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1. WO2020111625 - DISPOSITIF ÉLECTRONIQUE ET PROCÉDÉ DE CHARGE DE BATTERIE SANS FIL

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

3   4  

과제 해결 수단

5   6   7  

발명의 효과

8   9  

도면의 간단한 설명

10   11   12   13   14   15   16   17   18   19  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177   178   179   180   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191   192   193  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

명세서

발명의 명칭 : 무선으로 배터리를 충전하기 위한 전자 장치 및 방법

기술분야

[1]
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은 무선으로 배터리를 충전하기 위한 전자 장치(electronic device) 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.

배경기술

[2]
전자 장치(electronic device)는 외부 전자 장치로부터 전력을 제공받기 위한 신호를 코일을 통해 수신할 수 있다. 상기 전자 장치는 코일을 통해 수신된 신호를 전력 수신 회로 및 배터리 충전 회로를 이용하여 처리함으로써, 상기 전자 장치의 배터리를 충전할 수 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[3]
사용성(usability)을 향상하기 위해, 고속 충전(high speed charging)을 지원하는 전자 장치가 개발되고 있다. 이와 관련하여, 고속 충전의 효율을 극대화하면서 발열을 최소화하기 위한 방안이 요구될 수 있다.
[4]
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

과제 해결 수단

[5]
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(electronic device)는 충전 가능한(chargeable) 배터리와, 외부 전자 장치로부터 전력을 획득하기 위한 AC(alternating current) 신호를 무선으로(by wireless) 수신하도록 구성된 코일과, 상기 코일을 통해 수신되는 상기 AC 신호에 기반하여 생성되는 제1 DC(direct current) 신호를 획득하도록 구성된 전력 수신(RX, receive) 회로(circuitry)와, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 전기적으로 연결되고(electrically connected to) 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되는 제2 DC 신호를 획득하도록 구성된 배터리 충전 회로(battery charging circuitry)와, 상기 코일과 작동적으로(operably) 결합되고(coupled to) 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 패킷을 송신하도록 구성된 통신 회로와, 상기 통신 회로, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 배터리 충전 회로와 작동적으로(operably) 결합되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 수신하는 상기 AC 신호를 조정하기 위한 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신할 수 있다.
[6]
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 충전 가능한(chargeable) 배터리와, 외부 전자 장치로부터 전력을 획득하기 위한 AC(alternating current) 신호를 무선으로(by wireless) 수신하도록 구성된 코일과, 상기 코일을 통해 수신되는 상기 AC 신호에 기반하여 생성되는 제1 DC(direct current) 신호를 획득하도록 구성된 전력 수신(RX, receive) 회로(circuitry)와, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 전기적으로 연결되고(electrically connected to) 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되는 제2 DC 신호를 획득하도록 구성된 배터리 충전 회로(battery charging circuitry)와, 상기 코일과 작동적으로(operably) 결합되고(coupled to) 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 패킷을 송신하도록 구성된 통신 회로와, 상기 통신 회로, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 배터리 충전 회로와 작동적으로(operably) 결합되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 CC(constant current) 모드 내에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 제1 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 제2 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하고, 상기 배터리의 충전 모드가 상기 CC 모드로부터 CV(constant voltage) 모드로 전환됨을 검출하는 것에 응답하여, 상기 제1 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 제3 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 제4 차이 값에 대한 정보를 포함하는 다른 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신할 수 있다.
[7]
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 외부 전자 장치에게 전력을 제공하기 위한 AC 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 코일과, 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 패킷을 수신하도록 구성된 통신 회로와, 상기 코일과 작동적으로 결합된 인버터(inverter)와, 상기 통신 회로 및 상기 인버터와 작동적으로 결합되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 외부 전자 장치의 충전 가능한 배터리를 충전시키기 위한 제1 AC 신호를 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하고, 상기 제1 AC 신호를 송신한 후, 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 전류 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 수신하고, 상기 전류 값에 대한 정보에 기반하여 상기 인버터를 제어함으로써 상기 제1 AC 신호와 구별되고 상기 외부 전자 장치의 상기 배터리를 충전하기 위한 제2 AC 신호를 생성하고, 상기 제2 AC 신호를 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신할 수 있다.

발명의 효과

[8]
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(electronic device) 및 그의 방법은 전류 값과 관련된 정보를 상기 전자 장치에게 무선으로 전력을 제공하는 외부 전자 장치로 송신함으로써, 상기 전자 장치의 배터리 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
[9]
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도면의 간단한 설명

