KR102539446B1 - 배터리 셀에 대한 온도 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에 위치하고, 적어도 하나의 배터리 셀로부터 복사되는 전자기파를 집광하는 집광부, 집광된 전자기파를 수광하는 수광부 및 수광된 전자기파를 기초로 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에 대한 온도를 측정하는 제어부를 포함하는 온도측정장치를 제공한다.

Description

배터리 셀에 대한 온도 측정 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MEASURING TEMPERATURE OF BATTERY CELL AND METHOD THEREOF}
본 개시는 배터리 셀에 대한 배터리 온도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자동차용 배터리에 포함된 복수의 배터리 셀들의 온도 스펙트럼을 획득하여 온도를 측정하는 온도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전기 자동차용 배터리는 일반적으로 복수개의 배터리 셀이 배치된 구조를 갖는다. 배터리의 화재 예방 및 전기 자동차의 안전성을 담보하기 위해 복수개의 배터리 셀의 온도를 모니터링 할 필요성이 있다.
그러나, 복수개의 배터리 셀 전부에 온도 센서를 설치하여 각각의 온도를 모니터링 하는 것은 비용적으로 매우 비경제적인 문제가 있다.
또한, 복수개의 배터리 셀 중 일부에 온도 센서를 설치하여 일부의 온도를 모니터링하는 방식은 비용면에서는 효과가 있을 수 있으나, 온도가 모니터링되지 않고 있는 일부 배터리 셀에 의한 화재 위험성이 증가하는 점에서 문제점이 있다.
따라서, 효율적으로 복수개의 배터리 셀에 대한 온도를 측정해야 할 필요성이 제기되고 있다.
본 개시는 온도 측정 장치에 있어서, 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서 발생하는 열에너지에 의해 복사되는 고유의 파장을 갖는 전자기파를 기초로 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서의 온도의 최대치와 최소치를 파악하여, 배터리 셀이 기준치 이하의 온도를 유지하고 있는지 판별할 수 있는 온도 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시는 온도 측정 장치에 있어서, 적어도 하나의 배터리 셀에서 복사되는 전자기파를 얇은 두께의 도광판을 이용하여 집광함으로써, 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서 복사되는 전자기파를 수광하기 위한 공간을 적게 차지할 수 있는 온도 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에 위치하고, 적어도 하나의 배터리 셀로부터 복사되는 전자기파를 집광하는 집광부, 집광된 전자기파를 수광하는 수광부 및 수광된 전자기파를 기초로 적어도 하나의 배터리 셀의 일 측면의 적어도 일부 영역에 대한 온도를 측정하는 제어부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 수광된 전자기파를 기초로 온도 스펙트럼 정보를 획득하고, 온도 스펙트럼 정보를 기초로 적어도 하나의 배터리 셀의 일 측면의 적어도 일부 영역에 대한 온도를 측정하는 제어부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 적어도 하나의 배터리 셀로부터 복사되는 전자기파가 입사되고, 입사된 전자기파의 경로를 수광부로 변경하는 도광판을 포함하는 집광부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 전자기파가 입사되는 면에 대향되는 면에 배치되어 전자기파를 반사 또는 확산하는 반사부재를 포함하는 집광부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 도광판의 일 측면에 배치되어, 전자기파의 적외선 영역을 감지하는 적어도 하나의 수광 센서를 포함하는 수광부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 수광 센서를 복수개 포함하고, 복수개의 수광 센서는 소정의 간격을 갖고 도광판의 일 측면에 배치되는 수광부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 도광판보다 적어도 하나의 배터리 셀에 더 인접하게 위치하여, 적어도 하나의 배터리 셀로부터 방사되는 전자기파를 집중시키는 프레넬 렌즈를 더 포함하는 집광부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 도광판보다 가로 또는 세로 길이가 더 큰 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 수광부가 배치된 측과 대향하는 측에서부터 수광부가 배치되는 측으로 갈수록 폭이 감소하는 형태를 갖는 집광부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 집광부의 폭이 감소하는 측면에 배치되어, 전자기파의 적외선 영역을 감지하는 한개의 수광 센서를 포함하는 수광부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 온도 스펙트럼 정보를 기초로 파장별 강도 정보를 획득하고, 파장별 강도 정보를 기초로 기 설정된 파장 이하에서 기 설정된 강도 이상의 파장 강도가 검출되는 경우, 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서 기준치 이상의 온도가 발열되고 있는 것으로 판별하는 제어부를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 온도 측정 장치는 적어도 하나의 배터리 셀에 인접하게 위치하여, 적어도 하나의 배터리 셀로부터 방사되는 전자기파를 집중시키는 프레넬 렌즈를 포함하는 집광부 및 프레넬 렌즈의 초점이 형성되는 방향에 위치하는 적어도 하나의 수광센서를 포함하는 수광부를 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서 발생하는 열에너지에 의해 복사되는 고유의 파장을 갖는 전자기파를 기초로 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서의 온도의 최대치와 최소치를 파악하여, 배터리 셀이 기준치 이하의 온도를 유지하고 있는지 판별할 수 있다.
