키도록 구성할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(101), 도 6a의 전자 장치(101))는 제1 PCM(first protection circuit module)(예: 도 6a의 제1 PCM(651))을 포함하는 제1 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 6a의 제1 배터리(650)), 제1 노드(예: 도 6a의 N1)에서 분기되어 상기 제1 배터리(650)와 병렬적으로 연결되며, 제2 PCM(second protection circuit module)(예: 도 6a의 제2 PCM(661))을 포함하는 제2 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 6a의 제2 배터리(660)), 상기 제1 노드와 연결되고, 외부 장치로부터 입력된 전력을 이용하여 상기 제 1 배터리(650) 및 상기 제 2 배터리(660)를 충전하는 충전 모듈(예: 도 6a의 충전 모듈(640)), 상기 제 1 노드와 상기 제 1 배터리(650) 사이에 배치되고 상기 제1 배터리(650)로 유입되는 전류의 크기를 조절하는 전류 리미터(current limiter)(예: 도 6a의 전류 리미터(670)), 그리고 상기 전류 리미터(670) 및 상기 제2 배터리(660)와 전기적으로 연결된 프로세서(예: 도1 의 프로세서(120), 도 6a의 프로세서(630))를 포함하고, 상기 프로세서(120 또는 630)는, 상기 충전 모듈(640)에서 출력되는 전체 전류(Itotal)값과 상기 전류 리미터에서 상기 제1 배터리(650)로 출력되는 제1 전류(I1)값을 측정하고, 상기 전체 전류(Itotal)값과 상기 제1 전류(I1)값의 차이를 계산하여 상기 제2 배터리(660)로 전달되는 제2 전류(I2)값을 추정하고, 상기 제2 전류값을 기반으로 상기 제2 PCM(661)에 포함된 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리(660)의 전류를 제어 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 스위칭 모듈은 상기 제2 배터리(660)의 충전 경로에 위치하고 과충전 방지를 위한 제1 스위치(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자(6613)) 및 상기 제2 배터리(660)의 방전 경로에 위치하고 과방전 방지를 위한 제2 스위치(예: 도 6b의 방전 제어 스위칭 소자(6614))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 프로세서(120, 또는 630)는, 상기 충전 모듈(640)의 출력단 인근에 위치한 저항을 통해 상기 전체 전류값을 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 프로세서(120, 또는 630)는, 상기 전류 리미터(670)에 포함된 파워 미터를 통해 상기 전류 리미터(670)와 상기 제1 배터리(650) 사이의 전력을 측정하고, 상기 측정된 전력을 전류값으로 변환하여 상기 제1 전류값을 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 프로세서(120, 또는 630)는 상기 제1 스위치(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자(6613))와 제1 배선으로 연결되고, 상기 제2 스위치(예: 도 6b의 방전 제어 스위칭 소자(6614))와 제2 배선으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 프로세서(120, 또는 630)는, 상기 제1 배터리(650) 및 상기 제2 배터리(660)가 충전 시에는, 상기 제2 전류값이 충전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제2 전류값이 충전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제1 배선을 통해 상기 제1 스위치(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자(6613))를 오프(OFF) 시키도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 프로세서(120, 또는 630)는, 상기 제1 배터리(650) 및 상기 제2 배터리(660)가 방전 시에는, 상기 제2 배터리(660)로부터 방전되는 제3 전류값이 방전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제3 전류값이 상기 방전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제2 배선을 통해 상기 제2 스위치(예: 도 6b의 방전 제어 스위칭 소자(6614))를 오프(OFF)시키도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 힌지 모듈(예: 도 3의 회동 조립체(330))을 통해 서로에 대해 회동 가능하게 결합되는 제1 하우징(예: 도 3의 제1 하우징(320), 도 4의 제1 하우징(410), 도 6a의 제1 하우징(410)) 및 제2 하우징(예: 도 3의 제2 하우징(310), 도 4의 제2 하우징(420), 도 6a의 제2 하우징(620))을 더 포함하고, 상기 제1 하우징(610)에는, 상기 충전 모듈(640), 상기 전류 리미터(670), 상기 제1 배터리(650)가 배치되고, 상기 제2 하우징(620)에는 제2 배터리(660)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 제2 배터리(660)는 상기 제 1 힌지 모듈을 가로지르도록 배치되는 FPCB(flexible printed circuit board)에 의해 상기 제1 하우징(610)에 배치된 상기 충전 모듈(640)과 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 제 2 배터리(660)는 FPCB(flexible printed circuit board)를 통해 상기 충전 모듈(640)과 연결되고, 상기 제 1 배터리(650)는 상기 FPCB를 경유하지 않고 상기 충전 모듈(640)과 연결될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따르면, 전자 장치의 배터리의 과전류 보호 동작을 도시한다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리를 포함하는 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 6a/6b의 프로세서(630))는 710 동작에서, 충전 모듈(예: 도 6a의 충전 모듈(640))의 출력단에 흐르는 전체 전류값(예: Itotal)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 충전 모듈(640)의 출력단 인근에 배치된 저항(예: series resistor)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 전체 전류값(예: Itotal)을 측정할 수 있다.