[10]
도 1은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
[11]
도 2는 다양한 실시 예에 따른 무선 충전 환경의 예를 도시한다.
[12]
도 3은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다.
[13]
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 다른 예를 도시한다.
[14]
도 5는 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 회로와 제어 회로의 기능적 구성의 예를 도시한다.
[15]
도 6은 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 회로와 제어 회로의 기능적 구성의 다른 예를 도시한다.
[16]
도 7은 다양한 실시 예에 따른 배터리 충전 회로와 제어 회로의 기능적 구성의 예를 도시한다.
[17]
도 8은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작의 예를 도시한다.
[18]
도 9는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작의 다른 예를 도시한다.
[19]
도 10은 다양한 실시 예에 따른 외부 전자 장치의 동작의 예를 도시한다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[20]
도 1은 다양한 실시 예에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
[21]
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는 전자 장치(101)에는 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
[22]
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)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
[23]
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: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
[24]
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.
[25]
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.
[26]
입력 장치(150)는 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 장치(150)은 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
[27]
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
[28]
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
[29]
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(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.
[30]
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 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
[31]
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
[32]
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 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)은 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
[33]
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 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
[34]
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
[35]
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
[36]
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
[37]
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 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(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 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
[38]
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
[39]
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))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
[40]
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치에서 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 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 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, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
[41]
본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 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 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
[42]
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. " 제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
[43]
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 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 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
[44]
본 문서의 다양한 실시 예들은 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 저장매체는 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
[45]
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 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 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 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.
[46]
다양한 실시 예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 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 실시 예에 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.
[47]
도 2는 다양한 실시 예에 따른 무선 충전 환경(200)의 예를 도시한다.
[48]
도 2를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(201)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(102))(이하 '전력 송신 장치'라고도 함)는 외부 전자 장치(202)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(101))(이하 '전력 수신 장치'라고도 함)에 무선으로 전력을 공급할 수 있고, 외부 전자 장치(202)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 전자 장치(201)는 전력 송신 모드로 동작하는 전자 장치일 수 있다. 외부 전자 장치(202)는 전력 수신 모드로 동작하는 전자 장치일 수 있다.
[49]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 송신 장치(201)는 전력 전송 회로(211), 제어 회로(212), 통신 회로(213), 또는 센싱 회로(214)를 포함할 수 있다.
[50]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 외부로부터 전력을 입력 받고, 입력 전력의 전압을 적절하게 변환하는 전력 어댑터(211a), 전력을 생성하는 전력 생성 회로(211b), 또는 송신 코일(211L)과 수신 코일(221L) 사이의 효율을 극대화시키는 매칭 회로(211c)를 포함할 수 있다.
[51]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 복수의 전력 수신 장치들(예: 제1 외부 전자 장치 및 제2 외부 전자 장치)에 전력 송신이 가능하도록 전력 어댑터(211a), 전력 생성 회로(211b), 송신 코일(211L), 또는 매칭 회로(211c) 중 적어도 일부를 복수 개 포함할 수 있다.
[52]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 전력 어댑터(211a)를 이용하여 상기 전력 어댑터(211a)에 공급되는 배터리 전력 또는 외부 전력을 전력 생성 회로(211b)에 공급할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 배터리 전력은 전자 장치(201)의 배터리(미도시)로부터 전력 어댑터(211a)에 입력되는 전력을 획득하기 위한 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 전력은 다른 외부 전자 장치(미도시)(예: 트래블 어댑터, 파워 서플라이)로부터 전력 어댑터(211a)에 입력되는 전력을 획득하기 위한 신호일 수 있다.
[53]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 전력 생성 회로(211b)를 이용하여 외부 전자 장치(202)에 전력을 공급하기 위한 신호를 생성하고, 상기 신호는 송신 코일(221L)로 전달될 수 있다.
[54]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 전송 회로(211)는 전력 생성 회로(211b)를 이용하여 제1 외부 전자 장치에 제1 전력을 제공하기 위한 제1 주파수의 제1 신호와 제2 외부 전자 장치에 제2 전력을 제공하기 위한 제2 주파수의 제2 신호를 생성할 수 있다. 상기 제1 주파수의 제1 신호 및 제2 주파수의 제2 신호는 송신 코일(211L)이 멀티-코일(multi-coil) 구조를 가지는 경우 생성될 수 있다.
[55]
다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(212)는 전력 송신 장치(201)의 전반적인 제어를 수행하며, 무선 전력 송신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(213)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(212)는 통신 회로(213)가 수신하는 정보에 기초하여 전력 수신 장치(202)로 송출할 전력(또는 전력량)을 산출할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(212)는 송신 코일(211L)에 의해 생성된 전력이 전력 수신 장치(202)로 전송되도록 전력 전송 회로(211)를 제어할 수 있다.
[56]
다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(212)는 복수의 전력 수신 장치(예를 들면, 제1 외부 전자 장치 및 제2 외부 전자 장치)에 각각 전력을 송신하는 경우, 제1 외부 전자 장치에 제1 전력을 제공하기 위한 제1 주파수의 제1 신호와 제2 외부 전자 장치에 제2 전력을 제공하기 위한 제2 주파수의 제2 신호를 생성하도록 전력 생성 회로(211b)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 송신 코일(211L)은 멀티-코일(multi-coil) 구조를 가질 수 있다.
[57]
다양한 실시 예에 따르면, 통신 회로(213)는 제1 통신 회로(213a) 또는 제2 통신 회로(213b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 통신 회로(213a)는 예를 들어, 송신 코일(211L)을 통한 전력 전송을 위해 사용하는 주파수와 동일하거나 인접한 주파수를 이용하여 전력 수신 장치(202)의 제1 통신 회로(223a)와 통신할 수 있다.
[58]
제1 통신 회로(213a)는 송신 코일(211L)를 이용하여, 제1 통신회로(223a)와 통신할 수 있다. 제1 통신 회로(213a)에 의해 생성된 데이터(또는 통신 신호)는 송신 코일(211L)을 통하여 전송될 수 있다. 제1 통신 회로(213a)는 FSK(frequency shift keying) 변조 기법을 이용하여 전력 수신 장치(202)로 데이터를 전송할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제1 통신 회로(213a)는 송신 코일(211L)을 통해 전송되는 전력 신호의 주파수가 변경되도록 함으로써, 전력 수신 장치(202)의 제1 통신 회로(223a)와 통신할 수 있다. 또는 제1 통신 회로(213a)는 전력 생성 회로(211b)에서 생성되는 전력 신호에 데이터 또는 통신 회로가 포함되도록 함으로써, 전력 수신 장치(202)의 제1 통신 회로(223a)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 회로(213a)는 전력 전송 신호의 주파수를 높이거나 낮춤으로써, 데이터를 표현할 수 있다.
[59]
제2 통신 회로(213b)는 예를 들어, 송신 코일(211L)을 통한 전력 전송을 위해 사용하는 주파수와 다른 주파수를 이용하여 전력 수신 장치(202)의 제2 통신 회로(223b)와 통신할 수 있다(예: outband 방식). 예를 들어, 제2 통신 회로(213b)는 블루투스(Bluetooth), BLE(bluetooth low energy), Wi-Fi, NFC(near field communication)와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 전력 수신 장치(202)의 제2 통신 회로(223b)로부터 상기 전력 수신 장치(202)의 충전 상태와 관련된 정보(예: Rectifier 후 전압 값 정보, 정류된 전압 값 정보(예: Vrec), 코일 또는 정류 회로에서 흐르는 전류 정보(예: Iout), 각종 패킷, 또는 메시지 등)를 획득할 수 있다.
[60]
다양한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(214)는 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나 이상의 센서를 이용하여 전력 송신 장치(202)에 대한 적어도 하나의 상태를 감지할 수 있다.
[61]
다양한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(214)는 온도 센서, 움직임 센서, 또는 전류(또는 전압) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 온도 센서를 이용하여 전력 송신 장치(201)의 온도 상태를 감지할 수 있고, 움직임 센서를 이용하여 전력 송신 장치(201)의 움직임 상태를 감지할 수 있고, 전류(또는 전압) 센서를 이용하여 전력 송신 장치(201)의 출력 신호의 상태, 예를 들면, 전류 크기, 전압 크기 또는 전력 크기를 감지할 수 있다.
[62]
일 실시 예에 따르면, 전류(또는 전압) 센서는 전력 전송 회로(211)에서 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 전류(또는 전압) 센서는 송신 코일(211L), 매칭 회로(211c), 또는 전력 생성 회로(211b)의 적어도 일부 영역에서 신호를 측정할 수 있다. 예를 들면, 전류(또는 전압) 센서는 송신 코일(211L)의 앞 단에서 신호를 측정하는 회로를 포함할 수 있다.
[63]
다양한 실시 예에 따르면 센싱 회로(214)는 외부 객체 검출(FOD: foreign object detection)을 위한 회로일 수 있다.
[64]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 수신 장치(202)(예: 도 1의 101)는 전력 수신 회로(221)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)), 제어 회로(222)(예: 도 1의 프로세서(120)), 통신 회로(223)(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 적어도 하나의 센서(224)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 디스플레이(225)(예: 도 1의 표시 장치(160)), 또는 감지 회로(226)를 포함할 수 있다. 전력 수신 장치(202)의 설명에 있어서, 전력 송신 장치(201)에 대응되는 구성은 그 설명이 일부 생략될 수 있다.
[65]
다양한 실시 예에 따르면, 전력 수신 회로(221)는 전력 송신 장치(201)로부터 무선으로 전력을 수신하는 수신 코일(221L), 매칭 회로(221a), 수신된 AC 전력을 DC로 정류하는 정류 회로(221b), 충전 전압을 조정하는 조정 회로(221c), 스위치 회로(221d), 또는 배터리(221e)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다.
[66]
다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(222)는 전력 수신 장치(202)의 전반적인 제어를 수행하고, 무선 전력 송신(또는 수신)에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(223)로 전달할 수 있다.
[67]
다양한 실시 예에 따르면, 통신 회로(223)는 제1 통신 회로(223a) 또는 제2 통신 회로(223b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 통신 회로(223a)는 수신 코일(221L)를 통해 전력 송신 장치(201)와 통신할 수 있다.
[68]
제1 통신 회로(223a)는 수신 코일(221L)를 이용하여, 제1 통신회로(213a)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 회로(223a)에 의해 생성된 데이터(또는 통신 신호)는 수신 코일(221L)을 이용하여 전송될 수 있다. 제1 통신 회로(223a)는 ASK(amplitude shift keying) 변조 기법을 이용하여 전력 송신 장치(201)로 데이터를 전송할 수 있다. 제2 통신 회로(223b)는 블루투스(Bluetooth), BLE, Wi-Fi, NFC와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 전력 송신 장치(201)와 통신할 수 있다.
[69]
다양한 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 센서(224)는 전류/전압 센서, 온도 센서, 조도 센서, 또는 사운드 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[70]
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(225)는 무선 전력 송수신에 필요한 각종 디스플레이 정보를 표시할 수 있다.
[71]
다양한 실시 예에 따르면, 감지 회로(226)는 전력 송신 장치(201)로부터 송출되는 탐색 신호 또는 수신되는 전력을 감지하여 상기 전력 송신 장치(201)를 감지할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 장치(201)으로부터 출력된 신호에 의해 수신 코일(221L)에서는 신호가 생성될 수 있으며, 감지 회로(226)는 상기 수신 코일(221L)에서 생성된 신호에 의한 수신 코일(221L) 입/출력단의 신호 변화, 매칭 회로(221a) 입/출력단의 신호 변화, 또는 정류 회로(221b) 입/출력단의 신호 변화를 감지함으로써 상기 전력 송신 장치(201)를 감지할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 감지 회로(226)는 수신 회로(221)에 포함될 수도 있다.
[72]
