KR20150112717A - 배터리를 충전하는 방법과 전자 장치 - Google Patents

Abstract

전자 장치에 따르면, 외부 장치가 연결되는 커넥터, 연결된 외부 장치를 식별하고 식별 결과에 따라 전압 변환부 및 충방전부의 동작을 제어하는 제어부, 식별 결과에 따라 외부 장치로부터 공급되는 공급 전압을 바이패싱하거나 공급 전압을 부스팅하거나 전자 장치와 연결된 배터리의 배터리 전압을 변환하여 외부 장치에 공급하는 전압 변환부와, 식별 결과에 따라 전압 변환부로부터 공급되는 전압을 강압(降壓)하거나, 전압 변환부로 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하는 충방전부를 포함할 수 있다. 이 외에도 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.

Description

배터리를 충전하는 방법과 전자 장치{Method for charging battery and electronic device}

본 발명의 다양한 실시예들은 배터리를 충전하는 방법과 전자 장치에 관한 것이다.

최근, 스마트 폰, TV, 태블릿 PC 등의 모바일 전자 장치는 높은 하드웨어 사양으로, 좋은 성능과 빠른 속도를 지원한다. 또한, 모바일 전자 장치는 사용자의 편의성을 높이기 위하여, 다양한 사용자 인터페이스 환경을 제공하고 있다. 하드웨어 사양이 높아지고, 기능들과 사용자 인터페이스 환경이 다양해질수록, 전자 장치에서 소모되는 전력량은 늘어난다.

전자 장치에서는 늘어나는 전력 사용량을 뒷받침하기 위해 다양한 방법으로 배터리 용량을 늘릴 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 배터리 셀을 직렬 또는 병렬로 붙여서 사용할 수 있다. 그러나, 모바일 전자 장치에서 배터리 용량을 늘리는 데 있어서, 모바일 전자 장치의 휴대성과 안정성 및 기존의 배터리 충전 장치와의 호환성이 함께 고려되어야 한다.

복수 개의 배터리 셀을 병렬로 연결하여 사용하는 경우, 모바일 전자 장치의 소모 전류가 커지게 되면, 순간적인 배터리 전압 강하가 발생할 수 있다. 이로 인해, 모바일 전자 장치에서 배터리 전압을 사용하는 IC가 리셋되는 현상이 발생할 수 있다. 이로 인하여, 안정성이 문제될 수 있다.

복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 사용하는 경우, 전체 배터리 전압이 높아지므로, 높은 전압의 배터리를 충전할 수 있는 고전압 충전기(high voltage charger), 상기 고전압 충전기에 높은 전압을 공급할 수 있는 고전력 어댑터 및 상기 고전력 어댑터와 연결할 수 있는 고전력 DC 잭(jack)이 필요하다. 또한, 배터리 충전을 위한 기존의 전력 어댑터 및 상기 전력 어댑터와 연결할 수 있는 DC 잭을 사용할 수 없다. 이로 인하여, 비용과 크기가 증가할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 안정적으로 대용량 배터리를 사용하면서도, 호환성을 제공하고, 모바일 전자 장치의 크기와 제조 비용을 최소화할 수 있는 전자 장치에 관한 것이다.

본 발명의 다양한 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제는 배터리를 충전하는 방법과 전자 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다양한 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 외부 장치가 연결되는 커넥터, 상기 연결된 외부 장치를 식별하고, 식별 결과에 따라 전압 변환부 및 충방전부의 동작을 제어하는 제어부, 상기 식별 결과에 따라, 상기 외부 장치로부터 공급되는 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하거나, 상기 전자 장치와 연결된 배터리의 배터리 전압을 변환하여 상기 외부 장치에 공급하는 전압 변환부와, 상기 식별 결과에 따라, 상기 전압 변환부로부터 공급되는 전압을 강압(降壓)하거나, 상기 전압 변환부로 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하는 충방전부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 충전 장치는 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 전원 장치의 공급 전압을 바이패싱하거나 상기 공급 전압을 부스팅하고, 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충전 장치와 연결된 배터리의 배터리 전압을 변환하는 전압 변환부와, 수신되는 제어 신호에 따라, 상기 전압 변환부로부터 공급되는 전압을 강압하거나, 상기 전압 변환부로 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하는 충방전부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리를 충전하는 방법은 제어 신호를 수신하는 동작, 상기 수신된 제어 신호가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 전원 장치의 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 강압하여, 배터리를 충전하는 동작과, 상기 수신된 제어 신호가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 충전과 반대 방향으로, 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 바이패스된 배터리 전압을 변환하여, 상기 변환된 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 상기 배터리를 충전하는 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같은 내용들은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자가 후술되는 본 개시의 다양한 실시예의 구체적인 설명으로부터 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 다양한 실시예들의 특징들 및 기술적인 특징들을 다소 넓게 약술한 것이다. 이러한 특징들 이외에도 본 개시의 청구범위의 주제를 형성하는 다양한 실시예들의 추가적인 특징들은 후술되는 구체적인 설명으로부터 잘 이해될 것이다.

본 발명의 다양한 실시예들에 의하면, 안정적으로 대용량 배터리를 사용하면서도, 호환성을 제공하고, 모바일 전자 장치의 크기와 제조 비용을 최소화할 수 있다.

도 1은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 충방전 모듈의 블록도를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 충방전 모듈의 블록도를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 연결된 외부 장치에 따른 충방전 모듈의 동작을 나타낸다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 연결된 외부 장치에 따른 충방전 모듈의 동작을 나타낸다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 연결된 외부 장치에 따른 충방전 모듈의 동작을 나타낸다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리를 충전하는 방법을 나타낸다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

본 발명의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다"등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A와 B를 포함할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

본 발명의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSync^TM, 애플TV^TM, 또는 구글 TV^TM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 대해서 살펴본다. 다양한 실시예에서 이용되는 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.

도 1을 참조하면, 전자 장치 100는 커넥터 110, 제어 모듈 120 및 충방전 모듈 130로 구성될 수 있다. 충방전 모듈 130은 전압 변환부 131 및 충방전부 132로 구성될 수 있다.

본 명세서에서는 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 본 실시예에 관련된 구성요소들만을 기술하기로 한다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

상기 전자 장치 100는 커넥터 110를 통해 연결된 외부 장치 101를 식별하고, 상기 식별 결과에 따라 상기 충방전 모듈 130의 동작 모드를 변경함으로써, 상기 배터리 140를 충전하거나, 상기 외부 장치 101에 배터리 전압을 공급할 수 있다.

커넥터 110는 외부 장치 101를 전자 장치 100에 연결시킬 수 있다. 커넥터 110에는 전원 어댑터나 USB 장치 등의 다양한 종류의 외부 장치 101가 연결될 수 있다. 예컨대, 커넥터 110에는 다양한 공급 전압을 갖는 전원 어댑터들이 연결될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 커넥터 110는 마이크로 USB 커넥터(connector)가 될 수 있다. 전자 장치 100는 충방전 모듈 130의 동작 모드의 변경에 의해, 상기 커넥터 110를 이용하여도 상기 고전압의 배터리 140를 충전할 수 있다.

제어 모듈 120는 상기 커넥터 110에 연결된 외부 장치 101를 식별하고, 상기 식별 결과에 따라 충방전 모듈 130의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 모듈 120는 상기 커넥터 110를 통해 연결되는 외부 장치 101의 타입(type)을 식별할 수 있다. 예컨대, 상기 제어 모듈 120는 상기 커넥터 110에 연결된 장치가 전원을 공급하는 전원 장치인지, 또는, 전원 소비 장치인지를 식별할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제어 모듈 120는 상기 외부 장치 101와의 통신을 통해서 상기 커넥터 110에 연결된 외부 장치 101를 식별할 수 있다. 제어 모듈 120는 상기 외부 장치 101와의 통신을 통해서 상기 커넥터 110에 연결된 외부 장치 101의 공급 전압 또는 동작 전압을 식별할 수 있다. 이와 관련된 실시예들로 도 3을 참조할 수 있다.

상기 커넥터 110에 전원 장치가 연결되면, 상기 제어 모듈 120는 상기 충방전 모듈 130이 상기 공급 전압을 이용하여 상기 배터리 140를 충전하도록 제어할 수 있다. 또는, 상기 커넥터 110에 전원 소비 장치가 연결되면, 상기 제어 모듈 120는 충전 방향과 반대 방향(충전 시의 전류의 방향과 반대 방향)으로 상기 배터리 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급하도록 상기 충방전 모듈 130을 제어할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제어 모듈 120는 상기 커넥터 110를 통해 연결되는 외부 장치 101의 공급 전압 또는 동작 전압을 식별할 수 있다. 예를 들면, 상기 커넥터 110를 통해 전원 장치가 연결된 경우, 상기 제어 모듈 120는 상기 전원 장치가 5V의 공급 전압을 공급하는지, 또는, 9V의 공급 전압을 공급하는지를 식별할 수 있다. 또는, 상기 제어 모듈 120는 상기 전원 장치가 복수의 공급 전압을 공급할 수 있는지를 식별할 수 있다. 상기 제어 모듈 120는 상기 커넥터 110에 연결된 전원 장치의 공급 전압의 크기에 따라, 상기 충방전 모듈 130의 동작 모드를 변경할 수 있다. 이와 관련된 실시예들로 도 8 내지 도 10을 참조할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 제어 모듈 120는 상기 전자 장치 100의 전반적인 동작을 제어하는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)에 포함되어 동작할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 제어 모듈 120는 상기 AP와 별도의 프로세서로 동작할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 제어 모듈 120 중 적어도 일부는 상기 충방전 모듈 130에 포함될 수 있다. 이와 관련된 실시예들로 도 2, 도 4, 도 8, 도 9 또는 도 10을 참조할 수 있다.

충방전 모듈 130은 제어 모듈 120로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 동작 모드를 변경할 수 있다. 충방전 모듈 130은 동작 모드의 변경에 의해 상기 충방전 모듈 130에 연결된 배터리 140를 충전하거나, 상기 외부 장치 101로 배터리 전압을 공급할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 신호는 전원 장치의 연결에 의해 발생한 제어 신호 또는 전원 소비 장치의 연결에 의해 발생한 제어 신호가 될 수 있다. 또는, 상기 제어 신호는 상기 외부 장치 101와의 통신을 통해서 외부 장치 101의 식별 결과에 의해 발생한 제어 신호가 될 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 충방전 모듈 130은 별도의 IC, 블럭, 로직 등으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 충방전 모듈 130은 전압 변환부 131와 충방전부 132가 회로적으로 결합된 하나의 모듈로 구성될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 커넥터 110에 상기 배터리 140의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈 130은 바이패스-벅(bypass-buck)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 동작 모드는 상기 충방전 모듈 130에 포함된 전압 변환부 131와 충방전부 132의 동작 상태를 각각 나타낼 수 있다. 바이패스-벅의 동작 모드에서, 상기 전압 변환부 131는 상기 충방전 모듈 130에 입력된 입력 전압을 바이패싱(bypassing)하고, 상기 충방전부 132는 상기 바이패스된 전압을 상기 배터리 140의 배터리 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터(buck converter)로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 100는 상기 전원 장치를 이용하여 상기 배터리 140를 충전할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 커넥터 110에 상기 배터리 140의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈 130은 부스트-벅(boost-buck)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 부스트-벅의 동작 모드에서, 상기 전압 변환부 131는 상기 충방전 모듈 130에 입력된 입력 전압을 부스팅(boosting)하고, 상기 충방전부 132는 상기 부스트된 전압을 상기 배터리 140의 배터리 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 100는 상기 전원 장치를 이용하여 상기 배터리 140를 충전할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 커넥터 110에 전원을 소비하는 전원 소비 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈 130은 벅-바이패스(buck-bypass)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 벅-바이패스의 동작 모드에서, 상기 충방전 모듈 130은 충전 방향과 반대 방향(충전 시의 전류 방향과 반대 방향)으로 동작한다. 상기 충방전 모듈 130는 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 전압 변환부 132는 상기 바이패스된 전압을 상기 전원 소비 장치의 동작 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 100는 커넥터 110에 연결된 전원 소비 장치에 전원을 공급할 수 있다.