720 동작에서, 프로세서(630)는 전류 리미터(예: 도 6a의 전류 리미터(670))가 배치된 제1 배터리(예: 도 6a의 제1 배터리(650))로 유입되는 제1 전류값(예: I1)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 전류 리미터(670)에 내장된 파워 미터(power meter)(미도시)를 통해 전류 리미터(670)와 제1 배터리(650) 사이에 흐르는 전력을 측정하고, 이를 전류값으로 변환하여 제1 전류값(예: I1)을 확인할 수 있다.
730 동작에서, 프로세서(630)는 전체 전류값(예: Itotal)과 제1 전류값(예: I1)의 차이를 계산하여 전류 리미터가 배치되지 않은 제2 배터리(예: 도 6a의 제2 배터리(660))의 입력단에 흐르는 제2 전류값(예: I2)을 추정할 수 있다.
740 동작에서, 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)을 기반으로 제2 배터리 PCM(예: 도 6a/6b의 제2 PCM(661)) 에 포함된 적어도 하나의 스위칭 소자(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자 또는 제1 스위치(6613), 방전 제어 스위칭 소자 또는 제2 스위치(6614))의 개폐를 제어하여 제2 배터리(660)로 과전류가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
일 예를 들어, 프로세서(630)는 충전 시에는 제2 전류값(예: I2)이 충전 전류의 한계 범위(예: maximum charging limit current ~ minimum charging limit current)를 벗어나는지를 결정하고, 제2 전류값(예: I2)이 충전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 제2 배터리(660)로 공급되는 전류를 차단하는 제어 신호를 생성하고, 제1 배선(예: 도 6b의 제3 배선(686))을 통해 제2 PCM(661)에 포함된 충전 제어 스위칭 소자 또는 제1 스위치(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자(6613))를 오프(OFF)시켜= 제2 배터리(660)로 유입되는 충전 전류를 차단할 수 있다.
일 예를 들어, 프로세서(630)는 방전 시에는 제2 전류값(예: I2)이 방전 전류의 한계 범위(예: maximum dis-charging limit current ~ minimum dis-charging limit current)를 벗어나는지를 결정하고, 제2 전류값(예: I2)이 방전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 제2 배터리(660)에서 출력되는 전류를 차단하는 제어 신호를 생성하고. 제2 배선(예: 도 6b의 제4 배선(687))을 통해 제2 PCM(661)에 포함된 방전 제어 스위칭 소자 또는 제2 스위치(예: 도 6b의 방전 제어 스위칭 소자(6614))를 오프(OFF)시켜 제2 배터리(660)의 방전 전류를 차단할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따르면, 전자 장치의 배터리 보호 동작을 도시한다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 810 동작에서, 외부 전원(예: 전원 어댑터, USB 충전기, 무선충전)으로부터 전력을 공급받아 충전 모듈(예: 도 6a의 충전 모듈(640))를 통해 복수의 배터리들(예: 도 6a의 배터리들(650, 660))을 충전할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도 6a/6b의 프로세서(630))는, 배터리들(650, 660)과 충전 모듈(640) 사이에 위치하는 센싱 저항(예: 도 6a의 저항(690))의 양단에 걸리는 전압값들을 이용하여 배터리들(650, 660)이 충전 상태인지 방전 상태인지를 확인할 수 있다.
820 동작에서, 프로세서(630)는, 충전 모듈(640)의 출력단에 흐르는 전체 전류값(예: Itotal)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 충전 모듈(640)의 출력단 인근에 배치된 저항(예: Series Resistor)(690)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 전체 전류값(예: Itotal)을 측정할 수 있다.
