KR20180111314A - 배터리 장치, 배터리 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 배터리; 상기 배터리에 부착되는 복수의 센서; 및 모니터링 장치로부터의 신호를 상기 복수의 센서로 전달하고, 상기 복수의 센서로부터의 신호를 상기 모니터링 장치로 전달하는 송수신 회로를 포함하고, 상기 복수의 센서는, 상기 송수신 회로를 거쳐 상기 모니터링 장치로부터의 신호를 수신하면, 수신된 신호에 대응하는 표면탄성파를 각기 발생시키며, 상기 배터리의 온도에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제1 신호를 출력하는 제1 센서; 상기 배터리의 압력에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제2 신호를 출력하는 제2 센서; 및 상기 배터리의 전해액 누설 여부에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제3 신호를 출력하는 제3 센서 중 복수의 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

배터리 장치, 배터리 모니터링 장치 및 방법{Battery Device, Device and Method for monitoring Battery}
본 문서에서 개시되는 실시예들은 배터리 상태를 모니터링할 수 있는 배터리 장치, 배터리 모니터링 장치 및 방법과 관련된다.
휴대 가능한 전자 장치는 배터리를 구비하고 배터리 전원을 이용하여 동작할 수 있다. 배터리는 폭발위험이 있어, 이를 방지하고자 배터리에는 충/방전 범위를 제한하는 보호회로가 구비된다.
전자 장치는 배터리 이상 여부를 탐지할 수 있는 별도의 모니터링 장치를 구비할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 배터리 온도를 측정함에 따라 배터리 이상 여부를 확인하는 온도 센서를 구비할 수 있다.
배터리 모니터링 장치는 전자 장치에 구비되어, 배터리 전력을 공급받아 구동되므로, 배터리의 사용중에만 배터리 이상 여부를 확인할 수 있었다.
배터리 모니터링 장치는 온도 센서를 사용하여 배터리 상태를 확인하므로, 배터리 변형(예: 부풀어오름, 전해액 누설 등)을 별도로 감지하지 못하였다.
본 발명의 다양한 실시예들은 배터리 상태를 다각적으로 확인할 수 있는 배터리 장치, 배터리 모니터링 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 배터리; 상기 배터리에 부착되는 복수의 센서; 및 모니터링 장치로부터의 신호를 상기 복수의 센서로 전달하고, 상기 복수의 센서로부터의 신호를 상기 모니터링 장치로 전달하는 송수신 회로를 포함하고, 상기 복수의 센서는, 상기 송수신 회로를 거쳐 상기 모니터링 장치로부터의 신호를 수신하면, 수신된 신호에 대응하는 표면탄성파를 각기 발생시키며, 상기 배터리의 온도에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제1 신호를 출력하는 제1 센서; 상기 배터리의 압력에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제2 신호를 출력하는 제2 센서; 및 상기 배터리의 전해액 누설 여부에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제3 신호를 출력하는 제3 센서 중 복수의 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모니터링 시스템은, 배터리에 부착되며, 수신된 제1 신호에 대응하는 표면탄성파를 발생시키고, 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호를 출력하는 센서 장치; 및 상기 표면탄성파를 발생시키기 위한 상기 제1 신호를 상기 센서 장치로 송신하고, 상기 센서 장치로부터 상기 복수의 제2 신호를 수신하며, 상기 복수의 제2 신호를 분석하여 상기 배터리의 복수의 상태를 확인하는 모니터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적어도 하나의 프로세서에 의한 배터리 모니터링 방법은, 배터리에 부착된 복수의 센서에 제1 신호를 송신하는 동작; 상기 수신된 제1 신호를 기반으로 배터리의 온도 상태, 압력 상태 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태에 따라 서로 다르게 생성된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호들을 수신하는 동작; 및 상기 복수의 제2 신호를 분석하여 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 복수의 상태에 대응하는 정보를 출력하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 상태를 다각적으로 확인할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 배터리 모니터링 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서 장치를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신하는 센서 장치가 적용된 배터리를 이용하는 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 장치의 구현 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 장치의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 센서 장치를 도시한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모니터링 장치를 도시한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 모니터링 장치의 표시부를 도시한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 15은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 배터리 모니터링 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 배터리 모니터링 시스템(1800)은 센서 장치(10) 및 모니터링 장치(80)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 배터리의 온도 변화를 검출 가능한 온도 센서, 배터리의 압력 변화를 검출 가능한 압력 센서 및 전해액 누설 여부를 검출 가능한 복수의 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서는 모니터링 장치로부터 신호를 수신하면, 수신된 신호에 대응하는 표면탄성파를 발생시키고, 배터리의 온도, 압력 또는 전해액 누설 여부에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 신호를 출력하는 SAW(surface acoustic wave sensor) 센서일 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)는 온도 센서와 압력 센서를 포함하거나, 온도 센서와 전해액 센서를 포함하거나, 온도 센서, 압력 센서와 전해액 센서를 모두 포함할 수 있다. 하지만, 본 문서에서는 설명의 편의성을 위하여 센서 장치(10)가 온도 센서, 압력 센서와 전해액 센서를 모두 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 송신 채널과 수신 채널의 간섭을 줄일 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)의 전송선로는 모니터링 장치(80)로부터의 신호를 하나의 노드에서 분기하여 복수의 센서로 일괄적으로 전달할 수 있다. 이에, 다양한 실시예에 따르면 복수의 센서로 신호를 송신하는 과정에서 발생되는 간섭을 줄일 수 있다. 다른 예를 들어, 센서 장치(10)에 구비된 복수의 센서는 수신 신호를 서로 다른 시간으로 지연시킨 후 표면탄성파를 발생시키고, 배터리의 상태에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 신호를 송신할 수 있다. 이에, 다양한 실시예에서는 복수의 센서의 송수신 신호의 간섭 발생을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 배터리의 온도, 압력 또는 전해액 누설을 감지 가능한 위치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 배터리에서 상대적으로 온도의 변화가 큰 위치에 구비될 수 있다. 다른 예를 들어, 압력 센서는 배터리의 부풀어오름이 심한 위치 예컨대, 배터리의 상면의 중심, 하면의 중심, 측면 중 적어도 한 영역에 구비될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 전해액 센서는 전해액이 상대적으로 빈번하게 누설되는 위치 예컨대, 배터리 단자(+, - 단자)에 근접한 영역에 구비될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 배터리에 접착제 등으로 부착될 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)는 양면테이프 등으로 배터리에 부착될 수 있다. 센서 장치(10)는 배터리의 상태를 보다 정확히 검출할 수 있도록 배터리에 구비될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 TIM(thermal interface material)을 접착 수단으로 이용하여 배터리에 부착될 수 있다. 이에, 다양한 실시예에서는 배터리의 열이 온도 센서로 잘 전달되어, 배터리의 온도를 보다 정확히 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 모니터링 장치(80)와 유선 통신할 수 있고, 무선 통신할 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)는 안테나를 구비하고, 안테나를 이용하여 모니터링 장치(80)로부터 제1 신호를 수신하고, 제2 신호를 송신할 수 있다. 다른 예를 들어, 센서 장치(10)는 커넥터를 구비하고, 커넥터를 통해 모니터링 장치(80)와 전기적으로 연결될 수 있다. 