KR102395442B1 - Power supply apparatus having hierarchical structure - Google Patents

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KR102395442B1
KR102395442B1 KR1020180062976A KR20180062976A KR102395442B1 KR 102395442 B1 KR102395442 B1 KR 102395442B1 KR 1020180062976 A KR1020180062976 A KR 1020180062976A KR 20180062976 A KR20180062976 A KR 20180062976A KR 102395442 B1 KR102395442 B1 KR 102395442B1
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오지민
이영기
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Abstract

개시된 일 실시 예에 따른 전원 장치는, 부하 요소들로 전력을 공급할 수 있다. 전원 장치는, 메인 배터리를 포함하는 메인 전원 모듈, 메인 전원 모듈의 충전 및 방전을 제어하기 위한 메인 전원 컨트롤러, 부하 요소들과 각각 대응되는 서브 배터리들을 포함하는 서브 전원 모듈, 및 서브 전원 모듈의 충전 및 방전을 제어하기 위한 서브 전원 컨트롤러를 포함할 수 있다. 전원 장치는, 상기 메인 배터리의 잔여 용량 및 상기 서브 배터리들의 잔여 용량에 기초하여, 메인 전원 모듈과 서브 전원 모듈 모두에 대해 충전 및 방전이 가능한 제1 모드, 서브 전원 모듈에 대해서만 충전 및 방전이 가능한 제2 모드, 또는 메인 전원 모듈에 대해서만 충전 및 방전이 가능한 제3 모드로 선택 운용될 수 있다.The power supply device according to the disclosed embodiment may supply power to load elements. The power supply includes a main power module including a main battery, a main power controller for controlling charging and discharging of the main power module, a sub power module including sub batteries corresponding to load elements, respectively, and charging of the sub power module and a sub power controller for controlling the discharge. The power supply device, based on the remaining capacity of the main battery and the remaining capacities of the sub batteries, has a first mode capable of charging and discharging both the main power module and the sub power module, and charging and discharging only the sub power module A second mode or a third mode in which charging and discharging are possible only for the main power module may be selectively operated.

Description

계층 구조의 전원 장치{POWER SUPPLY APPARATUS HAVING HIERARCHICAL STRUCTURE}POWER SUPPLY APPARATUS HAVING HIERARCHICAL STRUCTURE

본 발명은 전원 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 계층 구조의 전원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a hierarchical power supply device.

전원 소스와 전원 컨트롤러로 구성되는 전원 장치는, 전원 소스로부터 공급되는 전력을 변압함으로써 부하 요소에 전력을 공급할 수 있다. 전원 소스는 예로서, 배터리, AC 전원, USB 전원, 또는 에너지 하베스터(Energy Harvester)를 포함할 수 있다. 전원 컨트롤러는 예로서, SMPS(Switch Mode Power Supply) 타입 PMIC, LDO(Low Drop Out) 타입 PMIC, 배터리 충전기(Battery Charger), USB 충전기(USB Charger), 에너지 하베스터 회로(Energy Harvester Circuit), 배터리 충전 상태 모니터링 회로(Battery SOC(State of Charge) Monitoring Circuit), 또는 배터리 셀 밸런싱 회로(Battery Cells Balancing Circuit)를 포함할 수 있다.A power supply including a power source and a power controller may supply power to a load element by transforming power supplied from the power source. The power source may include, for example, a battery, an AC power source, a USB power source, or an Energy Harvester. The power controller is, for example, a Switch Mode Power Supply (SMPS) type PMIC, a Low Drop Out (LDO) type PMIC, a Battery Charger, a USB Charger, an Energy Harvester Circuit, and a battery charge. It may include a state monitoring circuit (Battery State of Charge (SOC) Monitoring Circuit) or a battery cell balancing circuit (Battery Cells Balancing Circuit).

스마트 폰, 노트북 등과 같은 휴대용 단말기기의 전원 장치는, 하나의 배터리와 여러 개의 전원 컨트롤러들로 구성되어 부하 요소에 전력을 공급할 수 있다. 전원 소스로 AC 전원, USB 전원, 에너지 하베스터 등이 사용될 수 있지만, 배터리가 메인 전력소스로 사용될 수 있다. A power supply device of a portable terminal device such as a smart phone or a notebook computer may include a single battery and a plurality of power controllers to supply power to a load element. AC power, USB power, energy harvester, etc. may be used as the power source, but a battery may be used as the main power source.

현재 휴대용 단말기기의 전원 장치는 하나의 메인 배터리로부터 여러 개의 부하 요소들로 전력을 공급하는 단층 구조이므로, 배터리 사용시간으로 인한 충전 횟수 증가와 서비스의 제한 문제가 발생될 수 있다. 또한, 배터리 용량의 한계, 안전성, 전력 공급에 필요한 부품수의 증가에 따른 면적 증가, 효율성, 및 가격 등과 같은 다양한 문제들이 발생되고 있다.Since the current power supply device of a portable terminal device has a single-layer structure that supplies power from one main battery to several load elements, an increase in the number of charging times and a limitation in service may occur due to battery usage time. In addition, various problems such as a limitation of battery capacity, safety, an increase in area due to an increase in the number of parts required for power supply, efficiency, and price, etc. are occurring.

다양한 운용 모드들에 따라 효율적으로 동작하는 계층 구조의 전원 장치가 제공될 수 있다. A power supply having a hierarchical structure that efficiently operates according to various operating modes may be provided.

본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical task to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical task as described above, and other technical tasks may be inferred from the following embodiments.

부하 요소들로 전력을 공급하기 위한 전원 장치에 있어서, 메인 배터리를 포함하는 메인 전원 모듈, 상기 메인 전원 모듈의 충전 및 방전을 제어하기 위한 메인 전원 컨트롤러, 상기 부하 요소들과 각각 대응되는 서브 배터리들을 포함하는 서브 전원 모듈, 및 상기 서브 전원 모듈의 충전 및 방전을 제어하기 위한 서브 전원 컨트롤러를 포함하고, 상기 메인 전원 모듈과 상기 서브 전원 모듈 모두에 대해 충전 및 방전이 가능한 제1 모드, 상기 서브 전원 모듈에 대해서만 충전 및 방전이 가능한 제2 모드, 또는 상기 메인 전원 모듈에 대해서만 충전 및 방전이 가능한 제3 모드로 운용될 수 있다.A power supply device for supplying power to load elements, comprising: a main power module including a main battery; a main power controller for controlling charging and discharging of the main power module; and sub-batteries corresponding to each of the load elements; A first mode including a sub power module including a sub power supply module, and a sub power controller for controlling charging and discharging of the sub power module, wherein charging and discharging are possible for both the main power module and the sub power module, the sub power supply It may be operated in a second mode capable of charging and discharging only the module, or a third mode capable of charging and discharging only the main power module.