전압 변환부 131는 상기 제어 모듈 120의 제어 신호에 따라 전압을 변환할 수 있다. 상기 전압 변환부 131가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 전압 변환부 131는 입력 전압을 바이패싱하거나, 상기 입력 전압을 부스트할 수 있다. 상기 전압 변환부 131가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 전압 변환부 131는 위의 전압 변환과는 반대 방향으로 상기 전자 장치 100와 연결된 배터리 140의 배터리 전압을 변환하여, 변환된 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 커넥터 110에 전원 어댑터와 같은 전원 장치가 연결될 때, 전압 변환부 131는 상기 전원 장치로부터 공급되는 공급 전압의 크기에 따라 상기 공급 전압을 바이패스하거나 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다.

예를 들면, 상기 전압 변환부 131는 상기 공급 전압의 크기가 설정된 전압 이상이면 상기 공급 전압을 바이패스할 수 있다. 또는, 상기 전압 변환부 131는 상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다. 상기 설정된 전압은 상기 전자 장치 100와 연결된 배터리 140에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)이 될 수 있다. 상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면, 상기 전압 변환부 131는 공급 전압을 배터리 140에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)으로 부스트할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 커넥터 110에 USB OTG(universal serial bus on-the-go) 장치와 같은 전원 소비 장치가 연결될 때, 상기 전압 변환부 132는 상기 배터리 전압을 상기 전원 소비 장치의 동작 전압으로 변환할 수 있다.

충방전부 132는 상기 제어 모듈 120의 제어 신호에 따라 배터리를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 예를 들면, 상기 충방전부 132가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 132는 전압 변환부 131로부터 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 공급받아, 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 배터리 전압에 따라 강압(降壓)하여, 상기 배터리 140를 충전할 수 있다. 또는, 상기 충방전부 132가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 132는 상기 충전 시의 전류 방향과 반대방향으로 상기 전압 변환부 131로 상기 배터리 140의 배터리 전압을 바이패스할 수 있다.

배터리 140는 전자 장치 100에 전원(power)을 공급할 수 있다. 또한, 배터리 140는 전자 장치 100의 충방전 모듈 130을 통해서 충전될 수 있다. 도 1에서는 배터리 140가 전자 장치 100에 탈부착 가능한 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 배터리 140는 전자 장치 100와 일체형으로 존재할 수 있다. 이와 관련된 실시예로 도 4를 참조할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 배터리 140는 직렬 셀 배터리가 될 수 있다. 예를 들면, 배터리 140는 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 것일 수 있다. 예컨대, 하나의 배터리 셀을 이용하는 배터리의 배터리 전압을 3.4V~4.2V이라고 하면, 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리는 6.8V~8.6V의 배터리 전압을 가질 수 있다. 배터리 140의 배터리 전압이 커지더라도, 전자 장치 100는 상기 커넥터 110에 연결되는 외부 장치 101를 식별하고, 식별 결과에 따라 충방전 모듈 130의 동작 모드를 변경할 수 있다. 전자 장치 100는 연결되는 외부 장치 101에 따라 충방전 모듈 130의 동작 모드를 변경함으로써, 기존의 전원 어댑터, 고전압의 전원 어댑터 또는 USB OTG 장치 등 전자 장치 100에 연결 가능한 외부 장치 101를 모두 지원할 수 있다.

또는, 전자 장치 100는 3개 이상의 배터리 셀을 직렬로 연결한 직렬 셀 배터리를 이용할 수 있다. 직렬로 연결되는 배터리 셀의 개수에 따라 전체 배터리 전압이 높아질 수 있다. 이에 한정되지 않으며, 전자 장치 100는 하나의 배터리 셀 또는 복수의 배터리 셀이 병렬로 연결된 배터리 140를 이용할 수 있다.

외부 장치 101은 커넥터 110를 통해 전자 장치 100에 연결될 수 있다. 외부 장치 101는 전원 어댑터 등의 전원 장치 또는 USB 장치와 같은 전원 소비 장치를 포함할 수 있다.

상기 외부 장치 101가 전원 장치이면, 상기 전압 변환부 131는 상기 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 충방전부 132는 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 강압하여, 상기 배터리 140를 충전할 수 있다.

상기 외부 장치 101가 전원 소비 장치이면, 상기 충방전부 132는 상기 전압 변환부 131로 상기 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 전압 변환부 131는 상기 바이패스된 배터리 전압을 변환하여 상기 전원 소비 장치에 공급할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 외부 장치 101은 전자 장치 100의 요청에 따른 공급 전압과 전류를 전자 장치 100에 제공할 수 있는 적응적(adaptive) 전원 어댑터가 될 수 있다. 적응적(adaptive) 전원 어댑터는 공급 전압과 전류를 상황에 따라 변경하여 전자 장치 100에 제공할 수 있다. 전자 장치 100는 적응적(adaptive) 전원 어댑터와의 통신을 통해 원하는 전압값과 전류값을 요청하고, 적응적(adaptive) 전원 어댑터는 전자 장치 100의 요청에 따른 전압과 전류를 제공할 수 있다.

제어 모듈 120는 상기 커넥터 110에 연결된 외부 장치 101가 적응적(adaptive) 전원 어댑터임을 식별할 수 있다. 예를 들면, 제어 모듈 120는 상기 적응적(adaptive) 전원 어댑터와의 통신을 통해서, 상기 적응적(adaptive) 전원 어댑터로부터 공급되는 공급 전압을 식별할 수 있다. 제어 모듈 120은 식별 결과에 따라, 충방전 모듈 130로 제어 신호를 전송할 수 있다. 예를 들면, 상기 적응적(adaptive) 전원 어댑터가 배터리 140의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하면, 상기 충방전 모듈 130은 부스트-벅 동작 모드로 동작할 수 있다. 또는, 상기 적응적(adaptive) 전원 어댑터가 배터리 140의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하면, 상기 충방전 모듈 130은 바이패스-벅 동작 모드로 동작할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 외부 장치 101은 상기 연결된 배터리 140의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 어댑터가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치 100가 6.8~8.4V의 배터리 전압을 갖는 배터리 140를 이용할 때, 상기 커넥터 110에 5V 전원 어댑터를 연결하는 경우가 될 수 있다. 제어 모듈 120는 상기 커넥터 110에 연결된 외부 장치 101가 전원 어댑터임을 식별하고, 상기 전원 어댑터가 공급하는 공급 전압을 식별할 수 있다. 제어 모듈 120는 충방전 모듈 130로 상기 식별 결과에 따른 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 충방전 모듈 130은 상기 제어 신호에 의해 부스트-벅의 동작 모드로 동작할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 외부 장치 101은 상기 연결된 배터리 140의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 어댑터가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치 100가 6.8~8.4V의 배터리 전압을 갖는 배터리 140를 이용할 때, 상기 커넥터 110에 20V 전원 어댑터를 연결하는 경우가 될 수 있다. 제어 모듈 120는 상기 커넥터 110에 연결된 외부 장치 101가 전원 어댑터임을 식별하고, 상기 전원 어댑터가 공급하는 공급 전압을 식별할 수 있다. 제어 모듈 120는 충방전 모듈 130로 상기 식별 결과에 따른 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 충방전 모듈 130은 상기 제어 신호에 의해 바이패스-벅 동작 모드로 동작할 수 있다.

이상에서와 같이, 외부 장치 101가 전압을 공급하는 전원 장치이면, 전원 어댑터의 공급 전압의 크기에 따라서 충방전 모듈 130은 동작 모드가 변경될 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 외부 장치 101는 상기 전자 장치 100와 기능적으로 연결 가능한 USB OTG(universal serial bus on-the-go) 장치가 될 수 있다. USB OTG 장치는 전자 장치 100의 배터리 전압을 이용하여 동작할 수 있다. 제어 모듈 120가 상기 커넥터 110에 연결된 외부 장치 101가 USB OTG 장치임을 식별하면, 제어 모듈 120로부터 수신된 제어 신호에 의해서, 충방전 모듈 130은 벅-바이패스의 동작 모드로 동작할 수 있다. 충방전 모듈 130은 충전 방향과 반대 방향(충전 시의 전류 방향과 반대 방향)으로 상기 USB OTG 장치에 배터리 전압을 공급할 수 있다.

도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.

도 2를 참조하면, 전자 장치 200는 커넥터 210, 식별 모듈 220 및 충방전 모듈 230로 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 충방전 모듈 230은 전압 변환부 231, 충방전부 232, 충방전 제어부 233 및 연료 게이지 234 로 구성될 수 있다.

본 명세서에서는 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 본 실시예에 관련된 구성요소들만을 기술하기로 한다. 따라서, 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 1에 도시된 전자 장치 100와 달리, 상기 전자 장치 200는 식별 모듈 220에서 전자 장치 200에 연결된 외부 장치 201를 식별할 수 있다. 식별 모듈 220에서 획득된 식별 결과는 충방전 모듈 230로 전달되거나, 메인 제어 모듈(미도시)(예: 어플리케이션 프로세서(AP, application processor))을 통해서 충방전 모듈 230로 전달될 수 있다. 예를 들면, 상기 식별 모듈 220와 충방전 제어부 233는 상기 도 1에 도시된 제어 모듈 120에 대응될 수 있다.

도 2의 충방전 모듈 230은 충방전 제어부 233를 포함하여, 충방전 제어부 233를 통하여 전압 변환부 231와 충방전부 232의 동작 모드를 변경시킬 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 도 2의 충방전 모듈 230은 연료 게이지 234를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 도 1의 전자 장치 100에서 충방전 모듈 130 대신에 도 2의 충방전 모듈 230을 이용한 전자 장치를 구성할 수 있다.

커넥터 210는 외부 장치 201를 전자 장치 200에 연결킬 수 있다. 커넥터 210에는 전원 어댑터나 USB 장치 등의 다양한 종류의 외부 장치 201가 연결될 수 있다. 예컨대, 커넥터 210에는 다양한 공급 전압을 갖는 전원 어댑터들이 연결될 수 있다.

식별 모듈 220는 상기 커넥터 210에 연결된 외부 장치 201를 식별할 수 있다. 식별 모듈 220는 상기 커넥터 210를 통해 연결되는 외부 장치 201의 타입(type)을 식별할 수 있다. 예를 들면, 상기 식별 모듈 220는 상기 커넥터 210에 연결된 장치가 전원을 공급하는 전원 장치인지, 또는, 전원 소비 장치인지를 식별할 수 있다.

또는, 상기 식별 모듈 220는 상기 외부 장치 201의 공급 전압 또는 동작 전압을 식별할 수 있다. 예를 들면, 상기 커넥터 210를 통해 전원 장치가 연결된 경우, 상기 식별 모듈 220는 상기 전원 장치가 5V의 공급 전압을 공급하는지, 또는, 9V의 공급 전압을 공급하는지를 식별할 수 있다. 또는, 상기 식별 모듈 220는 상기 전원 장치가 복수의 공급 전압을 공급할 수 있는지를 식별할 수 있다.

예를 들면, 상기 식별 모듈 220은 상기 전자 장치 200의 전반적인 동작을 제어하는 메인 제어 모듈(미도시)에 포함되어 동작할 수 있다.

충방전 모듈 230은 충방전 제어부 233로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 동작 모드를 변경할 수 있다. 충방전 모듈 230은 동작 모드의 변경에 의해 상기 충방전 모듈 230에 연결된 배터리 240를 충전하거나, 상기 외부 장치 201로 배터리 전압을 공급할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 신호는 전원 장치의 연결에 의해 발생한 제어 신호 또는 전원 소비 장치의 연결에 의해 발생한 제어 신호가 될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 커넥터 210에 상기 배터리 240의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈 230은 바이패스-벅(bypass-buck)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 동작 모드는 상기 충방전 모듈 230에 포함된 전압 변환부 231와 충방전부 232의 동작 상태를 각각 나타낼 수 있다. 바이패스-벅의 동작 모드에서, 상기 전압 변환부 231는 상기 충방전 모듈 230에 입력된 입력 전압을 바이패싱하고, 상기 충방전부 232는 상기 바이패스된 전압을 상기 배터리 240의 배터리 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 200는 상기 전원 장치를 이용하여 상기 배터리 240를 충전할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 커넥터 210에 상기 배터리 240의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈 230은 부스트-벅(boost-buck) 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 부스트-벅의 동작 모드에서, 상기 전압 변환부 231는 상기 충방전 모듈 230에 입력된 입력 전압을 부스팅하고, 상기 충방전부 232는 상기 부스트된 전압을 상기 배터리 240의 배터리 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 200는 상기 전원 장치를 이용하여 상기 배터리 240를 충전할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 커넥터 210에 전원을 소비하는 전원 소비 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈 230은 벅-바이패스(buck-bypass)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 벅-바이패스의 동작 모드에서, 상기 충방전 모듈 230은 충전 방향과 반대 방향(충전 시의 전류 방향과 반대 방향)으로 동작한다. 상기 충방전 모듈 230는 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 전압 변환부 232는 상기 바이패스된 전압을 상기 전원 소비 장치의 동작 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 200는 커넥터 210에 연결된 전원 소비 장치에 전원을 공급할 수 있다.

전압 변환부 231는 상기 충방전 제어부 233의 제어 신호에 따라 전압을 변환할 수 있다. 상기 전압 변환부 231가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 전압 변환부 231는 입력 전압을 바이패싱하거나, 상기 입력 전압을 부스트할 수 있다. 상기 전압 변환부 231가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 전압 변환부 231는 위의 전압 변환과는 반대 방향(전류 방향이 반대 방향)으로 상기 전자 장치 200와 연결된 배터리 240의 배터리 전압을 변환하여, 변환된 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 커넥터 210에 전원 어댑터와 같은 전원 장치가 연결될 때, 전압 변환부 231는 상기 전원 장치로부터 공급되는 공급 전압의 크기에 따라 상기 공급 전압을 바이패싱하거나 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다. 예를 들면, 상기 전압 변환부 231는 상기 공급 전압의 크기가 설정된 전압 이상이면 상기 공급 전압을 바이패스할 수 있다. 또는, 상기 전압 변환부 231는 상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다. 상기 설정된 전압은 상기 전자 장치 200와 연결된 배터리 240에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)이 될 수 있다. 상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면, 상기 전압 변환부 231는 공급 전압을 배터리 240에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)으로 부스트할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 커넥터 210에 USB OTG(universal serial bus on-the-go) 장치와 같은 전원 소비 장치가 연결될 때, 상기 전압 변환부 231는 상기 배터리 전압을 상기 전원 소비 장치의 동작 전압으로 변환할 수 있다.

충방전부 232는 상기 충방전 제어부 233의 제어 신호에 따라 배터리 240를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 예를 들면, 상기 충방전부 232가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 232는 전압 변환부 231로부터 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 공급받아, 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 배터리 전압에 따라 강압(降壓)하여, 상기 배터리 240를 충전할 수 있다. 또는, 상기 충방전부 232가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 232는 상기 충전과 반대방향(충전 시의 전류 방향과 반대 방향)으로 상기 전압 변환부 231로 상기 배터리 240의 배터리 전압을 바이패스할 수 있다.

충방전 제어부 233는 식별 모듈 220의 식별 결과를 수신하고, 상기 식별 결과에 따라 전압 변환부 231 또는 충방전부 232의 동작을 제어할 수 있다. 충방전 제어부 233는 전압 변환부 231 또는 충방전부 232에 제어 신호를 전송할 수 있다.

상기 커넥터 210에 전원 장치가 연결되면, 상기 충방전 제어부 233는 상기 전압 변환부 231 또는 충방전부 232가 상기 공급 전압을 이용하여 상기 배터리 240를 충전하도록 제어할 수 있다. 또는, 상기 커넥터 210에 전원 소비 장치가 연결되면, 상기 충방전 제어부 233는 충전 방향(충전 시의 전류 방향)과 반대 방향으로 상기 배터리 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급하도록 전압 변환부 231 또는 충방전부 232을 제어할 수 있다. 또는, 상기 충방전 제어부 233는 상기 커넥터 210에 연결된 전원 장치의 공급 전압의 크기에 따라, 전압 변환부 231 또는 충방전부 232의 동작 모드를 변경할 수 있다.

연료 게이지(fuel gauge) 234는 상기 배터리 240의 용량을 감지할 수 있다. 연료 게이지 234는 전자 장치 200의 사용에 따른 배터리 잔량을 상기 충방전 제어부 233에 알려줄 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 충방전 모듈 230은 배터리 보호 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다.

배터리 240는 전자 장치 200에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 배터리 240는 전자 장치 200의 충방전 모듈 230을 통해서 충전될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 240는 전자 장치 200로부터 탈부착 가능할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 배터리 240은 상기 전자 장치 200와 일체형으로 존재할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 배터리 240는 직렬 셀 배터리가 될 수 있다. 예를 들면, 배터리 240는 2개 이상의 배터리 셀을 직렬로 연결한 것일 수 있다. 직렬로 연결되는 배터리 셀의 개수에 따라 전체 배터리 전압이 높아질 수 있다. 전자 장치 200는 이에 한정되지 않으며, 하나의 배터리 셀 또는 복수의 배터리 셀이 병렬로 연결된 배터리 240도 이용할 수 있다.

외부 장치 201은 커넥터 210를 통해 전자 장치 200에 연결될 수 있다. 외부 장치 201는 전원 어댑터 등의 전원 장치 또는 USB 장치와 같은 전원 소비 장치가 상기 커넥터 210를 통해 상기 전자 장치 200에 연결될 수 있다.

상기 외부 장치 201가 전원 장치(예: 전원 어댑터, 적응적(adaptive) 전원 어댑터)이면, 상기 전압 변환부 231는 상기 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 충방전부 232는 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 강압하여, 상기 배터리 240를 충전할 수 있다.

상기 외부 장치 201가 전원 소비 장치(예: USB OTG(universal serial bus on-the-go) 장치)이면, 상기 충방전부 232는 상기 전압 변환부 231로 상기 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 전압 변환부 231는 상기 바이패스된 배터리 전압을 변환하여 상기 전원 소비 장치에 공급할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 전자 장치 200는 기존의 전원 어댑터 및 USB 장치와 호환이 가능하며, 고전압의 대용량 배터리를 충전할 수 있는 충방전 모듈 230을 제공할 수 있다. 전자 장치 200는 기존의 전원 어댑터로 상기 전원 어댑터의 공급 전압보다 높은 배터리 전압을 갖는 배터리 240를 충전할 수 있다. 또한, 전자 장치 200는 상기 배터리 전압보다 높은 공급 전압을 제공하는 전원 어댑터와도 호환이 가능하다. 뿐만 아니라, 전자 장치 200는 상기 전자 장치 200에 연결된 USB 장치에 배터리 전압을 공급하여 USB 장치를 동작시킬 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 충방전 모듈은 별도의 IC, 소자, 장치 등으로 구현될 수 있다. 이에 따르면, 상기 충방전 모듈은, 식별 모듈 220로부터 커넥터 210에 연결된 외부 장치 201를 식별한 식별 결과를 수신하면, 충방전 제어부 233는 전압 변환부 231와 충방전부 232로 제어 신호를 전송할 수 있다. 전압 변환부 231가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 전압 변환부 231는 상기 공급 전압의 크기에 따라 상기 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다.

예를 들면, 충방전 제어부 233로부터의 제어 신호가 공급 전압의 크기가 설정된 전압 이상인 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 전압 변환부 231는 상기 공급 전압을 바이패스할 수 있다. 또는 충방전 제어부 233로부터의 제어 신호가 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만인 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 전압 젼환부 231는 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다.

충방전부 232가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 충방전부 232는 상기 전압 변환부 231로부터 공급되는 전압을 배터리 전압에 따라 강압하여 상기 배터리를 충전할 수 있다.

또는, 전압 변환부 231가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 충방전부 232는 상기 전압 변환부로 상기 배터리 240의 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 전압 변환부 231는 상기 바이패스된 배터리 전압을 변환하여, 상기 전원 소비 장치로 변환된 전압을 공급할 수 있다.

도 3은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.

도 3을 참조하면, 전자 장치 300는 커넥터 310, 통신 모듈 320 및 충방전 모듈 330로 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 충방전 모듈 330은 전압 변환부 331, 충방전부 332 및 충방전 제어부 333로 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 충방전 모듈 330의 전압 변환부 331, 충방전부 332 및 충방전 제어부 333는 도 2에 도시된 충방전 모듈 230의 전압 변환부 231, 충방전부 232 및 충방전 제어부 233에 대응되므로, 이와 관련하여 중복된 설명은 생략한다.

본 명세서에서는 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 본 실시예에 관련된 구성요소들만을 기술하기로 한다. 따라서, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 1에 도시된 전자 장치 100와 달리, 상기 전자 장치 300는 통신 모듈 320을 통해 외부 장치 301 또는 외부 장치 301로부터 공급되는 공급 전압을 식별할 수 있다.

커넥터 310는 외부 장치 301를 전자 장치 300에 연결시킬 수 있다. 커넥터 310에는 전원 어댑터나 USB 장치 등의 다양한 종류의 외부 장치 301가 연결될 수 있다. 예컨대, 커넥터 310에는 다양한 공급 전압을 갖는 전원 어댑터들이 연결될 수 있다.

통신 모듈 320은 외부 장치 301와 통신을 수행할 수 있다. 통신 모듈 320은 외부 장치 301와의 통신을 통해서, 상기 전자 장치 300에 연결된 외부 장치 301를 식별할 수 있다. 예컨대, 통신 모듈 320는 상기 전자 장치 300에 연결된 외부 장치 301의 타입(type)을 식별할 수 있다.

예를 들면, 상기 통신 모듈 320는 상기 외부 장치 301와의 통신을 통해서 상기 전자 장치 300에 연결된 외부 장치 301가 전원 어댑터인지 여부를 식별할 수 있다. 또는, 상기 통신 모듈 320는 상기 외부 장치 301와의 통신을 통해서, 상기 외부 장치 301의 공급 전압 또는 동작 전압을 식별하여, 충방전 모듈 330로 제어 신호를 전송할 수 있다. 또는, 상기 통신 모듈 320는 상기 외부 장치 301로 전자 장치 300에 필요한 전압과 전류에 대한 정보를 전송할 수 있다. 또는, 상기 통신 모듈 320는 상기 외부 장치 301로부터 상기 외부 장치 301가 공급할 수 있는 전압과 전류에 대한 정보를 수신할 수 있다.

통신 모듈 320에서 획득된 외부 장치 301와 송, 수신한 정보는 충방전 모듈 330로 전달되거나, 메인 제어 모듈(미도시)(예: 어플리케이션 프로세서(AP, application processor))을 통해서 충방전 모듈 330로 전달될 수 있다. 예를 들면, 상기 통신 모듈 320와 충방전 제어부 333는 상기 도 1에 도시된 제어 모듈 120에 대응될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 통신 모듈 320은 상기 전자 장치 300의 전반적인 동작을 제어하는 메인 제어 모듈(미도시)(예: 어플리케이션 프로세서(AP, application process)에 포함되어 동작할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치 300와 연결된 외부 장치 301가 전자 장치 300와 통신을 수행하여, 상기 전자 장치 300의 상태에 따라 적절한 전압과 전류를 공급할 수 있는 적응적(adaptive) 전원 어댑터일 수 있다. 적응적 전원 어댑터는 전자 장치 300와의 통신을 통해서 공급 전압과 전류를 변경하여 상기 전자 장치 300에 제공할 수 있는 전원 어댑터를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 통신 모듈 320는 상기 외부 장치 301와의 통신을 수행하고, 상기 전자 장치 300와 연결된 외부 장치 301가 적응적 전원 어댑터인지 여부를 식별할 수 있다.

전자 장치 300는 통신 모듈 320을 통해 전자 장치 300가 필요한 전압과 전류에 대한 정보를 외부 장치 301에 전송할 수 있다. 적응적 전원 어댑터는 상기 전자 장치 300에 상기 외부 장치 301가 공급할 수 있는 전압과 전류에 대한 정보를 전송할 수 있다. 통신 모듈 320은 외부 장치 301와의 통신에 기초하여, 외부 장치 301가 공급하는 전압, 전류에 대한 정보를 충방전 모듈 330에 제공할 수 있다. 충방전 모듈 330의 충방전 제어부 333는 상기 외부 장치 301가 공급하는 전압, 전류에 대한 정보에 기초하여 전압 변환부 331 또는 충방전부 332로 제어 신호를 전송할 수 있다.

예컨대, 상기 적응적 전원 어댑터가 배터리 340의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하면, 상기 충방전 제어부 333는 상기 통신 모듈 320로부터 수신된 정보에 기초하여, 상기 전압 변환부 331가 입력 전압을 부스팅하도록 상기 전압 변환부 331를 제어할 수 있다. 상기 충방전 제어부 333는 상기 통신 모듈 320로부터 수신된 정보에 기초하여, 상기 충방전부 332가 상기 부스트된 전압을 배터리 전압에 따라 강압(降壓)하도록 상기 충방전부 332를 제어할 수 있다.

또는, 상기 적응적 전원 어댑터가 배터리 340의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하면, 상기 충방전 제어부 333는 상기 통신 모듈 320로부터 수신된 정보에 기초하여, 상기 전압 변환부 331가 입력 전압을 바이패싱하도록 상기 전압 변환부 331를 제어할 수 있다. 상기 충방전 제어부 333는 상기 통신 모듈 320로부터 수신된 정보에 기초하여, 상기 충방전부 332가 상기 바이패스된 전압을 배터리 전압에 따라 강압(降壓)하도록 상기 충방전부 332를 제어할 수 있다.

한 실시예에 따른 통신 모듈 320은 유, 무선 네트워크 또는 유선 직렬 통신 등을 통하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 네트워크(network)는 인터넷(internet), LAN(local area network), Wireless LAN(wireless local area network), WAN(wide area network), PAN(personal area network) 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 네트워크는 정보를 송, 수신할 수 있는 다른 종류의 네트워크가 될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있다.

다른 실시예에 따라, 통신 모듈 320은 근거리 통신 기술 등을 이용하여, 외부 장치 301와 데이터를 송수신할 수 있다. 본 실시예에 따른 근거리 통신 기술은 블루투스(bluetooth), RFID(radio frequency identification), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), UWB(ultra wideband), ZigBee, WFD(Wi-Fi Direct) NFC(near field communication) 등을 포함할 수 있다.

충방전 모듈 330은 충방전 제어부 333로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 동작 모드를 변경할 수 있다. 전압 변환부 331는 상기 충방전 제어부 333의 제어 신호에 따라 전압을 변환할 수 있다. 충방전부 332는 상기 충방전 제어부 333의 제어 신호에 따라 배터리 340를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다.

충방전 제어부 333는 통신 모듈 320이 외부 장치 301와 송, 수신한 정보를 수신하고, 상기 정보에 따라 전압 변환부 331 또는 충방전부 332의 동작을 제어할 수 있다. 충방전 제어부 333는 전압 변환부 331 또는 충방전부 332에 제어 신호를 전송할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 충방전 모듈 330은 별도의 IC, 소자, 장치 등으로 구현될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 충방전 모듈 330은 연료 게이지(미도시) 또는 배터리 보호 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다.

배터리 340는 전자 장치 300에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 배터리 340는 전자 장치 300의 충방전 모듈 330을 통해서 충전될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 340는 전자 장치 300로부터 탈부착 가능할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 배터리 340은 상기 전자 장치 300와 일체형으로 존재할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 배터리 340는 직렬 셀 배터리가 될 수 있다. 이 외에도, 배터리 340는 하나의 배터리 셀 또는 복수의 배터리 셀이 병렬로 연결된 배터리가 될 수 있다.

외부 장치 301은 커넥터 310를 통해 전자 장치 300에 연결될 수 있다. 외부 장치 301는 전자 장치 300와의 통신을 수행할 수 있다.

도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.

도 4를 참조하면, 전자 장치 400는 커넥터 410, 식별 모듈 421, 충방전 제어 모듈 422, 충방전 모듈 430, 전원 관리 모듈 450, 연료 게이지 460 및 각 유닛으로 구성될 수 있다. 충방전 모듈 430은 전압 변환부 431 및 충방전부 432로 구성될 수 있다.

본 명세서에서는 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 본 실시예에 관련된 구성요소들만을 기술하기로 한다. 따라서, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 1에 도시된 전자 장치 100와 달리, 상기 전자 장치 400는 식별 모듈 421에서 커넥터 410를 통해 연결된 외부 장치 401를 식별할 수 있다. 식별 모듈 420에서 획득된 식별 결과는 충방전 제어 모듈 422을 통해 충방전 모듈 430로 전달될 수 있다. 상기 식별 모듈 420와 충방전 제어 모듈 433는 상기 도 1에 도시된 제어 모듈 120에 대응될 수 있다. 상기 식별 모듈 420 또는 충방전 제어 모듈 433 중 적어도 하나는 메인 제어 모듈(미도시)(예: 어플리케이션 프로세서(AP, application processor))에 포함되어 동작할 수 있다.

커넥터 410는 외부 장치 401를 전자 장치 400에 연결시킬 수 있다. 커넥터 410에는 전원 어댑터나 USB 장치 등의 다양한 종류의 외부 장치 401가 연결될 수 있다. 예컨대, 커넥터 410에는 다양한 공급 전압을 갖는 전원 어댑터들이 연결될 수 있다.

식별 모듈 421는 상기 커넥터 410에 연결된 외부 장치 401를 식별할 수 있다. 식별 모듈 421는 상기 커넥터 410를 통해 연결되는 외부 장치 401의 타입(type)을 식별할 수 있다. 또는, 상기 식별 모듈 421는 상기 외부 장치 401의 공급 전압 또는 동작 전압을 식별할 수 있다.

충방전 제어 모듈 422는 식별 모듈 421의 식별 결과에 따라 충방전 모듈 430의 동작을 제어할 수 있다. 충방전 제어 모듈 422는 상기 충방전 모듈 430에 제어 신호를 전송할 수 있다.

상기 커넥터 410에 전원 장치가 연결되면, 상기 충방전 제어 모듈 422는 상기 충방전 모듈 430이 상기 공급 전압을 이용하여 상기 배터리 440를 충전하도록 제어할 수 있다. 또는, 상기 커넥터 410에 전원 소비 장치가 연결되면, 상기 충방전 제어 모듈 422는 충전 방향과 반대 방향으로 상기 배터리 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급하도록 상기 충방전 모듈 430을 제어할 수 있다. 또는, 상기 충방전 제어 모듈 422는 상기 커넥터 410에 연결된 전원 장치의 공급 전압의 크기에 따라, 상기 충방전 모듈 430의 동작 모드를 변경할 수 있다.

충방전 모듈 430은 충방전 제어 모듈 422로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 동작 모드를 변경할 수 있다. 전압 변환부 431는 상기 충방전 제어 모듈 422의 제어 신호에 따라 전압을 변환할 수 있다.충방전부 432는 상기 충방전 제어 모듈 422의 제어 신호에 따라 배터리 440를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다.다양한 실시예들에 따르면, 충방전 모듈 430은 연료 게이지(fuel gauge) 460또는 배터리 보호 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다.배터리 440는 전자 장치 400에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 배터리 440는 전자 장치 400의 충방전 모듈 430을 통해서 충전될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 배터리 440는 전자 장치 400로부터 탈부착 가능할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 배터리 440은 상기 전자 장치 400와 일체형으로 존재할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 440는 직렬 셀 배터리가 될 수 있다. 이에 한정되지 않으며, 배터리 440는 하나의 배터리 셀 또는 복수의 배터리 셀이 병렬로 연결된 배터리가 될 수 있다.

전원 관리 모듈 450은 전자 장치 400의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 관리 모듈 450는 전자 장치 400의 각 유닛의 동작 전압에 맞도록, 배터리 전압을 변환할 수 있다. 전원 관리 모듈 450은 배터리 전압의 변환을 위하여 적어도 하나 이상의 레귤레이터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 전원 관리 모듈 450은 벅 컨버터(buck converter), LDO(low dropout regulator), 부스터 컨버터(boost converter), DC-DC 레귤레이터, 스위칭 레귤레이터 등을 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전원 관리 모듈 450은 상기 배터리 440의 배터리 전압을 강압하여 상기 전자 장치 400의 각 유닛에 전압을 공급하는 언레귤레이티드(unregulated) DC/DC 컨버터를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 전원 관리 모듈 450은 스위칭 캐패시터(switched capacitor)를 이용하여, 배터리 전압을 스텝 다운하여 각 유닛의 동작 전압에 맞는 전압을 공급할 수 있다.

연료 게이지(fuel gauge) 460는 상기 배터리 440의 용량을 감지할 수 있다. 연료 게이지 460는 전자 장치 400의 사용에 따른 배터리 잔량을 상기 충방전 제어 모듈부 422에 알려줄 수 있다.

외부 장치 401은 커넥터 410를 통해 전자 장치 400에 연결될 수 있다. 외부 장치 401는 전원 어댑터 등의 전원 장치 또는 USB 장치와 같은 전원 소비 장치가 상기 커넥터 410를 통해 상기 전자 장치 400에 연결될 수 있다.

도 5는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.

상기 전자 장치 500은, 도 5을 참조하면, 상기 전자 장치 500은 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor) 510, 통신 모듈 520, SIM(Subscriber Identification Module) 카드 524, 메모리 530, 센서 모듈 540, 입력 장치 550, 디스플레이 모듈 560, 인터페이스 570, 오디오 모듈 580, 카메라 모듈 591, 전력관리 모듈 595, 배터리 596, 인디케이터 597 및 모터 598을 포함할 수 있다.

상기 AP 510은 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 상기 AP 510에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 멀티미디어 데이터를 포함한 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 상기 AP 510은, 예를 들면, SoC(System On Chip)로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 AP 510은 GPU(Graphic Processing Unit, 미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 AP 510은 전자 장치 500와 연결되는 외부 장치를 식별하는 식별 모듈, 또는 식별 결과 또는 통신 모듈 520을 통해 송, 수신된 정보에 따라 충전을 제어하는 충방전 제어 모듈을 포함할 수 있다. 본 실시예의 식별 모듈 및 충방전 제어 모듈은 도 4에 도시된 식별 모듈 421 및 충방전 제어 모듈 422에 대응될 수 있다. 이하에서 생략된 내용이라도, 도 4에 도시된 식별 모듈 421 및 충방전 제어 모듈 422과 관련하여 기재된 내용은 도 5의 식별 모듈 및 충방전 제어 모듈에 적용될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 식별부는 상기 AP 510와 별개의 프로세서에 위치할 수 있다.

식별 모듈은 전자 장치 500의 커넥터(미도시)를 통해 연결된 외부 장치(미도시)를 식별할 수 있다. 충방전 제어 모듈은 통신 모듈 520을 통해 송, 수신된 정보 또는 식별 모듈의 식별 결과에 따라 전력 관리 모듈 595에 포함된 충방전 모듈(미도시)의 동작을 제어할 수 있다. 식별 모듈에서 식별된 식별 결과 또는 통신 모듈 520을 통해 송, 수신된 정보에 기초하여, 상기 배터리를 충전하도록 제어하거나, 충전 방향과 반대 방향으로 상기 배터리의 배터리 전압을 상기 외부 장치에 공급할 수 있다.

상기 통신 모듈 520은 상기 전자 장치 500과 네트워크를 통해 연결된 다른 전자 장치들(예: 도 3의 외부 장치 301) 간의 통신에서 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 통신 모듈 520은 셀룰러 모듈 521, Wifi 모듈 523, BT(BlueTooth) 모듈 525, GPS(Global Positioning System) 모듈 527, NFC(Near Field Communication) 모듈 528 및 RF(radio frequency) 모듈 529를 포함할 수 있다.

상기 셀룰러 모듈 521은 통신망(예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등)을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 또한, 상기 셀룰러 모듈 521은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드 524)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈 521은 상기 AP 510가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 셀룰러 모듈 521은 멀티 미디어 제어 기능의 적어도 일부를 수행할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈 521은 커뮤니케이션 프로세서(CP: Communication Processor)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 셀룰러 모듈 521은, 예를 들면, SoC로 구현될 수 있다. 도 5에서는 상기 셀룰러 모듈 521(예: 커뮤니케이션 프로세서), 상기 메모리 530 또는 상기 전력 관리 모듈 595등의 구성요소들이 상기 AP 510과 별개의 구성요소로 도시되어 있으나, 한 실시예에 따르면, 상기 AP 510가 전술한 구성요소들의 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 521)를 포함하도록 구현될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 AP 510 또는 상기 셀룰러 모듈 521(예: 커뮤니케이션 프로세서)은 각각에 연결된 비휘발성 메모리 또는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리할 수 있다. 또한, 상기 AP 510 또는 상기 셀룰러 모듈 521은 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신하거나 다른 구성요소 중 적어도 하나에 의해 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

상기 Wifi 모듈 523, 상기 BT 모듈 525, 상기 GPS 모듈 527 및 상기 NFC 모듈 528 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 도 5에서는 셀룰러 모듈 521, Wifi 모듈 523, BT 모듈 525, GPS 모듈 527 또는 NFC 모듈 528이 각각 별개의 블록으로 도시되었으나, 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 521, Wifi 모듈 523, BT 모듈 525, GPS 모듈 527 또는 NFC 모듈 528 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 Integrated Chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 모듈 521, Wifi 모듈 523, BT 모듈 525, GPS 모듈 527 또는 NFC 모듈 528 각각에 대응하는 프로세서들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 521에 대응하는 커뮤니케이션 프로세서 및 Wifi 모듈 523에 대응하는 Wifi 프로세서)는 하나의 SoC로 구현될 수 있다.

상기 RF 모듈 529는 데이터의 송수신, 예를 들면, RF 신호의 송수신을 할 수 있다. 상기 RF 모듈 529는, 도시되지는 않았으나, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(Power Amp Module), 주파수 필터(frequency filter) 또는 LNA(Low Noise Amplifier) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 RF 모듈 529는 무선 통신에서 자유 공간상의 전자파를 송수신하기 위한 부품, 예를 들면, 도체 또는 도선 등을 더 포함할 수 있다. 도 5에서는 셀룰러 모듈 521, Wifi 모듈 523, BT 모듈 525, GPS 모듈 527 및 NFC 모듈 528이 하나의 RF 모듈 529을 서로 공유하는 것으로 도시되어 있으나, 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 521, Wifi 모듈 523, BT 모듈 525, GPS 모듈 527 또는 NFC 모듈 528 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호의 송수신을 수행할 수 있다.

상기 SIM 카드 524는 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드일 수 있으며, 전자 장치의 특정 위치에 형성된 슬롯에 삽입될 수 있다. 상기 SIM 카드 524는 고유한 식별 정보(예: ICCID(Integrated Circuit Card Identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(International Mobile Subscriber Identity))를 포함할 수 있다.

상기 메모리 530은 식별 모듈 또는 충방전 제어 모듈에서 전자 장치 500와 연결된 외부 장치를 식별하고, 충방전 모듈을 제어하는데 필요한 명령어 세트나 프로그램 루틴을 저장할 수 있다. 또한, 메모리 530은 AP 510 또는 전력 관리 모듈 595를 통해서 각 유닛에 공급하는 전압을 제어하는데 필요한 데이터 또는 프로그램을 저장할 수 있다.

상기 메모리 530은 내장 메모리 532 또는 외장 메모리 534를 포함할 수 있다. 상기 내장 메모리 532는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM(Dynamic RAM), SRAM(Static RAM), SDRAM(Synchronous Dynamic RAM) 등) 또는 비휘발성 메모리(non-volatile Memory, 예를 들면, OTPROM(One Time Programmable ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), mask ROM, flash ROM, NAND flash memory, NOR flash memory 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 상기 내장 메모리 532는 Solid State Drive (SSD)일 수 있다. 상기 외장 메모리 534는 flash drive, 예를 들면, CF(Compact Flash), SD(Secure Digital), Micro-SD(Micro Secure Digital), Mini-SD(Mini Secure Digital), xD(extreme Digital) 또는 Memory Stick 등을 더 포함할 수 있다. 상기 외장 메모리 534는 다양한 인터페이스를 통하여 상기 전자 장치 500과 기능적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치 500은 하드 드라이브와 같은 저장 장치(또는 저장 매체)를 더 포함할 수 있다.

상기 센서 모듈 540은 물리량을 계측하거나 전자 장치 500의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 센서 모듈 540은, 예를 들면, 제스처 센서 540A), 자이로 센서 540B), 기압 센서 540C), 마그네틱 센서 540D), 가속도 센서 540E), 그립 센서 540F), 근접 센서 540G), color 센서 540H)(예: RGB(Red, Green, Blue) 센서), 생체 센서 540I), 온/습도 센서 540J), 조도 센서 540K) 또는 UV(Ultra Violet) 센서 540M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 온/습도 센서 540J는 각 유닛의 온도를 검출할 수 있다.

추가적으로 또는 대체적으로, 상기 센서 모듈 540은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor, 미도시), EMG 센서(electromyography sensor, 미도시), EEG 센서(electroencephalogram sensor, 미도시), ECG 센서(electrocardiogram sensor, 미도시), IR(Infra Red) 센서(미도시), 홍채 센서(미도시) 또는 지문 센서(미도시) 등을 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈 540K)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 입력 장치 550은 터치 패널(touch panel) 552, (디지털) 펜 센서(pen sensor) 554, 키(key) 556 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치 558을 포함할 수 있다. 상기 터치 패널 552는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널 552는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 상기 터치 패널 552는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 터치 패널 552는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

상기 (디지털) 펜 센서 554는, 예를 들면, 사용자의 터치 입력을 받는 것과 동일 또는 유사한 방법 또는 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 이용하여 구현될 수 있다. 상기 키 556은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 터치 키, 광학식 키 또는 키패드를 포함할 수 있다. 상기 초음파(ultrasonic) 입력 장치 558는 초음파 신호를 발생하는 입력 도구를 통해, 전자 장치 500에서 마이크(예: 마이크 588)로 음파를 감지하여 데이터를 확인할 수 있는 장치로서, 무선 인식이 가능하다. 한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치 500은 상기 통신 모듈 520를 이용하여 이와 연결된 외부 장치(예: 컴퓨터 또는 서버)로부터 사용자 입력을 수신할 수도 있다.

상기 디스플레이 모듈 560은 디스플레이 구동 모듈 562, 패널 564, 홀로그램 장치 566 또는 프로젝터 568을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 구동 모듈 562는 상기 패널 564, 상기 홀로그램 장치 566, 또는 프로젝터 568을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 패널 564는, 예를 들면, LCD(Liquid-Crystal Display) 또는 AM-OLED(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode) 등일 수 있다. 상기 패널 564는, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent) 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 상기 패널 564는 상기 터치 패널 552과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 상기 홀로그램 장치 566은 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 상기 프로젝터 568은 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 상기 스크린은, 예를 들면, 상기 전자 장치 500의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.

상기 인터페이스 570은, 예를 들면, HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 572, USB(Universal Serial Bus) 574, 광 인터페이스(optical interface) 576 또는 D-sub(D-subminiature) 578을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 인터페이스 570은, 예를 들면, MHL(Mobile High-definition Link) 인터페이스, SD(Secure Digital) 카드/MMC(Multi-Media Card) 인터페이스 또는 IrDA(Infrared Data Association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

상기 오디오 모듈 580은 소리(sound)와 전기신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 상기 오디오 모듈 580은, 예를 들면, 스피커 582, 리시버 584, 이어폰 586 또는 마이크 588등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

상기 카메라 모듈 591은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈(미도시), ISP(Image Signal Processor, 미도시) 또는 플래쉬(flash, 미도시)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.

상기 전력 관리 모듈 595는 상기 전자 장치 500의 각 유닛의 전압을 관리할 수 있다. 상기 전력 관리 모듈 595는 전자 장치 500의 각 유닛에 유닛별 전압을 공급하는 적어도 하나의 레귤레이터를 포함할 수 있다. 레귤레이터는 입력된 전압을 변환하여 레귤레이터와 연결된 유닛의 동작 전압에 해당하는 전압을 출력할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 전력 관리 모듈 595는 벅 컨버터(buck converter), LDO(low dropout regulator), 부스터 컨버터(boost converter), DC-DC 레귤레이터, 스위칭 레귤레이터, 언레귤레이티드 DC-DC 컨버터(unregulated DC-DC converter), 스위칭 캐패시터(switched capacitor) 등을 포함할 수 있다.

상기 전력 관리 모듈 595는, 충방전 모듈(예: 충전 IC(charger Integrated Circuit)), 배터리, 연료 게이지(battery or fuel gauge) 또는 PMIC(Power Management Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.

상기 충방전 모듈은 배터리를 충전시킬 수 있으며, 충전기로부터의 과전압 또는 과전류 유입을 방지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 충방전 모듈은 유선 충전 방식 또는 무선 충전 방식 중 적어도 하나를 위한 충전 IC를 포함할 수 있다. 무선 충전 방식으로는, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등이 있으며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로 또는 정류기 등의 회로가 추가될 수 있다.

충방전 모듈은 충방전 제어 모듈로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 동작 모드를 변경할 수 있다. 충방전 모듈은 동작 모드의 변경에 의해 상기 충방전 모듈에 연결된 배터리를 충전하거나, 전자 장치 500와 연결된 외부 장치로 배터리 전압을 공급할 수 있다. 예를 들면, 배터리의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 장치가 상기 전자 장치 500에 연결되면, 상기 충방전 모듈은 바이패스-벅(bypass-buck)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 500는 상기 전원 장치를 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있다. 또는, 배터리의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈은 부스트-벅(boost-buck)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 전자 장치 500는 상기 전원 장치를 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있다. 또는, 상기 전자 장치 500에 전원을 소비하는 전원 소비 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈은 벅-바이패스(buck-bypass)의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 충방전 모듈은 충전 방향과 반대 방향으로 상기 전원 소비 장치에 전원을 공급할 수 있다.

배터리는 상기 전력 관리 모듈 595를 통해서 전자 장치 500에 전원을 공급한다. 연료 게이지는 배터리의 용량을 감지할 수 있다. 연료 게이지는 전자 장치 500의 사용에 따른 배터리 잔량을 AP 510에 알려줄 수 있다.

상기 배터리 게이지는, 예를 들면, 상기 배터리 596의 잔량, 충전 중 전압, 전류 또는 온도를 측정할 수 있다. 상기 배터리 596은 전기를 저장 또는 생성할 수 있고, 그 저장 또는 생성된 전기를 이용하여 상기 전자 장치 500에 전원을 공급할 수 있다. 상기 배터리 596은, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

상기 PMIC는, 예를 들면, 집적회로 또는 SoC 반도체 내에 탑재될 수 있다. 충전 방식은 유선과 무선으로 구분될 수 있다.

상기 인디케이터 597은 상기 전자 장치 500 혹은 그 일부(예: 상기 AP 510)의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 상기 인디케이터 597은 LED를 포함할 수 있다. 상기 모터 598은 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 전자 장치 500은 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 TV지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DVB(Digital Video Broadcasting) 또는 미디어플로우(media flow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 외부 장치가 연결되는 커넥터, 상기 연결된 외부 장치를 식별하고, 식별 결과에 따라 전압 변환부 및 충방전부의 동작을 제어하는 제어 모듈, 상기 식별 결과에 따라, 상기 외부 장치로부터 공급되는 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하거나, 상기 전자 장치와 연결된 배터리의 배터리 전압을 변환하여 상기 외부 장치에 공급하는 전압 변환부와, 상기 식별 결과에 따라, 상기 전압 변환부로부터 공급되는 전압을 강압(降壓)하거나, 상기 전압 변환부로 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하는 충방전부를 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라, 상기 외부 장치가 전원 장치이면, 상기 전압 변환부는 상기 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 충방전부는 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 강압하여, 상기 배터리를 충전할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라, 상기 외부 장치가 전원 소비 장치이면, 상기 충방전부는 상기 전압 변환부로 상기 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 전압 변환부는 상기 바이패스된 배터리 전압을 변환하여 상기 전원 소비 장치에 공급할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전압 변환부는 상기 전원 장치로부터 공급되는 공급 전압의 크기에 따라 상기 공급 전압을 바이패싱하거나 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전압 변환부는 상기 공급 전압의 크기가 설정된 전압 이상이면 상기 공급 전압을 바이패싱하고, 상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면 상기 공급 전압을 부스트할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 설정된 전압은 상기 전자 장치와 연결된 배터리에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)이 될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면, 상기 전압 변환부는 상기 공급 전압을 상기 전자 장치와 연결된 배터리에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)으로 부스트할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전압 변환부는 상기 배터리 전압을 상기 전원 소비 장치의 동작 전압으로 변환할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제어부는 상기 외부 장치의 타입(type)과 상기 외부 장치의 공급 전압 또는 동작 전압을 식별할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 배터리는 직렬 셀 배터리일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 배터리의 배터리 전압을 강압하여 상기 전자 장치의 각 유닛에 전압을 공급하는 언레귤레이티드(unregulated) DC/DC 컨버터를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 배터리의 배터리 전압을 강압하여 상기 전자 장치의 각 유닛에 전압을 공급하는 스위칭 캐패시터(switched capacitor)를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전원 장치는 상기 전자 장치의 요청에 따른 공급 전압과 전류를 상기 전자 장치에 제공하는 전원 어댑터가 될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전원 장치는 상기 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 어댑터가 될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전원 소비 장치는 상기 전자 장치와 기능적으로 연결 가능한 USB OTG(universal serial bus on-the-go) 장치가 될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전압 변환부와 상기 충방전부는 회로적으로 결합된 하나의 모듈로 구성될 수 있다.

도 6은 다양한 실시예들에 따른 충방전 모듈의 블록도를 도시한다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 1 내지 도 5에 기재된 충방전 모듈의 일례를 나타낸다. 본 실시예에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 5에 기재된 충방전 모듈에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 6에 기재된 충방전 모듈에도 적용됨을 알 수 있다.

도 6을 참조하면, 충방전 모듈 630은 전압 변환부 631, 충방전부 632 및 충방전 제어부 633로 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 충방전 모듈 630은 전압 변환부 631와 충방전부 632를 제어하는 충방전 제어부 633를 포함하는 것으로 도시하고 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 충방전 제어부 633는 도 1 또는 도 4에 도시된 바와 같이 충방전 모듈 630의 외부에 위치할 수 있다.

전압 변환부 631는 충방전 제어부 633의 제어 신호에 따라 전압을 변환할 수 있다. 전압 변환부 631는 본 발명의 한 실시예에 따라 도 6에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가질 수 있다. 이에 한정되지 않으며, 전압 변환부 631는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 도 6에 도시된 회로 구성 이외에, 본 명세서에 기재된 전압 변환부 631와 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 회로 구성으로 구현될 수 있다. 또는, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 전압 변환부 631는 도 6에 도시된 회로 소자들 외에 다른 범용적인 회로 소자들을 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 전압 변환부 631는 제1 스위치 6311와 제2 스위치 6312의 온/오프(on/off)에 따라 전압 변환부 631는 전압을 변환할 수 있다. 예컨대, 전압 변환부 631는 부스트 컨버터(boost converter) 또는 벅 컨버터(buck converter)로 동작하거나, 전압을 바이패스할 수 있다. 제1 스위치 6311와 제2 스위치 6312는 충방전 제어부 633의 스위칭 제어부 6333로부터 수신된 제어 신호에 따라 온/오프될 수 있다.

예를 들면, 제1 스위치 6311와 제2 스위치 6312는 FET 또는 트랜지스터(transistor) 등으로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 상기 전압 변환부 631의 동작을 제어할 수 있는 다양한 형태의 스위치로 구현될 수 있다.

충방전부 632는 상기 충방전 제어부 633의 제어 신호에 따라 배터리 640를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 충방전부 632는 본 발명의 한 실시예에 따라 도 6에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가질 수 있다. 이에 한정되지 않으며, 충방전부 632는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 도 6에 도시된 회로 구성 이외에, 본 명세서에 기재된 충방전부 632와 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 회로 구성으로 구현될 수 있다. 또는, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 충방전부 632는 도 6에 도시된 회로 소자들 외에 다른 범용적인 회로 소자들을 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 충방전부 632는 제3 스위치 6321, 제4 스위치 6322, 제 5 스위치 6323의 온/오프(on/off)에 따라 배터리 640를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 예컨대, 충방전부 632는 벅 컨버터(buck converter)로 동작하거나, 전압을 바이패스할 수 있다. 제3 스위치 6321, 제4 스위치 6322, 제 5 스위치 6323는 충방전 제어부 633의 스위칭 제어부 6333로부터 수신된 제어 신호에 따라 온/오프될 수 있다.

예를 들면, 제3 스위치 6321, 제4 스위치 6322, 제 5 스위치 6323 는 FET 또는 트랜지스터(transistor) 등으로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 상기 충방전부 632의 동작을 제어할 수 있는 다양한 형태의 스위치로 구현될 수 있다.

상기 충방전부 232가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 232는 전압 변환부 231로부터 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 공급받아, 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 배터리 전압에 따라 강압(降壓)하여, 상기 배터리 240를 충전할 수 있다. 또는, 상기 충방전부 232가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 232는 상기 충전과 반대방향으로 상기 전압 변환부 231로 상기 배터리 240의 배터리 전압을 바이패스할 수 있다.

충방전 제어부 633는 제어 모듈(예: 도 1의 제어 모듈 120 또는 도 4의 충방전 제어 모듈 422), 식별 모듈(예: 도 2의 식별 모듈 220), 또는 통신 모듈(예: 도 3의 통신 모듈 320) 중 적어도 하나를 이용하여 외부 장치를 식별할 수 있다. 충방전 제어부 633는 상기 외부 장치를 식별한 식별 결과에 따라 전압 변환부 631 또는 충방전부 632의 동작을 제어할 수 있다. 충방전 제어부 633는 전압 변환부 631 또는 충방전부 632에 제어 신호를 전송할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 충방전 제어부 633는 통신부 6331, 제어부 6332 및 스위칭 제어부 6333로 구성될 수 있다. 또는, 충방전 제어부 633는 통신부 6331 및 스위칭 제어부 6333로 구성될 수 있다. 또는, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 충방전 제어부 633는 도 6에 도시된 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.

통신부 6331는 전자 장치의 적어도 하나의 모듈과 데이터를 송, 수신할 수 있다. 예를 들면, 통신부 6331는 다양한 전송 방법을 이용하여 전자 장치의 적어도 하나의 모듈과 데이터를 송, 수신할 수 있다. 예컨대, 통신부 6331는 I2C 인터페이스, UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 인터페이스, SPI(Serial Peripheral Interface), 버스 또는 전자 장치의 적어도 하나의 모듈과 연결된 데이터 라인 등을 이용하여 데이터를 송, 수신할 수 있다.

제어부 6332는 통신부 6331와 스위칭 제어부 6333를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 6332는 통신부 6331와 전자 장치의 적어도 하나의 모듈과의 데이터의 송, 수신을 제어할 수 있다. 또는, 제어부 6332는 스위칭 제어부 6333가 전압 변환부 631 또는 충방전부 632의 스위치들을 제어하도록 스위칭 제어부 6333로 제어 신호를 전송할 수 있다. 예컨대, 충방전부 632가 벅 컨버터로 동작하는 경우, 제어부 6332는 충방전부 632의 입력 전압이 배터리 640의 배터리 전압에 따라 변환되도록 충방전부 632의 스위치들을 온/오프하는 듀티비를 결정할 수 있다. 제어부 6332는 설정된 듀티비를 상기 스위칭 제어부 6333로 전송할 수 있다.

스위칭 제어부 6333는 제어부 6332로부터 수신된 제어 신호에 따라, 전압 변환부 631 또는 충방전부 632의 스위치들을 제어할 수 있다. 예컨대, 스위칭 제어부 6333는 전압 변환부 631 또는 충방전부 632의 적어도 하나의 스위치를 오프시킬 수 있다. 또는, 스위칭 제어부 6333는 전압 변환부 631 또는 충방전부 632의 스위치들을 설정된 듀티비에 따라 온/오프시킬 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치에 배터리 640의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되면, 스위칭 제어부 6333는 제1 스위치 6311로 제1 스위치 6311를 오프시키는 제어 신호를 전송하고, 제2 스위치 6312로 제2 스위치 6312를 온시키는 제어 신호를 전송할 수 있다. 스위칭 제어부 6333로부터의 제어 신호에 따라, 상기 제1 스위치 6311는 오프되고, 상기 제2 스위치 6312는 온될 수 있다. 이에 따라, 전압 변환부 631은 단자 6301을 통해 입력되는 입력 전압을 바이패스할 수 있다. 바이패스된 전압은 충방전부 632로 전달될 수 있다.

스위칭 제어부 6333는 제3 스위치 6321와 제4 스위치 6322로 제3 스위치 6321와 제4 스위치 6322를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 전송할 수 있다. 충방전부 632는 상기 설정된 듀티비에 따라 상기 전압 변환부 631로부터 출력된 바이패스된 전압을 강압할 수 있다. 예컨대, 충방전부 632는 상기 바이패스된 전압을 배터리 640의 배터리 전압에 따라 강압하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 충방전부 632는 강압된 전압으로 배터리 640를 충전할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 전자 장치에 배터리 640의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되면, 제1 스위치 6311와 제2 스위치 6312로 제1 스위치 6311와 제2 스위치 6312를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 전송할 수 있다. 전압 변환부 631는 상기 설정된 듀티비에 따라 단자 6301을 통해 입력되는 입력 전압을 부스트할 수 있다. 예컨대, 전압 변환부 631는 상기 입력 전압을 부스팅하는 부스트 컨버터로 동작할 수 있다. 전압 변환부 631는 부스트된 전압을 충방전부 632로 전달할 수 있다.

스위칭 제어부 6333는 제3 스위치 6321와 제4 스위치 6322로 제3 스위치 6321와 제4 스위치 6322를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 전송할 수 있다. 충방전부 632는 상기 설정된 듀티비에 따라 상기 전압 변환부 631로부터 출력된 전압(상기 전압 변환부 631에서 부스트된 전압)을 강압할 수 있다. 예컨대, 충방전부 632는 상기 부스트된 전압을 배터리 640의 배터리 전압에 따라 강압하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 충방전부 632는 강압된 전압으로 배터리 640를 충전할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 전자 장치에 전원 소비 장치가 연결되면, 스위칭 제어부 6333는 제3 스위치 6321로 제3 스위치 6321를 온시키는 제어 신호를 전송하고, 제4 스위치 6322로 제4 스위치 6322를 오프시키는 제어 신호를 전송할 수 있다. 스위칭 제어부 6333로부터의 제어 신호에 따라, 상기 제3 스위치 6321는 온되고, 상기 제4 스위치 6322는 오프될 수 있다. 이에 따라, 충방전부 632은 배터리 640의 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 바이패스된 전압은 전압 변환부 631로 전달될 수 있다. 충방전 모듈 630은 충전 방향과 반대 방향으로 동작한다.

스위칭 제어부 6333는 제1 스위치 6311와 제2 스위치 6312로 제1 스위치 6311와 제2 스위치 6312를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 전송할 수 있다. 전압 변환부 631는 상기 설정된 듀티비에 따라 상기 충방전부 632로부터 출력된 전압(상기 충방전부 632에서 바이패스된 전압)을 강압할 수 있다. 예컨대, 전압 변환부 631는 상기 바이패스된 전압을 외부 장치의 동작 전압에 따라 강압하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다. 전압 변환부 631는 강압된 전압을 외부 장치에 공급할 수 있다.

도 7은 다양한 실시예들에 따른 충방전 모듈의 블록도를 도시한다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 1 내지 도 5에 기재된 충방전 모듈의 일례를 나타낸다. 도 6에 도시된 충방전 모듈 630와 달리, 도 7의 충방전 모듈 730은 DrMos(Drive MOSFET)을 이용하여 회로를 구성한 것이다. 본 실시예에 따른 충방전 모듈 730은 DrMos를 충방전부 732의 회로에 포함한다. 그러나, 이에 한정하지 않으며, 충방전 모듈 730은 전압 변환부 731 또는 충방전 제어부 733에 DrMos를 이용할 수 있다.

도 7에 도시된 전압 변환부 731 및 충방전 제어부 733는 도 6에 도시된 전압 변환부 631 및 충방전 제어부 633에 대응되므로, 이와 관련하여 중복된 설명은 생략한다. 도 7의 단자 7301은 도 6에 도시된 단자 6301에 대응될 수 있다.

충방전부 732는 충방전 제어부 733의 제어 신호에 따라 배터리 740를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 예를 들면, 충방전부 732는 DrMos 7321 또는 스위치 7323의 동작에 따라 배터리 740를 충전하거나 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 예컨대, 충방전부 732는 벅 컨버터(buck converter)로 동작하거나, 전압을 바이패스할 수 있다. DrMos 7321 또는 스위치 7323는 충방전 제어부 733의 스위칭 제어부 7333로부터 수신된 제어 신호에 따라 동작할 수 있다.

상기 충방전부 732가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 732는 전압 변환부 731로부터 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 공급받아, 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 배터리 전압에 따라 강압(降壓)하여, 상기 배터리 740를 충전할 수 있다. 또는, 상기 충방전부 732가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부 732는 상기 충전과 반대방향으로 상기 전압 변환부 731로 상기 배터리 740의 배터리 전압을 바이패스할 수 있다.

도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 연결된 외부 장치에 따른 충방전 모듈의 동작을 나타낸다.

도 8은 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 장치가 전자 장치에 연결되었을 때, 충방전 모듈 830의 동작을 나타낸다.

한 실시예에 따르면, 상기 충방전 모듈 830을 포함하는 전자 장치에 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 어댑터가 연결될 수 있다. 예를 들면, 배터리 840가 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리일 때, 배터리 840는 6.8V~8.6V의 배터리 전압을 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 상기 전원 어댑터는 상기 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 20V 전원 어댑터가 될 수 있다. 상기 전자 장치에 20V 전원 어댑터가 연결되면, 상기 충방전 모듈 830은 바이패스-벅 모드로 동작할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 충방전 모듈 830을 포함하는 전자 장치에 상기 전자 장치의 요청에 따른 공급 전압과 전류를 전자 장치 800에 제공할 수 있는 적응적(adaptive) 전원 어댑터가 될 수 있다. 적응적 전원 어댑터는 상기 전자 장치에 제공하는 공급 전압과 전류를 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 전자 장치는 통신 모듈을 통하여 적응적 전원 어댑터와의 통신을 수행하여, 상기 전원 어댑터에 원하는 전압값과 전류값을 요청할 수 있다. 상기 적응적 전원 어댑터는 상기 전자 장치의 요청에 따른 전압과 전류를 제공할 수 있다. 예를 들면, 배터리 840가 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리일 때, 9V, 12V, 20V의 전압을 제공할 수 있는 상기 적응적 전원 어댑터가 상기 전자 장치에 연결되면, 상기 충방전 모듈 830은 바이패스-벅 모드로 동작할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 충방전 제어부 833는 통신부 8331, 제어부 8332 및 스위칭 제어부 8333로 구성될 수 있다. 통신부 8331는 제어 모듈(예: 도 1의 제어 모듈 120 또는 도 4의 충방전 제어 모듈 422), 식별 모듈(예: 도 2의 식별 모듈 220), 또는 통신 모듈(예: 도 3의 통신 모듈 320) 중 적어도 하나로부터 상기 전자 장치에 상기 배터리 840의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 어댑터가 연결되었음을 나타내는 신호를 수신할 수 있다.

제어부 8332는 통신부 8331로부터 수신된 신호에 기초하여, 충방전 모듈 830의 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 동작 모드에 따라, 스위칭 제어부 8333로 제어 신호를 전송할 수 있다. 본 실시예에 따르면,상기 배터리 840의 배터리 전압보다 높은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되었으므로, 상기 제어부 8332은 상기 충방전 모듈 830이 바이패스-벅의 동작 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 상기 제어부 8332은 바이패스-벅의 동작 모드에 따라 상기 충방전 모듈 830이 동작하도록 상기 스위칭 제어부 8333로 제어 신호를 전송할 수 있다.

스위칭 제어부 8333는 제어 신호를 전송하여, 제1 스위치 8311, 제2 스위치 8312, 제3 스위치 8321, 제4 스위치 8322 또는 제5 스위치 8323 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 스위칭 제어부 8333는 제1 스위치 8311을 오프시키는 제어 신호와 상기 제2 스위치 8312를 온시키는 제어 신호를 상기 제1 스위치 8311와 상기 제2 스위치 8312로 각각 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 전압 변환부 831는 전압 변환부 831의 입력 전압을 바이패스할 수 있다. 상기 전원 어댑터로부터 공급된 공급 전압은 바이패스되어 충방전부 832로 전달될 수 있다. 스위칭 제어부 8333는 제3 스위치 8321 및 제4 스위치 8322를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 상기 제3 스위치 8321와 상기 제4 스위치 8322로 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 충방전부 832는 상기 바이패스된 전압을 강압하여 상기 배터리 840를 충전시킬 수 있다. 상기 충방전부 832는 상기 바이패스된 전압을 상기 배터리 840의 배터리 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다.

도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 연결된 외부 장치에 따른 충방전 모듈의 동작을 나타낸다.

도 9는 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 장치가 전자 장치에 연결되었을 때, 충방전 모듈 930의 동작을 나타낸다.

한 실시예에 따르면, 상기 충방전 모듈 930을 포함하는 전자 장치에 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 어댑터가 연결될 수 있다. 예를 들면, 배터리 940가 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리일 때, 배터리 940는 6.8V~8.6V의 배터리 전압을 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 상기 전원 어댑터는 상기 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 5V 전원 어댑터가 될 수 있다. 상기 전자 장치에 5V 전원 어댑터가 연결되면, 상기 충방전 모듈 930은 부스트-벅 모드로 동작할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 충방전 모듈 830을 포함하는 전자 장치에 상기 전자 장치의 요청에 따른 공급 전압과 전류를 전자 장치에 제공할 수 있는 적응적(adaptive) 전원 어댑터가 될 수 있다. 예를 들면, 배터리 940가 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리일 때, 상기 적응적 전원 어댑터가 5V의 전압을 제공하면, 상기 충방전 모듈 930은 부스트-벅 모드로 동작할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 충방전 제어부 933는 통신부 9331, 제어부 9332 및 스위칭 제어부 9333로 구성될 수 있다. 통신부 9331는 제어 모듈(예: 도 1의 제어 모듈 120 또는 도 4의 충방전 제어 모듈 422), 식별 모듈(예: 도 2의 식별 모듈 220), 또는 통신 모듈(예: 도 3의 통신 모듈 320) 중 적어도 하나로부터 상기 전자 장치에 상기 배터리 940의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 어댑터가 연결되었음을 나타내는 신호를 수신할 수 있다.

제어부 9332는 통신부 9331로부터 수신된 신호에 기초하여, 충방전 모듈 930의 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 동작 모드에 따라, 스위칭 제어부 9333로 제어 신호를 전송할 수 있다. 본 실시예에 따르면 상기 배터리 940의 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 장치가 연결되었으므로, 상기 제어부 9332은 상기 충방전 모듈 930이 부스트-벅의 동작 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 상기 제어부 9332은 부스트-벅의 동작 모드에 따라 상기 충방전 모듈 930이 동작하도록 상기 스위칭 제어부 9333로 제어 신호를 전송할 수 있다.

스위칭 제어부 9333는 제어 신호를 전송하여, 제1 스위치 9311, 제2 스위치 9312, 제3 스위치 9321, 제4 스위치 9322 또는 제5 스위치 9323 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 스위칭 제어부 9333는 제1 스위치 9311 및 제42 스위치 9312를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 상기 제1 스위치 9311와 상기 제2 스위치 9312에 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 전압 변환부 931는 전압 변환부 931의 입력 전압을 부스트할 수 있다. 상기 전원 어댑터로부터 공급된 공급 전압은 부스트되어 충방전부 932로 전달될 수 있다. 예를 들면, 배터리 940가 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리이고, 상기 전원 어댑터가 상기 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 5V 전원 어댑터일 때, 상기 전압 변환부 931은 5V의 공급 전압을 9V 전압으로 부스팅하여, 부스트된 전압을 상기 충방전부 932에 전달할 수 있다.

스위칭 제어부 9333는 제3 스위치 9321 및 제4 스위치 9322를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 상기 제3 스위치 9321와 상기 제4 스위치 9322로 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 충방전부 932는 상기 부스트된 전압을 강압하여 상기 배터리 940를 충전시킬 수 있다. 상기 충방전부 932는 상기 부스트된 전압을 상기 배터리 940의 배터리 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다.

도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 연결된 외부 장치에 따른 충방전 모듈의 동작을 나타낸다.

도 10은 전원을 소비하는 전원 소비 장치가 전자 장치에 연결되었을 때, 충방전 모듈 1030의 동작을 나타낸다.

한 실시예에 따르면, 상기 충방전 모듈 1030을 포함하는 전자 장치에 상기 전자 장치와 기능적으로 연결 가능한 USB OTG(universal serial bus on-the-go) 장치가 연결될 수 있다. USB OTG 장치는 상기 전자 장치의 배터리 전압을 이용하여 동작할 수 있다.

예를 들면, 배터리 1040가 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리일 때, 배터리 1040는 6.8V~8.6V의 배터리 전압을 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 USB OTG 장치는 상기 배터리 전압보다 낮은 전압으로 동작하는 USB OTG 장치가 될 수 있다. 상기 전자 장치에 상기 USB OTG 장치가 연결되면, 상기 충방전 모듈 1030은 벅-바이패스 모드로 동작할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 충방전 제어부 1033는 통신부 10331, 제어부 10332 및 스위칭 제어부 10333로 구성될 수 있다. 통신부 10331는 제어 모듈(예: 도 1의 제어 모듈 120 또는 도 4의 충방전 제어 모듈 422), 식별 모듈(예: 도 2의 식별 모듈 220), 또는 통신 모듈(예: 도 3의 통신 모듈 320) 중 적어도 하나로부터 상기 전자 장치에 상기 배터리 전압보다 낮은 전압으로 동작하는 USB OTG 장치가 연결되었음을 나타내는 신호를 수신할 수 있다.

제어부 10332는 통신부 10331로부터 수신된 신호에 기초하여, 충방전 모듈 1030의 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 동작 모드에 따라, 스위칭 제어부 10333로 제어 신호를 전송할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 배터리 1040의 배터리 전압보다 낮은 전압으로 동작하는 USB OTG 장치가 연결되었으므로, 상기 제어부 10332은 상기 충방전 모듈 1030이 벅-바이패스의 동작 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 상기 충방전 모듈 1030은 충전 방향과 반대 방향으로 상기 USB OTG 장치에 상기 배터리 전압을 공급할 수 있다. 상기 제어부 10332은 벅-바이패스의 동작 모드에 따라 상기 충방전 모듈 1030이 동작하도록 상기 스위치 제어부 10333로 제어 신호를 전송할 수 있다.

스위칭 제어부 10333는 제어 신호를 전송하여, 제1 스위치 10311, 제2 스위치 10312, 제3 스위치 10321, 제4 스위치 10322 또는 제5 스위치 10323 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 스위칭 제어부 10333는 제3 스위치 10321을 온시키는 제어 신호와 제4 스위치 10322을 오프시키는 제어 신호를 상기 제3 스위치 10321와 상기 제4 스위치 10322로 각각 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 충방전부 1032는 상기 배터리 전압을 바이패스할 수 있다. 상기 배터리 전압은 바이패스되어 전압 변환부 1031로 전달할 수 있다.

스위칭 제어부 10333는 제1 스위치 10311 및 제2 스위치 10312를 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프시키는 제어 신호를 상기 제1 스위치 10311와 상기 제2 스위치 10312로 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 전압 변환부 1031는 상기 바이패스된 배터리 전압을 강압할 수 있다.

예를 들면, 배터리 1040가 2개의 배터리 셀을 직렬로 연결한 배터리이고, 상기 USB OTG 장치가 상기 배터리 전압보다 낮은 전압으로 동작하는 USB OTG 장치일 때, 상기 전압 변환부 1031은 상기 바이패스된 6.8V~8.6V의 배터리 전압을 상기 동작 전압으로 강압할 수 있다. 상기 바이패스된 전압을 강압하여 상기 강압된 전압을 상기 USB OTG 장치에 공급할 수 있다. 상기 전압 변환부 1032는 상기 바이패스된 배터리 전압을 상기 USB OTG 장치의 동작 전압에 따라 변환하는 벅 컨버터로 동작할 수 있다.

도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 배터리를 충전하는 방법을 나타낸다.

도 11을 참조하면, 도 11에 기재된 방법은 도 1 내지 도 5에 도시된 전자 장치 100, 200, 300, 400, 500에서 처리되는 동작들로 구성된다. 따라서, 본 실시예에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 5에 도시된 전자 장치 100, 200, 300, 400, 500에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 11에 기재된 방법에도 적용됨을 알 수 있다.

1110 동작에서 상기 충방전 모듈 130은 제어 신호를 수신할 수 있다.

1120 동작에서 상기 수신된 제어 신호가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 충방전 모듈 130은 1130 동작을 수행하고, 상기 수신된 제어 신호가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 충방전 모듈 130은 1140 동작을 수행할 수 있다.

1130 동작에서 상기 충방전 모듈 130은 상기 전원 장치의 공급 전압이 배터리 전압보다 높으면, 상기 충방전 모듈 130은 1150 동작을 수행하고, 상기 전원 장치의 공급 전압이 배터리 전압보다 낮으면, 상기 충방전 모듈 130은 1160 동작을 수행할 수 있다.

1140 동작에서 상기 충방전 모듈 130은 충전 시의 전류의 흐름과 반대 방향으로, 배터리 전압을 바이패싱하고 바이패스된 배터리 전압을 변환하여 전원 소비 장치에 변환된 전압을 공급할 수 있다. 상기 충방전 모듈 130은 벅-바이패스 동작 모드로 동작할 수 있다.

1150 동작에서 상기 충방전 모듈 130은 상기 전원 장치의 공급 전압을 바이패싱하고, 상기 바이패스된 전압을 강압하여, 상기 배터리 140를 충전할 수 있다. 상기 충방전 모듈 130은 바이패스-벅의 동작 모드로 동작할 수 있다.

1160 동작에서 상기 충방전 모듈 130은 상기 전원 장치의 공급 전압을 부스팅하고, 상기 부스트된 전압을 강압하여, 상기 배터리 140를 충전할 수 있다. 상기 충방전 모듈 130은 부스트-벅의 동작 모드로 동작할 수 있다.

다양한 실시예들에 따른 배터리를 충전하는 방법은 제어 신호를 수신하는 동작, 상기 수신된 제어 신호가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 전원 장치의 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 바이패스된 전압 또는 상기 부스트된 전압을 강압하여, 배터리를 충전하는 동작과 상기 수신된 제어 신호가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 충전과 반대 방향으로, 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 바이패스된 배터리 전압을 변환하여, 상기 변환된 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

본 개시에 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은 예를 들어, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component) 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 따른 "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit) 칩, FPGAs(Field-Programmable Gate Arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 본 개시에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그래밍 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 하나 이상의 프로세서 (예: 상기 AP 210)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 상기 메모리 230가 될 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는, 예를 들면, 상기 AP 210에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 (sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 마그네틱 매체(Magnetic Media)와, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 광기록 매체(Optical Media)와, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media)와, 그리고 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령(예: 프로그래밍 모듈)을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 개시의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

본 개시에 따른 모듈 또는 프로그래밍 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 본 개시에 따른 모듈, 프로그래밍 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 ... 전자 장치
110 ... 커넥터
120 ... 제어 모듈
130 ... 충방전 모듈
131 ... 전압 변환부
132 ... 충방전부
140 ... 배터리

Claims (24)

1. 전자 장치에 있어서,
   외부 장치가 연결되는 커넥터;
   상기 연결된 외부 장치를 식별하고, 식별 결과에 따라 전압 변환부 및 충방전부의 동작을 제어하는 제어부;
   상기 식별 결과에 따라, 상기 외부 장치로부터 공급되는 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하거나, 상기 전자 장치와 연결된 배터리의 배터리 전압을 변환하여 상기 외부 장치에 공급하는 전압 변환부; 및
   상기 식별 결과에 따라, 상기 전압 변환부로부터 공급되는 전압을 강압(降壓)하거나, 상기 전압 변환부로 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하는 충방전부를 포함하는 전자 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 외부 장치가 전원 장치이면, 상기 전압 변환부는 상기 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 충방전부는 상기 바이패싱된 전압 또는 상기 부스팅된 전압을 강압하여, 상기 배터리를 충전하는 전자 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 외부 장치가 전원 소비 장치이면, 상기 충방전부는 상기 전압 변환부로 상기 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 전압 변환부는 상기 바이패싱된 배터리 전압을 변환하여 상기 전원 소비 장치에 공급하는 전자 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 연결된 외부 장치와 통신을 수행하는 통신부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치와 송, 수신한 정보에 기초하여, 상기 전압 변환부 및 상기 충방전부의 동작을 제어하는 전자 장치.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 전압 변환부는 상기 전원 장치로부터 공급되는 공급 전압의 크기에 따라 상기 공급 전압을 바이패싱하거나 상기 공급 전압을 부스팅하는 전자 장치.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 전압 변환부는 상기 공급 전압의 크기가 설정된 전압 이상이면 상기 공급 전압을 바이패싱하고, 상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면 상기 공급 전압을 부스팅하는 전자 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 설정된 전압은 상기 전자 장치와 연결된 배터리에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)인 전자 장치.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만이면, 상기 전압 변환부는 상기 공급 전압을 상기 전자 장치와 연결된 배터리에 따른 최소 충전 가능 전압(minimum chargeable voltage)으로 부스팅하는 전자 장치.
9. 제3 항에 있어서,
   상기 전압 변환부는 상기 배터리 전압을 상기 전원 소비 장치의 동작 전압으로 변환하는 전자 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 외부 장치의 타입(type)과 상기 외부 장치의 공급 전압 또는 동작 전압을 식별하는 전자 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리는 직렬 셀 배터리인 전자 장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리의 배터리 전압을 강압하여 상기 전자 장치의 각 유닛에 전압을 공급하는 언레귤레이티드(unregulated) DC/DC 컨버터를 더 포함하는 전자 장치.
13. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리의 배터리 전압을 강압하여 상기 전자 장치의 각 유닛에 전압을 공급하는 스위칭 캐패시터(switched capacitor)를 더 포함하는 전자 장치.
14. 제2 항에 있어서,
    상기 전원 장치는 상기 전자 장치의 요청에 따른 공급 전압과 전류를 상기 전자 장치에 제공하는 전원 어댑터인 전자 장치.
15. 제2 항에 있어서,
    상기 전원 장치는 상기 배터리 전압보다 낮은 전압을 공급하는 전원 어댑터인 전자 장치.
16. 제3 항에 있어서,
    상기 전원 소비 장치는 상기 전자 장치와 기능적으로 연결 가능한 USB OTG(universal serial bus on-the-go) 장치인 전자 장치.
17. 제1 항에 있어서,
    상기 전압 변환부와 상기 충방전부는 회로적으로 결합된 하나의 모듈로 구성되는 전자 장치.
18. 충전 장치에 있어서,
    전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 전원 장치의 공급 전압을 바이패싱하거나 상기 공급 전압을 부스팅하고, 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충전 장치와 연결된 배터리의 배터리 전압을 변환하는 전압 변환부; 및
    수신되는 제어 신호에 따라, 상기 전압 변환부로부터 공급되는 전압을 강압하거나, 상기 전압 변환부로 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하는 충방전부를 포함하는 충전 장치.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 전압 변환부는 상기 공급 전압의 크기에 따라 상기 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 충방전부는 상기 바이패싱된 전압 또는 상기 부스팅된 전압을 강압하여 상기 배터리를 충전하는 충전 장치.
20. 제18 항에 있어서,
    상기 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호를 수신하면, 상기 충방전부는 상기 전압 변환부로 상기 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 전압 변환부는 상기 바이패싱된 배터리 전압을 변환하여 상기 전원 소비 장치에 공급하는 충전 장치.
21. 제19 항에 있어서,
    상기 제어 신호가 공급 전압의 크기가 설정된 전압 이상인 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 전압 변환부는 상기 공급 전압을 바이패싱하고, 상기 제어 신호가 공급 전압의 크기가 상기 설정된 전압 미만인 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 공급 전압을 부스팅하는 충전 장치.
22. 제18 항에 있어서,
    전원 장치 또는 전원 소비 장치의 연결에 따라 상기 전압 변환부와 상기 충방전부로 제어 신호를 전송하는 충방전 제어부를 포함하는 충전 장치.
23. 제18 항에 있어서,
    상기 배터리는 직렬 셀 배터리인 충전 장치.
24. 배터리를 충전하는 방법에 있어서,
    제어 신호를 수신하는 동작;
    상기 수신된 제어 신호가 전원 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 전원 장치의 공급 전압을 바이패싱하거나, 상기 공급 전압을 부스팅하고, 상기 바이패싱된 전압 또는 상기 부스팅된 전압을 강압하여, 배터리를 충전하는 동작; 및
    상기 수신된 제어 신호가 전원 소비 장치의 연결에 의한 제어 신호이면, 상기 충전과 반대 방향으로, 상기 배터리의 배터리 전압을 바이패싱하고, 상기 바이패싱된 배터리 전압을 변환하여, 상기 변환된 전압을 상기 전원 소비 장치에 공급하는 동작을 포함하는 방법.

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