830 동작에서, 프로세서(630)는 전류 리미터(예: 도 6a의 전류 리미터(670))가 배치된 제1 배터리(예: 도 6a의 제1 배터리(650))로 유입되는 제1 전류값(예: I1)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 전류 리미터(670)에 내장된 파워 미터(power meter)(미도시)를 통해 전류 리미터(670)와 제1 배터리(650) 사이에 흐르는 전력을 측정하고, 이를 전류값으로 변환하여 제1 전류값(예: I1)을 확인할 수 있다.
840 동작에서, 프로세서(630)는 프로세서(630)는 전체 전류값(예: Itotal)과 제1 전류값(예: I1)의 차이를 계산하여 전류 리미터가 배치되지 않은 제2 배터리(예: 도 6a의 제2 배터리(660))의 입력단에 흐르는 제2 전류값(예: I2)을 추정할 수 있다.
850 동작에서, 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)이 충전 시 허용되는 한계 범위인 최고 충전 한계 전류(maximum charging limit current)값과 최저 충전 한계 전류(minimum charging limit current)값 사이에 존재하는 지를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(630)는 제2 배터리(660)의 충전 상태에 따라 최고 충전 한계 전류(maximum charging limit current)값과 최저 충전 한계 전류(minimum charging limit current)값이 가변되도록 운용될 수 있다.
일 예를 들어, 전자 장치(101)는 충전 시 배터리들(650, 660)의 출력 전압이 지정된 목표 전압 값보다 낮으면, 정전류(CC: constant current)로 배터리들(650, 660)을 충전하고, 배터리들(650, 660)의 출력 전압이 목표 전압 값에 도달하면, 정전압(CV: constant voltage)으로 배터리들(650, 660)을 충전할 수 있다. 프로세서(630)는, 제2 배터리(660)의 출력 전압 또는 충전 모드에 따라 제2 배터리(660) 충전 전류의 최고 충전 한계 전류(maximum charging limit current)값과 최저 충전 한계 전류(minimum charging limit current)값을 다르게 설정할 수 있으며, 이는 제2 배터리(660)의 스펙(spec)에 따라 상이할 수 있다.
860 및 870 동작에서, 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)이 최저 충전 한계 전류 미만이거나, 최고 충전 한계 전류를 초과하는 경우 제2 배터리(660)의 PCM(예: 제2 PCM(661))의 충전 제어 스위칭 소자 또는 제1 스위치(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자(6613))를 오프(OFF)시켜 제2 배터리(660)로 유입되는 충전 전류를 차단할 수 있다. 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)이 최저 충전 한계 전류 미만이거나, 최고 충전 한계 전류를 초과하는 경우 제2 배터리(660)로 공급되는 전류를 차단하는 제어 신호를 생성하고, 제1 배선(예: 도 6b의 제3 배선(686))을 통해 제2 PCM(661)으로 제어 신호를 전달할 수 있다.
880 동작에서, 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2) 충전 시 허용되는 한계 범위인 최고 한계 전류(maximum charging limit current)값과 최저 한계 전류( minimum charging limit current)값 사이에 포함되는 경우, 제2 배터리 PCM(예: 제2 PCM)의 충전 제어 스위칭 소자(예: 도 6b의 6613)를 온(ON시켜, 810 동작으로 복귀하여 제2 배터리의 충전을 지속할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따르면, 전자 장치의 배터리 보호 동작을 도시한다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 910 동작에서, 복수의 배터리들(650, 660)이 방전 중일 수 있다. 예를 들어, 방전 상태는 전자 장치(101)가 외부 전원과 연결되지 않은 상태이고, 배터리들(650, 660)의 외부 단자로 전력이 출력되는 상태일 수 있다. 프로세서(예: 도 6a/6b의 프로세서(630))는, 배터리들(650, 660)과 충전 모듈(예: 도 6a의 충전 모듈(640)) 사이에 위치하는 센싱 저항(예: 도 6a의 저항(690))의 양단에 걸리는 전압값들을 이용하여 배터리들(650, 660)이 충전 상태인지 방전 상태인지를 확인할 수 있다.