도 3은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다. 이러한 기능적 구성은 도 1에 도시된 전자 장치(101) 또는 도 2에 도시된 전력 수신 장치(202)에 포함될 수 있다. 이하에서는, 상기 기능적 구성이 전자 장치(101)에 포함되는 다양한 실시 예가 설명될 수 있다.
[73]
도 3을 참조하면, 전자 장치(101)는 코일(305), 전력 수신 회로(310), 용량성 전압 분배 회로(320), 배터리 충전 회로(330), 통신 회로(335), 제어 회로(340), 및 배터리(350)를 포함할 수 있다.
[74]
다양한 실시 예에서, 코일(305)은 전자 장치(102, 이하 외부 전자 장치(102)로 지칭)로부터 전력을 획득하기 위한 AC(alternating current) 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로 무선 전력을 제공하기 위한 상기 AC 신호를 전력 송신 회로(360)를 이용하여 코일(270)을 통해 전송할 수 있다.
[75]
다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)는 코일(305)를 통해 상기 AC 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)는 정류기(rectifier) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(LDO, low dropout regulator)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터는 생략될 수도 있다. 전력 수신 회로(310)는 상기 AC 신호에 기반하여 생성되는 제1 DC 신호를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 DC 신호는 전력 수신 회로(310)로부터 용량성 전압 분배 회로(320)로 제공되는 신호를 의미할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)의 이용 없이 전력 수신 회로(310)로부터 배터리 충전 회로(330)에 직접적으로(directly) 제공되는 신호를 의미할 수도 있다. 제1 DC 신호가 배터리 충전 회로(330)에 직접적으로 제공되는 경우, 상기 제1 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)를 우회하는 경로를 지나(pass through) 배터리 충전 회로(330)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)가 상기 정류기 및 로우 드롭아웃 레귤레이터를 포함하는 경우, 상기 제1 DC 신호는 상기 정류기로부터 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터로 제공되는 신호를 의미할 수도 있다. 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 회로(310)의 구조 예는 도 4를 통해 후술된다.
[76]
다양한 실시 예에서, 용량성 전압 분배 회로(320)는 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되는 제2 DC 신호를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 DC 신호가 전력 수신 회로(310)로부터 송신되는 신호인 경우, 용량성 전압 분배 회로(320)는 상기 제1 DC 신호의 제1 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 기반하여 조정함으로써 제2 전압 값을 가지는 제2 DC 신호를 생성하고, 상기 생성된 제2 DC 신호를 배터리 충전 회로(330)에게 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 DC 신호가 전력 수신 회로(310)에 포함된 상기 정류기로부터 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터에게 제공되는 신호인 경우, 용량성 전압 분배 회로(320)는 상기 제1 DC 신호를 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터를 이용하여 처리할 수 있다. 예를 들어, 용량성 전압 분배 회로(320)는 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터를 이용하여 제1 DC 신호를 처리하고, 이 경우 생성되는 DC 신호의 제3 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 기반하여 조정함으로써 상기 제2 전압 값을 가지는 제2 DC 신호를 생성할 수도 있다. 다양한 실시 예에서, 용량성 전압 분배 회로(320)는 상기 제2 DC 신호를 배터리 충전 회로(330)에게 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 용량성 전압 분배 회로(320)의 기능의 예는 도 4를 통해 후술된다.
[77]
다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(330)는 전력 수신 회로(310)로부터 상기 제1 DC 신호를 직접적으로 획득하거나, 용량성 전압 분배 회로(320)로부터 상기 제2 DC 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 DC 신호가 용량성 전압 분배 회로(320)를 우회함으로써 또는 직접적으로 배터리 충전 회로(330)에 전달되는 경우, 배터리 충전 회로(330)는 상기 배터리 충전 회로(330)에 포함된 용량성 전압 분배 회로를 이용하여 상기 제1 DC 신호의 제1 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 기초하여 조정함으로써, 제2 전압 값을 가지는 상기 제2 DC 신호를 생성하고, 상기 제2 DC 신호를 배터리(350)에게 제공할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 제2 DC 신호가 용량성 전압 분배 회로(320)로부터 배터리 충전 회로(330)로 전달되는 경우, 배터리 충전 회로(330)는 상기 배터리 충전 회로(330)에 포함된 용량성 전압 분배 회로를 이용하여 상기 제2 DC 신호의 상기 제2 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 기초하여 조정함으로써, 제3 전압 값을 가지는 상기 제3 DC 신호를 생성하고, 상기 제3 DC 신호를 배터리(350)에게 제공할 수 있다. 실시 예에 따라, 배터리 충전 회로(330) 내에서 생성되는 상기 제2 DC 신호 또는 상기 제3 DC 신호는 배터리 충전 회로(330) 내의 전력 관리 회로(power management circuitry)에 의해 처리될 수 있다. 이러한 경우, 배터리(350)는 상기 제2 DC 신호 또는 상기 제3 DC 신호로부터 처리된 DC 신호를 배터리 충전 회로(330)로부터 수신할 수 있다.
[78]
다양한 실시 예에서, 통신 회로(335)는 제어 회로(340)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 통신 회로(335)는 상기 통신 회로(335)에 포함된 인코더를 이용하여 상기 데이터를 인코딩함으로써 패킷을 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 통신 회로(335)는 상기 통신 회로(335)에 포함된 변조기를 이용하여 상기 생성된 패킷을 변조함으로써 변조된 패킷을 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 통신 회로(335)는 상기 변조된 패킷을 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 실시 예에 따라, 통신 회로(335)는 외부 전자 장치(102)로부터 코일(305)을 통해 수신되는 데이터를 복조하고 디코딩한 후, 제어 회로(340)에게 제공할 수도 있다. 다양한 실시 예에서, 통신 회로(335)는 도 2를 통하여 상술한 제1 통신 회로(223a)를 포함할 수 있다.
[79]
도 3은 통신 회로(335)가 코일(305)과 연결되는 예를 도시하고 있으나, 다양한 구현들이 전자 장치(101) 내에서 적용될 수 있다. 예를 들면, 통신 회로(335)는 전력 수신 회로(310)와 전기적 연결되거나, 전력 수신 회로(310) 내에 포함될 수도 있다.
[80]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 전력 수신 회로(310), 용량성 전압 분배 회로(320), 배터리 충전 회로(330), 통신 회로(335), 또는 이들의 조합과 작동적으로 결합(또는 연결)될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 도 1에 도시된 메인 프로세서(121) 또는 보조 프로세서(123)로 구현될 수 있으며, 또는 상기 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)의 조합으로 구현될 수도 있다.
[81]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 제1 DC 신호의 전류 값을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 DC 신호는 전력 수신 회로(310)에 포함된 정류기로부터 로우 드롭아웃 레귤레이터에게 제공되는 신호일 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 제1 DC 신호는 전력 수신 회로(310)로부터 용량성 전압 분배 회로(320)에게 제공되는 신호일 수 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 제1 DC 신호는 전력 수신 회로(310)로부터 배터리 충전 회로(330)에게 제공되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 센싱 회로를 이용하여 상기 제1 DC 신호의 전류 값을 획득할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[82]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 DC 신호는 전력 수신 회로(310)로부터 배터리 충전 회로(330)에 직접적으로 전달되는 상기 제1 DC 신호에 기반하여, 상기 배터리 충전 회로(330)에 의해 생성되는 신호일 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 제2 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)로부터 배터리 충전 회로(330)에게 제공되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 센싱 회로를 이용하여 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[83]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 제3 DC 신호의 전류 값을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)로부터 배터리 충전 회로(330)에게 제공되는 상기 제2 DC 신호에 기반하여, 상기 배터리 충전 회로(330) 내에서 생성되고, 배터리(350)에게 제공되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 센싱 회로를 이용하여 상기 제3 DC 신호의 전류 값을 획득할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[84]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값과 기준 전류 값을 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CC(constant current) 모드 내에 있음을 확인하는 동안, 상기 획득된 전류 값과 기준 전류 값을 비교할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값을 제어 회로(340)에 포함된 비교기를 이용하여 비교할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 기준 전류 값은 배터리(350)가 목표된(targeted) 성능을 갖도록, 상기 배터리(350)의 충전을 위해 구성되는(configured) 값일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 기준 전류 값은 고정된 값일 수도 있고, 배터리(350)의 충전 상태에 따라 변경되는 값일 수도 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 기준 전류 값은 제어 회로(340) 내에 포함된 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 레지스터 내에 저장된 상기 기준 전류 값은 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다.
[85]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교함으로써, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 차이 값에 대한 정보는 다양한 방식들로 표현될 수 있다. 예를 들면, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 |획득된 전류 값 - 기준 전류 값|으로 구성될 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 상기 획득된 전류 값 대 상기 기준 전류 값의 제1 비율(ratio) 또는 상기 기준 전류 값 대 상기 획득된 전류 값의 제2 비율로 구성될 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 복수의 지정된 레벨들 중 |획득된 전류 값 - 기준 전류 값|에 대응하는 레벨로 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 복수의 지정된 레벨들에 각각 맵핑되는 복수의 값들은 외부 전자 장치(102)와 미리 공유될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 상기 복수의 지정된 레벨들 중 상기 제1 비율 또는 상기 제2 비율에 대응하는 레벨로 구성될 수도 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[86]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 제1 DC 신호의 전압 값을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 DC 신호는 전력 수신 회로(310)에 포함된 정류기로부터 로우 드롭아웃 레귤레이터에게 제공되는 신호일 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 제1 DC 신호는 전력 수신 회로(310)로부터 용량성 전압 분배 회로(320)에게 제공되는 신호일 수 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 제1 DC 신호는 전력 수신 회로(310)로부터 배터리 충전 회로(330)에게 제공되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 센싱 회로를 이용하여 상기 제1 DC 신호의 전압 값을 획득할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[87]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 DC 신호는 전력 수신 회로(310)로부터 배터리 충전 회로(330)에 직접적으로 전달되는 상기 제1 DC 신호에 기반하여, 상기 배터리 충전 회로(330)에 의해 생성되는 신호일 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 제2 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)로부터 배터리 충전 회로(330)에게 제공되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 센싱 회로를 이용하여 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[88]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 제3 DC 신호의 전압 값을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)로부터 배터리 충전 회로(330)에게 제공되는 상기 제2 DC 신호에 기반하여, 상기 배터리 충전 회로(330) 내에서 생성되고, 배터리(350)에게 제공되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 센싱 회로를 이용하여 상기 제3 DC 신호의 전압 값을 획득할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[89]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전압 값과 기준 전압 값을 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CV(constant voltage) 모드 내에 있음을 확인하는 동안, 상기 획득된 전압 값과 기준 전압 값을 비교할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값을 제어 회로(340)에 포함된 비교기를 이용하여 비교할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 기준 전압 값은 배터리(350)가 목표된(targeted) 성능을 갖도록, 상기 배터리(350)의 충전을 위해 구성되는(configured) 값일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 기준 전압 값은 고정된 값일 수도 있고, 배터리(350)의 충전 상태에 따라 변경되는 값일 수도 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 기준 전압 값은 제어 회로(340) 내에 포함된 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 레지스터 내에 저장된 상기 기준 전압 값은 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값을 비교함으로써, 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 차이 값에 대한 정보는 다양한 방식들로 표현될 수 있다. 예를 들면, 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 |획득된 전압 값 - 기준 전압 값|으로 구성될 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 상기 획득된 전압 값 대 상기 기준 전압 값의 제1 비율(ratio) 또는 상기 기준 전압 값 대 상기 획득된 전압 값의 제2 비율로 구성될 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 복수의 지정된 레벨들 중 |획득된 전압 값 - 기준 전압 값|에 대응하는 레벨로 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 복수의 지정된 레벨들에 각각 맵핑되는 복수의 값들은 외부 전자 장치(102)와 미리 공유될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보는 상기 복수의 지정된 레벨들 중 상기 제1 비율 또는 상기 제2 비율에 대응하는 레벨로 구성될 수도 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[90]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 통신 회로(335)를 이용하여 상기 생성된 패킷을 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 패킷은 WPT(wireless power transfer/transmission) 표준에 정의된 컨트롤 에러 패킷(CEP, control error packet)일 수 있다.
[91]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드 내인지 또는 상기 CV 모드 내인지 여부를 나타내기 위한 정보, 또는 이들의 조합을 포함하는 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다.
[92]