센서 장치(10)와 모니터링 장치(80)의 인터페이스 경로에 상관 없이, 센서 장치(10)는 모니터링 장치(80)로부터의 전력을 이용하여 구동되는 수동 소자일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 배터리의 상태를 확인하기 위한 제1 신호를 센서 장치(10)로 송신하고, 센서 장치(10)로부터 복수의 배터리 상태에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 복수의 제2 신호를 분석하여 배터리의 온도 변화 상태, 압력 변화 상태 및 전해액 누설 여부 등을 확인할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 제1 신호에 기초한 복수의 제2 신호의 변화(예: 위상 편이 및 주파수 편이)를 확인하고, 확인된 변화를 이용하여 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 여부를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 센서 장치(10)에 구비된 복수의 센서로부터의 제2 신호를 구별할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서는 배터리 상태에 따른 제2 신호를 서로 다른 시간에 송신하므로, 모니터링 장치(80)는 복수의 제2 신호의 수신 순서에 기초하여 복수의 제2 신호들 중에서 예컨대, 배터리의 온도 변화를 나타내는 응답 신호, 배터리의 압력 변화를 나타내는 응답 신호 및 전해액 누설 여부를 나타내는 응답 신호를 구별할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 분석된 배터리의 상태(예: 온도, 압력 및 전해액 누설 여부)를 안내할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 배터리 상태를 텍스트, 아이콘 등으로 디스플레이에 표시할 수 있다. 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 배터리 온도 이상, 압력 이상 및 전해액 누설을 확인하면, 온도, 압력 및 전해액 누설을 알리는 복수의 LED를 점등시킬 수 있다. 또 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 배터리의 이상을 스피커(또는 부저)를 통해 안내할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 적어도 하나의 응답 신호의 분석 결과 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 적어도 하나가 지정된 기준값 이상이면, 배터리의 충전을 제한할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 장착된 배터리를 충전시키는 충전기(예: 무선 충전기)일 수 있다. 이 경우, 충전기는 배터리의 온도 이상, 배터리의 압력 이상 또는 배터리의 전해액 누설을 확인하면, 장착된 배터리로 충전 전류를 공급하지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 적어도 하나의 응답 신호의 분석 결과 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상이면, 배터리 전원을 이용하는 전자 장치에 배터리의 이상을 알릴 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 배터리를 충전하면서 전자 장치에 배터리 상태(예: 배터리 이상)를 알리는 무선 충전기일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 센서 장치(10)가 부착된 배터리 단품을 시험하기 위한 배터리 시험용 지그(JIG)에 구비일 수 있다. 또는, 모니터링 장치(80)는 배터리를 충전하는 충전기 또는 배터리 전원을 이용하는 전자 장치에 구비될 수도 있다. 이 같이, 다양한 실시예에서는 배터리(예: 30)에 장착된 센서 장치(10)를 이용하여 배터리 전원을 사용하기 이전에도 배터리 이상 여부를 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서 장치를 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 적어도 하나의 센서부(110), 전송선로(120) 및 전달부(130)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서부(110)는 온도 센서, 압력 센서 및 전해액 센서 중 복수의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(110)는 온도 센서와 압력 센서를 포함하거나, 온도 센서와 전해액 센서를 포함하거나, 온도 센서, 압력 센서와 전해액 센서를 모두 포함할 수 있다. 하지만, 본 문서에서는 설명의 편의성을 위하여 센서부(110)가 온도 센서, 압력 센서와 전해액 센서를 모두 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
다양한 실시예에 따르면, 센서부(110)의 각 센서는 압전기판, 트랜스듀서 및 반사판을 포함할 수 있다. 상기 압전기판은 주위의 온도, 압력 또는 전해액에 따라 지연선이 팽창 또는 수축하거나, 압전기판의 물성에 대한 영향으로 표면탄성파를 변화시킬 수 있다. 상기 트랜스듀서는 입력된 (교류) 전기적 신호를 표면탄성파로 변환하거나, 반사판에 의해 반사된 표면탄성파를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 상기 트랜스듀서는 예컨대, 빗살 전극을 갖는 인터디지털 트랜스듀서(Inter-digit transducer: IDT)일 수 있다. 상기 반사판은 트랜스듀서로부터의 표면탄성파를 지연선의 끝부분에서 반사시켜 트랜스듀서를 통해 다시 전파시킬 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 배터리의 온도에 따라 압전기판이 변화됨에 따라, 변화된 표면탄성파에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 압력 센서는 배터리의 압력에 따라 압전기판이 변화됨에 따라, 변화된 표면탄성파에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 전해액 센서는 전해액에 반응하는 화학 물질을 포함하고, 전해액에 반응한 화학 물질이 압전기판의 물성을 변화시킴에 따라, 변화된 표면탄성파에 대응하는 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 각 센서부(110) 및 센서부(110)에 구비된 복수의 센서는 수신된 신호를 서로 다른 시간으로 지연시키는 지연선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)가 제1 내지 제3 센서부를 포함하는 경우, 제1 내지 제3 센서부(110)는 서로 다른 길이의 지연선을 가질 수 있다. 이에, 제1 센서부는 수신 채널의 제1 구간, 제2 센서부(110)는 수신 채널의 제2 구간, 제3 센서부(110)는 수신 채널의 제3 구간에 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 또한, 각 센서부(110)는 복수의 센서를 포함하므로, 복수의 센서 각각도 수신 신호를 서로 다른 시간으로 지연시킴에 따라 검출 신호를 서로 다른 시간에 송신할 수 있다. 예를 들어, 수신 채널의 제1 구간은 온도 센서, 압력 센서 및 전해액 센서로부터의 신호를 수신하는 세 개의 서브 구간으로 시분할될 수 있다. 이 같이, 일 실시예에서는 복수의 센서를 사용하되, 각 센서의 송수신 채널을 분리함에 따라 송수신 신호의 간섭을 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서부(110)에 포함된 복수의 센서는 배터리의 온도, 압력 또는 전해액 누설로부터 배터리의 이상을 감지 가능한 위치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 배터리에서 상대적으로 온도의 변화가 큰 위치에 구비될 수 있다. 다른 예를 들어, 압력 센서는 배터리의 부풀어오름이 심한 위치 예컨대, 배터리의 상면의 중심, 하면의 중심, 측면 중 적어도 한 영역에 구비될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 전해액 센서는 전해액이 상대적으로 빈번하게 누설되는 위치 예컨대, 배터리 단자(+, - 단자)에 근접한 영역에 구비될 수 있다. 이와 달리, 센서부(110)에 포함된 복수의 센서는 근접 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전송선로(120)는 전달부(130)를 거쳐 모니터링 장치(80)로부터 전달된 신호가 적어도 하나의 센서부(110)로 송신 채널에 전달되도록 지원할 수 있다. 예를 들어, 전송선로(120)는 전달부(130)를 거쳐 모니터링 장치(80)로부터 수신된 신호를 하나의 노드에서 분기하여 적어도 하나의 센서부(110)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 전송선로(120)는 적어도 하나의 센서부(110)와 전달부(130) 간을 스타 네트워크(star network) 형으로 연결할 수 있다. 다른 예를 들어, 전송선로(120)는 센서부(110)의 입출력단과 복수의 센서 간을 스타 네트워크 형으로 연결할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전달부(130)는 모니터링 장치(80)로부터의 제1 신호를 수신하면, 전송선로(120)로 전달하고, 전송선로(120)를 통해 적어도 하나의 센서부(110)로부터 복수의 제2 신호를 수신하면, 모니터링 장치(80)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 전달부(130)는 모니터링 장치(80)로부터 지정된 주파수 대역으로부터 신호를 수신하고, 적어도 하나의 센서부(110)로부터의 신호를 지정된 주파수 대역으로 전파하는 안테나일 수 있다. 다른 예를 들어, 전달부(130)는 모니터링 장치(80)에 구비된 접촉 소자(예: 커넥터, 접점)와 전기적으로 연결되는 접촉 소자(예: 커넥터, 접촉 단자)일 수 있다.