920 동작에서, 프로세서(630)는, 방전 시 충전 모듈(640)의 출력단에 흐르는 전체 전류값(예: Itotal)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 충전 모듈(640)의 출력단 인근에 배치된 저항(예: Series Resistor)(690)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 전체 전류값(예: Itotal)을 측정할 수 있다.
930 동작에서, 프로세서(630)는 전류 리미터(예: 도 6a의 전류 리미터(670))가 배치된 제1 배터리(예: 도 6a의 제1 배터리(650))에서 방전되는 제1 전류값(예: I1)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 전류 리미터(670)에 내장된 파워미터(power meter)(미도시)를 통해 전류 리미터(670)와 제1 배터리(650) 사이에 흐르는 전력을 측정하고, 이를 전류값으로 변환하여 제1 전류값(예: I1)을 확인할 수 있다.
940 동작에서, 프로세서(630)는 프로세서(630)는 전체 전류값(예: Itotal)과 제1 전류값(예: I1)의 차이를 계산하여 전류 리미터가 배치되지 않은 제2 배터리(예: 도 6a의 제2 배터리(660))에서 방전되는 제2 전류값(예: I2)을 추정할 수 있다.
950 동작에서, 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)이 방전 시 허용되는 한계 범위인 최고 방전 한계 전류(maximum dis-charging limit current)값과 최저 방전 한계 전류(minimum dis-charging limit current)값 사이에 존재하는 지를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(630)는 제2 배터리(660)의 방전 전류의 최고 방전 한계 전류(maximum dis-charging limit current)값과 최저 방전 한계 전류(minimum dis-charging limit current)값을 확인할 수 있으며, 이는 제2 배터리(660)의 스펙(spec)에 따라 상이할 수 있다.
960 및 970 동작에서, 프로세서(630)는 방전되는 제2 전류값(예: I2)이 최저 방전 한계 전류 미만이거나, 최고 방전 한계 전류를 초과하는 경우 제2 배터리 PCM(예: 제2 PCM(661))의 방전 제어 스위칭 소자 또는 제2 스위치(예: 도 6b의 방전 제어 스위칭 소자(6614))를 오프(OFF)시켜, 제2 배터리(660)의 방전 전류를 차단할 수 있다. 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2)이 최저 방전 한계 전류 미만이거나, 최고 방전 한계 전류를 초과하는 경우 제2 배터리(660)로 방전 전류를 차단하는 제어 신호를 생성하고, 제2 배선을 통해 제2 PCM(661)으로 제어 신호를 전달할 수 있다.
980 동작에서, 프로세서(630)는 제2 전류값(예: I2) 방전 시 허용되는 한계 범위인 최고 방전 한계 전류(maximum dis-charging limit current)값과 최저 방전 한계 전류(minimum dis-charging limit current)값 사이에 포함되는 경우, 제2 배터리 PCM(예: 제2 PCM)의 방전 제어 스위칭 소자(예: 도 6b의 6613)를 온(ON)시켜, 910 동작으로 복귀하여 제2 배터리의 방전 상태를 지속할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(101), 또는 도 6a의 전자 장치(101))의 배터리 보호 방법은, 복수의 배터리들이 충전 모듈(예: 도 6a의 충전모듈(640))을 통해 충전되는 동안, 상기 충전 모듈에서 출력되는 전체 전류(Itotal)값을 측정하는 동작(예: 도 7의 710), 상기 충전 모듈에서 전류 리미터(예: 도 6a의 전류 리미터(670))를 통해 제1 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 6a의 제1 배터리(650))로 출력되는 제1 전류(I1)값을 검출하는 동작(예: 도 7의 720), 상기 전체 전류(Itotal)값과 상기 제1 전류(I1)값의 차이를 계산하여 전류 리미터(670)가 없는 제2 배터리로 전달되는 제2 전류(I2)값을 추정하는 동작(예: 도 7의 730) 및 상기 추정된 제2 전류값을 기반으로 상기 제2 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 6a의 제2 배터리(660))에 포함되고, PCM(protection circuit module)에 포함된 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리(660)의 전류를 제어하는 동작(예: 도 7의 740)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 배터리(660)의 전류를 제어하는 동작은, 상기 제2 배터리(660)의 전류가 차단되도록 상기 스위칭 모듈에 포함된 적어도 하나의 스위치를 오프(OFF)시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 배터리(660)는 FPCB(flexible printed circuit board)를 통해 상기 충전 모듈(640)과 연결되고, 상기 제 1 배터리(650)는 상기 FPCB를 경유하지 않고 상기 충전 모듈(640)과 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전체 전류(Itotal)값을 측정하는 동작은, 상기 충전 모듈(640)의 출력단 인근에 위치한 저항을 통해 상기 전체 전류값을 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 전류(I1)값을 측정하는 동작은, 상기 전류 리미터(670)에 포함된 파워미터를 통해 상기 전류 리미터(670)와 상기 제1 배터리(650) 사이의 전력을 측정하고, 상기 측정된 전력을 전류값으로 변환하여 상기 제1 전류값을 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 스위칭 모듈은 상기 제2 배터리(660)의 충전 경로에 위치하며, 과충전 방지를 위한 제1 스위치(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자(6613)) 및 상기 제2 배터리(660)의 방전 경로에 위치하며, 과방전 방지를 위한 제2 스위치(예: 도 6b의 방전 제어 스위칭 소자(6614))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 스위치는 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도1 의 프로세서(120), 도 6a의 프로세서(630))와 제1 배선(680)으로 연결되고, 상기 제2 스위치는 상기 프로세서와 제2 배선으로 연결되는 방법.