본 개시는 일 실시예에 따르면 적어도 하나의 배터리 셀에서 복사되는 전자기파를 얇은 두께의 도광판을 이용하여 집광함으로써, 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서 복사되는 전자기파를 수광하기 위한 공간을 적게 차지할 수 있는 온도 측정 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 일반적인 백라이트 유닛을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치의 블록도이다.
도 3는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 도시한 평면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 온도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “모듈” 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 종래 일반적인 백라이트 유닛을 나타내는 도면이다.
백라이트 유닛(100)은 LCD TV에 있어서 LCD가 스스로 빛을 내지 못하므로 화면 구현을 위해 인위적으로 빛을 공급해주는 장치이다.
백라이트 유닛(100)은 광을 방출하는 광원인 광원부(110)를 포함할 수 있다. 광원부(100)는 냉음극형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 발광 다이오드(LED, Light Emitthing Diode)를 포함할 수 있다. 광원부(110)는 백라이트 유닛(100)의 가장 자리에 위치할 수 있으며, 후술할 도광판(130)의 측면에 인접하게 배치되어 도광판(130)을 향해 광을 방출할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(100)은 광원 커버(120)를 포함할 수 있다. 광원 커버(120)는 광원부(110)를 감싸도록 배치될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(100)은 도광판(130)을 포함할 수 있다. 도광판(130)은 광원부(110)로부터 발생되는 광의 경로를 다른 측으로 변경하여 출광할 수 있다. 도광판(130)은 광원부(110)로부터 입사되는 광을 전 영역에 걸쳐 빛을 균일하게 분포하게 할 수 있다. 또한, 도광판(130)은 일정한 굴절율을 갖는 광투과성 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(100)은 반사부재(140)를 포함할 수 있다. 반사 부재(140)는 광원부(110)에서 입사되는 광의 손실을 줄일 수 있는 부재로서 필름 형태로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 반사 부재(140)에는 광학 패턴부(141)가 포함될 수 있다. 광학 패턴부(141)는 광이 집중되지 않도록 광원부(110)로부터 입사되는 광을 확산 또는 반사시켜 빛샘 현상, 휘선 또는 암선이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 광학 패턴부(141)에는 광반사, 광확산, 광산란 또는 차광을 수행하는 패턴이 형성될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(100)은 확산시트(150)를 포함할 수 있다. 확산시트(150)는 도광판(130)으로부터 출사되는 광을 다시 산란시켜 광이 골고루 출사될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(100)은 프리즘 시트(160)를 포함할 수 있다. 프리즘 시트(160)는 광효율을 높여주는 시트로서 측광(side light)를 정면광으로 바꾸고 사방으로 퍼지는 광을 한데 모을 수 있다. 따라서, 프리즘 시트(160)는 출사되는 광을 집광할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(100)은 보호 필름(170)을 포함할 수 있다. 보호 필름(170)은 반사 부재(140), 확산시트(150) 또는 프리즘 시트(160)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
한편, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치의 블록도이다.