예를 들어, 제어 회로(340)가 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보 및 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보 중 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 정보를 선택하기 위한 멀티플렉서(MUX, multiplexer)를 포함하는 경우, 제어 회로(340)는 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보 및 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보 중 멀티플렉서에 의해 선택된 정보를 포함하는 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 상기 멀티플렉서의 선택을 제어하기 위해, 상기 멀티플렉서에 입력되는 설정 값은 제어 회로(340) 내의 적어도 하나의 레지스터로부터 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 설정 값은 배터리(350)의 충전 모드에 기반하여, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 상기 설정 값이 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드임을 나타내는 값인 경우, 제어 회로(340)는 상기 멀티플렉서에 의해 선택된 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 설정 값이 배터리(350)의 충전 모드가 CV 모드임을 나타내는 값인 경우, 제어 회로(340)는 상기 멀티플렉서에 의해 선택된 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다.
[93]
다른 예를 들어, 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보 및 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보 중 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 정보를 선택하기 위한 멀티플렉서(MUX, multiplexer)가 외부 전자 장치(102)에 포함되는 경우, 제어 회로(340)는 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 및 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드 내인지 또는 상기 CV 모드 내인지 여부를 나타내기 위한 정보를 포함하는 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 외부 전자 장치(102)는 상기 외부 전자 장치(102)에 포함된 멀티플렉서를 이용하여 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보 및 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보 중 전자 장치(101)의 배터리(350) 충전을 제어하기 위한 정보를 선택할 수 있다.
[94]
다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)는 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)로부터 상기 송신된 패킷에 기반하여 조정된 이득을 제공하기 위한 다른 AC 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치(102)는 상기 패킷을 복조하고 디코딩함으로써, 상기 기준 전류 값과 상기 획득된 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 상기 기준 전압 값과 상기 획득된 전압 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드 내인지 또는 상기 CV 모드 내인지 여부를 나타내기 위한 정보, 또는 이들의 조합을 획득할 수 있다. 외부 전자 장치(102)는 상기 획득된 정보에 기반하여, 상기 AC 신호의 이득과 구별되는 다른 이득을 가지는 상기 다른 AC 신호를 생성하고, 생성된 상기 다른 AC 신호를 외부 전자 장치(102)의 코일(370)을 통해 전자 장치(101)에게 송신할 수 있다.
[95]
다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)는 상기 다른 AC 신호에 기반하여 제4 DC 신호를 획득할 수 있다. 예를 들면, 전력 수신 회로(310)는 상기 다른 AC 신호를 정류함으로써 상기 제4 DC 신호를 획득할 수 있다.
[96]
다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(330)는 상기 제4 DC 신호에 기반하여 제5 DC 신호를 생성하고, 생성된 상기 제5 DC 신호를 배터리(350)에게 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(330)는 상기 제4 DC 신호를 기초로 용량성 전압 분배 회로(320) 내에서 생성되는 DC 신호를 이용하여 상기 제5 DC 신호를 생성하고, 상기 제5 DC 신호를 배터리(350)에게 제공할 수도 있다.
[97]
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 기준 전류 값과 전력 수신 회로(310) 내에서 생성된 신호의 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 기준 전류 값과 용량성 전압 분배 회로(320) 내에서 생성된 신호의 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보, 또는 기준 전류 값과 배터리 충전 회로(330) 내에서 생성된 신호의 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신함으로써, 외부 전자 장치(102)의 제어에 기반하여 배터리(350)에 대한 충전 효율을 향상시킬 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)의 제어에 따라 배터리(350)에 대한 충전 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 전력 수신 회로(310)의 적어도 일부, 용량성 전압 분배 회로(320)의 적어도 일부, 배터리 충전 회로(330)의 적어도 일부, 또는 이들의 조합을 개루프(open-loop)로 동작하도록 구성할 수 있고, 이는 배터리(350)의 충전에 의해 야기되는 발열을 감소시킬 수 있다.
[98]
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 다른 예를 도시한다. 이러한 기능적 구성은 도 1에 도시된 전자 장치(101), 도 2에 도시된 전자 장치(202), 또는 도 3에 도시된 전자 장치(101)에 포함될 수 있다. 이하에서는, 상기 기능적 구성이 전자 장치(101)에 포함되는 다양한 실시 예가 설명될 수 있다.
[99]
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)는 코일(410), 전력 수신 회로(415), 용량성 전압 분배회로(425), 배터리 충전 회로(440), 및 배터리(470)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 코일(410), 전력 수신 회로(415), 용량성 전압 분배회로(425), 배터리 충전 회로(440), 및 배터리(470) 중 일부는 생략될 수 있다.
[100]
코일(410)은 외부 전자 장치(102)(예: 무선 충전을 지원하는 충전 패드)로부터 무선으로(by wireless) 전력을 획득하기 위한 AC 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 코일(410)은 상기 수신된 AC 신호를 전력 수신 회로(415)에게 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 코일(410)은 도 2에 도시된 코일(221L) 또는 도 3에 도시된 코일(305)을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[101]
다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(415)는 상기 코일(410)로부터 전달받는 AC 신호를 DC 신호로 변환할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(415)는 상기 AC 신호로부터 변환된 DC 신호를 용량성 전압 분배 회로(425), 배터리 충전 회로(440), 배터리(470), 또는 이들의 조합으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 회로(415)는 상기 AC 신호로부터 변환된 DC 신호를 용량성 전압 분배 회로(425)에게 전달하거나, 배터리 충전 회로(440)에게 전달하거나, 또는 배터리(470)에게 전달할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다. 전력 수신 회로(415)는 도 3에 도시된 전력 수신 회로(310)를 포함할 수 있다.
[102]
전력 수신 회로(415)는 매칭 회로(421), 정류 회로(423), 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(429)(LDO, low dropout regulator)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 매칭 회로(421) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(429) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다. 실시 예에 따라, 매칭 회로(421)는 전력 수신 회로(415)의 외부에 위치될 수도 있다. 예를 들면, 매칭 회로(421)는 코일(410)과 전력 수신 회로(415) 사이에 배치될 수도 있다.
[103]
매칭 회로(421)는 상기 코일(410)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 매칭 회로(421)는 외부 전자 장치(102)로부터 송신되어 코일(410)이 수신하는 AC 신호를 상기 코일(410)로부터 전달받을 수 있다. 다양한 실시 예에서, 매칭 회로(421)는 상기 코일(410)로부터 전달받은 AC 신호를 정류기(423)에게 전달할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 매칭 회로(421)는 코일(410) 및 외부 전자 장치(102)의 코일(404) 간의 AC 신호 송수신에 대한 효율을 극대화할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 매칭 회로(421)는 매칭 소자를 포함할 수 있다. 도 4에서 매칭 회로(421)는 커패시터(C1 및 C2)를 포함하는 것으로 예시하고 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 매칭 회로(421)는 커패시터, 인덕터, 저항, 또는 이들의 조합(combination thereof)을 포함할 수 있다.
[104]
정류 회로(423)는 상기 매칭 회로(421)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 정류 회로(423)는 4개의 모스펫(M1, M2, M3, 및 M4)(MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor))으로 구성된 스위치들을 포함하는 풀 브릿지 회로(full bridge circuit)를 포함할 수 있고, 상기 매칭 회로(421)로부터 전달되는 AC 신호를 직류 신호로 변환할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 정류 회로(423)가 풀 브릿지 회로로 구성되는 경우, 상기 풀 브릿지 회로의 스위치는 모스펫 뿐만 아니라, 모스펫, BJT(bipolar junction transistor), 다이오드(diode), 또는 이들의 조합(combination thereof)으로 구성될 수 있다.
[105]
정류 회로(423)는 코일(410)에 전기적으로 연결되어 상기 코일(410)에서 생성된 신호를 수신할 수 있다. 정류 회로(423)는 외부 전자 장치(102)로부터 수신되는 AC 신호를 정류함으로써, DC 신호를 생성할 수 있다. 정류 회로(423)는 상기 생성된 DC 신호를 로우 드롭아웃 레귤레이터(429)를 통해 용량성 전압 분배 회로(425)에게 제공하거나, 상기 생성된 DC 신호를 로우 드롭아웃 레귤레이터(429)를 통해 배터리 충전 회로(440)에게 직접적으로 제공할 수 있다. 다른 예를 들어, 전력 수신 회로(415)가 로우 드롭아웃 레귤레이터(429)를 포함하지 않는 경우, 정류 회로(423)는 상기 생성된 DC 신호를 용량성 전압 분배 회로(425)에게 제공하거나, 상기 생성된 DC 신호를 배터리 충전 회로(440)에게 직접적으로 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(440)에게 상기 DC 신호를 직접적으로 제공하는 것은 제어 회로(예: 도 3의 제어 회로(340))에 의해 제어되는 스위치(S)를 통한 경로 변경에 의해 수행될 수 있다.
[106]
정류 회로(423)는 외부 전자 장치(102)로부터 수신하는 AC 신호가 변환된 DC 신호를 용량성 전압 분배 회로(425), 배터리 충전 회로(440), 배터리(470), 또는 이들의 조합(combination thereof)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 정류 회로(423)는 상기 AC 신호로부터 변환된 DC 신호를 용량성 전압 분배 회로(425)로 전달할 수 있다. 다른 예를 들어, 정류 회로(423)는 스위치(S)를 이용하여 용량성 전압 분배 회로(425)를 바이패스 함으로써, 상기 DC 신호를 배터리 충전 회로(440)에게 직접 전달할 수 있다. 이와 관련하여, 용량성 전압 분배 회로(425)의 지정된 전압 비율이 2:1이고, 배터리 충전 회로(440) 내에 포함된 용량성 전압 분배 회로의 지정된 전압 비율이 2:1이라고 가정할 수 있다. 또한, 배터리(470)의 충전을 위해, 배터리(470)에 제공되는 신호의 전압 값이 5V이고, 배터리(470)에 제공되는 신호의 전류 값이 8A라고 가정할 수 있다. 제어 회로(340)는 정류 회로(423)로부터 출력되는 신호의 전압이 20V이고, 정류 회로(423)로부터 출력되는 신호의 전류가 2A인 경우, 배터리(470)에 제공되는 신호의 전압 값이 5V가 되고, 배터리(470)에 제공되는 신호의 전류 값이 8A가 되도록, 정류 회로(423)로부터 용량성 전압 분배 회로(425)를 통한 배터리 충전 회로(440)로의 경로를 스위치(S)를 이용하여 생성할 수 있다. 제어 회로(340)는 정류 회로(423)로부터 출력되는 신호의 전압이 10V이고, 정류 회로(423)로부터 출력되는 신호의 전류가 4A인 경우, 배터리(470)에 제공되는 신호의 전압 값이 5V가 되고, 배터리(470)에 제공되는 신호의 전류 값이 8A가 되도록, 정류 회로(423)로부터 배터리 충전 회로(440)로의 직접적(direct) 경로를 스위치(S)를 이용하여 생성할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
[107]
로우 드롭아웃 레귤레이터(429)는 정류 회로(423)에 전기적으로 연결되어, 상기 정류 회로(423)에서 출력되는 DC 신호를 수신할 수 있다.
[108]
용량성 전압 분배 회로(425)는 도 3에 도시된 용량성 전압 분배 회로(320)를 포함할 수 있다.
[109]
용량성 전압 분배 회로(425)는 정류 회로(423)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 용량성 전압 분배 회로(425)는 지정된 전압 분배 비율에 따라, 입력되는 신호의 전압을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 지정된 전압 분배 비율이 2:1인 경우, 용량성 전압 분배 회로(425)는 입력되는 신호의 전압을 1/2로 조절하여 출력할 수 있다. 이때, 설정된 전압 분배 비율이 2:1인 용량성 전압 분배 회로(425)로부터 출력되는 신호의 전류는 상기 용량성 전압 분배 회로(425)에 입력된 신호의 전류보다 2배만큼 클 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 지정된 전압 분배 비율이 4:1인 경우, 용량성 전압 분배 회로(425)는 입력되는 신호의 전압을 1/4로 조절하여 출력할 수 있다. 이때, 설정된 전압 분배 비율이 4:1인 용량성 전압 분배 회로(425)로부터 출력되는 신호의 전류는 상기 용량성 전압 분배 회로(425)에 입력된 신호의 전류보다 4배만큼 클 수 있다. 다양한 실시 예에서, 용량성 전압 분배 회로(425)는 전압이 조절된 신호를 배터리 충전 회로(440) 또는 배터리(470)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 용량성 전압 분배 회로(425)는 전압이 조절된 신호를 배터리 충전 회로(440)로 전달할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 용량성 전압 분배 회로(425)는 전압이 조절된 신호를 배터리(470)로 전달할 수 있다.
[110]
배터리 충전 회로(440)는 도 3에 도시된 배터리 충전 회로(330)를 포함할 수 있다.
[111]
배터리 충전 회로(440)는 전력 수신 회로(415)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(440)가 전력 수신 회로(415)에 전기적으로 연결되는 경우, 상기 배터리 충전 회로(440)는 스위치(S)의 온-오프 상태에 따라 용량성 전압 분배 회로(425)로부터 DC 신호를 수신하거나, 또는 용량성 전압 분배 회로(425)의 바이패스를 기반으로 전력 수신 회로(415)로부터 직접적으로 DC 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(440)는 지정된 전압 분배 비율에 따라, 입력되는 신호의 전압을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 지정된 전압 분배 비율이 2:1인 경우, 배터리 충전 회로(440)는 입력되는 신호의 전압을 1/2로 조절하여 출력할 수 있다. 이때, 설정된 전압 분배 비율이 2:1인 배터리 충전 회로(440)로부터 출력되는 신호의 전류는 상기 배터리 충전 회로(440)에 입력된 신호의 전류보다 2배만큼 클 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 지정된 전압 분배 비율이 4:1인 경우, 배터리 충전 회로(440)는 입력되는 신호의 전압을 1/4로 조절하여 출력할 수 있다. 이때, 지정된 전압 분배 비율이 4:1인 배터리 충전 회로(440)로부터 출력되는 신호의 전류는 상기 배터리 충전 회로(440)에 입력된 신호의 전류보다 4배만큼 클 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(440)는 전압이 조절된 신호를 배터리(470)로 전달할 수 있다.
[112]
배터리 충전 회로(440)는 입력되는 신호의 전압, 전류, 또는 이들의 조합(combination thereof)을 조절하여 배터리(470)에 전달할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(440)는 설정된 전력 출력 정보에 따라, 입력되는 신호의 전압, 전류, 또는 이들의 조합(combination thereof)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 회로(440)가 입력된 신호를 배터리(470)로 전달하는 경우, 배터리 충전 회로(440)는 배터리(470)에 대해 설정된 전력 출력 정보에 따라 입력된 신호의 전압, 전류, 또는 이들의 조합을 조절(예: 배터리(470) 전압에 따라 상기 입력된 신호의 전류, 전압, 또는 이들의 조합을 조절)하고, 조절된 신호를 배터리(470)에 전달할 수 있다.
[113]
배터리(470)는 배터리 충전 회로(440)로부터 신호를 획득하고, 획득된 신호에 상응하여 전력을 충전할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리(470)는 도 1에 도시되어 있는 배터리(189), 도 2에 도시되어 있는 배터리(221e), 또는 도 3에 도시되어 있는 배터리(350)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리(470)는 적어도 두 개의 배터리가 직렬, 병렬, 또는 이들의 조합(combination thereof)으로 연결된 구조를 가질 수 있다.
[114]
도 5는 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 회로와 제어 회로의 기능적 구성의 예를 도시한다. 이러한 기능적 구성은 도 3에 도시된 전력 수신 회로(310), 도 4에 도시된 전력 수신 회로(415), 도 3에 도시된 제어 회로(340), 또는 이들의 조합에 포함될 수 있다. 이하 언급되는 다양한 실시 예에서는, 전력 수신 회로(310) 및 제어 회로(340)가 참조될 수 있다.
[115]
도 5를 참조하면, 전자 장치(101)의 전력 수신 회로(310)는 코일(305)을 통하여 외부 전자 장치(102)로부터 AC 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 AC 신호는 정류기(rectifier)(510)에게 전달될 수 있다.
[116]