다양한 실시예에서, 전달부(130)는 모니터링 장치(80) 또는 배터리 전력을 이용하는 전자 장치(예: 60)의 다른 기능(예: 통신)에 방해되지 않는 위치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)가 배터리를 무선 충전하는 무선 충전기이면, 전달부(130)는 모니터링 장치(80)로부터 신호를 수신하는 안테나일 수 있다. 이 경우, 전자 장치(예: 60)에는 무선 충전용 안테나가 적용되므로, 전달부(130)는 무선 충전기로부터 배터리로의 전력 송수신에 상대적으로 영향을 덜 미치는 위치에 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 장치의 단면을 도시한 도면이다. 도 3에서는 센서 장치의 구현 예에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 연성기판(140)(예: FPCB)을 이용하여 구성될 수 있다. 상기 센서부(110)는 연성기판(140)상에 예컨대, SMT 공정으로 실장될 수 있다. 전송선로(120)는 연성기판(140)상에 형성된 패턴이고, 전달부(130)는 연성기판(140)상에 패턴으로 구성된 안테나(131)일 수 있다. 이와 달리, 전달부(130)는 연성기판(140)상에 실장되는 안테나(또는, 커넥터)일 수 있다. 일 실시예에서는 비교적 높이가 낮은 연성기판(140)을 이용하여 센서 장치(10)를 배터리(30)에 부착됨에 따라 배터리 상태를 보다 정확히 검출하도록 지원할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연성기판(140)은 제1 절연체(141), 도전체(120, 131), 제2 절연체(143), 페라이트(145) 및 접착층(147)을 포함할 수 있다. 제1 절연체(141)는 도전체(120, 131)의 제1면을 덮어, 도전체(120, 131)의 노출을 방지할 수 있다. 도전체(120, 131)는 연성기판(140)에 형성된 구리 패턴일 수 있다. 제2 절연체(143)는 도전체(120, 131)의 제2면을 덮어, 도전체(120, 131)의 노출을 방지할 수 있다. 페라이트(ferrite)(145)는 전달부(130)로부터의 신호가 배터리에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 접착층(147)은 연성기판(140)을 배터리(30)의 외면에 접착시킬 수 있다. 예를 들어, 접착층(147)은 제1면은 페라이트(145)와 접착되고, 제2면은 센서 장치(10)에 의해 감지되는 배터리와 접착되는 예컨대, 양면 테이프일 수 있다. 다른 예를 들어, 접착층(147)은 TIM(thermal interface material)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연성기판(140)은 센서부(110)와 전달부(130)의 위치 등에 따라 다양한 형상과 크기로 구성될 수 있다.
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신하는 센서 장치가 적용된 배터리를 이용하는 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 4에서는 설명의 편의성을 위하여 연성기판(140)을 생략하고, 전송선로(120), 안테나(131)(예: 130)와 센서부(110)만을 도시하였다. 도 4에서는 복수의 센서부(110)가 배터리(30)의 후면에 흩어져서 장착되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 하지만, 이와 달리, 센서부(110)는 배터리(30)의 일 영역 예컨대, 후면의 중심에 하나만 구비될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 제1 실시예에 따르면, 전자 장치(60)는 후면 하우징(예: 도 12의 H2)의 내부에 배터리(30)가 장착되는 제1 공간(640)을 포함할 수 있다. 전자 장치(60)(예: 메인 보드(610))는 제1 공간(640)에 장착된 배터리(30)와 배터리 커넥터(330)를 통해 전기적으로 연결되어, 배터리 전력을 공급받을 수 있다. 제1 공간에 장착된 배터리(30)는 전자 장치(60)의 후면 하우징(예: 도 12의 H2)이 전자 장치(60)의 측면 하우징(H1)과 결합됨에 따라 보호될 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 전자 장치(60)의 다른 기능을 위한 구성요소(예: 안테나)에 상대적으로 덜 영향을 주는 배터리(30)상의 위치에 부착될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(60)의 메인 보드(610)에는 제1 통신(예: 4G, Wifi, Bluetooth 등)을 위한 안테나가 적용되므로, 센서 장치(10)는 배터리(30)의 후면 예컨대, 전자 장치(60)와 연접하지 않는 면에 부착될 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리(30)의 후면과 전자 장치(60)의 후면 하우징(예: 도 12의 H2) 사이에는 전자 장치(60)의 제2 통신(배터리 무선 충전, NFC(near field communication), MST(magnetic secure transmission)을 위한 제2 안테나(520)가 구비될 수 있다. 이 경우, 센서 장치(10)의 안테나는 제2 안테나(520)의 송수신에 상대적으로 영향을 덜 주는 위치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)의 제1 전달부(130)와 제2 안테나(520)와 일정 거리 이격되어 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 장치의 구현 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 다른 기능을 위한 구성요소와 동일한 기판을 사용하도록 구성될 수 있다. 도 4와 함께 전술한 바와 같이, 예컨대, 센서 장치(10)가 적용된 배터리(30)의 후면과 전자 장치(60)의 후면 하우징(예: 도 12의 H2) 사이에는 전자 장치(60)의 제2 통신을 위한 제2 안테나(520)가 구비될 수 있다. 이 경우, 제2 안테나(520)는 제2 연성기판(510) 상에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서 장치(10)는 제2 연성기판(510)에서 제2 안테나(520)와 일정 간격 이격되어 구성될 수 있다. 다만, 센서 장치(10)는 배터리(30)에 부착되어야 하므로, 센서 장치(10)의 후면에는 접착층이 형성될 수 있다.
제2 실시예에서, 센서 장치(10)는 유선 통신 또는 무선 통신할 수 있다. 센서 장치(10)가 유선 통신하는 경우에, 센서 장치(10)는 제2 연성기판(510)에 형성된 제2 안테나(520)의 접점(530)을 통해서 모니터링 장치(80)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)는 제2 안테나의 접점(530)과 연결되어, 접점(530)이 모니터링 장치(80)가 구비된 전자 장치(60)의 메인 보드(610)에 전기적으로 연결(예: 솔더링)됨에 따라 모니터링 장치(80)와 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 장치의 예시도이다.
도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 배터리 커넥터(330)를 통해 모니터링 장치(80)와 전기적(유선)으로 연결되도록 구성될 수 있다. 도 6의 모니터링 장치(80)는 배터리 전력을 이용하는 전자 장치(60)일 수 있다.
제3 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 배터리(30)의 일면에 부착되어, 배터리 보호회로(320)와 유선으로 연결될 수 있다. 상기 배터리 보호회로(320)는 지정된 최고전압 이상의 배터리 충전 및 지정된 최저전압 이하의 방전을 방지하는 PCM 회로일 수 있다.
제3 실시예에 따르면, 연성기판(140)은 센서부(110)와 배터리 보호회로(320) 간을 연결하도록 형성되고, 연성기판(140)의 제1단은 배터리(30)의 일 영역에 부착되고, 연성기판(140)의 제2단은 배터리 보호회로(320)의 기판에 솔더링될 수 있다. 배터리 보호회로(320)는 배터리 보호회로(320)를 거친 배터리 전력을 다른 연성기판(340) 및 배터리 커넥터(330)를 통해 전자 장치(60)로 공급할 수 있다. 제3 실시예에서, 배터리 보호회로(320)와 다른 연성기판(340)은 센서 장치(10)와 모니터링 장치(80) 간의 송수신 라인을 전기적으로 연결하여, 센서 장치(10)와 모니터링 장치(80)를 연결할 수 있다. 다른 연성기판(340)은 전선(wire)으로 대체될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 센서 장치를 도시한 예시도이다.
도 7을 참조하면, 제4 실시예에 따르면, 센서 장치(10)는 다른 연성기판(340)을 통해 전자 장치(60)와 연결될 수 있다. 상기 다른 연성기판(340)은 배터리 보호회로(320)와 배터리 커넥터(330)를 전기적으로 연결하는 기판일 수 있다. 예를 들어, 다른 연성기판(340)은 Y자 형태로 구성되어, 다른 연성기판(340)의 제1단은 배터리 커넥터(330)와 연결되고, 다른 연성기판(340)의 제2단은 배터리 보호회로(320)와 전기적으로 연결되고, 다른 연성기판(340)의 제3단은 배터리(30)의 일 영역에 부착될 수 있다. 배터리 커넥터(330)가 전자 장치(60)와 전기적으로 연결되면, 센서 장치(10)와 모니터링 장치(80)는 다른 연성기판(340)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 이 같이, 센서 장치(10)는 배터리 셀을 감싸는 포장재 예컨대, 은박부재 상에 부착되어, 배터리 상태를 보다 정확히 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모니터링 장치를 도시한 구성도이다.
도 8을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 전원부(810), 표시부(820), 메모리(840), 통신부(850), 제2 전달부(810) 및 프로세서(830)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또는, 다양한 실시예에서, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다. 도 8에 도시된 입출력 관계는 설명의 편의성을 위한 예시에 불과하며, 이에 한정되지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전원부(810)는 모니터링 장치(80)의 각 구성요소에 대한 구동 전압을 생성할 수 있다. 전원부(810)의 전력은 제2 전달부(810)를 통해서 센서 장치(10)로 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 표시부(820)는 프로세서(830)의 지시에 따라 배터리의 온도, 압력 또는 전해액 누설 여부 등을 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(820)는 텍스트, 아이콘 등을 표시하는 디스플레이일 수 있다. 다른 예를 들어, 표시부(820)는 서로 다른 색상의 LED 색상일 수 있다.
메모리(840)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 메모리(840)는, 예를 들면, 모니터링 장치(80)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 메모리(840)는 제1 신호의 생성을 위한 데이터 및 제1 신호에 기초한 제2 신호의 변화를 이용하여 배터리 상태(온도, 압력 또는 전해액 누설 여부)를 검출하기 위한 기준 데이터 등을 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전달부(810)는 프로세서(830)로부터의 제1 신호를 센서 장치(10)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 전달부(810)는 제1 신호를 지정된 주파수 대역으로 전파하고, 지정된 주파수 대역의 신호를 수신하는 안테나일 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 전달부(810)는 센서 장치(10)와 전기적으로 연결되어, 제1 신호를 송신하거나, 제2 신호를 수신하는 커넥터 또는 접점 등일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(830)는 예컨대, 지정된 주기마다 센서 장치(10)로 하나의 제1 신호를 송신할 수 있다. 제1 신호는 센서 장치(10)의 전송 선로를 통해서 분기되어, 복수의 센서부(110)로 전달될 수 있다. 각 센서부(110)의 센서는 제1 신호를 수신하면, 표면탄성파를 발생시키고 배터리 상태(예: 온도, 압력 또는 전해액 누설)에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제2 신호를 각기 출력할 수 있다. 각 센서로부터의 제2 신호는 각 센서의 지연 특성에 의하여 각기 다른 시점에 모니터링 장치(80)로 수신될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(830)는 센서 장치(10)로부터의 제2 신호를 분석하여 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(830)는 송신 신호(제1 신호)와 비교한 수신 신호(제2 신호)의 변화(예: 위상 편이 및 주파수 편이 중 적어도 하나)를 확인함에 따라 배터리의 온도 변화 상태, 압력 변화 상태 및 전해액 누설 여부를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(830)는 각기 수신된 제2 신호의 수신 순서에 기초하여 복수의 센서 중에서 어떤 위치와 종류의 센서로부터의 신호인지를 구별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(830)는 센서부(110)의 개수(예: 3개)만큼 수신 채널을 시분할하고, 각 센서부(110)으로부터의 신호를 시분할된 구간으로 구별할 수 있다. 모니터링 장치(80)는 첫 번째 구간(151)에 수신된 신호를 제1 그룹의 신호로 해석하고, 두 번째 구간(152)에 수신된 신호를 제2 그룹의 신호로 해석하고, 세 번째 구간(153)에 수신된 신호를 제3 그룹의 신호로 해석할 수 있다. 프로세서(830)는 송신된 신호와 각 구간에 수신된 신호를 비교하고, 비교 결과 송수신 신호의 변화(예: 주파수, 위상 편이 등)을 이용하여 온도, 압력 또는 전해액 누설 등을 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(830)는 배터리의 온도가 임계온도 이상이거나, 배터리의 압력이 임계압력 이상이거나, 배터리의 전해액 누설을 확인하면, 배터리 이상 상태로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(830)는 제1 신호에 대한 온도 센서로부터의 응답 신호의 변화를 기준데이터와 비교하여 배터리의 온도를 확인할 수 있다. 프로세서(830)는 확인된 배터리 온도가 임계온도 이상이면, 배터리의 온도 이상으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(830)는 제1 신호에 기초한 압력 센서로부터의 응답 신호를 기준데이터와 이용하여 배터리의 압력을 확인할 수 있다. 프로세서(830)는 확인된 배터리의 압력이 기준데이터에 따른 임계압력 이상이면, 배터리 압력(부풀어오름) 이상으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(830)는 제1 신호에 기초한 전해액 센서로부터의 응답 신호의 변화를 기준데이터와 비교하여 전해액 누설 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(830)는 제1 신호에 기초한 전해액 센서로부터의 응답 신호가 기준데이터에 따른 임계변화 이상이면, 배터리의 전해액 누설로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(830)는 분석된 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설을 표시부(820)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(830)는 배터리 온도, 압력 및 전해액 누설 시에 온도, 압력 및 전해액 누설에 대해 할당된 LED를 각기 점등시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 배터리 상태를 텍스트, 아이콘 등으로 디스플레이에 표시할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 배터리의 정상 또는 이상을 스피커를 통해 안내할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(830)는 배터리의 온도 이상, 압력 이상 및 전해액 누설 중 적어도 하나를 확인하면, 배터리에 대한 충전을 제한할 수 있다. 모니터링 장치(80)는 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 적어도 하나에 대한 이상을 확인하면, 통신부(850)를 통해 배터리가 장착되는 전자 장치에 배터리의 이상을 알리는 정보를 송신할 수 있다. 상기 전자 장치는 배터리 전원을 이용하여 구동되는 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신부(850)는 프로세서(830)와 전자 장치(미도시) 간의 통신을 지원할 수 있다. 상기 전자 장치는 센서 장치(10)가 적용된 배터리 전원을 이용하여 구동되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 통신부(850)는 WiFi, LTE, 블루투스, NFC 등의 통신 방식으로 전자 장치(미도시)와 통신할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다. 도 9는 무선 충전기에 구비된 모니터링 장치의 예이다.
도 9를 참조하면, 제1 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)가 무선 충전기에 적용되는 경우에 센서 장치(10)는 모니터링 장치(80)와 무선 통신할 수 잇다. 이 경우, 센서 장치(10)의 안테나와 모니터링 장치(80)의 안테나는 모니터링 장치(80)로부터의 배터리로의 전력 송수신에 방해되지 않도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(10)와 모니터링 장치(80)의 안테나(811, 131)는 무선 충전 안테나(520)와 일정 거리 이격되어 구비될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 모니터링 장치의 표시부를 도시한 예시도이다. 도 10는 모니터링 장치(80)가 무선 충전기인 경우의 예이다.
도 10을 참조하면, 제1 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 복수의 LED를 구비하고, 복수의 LED(1010~1040)를 이용하여 온도, 압력 및 전해액 누설을 경고하고, 서비스센터 방문필요를 알릴 수 있다. 상기 복수의 LED는 예컨대, 경고 또는 알림 내용에 따라 각기 다른 색상으로 구성될 수 있다. 모니터링 장치(80)는 각 센서에 의해 감지된 수치를 복수의 임계치와 비교하여 배터리 이상을 판단 및 경고할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 확인된 배터리 온도 및 배터리 온도를 임계온도 이상으로 검출한 센서의 개수 중 적어도 하나에 따라 배터리 상태를 달리 표시할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 온도 센서 중 적어도 하나가 제1 임계온도(예: 55도) 이상의 온도를 감지하면, 배터리 온도의 이상을 경고하는 제1 LED(1010)와 서비스센터 방문필요를 알리는 제4 LED(1040)를 점등시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 제1 임계온도 미만, 제2 임계온도(예: 45도) 이상의 온도를 감지한 온도 센서의 개수가 임계개수(예: 과반수) 이상이면, 배터리 온도의 이상을 경고하는 제1 LED(1010)와 제4 LED(1040)(1040)를 점등시킬 수 있다. 또 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 제1 임계온도 미만, 제2 임계온도 이상의 온도를 감지한 온도 센서의 개수가 임계개수 미만이면, 제4 LED(1040)는 점등시키지 않고, 배터리 온도의 이상을 경고하는 제1 LED(1010)를 점등시킬 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 확인된 배터리의 압력과 배터리 압력을 임계레벨 이상으로 감지한 센서의 개수 중 적어도 하나에 따라 배터리 상태를 달리 표시할 수 있다. 본 문서에서는 모니터링 장치(80)가 압력 센서에 의해 검출된 배터리의 압력을 상대적인 압력 레벨(예: 1내지 10레벨)로 판단하는 경우를 예로 들어 설명한다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 압력 센서 중 적어도 하나가 제1 임계레벨 이상의 압력을 감지하면, 배터리 압력 이상을 경고하는 제2 LED(1020)와 서비스센터 방문필요를 알리는 제4 LED(1040)를 점등시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 압력 센서 중 과반수 이상이 제1 임계레벨 미만, 제2 임계레벨 이상의 압력을 감지하면, 제2 LED(1020)와 제4 LED(1040)를 점등시킬 수 있다. 또 다른 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 압력 센서 중 과반수 미만이 제1 임계레벨 미만, 제2 임계레벨 이상의 압력을 감지하면, 제2 LED(1020)와 제4 LED(1040)를 점등시킬 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 하나의 전해액 센서가 전해액 누설을 감지하면, 전해액 누설을 경고할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 적어도 하나의 전해액 센서가 전해액 누설을 감지한 경우에는 전해액 누설을 경고하는 제2 LED(1030)와 서비스센터 방문필요를 알리는 제4 LED(1040)를 점등시킬 수 있다.
도 10과 달리, 모니터링 장치(80)는 센서 장치(10)에 구비된 센서부(110)의 개수에 대응하는 LED를 구비할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(80)는 각 센서부(110)에 각기 구비된 온도 센서, 압력 센서 및 전해액 센서에 의한 감지결과(이상 여부)를 각기 표시하는 21개의 LED와 서비스센터 방문필요를 안내하는 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다.
도 11을 참조하면, 제2 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 전자 장치(60)의 메인 보드(610) 상에 구비되어, 센서 장치(10)와 무선 통신할 수 있다. 이 경우, 모니터링 장치(80)의 모든 구성요소는 메인 보드(610)에 구비되고, 제1 및 제2 전달부(130, 810)는 서로 연접하여 배치되는 제1 및 제3 안테나일 수 있다.
제2 실시예에 따른 제1 및 제3 안테나는 전자 장치(60)의 다른 기능에 상대적으로 덜 영향을 주고, 서로 간의 통신 성능을 높일 수 있도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제3 안테나는 서로를 향하는 방향 예컨대, 측면 방향으로 지향성을 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다. 도 12는 배터리(30)를 이용하는 전자 장치(60)에 구비되어 무선 통신하는 모니터링 장치의 예이다.
도 12를 참조하면, 제3 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 전자 장치(60)의 메인 보드(610)와 후면 하우징(H2)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2 전달부(810)는 후면 하우징(H2)의 내면에 고정되고, 모니터링 장치(80)의 다른 구성요소(예: 830)는 전자 장치의 메인 보드(610)에 구비될 수 있다.
제3 실시예에 따르면, 제2 전달부(810)는 센서 장치(10)와 통신하기 위한 안테나(811) 및 안테나(811)와 프로세서(830) 간을 연결하는 제1 및 제2 접촉 부재(871, 872)를 포함할 수 있다. 안테나(811)와 적어도 하나의 제1 접촉 부재(871)는 후면 하우징(H2)에 구비되고, 적어도 하나의 제2 접촉 부재(872)는 메인 보드(610)에 구비될 수 있다.
예를 들어, 안테나(811)와 적어도 하나의 제1 접촉 부재(871)는 후면 하우징(H2)에 다른 부재를 이용하여 고정될 수 있다. 안테나(811)와 적어도 하나의 제1 접촉 부재(871)는 연성기판(미도시)에 실장되어, 연성기판(미도시)이 접착제, 후크 등을 이용하여 후면 하우징(H2)에 부착됨에 따라 후면 하우징(H2)에 고정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1 접촉 부재(871)는 안테나(811)와 일체형으로 구성될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 제1 접촉 부재(871)는 안테나(811)의 접촉 단자일 수 있다. 제3 실시예에서, 제2 접촉 부재(872)는 메인 보드(610) 상에 솔더링되어 고정될 수 있다.
제3 실시예에서, 제1 및 제2 접촉 부재(871, 872)는 서로 대응되는 위치와 크기 및 형상으로 구성됨에 따라 후면 하우징(H2)이 측면 하우징(H1)에 결합될 때 상호 전기적으로 연결됨에 따라 제2 전달부(810)와 프로세서(830)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 제1 접촉 부재(871)와 제2 접촉 부재(872) 중 하나는 돌출된 형상으로 구성되고, 다른 하나는 오목한 형상으로 구성되어, 후면 하우징(H2)이 측면 하우징(H1)에 결합되면, 제1 접촉 부재(871)와 제2 접촉 단자(872)가 서로 맞물려 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예를 들어, 적어도 하나의 제2 접촉 부재(872)는 예컨대, 메인 보드(610) 상에 형성된 패드(pad)이고, 제1 접촉 부재(871)는 돌출되는 형상으로 구성되어, 후면 하우징(H2)이 측면 하우징(H1)에 결합되면, 제1 접촉 부재(871)와 제2 접촉 단자(872)가 전기적으로 접촉할 수 있다.
제3 실시예에서, 제1 전달부(130)는 센서 장치(10)의 연성기판에 구비된 안테나일 수 있다. 제3 실시예에서, 제1 및 제2 전달부(130, 811)는 전자 장치(60)의 다른 기능에 상대적으로 덜 영향을 주고, 서로 간의 통신 성능을 높일 수 있도록 구성된 지향성 안테나일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전달부(130, 811)는 실장 면의 반대 방향으로 지향성을 갖는 안테나일 수 있다.
전술한 실시예에서는 모니터링 장치(80)가 센서 장치(10)와 무선 통신하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 하지만, 이와 달리, 모니터링 장치(80)는 센서 장치(10)와 유선 통신할 수 있다. 이하에서 유선 통신하는 모니터링 장치(80)에 대하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 모니터링 장치의 예시도이다. 도 13은 배터리(30)를 이용하는 전자 장치(60)에 구비되어 유선 통신하는 모니터링 장치의 예이다.
도 13을 참조하면, 제4 실시예에 따르면, 모니터링 장치(80)는 전자 장치(60)의 메인 보드(610)와 후면 하우징(H2) 상에 구비되어, 센서 장치(10)와 유선으로 연결될 수 있다. 도 13은 도 12과 거의 유사하나, 제1 및 제2 전달부(130, 810)가 유선 인터페이스를 사용한다는 점에서 차이가 있다. 이에 제4 실시예에서는 제1 및 제2 전달부(810)를 중심으로 설명한다.
제4 실시예에서, 제1 전달부(130)는 센서 장치(10)의 연성기판에 구비된 적어도 하나의 패드일 수 있다. 또는, 제1 전달부(130)는 센서 장치(10)의 연성기판에 구비된 돌출형 소자일 수 있다.
제4 실시예에서, 제2 전달부(810)는 후면 하우징(H2)에 구비되는 제1 및 제2 접촉 단자(871, 872)와 메인 보드(610)에 구비된 제3 접촉 단자(873)를 포함할 수 있다. 제2 전달부(810)는 후면 하우징(H2)이 측면 하우징(H1)에 결합됨에 따라 제1 전달부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 실시예에서, 제1 내지 제3 접촉 단자(871, 872, 873)는 후면 하우징(H2)과 측면 하우징(H1)의 결합 시에 상호 연결 가능한 형상, 위치 및 크기로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 접촉 단자(871, 872)는 일체형으로서, 후면 하우징(H2)과 측면 하우징(H1)의 이격 간격에 대응하는 'ㄷ'자 형상으로 구성되고, 제3 접촉 단자(873)는 메인 보드(610)에 형성된 패드일 수 있다. 제1 접촉 단자(871)의 양단이 돌출됨에 따라 후면 하우징(H2)과 측면 하우징(H1)이 상호 결합되면, 제1 접촉 단자(871)의 양단은 메인 보드(610)에 구비된 패드와 센서 장치(10)에 구비된 패드에 각기 접촉되고, 접촉 단자(871, 872)의 가운데 부분('|')은 후면 하우징(H2)에 고정될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 접촉 단자(871)와 제1 전달부(130) 중 하나는 돌출된 형상으로 구성되고, 다른 하나는 오목한 형상으로 구성되어, 후면 하우징(H2)이 측면 하우징(H1)에 결합되면, 제2 접촉 단자(872)와 제3 접촉 단자(873)가 서로 맞물려 전기적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제2 접촉 단자(872)와 제3 접촉 단자(873) 중 하나는 돌출된 형상으로 구성되고, 다른 하나는 오목한 형상으로 구성됨에 따라 후면 하우징(H2)이 측면 하우징(H1)에 결합되면, 제2 접촉 단자(872)와 제3 접촉 단자(873)는 서로 맞물려 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(60)는, 수신된 제1 신호에 대응하는 표면탄성파를 발생시키고, 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호를 출력하는 센서 장치가 부착되는 배터리(30); 및 상기 표면탄성파를 발생시키기 위한 상기 제1 신호를 상기 센서 장치로 송신하고, 상기 센서 장치로부터 상기 복수의 제2 신호를 수신하며, 상기 복수의 제2 신호를 분석하여 상기 배터리의 복수의 상태를 확인하는 모니터링 장치(80)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치(예: 도 9)는, 배터리에 부착되며, 수신된 제1 신호에 대응하는 표면탄성파를 발생시키고, 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호를 출력하는 센서 장치; 상기 표면탄성파를 발생시키기 위한 상기 제1 신호를 상기 센서 장치로 송신하고, 상기 센서 장치로부터 상기 복수의 제2 신호를 수신하며, 상기 복수의 제2 신호를 분석하여 상기 배터리의 복수의 상태를 확인하는 모니터링 장치; 및 상기 배터리에 충전 전력을 공급하는 충전 회로를 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 동작 1410에서, 모니터링 장치(80)는 센서 장치(10)로 온도, 압력 및 전해액 누설 중 복수의 배터리 상태에 따라 변화된 표면탄성파를 발생시키는 제1 신호를 송신할 수 있다.
동작 1420에서, 모니터링 장치(80)는 센서 장치(10)로부터 배터리 상태에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호를 수신할 수 있다.
동작 1430에서, 모니터링 장치(80)는 수신된 복수의 제2 신호를 분석하여 배터리의 상태에 대응하는 정보를 출력할 수 있다.
도 15은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경(1500) 내의 전자 장치(1501)의 블록도 이다. 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치(예: PDA(personal digital assistant), 태블릿 PC(tablet PC), 랩탑 PC(, 데스크톱 PC, 워크스테이션, 또는 서버), 휴대용 멀티미디어 장치(예: 전자 책 리더기 또는 MP3 플레이어), 휴대용 의료 기기(예: 심박, 혈당, 혈압, 또는 체온 측정기), 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용 형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식 형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오 장치, 오디오 액세서리 장치(예: 스피커, 헤드폰, 또는 헤드 셋), 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토메이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder)(예: 차량/선박/비행기 용 블랙박스(black box)), 자동차 인포테인먼트 장치(예: 차량용 헤드-업 디스플레이), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), ATM(automated teller machine), POS(point of sales) 기기, 계측 기기(예: 수도, 전기, 또는 가스 계측 기기), 또는 사물 인터넷 장치(예: 전구, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도 조절기, 또는 가로등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 또한, 예를 들면, 개인의 생체 정보(예: 심박 또는 혈당)의 측정 기능이 구비된 스마트폰의 경우처럼, 복수의 장치들의 기능들을 복합적으로 제공할 수 있다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 15을 참조하여, 네트워크 환경(1500)에서 전자 장치(1501)(예: 전자 장치(80))는 근거리 무선 통신(1598)을 통하여 전자 장치(1502)와 통신하거나, 또는 네트워크(1599)를 통하여 전자 장치(1504) 또는 서버(1508)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1501)는 서버(1508)을 통하여 전자 장치(1504)와 통신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1501)는 버스(1510), 프로세서(1520)(예: 프로세서(830)), 메모리(1530), 입력 장치(1550)(예: 마이크 또는 마우스), 표시 장치(1560), 오디오 모듈(1570), 센서 모듈(1576), 인터페이스(1577), 햅틱 모듈(1579), 카메라 모듈(1580), 전력 관리 모듈(1588)(예: 860), 및 배터리(1589), 통신 모듈(1590)(예: 850), 및 가입자 식별 모듈(1596)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1501)는 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1560) 또는 카메라 모듈(1580))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(1510)는, 구성요소들(1520-151590)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 신호(예: 제어 메시지 또는 데이터)를 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(1520)는, 중앙처리장치(central processing unit, CPU), 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), GPU(graphics processing unit), 카메라의 ISP(image signal processor), 또는 CP(communication processor) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1520)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)로 구현될 수 있다. 프로세서(1520)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1520)에 연결된 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1520)는 다른 구성요소들(예: 통신 모듈(1590)) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1532)에 로드 하여 처리하고, 결과 데이터를 비 휘발성 메모리(1534)에 저장할 수 있다.