온도 측정 장치(200)는 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일 면의 적어도 일부 영역에 위치하여 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 온도 측정 장치(200)는 적어도 하나의 배터리 셀의 상면의 적어도 일부 영역에 위치할 수도 있다. 또한, 하나의 배터리 셀(300)이 대용량 배터리 셀로서 넓은 표면을 갖는 경우에도, 온도 측정 장치(200)는 하나의 배터리 셀(300)의 적어도 일 면의 적어도 일부 영역에 위치하여 배터리 셀(300)의 온도를 측정할 수 있다. 한편, 배터리 셀(300)은 복수 개일 수 있으며, 온도 측정 장치(200)는 복수의 배터리 셀의 적어도 일 면의 적어도 일부 영역에 위치하여 복수의 배터리 셀(300)의 온도를 측정할 수 있다.
온도 측정 장치(200)는 적어도 하나의 배터리 셀로부터 방출되는 열 에너지에 따른 고유의 파장을 갖는 전자기파를 집광하는 집광부(21), 집광된 전자기파(290)를 수광하는 수광부(22) 및 수광된 전자기파를 기초로 온도 스펙트럼 정보를 획득하고 획득한 온도 스펙트럼 정보에 기초하여 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 온도를 확인하는 제어부(23)를 포함할 수 있다.
한편, 적어도 하나의 배터리 셀은 전기 자동차용 배터리에 포함되는 배터리 셀일 수 있다. 배터리 셀은 전기 에너지를 충전, 방전해 사용할 수 있는 리튬 이온 배터리의 기본 단위일 수 있다. 배터리 셀은 사각형의 알루미늄 케이스의 형태로 양극, 음극, 분리막 및 전해액을 포함할 수 있다.
한편, 적어도 하나의 배터리 셀은 외부 충격과 열, 진동 등으로부터 보호하기 위해 소정의 프레임에 조립되어 배터리 모듈을 구성할 수도 있다. 또한, 적어도 하나의 배터리 모듈은 배터리 관리 시스템 또는 냉각 시스템과 같은 각종 제어 및 보호 시스템에 장착되어 전기 자동차에 장착될 수 있는 배터리 팩을 구성할 수도 있다.
한편, 도 3는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 개시의 온도 측정 장치(200)는 도 1에서 설명된 종래 일반적인 백라이트 유닛(100)의 일부 또는 전부의 구성을 차용하거나 변경한 구성을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(100)이 광원부(110)로부터 입사되는 광을 도광판(130)에 의해 광의 경로를 다른 측으로 변경하여 출사하는 것에 반해, 온도 측정 장치(200)는 도광판(240)으로 입사되는 전자기파(290)를 집광하여 수광부(22)로 방사한다.
온도 측정 장치(200)는 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 복사되는 열 에너지에 따른 고유의 파장을 갖는 전자기파(290)를 집광하는 집광부(21), 집광된 전자기파(290)를 수광하는 수광부(22) 및 수광된 전자기파(290)을 기초로 온도 스펙트럼 정보를 획득하고 획득한 온도 스펙트럼 정보에 기초하여 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 온도를 확인하는 제어부(23)를 포함할 수 있다.
온도 측정 장치(200)는 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 일 면에 위치하여 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 온도를 측정할 수 있다. 집광부(21)는 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에 위치할 수 있다. 예를 들어, 집광부(21)는 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 상부에 위치하여 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 온도를 측정할 수 있다.
한편, 집광부(21)는 보호 필름(210), 프리즘 시트(220), 확산시트(230), 도광판(240), 광학패턴부(250) 및 반사부재(260)를 포함할 수 있다.
보호 필름(210)는 집광부(21)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 보호 필름(210)는 아크릴계 투명 수지로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 보호 필름(210)는 배터리 셀(300)과의 접촉에 따른 손상을 보호하는 역할을 할 수도 있다.
한편, 프리즘 시트(220)는 광효율을 높여주는 시트로서 배터리 셀(300)로부터 입사되는 정면광을 측광(side light)를 바꿀 수 있다.
한편, 확산 시트(230)는 도광판(240)으로 입사되는 광을 다시 산란시켜 광이 골고루 입사될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 도광판(240)은 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 복사되는 전자기파(290)가 입사되면 입사된 전자기파(290)의 경로를 다른 측으로 변경하여 출광할 수 있다.
예를 들어, 도광판(240)은 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 대략 수직방향으로 입사되는 전자기파(290)의 경로를 변경할 수 있다. 또한, 도광판(240)은 일정한 굴절율을 갖는 광투과성 재료로 이루어질 수 있다.
한편, 반사 부재(260)는 도광판(240)으로 입사되는 전자기파(290)의 손실을 줄일 수 있다. 반사 부재(260)는 필름 형태로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 반사 부재(260)는 광학 패턴부(250)를 포함할 수 있다. 광학 패턴부(250)는 광이 집중되지 않도록 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 입사되는 전자기파를 확산 또는 반사시킬 수 있다. 광학 패턴부(250)에는 광반사, 광확산, 광산란 또는 차광을 수행하는 패턴이 형성될 수 있다
한편, 수광부(22)는 수광 센서(270) 또는 수광 커버(280)를 포함할 수 있다. 수광 센서(270)는 집광부(21)에 의해 집광된 전자기파(290)를 수광할 수 있다. 예를 들어, 도광판(240)은 입사된 전자기파(290)의 경로를 수광 센서(270)를 향하여 변경하고, 수광 센서(270)는 변경된 경로로 이동하는 전자기파(290)를 수광할 수 있다. 수광 센서(270)는 도광판의 측면에 인접 배치될 수 있다.
수광 센서(270)는 적외선 센서 일 수 있다. 적외선 센서는 적외선을 이용해 온도 등의 물리량을 감지하여 신호처리가 가능한 전기량으로 변환할 수 있는 센서를 의미할 수 있다.
도 4은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 도시한 분해 사시도이다.
수광부(22)는 복수개의 수광 센서(270)를 포함할 수도 있다.
도 4를 참고하면, 복수의 수광 센서(270)는 수광 센서 지지부(281)에 의해 지지될 수 있다. 복수의 수광 센서(270)는 도광판(240)의 일 측면에 인접하게 소정의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 수광 센서(270)는 복수의 배터리 셀(300)로부터 방사되는 전자기파(290)가 도광판(240)의 일 측으로 경로가 변경되어 집광되는 경우, 집광되는 전자기파(290)를 충분히 수광할 수 있다
한편, 집광부(22)는 프레넬 렌즈(Fresnel lens, 500)를 포함할 수 있다.
프레넬 렌즈(500)는 집광 렌즈의 하나로서 볼록 렌즈와 같이 빛을 모아주는 역할을 하면서도 두께는 줄인 렌즈이다. 프레넬 렌즈(500)는 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 방사되는 전자기파를 한 곳으로 집중시킬 수 있으며 도광판(240)로 집중된 전자기파가 입사될 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 프레넬 렌즈(500)는 도광판(240)보다 가로 또는 세로 길이가 더 클 수 있다. 따라서, 도광판(240)이 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 상부 영역보다 작은 경우에도, 프레넬 렌즈(500)가 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 상부 영역을 커버하여 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 방사되는 전자기파를 집중시켜 집중된 전자기파가 도광판(240)으로 입사되도록 할 수 있다.
또한, 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 온도 측정 장치는 적어도 하나의 배터리 셀(300)에 인접하게 위치하여 적어도 배터리 셀(300)로부터 방사되는 전자기파를 집중시키는 프레넬 렌즈(500)를 포함하는 집광부 및 프레넬 렌즈의 초점이 형성되는 방향에 위치하는 적어도 하나의 수광센서(270)를 포함하는 수광부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 온도 측정 장치(200)에는 프레넬 렌즈(500)의 초점이 상방향으로 향하도록 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 상면에 프레넬 렌즈(500)가 배치될 수 있다. 또한, 프레넬 렌즈(500)의 초점이 형성되는 방향에 적어도 하나의 수광센서(270)가 위치하는 수광부를 포함할 수 있다. 이 경우 수광 센서(270)는 프레넬 렌즈(500)로부터 집중되는 전자기파를 수광할 수 있도록 배치될 수 있다. 따라서, 온도 측정 장치(200)는 도광판(240) 없이도 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 방사되는 전자기파를 수광하여 이용함으로써 온도 측정을 할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 도시한 평면도이다.
집광부(21)는 수광부(22)가 배치된 측면의 대향하는 타 측면에서부터 수광부(22)가 배치된 측면으로 갈수록 폭이 감소하는 형태를 가질 수 있다.
도 5를 참고하면, 집광부(21)는 수광부(22)가 배치된 측(A)의 대향하는 타 측(B)에서부터 수광부(22)가 배치된 측(A)으로 갈수록 폭(W)이 감소하는 형태를 가질 수 있다 따라서, 집광부(21)로 입사된 전자기파(21)가 집광부(21)의 형태(예를 들어, 도광판(240)의 형태)에 의해 수광부(22)로 집광될 수 있다. 따라서, 오직 하나의 수광 센서(270)로도 적어도 하나의 배터리 셀(300)로부터 방사되는 전자기파(290)를 수광할 수 있다. 따라서, 수광센서(270)의 개수를 최소화할 수 있으며, 낮은 감도의 수광 센서(270)로도 전자기파(290)를 충분히 수광할 수 있으며 온도 측정이 가능하도록 할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 6은 적외선 열화상 센서 등을 이용하여 획득한 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 일 면에 대한 온도 분포 정보(601)를 나타낸다. 그러나, 열화상 센서 등이 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 도 6과 같은 온도 분포 자료를 획득하기 위해서는, 배터리 셀(300)로부터 충분한 거리가 확보가 된 위치에서 배터리 셀(300)에 대한 온도를 측정해야 하는 문제가 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 스펙트럼 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(23)는 수광부(22)에 의해 수광된 전자기파를 기초로 온도 스펙트럼 정보(701)을 획득할 수 있다.
수광부(22)에 의해 수광된 전자기파는 적어도 하나의 배터리 셀(300)에서 방출되는 열 에너지에 따라 고유의 파장을 갖는 전자기파들을 수광한 것으로서, 제어부(23)는 수광된 전자기파의 온도 스펙트럼 정보를 획득할 수 있다.
제어부(23)는 온도 스펙트럼 정보를 기초로 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에서의 온도를 측정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(23)는 온도 스펙트럼 정보를 기초로 파장별 강도 정보를 획득할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 파장별 강도 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참고하면, 제어부(23)는 수광부(22)에 의해 수광된 전자기파의 파장별 강도 정보(801)를 획득할 수 있다.
일반적으로, 물체에서 복사하는 전자기파의 파장이 짧으면 에너지가 높기 때문에 물체의 온도가 높고, 물체에서 복사하는 파장이 길면 에너지가 낮기 때문에 물체의 온도가 낮다.
제어부(23)는 파장별 강도 정보를 기초로 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 온도를 측정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(23)는 제어부(23)는 파장별 강도 정보를 기초로 기 설정된 파장 이하에서 기 설정된 강도 미만의 파장 강도가 검출되는 경우, 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 전 영역에서 기준치 미만의 온도가 발열되고 있는 것으로 판별할 수 있다.
또한, 예를 들어, 제어부(23)는 파장별 강도 정보를 기초로 기 설정된 파장 이하에서 기 설정된 강도 이상의 파장 강도가 검출되는 경우, 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 소정의 영역에서 기준치 이상의 온도가 발열되고 있는 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 온도 측정 장치(200)는 적어도 하나의 배터리 셀(300) 각각에 대한 온도를 측정할 필요없이, 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 소정의 영역에서 온도가 기준치 이상이 발열되고 있는지 여부를 판별할 수 있다.
한편, 도 9는 본 개시의 일 실시예에 온도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
적어도 하나의 배터리 셀(300)에는 복사로 인하여 발생되는 온도에 따른 고유한 파장을 갖는 전자기파를 증폭하여 도광판(240)으로 입사시키기 위한 증폭 광원(301)을 더 포함할 수 있다. 증폭 광원(301)은 배터리 셀(300)과 집광부(22)의 사이에 위치할 수 있다. 증폭 광원(301)은 적외선 영역의 파장을 갖는 적외선 광을 방사할 수 있다.
한편, 배터리 셀(300)은 집광부(22)를 향하는 일 면에 시온안료가 도포되는 레이어(302)를 포함할 수 있다. 시온 안료는 온도에 따라 색상이 변하는 안료일 수 있다. 레이어(302)는 배터리 셀(300)이 안정성을 유지하기 위한 온도(예를 들어, 60도)를 초과하는 경우 소정의 색상으로 변하는 시온안료가 도포되는 층일 수 있다.
따라서, 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 소정의 영역에서 안정성을 유지가 위한 기준 온도를 초과하는 경우, 레이어(302)이 소정의 색상(예를 들어, 검은색)으로 변하여 도광판(240)으로 입사되는 전자기파의 양을 감소시켜, 수광부(20)에 수광되는 전자기파의 강도를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(23)는 수광부(20)에 의해 수광되는 전자기파의 강도가 기준치 이하인 경우, 적어도 하나의 배터리 셀(300)의 소정의 영역에서 안정성을 유지가 위한 기준 온도를 초과하는 것으로 판단할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
삭제

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에 위치하고, 상기 적어도 하나의 배터리 셀로부터 복사되는 전자기파를 집광하는 집광부;
    상기 집광된 전자기파를 수광하는 수광부; 및
    상기 수광된 전자기파를 기초로 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에 대한 온도를 측정하는 제어부를 포함하고,
    상기 집광부는,
    상기 적어도 하나의 배터리 셀로부터 복사되는 전자기파가 입사되는 도광판을 포함하고,
    상기 수광부는,
    상기 도광판의 일 측면에 배치되어, 상기 전자기파의 적외선 영역을 감지하는 적어도 하나의 수광 센서를 포함하며,
    상기 집광부는,
    상기 도광판으로 입사되는 전자기파의 제1 경로를 상기 도광판의 일 측면에 배치되는 적어도 하나의 수광 센서로 입사되는 전자기파의 제2 경로로 변경하는,
    온도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배터리 셀은 복수개의 배터리 셀인 것을 특징으로 하는,
    온도 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수광된 전자기파를 기초로 온도 스펙트럼 정보를 획득하고, 상기 온도 스펙트럼 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 일 면의 적어도 일부 영역에 대한 온도를 측정하는,
    온도 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집광부는,
    상기 전자기파가 입사되는 면에 대향되는 면에 배치되어 상기 전자기파를 반사 또는 확산하는 반사부재를 포함하는,
    온도 측정 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수광부는,
    상기 수광 센서를 복수개 포함하고, 복수개의 수광 센서는 소정의 간격을 갖고 상기 도광판의 일 측면에 배치되는,
    온도 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 집광부는,
    상기 도광판보다 상기 적어도 하나의 배터리 셀에 더 인접하게 위치하여, 상기 적어도 하나의 배터리 셀로부터 방사되는 전자기파를 집중시키는 프레넬 렌즈를 더 포함하는,
    온도 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프레넬 렌즈는,
    상기 도광판보다 가로 또는 세로 길이가 더 큰 것을 특징으로 하는,
    온도 측정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 집광부는,
    상기 수광부가 배치된 측과 대향하는 측에서부터 상기 수광부가 배치되는 측으로 갈수록 폭이 감소하는 형태를 갖는,
    온도 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수광부는,
    상기 집광부의 폭이 감소하는 측면에 배치되어, 상기 전자기파의 적외선 영역을 감지하는 한개의 수광 센서를 포함하는,
    온도 측정 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    온도 스펙트럼 정보를 기초로 파장별 강도 정보를 획득하고, 상기 파장별 강도 정보를 기초로 기 설정된 파장 이하에서 기 설정된 강도 이상의 파장 강도가 검출되는 경우, 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일부 영역에서 기준치 이상의 온도가 발열되고 있는 것으로 판별하는,
    온도 측정 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 집광부는,
    상기 적어도 하나의 배터리 셀에 인접하게 위치하여, 상기 적어도 하나의 배터리 셀로부터 방사되는 전자기파를 집중시키는 프레넬 렌즈를 포함하고,
    상기 수광부는
    상기 프레넬 렌즈의 초점이 형성되는 방향에 위치하는 적어도 하나의 수광센서를 포함하는,
    온도 측정 장치.
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