정류기(510)는 상기 AC 신호를 정류하여 DC 신호를 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 정류기(510)는 상기 DC 신호를 로우 드롭아웃 레귤레이터(520)(LDO, low dropout regulator)에게 전달할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310) 내에 로우 드롭아웃 레귤레이터(520)가 포함되지 않는 경우, 상기 DC 신호는 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달될 수 있다. 예를 들면, 상기 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(예: 도 3의 용량성 전압 분배 회로(320))에게 전달되거나, 배터리 충전 회로(예: 도 3의 배터리 충전 회로(330))에게 전달될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 로우 드롭아웃 레귤레이터(520)에게 전달되는 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 로우 드롭아웃 레귤레이터(520)에게 전달되는 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다.
[117]
로우 드롭아웃 레귤레이터(520)는 정류기(510)로부터 전달받은 상기 DC 신호를 처리함으로써, 다른 DC 신호를 생성할 수 있다. 상기 다른 DC 신호는 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달될 수 있다. 예를 들면, 상기 다른 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)에게 전달되거나, 배터리 충전 회로(330)에게 전달될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달되는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달되는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다.
[118]
제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT)을 전력 수신 회로(310)에 포함된 센싱 회로 또는 제어 회로(340)에 포함된 센싱 회로를 이용하여 획득할 수 있다. 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT)을 전력 수신 회로(310)에 포함된 센싱 회로 또는 제어 회로(340)에 포함된 센싱 회로를 이용하여 획득할 수 있다.
[119]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT))에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 생성된 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 패킷은 WPT(wireless power transfer/transmission) 표준에 정의된 컨트롤 에러 패킷(CEP, control error packet)일 수 있다.
[120]
제어 회로(340)는 비교기(523)를 이용하여 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT))과 기준 전류 값(IREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전류 값과 기준 전류 값(IREF) 사이의 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 기준 전류 값(IREF)은 예컨대, 도시된 레지스터 맵(529)과 같이, 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 비교기(523)로 입력될 수 있다. 기준 전류 값(IREF)은 배터리(예: 도 3의 배터리(350))의 상태에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CC 모드 내에 있는 동안, 비교기(523)를 이용하여 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT))과 기준 전류 값(IREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보는 멀티플렉서(531)에 입력될 수 있다.
[121]
제어 회로(340)는 비교기(526)를 이용하여 상기 획득된 전압 값(예: 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT))과 기준 전압 값(VREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전압 값과 기준 전압 값(VREF) 사이의 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 도 5에 도시되지는 않았으나, 상기 기준 전압 값(VREF)은 상기 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 비교기(526)로 입력될 수 있다. 기준 전압 값(VREF)은 배터리(350)의 상태에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CV 모드 내에 있는 동안, 비교기(526)를 이용하여 상기 획득된 전압 값(예: 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT))과 기준 전압 값(VREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보는 멀티플렉서(531)에 입력될 수 있다.
[122]
제어 회로(340)는 멀티플렉서(531)를 이용하여 차이 값(±Δ_I,R)과 차이 값(±Δ_V,R) 중 하나의 차이 값을 선택할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드 내에 있음을 식별하는 동안, 멀티플렉서(531)를 이용하여 차이 값(±Δ_I,R)과 차이 값(±Δ_V,R) 중 차이 값(±Δ_I,R)을 선택할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CV 모드 내에 있음을 식별하는 동안, 멀티플렉서(531)를 이용하여 차이 값(±Δ_I,R)과 차이 값(±Δ_V,R) 중 차이 값(±Δ_V,R)을 선택할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 멀티플렉서(531)에 입력되는 설정 값을 변경함으로써 상기 멀티플렉서(531)에 의해 선택되는 차이 값을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 설정 값은 레지스터 맵(529)과 같이, 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 멀티플렉서(531)로 입력될 수 있다. 상기 설정 값은 제어 회로(340)에 의해 식별되는 배터리(350)의 충전 모드에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다.
[123]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 멀티플렉서(531)에 의해 선택된 차이 값에 대한 정보를 통신 회로(335)의 인코더(533)를 이용하여 인코딩함으로써 상기 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 생성된 패킷을 통신 회로(335)의 변조기(535)(modulator)를 이용하여 변조함으로써 변조된 패킷을 획득할 수 있다.
[124]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 외부 전자 장치(102)는 상기 외부 전자 장치(102)의 통신 회로(539)를 이용하여 코일(537)을 통해 상기 패킷을 수신할 수 있다. 상기 패킷은 WPT 표준에 정의된 컨트롤 에러 패킷(CEP, control error packet)일 수 있다.
[125]
다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 수신된 패킷을 통신 회로(539)의 복조기(541)(demodulator)를 이용하여 복조함으로써 이득을 조정하기 위한 값(±Δ T)을 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)에게 송신될 다른 AC 신호의 이득을 조정하기 위해, PID 제어기(543)를 이용하여 상기 획득된 값(±Δ T)으로부터 인버터(545)의 동작 주파수(fop), 동작 전압(Vop), 동작 듀티 사이클(Dop), 또는 이들의 조합을 산출할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 산출된 인버터(545)의 동작 주파수(fop), 동작 전압(Vop), 동작 듀티 사이클(Dop), 또는 이들의 조합을 이용하여 인버터(545)를 제어함으로써, 상기 다른 AC 신호를 전자 장치(101)에게 송신할 수 있다. 상기 다른 AC 신호는 상기 AC 신호와 다른 이득을 제공할 수 있기 때문에, 전자 장치(101)는 목표된 충전 성능으로 배터리(350)를 충전할 수 있다.
[126]
도 6은 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 회로와 제어 회로의 기능적 구성의 다른 예를 도시한다. 이러한 기능적 구성은 도 3에 도시된 전력 수신 회로(310), 도 4에 도시된 전력 수신 회로(415), 도 3에 도시된 제어 회로(340), 또는 이들의 조합에 포함될 수 있다. 이하 언급되는 다양한 실시 예에서는, 전력 수신 회로(310) 및 제어 회로(340)가 참조될 수 있다.
[127]
도 6을 참조하면, 전자 장치(101)의 전력 수신 회로(310)는 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)로부터 AC 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 AC 신호는 정류기(rectifier)(610)로 전달될 수 있다.
[128]
정류기(610)는 상기 AC 신호를 정류하여 DC 신호를 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 정류기(610)는 상기 DC 신호를 로우 드롭아웃 레귤레이터(620)(LDO, low dropout regulator)에게 전달할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310) 내에 로우 드롭아웃 레귤레이터(620)가 포함되지 않는 경우, 상기 DC 신호는 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달될 수 있다. 예를 들면, 상기 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(예: 도 3의 용량성 전압 분배 회로(320))에게 전달되거나 배터리 충전 회로(예: 도 3의 배터리 충전 회로(330))에게 전달될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 로우 드롭아웃 레귤레이터(620)에게 전달되는 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 로우 드롭아웃 레귤레이터(620)에게 전달되는 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다.
[129]
로우 드롭아웃 레귤레이터(620)는 정류기(610)로부터 전달받은 상기 DC 신호를 처리함으로써, 다른 DC 신호를 생성할 수 있다. 상기 다른 DC 신호는 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달될 수 있다. 예를 들면, 상기 다른 DC 신호는 용량성 전압 분배 회로(320)에게 전달되거나 배터리 충전 회로(330)에게 전달될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달되는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전력 수신 회로(310)의 외부로 전달되는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다.
[130]
제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT)을 전력 수신 회로(310)에 포함된 센싱 회로 또는 제어 회로(340)에 포함된 센싱 회로를 이용하여 획득할 수 있다. 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT)을 전력 수신 회로(310)에 포함된 센싱 회로 또는 제어 회로(340)에 포함된 센싱 회로를 이용하여 획득할 수 있다.
[131]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT))에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 생성된 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 패킷은 WPT(wireless power transfer/transmission) 표준에 정의된 컨트롤 에러 패킷(CEP, control error packet)일 수 있다.
[132]
제어 회로(340)는 비교기(623)를 이용하여 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT))과 기준 전류 값(IREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전류 값과 기준 전류 값(IREF) 사이의 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 도 6에 도시되지는 않았으나, 상기 기준 전류 값(IREF)은 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 비교기(623)로 입력될 수 있다. 기준 전류 값(IREF)은 배터리(예: 도 3의 배터리(350))의 상태에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CC 모드 내에 있는 동안, 비교기(623)를 이용하여 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IRX_OUT))과 기준 전류 값(IREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
[133]
제어 회로(340)는 비교기(626)를 이용하여 상기 획득된 전압 값(예: 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT))과 기준 전압 값(VREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전압 값과 기준 전압 값(VREF) 사이의 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 도 6에 도시되지는 않았으나, 상기 기준 전압 값(IREF)은 상기 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 비교기(626)로 입력될 수 있다. 기준 전압 값(VREF)은 배터리(350)의 상태에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CV 모드 내에 있는 동안, 비교기(626)를 이용하여 상기 획득된 전압 값(예: 상기 DC 신호의 전압 값(VRECT) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VRX_OUT))과 기준 전압 값(VREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
[134]
제어 회로(340)는 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보 및 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보를 통신 회로(335)의 인코더(629)에게 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드를 나타내기 위한 정보(예: 배터리(350)의 충전 모드가 CC 모드 내에 있음을 나타내는 정보 또는 배터리(350)의 충전 모드가 CV 모드 내에 있음을 나타내는 정보)를 통신 회로(335)의 인코더(629)에게 제공할 수 있다.
[135]
제어 회로(340)는 인코더(629)를 이용하여, 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보, 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보, 및 배터리(350)의 충전 모드를 나타내기 위한 정보를 인코딩함으로써 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보, 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보, 및 배터리(350)의 충전 모드를 나타내기 위한 정보를 포함하는 패킷을 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 생성된 패킷을 통신 회로(335)의 변조기(631)(modulator)를 이용하여 변조함으로써 변조된 패킷을 획득할 수 있다.
[136]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 외부 전자 장치(102)는 상기 외부 전자 장치(102)의 통신 회로(633)를 이용하여 코일(635)을 통해 상기 패킷을 수신할 수 있다.
[137]
다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 수신된 패킷을 통신 회로(633)의 복조기(637)(demodulator)를 이용하여 복조함으로써 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보, 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보, 및 배터리(350)의 충전 모드를 나타내기 위한 정보를 획득할 수 있다.
[138]
다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 멀티플렉서(639)에 차이 값(±Δ_I,R), 차이 값(±Δ_V,R), 및 배터리(350)의 충전 모드를 나타내기 위한 정보(예: CC 모드 또는 CV 모드에 관한 정보)를 입력할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 멀티플렉서(639)는 배터리(350)의 충전 모드를 나타내기 위한 정보가 CC 모드로 구성된 경우, 차이 값(±Δ_I,R) 및 차이 값(±Δ_V,R) 중 차이 값(±Δ_I,R 또는 ±Δ T)를 선택하고, 선택된 차이 값(±Δ_I,R 또는 ±Δ T)을 PID 제어기(641)에게 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 멀티플렉서(639)는 배터리(350)의 충전 모드를 나타내기 위한 정보가 CV 모드로 구성된 경우, 차이 값(±Δ_I,R) 및 차이 값(±Δ_V,R) 중 차이 값(±Δ_V,R 또는 ±Δ T)를 선택하고, 선택된 차이 값(±Δ_V,R 또는 ±Δ T)을 PID 제어기(641)에게 제공할 수 있다.
[139]
다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)에게 송신될 다른 AC 신호의 이득을 조정하기 위해, PID 제어기(641)를 이용하여 상기 선택된 차이 값(±Δ T)으로부터 인버터(643)의 동작 주파수(fop), 동작 전압(Vop), 동작 듀티 사이클(Dop), 또는 이들의 조합을 산출할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 산출된 인버터(643)의 동작 주파수(fop), 동작 전압(Vop), 동작 듀티 사이클(Dop), 또는 이들의 조합을 이용하여 인버터(643)를 제어함으로써, 상기 다른 AC 신호를 전자 장치(101)에게 송신할 수 있다. 상기 다른 AC 신호는 상기 AC 신호와 다른 이득을 제공할 수 있기 때문에, 전자 장치(101)는 목표된 충전 성능으로 배터리(350)를 충전할 수 있다.
[140]
도 7은 다양한 실시 예에 따른 배터리 충전 회로와 제어 회로의 기능적 구성의 예를 도시한다. 이러한 기능적 구성은 도 3에 도시된 배터리 충전 회로(330), 도 4에 도시된 배터리 충전 회로(440), 도 3에 도시된 제어 회로(340), 또는 이들의 조합에 포함될 수 있다. 이하 언급되는 다양한 실시 예에서는, 배터리 충전 회로(330) 및 제어 회로(340)가 참조될 수 있다.
[141]
도 7을 참조하면, 전자 장치(101)의 배터리 충전 회로(330)는 전력 수신 회로(예: 도 3의 전력 수신 회로(310)) 또는 용량성 전압 분배 회로(예: 도 3의 용량성 전압 분배 회로(320))로부터 DC 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(330)가 수신하는 상기 DC 신호의 전류 값(IBUS)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(330)가 수신하는 상기 DC 신호의 전압 값(VBUS)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다.