다양한 실시예에 따르면, 상기 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리(660)의 전류를 제어하는 동작은, 상기 제1 배터리(650) 및 상기 제2 배터리(660)가 충전 시에는, 상기 제2 전류값이 충전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제2 전류값이 상기 충전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제1 배선(680)을 통해 상기 제1 스위치(예: 도 6b의 충전 제어 스위칭 소자(6613))를 오프(OFF)시키도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 스위칭 모듈의 개페를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어하는 동작은, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 방전 시에는, 상기 제2 배터리로부터 방전되는 제3 전류값이 방전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제3 전류값이 상기 방전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제2 배선을 통해 상기 제2 스위치(예: 도 6b의 방전 제어 스위칭 소자(6614))를 오프(OFF)시키도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(101)는 힌지 모듈(예: 도 3의 회동 조립체(330))을 통해 서로에 대해 회동 가능하게 결합되는 제1 하우징(예: 도 3의 제1 하우징(320), 도 4의 제1 하우징(410), 도 6a의 제1 하우징(410)) 및 제2 하우징(예: 도 3의 제2 하우징(310), 도 4의 제2 하우징(420), 도 6a의 제2 하우징(620))을 더 포함하고, 상기 제1 하우징(610)에는, 상기 충전 모듈(640), 상기 전류 리미터(670), 상기 제1 배터리(650)가 배치되고, 상기 제2 하우징(620)에는 제2 배터리(660)가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
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, 비일시적은 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.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 PCM(first protection circuit module)을 포함하는 제1 배터리;
    제1 노드에서 분기되어 상기 제1 배터리와 병렬적으로 연결되며, 제2 PCM(second protection circuit module)을 포함하는 제2 배터리;
    상기 제1 노드와 연결되고, 외부 장치로부터 입력된 전력을 이용하여 상기 제 1 배터리 및 상기 제 2 배터리를 충전하는 충전 모듈;
    상기 제 1 노드와 상기 제 1 배터리 사이에 배치되고 상기 제1 배터리로 유입되는 제1 전류의 크기를 조절하는 전류 리미터(current limiter); 및
    상기 전류 리미터 및 상기 제2 배터리와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 충전 모듈에서 출력되는 전체 전류(Itotal)값과 상기 전류 리미터에서 상기 제1 배터리로 출력되는 제1 전류(I1)값을 측정하고,
    상기 전체 전류(Itotal)값과 상기 제1 전류(I1)값의 차이를 계산하여 상기 제2 배터리로 전달되는 제2 전류(I2)값을 추정하고,
    상기 제2 전류값을 기반으로 상기 제2 PCM에 포함된 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어 하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈은 상기 제2 배터리의 충전 경로에 위치하며, 과충전 방지를 위한 제1 스위치 및 상기 제2 배터리의 방전 경로에 위치하며, 과방전 방지를 위한 제2 스위치를 포함하는 전자 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충전 모듈의 출력단과 제1 노드 사이에 위치한 저항을 통해 상기 전체 전류값을 측정하고,
    상기 전류 리미터에 포함된 파워 미터를 통해 상기 전류 리미터와 상기 제1 배터리 사이의 전력을 측정하고, 상기 측정된 전력을 전류값으로 변환하여 상기 제1 전류값을 측정하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 스위치와 제1 배선으로 연결되고, 상기 제2 스위치와 제2 배선으로 연결되는 전자 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 충전 시에는, 상기 제2 전류값이 충전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제2 전류값이 충전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제1 배선을 통해 상기 제1 스위치를 오프(OFF) 시키도록 설정되고, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 방전 시에는, 상기 제2 배터리로부터 방전되는 제3 전류값이 방전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제3 전류값이 상기 방전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제2 배선을 통해 상기 제2 스위치를 오프(OFF)시키도록 설정된 전자 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    힌지 모듈을 통해 서로에 대해 회동 가능하게 결합되는 제1 하우징 및 제2 하우징을 더 포함하고,