메모리(1530)는, 휘발성 메모리(1532) 또는 비 휘발성 메모리(1534)를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리(1532)는, 예를 들면, RAM(random access memory)(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM)로 구성될 수 있다. 비 휘발성 메모리(1534)는, 예를 들면, PROM(programmable read-only memory), OTPROM(one time PROM), EPROM(erasable PROM), EEPROM(electrically EPROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, HDD(hard disk drive), 또는 SSD(solid state drive)로 구성될 수 있다. 또한, 비 휘발성 메모리(1534)는, 전자 장치(1501)와의 연결 형태에 따라, 그 안에 배치된 내장 메모리(1536), 또는 필요 시에만 연결하여 사용 가능한 스탠드-얼론(stand-alone) 형태의 외장 메모리(1538)로 구성될 수 있다. 외장 메모리(1538)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card), 또는 메모리 스틱을 포함할 수 있다. 외장 메모리(1538)는 유선(예: 케이블 또는 USB(universal serial bus)) 또는 무선(예: Bluetooth)을 통하여 전자 장치(1501)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
메모리(1530)는, 예를 들면, 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 다른 소프트웨어 구성요소, 예를 들어, 프로그램(1540)에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 프로그램(1540)은, 예를 들면, 커널(1541), 라이브러리(1543), 어플리케이션 프레임워크(1545), 또는 어플리케이션 프로그램(interchangeably "어플리케이션")(1547)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1550)는, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 키보드는 물리적인 키보드로 연결되거나, 표시 장치(1560)를 통해 가상 키보드로 표시될 수 있다.
표시 장치(1560)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 일 실시 예에 따르면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 디스플레이는 사용자의 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링(hovering) 입력을 감지할 수 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(interchangeably "force sensor")를 포함할 수 있다. 상기 터치 회로 또는 압력 센서는 디스플레이와 일체형으로 구현되거나, 또는 디스플레이와는 별도의 하나 이상의 센서들로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1501)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
오디오 모듈(1570)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1570)은, 입력 장치(1550)(예: 마이크)를 통해 소리를 획득하거나, 또는 전자 장치(1501)에 포함된 출력 장치(미 도시)(예: 스피커 또는 리시버), 또는 전자 장치(1501)와 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502)(예: 무선 스피커 또는 무선 헤드폰) 또는 전자 장치(1506)(예: 유선 스피커 또는 유선 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1576)(예: 110)은, 예를 들면, 전자 장치(1501)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 상태(예: 고도, 습도, 또는 밝기)를 계측 또는 감지하여, 그 계측 또는 감지된 상태 정보에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1576)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서), IR(infrared) 센서, 생체 센서(예: 홍채 센서, 지문 센서, 또는 HRM(heartbeat rate monitoring) 센서, 후각(electronic nose) 센서, EMG(electromyography) 센서, EEG(Electroencephalogram) 센서, ECG(Electrocardiogram) 센서), 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1576)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1501)는 프로세서(1520) 또는 프로세서(1520)와는 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하여, 센서 모듈(1576)을 제어할 수 있다. 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하는 경우에, 전자 장치(1501)는 프로세서(1520)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 프로세서(1520)를 깨우지 않고 별도의 프로세서의 작동에 의하여 센서 모듈(1576)의 동작 또는 상태의 적어도 일부를 제어할 수 있다.
인터페이스(1577)는, 일 실시 예에 따르면, HDMI(high definition multimedia interface), USB, 광 인터페이스(optical interface), RS-232(recommended standard 232), D-sub(D-subminiature), MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 연결 단자(1578)는 전자 장치(1501)와 전자 장치(1506)를 물리적으로 연결시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1578)는, 예를 들면, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1579)은 전기적 신호를 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 햅틱 모듈(1579)은 사용자에게 촉각 또는 운동 감각과 관련된 자극을 제공할 수 있다. 햅틱 모듈(1579)은 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1580)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(1580)는, 일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 렌즈(예: 광각 렌즈 및 망원 렌즈, 또는 전면 렌즈 및 후면 렌즈), 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시(예: 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp) 등)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1588)은 전자 장치(1501)의 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(1589)는, 예를 들면, 1차 전지, 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함하여 외부 전원에 의해 재충전되어, 상기 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다.
통신 모듈(1590)은, 예를 들면, 전자 장치(1501)와 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치(1502), 제2 외부 전자 장치(1504), 또는 서버(1508)) 간의 통신 채널 수립 및 수립된 통신 채널을 통한 유선 또는 무선 통신의 수행을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1590)은 무선 통신 모듈(1592) 또는 유선 통신 모듈(1594)을포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(1598)(예: Bluetooth 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(1599)(예: 셀룰러 네트워크와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 장치와 통신할 수 있다.
무선 통신 모듈(1592)은, 예를 들면, 셀룰러 통신, 근거리 무선 통신, 또는 GNSS 통신을 지원할 수 있다. 셀룰러 통신은, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications)을 포함할 수 있다. 근거리 무선 통신은, 예를 들면, Wi-Fi(wireless fidelity), Wi-Fi Direct, Li-Fi(light fidelity), Bluetooth, BLE(Bluetooth low energy), Zigbee, NFC(near field communication), MST(magnetic secure transmission), RF(radio frequency), 또는 BAN(body area network)을 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo(the European global satellite-based navigation system)을 포함할 수 있다. 본 문서에서 "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 모듈(1592)은, 셀룰러 통신을 지원하는 경우, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(1596)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1501)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1592)은 프로세서(1520)(예: AP)와 별개인 CP를 포함할 수 있다. 이런 경우, CP는, 예를 들면, 프로세서(1520)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 프로세서(1520)를 대신하여, 또는 프로세서(1520)가 액티브 상태에 있는 동안 프로세서(1520)과 함께, 전자 장치(1501)의 구성요소들(1510-1596) 중 적어도 하나의 구성 요소와 관련된 기능들의 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1592)은 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS 통신 모듈 중 해당하는 통신 방식만을 지원하는 복수의 통신 모듈들로 구성될 수 있다.
유선 통신 모듈(1594)은, 예를 들면, LAN(local area network), 전력선 통신 또는 POTS(plain old telephone service)를 포함할 수 있다.
제1 네트워크(1598)는, 예를 들어, 전자 장치(1501)와 제1 외부 전자 장치(1502)간의 무선으로 직접 연결을 통해 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신 할 수 있는 Wi-Fi 다이렉트 또는 Bluetooth를 포함할 수 있다. 제2 네트워크(1599)는, 예를 들어, 전자 장치(1501)와 제2 외부 전자 장치(1504)간의 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있는 텔레커뮤니케이션 네트워크(예: LAN(local area network)나 WAN(wide area network)와 같은 컴퓨터 네트워크, 인터넷(internet), 또는 텔레폰(telephone) 네트워크)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 명령 또는 상기 데이터는 제2 네트워크에 연결된 서버(1508)를 통해서 전자 장치(1501)와 제2 외부 전자 장치(1504)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 제1 및 제2 외부 전자 장치(1502, 1504) 각각은 전자 장치(1501)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(1501)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(1502, #04), 또는 서버(1508)에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1501)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1501)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(1502, 1504), 또는 서버(1508))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(1502, 1504), 또는 서버(1508))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1501)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1501)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 설정된(adapted to or configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 설정된 (또는 구성된) 프로세서"는 해당 동작들을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치(예: 메모리 1530)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 AP)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(1530))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(1520))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체(예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램 모듈) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램 모듈)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 배터리;
    상기 배터리에 부착되는 복수의 센서; 및
    모니터링 장치로부터의 신호를 상기 복수의 센서로 전달하고, 상기 복수의 센서로부터의 신호를 상기 모니터링 장치로 전달하는 송수신 회로를 포함하고,
    상기 복수의 센서는,
    상기 송수신 회로를 거쳐 상기 모니터링 장치로부터의 신호를 수신하면, 수신된 신호에 대응하는 표면탄성파를 각기 발생시키며,
    상기 배터리의 온도에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제1 신호를 출력하는 제1 센서; 상기 배터리의 압력에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제2 신호를 출력하는 제2 센서; 및 상기 배터리의 전해액 누설 여부에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 제3 신호를 출력하는 제3 센서 중 복수의 센서를 포함하는 배터리 장치.
  2. 제1항에서, 상기 복수의 센서는,
    상기 수신된 신호를 서로 다른 시간으로 지연시키는 지연선(delay line)을 포함하는 배터리 장치.
  3. 제1항에서, 상기 복수의 센서는,
    상기 배터리의 온도, 압력 또는 전해액 누설감지가 가능한 위치에 부착되는 배터리 장치.
  4. 제1항에서, 상기 복수의 센서는,
    열전도성 재질을 이용하여 상기 배터리에 부착되는 배터리 장치.
  5. 제1항에서, 상기 송수신 회로는,
    상기 모니터링 장치로부터의 신호를 하나의 노드에서 분기하여 상기 복수의 센서로 전달하는 전송 선로를 포함하는 배터리 장치.
  6. 제1항에서, 상기 송수신 회로는,
    상기 복수의 센서로부터의 신호를 지정된 주파수 대역으로 전파시키는 안테나를 포함하는 배터리 장치.
  7. 제1항에서, 상기 송수신 회로는,
    상기 모니터링 장치와 전기적으로 연결되어, 상기 복수의 센서로부터의 신호를 상기 모니터링 장치로 전달하는 커넥터를 포함하는 배터리 장치.
  8. 배터리에 부착되며, 수신된 제1 신호에 대응하는 표면탄성파를 발생시키고, 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태에 따라 변화된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호를 출력하는 센서 장치; 및
    상기 표면탄성파를 발생시키기 위한 상기 제1 신호를 상기 센서 장치로 송신하고, 상기 센서 장치로부터 상기 복수의 제2 신호를 수신하며, 상기 복수의 제2 신호를 분석하여 상기 배터리의 복수의 상태를 확인하는 모니터링 장치를 포함하는 배터리 모니터링 시스템.
  9. 제8항에서, 상기 모니터링 장치는,
    상기 복수의 제2 신호들의 수신 순서에 기초하여 상기 복수의 제2 신호들 중에서, 상기 배터리의 온도 변화를 나타내는 응답 신호, 배터리의 압력 변화를 나타내는 응답 신호 및 전해액 누설 여부를 나타내는 응답 신호를 구별하도록 설정된 배터리 모니터링 시스템.
  10. 제8항에서, 상기 모니터링 장치는,
    상기 제1 신호에 기초한 상기 복수의 제2 신호들의 위상 편이 및 주파수 편이 중 적어도 하나를 확인하여 상기 배터리의 온도 변화 상태, 압력 변화 상태 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태를 확인하는 배터리 모니터링 시스템.
  11. 제9항에서, 상기 모니터링 장치는,
    상기 응답 신호들 중에서 적어도 하나의 응답 신호의 분석 결과 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상이면, 상기 배터리에 대한 충전을 제한하는 배터리 모니터링 시스템.
  12. 제9항에서, 상기 모니터링 장치는,
    상기 적어도 하나의 응답 신호의 분석 결과 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상이면, 상기 배터리의 전력을 이용하여 구동되는 전자 장치에 상기 배터리의 이상을 알리는 정보를 송신하는 배터리 모니터링 시스템.
  13. 제8항에서, 상기 모니터링 장치는,
    상기 복수의 제2 신호 중에서 적어도 하나의 신호의 분석결과를 출력하는 출력부를 포함하는 배터리 모니터링 시스템.
  14. 제8항에서,
    상기 센서 장치는, 제1 안테나를 구비하고,
    상기 모니터링 장치는, 제2 안테나를 구비하며,
    상기 모니터링 장치는, 상기 제1 및 제2 안테나를 통해 상기 센서 장치로 상기 제1 신호를 송신하고, 상기 센서 장치로부터 상기 제2 신호를 수신하는 배터리 모니터링 시스템.
  15. 제8항에서, 상기 센서 장치와 모니터링 장치는,
    상기 배터리의 전원을 출력하는 인터페이스를 통하여 전기적으로 연결되는 배터리 모니터링 시스템.
  16. 제8항에서, 상기 센서 장치와 모니터링 장치는,
    상기 배터리가 장착되는 전자 장치의 하우징에 고정되는 기계적 접점을 이용하여 전기적으로 연결되도록 구성된 배터리 모니터링 시스템.
  17. 적어도 하나의 프로세서에 의한 배터리 모니터링 방법으로서,
    배터리에 부착된 복수의 센서에 제1 신호를 송신하는 동작; 상기 수신된 제1 신호를 기반으로 배터리의 온도 상태, 압력 상태 및 전해액 누설 여부 중 복수의 상태에 따라 서로 다르게 생성된 표면탄성파에 대응하는 복수의 제2 신호들을 수신하는 동작;
    상기 복수의 제2 신호를 분석하여 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 복수의 상태에 대응하는 정보를 출력하는 동작;
    을 포함하는 배터리 모니터링 방법.
  18. 제17항에서, 상기 출력하는 동작은,
    상기 복수의 제2 신호의 수신 순서에 기초하여 상기 복수의 제2 신호 중에서, 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 여부에 대응하는 신호를 구별하는 동작을 포함하는 배터리 모니터링 방법.
  19. 제17항에서, 상기 출력하는 동작은,
    상기 제1 신호에 기초한 상기 복수의 제2 신호의 위상 편이 및 주파수 편이 중 적어도 하나를 기반으로 상기 배터리의 온도 변화 상태, 압력 변환 상태 및 전해액 누설 여부 상태 중 복수의 상태를 확인하는 동작을 포함하는 배터리 모니터링 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 복수의 제2 신호 중에서 적어도 하나의 제2 신호의 분석 결과 상기 배터리의 온도, 압력 및 전해액 누설 중 적어도 하나가 지정된 기준 값 이상이면, 상기 배터리에 대한 충전을 제한하는 동작을 더 포함하는 배터리 모니터링 방법.
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