[142]
배터리 충전 회로(330)는 상기 수신된 DC 신호를 처리함으로써 다른 DC 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 DC 신호가 전력 수신 회로(310)로부터 용량성 전압 분배 회로(320)를 통해 배터리 충전 회로(330)로 제공되는 경우, 배터리 충전 회로(330)는 상기 배터리 충전 회로(330) 내에 포함된 용량성 전압 분배 회로를 이용하여, 지정된 전압 분배 비율에 따라 상기 DC 신호의 전압 값을 다른 전압 값으로 변경하고, 상기 변경된 다른 전압 값을 가지는 상기 다른 DC 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 회로(310)로부터 출력되는 DC 신호의 전압 값이 20V이고, 전류 값이 2A인 경우, 용량성 전압 분배 회로(320)는 20V의 전압 값으로부터 변경된 10V의 전압 값과, 2A의 전류 값으로부터 변경된 4A의 전류 값을 가지는 DC 신호를 배터리 충전 회로(330)로 출력할 수 있다. 배터리 충전 회로(330)는 용량성 전압 분배 회로(320)로부터 출력된 상기 DC 신호의 10V의 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 따라 5V의 전압 값으로 변경하고, 5V의 전압 값과 8A의 전류 값을 가지는 상기 다른 DC 신호를 생성할 수 있다.
[143]
다른 예를 들어, 상기 DC 신호가 전력 수신 회로(310)로부터 용량성 전압 분배 회로(320)를 우회하여 배터리 충전 회로(330)로 직접 제공되는 경우, 배터리 충전 회로(330)는 상기 배터리 충전 회로(330) 내에 포함된 용량성 전압 분배 회로를 이용하여, 지정된 전압 분배 비율에 따라 상기 DC 신호의 전압 값을 다른 전압 값으로 변경하고, 상기 변경된 다른 전압 값을 가지는 상기 다른 DC 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 회로(310)로부터 출력되는 DC 신호의 전압 값이 10V이고, 전류 값이 4A인 경우, 제어 회로(340)는 도 4의 스위치(S)를 제어함으로써, 상기 DC 신호를 직접적으로 배터리 충전 회로(330)에게 제공할 수 있다. 배터리 충전 회로(330)는 전력 수신 회로(310)로부터 직접적으로 수신되는 상기 DC 신호의 10V의 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 따라 5V의 전압 값으로 변경하고, 5V의 전압 값과 8A의 전류 값을 가지는 상기 다른 DC 신호를 생성할 수 있다.
[144]
다양한 실시 예에서, 배터리 충전 회로(330)에 의해 생성되는 상기 다른 DC 신호는 배터리(350)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리(350)에게 제공되는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IBAT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리(350)에게 제공되는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VBAT)은 제어 회로(340)에게 제공될 수 있다.
[145]
제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전류 값(IBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IBAT)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전류 값(IBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IBAT)을 배터리 충전 회로(330)에 포함된 센싱 회로 또는 제어 회로(340)에 포함된 센싱 회로를 이용하여 획득할 수 있다. 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전압 값(VBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VBAT)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 상기 DC 신호의 전압 값(VBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VBAT)을 전력 수신 회로(310)에 포함된 센싱 회로 또는 제어 회로(340)에 포함된 센싱 회로를 이용하여 획득할 수 있다.
[146]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IBAT))에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 생성된 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 패킷은 WPT(wireless power transfer/transmission) 표준에 정의된 컨트롤 에러 패킷(CEP, control error packet)일 수 있다.
[147]
제어 회로(340)는 비교기(723)를 이용하여 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IBAT))과 기준 전류 값(IREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전류 값과 기준 전류 값(IREF) 사이의 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 기준 전류 값(IREF)은 레지스터 맵(729)과 같이, 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 비교기(723)로 입력될 수 있다. 기준 전류 값(IREF)은 배터리(350)의 상태에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CC 모드 내에 있는 동안, 비교기(723)를 이용하여 상기 획득된 전류 값(예: 상기 DC 신호의 전류 값(IBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전류 값(IBAT))과 기준 전류 값(IREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 차이 값(±Δ_I,R)에 대한 정보는 멀티플렉서(731)에 입력될 수 있다.
[148]
제어 회로(340)는 비교기(726)를 이용하여 상기 획득된 전압 값(예: 상기 DC 신호의 전압 값(VBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VBAT))과 기준 전압 값(VREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전압 값과 기준 전압 값(VREF) 사이의 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 도 7에 도시되지는 않았으나, 상기 기준 전압 값(VREF)은 상기 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 비교기(726)로 입력될 수 있다. 기준 전압 값(VREF)은 배터리(350)의 상태에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 CV 모드 내에 있는 동안, 비교기(726)를 이용하여 상기 획득된 전압 값(예: 상기 DC 신호의 전압 값(VBUS) 또는 상기 다른 DC 신호의 전압 값(VBAT))과 기준 전압 값(VREF)을 비교함으로써, 상기 획득된 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 차이 값(±Δ_V,R)에 대한 정보는 멀티플렉서(731)에 입력될 수 있다.
[149]
제어 회로(340)는 멀티플렉서(731)를 이용하여 차이 값(±Δ_I,R)과 차이 값(±Δ_V,R) 중 하나의 차이 값을 선택할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드 내에 있음을 식별하는 동안, 멀티플렉서(731)를 이용하여 차이 값(±Δ_I,R)과 차이 값(±Δ_V,R) 중 차이 값(±Δ_I,R)을 선택할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CV 모드 내에 있음을 식별하는 동안, 멀티플렉서(731)를 이용하여 차이 값(±Δ_I,R)과 차이 값(±Δ_V,R) 중 차이 값(±Δ_V,R)을 선택할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 멀티플렉서(731)에 입력되는 설정 값을 변경함으로써 상기 멀티플렉서(731)에 의해 선택되는 차이 값을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 설정 값은 레지스터 맵(729)과 같이, 적어도 하나의 레지스터 내에 저장될 수 있고, 상기 적어도 하나의 레지스터로부터 멀티플렉서(731)로 입력될 수 있다. 상기 설정 값은 제어 회로(340)에 의해 식별되는 배터리(350)의 충전 모드에 따라, 제어 회로(340)에 의해 업데이트될 수 있다.
[150]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 멀티플렉서(731)에 의해 선택된 차이 값에 대한 정보를 통신 회로(335)의 인코더(733)를 이용하여 인코딩함으로써 상기 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 생성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 생성된 패킷을 통신 회로(335)의 변조기(735)(modulator)를 이용하여 변조함으로써 변조된 패킷을 획득할 수 있다.
[151]
다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 외부 전자 장치(102)는 상기 외부 전자 장치(102)의 통신 회로(739)를 이용하여 코일(737)을 통해 상기 패킷을 수신할 수 있다.
[152]
다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 수신된 패킷을 통신 회로(739)의 복조기(741)(demodulator)를 이용하여 복조함으로써 이득을 조정하기 위한 값(±Δ T)을 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)에게 송신될 다른 AC 신호의 이득을 조정하기 위해, PID 제어기(743)를 이용하여 상기 획득된 값(±Δ T)으로부터 인버터(745)의 동작 주파수(fop), 동작 전압(Vop), 동작 듀티 사이클(Dop), 또는 이들의 조합을 산출할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 산출된 인버터(745)의 동작 주파수(fop), 동작 전압(Vop), 동작 듀티 사이클(Dop), 또는 이들의 조합을 이용하여 인버터(745)를 제어함으로써, 상기 다른 AC 신호를 전자 장치(101)에게 송신할 수 있다. 상기 다른 AC 신호는 상기 AC 신호와 다른 이득을 제공할 수 있기 때문에, 전자 장치(101)는 목표된 충전 성능으로 배터리(350)를 충전할 수 있다.
[153]
상술한 바와 같은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(electronic device)(예: 전자 장치(101))는 충전 가능한(chargeable) 배터리(예: 배터리(350))와, 외부 전자 장치(예: 외부 전자 장치(102))로부터 전력을 획득하기 위한 AC(alternating current) 신호를 무선으로(by wireless) 수신하도록 구성된 코일(예: 코일(305))과, 상기 코일을 통해 수신되는 상기 AC 신호에 기반하여 생성되는 제1 DC(direct current) 신호를 획득하도록 구성된 전력 수신(RX, receive) 회로(circuitry)(예: 전력 수신 회로(310))와, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 전기적으로 연결되고(electrically connected to) 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되는 제2 DC 신호를 획득하도록 구성된 배터리 충전 회로(battery charging circuitry)(예: 배터리 충전 회로(330))와, 상기 코일과 작동적으로(operably) 결합되고(coupled to) 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 패킷을 송신하도록 구성된 통신 회로(예: 통신 회로(335)와, 상기 통신 회로, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 배터리 충전 회로와 작동적으로(operably) 결합되는 제어 회로(control circuitry)(예: 제어 회로(340))를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 수신하는 상기 AC 신호를 조정하기 위한 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[154]
다양한 실시 예에서, 상기 코일은, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 패킷에 기반하여 조정된 다른(another) AC 신호를 무선으로 수신하도록 더 구성될 수 있고, 상기 전력 수신 회로는, 상기 다른 AC 신호에 기반하여 생성되는 제3 DC 신호를 획득하도록 더 구성될 수 있고, 상기 배터리 충전 회로는, 상기 제3 DC 신호에 기반하여 생성되는 제4 DC 신호를 획득하도록 더 구성될 수 있고, 상기 제4 DC 신호를 상기 배터리에게 제공하도록 더 구성될 수 있다.
[155]
다양한 실시 예에서, 상기 전력 수신 회로는, 정류기(rectifier) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(LDO, low dropout regulator)를 포함할 수 있고, 상기 제1 DC 신호는, 상기 AC 신호로부터 정류되고 상기 정류기로부터 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터에게 제공되는 신호일 수 있으며, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여, 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[156]
다양한 실시 예에서, 상기 전력 수신 회로는 정류기(rectifier) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(LDO, low dropout regulator)를 포함할 수 있고, 상기 제1 DC 신호는, 상기 AC 신호를 상기 정류기 및 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터를 이용하여 처리함으로써 획득되고 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터로부터 상기 배터리 충전 회로에게 제공되는 신호일 수 있으며, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여, 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[157]
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치는, 상기 전력 수신 회로로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호를 수신하고, 상기 제1 DC 신호의 제1 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 기반하여 조정함으로써 제2 전압 값을 가지는 상기 제2 DC 신호를 생성하고, 상기 제2 DC 신호를 상기 배터리 충전 회로에게 제공하도록 구성되는 용량성 전압 분배 회로(capacitive voltage divider circuitry)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[158]
다양한 실시 예에서, 상기 배터리 충전 회로는, 용량성 전압 분배 회로(capacitive voltage divider circuitry)를 포함할 수 있고, 상기 제2 DC 신호는, 상기 용량성 전압 분배 회로에 의해 상기 제1 DC 신호의 제1 전압 값이 지정된 전압 분배 비율에 기반하여 조정된 제2 전압 값을 가지고 상기 배터리에게 제공되는 신호일 수 있으며, 상기 제어 회로는, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[159]
다양한 실시 예에서, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 CC(constant current) 모드 내에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고, 상기 배터리의 충전 모드가 CC 모드에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[160]
다양한 실시 예에서, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 CV(constant voltage) 모드 내에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득하고, 상기 배터리의 충전 모드가 상기 CV 모드에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[161]
다양한 실시 예에서, 상기 통신 회로는, 인코더(encoder) 및 변조기(modulator)를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제1 비교기와, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득하고 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제2 비교기를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값 및 상기 제2 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값 중 하나의 차이 값을 상기 배터리의 상기 충전 모드에 따라 선택하고, 상기 선택된 차이 값에 기반하여 생성된 제어 신호를 상기 통신 회로에게 제공하도록 구성될 수 있으며, 상기 인코더는, 상기 제어 회로로부터 획득되는 상기 제어 신호에 기반하여 상기 패킷을 생성하고, 상기 패킷을 상기 변조기에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 변조기는, 지정된 변조 기법(modulation scheme)에 기반하여 상기 패킷을 변조하도록 구성될 수 있으며, 상기 제어 회로는, 상기 변조된 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[162]
다양한 실시 예에서, 상기 패킷은, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[163]
다양한 실시 예에서, 상기 통신 회로는, 인코더(encoder) 및 변조기(modulator)를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제1 비교기와, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득하고 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제2 비교기를 포함할 수 있고, 상기 인코더는, 상기 제1 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값과 관련된 정보, 상기 제2 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값과 관련된 정보, 및 상기 배터리의 상기 충전 모드에 대한 정보를 포함하는 상기 패킷을 생성하고, 상기 생성된 패킷을 상기 변조기에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 변조기는, 지정된 변조 기법(modulation scheme)에 기반하여 상기 패킷을 변조하도록 구성될 수 있으며, 상기 제어 회로는, 상기 변조된 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[164]
다양한 실시 예에서, 상기 전력 수신 회로는, 상기 외부 전자 장치로부터, 상기 코일을 통해 상기 패킷에 기반하여 조정된 다른(another) AC 신호를 수신할 수 있고, 상기 다른 AC 신호는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값 및 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값 중 선택된 값에 기반하여 상기 외부 전자 장치 내에서 생성될 수 있고, 상기 선택된 값은, 상기 패킷에 포함된 상기 배터리의 상기 충전 모드에 대한 정보에 기반하여, 상기 외부 전자 장치에 포함된 멀티플렉서에 의해 선택될 수 있다.
[165]