    상기 제1 하우징에는, 상기 충전 모듈, 상기 전류 리미터, 상기 제1 배터리가 배치되고, 상기 제2 하우징에는 상기 제2 배터리가 배치되는 전자 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 배터리는 상기 힌지 모듈을 가로지르도록 배치된 FPCB(flexible printed circuit board)에 의해 상기 제1 하우징에 배치된 상기 충전 모듈과 연결되는 전자 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제 2 배터리는 FPCB(flexible printed circuit board)를 통해 상기 충전 모듈과 연결되고,
    상기 제 1 배터리는 상기 FPCB를 경유하지 않고 상기 충전 모듈과 연결되는 전자 장치.
  9. 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치의 배터리 보호 방법에 있어서,
    복수의 배터리들이 충전 모듈을 통해 충전되는 동안, 상기 충전 모듈에서 출력되는 전체 전류(Itotal)값을 측정하는 동작;
    상기 충전 모듈에서 전류 리미터를 통해 제1 배터리로 출력되는 제1 전류(I1)값을 검출하는 동작;
    상기 전체 전류(Itotal)값과 상기 제1 전류(I1)값의 차이를 계산하여 전류 리미터가 없는 제2 배터리로 전달되는 제2 전류(I2)값을 추정하는 동작; 및
    상기 추정된 제2 전류값을 기반으로 상기 제2 배터리의 PCM(protection circuit module)에 포함된 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어하는 동작을 포함하고,
    제1 배터리 및 제2 배터리는 복수의 배터리에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 전류를 제어하는 동작은,
    상기 제2 배터리의 전류가 차단되도록 상기 스위칭 모듈에 포함된 적어도 하나의 스위치를 오프(OFF)시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제 2 배터리는 FPCB(flexible printed circuit board)를 통해 상기 충전 모듈과 연결되고,
    상기 제 1 배터리는 상기 FPCB를 경유하지 않고 상기 충전 모듈과 연결되는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 전체 전류(Itotal)값을 측정하는 동작은,
    상기 충전 모듈의 출력단 인근에 위치한 저항을 통해 상기 전체 전류값을 검출하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 전류(I1)값을 측정하는 동작은,
    상기 전류 리미터에 포함된 파워미터를 통해 상기 전류 리미터와 상기 제1 배터리 사이의 전력을 측정하고, 상기 측정된 전력을 전류값으로 변환하여 상기 제1 전류값을 측정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈은 상기 제2 배터리의 충전 경로에 위치하며, 과충전 방지를 위한 제1 스위치 및 상기 제2 배터리의 방전 경로에 위치하며, 과방전 방지를 위한 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제1 스위치는 전자 장치의 프로세서와 제1 배선으로 연결되고, 상기 제2 스위치는 상기 프로세서와 제2 배선으로 연결되는 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈의 개폐를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어하는 동작은,
    상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 충전 시에는, 상기 제2 전류값이 충전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제2 전류값이 상기 충전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제1 배선을 통해 상기 제1 스위치를 오프(OFF)시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈 개페를 제어하여 상기 제2 배터리의 전류를 제어하는 동작은,
    상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 방전 시에는, 상기 제2 배터리로부터 방전되는 제3 전류값이 방전 전류의 한계 범위 내에 포함되는지를 모니터링하고, 상기 제3 전류값이 상기 방전 전류의 한계 범위를 벗어나는 경우 상기 제2 배선을 통해 상기 제2 스위치를 오프(OFF)시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
PCT/KR2022/019971 2021-12-08 2022-12-08 복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법 WO2023106869A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/156,400 US20230179003A1 (en) 2021-12-08 2023-01-19 Electronic device comprising a plurality of batteries and method for protecting the batteries in the same

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210175119 2021-12-08
KR10-2021-0175119 2021-12-08
KR10-2022-0017670 2022-02-10
KR1020220017670A KR20230086544A (ko) 2021-12-08 2022-02-10 복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/156,400 Continuation US20230179003A1 (en) 2021-12-08 2023-01-19 Electronic device comprising a plurality of batteries and method for protecting the batteries in the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023106869A1 true WO2023106869A1 (ko) 2023-06-15