개시된 일 실시 예에 따른 전원 장치는, 높은 안전성을 유지하면서 배터리의 용량을 증가시킬 수 있으며 고효율, 저면적, 저가격으로 구현될 수 있다. 또한, 전원 장치는 장시간 사용 가능하며, 이로 인해 증강 현실을 접목한 게임과 같은 고도화된 서비스와 개인 맞춤형 서비스를 제공하는 것이 가능하다.The power supply device according to the disclosed embodiment can increase the capacity of the battery while maintaining high safety, and can be implemented with high efficiency, low area, and low price. In addition, the power supply can be used for a long time, which makes it possible to provide advanced services such as games incorporating augmented reality and personalized services.

도1은 일 실시 예에 따른 전원 장치의 블록도를 나타낸다.
도2는 일 실시 예에 따라, 도1의 전원 장치가 제1운용 모드인 경우, 수행될 수 있는 동작들을 나타내기 위한 개념도이다.
도3은 일 실시 예에 따라, 도1의 전원 장치가 제2운용 모드인 경우, 수행될 수 있는 동작들을 나타내기 위한 개념도이다.
도4는 일 실시 예에 따라, 도1의 전원 장치가 제3운용 모드인 경우, 수행될 수 있는 동작들을 나타내기 위한 개념도이다.
도5는 일 실시 예에 따른 전원 장치의 상세한 블록도를 나타낸다.
도6은 일 실시 예에 따라, 도1의 전원 장치가 운용 모드를 결정하기 위한 방법을 나타내기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram of a power supply device according to an embodiment.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating operations that may be performed when the power supply device of FIG. 1 is in a first operating mode, according to an embodiment.
3 is a conceptual diagram illustrating operations that may be performed when the power supply device of FIG. 1 is in a second operation mode, according to an embodiment.
4 is a conceptual diagram illustrating operations that may be performed when the power supply device of FIG. 1 is in a third operation mode, according to an embodiment.
5 is a detailed block diagram of a power supply device according to an embodiment.
6 is a flowchart illustrating a method for determining an operation mode by the power supply device of FIG. 1 , according to an embodiment.

아래에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들(이하, 통상의 기술자들)이 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 첨부되는 도면들을 참조하여 몇몇 실시 예가 명확하고 상세하게 설명될 것이다.Below, some embodiments will be described clearly and in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains (hereinafter, those skilled in the art) can easily practice the present invention. will be.

이하, 명세서에서 사용되는 "모듈"이라는 용어는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성 요소, 하드웨어 구성 요소들의 집합, 또는 회로를 의미할 수 있다. Hereinafter, the term “module” used herein may refer to a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or an application specific integrated circuit (ASIC), a set of hardware components, or a circuit.

도1은 일 실시 예에 따른 전원 장치의 블록도를 나타낸다.1 is a block diagram of a power supply device according to an embodiment.

전원 장치(1000)는 복수의 부하 요소들로 전력을 공급할 수 있다. 부하 요소들 각각은 예를 들어, AP 코어, 메모리, 주변 장치, 센서, 디스플레이, 및 입출력 포트 중 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. The power supply 1000 may supply power to a plurality of load elements. Each of the load elements may be, for example, but not limited to, one of an AP core, a memory, a peripheral device, a sensor, a display, and an input/output port.

도1을 참조하면 전원 장치(1000)는, 메인 전원 모듈(1200), 메인 전원 컨트롤러(1400), 서브 전원 모듈(1600), 및 서브 전원 컨트롤러(1800)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a power supply device 1000 may include a main power module 1200 , a main power controller 1400 , a sub power module 1600 , and a sub power controller 1800 .

메인 전원 모듈(1200)은 외부로 전력을 공급하기 위한 적어도 하나의 전원 소스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메인 전원 모듈(1200)은 전원 소스로서 메인 배터리(1220)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 메인 전원 모듈(1200)은, USB 전원, AC 전원, 에너지 하베스터 등과 같은 다른 전원 소스들(미도시)을 더 포함할 수 있다. 메인 전원 모듈(1200) 내의 다른 전원 소스들을 통해 공급되는 전력을 이용하여 메인 배터리(1220)가 충전되거나 서브 전원 모듈(1600) 및 부하 요소들로 전력이 공급될 수 있다. The main power module 1200 may include at least one power source for supplying power to the outside. For example, the main power module 1200 may include a main battery 1220 as a power source. The main power module 1200 according to an embodiment may further include other power sources (not shown) such as USB power, AC power, and energy harvester. The main battery 1220 may be charged using power supplied through other power sources in the main power module 1200 or power may be supplied to the sub power module 1600 and load elements.

메인 전원 컨트롤러(1400)는 메인 전원 모듈(1200)의 충전 및 방전 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 전원 컨트롤러(1400)는 메인 배터리(1220)의 충전 상태를 모니터링하기 위한 배터리 SOC(State Of Charge) 모니터링 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 메인 전원 컨트롤러(1400)는 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전 전력을 제어하고 방전 전력을 서브 전원 모듈(1600) 또는 부하 요소들로 전달하기 위한 PMIC(Power Management IC, 미도시)를 포함할 수 있다. 메인 전원 컨트롤러(1400)에 포함되는 PMIC는 SMPS(Switch Mode Power Supply) 타입 또는 LDO(Low Drop Out) 타입일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The main power controller 1400 may control charging and discharging operations of the main power module 1200 . For example, the main power controller 1400 may include a battery state of charge (SOC) monitoring circuit (not shown) for monitoring the state of charge of the main battery 1220 . In addition, the main power controller 1400 includes a PMIC (Power Management IC, not shown) for controlling the discharging power from the main power module 1200 and transferring the discharging power to the sub power module 1600 or load elements. can do. The PMIC included in the main power controller 1400 may be a switch mode power supply (SMPS) type or a low drop out (LDO) type, but is not limited thereto.

메인 전원 컨트롤러(1400)는 메인 배터리(1220)로부터 방전되는 전력을 적절하게 변압하고 변압된 전력을 서브 전원 모듈(1600) 및 부하 요소들로 전달할 수 있다. 또한, 메인 전원 컨트롤러(1400)는 메인 전원 모듈(1200)의 USB 전원, AC 전원, 에너지 하베스터 등과 같은 다른 전원 소스들을 통해 메인 배터리(1220)를 충전할 수 있다.The main power controller 1400 may appropriately transform power discharged from the main battery 1220 and transmit the transformed power to the sub power module 1600 and load elements. Also, the main power controller 1400 may charge the main battery 1220 through other power sources such as USB power, AC power, and energy harvester of the main power module 1200 .

서브 전원 모듈(1600)은 서브 배터리들(1620)을 포함할 수 있다. 서브 배터리들(1620)은 부하 요소들과 각각 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1서브 배터리(SUB_B#1)와 제2서브 배터리(SUB_B#2)는 제1부하 요소(LOAD#1)와 제2부하 요소(LOAD#2)에 각각 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 서브 배터리들(1620) 각각은 동작 전압과 저장 용량이 고정될 수 있다. 또는, 서브 배터리들(1620) 각각은 대응되는 부하 요소에 특화되도록 동작 전압과 저장 용량이 가변될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The sub power module 1600 may include sub batteries 1620 . The sub-batteries 1620 may respectively correspond to load elements. For example, the first sub-battery SUB_B#1 and the second sub-battery SUB_B#2 may supply power to the first load element LOAD#1 and the second load element LOAD#2, respectively. . According to an embodiment, each of the sub-batteries 1620 may have a fixed operating voltage and a fixed storage capacity. Alternatively, the operating voltage and storage capacity of each of the sub-batteries 1620 may be varied to be specific to a corresponding load element, but is not limited thereto.

서브 전원 컨트롤러(1800)는 서브 전원 모듈(1600)의 충전 및 방전 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 서브 전원 컨트롤러(1800)는 서브 배터리들(1620) 각각의 충전 상태를 모니터링하기 위한 배터리 SOC 모니터링 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브 전원 컨트롤러(1800)는 서브 전원 모듈(1600)로부터 방전되는 전력을 제어하고 방전된 전력을 부하 요소들로 전달하기 위한 PMIC 를 포함할 수 있다. 서브 전원 컨트롤러(1800)에 포함되는 PMIC 는 SMPS 타입 또는 LDO 타입일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The sub power controller 1800 may control charging and discharging operations of the sub power module 1600 . For example, the sub power controller 1800 may include a battery SOC monitoring circuit (not shown) for monitoring the charging state of each of the sub batteries 1620 . For example, the sub power controller 1800 may include a PMIC for controlling power discharged from the sub power module 1600 and transferring the discharged power to load elements. The PMIC included in the sub power controller 1800 may be an SMPS type or an LDO type, but is not limited thereto.

서브 전원 컨트롤러(1800)는 서브 배터리들(1620) 각각으로부터 방전되는 전력을 적절하게 변압하고 변압된 전력을 부하 요소들에게 전달할 수 있다. 또한, 서브 전원 컨트롤러(1800)는 서브 배터리들(1620) 각각의 충전 상태를 모니터링 함으로써, 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전이 수행되도록 서브 전원 모듈(1600)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 충전 상태가 임계치 이하인 제2서브 배터리(SUB_B#2)는 충전 용량에 여유가 있는 제3서브 배터리(SUB_B#3)를 이용하여 충전될 수 있다. 이러한 경우, 서브 전원 컨트롤러(1800)는 제3서브 배터리(SUB_B#3)로부터의 방전 전력을 제2서브 배터리(SUB_B#2)로 공급함으로써 제2서브 배터리(SUB_B#2)를 충전할 수 있다.The sub power controller 1800 may appropriately transform power discharged from each of the sub batteries 1620 and transmit the transformed power to load elements. Also, the sub power controller 1800 may control the sub power module 1600 to perform mutual charging between the sub batteries 1620 by monitoring the charging state of each of the sub batteries 1620 . For example, the second sub-battery SUB_B#2 having a charge state equal to or less than the threshold value may be charged using the third sub-battery SUB_B#3 having a sufficient charge capacity. In this case, the sub-power controller 1800 may charge the second sub-battery SUB_B#2 by supplying the discharged power from the third sub-battery SUB_B#3 to the second sub-battery SUB_B#2. .

일 실시 예에 따른 메인 전원 컨트롤러(1400)와 서브 전원 컨트롤러(1800)는, ASIC, FPGA, 임베디드 프로세서, 마이크로 프로세서, 하드웨어 제어 로직, 하드웨어 유한 상태 기계(FSM), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The main power controller 1400 and the sub power controller 1800 according to an embodiment may include an ASIC, FPGA, embedded processor, microprocessor, hardware control logic, hardware finite state machine (FSM), or a combination thereof. there is.

전원 장치(1000)는 전력 운용의 효율성을 위해 복수의 운용 모드들에 따라 운용될 수 있다. 복수의 운용 모드들은, 메인 전원 모듈(1200)과 서브 전원 모듈(1600) 모두를 사용하는 제1운용 모드(또는, 계층 구조 배터리 운용관리 모드(Hierarchy Battery Operation Management Mode)라고도 함), 메인 전원 모듈(1200)과 서브 전원 모듈(1600) 중에서 서브 전원 모듈(1600)만을 사용하는 제2운용 모드(또는, 서브 배터리 운용관리 모드(Sub Battery Operation Management Mode)라고도 함), 및 메인 전원 모듈(1200)과 서브 전원 모듈(1600) 중에서 메인 전원 모듈(1200)만을 사용하는 제3운용 모드(또는, 메인 배터리 운용관리 모드(Main Battery Operation Management Mode)라고도 함)를 포함할 수 있다. 전원 장치(1000)는 메인 배터리(1200)의 잔여 용량과 서브 배터리들(1600)의 잔여 용량에 기반하여 제1운용 모드, 제2운용 모드, 및 제3운용 모드 중 하나를 현재의 운용 모드로 결정할 수 있다. 이하, 각 운용 모드들에 따라 전원 장치(1000)에서 수행될 수 있는 동작들이 도2 내지 6을 참조하여 상세히 후술된다.The power supply 1000 may be operated according to a plurality of operation modes for efficiency in power operation. The plurality of operation modes include a first operation mode using both the main power module 1200 and the sub power module 1600 (or also referred to as a Hierarchy Battery Operation Management Mode), the main power module A second operation mode (also referred to as a sub battery operation management mode) using only the sub power module 1600 among the 1200 and the sub power module 1600, and the main power module 1200 and a third operation mode (also referred to as a main battery operation management mode) using only the main power module 1200 among the sub power module 1600 and the sub power module 1600 . The power supply 1000 sets one of the first operation mode, the second operation mode, and the third operation mode as the current operation mode based on the remaining capacity of the main battery 1200 and the remaining capacity of the sub batteries 1600 . can decide Hereinafter, operations that may be performed by the power supply device 1000 according to each operation mode will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6 .

도2는 일 실시 예에 따른 전원 장치(1000)가 제1운용 모드로 운용되는 경우, 수행될 수 있는 동작들을 나타내기 위한 개념도이다. 설명의 편의를 위해, 도2에서 메인 전원 컨트롤러(1400)와 서브 전원 컨트롤러(1800)는 생략되었다.2 is a conceptual diagram illustrating operations that may be performed when the power supply device 1000 is operated in a first operation mode according to an exemplary embodiment. For convenience of description, the main power controller 1400 and the sub power controller 1800 are omitted from FIG. 2 .

일 실시 예에 따라, 제1운용 모드에서, 부하 요소로 인가되는 전력은 서브 전원 모듈(1600)로부터 우선 공급될 수 있다. 서브 전원 모듈(1600)의 잔여 용량이 부족한 경우, 메인 전원 모듈(1200)로부터 방전되는 전력으로 서브 배터리들(1620)이 충전되거나, 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전이 수행될 수 있다. According to an embodiment, in the first operation mode, power applied to the load element may be first supplied from the sub power module 1600 . When the remaining capacity of the sub power module 1600 is insufficient, the sub batteries 1620 may be charged with power discharged from the main power module 1200 , or mutual charging between the sub batteries 1620 may be performed.

도2를 참조하면, 전원 장치(1000)는 메인 배터리(1220)를 충전하는 동작(2200), 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전 전력을 사용하여 서브 배터리들(1620)을 충전하는 동작(2400), 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전 동작(2600), 및 서브 전원 모듈(1600)로부터 방전되는 전력을 부하 요소들로 공급하는 동작(2800) 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the power supply 1000 performs an operation of charging the main battery 1220 ( 2200 ) and an operation of charging the sub batteries 1620 using the discharge power from the main power module 1200 ( 2400 ). ), a mutual charging operation 2600 between the sub batteries 1620 , and an operation 2800 of supplying power discharged from the sub power module 1600 to load elements may be performed.

도3은 일 실시 예에 따른 전원 장치(1000)가 제2운용 모드로 운용되는 경우, 수행될 수 있는 동작들을 나타내기 위한 개념도이다. 설명의 편의를 위해, 도3에서 메인 전원 컨트롤러(1400)와 서브 전원 컨트롤러(1800)는 생략되었다.3 is a conceptual diagram illustrating operations that may be performed when the power supply device 1000 is operated in a second operation mode according to an exemplary embodiment. For convenience of description, the main power controller 1400 and the sub power controller 1800 are omitted from FIG. 3 .

일 실시 예에 따라, 제2운용 모드에서, 부하 요소들로 인가되는 전력은 서브 전원 모듈(1600)로부터 공급될 수 있다. 특정 서브 배터리의 잔여 용량이 부족한 경우, 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전이 수행될 수 있다.According to an embodiment, in the second operation mode, power applied to the load elements may be supplied from the sub power module 1600 . When the remaining capacity of a specific sub-battery is insufficient, mutual charging between the sub-batteries 1620 may be performed.

도3을 참조하면, 전원 장치(1000)가 제2운용 모드에서 운용되는 경우, 전원 장치(1000)는 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전 동작(3200), 및 서브 전원 모듈(1600)로부터 방전되는 전력을 부하 요소에 공급하는 동작(3400) 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다. 제2운용 모드는 메인 전원 모듈(1200)이 사용되지 않는 모드이므로 메인 배터리(1220)의 충전 또는 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전은 수행되지 않는다.Referring to FIG. 3 , when the power supply 1000 is operated in the second operation mode, the power supply 1000 performs a mutual charging operation 3200 between the sub batteries 1620 and discharges from the sub power module 1600 . At least one of the operation 3400 of supplying the used power to the load element may be performed. Since the second operation mode is a mode in which the main power module 1200 is not used, charging of the main battery 1220 or discharging from the main power module 1200 is not performed.

도4는 일 실시 예에 따른 전원 장치(1000)가 제2운용 모드로 운용되는 경우, 수행될 수 있는 동작들을 나타내기 위한 개념도이다. 설명의 편의를 위해, 도4에서 메인 전원 컨트롤러(1400)와 서브 전원 컨트롤러(1800)는 생략되었다.4 is a conceptual diagram illustrating operations that may be performed when the power supply device 1000 is operated in a second operation mode according to an exemplary embodiment. For convenience of description, the main power controller 1400 and the sub power controller 1800 are omitted from FIG. 4 .

일 실시 예에 따라, 제3운용 모드에서, 부하 요소들로 인가되는 전력은 메인 전원 모듈(1200)로부터 공급될 수 있다. 메인 배터리(1220)의 잔여 용량이 부족한 경우, AC 전원, USB 전원, 에너지 하베스터 전원을 통해 메인 배터리(1220)가 충전될 수 있다. According to an embodiment, in the third operation mode, power applied to the load elements may be supplied from the main power module 1200 . When the remaining capacity of the main battery 1220 is insufficient, the main battery 1220 may be charged through AC power, USB power, and energy harvester power.

도4를 참조하면, 전원 장치(1000)가 제3운용 모드에서 운용되는 경우, 전원 장치(1000)는 메인 배터리(1220)를 충전하는 동작(4200) 및 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전 전력을 부하 요소들로 공급하는 동작(4400) 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 제3운용 모드는 서브 전원 모듈(1600)이 사용되지 않는 모드이므로 서브 배터리들(1620)의 충전 또는 방전은 수행되지 않는다.Referring to FIG. 4 , when the power supply 1000 is operated in the third operation mode, the power supply 1000 charges the main battery 1220 ( 4200 ) and discharges power from the main power module 1200 . At least one of the operation 4400 of supplying to the load elements may be performed. Since the third operation mode is a mode in which the sub power module 1600 is not used, charging or discharging of the sub batteries 1620 is not performed.

도5은 일 실시 예에 따른 전원 장치의 상세한 블록도를 나타낸다.5 is a detailed block diagram of a power supply device according to an embodiment.

전원 장치(5000)는 도1을 참조하여 상술한 전원 장치(1000)의 상세한 실시 예를 나타낸다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도1의 메인 전원 모듈(1200), 메인 전원 컨트롤러(1400), 서브 전원 모듈(1600), 및 서브 전원 컨트롤러(1800)에 관하여 기술된 내용은 도5의 메인 전원 모듈(5200), 메인 전원 컨트롤러(5400), 서브 전원 모듈(5600), 및 서브 전원 컨트롤러(5800)에도 적용될 수 있다.The power supply device 5000 shows a detailed embodiment of the power supply device 1000 described above with reference to FIG. 1 . Therefore, even if omitted below, the contents described with respect to the main power module 1200 , the main power controller 1400 , the sub power module 1600 , and the sub power controller 1800 of FIG. 1 are the main power supply of FIG. It may also be applied to the module 5200 , the main power controller 5400 , the sub power module 5600 , and the sub power controller 5800 .

도5를 참조하면, 전원 장치(5000)는 도1의 전원 장치(1000)와 비교하여, 제1선택기(5500) 및 제2선택기(5900)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the power supply device 5000 may further include a first selector 5500 and a second selector 5900 as compared to the power supply device 1000 of FIG. 1 .

제1선택기(5500)는 메인 전원 컨트롤러(5400)로부터 방전되는 전력과 서브 전원 컨트롤러(5800)로부터 방전되는 전력을 수신하고 하나의 전력을 서브 전원 모듈(5600)로 선택적으로 출력할 수 있다. 제1선택기(5500)로부터 서브 전원 모듈(5600)로 출력된 전력은 서브 배터리들(5620)을 충전하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1선택기(6500)는 멀티플렉서(multiplexer)로 구현될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. The first selector 5500 may receive power discharged from the main power controller 5400 and power discharged from the sub power controller 5800 , and selectively output one power to the sub power module 5600 . Power output from the first selector 5500 to the sub power module 5600 may be used to charge the sub batteries 5620 . For example, the first selector 6500 may be implemented as a multiplexer, but is not limited thereto.

일 실시 예에 따라, 전원 장치(5000)가 메인 전원 모듈(5200)이 사용되지 않는 제2운용 모드로 운용되는 경우, 제1선택기(5500)는 수신된 제어 신호 하에, 서브 전원 컨트롤러(5800)로부터 수신된 전력을 출력할 수 있다. 이러한 경우, 서브 배터리들(5620) 각각은 메인 전원 모듈(5200)로부터의 방전 전력을 이용하지 않고, 서브 배터리들(5620) 간의 상호 충전만을 이용하여 충전될 수 있다.According to an embodiment, when the power supply device 5000 is operated in the second operation mode in which the main power module 5200 is not used, the first selector 5500 performs a sub power controller 5800 under the received control signal. It is possible to output the power received from In this case, each of the sub-batteries 5620 may be charged using only mutual charging between the sub-batteries 5620 without using the discharging power from the main power module 5200 .

제2선택기(5900)는 메인 전원 컨트롤러(5400)로부터 방전되는 전력과 서브 전원 컨트롤러(5800)로부터 방전되는 전력을 수신하고 하나의 전력을 부하 요소들로 선택적으로 출력할 수 있다. 제2선택기(5900)는 부하 요소들과 각각 대응되는 멀티플렉서들(5910, 5920, 5930, 5940)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 멀티플렉서(5910)는 서브 전원 컨트롤러(5800)로부터 방전되는 전력과 메인 전원 컨트롤러(5400)로부터 방전되는 전력 중 하나의 전력을 부하 요소(LOAD#1)로 출력할 수 있다. The second selector 5900 may receive power discharged from the main power controller 5400 and power discharged from the sub power controller 5800 and selectively output one power to the load elements. The second selector 5900 may include multiplexers 5910 , 5920 , 5930 , and 5940 respectively corresponding to the load elements. For example, the multiplexer 5910 may output one of the power discharged from the sub power controller 5800 and the power discharged from the main power controller 5400 to the load element LOAD#1.

일 실시 예에 따라, 전원 장치(5000)가 서브 전원 모듈(5600)이 사용되지 않는 제3운용 모드로 운용되는 경우, 제2선택기(5900)의 멀티플렉서들(5910, 5920, 5930, 5940) 각각은 수신된 제어 신호 하에, 메인 전원 컨트롤러(5400)로부터 수신된 전력을 출력할 수 있다. 이러한 경우, 부하 요소들은 메인 전원 모듈(5200)로부터 전력을 공급받게 된다.According to an embodiment, when the power supply 5000 is operated in the third operation mode in which the sub power module 5600 is not used, each of the multiplexers 5910 , 5920 , 5930 , and 5940 of the second selector 5900 . may output power received from the main power controller 5400 under the received control signal. In this case, the load elements receive power from the main power module 5200 .

도6은 일 실시 예에 따라, 도1의 전원 장치(1000)가 운용 모드를 결정하기 위한 방법을 나타내기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for determining an operation mode by the power supply device 1000 of FIG. 1 , according to an embodiment.

단계 S6100에서, 전원 장치(1000)는 제1운용 모드에 따른 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 제1운용 모드는 전원 장치(1000)의 기본 운용 모드일 수 있다. 전원 장치(1000)는 제1 내지 6 동작 모드 중 하나의 동작 모드에서 동작할 수 있다. 이하, 동작 모드는 메인 배터리(1220)와 서브 배터리들(1620)의 잔여 용량 및 부하 요소들의 대기/동작 상태에 따라 결정될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.In operation S6100, the power supply 1000 may perform various operations according to the first operation mode. The first operation mode may be a basic operation mode of the power supply device 1000 . The power supply 1000 may operate in one of the first to sixth operation modes. Hereinafter, the operation mode may be determined according to the remaining capacities of the main battery 1220 and the sub-batteries 1620 and standby/operation states of load elements, but is not limited thereto.

제1동작 모드(계층구조 배터리 방전 동작 모드(Hierarchy Battery Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 메인 배터리(1220)를 충전함과 동시에 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전 전력을 서브 전원 모듈(1600)로 공급하고, 서브 전원 모듈(1600)로부터의 방전 전력을 부하 요소들로 공급할 수 있다.In the first operation mode (also referred to as a Hierarchy Battery Discharging Operation Mode), the power supply 1000 charges the main battery 1220 and discharges power from the main power module 1200 at the same time. It may be supplied to the sub power module 1600 and the discharge power from the sub power module 1600 may be supplied to load elements.

제2동작 모드(계층구조 배터리 충전 동작 모드(Hierarchy Battery Charging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 메인 전원 모듈(1200)의 방전 전력을 이용하여 서브 전원 모듈(1600)을 충전할 수 있다. 예를 들어, 서브 배터리들(1620)은 메인 배터리(1220), AC 전원, USB 전원, 또는 에너지 하베스터 전원을 통해 충전될 수 있다. 이 때, 메인 배터리(1220)에 대한 충전이나 부하 요소들에 대한 전력 공급은 수행되지 않는다.In the second operation mode (also called Hierarchy Battery Charging Operation Mode), the power supply 1000 uses the discharge power of the main power module 1200 to charge the sub power module 1600 . can For example, the sub batteries 1620 may be charged through the main battery 1220 , AC power, USB power, or energy harvester power. At this time, charging of the main battery 1220 or power supply to load elements is not performed.

제3동작 모드(계층구조 배터리 충전/방전 동작모드(Hierarchy Battery Charging/Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 메인 전원 모듈(1200)의 방전 전력을 이용하여 서브 배터리들(1620)을 충전함과 동시에 서브 전원 모듈(1600)로부터의 방전 전력을 부하 요소들에게 공급할 수 있다.In the third operation mode (also called Hierarchy Battery Charging/Discharging Operation Mode), the power supply 1000 uses the discharge power of the main power module 1200 to supply the sub batteries 1620 ) while charging, discharge power from the sub power module 1600 may be supplied to load elements.

제4동작 모드(서브 배터리 단독 방전 동작 모드(Sub Battery Stand-alone Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 서브 전원 모듈(1600)로부터의 방전 전력을 부하 요소들에게 공급할 수 있다. 이 때, 메인 배터리(1220)와 서브 배터리들(1620)에 대한 충전 및 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전은 수행되지 않는다.In the fourth operation mode (also referred to as a sub battery stand-alone discharging operation mode), the power supply 1000 may supply discharging power from the sub power module 1600 to load elements. . In this case, charging of the main battery 1220 and the sub batteries 1620 and discharging from the main power module 1200 are not performed.

제5동작 모드(서브 배터리 단독 충전 동작 모드(Sub Battery Stand-alone Charging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 서브 전원 모듈(1600)의 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전을 수행할 수 있다. 이 때, 메인 배터리(1220)의 충전 및 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전은 수행되지 않으며, 부하 요소들로 전력이 공급되지 않는다.In the fifth operation mode (also referred to as a sub battery stand-alone charging operation mode), the power supply 1000 performs mutual charging between the sub batteries 1620 of the sub power module 1600 . can do. At this time, charging of the main battery 1220 and discharging from the main power module 1200 are not performed, and power is not supplied to load elements.

제6동작 모드(서브 배터리 단독 충전/방전 동작모드(Sub Battery Stand-alone Charging/Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전을 수행함과 동시에 서브 전원 모듈(1600)로부터의 방전 전력을 부하 요소들에게 공급할 수 있다. 이 때, 메인 배터리(1220)의 충전 및 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전은 수행되지 않는다.In the sixth operation mode (also referred to as a sub battery stand-alone charging/discharging operation mode), the power supply 1000 performs mutual charging between the sub batteries 1620 and at the same time Discharge power from the power module 1600 may be supplied to load elements. At this time, charging of the main battery 1220 and discharging from the main power module 1200 are not performed.

상술한 제1 내지 6 동작 모드들은, 제1운용 모드의 전원 장치(1000)에서 가능한 다양한 동작 모드들의 예일 뿐 이에 제한되지 않는다.The above-described first to sixth operation modes are only examples of various operation modes possible in the power supply 1000 in the first operation mode, but are not limited thereto.

단계 S6200 에서, 전원 장치(1000)는 메인 배터리(1220)의 잔여 용량이 제1임계치보다 작은지 판단할 수 있다. 메인 배터리(1220)의 잔여 용량이 제1임계치보다 작다면(Yes), 전원 장치(1000)는 현재의 운용 모드를 메인 전원 모듈(1200)을 사용하지 않는 제2운용 모드로 결정하고 단계 S6300에서 제2운용 모드에서의 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 메인 배터리(1220)의 잔여 용량이 제1임계치보다 작지 않으면(No), 전원 장치(1000)는 단계 S6400 에서 다른 조건을 판단할 수 있다.In operation S6200 , the power supply 1000 may determine whether the remaining capacity of the main battery 1220 is less than a first threshold. If the remaining capacity of the main battery 1220 is less than the first threshold (Yes), the power supply 1000 determines the current operation mode as the second operation mode in which the main power module 1200 is not used, and in step S6300 Various operations in the second operation mode may be performed. If the remaining capacity of the main battery 1220 is not smaller than the first threshold (No), the power supply 1000 may determine another condition in operation S6400 .

단계 S6300 에서, 전원 장치(1000)는 제2운용 모드에 따른 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전원 장치(1000)는 제7 내지 9 동작 모드 중 하나의 동작 모드에서 동작할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2운용 모드는 메인 전원 모듈(1200)이 사용되지 않는 모드이므로 메인 배터리(1220)의 충전 및 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전은 수행되지 않는다.In operation S6300 , the power supply 1000 may perform various operations according to the second operation mode. For example, the power supply 1000 may operate in one of seventh to ninth operation modes. As described above, since the second operation mode is a mode in which the main power module 1200 is not used, charging of the main battery 1220 and discharging from the main power module 1200 are not performed.

제7동작 모드(서브 배터리 단독 방전 동작 모드(Sub Battery Stand-alone Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 서브 전원 모듈(1600)로부터의 방전 전력을 부하 요소들에게 공급할 수 있다. 이 때, 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전은 수행되지 않는다.In the seventh operation mode (also referred to as a sub battery stand-alone discharging operation mode), the power supply 1000 may supply discharging power from the sub power module 1600 to load elements. . In this case, mutual charging between the sub batteries 1620 is not performed.

제8동작 모드(서브 배터리 단독 충전 동작 모드(Sub Battery Stand-alone Charging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전을 수행할 수 있다. 이 때, 부하 요소들로 전력이 공급되지 않는다.In the eighth operation mode (also referred to as a sub battery stand-alone charging operation mode), the power supply 1000 may perform mutual charging between the sub batteries 1620 . At this time, no power is supplied to the load elements.

제9동작 모드(서브 배터리 단독 충전/방전 동작 모드(Sub Battery Stand-alone Charging/Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 서브 배터리들(1620) 간의 상호 충전을 수행함과 동시에 서브 전원 모듈(1600)로부터의 방전 전력을 부하 요소들에게 공급할 수 있다.In the ninth operation mode (also referred to as a sub battery stand-alone charging/discharging operation mode), the power supply 1000 performs mutual charging between the sub batteries 1620 and at the same time Discharge power from the power module 1600 may be supplied to load elements.

상술한 제7 내지 9 동작 모드 들은, 제2운용 모드의 전원 장치(1000)에서 가능한 동작 모드들의 예일 뿐 이에 제한되지 않는다.The above-described seventh to ninth operation modes are only examples of operation modes possible in the power supply device 1000 in the second operation mode, and are not limited thereto.

단계 S6400 에서, 전원 장치(1000)는 서브 배터리들(1600) 중 적어도 하나의 잔여 용량이 제2임계치보다 작은지 판단할 수 있다. 서브 배터리들(1600) 중 적어도 하나의 잔여 용량이 제2임계치보다 작으면(Yes), 전원 장치(1000)는 단계 S6500 에서 제3운용 모드에서의 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 모든 서브 배터리들(1600)의 잔여 용량이 제2임계치보다 크거나 같으면(No) 전원 장치(1000)는 계속 제1운용 모드에서 동작(S6100)할 수 있다.In operation S6400 , the power supply 1000 may determine whether the remaining capacity of at least one of the sub-batteries 1600 is less than a second threshold. If the remaining capacity of at least one of the sub-batteries 1600 is less than the second threshold (Yes), the power supply 1000 may perform various operations in the third operation mode in step S6500 . If the remaining capacities of all the sub-batteries 1600 are greater than or equal to the second threshold (No), the power supply 1000 may continue to operate in the first operation mode ( S6100 ).

단계 S6500 에서, 전원 장치(1000)는 제3운용 모드에 따른 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전원 장치(1000)는 제10 내지 12 동작 모드 중 하나의 동작 모드에서 동작할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제3운용 모드는 서브 전원 모듈(1600)이 사용되지 않는 모드이므로 서브 배터리들(1620)의 충전 또는 방전은 수행되지 않는다.In operation S6500 , the power supply 1000 may perform various operations according to the third operation mode. For example, the power supply 1000 may operate in one of tenth to twelfth operation modes. As described above, since the third operation mode is a mode in which the sub power module 1600 is not used, charging or discharging of the sub batteries 1620 is not performed.

제10동작 모드(메인 배터리 단독 방전 동작 모드(Main Battery Stand-alone Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전 전력을 부하 요소들로 공급할 수 있다. 이 때, 메인 배터리(1220)의 충전은 수행되지 않는다.In the tenth operation mode (also referred to as a main battery stand-alone discharging operation mode), the power supply 1000 may supply discharge power from the main power module 1200 to load elements. . At this time, charging of the main battery 1220 is not performed.

제11동작 모드(메인 배터리 단독 충전 동작 모드(Main Battery Stand-alone Charging Operation Mode)라고도 함)에서, 전원 장치(1000)는 메인 배터리(1220)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 메인 전원 컨트롤러(1400)는 AC 전원, USB 전원, 에너지 하베스터 전원을 이용하여 메인 배터리(1220)를 충전할 수 있다. 이 때, 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전은 수행되지 않는다.In the eleventh operation mode (also referred to as a main battery stand-alone charging operation mode), the power supply 1000 may charge the main battery 1220 . For example, the main power controller 1400 may charge the main battery 1220 using AC power, USB power, and energy harvester power. At this time, discharging from the main power module 1200 is not performed.

제12동작 모드(메인 배터리 단독 충전/방전 동작 모드(Main Battery Stand-alone Charging/Discharging Operation Mode)라고도 함)에서, 메인 배터리(1220)가 충전됨과 동시에 메인 전원 모듈(1200)로부터의 방전 전력이 부하 요소들로 공급될 수 있다.In the twelfth operation mode (also referred to as the Main Battery Stand-alone Charging/Discharging Operation Mode), the main battery 1220 is charged and the discharging power from the main power module 1200 is It can be supplied with load elements.

상술한 제10 내지 12 동작 모드 들은, 제3운용 모드의 전원 장치(1000)에서 가능한 동작 모드들의 예일 뿐 이에 제한되지 않는다.The above-described tenth to twelfth operation modes are only examples of operation modes possible in the power supply device 1000 in the third operation mode, but are not limited thereto.

위 설명들은 본 발명을 구현하기 위한 예시적인 구성들 및 동작들을 제공하도록 의도된다. 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들뿐만 아니라, 위 실시 예들을 단순하게 변경하거나 수정하여 얻어질 수 있는 구현들도 포함할 것이다. 또한, 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들을 앞으로 용이하게 변경하거나 수정하여 달성될 수 있는 구현들도 포함할 것이다.The above descriptions are intended to provide exemplary configurations and operations for implementing the present invention. The technical spirit of the present invention will include not only the embodiments described above, but also implementations that can be obtained by simply changing or modifying the above embodiments. In addition, the technical spirit of the present invention will include implementations that can be achieved by easily changing or modifying the embodiments described above in the future.

Claims (17)

부하 요소들로 전력을 공급하기 위한 전원 장치에 있어서,
메인 배터리를 포함하는 메인 전원 모듈;
상기 메인 전원 모듈의 충전 및 방전을 제어하기 위한 메인 전원 컨트롤러;
상기 부하 요소들과 각각 대응되는 서브 배터리들을 포함하는 서브 전원 모듈; 및
상기 서브 전원 모듈의 충전 및 방전을 제어하기 위한 서브 전원 컨트롤러를 포함하고,
상기 메인 배터리의 잔여 용량 및 상기 서브 배터리들의 잔여 용량에 기초하여, 상기 메인 전원 모듈과 상기 서브 전원 모듈 모두에 대해 충전 및 방전이 가능한 제1모드, 상기 서브 전원 모듈에 대해서만 충전 및 방전이 가능한 제2모드, 또는 상기 메인 전원 모듈에 대해서만 충전 및 방전이 가능한 제3모드로 선택 운용되고,
상기 메인 전원 컨트롤러는, 상기 제1모드에서, 상기 메인 전원 모듈로부터 방전되는 전력을 변압하고, 상기 변압된 전력을 상기 서브 전원 모듈로 공급하는 전원 장치.A power supply for supplying power to load elements, comprising:
a main power module including a main battery;
a main power controller for controlling charging and discharging of the main power module;
a sub power module including sub batteries corresponding to the load elements, respectively; and
and a sub power controller for controlling charging and discharging of the sub power module,
Based on the remaining capacity of the main battery and the remaining capacities of the sub batteries, a first mode in which charging and discharging are possible for both the main power module and the sub power module, and a first mode in which charging and discharging are possible only for the sub power module 2 mode, or the 3rd mode in which charging and discharging only for the main power module are possible,
In the first mode, the main power controller transforms power discharged from the main power module and supplies the transformed power to the sub power module. 제1항에 있어서,
상기 메인 전원 모듈은, USB 전원, AC 전원, 및 에너지 하베스터 전원 중 적어도 하나의 전원을 더 포함하고,
상기 메인 전원 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 전원으로부터 방전되는 전력을 이용하여 상기 메인 배터리를 충전하는 전원 장치.According to claim 1,
The main power module further includes at least one of a USB power source, an AC power source, and an energy harvester power source,
The main power controller may be configured to charge the main battery using power discharged from the at least one power source. 제1항에 있어서,
상기 메인 전원 컨트롤러는, 상기 변압된 전력을 상기 부하 요소들로 더 공급하는 전원 장치.According to claim 1,
The main power controller further supplies the transformed power to the load elements. 제1항에 있어서,
상기 서브 배터리들 각각은, 상기 서브 배터리들 각각과 대응하는 부하 요소의 특성에 따라 동작 전압과 저장 용량이 결정되는 전원 장치.According to claim 1,
In each of the sub-batteries, an operating voltage and a storage capacity are determined according to characteristics of a load element corresponding to each of the sub-batteries. 제1항에 있어서,
상기 서브 전원 컨트롤러는, 상기 서브 배터리들로부터 방전되는 전력을 변압하고, 상기 변압된 전력을 상기 부하 요소들로 공급하는 전원 장치.According to claim 1,
The sub power controller may transform power discharged from the sub batteries and supply the transformed power to the load elements. 제1항에 있어서,
상기 서브 배터리들은 제1서브 배터리와 제2서브 배터리를 포함하고,
상기 서브 전원 컨트롤러는, 상기 제1서브 배터리로부터 방전되는 전력을 이용하여 상기 제2서브 배터리를 충전하는 전원 장치.The method of claim 1,
The sub-batteries include a first sub-battery and a second sub-battery,
The sub-power controller is configured to charge the second sub-battery using power discharged from the first sub-battery. 제1항에 있어서,
상기 메인 배터리의 잔여 용량이 제1임계치 이상이고, 상기 서브 배터리들 각각의 잔여 용량이 제2임계치 이상인 경우, 상기 제1모드로 운용되는 전원 장치.According to claim 1,
When the remaining capacity of the main battery is equal to or greater than the first threshold and the remaining capacity of each of the sub batteries is equal to or greater than the second threshold, the power supply device operated in the first mode. 제1항에 있어서,
상기 제1모드로 운용되는 경우, 상기 메인 배터리의 충전 동작, 상기 서브 배터리들의 충전 동작, 및 상기 부하 요소들로 전력을 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작이 수행되고,
상기 서브 배터리들의 충전 동작은 상기 서브 배터리들 간의 상호 충전 동작을 포함하는 전원 장치.According to claim 1,
When operating in the first mode, at least one of a charging operation of the main battery, a charging operation of the sub batteries, and an operation of supplying power to the load elements is performed;
The charging operation of the sub batteries includes a mutual charging operation between the sub batteries. 제1항에 있어서,
상기 메인 배터리의 잔여 용량이 제1임계치보다 낮은 경우, 상기 제2모드로 운용되는 전원 장치.According to claim 1,
When the remaining capacity of the main battery is lower than the first threshold, the power supply is operated in the second mode. 제1항에 있어서,
상기 제2모드로 운용되는 경우, 상기 서브 배터리들 간의 상호 충전 동작 및 상기 부하 요소들로 전력을 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작이 수행되는 전원 장치.According to claim 1,
When operating in the second mode, at least one of a mutual charging operation between the sub batteries and an operation of supplying power to the load elements is performed. 제1항에 있어서,
상기 메인 전원 컨트롤러로부터 방전되는 전력과 상기 서브 전원 컨트롤러로부터 방전되는 전력 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 전력을 상기 서브 전원 모듈로 출력하기 위한 제1선택기를 더 포함하는 전원 장치.According to claim 1,
and a first selector for selecting one of power discharged from the main power controller and power discharged from the sub power controller, and outputting the selected power to the sub power module. 제11항에 있어서,
상기 제2모드로 운용되는 경우, 상기 제1선택기는 수신된 제어 신호 하에, 상기 서브 전원 컨트롤러로부터 방전되는 전력을 선택하는 전원 장치.12. The method of claim 11,
When operating in the second mode, the first selector selects power discharged from the sub power controller under a received control signal. 제1항에 있어서,
상기 서브 배터리들 중 적어도 하나의 잔여 용량이 제2임계치보다 낮은 경우, 상기 제3모드로 운용되는 전원 장치.According to claim 1,
When the remaining capacity of at least one of the sub-batteries is lower than the second threshold, the power supply operates in the third mode. 제1항에 있어서,
상기 제3모드로 운용되는 경우, 상기 메인 배터리의 충전 동작 및 상기 부하 요소들로 전력을 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작이 수행되는 전원 장치.According to claim 1,
When operating in the third mode, at least one of a charging operation of the main battery and an operation of supplying power to the load elements is performed. 제1항에 있어서,
상기 메인 전원 컨트롤러로부터 방전되는 전력과 상기 서브 전원 컨트롤러로부터 방전되는 전력 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 전력을 상기 부하 요소들로 출력하기 위한 제2선택기를 더 포함하고,
상기 제2선택기는, 상기 부하 요소들과 각각 대응되는 멀티플렉서들을 포함하는 전원 장치.According to claim 1,
a second selector for selecting one of power discharged from the main power controller and power discharged from the sub power controller, and outputting the selected power to the load elements;
The second selector may include multiplexers corresponding to the load elements, respectively. 제15항에 있어서,
상기 제3모드로 운용되는 경우, 상기 제2선택기는 수신된 제어 신호 하에, 상기 메인 전원 컨트롤러로부터 방전되는 전력을 선택하는 전원 장치.16. The method of claim 15,
When operating in the third mode, the second selector selects power discharged from the main power controller under a received control signal. 제1항에 있어서,
상기 부하 요소들 각각은, AP 코어, 메모리, 주변 장치, 센서, 디스플레이, 또는 입출력 포트를 포함하는 전원 장치.According to claim 1,
Each of the load elements may include an AP core, a memory, a peripheral device, a sensor, a display, or an input/output port.
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