다양한 실시 예에서, 상기 다른 AC 신호는, 상기 외부 전자 장치 내에 포함된 인버터(inverter)의 동작 주파수, 동작 전압, 동작 듀티 사이클(duty cycle), 또는 이들의 조합을 변경함으로써 생성될 수 있다.
[166]
상술한 바와 같은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(electronic device)(예: 전자 장치(101))는 충전 가능한(chargeable) 배터리(예: 배터리(350))와, 외부 전자 장치로부터 전력을 획득하기 위한 AC(alternating current) 신호를 무선으로(by wireless) 수신하도록 구성된 코일(예: 코일(305))과, 상기 코일을 통해 수신되는 상기 AC 신호에 기반하여 생성되는 제1 DC(direct current) 신호를 획득하도록 구성된 전력 수신(RX, receive) 회로(circuitry)(예: 전력 수신 회로(310))와, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 전기적으로 연결되고(electrically connected to) 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되는 제2 DC 신호를 획득하도록 구성된 배터리 충전 회로(battery charging circuitry)(예: 배터리 충전 회로(330))와, 상기 코일과 작동적으로(operably) 결합되고(coupled to) 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 패킷을 송신하도록 구성된 통신 회로(예: 통신 회로(335))와, 상기 통신 회로, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 배터리 충전 회로와 작동적으로(operably) 결합되는 제어 회로(control circuitry)(예: 제어 회로(340))를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 CC(constant current) 모드 내에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 제1 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 제2 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하고, 상기 배터리의 충전 모드가 상기 CC 모드로부터 CV(constant voltage) 모드로 전환됨을 검출하는 것에 응답하여, 상기 제1 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 제3 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 제4 차이 값에 대한 정보를 포함하는 다른 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[167]
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치는, 상기 배터리 충전 회로와 작동적으로 결합되고 상기 제어 회로와 작동적으로 결합된 센싱 회로를 더 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 센싱 회로를 이용하여 획득되는 상기 배터리의 전압 값에 기반하여, 상기 배터리의 충전 모드를 상기 CC 모드로부터 상기 CV 모드로 전환하도록 구성될 수 있다.
[168]
다양한 실시 예에서, 상기 제어 회로는, 적어도 하나의 레지스터와, 상기 제1 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 상기 제1 차이 값을 출력하도록 구성된 제1 비교기와, 상기 제1 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 상기 제3 차이 값을 출력하도록 구성된 제2 비교기와, 상기 제1 비교기로부터 출력되는 상기 제1 차이 값과 상기 제2 비교기로부터 출력되는 상기 제3 차이 값 중 하나의 차이 값을 상기 레지스터에 저장된 정보에 기반하여 선택하도록 구성된 멀티플렉서를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 상기 CC 모드로부터 상기 CV 모드로 전환됨을 검출하는 것에 응답하여 상기 레지스터에 저장된 정보를 변경함으로써, 상기 멀티플렉서를 이용하여 상기 제3 차이 값을 선택하고, 상기 제3 차이 값에 대한 정보를 포함하는 상기 다른 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[169]
상술한 바와 같은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(electronic device)(예: 외부 전자 장치(102))는 외부 전자 장치에게 전력을 제공하기 위한 AC 신호를 무선으로 송신하도록 구성된 코일(예: 코일(370))과, 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 패킷을 수신하도록 구성된 통신 회로(예: 통신 회로(539))와, 상기 코일과 작동적으로 결합된 인버터(inverter)(예: 인버터(545))와, 상기 통신 회로 및 상기 인버터와 작동적으로 결합된 제어 회로를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 외부 전자 장치의 충전 가능한 배터리를 충전시키기 위한 제1 AC 신호를 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하고, 상기 제1 AC 신호를 송신한 후, 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로부터 전류 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 수신하고, 상기 전류 값에 대한 정보에 기반하여 상기 인버터를 제어함으로써 상기 제1 AC 신호와 구별되고, 상기 외부 전자 장치의 상기 배터리를 충전하기 위한 제2 AC 신호를 생성하고, 상기 제2 AC 신호를 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
[170]
다양한 실시 예에서, 상기 제2 AC 신호의 이득은 상기 제1 AC 신호의 이득과 다를 수 있다.
[171]
다양한 실시 예에서, 상기 제어 회로는, 상기 전류 값에 대한 정보에 기반하여 상기 인버터의 동작 주파수, 동작 전압, 동작 듀티 사이클(duty cycle), 또는 이들의 조합을 결정함으로써, 상기 인버터를 이용하여 상기 제2 AC 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
[172]
다양한 실시 예에서, 상기 통신 회로는, 상기 패킷을 복조하도록 구성된 복조기(demodulator)를 포함할 수 있고, 상기 제어 회로는, 상기 복조된 패킷으로부터 획득되는 상기 전류 값에 대한 정보를 PID(proportional-integral-derivative) 제어부를 이용하여 처리함으로써, 상기 인버터의 동작 주파수, 동작 전압, 동작 듀티 사이클(duty cycle), 또는 이들의 조합을 결정하도록 구성될 수 있다.
[173]
도 8은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작의 예를 도시한다. 이러한 동작은 도 1에 도시된 전자 장치(101), 도 3에 도시된 전자 장치(101), 또는 도 3에 도시된 전자 장치(101)의 제어 회로(340)에 의해 수행될 수 있다.
[174]
도 8을 참조하면, 동작 801에서, 제어 회로(예: 도 3의 제어 회로(340))는 제1 DC 신호의 전류 값 또는 제2 DC 신호의 전류 값을 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 DC 신호는 코일(예: 도 3의 코일(305))을 통하여 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(102))로부터 수신되는 AC 신호에 기반하여 생성되고, 전력 수신 회로(예: 도 3의 전력 수신 회로(310))에 의해 획득되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되고, 배터리 충전 회로(예: 도 3의 배터리 충전 회로(330))에 의해 획득되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 전자 장치(101)의 설계에 따라, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 및 상기 제2 DC 신호의 전류 값 중 하나의 전류 값을 획득할 수 있다.
[175]
동작 803에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 패킷을 통신 회로(예: 도 3의 통신 회로(335))를 이용하여 코일(305)를 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 상기 획득된 전류 값과 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 포함하는 상기 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)를 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수도 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 배터리(예: 도 3의 배터리(350))의 충전 모드가 CC 모드 내에 있는 동안, 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)를 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 패킷은 외부 전자 장치(102)로부터 수신되는 AC 신호의 이득을 조정하기 위해, 전자 장치(101)로부터 외부 전자 장치(102)에게 송신될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 패킷을 송신한 후, 전력 수신 회로(310)는 상기 AC 신호와 구별되는 다른 AC 신호를 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)로부터 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 다른 AC 신호의 이득은 상기 송신된 패킷에 포함된 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보에 기반하여 조정되기 때문에, 상기 AC 신호의 이득과 다를 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 다른 AC 신호의 이득은 상기 송신된 패킷에 포함된 상기 획득된 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보에 기반하여 조정되기 때문에, 배터리(350)의 목표된 충전 성능을 충족시킬 수 있다.
[176]
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)에게 상기 획득된 전류 값에 기반하여 생성된 패킷을 송신하기 때문에, 전력 수신 회로(310)의 적어도 일부, 용량성 전압 분배 회로(320)의 적어도 일부, 및 배터리 충전 회로(330)의 적어도 일부를 개루프로 구성할 수 있다. 전력 수신 회로(310)의 적어도 일부, 용량성 전압 분배 회로(320)의 적어도 일부, 및 배터리 충전 회로(330)의 적어도 일부를 개루프로 구성할 수 있기 때문에, 전자 장치(101)는 배터리(350)의 충전에 의해 야기되는 발열을 감소시킬 수 있으며, 충전 효율을 강화할 수 있다.
[177]
도 9는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작의 다른 예를 도시한다. 이러한 동작은 도 1에 도시된 전자 장치(101), 도 3에 도시된 전자 장치(101), 또는 도 3에 도시된 전자 장치(101)의 제어 회로(340)에 의해 수행될 수 있다.
[178]
도 9를 참조하면, 동작 901에서, 제어 회로(예: 도 3의 제어 회로(340))는 제1 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 제1 차이 값에 대한 정보 또는 제2 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 제2 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 통신 회로(예: 도 3의 통신 회로(335))를 이용하여 코일(예: 도 3의 코일(305))을 통해 외부 전자 장치(예: 도 3의 외부 전자 장치(102))에게 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 DC 신호는 코일(305)을 통하여 외부 전자 장치(102)로부터 수신되는 AC 신호에 기반하여 생성되고, 전력 수신 회로(예: 도 3의 전력 수신 회로(310))에 의해 획득되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제2 DC 신호는 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되고, 배터리 충전 회로(예: 도 3의 배터리 충전 회로(330))에 의해 획득되는 신호일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 상기 제1 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 상기 제2 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷은 배터리(예: 도 3의 배터리(350))의 충전 모드가 CC 모드 내에 있는 동안, 외부 전자 장치(102)에게 송신될 수 있다.
[179]
동작 903에서, 제어 회로(340)는 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드로부터 CV 모드로 변경됨을 검출할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제어 회로(340)는 배터리(350) 또는 배터리 충전 회로(330)에 작동적으로 결합된 센싱 회로를 이용하여 획득되는 배터리(350)의 전압 값에 기반하여, 배터리(350)의 충전 모드를 상기 CC 모드로부터 상기 CV 모드로 변경할 것을 결정하거나, 배터리(350)의 충전 모드가 상기 CC 모드로부터 상기 CV 모드로 변경됨을 검출할 수 있다.
[180]
동작 905에서, 제어 회로(340)는 상기 검출에 응답하여, 상기 제1 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 제3 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 제4 차이 값에 대한 정보를 포함하는 다른 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(340)는 상기 제1 차이 값에 대한 정보와 상기 제3 차이 값에 대한 정보 중 하나의 차이 값을 선택하도록 구성된 멀티플렉서 또는 상기 제2 차이 값에 대한 정보와 상기 제4 차이 값에 대한 정보 중 하나의 차이 값을 선택하도록 구성된 멀티플렉서의 설정을 변경함으로써, 상기 제3 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제4 차이 값에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제어 회로(340)는 상기 제3 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제4 차이 값에 대한 정보를 포함하는 상기 다른 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 생성하고, 상기 생성된 다른 패킷을 통신 회로(335)를 이용하여 코일(305)을 통해 외부 전자 장치(102)에게 송신할 수 있다.
[181]
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 배터리(350)의 충전 모드에 따라, 패킷에 포함되는 정보를 변경함으로써 강화된 충전 효율을 제공할 수 있다.
[182]
도 10은 다양한 실시 예에 따른 외부 전자 장치의 동작의 예를 도시한다. 이러한 동작은 도 1에 도시된 외부 전자 장치(102), 도 3에 도시된 외부 전자 장치(102), 도 4에 도시된 외부 전자 장치(102), 도 5에 도시된 외부 전자 장치(102), 도 6에 도시된 외부 전자 장치(102), 또는 도 7에 도시된 외부 전자 장치(102)에 의해 수행될 수 있다.
[183]
도 10을 참조하면, 동작 1001에서, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(101))의 배터리(예: 도 3의 배터리(350))를 충전시키기 위한 제1 AC 신호를 전력 송신 회로(예: 도 3의 전력 송신 회로(360))를 이용하여 코일(예: 도 3의 코일(370))을 통해 상기 전자 장치(101)로 송신할 수 있다.
[184]
동작 1003에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 제1 AC 신호를 송신한 후, 코일(370)을 통하여 상기 전자 장치(101)로부터 전류 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 수신할 수 있다. 상기 전류 값에 대한 정보는 도 8 또는 도 9의 설명을 통해 정의된 제1 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보 또는 제2 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보에 대응할 수 있다.
[185]
동작 1005에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 전류 값에 대한 정보에 기반하여, 외부 전자 장치(102)에 포함된 인버터를 제어함으로써 상기 제1 AC 신호와 구별되고, 전자 장치(101)의 배터리(350)를 충전시키기 위한 제2 AC 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치(102)는 상기 전류 값에 대한 정보에 기반하여, 외부 전자 장치(102)에 포함된 상기 인버터의 동작 주파수, 동작 전압, 동작 듀티 사이클, 또는 이들의 조합을 조정할 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)에게 목표된 이득을 제공하도록 구성된 상기 제2 AC 신호를 송신하기 위해, 상기 전류 값에 대한 정보에 기반하여, 외부 전자 장치(102)에 포함된 상기 인버터의 동작 주파수, 동작 전압, 동작 듀티 사이클, 또는 이들의 조합을 조정할 수 있다.
[186]
동작 1007에서, 외부 전자 장치(102)는 상기 제2 AC 신호를 전력 송신 회로(360)를 이용하여 코일(370)을 통해 전자 장치(101)에게 송신할 수 있다. 상기 제2 AC 신호는 상기 전류 값에 대한 정보에 기반하여 목표된 이득을 제공하도록 구성되기 때문에, 상기 제2 AC 신호를 수신한 전자 장치(101)는 목표된 충전 성능으로 배터리(350)를 충전할 수 있다.
[187]
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따른 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)로부터 수신되는 전류 값에 대한 정보에 기반하여, 전자 장치(101)의 배터리(350) 충전을 제어할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 외부 전자 장치(102)는 이러한 배터리(350) 충전 제어를 수행함으로써, 전자 장치(101)의 배터리(350) 충전 성능을 강화하고, 전자 장치(101)에서 야기되는 발열을 감소시키는 것을 보조할(assist) 수 있다.
[188]
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
[189]
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
[190]
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: read only memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: electrically erasable programmable read only memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: compact disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: digital versatile discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
[191]
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WLAN(wide LAN), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
[192]
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
[193]
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

청구범위

[청구항 1]
전자 장치(electronic device)에 있어서, 충전 가능한(chargeable) 배터리; 외부 전자 장치로부터 전력을 획득하기 위한 AC(alternating current) 신호를 무선으로(by wireless) 수신하도록 구성된 코일; 상기 코일을 통해 수신되는 상기 AC 신호에 기반하여 생성되는 제1 DC(direct current) 신호를 획득하도록 구성된 전력 수신(RX, receive) 회로(circuitry); 상기 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 전기적으로 연결되고(electrically connected to), 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되는 제2 DC 신호를 획득하도록 구성된 배터리 충전 회로(battery charging circuitry); 상기 코일과 작동적으로(operably) 결합되고(coupled to), 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 패킷을 송신하도록 구성된 통신 회로; 및 상기 통신 회로, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 배터리 충전 회로와 작동적으로(operably) 결합되는 제어 회로(control circuitry);를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 수신하는 상기 AC 신호를 조정하기 위한 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 2]
청구항 1에 있어서, 상기 코일은, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 패킷에 기반하여 조정된 다른(another) AC 신호를 무선으로 수신하도록 더 구성되고, 상기 전력 수신 회로는, 상기 다른 AC 신호에 기반하여 생성되는 제3 DC 신호를 획득하도록 더 구성되고, 상기 배터리 충전 회로는, 상기 제3 DC 신호에 기반하여 생성되는 제4 DC 신호를 획득하도록 더 구성되고, 상기 제4 DC 신호를 상기 배터리에게 제공하도록 더 구성되는 전자 장치.
[청구항 3]
청구항 1에 있어서, 상기 전력 수신 회로는, 정류기(rectifier) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(LDO, low dropout regulator)를 포함하고, 상기 제1 DC 신호는, 상기 AC 신호로부터 정류되고, 상기 정류기로부터 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터에게 제공되는 신호이며, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여, 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 4]
청구항 1에 있어서, 상기 전력 수신 회로는, 정류기(rectifier) 및 로우 드롭아웃 레귤레이터(LDO, low dropout regulator)를 포함하고, 상기 제1 DC 신호는, 상기 AC 신호를 상기 정류기 및 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터를 이용하여 처리함으로써 획득되고, 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터로부터 상기 배터리 충전 회로에게 제공되는 신호이며, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여, 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 5]
청구항 1에 있어서, 상기 전력 수신 회로로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호를 수신하고, 상기 제1 DC 신호의 제1 전압 값을 지정된 전압 분배 비율에 기반하여 조정함으로써 제2 전압 값을 가지는 상기 제2 DC 신호를 생성하고, 상기 제2 DC 신호를 상기 배터리 충전 회로에게 제공하도록 구성되는 용량성 전압 분배 회로(capacitive voltage divider circuitry);를 더 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 6]
청구항 1에 있어서, 상기 배터리 충전 회로는, 용량성 전압 분배 회로(capacitive voltage divider circuitry)를 포함하고, 상기 제2 DC 신호는, 상기 용량성 전압 분배 회로에 의해 상기 제1 DC 신호의 제1 전압 값이 지정된 전압 분배 비율에 기반하여 조정된 제2 전압 값을 가지고, 상기 배터리에게 제공되는 신호이며, 상기 제어 회로는, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값을 획득하고, 상기 제2 DC 신호의 상기 전류 값에 기반하여 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 7]
청구항 1에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 CC(constant current) 모드 내에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고, 상기 배터리의 충전 모드가 CC 모드에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 8]
청구항 7에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 CV(constant voltage) 모드 내에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득하고, 상기 배터리의 충전 모드가 상기 CV 모드에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값에 기반하여, 상기 AC 신호를 조정하기 위한 상기 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 9]
청구항 8에 있어서, 상기 통신 회로는, 인코더(encoder) 및 변조기(modulator)를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제1 비교기와, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제2 비교기를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값 및 상기 제2 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 CD 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값 중 하나의 차이 값을 상기 배터리의 상기 충전 모드에 따라 선택하고, 상기 선택된 차이 값에 기반하여 생성된 제어 신호를 상기 통신 회로에게 제공하도록 구성되며, 상기 인코더는, 상기 제어 회로로부터 획득되는 상기 제어 신호에 기반하여, 상기 패킷을 생성하고, 상기 패킷을 상기 변조기에게 제공하도록 구성되고, 상기 변조기는, 지정된 변조 기법(modulation scheme)에 기반하여 상기 패킷을 변조하도록 구성되며, 상기 제어 회로는, 상기 변조된 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 10]
청구항 9에 있어서, 상기 패킷은, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값에 대한 정보를 포함하는 전자 장치.
[청구항 11]
청구항 8에 있어서, 상기 통신 회로는, 인코더(encoder) 및 변조기(modulator)를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제1 비교기와, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값을 획득하고, 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 차이 값을 출력하도록 구성된 제2 비교기를 포함하고, 상기 인코더는, 상기 제1 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값과 관련된 정보, 상기 제2 비교기로부터 출력되는 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값과 관련된 정보, 및 상기 배터리의 상기 충전 모드에 대한 정보를 포함하는 상기 패킷을 생성하고, 상기 생성된 패킷을 상기 변조기에게 제공하도록 구성되고, 상기 변조기는, 지정된 변조 기법(modulation scheme)에 기반하여 상기 패킷을 변조하도록 구성되며, 상기 제어 회로는, 상기 변조된 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 12]
청구항 11에 있어서, 상기 전력 수신 회로는, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 코일을 통해 상기 패킷에 기반하여 조정된 다른(another) AC 신호를 수신하고, 상기 다른 AC 신호는, 상기 제1 DC 신호의 전류 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 차이 값 및 상기 제1 DC 신호의 전압 값 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 차이 값 중 선택된 값에 기반하여 상기 외부 전자 장치 내에서 생성되고, 상기 선택된 값은, 상기 패킷에 포함된 상기 배터리의 상기 충전 모드에 대한 정보에 기반하여, 상기 외부 전자 장치에 포함된 멀티플렉서에 의해 선택되는 전자 장치.
[청구항 13]
청구항 12에 있어서, 상기 다른 AC 신호는, 상기 외부 전자 장치 내에 포함된 인버터(inverter)의 동작 주파수, 동작 전압, 동작 듀티 사이클(duty cycle), 또는 이들의 조합을 변경함으로써 생성되는 전자 장치.
[청구항 14]
전자 장치(electronic device)에 있어서, 충전 가능한(chargeable) 배터리; 외부 전자 장치로부터 전력을 획득하기 위한 AC(alternating current) 신호를 무선으로(by wireless) 수신하도록 구성된 코일; 상기 코일을 통해 수신되는 상기 AC 신호에 기반하여 생성되는 제1 DC(direct current) 신호를 획득하도록 구성된 전력 수신(RX, receive) 회로(circuitry); 상기 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 전기적으로 연결되고(electrically connected to), 상기 제1 DC 신호에 적어도 기반하여 생성되는 제2 DC 신호를 획득하도록 구성된 배터리 충전 회로(battery charging circuitry); 상기 코일과 작동적으로(operably) 결합되고(coupled to), 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 패킷을 송신하도록 구성된 통신 회로; 및 상기 통신 회로, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 배터리 충전 회로와 작동적으로(operably) 결합되는 제어 회로(control circuitry);를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 CC(constant current) 모드 내에 있는 동안, 상기 제1 DC 신호의 전류 값과 기준 전류 값 사이의 제1 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 제2 차이 값에 대한 정보를 포함하는 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하고, 상기 배터리의 충전 모드가 상기 CC 모드로부터 CV(constant voltage) 모드로 전환됨을 검출하는 것에 응답하여, 상기 제1 DC 신호의 전압 값과 기준 전압 값 사이의 제3 차이 값에 대한 정보 또는 상기 제2 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 제4 차이 값에 대한 정보를 포함하는 다른 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.
[청구항 15]
청구항 14에 있어서, 상기 제어 회로는, 적어도 하나의 레지스터와, 상기 제1 DC 신호의 전류 값과 상기 기준 전류 값 사이의 상기 제1 차이 값을 출력하도록 구성된 제1 비교기와, 상기 제1 DC 신호의 전압 값과 상기 기준 전압 값 사이의 상기 제3 차이 값을 출력하도록 구성된 제2 비교기와, 상기 제1 비교기로부터 출력되는 상기 제1 차이 값과 상기 제2 비교기로부터 출력되는 상기 제3 차이 값 중 하나의 차이 값을 상기 레지스터에 저장된 정보에 기반하여 선택하도록 구성된 멀티플렉서를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 배터리의 충전 모드가 상기 CC 모드로부터 상기 CV 모드로 전환됨을 검출하는 것에 응답하여 상기 레지스터에 저장된 정보를 변경함으로써, 상기 멀티플렉서를 이용하여 상기 제3 차이 값을 선택하고, 상기 제3 차이 값에 대한 정보를 포함하는 상기 다른 패킷을 상기 통신 회로를 이용하여 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에게 송신하도록 구성되는 전자 장치.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]