Family

ID=86731013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/019971 WO2023106869A1 (ko) 2021-12-08 2022-12-08 복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023106869A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140070774A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Apple Inc. Cascading power for accessories
US20170072812A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Qualcomm Incorporated Battery Management Systems for Autonomous Vehicles
US9812878B1 (en) * 2015-06-19 2017-11-07 Amazon Technologies, Inc. Dynamic current redistribution for portable electronic devices
KR20190001830A (ko) * 2017-06-28 2019-01-07 삼성전자주식회사 복수의 배터리를 제어하기 위한 방법 및 그 전자 장치
KR20200012105A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 배터리 관리 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140070774A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Apple Inc. Cascading power for accessories
US9812878B1 (en) * 2015-06-19 2017-11-07 Amazon Technologies, Inc. Dynamic current redistribution for portable electronic devices
US20170072812A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Qualcomm Incorporated Battery Management Systems for Autonomous Vehicles
KR20190001830A (ko) * 2017-06-28 2019-01-07 삼성전자주식회사 복수의 배터리를 제어하기 위한 방법 및 그 전자 장치
KR20200012105A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 배터리 관리 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022131443A1 (ko) 무선 전력 전송을 위한 전자 장치
WO2022169328A1 (ko) 충전 기능을 제공하는 케이스 장치 및 방법
WO2022019503A1 (ko) 배터리를 포함하는 전자 장치
WO2023096421A1 (ko) 병렬 연결된 복수 개의 배터리 셀들의 전류비 제어 방법 및 그 제어 시스템
WO2023075209A1 (ko) 표면 발열을 제어하기 위한 방법, 이를 위한 전자 장치 및 저장 매체
WO2023106869A1 (ko) 복수의 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 배터리 보호 방법
WO2022114667A1 (ko) 무선 충전 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
WO2022080684A1 (ko) 배터리를 포함하는 전자 장치 및 그의 배터리 충전 제어 방법
WO2022055163A1 (ko) 복수의 배터리들을 충전하기 위한 전자 장치
WO2020171360A1 (ko) 커넥터의 연결 상태를 판단하기 위한 로직 회로를 포함하는 전자 장치
WO2023080414A1 (ko) 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
WO2022216054A1 (ko) 복수의 배터리들을 충전하기 위한 전자 장치
WO2024029741A1 (ko) 배터리들의 전기적인 연결을 조절하여 배터리들을 충전하기 위한 전자 장치 및 그 방법
WO2023075087A1 (ko) 유선 충전기와 연결된 상태에서 무선 충전 회로의 전력 공급 효율을 높일 수 있는 전자 장치 및 방법
WO2023080582A1 (ko) 전력 제어 방법 및 상기 방법을 수행하는 전자 장치
WO2023167405A1 (ko) 전자 장치 및 이를 이용한 복수의 배터리들의 정보 표시 방법
WO2024034862A1 (ko) 전자 장치 및 상기 전자 장치와 연결되는 충전 장치
WO2023068482A1 (ko) 전자 장치 및 전자 장치에서 배터리를 보호하는 방법
WO2022097972A1 (ko) 전력 공급 회로 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2022186544A1 (ko) 전자 장치 및 전자 장치의 충전 제어 방법
WO2020226357A1 (ko) 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치
WO2024072003A1 (ko) 복수의 배터리들을 포함하는 전자 장치와 이의 동작 방법
WO2024090837A1 (ko) 배터리를 충전하는 방법 및 전자 장치
WO2023054904A1 (ko) 배터리 팩 및 그 충전 제어 방법
WO2022146120A1 (ko) 무선 충전 방법 및 이를 지원하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22904698

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE