KR20190133265A - 단말 장치 및 그 배터리 안전 모니터링 방법과 모니터링 시스템 - Google Patents

단말 장치 및 그 배터리 안전 모니터링 방법과 모니터링 시스템 Download PDF

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KR20190133265A
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Abstract

본 발명은 단말 장치 및 그 배터리 안전 모니터링 방법과 모니터링 시스템을 제공한다. 배터리 안전 모니터링 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하고, 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하며, 여기서 배터리 표면은 여러 영역으로 분할된다. 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단한다. 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다. 본 발명의 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법은 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모니터링함으로써, 배터리가 손상된 경우에 배터리가 비정상적이다는 것을 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 한다.

Description

단말 장치 및 그 배터리 안전 모니터링 방법과 모니터링 시스템
본 발명은 단말 장치의 기술분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법, 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템 및 배터리 안전 모니터링 시스템을 갖는 단말 장치에 관한 것이다.
배터리는 단말 장치의 전원이며, 휴대폰 등 모바일 단말기에 장기간 안정된 전력을 공급한다. 모바일 단말기에 사용되는 최초의 배터리는 니켈-크롬 배터리와 니켈-수소(Ni-MH) 배터리였다. 하지만 모바일 단말기의 화면이 커지고 기능이 강화됨에 따라 니켈-크롬 배터리와 니켈-수소 배터리의 용량은 이미 에너지 요구를 충족시킬 수 없다. 대신 리튬 이온 배터리는 많은 장점을 가지고 있으며, 예를 들어, 에너지 밀도가 높기 때문에, 경량화, 고용량화, 충전과 방전의 고속화가 가능하며, 또한 니켈-크롬 배터리와 니켈-수소 배터리와 비교하면 메모리 효과가 없고, 또한 환경에 대한 원소 손해도 가장 작기 때문에, 기존의 니켈-크롬 배터리와 니켈-수소 배터리를 점차 대체하였다.
리튬 이온 배터리는 배터리 용량 문제를 효과적으로 해결하였지만 안전 문제는 여전히 존재한다. 예를 들어, 리튬 이온 배터리가 손상되어 단락이 발생하면 셀 내부의 발열을 초래하며, 발열이 너무 빠르면 배터리에 불이 나서 배터리가 폭발할 가능성이 있기 때문에, 사고를 방지하기 위하여 배터리의 안전성을 모니터링할 필요가 있다.
본 발명은 적어도 상술한 기술 중의 하나의 기술적 문제를 어느 정도로 해결하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 발명의 첫번째 목적은 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법을 제공하는 것이며, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모니터링함으로써, 배터리가 손상된 경우에 배터리의 이상을 검출할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 한다.
본 발명의 두번째 목적은 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 세번째 목적은 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 네번째 목적은 단말 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 양태에서 제공되는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하고, 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하며, 여기서 배터리 표면은 여러 영역으로 분할된다. 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단한다. 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다.
본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법에 의하면, 단말 장치의 배터리의 전압과 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하고, 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하며, 마지막으로 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 경우, 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다. 즉, 배터리가 현재 손상된 경우, 배터리에 갑작스런 전압 점프(voltage jump)가 발생하고, 손상으로 인해 배터리 내부 단락이 일어난 영역은 발열 현상이 나타난다. 본 발명은 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 검출함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
또한, 본 발명의 상기 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법은, 다음과 같은 추가 기술적 특징을 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있을 때, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 또한 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 경우, 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적이면 비정상적인 배터리를 표기하고, 단말 장치가 전원이 켜진 상태에 있을 때, 단말 장치를 제어하여 배터리가 비정상이다는 알림 메시지를 보내도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하는 것은, 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌는지 여부를 판단하고, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌으면 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났다고 판단하는 것을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 설정된 시간 내에 배터리의 전압 강하 폭이 미리 설정된 값 이상이면, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 영역에 대응하게 설치된 온도 감지 프로브에 의해 각 영역의 온도를 획득한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여러 영역은 어레이 형태로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여러 영역은 배터리 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적인 경우, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나는 상황과 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분할 수 있으며, 또한 고장 등급에 따라 단말 장치의 해당 기능이 제한된다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 2 양태는 컴퓨터 프로그램을 저장한 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 제공하고, 상기 프로그램이 프로세서에 의해 실행되면, 상기 배터리 안전 모니터링 방법을 실시한다.
본 발명의 실시예에 따른 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 의하면, 상술한 배터리 안전 모니터링 방법을 실행함으로써, 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모니터링함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 3 양태에서 제공되는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템은 제 1 획득 모듈, 제 2 획득 모듈, 판단 모듈 및 안전 모니터링 모듈을 포함한다. 제 1 획득 모듈은 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하는 데에 사용된다. 제 2 획득 모듈은 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하는 데에 사용되며, 여기서 배터리 표면은 여러 영역으로 분할된다. 판단 모듈은 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 데에 사용된다. 안전 모니터링 모듈은 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단하는 데에 사용된다.
본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템은, 제 1 획득 모듈에 의해 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하고, 제 2 획득 모듈에 의해 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득한 다음에, 판단 모듈은 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하며, 마지막으로 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재할 경우, 안전 모니터링 모듈에 의해 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다. 즉, 배터리가 현재 손상된 경우, 배터리에 갑작스런 전압 점프가 발생하고, 동시에 손상으로 인해 배터리 내부 단락이 일어난 영역은 발열 현상이 나타난다. 본 발명은 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 검출함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
또한, 본 발명의 상기 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템은, 다음과 같은 추가 기술적 특징을 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있을 때, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 또한 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면, 안전 모니터링 모듈에 의해 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적인 경우, 안전 모니터링 모듈은 비정상적인 배터리를 표기하고, 단말 장치가 전원이 켜진 상태에 있을 때, 단말 장치를 제어하여 배터리가 비정상이다는 알림 메시지를 보내도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 판단 모듈은 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌는지 여부를 판단하고, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌으면 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났다고 판단하는 데에도 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 설정된 시간 내에 배터리의 전압 강하 폭이 미리 설정된 값 이상이면, 판단 모듈은 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 획득 모듈은 각 영역에 대응하게 설치된 온도 감지 프로브에 의해 각 영역의 온도를 획득한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여러 영역은 어레이 형태로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여러 영역은 배터리 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적인 경우, 안전 모니터링 모듈은 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나는 상황과 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분하고, 또한 고장 등급에 따라 단말 장치의 해당 기능을 제한하는 데에도 사용된다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 4 양태는 상술한 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템을 갖는 단말 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 단말 장치는 상술한 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템에 의해 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모티터링함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 사용 안전성이 크게 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 손상 과정을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 표면의 영역 분할을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 표면의 영역 분할을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 갑작스런 전압 변화를 모니터링하는 회로를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 손상된 배터리의 전압 모니터링 곡선과 정상적인 배터리의 전압 모니터링 곡선의 비교 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기의 알림 메시지를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 동일하거나 또는 유사한 부호는 동일하거나 또는 유사한 부품 또는 동일하거나 또는 유사한 기능을 갖는 부품을 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 실시예는 예시이며, 본 발명을 해석하는 데에 사용되며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법, 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템 및 배터리 안전 모니터링 시스템을 갖는 단말 장치를 설명하기 전에, 먼저 단말 장치의 배터리의 구조 및 배터리의 잠재적인 안전 위험에 대하여 설명한다.
예를 들어, 리튬 이온 배터리는 주로 셀과 배터리 보호 시스템으로 구성된다. 셀은 리튬 이온 배터리의 '심장'이라고 할 수 있으며, 양극 재료, 음극 재료, 전해액, 분리막 및 하우징을 포함하고, 셀 외부는 배터리 보호 시스템이다. 셀의 양극 재료는 리튬 망가 네이트(Lithium Manganate), 리튬 코발 테이트(Lithium Cobaltate) 등 리튬 분자 재료이다. 양극 재료는 배터리의 에너지를 결정한다. 음극 재료는 흑연이다. 분리막은 배터리의 양극과 음극 사이에 배치된다. 통속적으로 말하면, 분리막은 작은 배터리 케이스 내에서 연속적으로 접혀 양극 재료, 음극 재료 및 전해액으로 채워진 종이와 같은 것이다. 충전 과정에서 외부 전기장의 작용에 의해 양극 재료의 리튬 분자가 활성화되어 음극으로 이동하여 흑연 탄소 구조의 갭에 저장된다. 이동된 리튬 분자가 많을수록 더 많은 에너지가 축적된다. 방전 과정에서 음극의 리튬 이온은 양극으로 이동하여 리튬 이온은 양극의 원래의 리튬 분자로 된다. 상기 단계를 반복하여 배터리의 충전과 방전을 실현한다.
분리막은 주로 셀의 양극 재료와 음극 재료를 완전히 분리시키는 데에 사용된다. 양극과 음극이 직접 접촉하면 배터리 내부에 단락이 발생하여 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있다. 따라서, 분리막은 너무 얇아서는 안되며, 너무 얇으면 분리막이 손상되기 쉽다. 하지만 사용자는 단말 장치에 대하여 더 높은 요구가 있으며, 예를 들어, 모바일 단말기가 더 가볍고, 더 얇고, 화면이 크고, 배터리 항속 시간이 긴 것을 요구하기 때문에, 제조업체는 더 높은 에너지 밀도를 갖는 배터리를 찾기 시작한다. 예를 들어, 더 많은 양극 재료와 음극 재료를 충전함으로써 배터리의 에너지 밀도를 높인다. 그러나 체적이 동일한 조건하에 더 많은 양극 재료와 음극 재료가 충전되면, 분리막이 점점 더 얇아지며, 배터리가 외부 충격 등에 의해 손상된 경우, 격리막의 손상을 초래하기 쉽고, 단락이 발생할 우려가 있다.
하나의 예시로서, 배터리가 압출, 하락, 찌르기 등 외부 기계적 손상을 받은 경우, 분리막이 매우 얇기 때문에, 분리막이 손상되어 양극과 음극 사이의 단락을 초래하기 쉽고, 즉 배터리 내부 단락이 발생하기 쉽다. 단락되는 순간에 배터리의 전압은 즉시 낮아지며, 그 주요 원인은 배터리 내부에 국소적인 내부 단락점이 형성되고, 배터리의 손상 정도가 심할수록 전압이 더 심각하게 낮아진다. 동시에 단락점의 발열은 심각하기 때문에, 단락점의 온도는 배터리의 다른 영역의 온도보다 훨씬 더 높다.
일반적으로, 특별히 심각한 손상인 경우, 배터리 내부 단락 면적이 크고, 배터리의 전압이 0V로 낮아질 때까지 손상점은 지속적으로 발열한다. 배터리의 전압이 비교적 높으면 배터리는 심지어 불이 나서 연소할 수 있다. 약간 손상된 경우, 배터리 내부 단락 면적은 작고, 단락점에서 단락 전류가 형성된다. 단락 전류가 크기 때문에 단락점에서 많은 열이 생기고 온도가 높아져 단락점이 녹아 끊어진다. 따라서 배터리의 전압은 다시 초기 상태로 돌아간다. 이런 경우, 배터리는 보통 배터리처럼 정상적으로 사용될 수 있다. 그러나 이때 배터리에는 이미 잠재적인 안전 위험이 존재하고, 후기 사용 과정에서 언제든지 내부 단락을 일으킬 수 있다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리가 외부 기계적 손상을 받은 경우, 대부분은 약간 손상되므로, 내부 단락을 일으키는 시간은 매우 짧으며, 배터리 내부 단락은 곧 원래 상태로 돌아가지만, 이 시점에서 분리막이 이미 부분적으로 손상되었으므로, 이러한 배터리의 이상은 일반적으로 모니터링하기 어렵고, 이러한 배터리 이상은 단말 장치의 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있다.
다른 예시로서, 배터리의 충전 및 방전 과정에서 양극과 음극에서 리튬 이온 축적 현상이 발생할 수 있다. 축적이 발생하면 수상 돌기(dendrite)를 형성하고 (우리가 본 적이 있는 많은 물질이 결정을 형성하는 것과 유사함), 수상 돌기는 점점 길어진다. 이 과정에서 수상 돌기가 분리막을 찌르고, 배터리 내부 단락을 일으킬 수 있다. 상술한 예시에서 설명한 바와 같이, 배터리는 외부 기계적 손상을 받아 잠간 배터리 내부 단락을 일으킨 다음에 다시 원래 상태로 회복되는 것은 이 시점에서 더욱 분명하다. 즉 배터리 내부 단락이 다시 발생하기 더 쉽다.
배터리 사용 과정에서 단락이 발생하면 셀 내부에 많은 열이 발생하고, 이 열은 셀의 전해액을 기화시킬 수 있다. 열이 너무 빠르게 생성되면 기화 과정이 너무 빨라 셀의 내부 기압이 상승되고, 기압이 일정 수준에 도달하면 하우징이 견딜 수 없기 때문에, 하우징에 균열이 발생하여 폭발이 발생할 수 있다. 불꽃을 만나면 배터리 화재가 발생할 수 있다.
또한, 에너지 밀도가 높으면 높을수록 분리막이 점점 얇아지고 분리막이 손상되기 쉬워 안전 사고를 일으킬뿐만 아니라, 급속 충전도 배터리에 잠재적인 안전 위험이 존재하게 되는 주요 원인 중의 하나이다.
급속 충전은 그 이름에서 알 수 있듯이, 충전식 배터리를 빠르게 충전하는 과정이다. 예를 들어, 배터리의 충전 과정은 트리클 충전 단계, 정전류 충전 단계 및 정전압 충전 단계 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 트리클 충전 단계에서는 전류 피드백 루프를 사용하여 트리클 충전 단계에서 배터리에 흐르는 전류가 배터리의 예상되는 충전 전류의 크기(예컨대, 제 1 충전 전류)를 만족시키도록 한다. 예를 들어, 전압이 3.0V미만이면 100mA(밀리 암페어)의 충전 전류로 배터리를 사전 충전한다. 정전류 충전 단계에서는 전류 피드백 루프를 사용하여 정전류 충전 단계에서 배터리에 흐르는 전류가 배터리의 예상 충전 전류의 크기(예컨대, 제 2 충전 전류, 해당 제 2 충전 전류는 제 1 충전 전류보다 클 수 있음)를 만족시키도록 한다. 예를 들어, 충전 전류는 서로 다른 배터리에 대하여 0.1C에서 몇C의 범위일 수 있으며,여기서 C는 배터리 용량을 나타낸다. 일반적으로, 정전류 충전 단계에 있어서, 일반 충전 모드에서는 0.1C의 충전 전류로 충전하지만, 급속 충전 모드에서는 0.1C보다 큰 충전 전류로 충전함으로써, 짧은 시간 내에 충전이 완료된다. 정전압 충전 단계에서는 전압 피드백 루프를 사용하여 정전압 충전 단계에서 배터리에 인가되는 전압이 배터리의 예상되는 충전 전압의 크기를 만족시키도록 한다. 예를 들어, 배터리의 전압이 4.2V와 동일한 경우, 정전압 충전 단계에 들어간다. 이 단계에서 충전 전압은 항상 4.2V이다. 배터리가 서서히 완전히 충전되면 충전 전류는 점점 작아지고, 충전 전류가 100mA보다 작은 경우, 배터리가 완전히 충전되어 있다고 판단할 수 있다.
정전류 충전 단계에서는 충전 전류가 비교적 크고(예를 들어, 0.2C~0.8C일 수 있고, 심지어 1C까지 도달할 수 있다), 또한 배터리의 충전 과정은 전기 화학 반응 과정이기 때문에, 필연적으로 발열이 수반되고, 충전 전류가 클수록 짧은 시간내에 대량의 열이 발생한다. 분리막이 손상되면 양극과 음극 사이의 단락을 초래하기 쉽다. 단락이 발생하면 더 많은 열이 생성되고, 전해액의 기화가 발생하여 셀의 내부 기압이 상승되며, 기압이 일정 수준에 도달하면 하우징이 견딜 수 없기 때문에, 하우징에 균열이 발생하여 폭발이 발생할 수 있다. 불꽃을 만나면 배터리 화재가 발생할 수 있다.
다시 말하면, 일단 배터리 내부 단락이 발생하면 배터리가 비정상적이고, 배터리에 잠재적인 안전 위험이 존재하며, 사용과정에서 안전 사고를 일으킬 수 있다.
본원의 발명자는 배터리에 대한 지속적인 연구와 실험을 거쳐, 배터리가 정상적으로 사용되는 경우, 배터리의 전압이 비교적 안정적이고, 배터리 표면의 각 영역의 온도도 상대적으로 비교적 균형을 이루고 있다는 것을 발견하였다. 하지만 배터리가 손상되면, 배터리 내부 단락이 발생될 수 있으며, 이런 경우에 배터리의 전압이 갑자기 낮아지고, 단락점에서 단락 전류가 형성된다. 단락 전류가 크기 때문에 단락점 에서 많은 열이 생기고 단락점의 온도가 높아져, 단락점의 온도는 다른 영역의 온도보다 현저히 높으며, 단락점에 대응하는 영역의 온도 이상을 초래한다. 발명자는 대량의 실험에 의해 갑작스런 전압 변화와 온도 이상 영역의 존재를 확인하였다. 따라서, 테스트 결과에 따르면, 일단 배터리가 손상되면 갑작스런 전압 변화를 나타내는 신호가 출현하고, 온도 이상도 영역도 존재한다.
상기 발견과 대량의 실험 검증에 따라 배터리가 손상된 여부를 효과적으로 모니터링하여 배터리의 잠재적인 안전 위험을 방지하고, 안전 사고를 피하기 위하여, 본 발명은 배터리가 비정상인지 여부를 검출하는 효과적인 안전 모니터링 방법을 제안한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법, 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템 및 단말 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 '단말기'는 유선 선로를 통해 접속되는 장치 및/또는 무선 인터페이스를 통해 통신 신호를 수신/발신할 수 있도록 설정된 장치를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 유선 선로는, 예를 들어, 공중교환전화망(public switched telephone network, PSTN), 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL), 디지털 케이블, 직접 연결 케이블 및/또는 다른 데이터 연결 라인 또는 네트워크 연결 라인일 수 있다. 무선 인터페이스는, 예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN), 디지털 비디오 방송 핸드 헬드(digital video broadcasting handheld, DVB-H) 네트워크와 같은 디지털 TV 네트워크, 위성 네트워크, 진폭 변조 주파수 변조(amplitude modulation-frequency modulation, AM-FM) 방송 송신기 및/또는 다른 통신 단말기와 통신하는 것일 수 있다. 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 구성된 단말기는 '무선 통신 단말기', '무선 단말기' 및/또는 '모바일 단말기'로 지칭할 수 있다. 모바일 단말기의 예시로는 위성 또는 셀룰러 전화; 셀룰러 무선 전화와 데이터 처리, 팩스 및 데이터 통신 능력을 결합할 수 있는 개인 통신 시스템(personal communication system, PCS) 단말기; 무선 전화(radio telephone), 무선 호출기(pager), 인터넷/인트라넷 액세스(Internet/Intranet access), 웹 브라우징(web browsing), 노트북(notebook), 캘린더(calendar) 및/또는 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system, GPS) 수신기를 포함할 수 있는 개인 디지털 보조(Persona Digital Assistant, PDA); 및 일반 노트북 및/또는 휴대용 수신기 또는 무선 전화 기능을 갖춘 다른 전자 장치를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법의 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
S1, 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하고, 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하며, 여기서 배터리 표면은 여러 영역으로 분할된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열저항 또는 열전대 온도 감지 기술로 배터리 표면의 각 영역의 온도를 검출할 수 있다. 열저항 또는 열전대 온도 감지 기술을 사용하면 통합이 용이하므로 소형 장치 또는 휴대용 장치의 온도 검출이 편리하게 된다.
구체적으로, 배터리 표면을 여러 영역으로 분할하고, 각 영역에 온도 감지 프로브를 배치하며, 온도 감지 프로브를 통해 각 영역의 온도를 실시간으로 검출한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 영역의 온도는 각 영역에 대응하게 배치된 온도 감지 프로브로 획득한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 여러 영역은 어레이로 배열되고, 예를 들어, 영역 1~영역 9는 3Х3 어레이로 배열된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 온도 감지 방안의 복잡성을 줄이기 위하여, 온도 감지 프로브는 배터리의 손상되기 쉬운 영역에만 배치된다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 온도 감지 프로브는 배터리의 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역에 배치된다. 다시 말하면, 여러 영역은 배터리 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역을 포함할 수 있다.
S2, 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 배터리의 전압을 실시간으로 검출하기 위하여, 차동 증폭 회로(differential amplifying circuit)를 구축할 수 있다. 하나의 예시로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 차동 증폭 회로는 레지스터(R1), 레지스터(R2), 커패시터(C1), 차동 증폭기(differential amplifier)(X1)를 포함할 수 있다. 레지스터(R2)의 일단은 배터리의 양극에 연결되고, 레지스터(R2)의 타단은 차동 증폭기의 음극 입력단에 연결된다. 레지스터(R1)와 커패시터(C1)는 RC 전압 안정화 필터링 회로를 형성한다. 레지스터(R1)의 일단은 차동 증폭기(X1)의 음극 입력단에 연결되고, 레지스터(R1)의 타단은 접지된다. 커패시터(C1)는 레지스터(R1)와 병렬로 연결된다. 차동 증폭기(X1)의 양극 입력단도 배터리의 양극에 연결된다. 차동 증폭 회로를 통해 배터리의 전압을 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 차동 증폭 회로의 출력 신호에 따라 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단한다.
차동 증폭기(X1)의 음극 입력단은 커패시터(C1)를 통해 접지되는 것을 이해할 수 있다. 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났을 경우, 커패시터가 존재하기 때문에, 차동 증폭기(X1)의 음극 입력단의 전압은 일정 시간 내에 변하지 않지만, 차동 증폭기(X1)의 양극 입력단의 전압은 직접 전압 점프가 발생하고, 차동 증폭기(X1)의 출력이 반전되기 때문에, 차동 증폭기(X1)의 출력 신호를 모니터링하여 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 다른 전압 검출 회로를 통해 배터리의 전압을 실시간으로 검출할 수 있으며, 따라서 배터리의 전압을 실시간으로 모니터링할 수 있음에 유의해야 한다. 배터리의 전압을 검출하는 회로는 다양한 구현 방식이 있으며, 당업자에게 공지되어 있으므로, 여기서 상세하게 설명하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 여러 영역에서 온도가 다른 영역의 온도보다 높은 영역이 있는지 여부를 판단하여 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있으며, 또는 여러 영역에서 온도가 미리 설정된 온도 문턱값보다 높은 영역이 있는지 여부를 판단하여 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 어느 영역의 온도가 다른 영역의 온도보다 높은 것으로 검출된 경우, 이 영역은 온도 이상 영역으로 간주할 수 있으며, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 것을 나타낸다.
각 영역의 온도를 비교함으로써, 외계의 온도가 감지 결과를 간섭하는 것을 방지할 수 있으며, 감지 정확도가 향상된다.
S3, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 발명자는 많은 시험과 실험을 통해 배터리가 정상적으로 사용되는 경우, 배터리의 전압이 비교적 안정적이고, 배터리 표면의 온도도 상대적으로 비교적 균형을 이루고 있다는 것을 발견하였다. 하지만 배터리가 하락, 충돌, 압출, 찌르기 등 외부 기계적 손상을 받게 되면, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 발생함과 동시에 국부 온도가 높아지는 현상이 나타난다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법에 의하면, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모니터링함으로써, 배터리가 현재 손상된지 여부를 모니터링한다. 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면, 배터리가 현재 손상되어 내부 단락이 발생했음을 나타내고, 배터리가 현재 비정상적이고 일정한 잠재적인 안전 위험이 존재하는 것으로 판단된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있을 때, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 또한 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 경우, 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다.
'배터리가 무부하 상태에 있다'는 것은, 배터리가 현재 방전하지 않고, 배터리에 소비 전류가 없다는 것을 의미한다. 예를 들어, 단말 장치는 전원 오프 상태에 있다. '배터리가 경부하 상태에 있다'는 것은, 현재 배터리의 소비 전류는 약 5mA~6mA이고, 배터리의 소비 전류가 매우 작다는 것을 의미한다. 예를 들어, 단말 장치는 대기 상태 또는 시스템 부하가 매우 작은 상태에 있다.
배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있는 경우, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모니터링함으로써, 시스템 부하의 갑작스런 변화로 인해 전압이 순간적으로 떨어지고 배터리 표면의 온도가 상승하는 교란을 필터링할 수 있으며, 검출 정확도가 향상된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하는 것은, 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌는지 여부를 판단하고, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌으면 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났다고 판단하는 것을 포함한다.
그 중에서, 미리 설정된 시간 내에 배터리의 전압 강하 폭이 미리 설정된 값 이상이면, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌다고 판단한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있는 경우, 미리 설정된 값은 10mV이상이고, 예를 들면, 150~400mV다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 손상된 배터리의 전압 모니터링 곡선은 도 6에 도시되어 있다. 곡선 1은 약간 손상된 배터리의 전압 변화 곡선이다. 곡선 2는 심각하게 손상된 배터리의 전압 변화 곡선이다. 곡선 3은 손상되지 않은 정상적인 배터리의 전압 변화 곡선이다. 곡선 1에 따르면, 배터리가 약간 손상되면, 배터리의 전압은 순간적으로 3.8V에서 3.63V로 점프된 다음에 다시 약 3.8V로 회복된다. 곡선 2에 따르면, 배터리가 심각하게 손상되면, 배터리의 전압은 순간적으로 3.8V에서 3.51V로 점프된 다음에 다시 약 3.8V로 회복된다. 곡선 3에 따르면, 손상되지 않은 정상적인 배터리의 전압은 안정적이고, 3.8V 그대로 변하지 않는다. 따라서, 곡선 1, 곡선 2, 곡선 3을 비교하면 다음과 같은 내용을 발견할 수 있다. 즉, 배터리가 하락, 충돌, 압박, 찌르기 등 외부 기계적 손상을 받게 되면, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나며, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어진다. 또한 배터리의 손상 정도가 다름에 따라 전압 강하 폭도 다르다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법은, 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 검출함으로써, 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적이면 비정상적인 배터리를 표기하고, 단말 장치가 전원이 켜진 상태에 있을 때, 단말 장치를 제어하여 배터리가 비정상이다는 알림 메시지를 보내도록 한다.
예를 들어, 배터리가 현재 비정상적인 것을 검출한 경우에 사용자에게 알려줄 필요가 있다. 하나의 예시로서, 도 7에 도시된 바와 같이 '배터리 안전성 메시지: 고객님, 현재 배터리는 손상으로 인해 비정상적인 상태에 있습니다. 안전하게 사용하기 위하여 *** 고객 서비스 아울렛(customer service outlet)에 가서 검사하고 수리하십시오, 감사합니다!'라는 알림 메시지로 사용자에게 주의를 환기시킬 수 있다. 다른 예시로서, 도 7에 도시된 알림 메시지로 사용자에게 주의를 환기시킬 때, 또한 모바일 단말기의 지시 램프가 깜빡이도록 하여 사용자에게 주의를 환기시킬 수 있다. 예를 들어, 지시 램프를 제어하여 붉은 빛을 내도록 하고, 또한 높은 빈도로 깜박이도록 한다. 또 다른 예시로서, 단말 장치의 음성 방송 기능을 통해 사용자에게 주의를 환기시킬 수 있다.
일반적으로 사용자는 상기 알림 메시지를 수신하면, 즉시 고객 서비스 아울렛에 가서 검사하고 수리한다. 하지만 일부 사용자는 상기 알림 메시지를 수신하고도, 문제의 심각성을 인식하지 못하는 경우가 있다. 따라서 알림 메시지를 무시하고 단말 장지를 계속 정상적으로 사용할 수 있다. 이런 경우에 사용자에게 여러번 주의를 환기시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 적어도 세번 주의를 환기시킬 수 있다. 몇번이나 주의를 환기시켰지만, 사용자는 여전히 문제를 처리하지 않는 경우, 단말 장치의 일부 기능을 제한할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적인 경우, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나는 상황과 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분할 수 있으며, 또한 고장 등급에 따라 단말 장치의 해당 기능이 제한된다.
즉, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어지는 전압의 크기와 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분할 수 있다. 예를 들어, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어지는 전압의 크기가 클수록, 온도 이상 영역의 온도가 높을수록, 배터리의 손상은 더욱 심각하다. 따라서 배터리의 손상 정도는 일반적인 손상, 비교적 심각한 손상, 심각한 손상, 배터리의 효력을 잃음으로 구분되고, 해당되는 고장 등급은 각각 일반 등급, 비교적 심각한 등급, 심각한 등급, 완전 고장 등급이다. 또한 고장 등급에 따라 단말 장치의 해당 기능을 제한할 수 있다.
예를 들어, 일반적으로 단말 장치의 애플리케이션의 소비 전력이 작을수록 배터리의 사용 과정에서 발생하는 열은 더 작다. 예를 들어, 화상 채팅없이 인스턴트 메시징(IM) 애플리케이션만이 실행되면, 배터리의 소비 전력이 낮아 배터리의 발열량이 적기 때문에, 배터리에 위험이 발생하는 가능성도 낮다. 하지만 비디오 시청, 모바일 게임 플레이 등 애플리케이션의 소비 전력이 큰 경우, 배터리의 소비 전력이 높아 배터리의 발열량이 크기 때문에, 안전 사고가 발생하기 쉽다. 따라서 배터리가 비정상적이다고 판단된 경우, 고장 등급이 일반 등급이면, 비디오 애플리케이션, 게임 애플리케이션 등 소비 전력이 큰 애플리케이션의 사용을 금지한다. 고장 등급이 비교적 심각한 등급, 심각한 등급인 경우, 안전 사고의 발생을 방지하기 위하여 시스템 전체를 시동하는 것을 금지하고, 또한 단말 장치의 표시 화면에 '배터리는 잠재적인 안전상의 위험이 있으므로 시스템을 시동하는 것을 금지합니다. *** 고객 서비스 아울렛에 가서 검사하고 수리하십시오. 협조해 주셔서 감사합니다!'라는 메시지를 표시함으로써, 사용자에게 주의를 환기시킨다. 고장 등급이 완전 고장 등급인 경우, 배터리가 효력을 잃게 되고, 시스템의 전원이 꺼져 시동할 수 없게 된다.
또한, 배터리의 충전 과정에서도 열이 발생될 수 있으며, 특히 급속 충전 상태에서 짧은 시간 내에 더 많은 열이 발생하기 때문에, 배터리가 비정상적이다고 판단되면, 배터리의 급속 충전도 금지된다. 심각한 상황에서는 안전 사고의 발생을 방지하기 위하여, 배터리를 충전하는 것마저 금지되고, 또한 단말 장치의 표시 화면에 '배터리가 손상되었으므로 배터리를 충전하지 마십시오. *** 고객 서비스 아울렛에 가서 검사하고 수리하십시오. 협조해 주셔서 감사합니다!'라는 메시지를 표시함으로써, 사용자에게 주의를 환기시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법에 의하면, 단말 장치의 배터리의 전압과 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하고, 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하며, 마지막으로 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 경우, 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다. 즉, 배터리가 현재 손상된 경우, 배터리에 갑작스런 전압 점프(voltage jump)가 발생하고, 손상으로 인해 배터리 내부 단락이 일어난 영역은 발열 현상이 나타난다. 본 발명은 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 검출함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
또한, 본 발명의 실시예는 컴퓨터 프로그램을 저장한 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 제공하고, 상기 프로그램이 프로세서에 의해 실행되면, 상기 배터리 안전 모니터링 방법을 실시한다.
본 발명의 실시예에 따른 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 의하면, 상술한 배터리 안전 모니터링 방법을 실행함으로써, 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모니터링함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템의 블록도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템(100)은 제 1 획득 모듈(110), 제 2 획득 모듈(140), 판단 모듈(120) 및 안전 모니터링 모듈(130)을 포함한다.
제 1 획득 모듈(110)은 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하는 데에 사용된다. 제 2 획득 모듈(140)은 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하는 데에 사용되며, 여기서 배터리 표면은 여러 영역으로 분할된다. 판단 모듈(120)은 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 데에 사용된다. 안전 모니터링 모듈(130)은 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단하는 데에 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열저항 또는 열전대 온도 감지 기술로 배터리 표면의 각 영역의 온도를 검출할 수 있다. 열저항 또는 열전대 온도 감지 기술을 사용하면 통합이 용이하므로 소형 장치 또는 휴대용 장치의 온도 검출이 편리하게 된다.
구체적으로, 배터리 표면을 여러 영역으로 분할하고, 각 영역에 온도 감지 프로브를 배치하며, 온도 감지 프로브를 통해 각 영역의 온도를 실시간으로 검출한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제 2 획득 모듈(140)은 각 영역에 대응하게 배치된 온도 감지 프로브로 각 영역의 온도를 획득한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 여러 영역은 어레이로 배열되고, 예를 들어, 영역 1~영역 9는 3Х3 어레이로 배열된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 온도 감지 방안의 복잡성을 줄이기 위하여, 온도 감지 프로브는 배터리의 손상되기 쉬운 영역에만 배치된다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 온도 감지 프로브는 배터리의 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역에 배치된다. 다시 말하면, 여러 영역은 배터리 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 배터리의 전압을 실시간으로 검출하기 위하여, 차동 증폭 회로를 구축할 수 있다. 하나의 예시로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 차동 증폭 회로는 레지스터(R1), 레지스터(R2), 커패시터(C1), 차동 증폭기(X1)를 포함할 수 있다. 레지스터(R2)의 일단은 배터리의 양극에 연결되고, 레지스터(R2)의 타단은 차동 증폭기의 음극 입력단에 연결된다. 레지스터(R1)와 커패시터(C1)는 RC 전압 안정화 필터링 회로를 형성한다. 레지스터(R1)의 일단은 차동 증폭기(X1)의 음극 입력단에 연결되고, 레지스터(R1)의 타단은 접지된다. 커패시터(C1)는 레지스터(R1)와 병렬로 연결된다. 차동 증폭기(X1)의 양극 입력단도 배터리의 양극에 연결된다. 차동 증폭 회로를 통해 배터리의 전압을 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 차동 증폭 회로의 출력 신호에 따라 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단한다.
차동 증폭기(X1)의 음극 입력단은 커패시터(C1)를 통해 접지되는 것을 이해할 수 있다. 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났을 경우, 커패시터가 존재하기 때문에, 차동 증폭기(X1)의 음극 입력단의 전압은 일정 시간 내에 변하지 않지만, 차동 증폭기(X1)의 양극 입력단의 전압은 직접 전압 점프가 발생하고, 차동 증폭기(X1)의 출력이 반전되기 때문에, 차동 증폭기(X1)의 출력 신호를 모니터링하여 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 다른 전압 검출 회로를 통해 배터리의 전압을 실시간으로 검출할 수 있으며, 따라서 배터리의 전압을 실시간으로 모니터링할 수 있음에 유의해야 한다. 배터리의 전압을 검출하는 회로는 다양한 구현 방식이 있으며, 당업자에게 공지되어 있으므로, 여기서 상세하게 설명하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 판단 모듈(120)은 여러 영역에서 온도가 다른 영역의 온도보다 높은 영역이 있는지 여부를 판단하여 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있으며, 또는 여러 영역에서 온도가 미리 설정된 온도 문턱값보다 높은 영역이 있는지 여부를 판단하여 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 어느 영역의 온도가 다른 영역의 온도보다 높은 것으로 검출된 경우, 이 영역은 온도 이상 영역으로 간주할 수 있으며, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 것을 나타낸다.
각 영역의 온도를 비교함으로써, 외계의 온도가 감지 결과를 간섭하는 것을 방지할 수 있으며, 감지 정확도가 향상된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있을 때, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 또한 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 경우, 안전 모니터링 모듈(130)에 의해 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다.
'배터리가 무부하 상태에 있다'는 것은, 배터리가 현재 방전하지 않고, 배터리에 소비 전류가 없다는 것을 의미한다. 예를 들어, 단말 장치는 전원 오프 상태에 있다. '배터리가 경부하 상태에 있다'는 것은, 현재 배터리의 소비 전류는 약 5mA~6mA이고, 배터리의 소비 전류가 매우 작다는 것을 의미한다. 예를 들어, 단말 장치는 대기 상태 또는 시스템 부하가 매우 작은 상태에 있다.
배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있는 경우, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모니터링함으로써, 시스템 부하의 갑작스런 변화로 인해 전압이 순간적으로 떨어지고 배터리 표면의 온도가 상승하는 교란을 필터링할 수 있으며, 검출 정확도가 향상된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 판단 모듈(120)은 또한 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌는지 여부를 판단하고, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌으면 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났다고 판단하는 데에 사용된다.
그 중에서, 미리 설정된 시간 내에 배터리의 전압 강하 폭이 미리 설정된 값 이상이면, 판단 모듈(120)은 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌다고 판단한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있는 경우, 미리 설정된 값은 10mV이상이고, 예를 들면, 150~400mV다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 손상된 배터리의 전압 모니터링 곡선은 도 6에 도시되어 있다. 곡선 1은 약간 손상된 배터리의 전압 변화 곡선이다. 곡선 2는 심각하게 손상된 배터리의 전압 변화 곡선이다. 곡선 3은 손상되지 않은 정상적인 배터리의 전압 변화 곡선이다. 곡선 1에 따르면, 배터리가 약간 손상되면, 배터리의 전압은 순간적으로 3.8V에서 3.63V로 점프된 다음에 다시 약 3.8V로 회복된다. 곡선 2에 따르면, 배터리가 심각하게 손상되면, 배터리의 전압은 순간적으로 3.8V에서 3.51V로 점프된 다음에 다시 약 3.8V로 회복된다. 곡선 3에 따르면, 손상되지 않은 정상적인 배터리의 전압은 안정적이고, 3.8V 그대로 변하지 않는다. 따라서, 곡선 1, 곡선 2, 곡선 3을 비교하면 다음과 같은 내용을 발견할 수 있다. 즉, 배터리가 하락, 충돌, 압박, 찌르기 등 외부 기계적 손상을 받게 되면, 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나며, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어진다. 또한 배터리의 손상 정도가 다름에 따라 전압 강하 폭도 다르다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템은, 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 검출함으로써, 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적이면, 안전 모니터링 모듈(130)은 또한 비정상적인 배터리를 표기하고, 단말 장치가 전원이 켜진 상태에 있을 때, 단말 장치를 제어하여 배터리가 비정상이다는 알림 메시지를 보내도록 한다.
예를 들어, 배터리가 현재 비정상적인 것을 검출한 경우에 사용자에게 알려줄 필요가 있다. 하나의 예시로서, 도 7에 도시된 바와 같이 '배터리 안전성 메시지: 고객님, 현재 배터리는 손상으로 인해 비정상적인 상태에 있습니다. 안전하게 사용하기 위하여 *** 고객 서비스 아울렛(customer service outlet)에 가서 검사하고 수리하십시오, 감사합니다!'라는 알림 메시지로 사용자에게 주의를 환기시킬 수 있다. 다른 예시로서, 도 7에 도시된 알림 메시지로 사용자에게 주의를 환기시킬 때, 또한 모바일 단말기의 지시 램프가 깜빡이도록 하여 사용자에게 주의를 환기시킬 수 있다. 예를 들어, 지시 램프를 제어하여 붉은 빛을 내도록 하고, 또한 높은 빈도로 깜박이도록 한다. 또 다른 예시로서, 단말 장치의 음성 방송 기능을 통해 사용자에게 주의를 환기시킬 수 있다.
일반적으로 사용자는 상기 알림 메시지를 수신하면, 즉시 고객 서비스 아울렛에 가서 검사하고 수리한다. 하지만 일부 사용자는 상기 알림 메시지를 수신하고도, 문제의 심각성을 인식하지 못하는 경우가 있다. 따라서 알림 메시지를 무시하고 단말 장지를 계속 정상적으로 사용할 수 있다. 이런 경우에 사용자에게 여러번 주의를 환기시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 적어도 세번 주의를 환기시킬 수 있다. 몇번이나 주의를 환기시켰지만, 사용자는 여전히 문제를 처리하지 않는 경우, 단말 장치의 일부 기능을 제한할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리가 현재 비정상적인 경우, 안전 모니터링 모듈(130)은 또한 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나는 상황과 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분할 수 있으며, 또한 고장 등급에 따라 단말 장치의 해당 기능이 제한된다.
즉, 안전 모니터링 모듈(130)은 배터리의 전압이 순간적으로 떨어지는 전압의 크기와 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분할 수 있다. 예를 들어, 배터리의 전압이 순간적으로 떨어지는 전압의 크기가 클수록, 온도 이상 영역의 온도가 높을수록, 배터리의 손상은 더욱 심각하다. 따라서 배터리의 손상 정도는 일반적인 손상, 비교적 심각한 손상, 심각한 손상, 배터리의 효력을 잃음으로 구분되고, 해당되는 고장 등급은 각각 일반 등급, 비교적 심각한 등급, 심각한 등급, 완전 고장 등급이다. 또한 고장 등급에 따라 단말 장치의 해당 기능을 제한할 수 있다.
예를 들어, 일반적으로 단말 장치의 애플리케이션의 소비 전력이 작을수록 배터리의 사용 과정에서 발생하는 열은 더 작다. 예를 들어, 화상 채팅없이 인스턴트 메시징(IM) 애플리케이션만이 실행되면, 배터리의 소비 전력이 낮아 배터리의 발열량이 적기 때문에, 배터리에 위험이 발생하는 가능성도 낮다. 하지만 비디오 시청, 모바일 게임 플레이 등 애플리케이션의 소비 전력이 큰 경우, 배터리의 소비 전력이 높아 배터리의 발열량이 크기 때문에, 안전 사고가 발생하기 쉽다. 따라서 배터리가 비정상적이다고 판단된 경우, 고장 등급이 일반 등급이면, 안전 모니터링 모듈(130)은 비디오 애플리케이션, 게임 애플리케이션 등 소비 전력이 큰 애플리케이션의 사용을 금지한다. 고장 등급이 비교적 심각한 등급, 심각한 등급인 경우, 안전 모니터링 모듈(130)은 안전 사고의 발생을 방지하기 위하여 시스템 전체를 시동하는 것을 금지하고, 또한 단말 장치의 표시 화면에 '배터리는 잠재적인 안전상의 위험이 있으므로 시스템을 시동하는 것을 금지합니다. *** 고객 서비스 아울렛에 가서 검사하고 수리하십시오. 협조해 주셔서 감사합니다!'라는 메시지를 표시함으로써, 사용자에게 주의를 환기시킨다. 고장 등급이 완전 고장 등급인 경우, 배터리가 효력을 잃게 되고, 시스템의 전원이 꺼져 시동할 수 없게 된다.
또한, 배터리의 충전 과정에서도 열이 발생될 수 있으며, 특히 급속 충전 상태에서 짧은 시간 내에 더 많은 열이 발생하기 때문에, 배터리가 비정상적이다고 판단되면, 안전 모니터링 모듈(130)은 배터리의 급속 충전도 금지한다. 심각한 상황에서는 안전 사고의 발생을 방지하기 위하여, 배터리를 충전하는 것마저 금지되고, 또한 단말 장치의 표시 화면에 '배터리가 손상되었으므로 배터리를 충전하지 마십시오. *** 고객 서비스 아울렛에 가서 검사하고 수리하십시오. 협조해 주셔서 감사합니다!'라는 메시지를 표시함으로써, 사용자에게 주의를 환기시킨다.
본 발명의 실시예에 있어서, 안전 모니터링 모듈(130)은 배터리 관리 기능을 갖는 배터리 매니저(manager)일 수 있고, 배터리 보호 기능을 갖는 배터리 보호 시스템일 수도 있으며, 또는 배터리 관리 기능, 배터리 보호 기능 및 단말 장치 제어 기능을 통합한 단말 장치 제어 시스템일 수도 있다. 본 발명은 이것에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템은, 제 1 획득 모듈에 의해 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하고, 제 2 획득 모듈에 의해 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득한 다음에, 판단 모듈은 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하며, 마지막으로 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재할 경우, 안전 모니터링 모듈에 의해 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단된다. 즉, 배터리가 현재 손상된 경우, 배터리에 갑작스런 전압 점프가 발생하고, 동시에 손상으로 인해 배터리 내부 단락이 일어난 영역은 발열 현상이 나타난다. 본 발명은 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 검출함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 단말 장치의 사용 안전성이 크게 향상된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 상술한 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템(100)을 포함하는 단말 장치(10)를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 단말 장치는 상술한 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템에 의해 배터리에 갑작스런 전압 점프가 일어났는지 여부와 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 모티터링함으로써 배터리가 현재 정상인지 여부를 판단한다. 따라서 배터리가 손상된 경우에 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 배터리의 이상으로 인한 안전상의 위험을 방지하기 위하여 즉시 주의를 환기시키고 수리하도록 함으로써 사용 안전성이 크게 향상된다.
본 발명의 설명에서 '중심', '세로 방향', '가로 방향', '길이', '넓이', '두께', '위', '아래', '전', '후' '왼쪽', '오른쪽', '수직', '수평', '꼭대기', '밑', '내부', '외부', '시계 방향', '반 시계 방향', '축 방향', '반경 방향', '원주 방향'등 용어가 가리키는 방향 관계 또는 위치 관계는 첨부 도면을 기반으로 하는 방향 관계 또는 위치 관계이며, 본 발명을 편리하게 설명하고 간단하게 설명하기 위한 것이며, 언급된 장치 또는 구성 요소가 반드시 특정 방향을 갖고, 특정 방향으로 구성되고 작동되는 것을 명시하거나 또는 암시하는 것은 아니고, 따라서 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
또한 '제 1', '제 2'등 용어는 단지 설명하는 데에 사용되며, 상대적인 중요성을 명시 또는 암시하거나 또는 여기에 언급된 기술적 특징의 수량을 암시하는 것이라고 이해해서는 안된다. 따라서, '제 1', '제 2'등 용어에 의해 제한되는 특징은 적어도 하나의 상기 특징을 포함하는 것을 명시하거나 또는 암시한다. 본 발명의 설명에 별도로 명시하지 않는 한, '다수개'는 적어도 두개를 가리키며, 예를 들어, 두개, 세개 등이다.
본 발명에 있어서, 명확한 규정과 제한이 없는 한, '설치', '연결', '연접', '고정'등 용어는 넓은 의미로 이해하여야 한다. 예를 들어, 명확한 규정이 없는 한, 고정적으로 연결될 수 있고, 착탈 가능하게 연결될 수도 있으며, 또는 일체로 될 수 있고; 기계적으로 연결될 수도 있고, 전기적으로 연결될 수도 있으며; 직접 연결될 수 있고, 중간 매체를 통해 간접적으로 연결될 수도 있으며, 두 구성 요소 사이는 연통될 수 있고, 또는 두 구성 요소 간의 상호 작용 관계일 수도 있다. 당업자는 특정 상황에 따라 본 발명에서의 상기 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 발명에 있어서, 명확한 규정과 제한이 없는 한, 제 1 특징은 제 2 특징의 '위'또는 '아래'에 있다는 것은, 제 1 특징과 제 2 특징은 직접 접촉하거나, 또는 제 1 특징과 제 2 특징은 매체를 통해 간접적으로 접촉하는 것을 의미한다. 제 1 특징은 제 2 특징의 '위쪽', '상방', '윗면'에 있다는 것은, 제 1 특징은 제 2 특징의 바로 위에 있거나 또는 비스듬히 위쪽에 있거나, 또는 단지 제 1 특징의 수평 높이가 제 2 특징의 수평 높이보다 높은 것을 의미한다. 제 1 특징은 제 2 특징의 '아래쪽', '하방', '아랫면'에 있다는 것은, 제 1 특징은 제 2 특징의 바로 아래에 있거나 또는 비스듬히 아래쪽에 있거나, 또는 단지 제 1 특징의 수평 높이가 제 2 특징의 수평 높이보다 낮은 것을 의미한다.
본 명세서에서 언급되는 참조 용어 '하나의 실시예', '일부 실시예', '예시', '구체적인 예시'또는 '일부 예시'등은 상기 실시예 또는 예시와 관련된 구체적인 특징, 구조, 재료, 또는 특성은 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함되는 것을 의미한다. 본 명세서에 있어서, 상술한 용어의 예시적인 기재는 반드시 동일한 실시예 또는 예시에 관련되는 것은 아니다. 또한 기재된 구체적인 특징, 구조, 재료, 또는 특성은 임의의 하나 의 실시예 또는 여러 실시예 또는 예시에 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 또한 모순이 없는 한, 당업자는 본 명세서에 기재된 서로 다른 실시예 또는 예시 및 서로 다른 실시예 또는 예시의 특징을 결합할 수 있다.
본 영역의 일반 기술자라면 본문에서 공개된 실시예에서 설명된 각 예시의 유닛과 알고리즘 절차가 전자 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 실행되는지는 기술 방안의 특정 애플리케이션과 설계 제약 조건에 따라 다르다. 전문 기술자라면, 기술된 기능을 구현하기 위해, 각 애플리케이션에 대해 상이한 방법을 사용할 수 있지만, 이러한 구현은 본 발명의 범위를 벗어난 것으로 간주되어서는 안 된다.
또한, 당업자라면 명확하게 이해할 수 있듯이, 설명의 편의와 간결을 위해, 상술한 시스템, 장치 및 장치의 상세한 동작 과정은 상기 방법 실시예의 대응하는 프로세스를 참조할 수 있기 때문에 다시 설명하지 않는다.
본 출원에서 제공되는 몇몇 실시예에서, 개시된 시스템, 장치 및 방법은 다른 방식으로 구현할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 상기 설명된 장치의 실시예는 단지 예시적인 것이며, 예를 들어, 상기 유닛의 분할은 단지 논리적인 기능 분할일 뿐, 실제 구현에서는 다른 분할 방식이 있을 수 있으며, 예들 들어, 여러개의 유닛 또는 컴포넌트가 결합되거나 다른 시스템에 통합될 수 있고, 또는 일부 기능은 무시되거나 실행되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일부 인터페이스, 장치 또는 유닛을 통한 간접적 결합 또는 통신 연결일 수 있으며, 전기적, 기계적 또는 다른 형태일 수 있다.
분리된 구성 요소로 설명된 유닛은 물리적으로 분리되거나 분리되지 않을 수도 있고, 유닛으로 표시되는 구성 요소는 물리적 유닛일 수 있고 아닐 수도 있으며, 한 위치에 배치되거나 여러 네트워크 유닛에 분포되어 있을 수도 있다. 본 실시예 방안의 목적을 달성하기 위해 실제 요구에 따라 그중의 일부 또는 모든 유닛을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에서의 각 기능 유닛은 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있고, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 별도로 존재할 수도 있고, 또는 2개 이상의 유닛이 하나의 유닛에 통합될 수도 있다.
상술한 기능이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되어 독립적인 제품으로서 판매 또는 사용되는 경우, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해를 바탕으로, 본 발명의 기술 수단의 요지, 또는 종래 기술에 기여하는 부분, 또는 기술 수단의 일부는 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되고, 하나 이상의 컴퓨터 명령어를 포함한다. 컴퓨터(개인용 컴퓨터, 서버 또는 네트워크 장치 등)에 컴퓨터 프로그램 명령어를 로딩하여 실행되는 경우, 본 발명의 각 실시예에 따른 상기 방법의 전부 단계 또는 일부 단계가 실행된다. 상기 저장 매체는 USB 메모리, 이동식 하드 디스크, 읽기 전용 메모리(ROM, Read-Only Memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM, Random Access Memory), 자기 디스크 또는 CD 등 프로그램 코드를 저장할 수 있는 임의의 매체를 포함할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 실시예는 예시이며, 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안되며, 당업자라면 본 발명의 범위내에서 상술한 실시예를 변경, 수정, 교체 및 변형할 수 있다.

Claims (20)

  1. 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법으로서,
    상기 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하고, 상기 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하며, 여기서 상기 배터리 표면은 여러 영역으로 분할되는 단계;
    실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 상기 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 상기 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 상기 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면 상기 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있을 때, 상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 또한 상기 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는 경우, 상기 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리가 현재 비정상적이면, 비정상적인 배터리를 표기하고, 상기 단말 장치가 전원이 켜진 상태에 있을 때, 상기 단말 장치를 제어하여 배터리가 비정상이다는 알림 메시지를 보내도록 하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 상기 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하는 것은,
    실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 상기 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌는지 여부를 판단하고,
    상기 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌으면, 상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났다고 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    미리 설정된 시간 내에 상기 배터리의 전압 강하 폭이 미리 설정된 값 이상이면, 상기 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌다고 판단하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각 영역에 대응하게 설치된 온도 감지 프로브에 의해 각 영역의 온도를 획득하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 여러 영역은 어레이 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 여러 영역은 배터리 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리가 현재 비정상적인 경우, 상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나는 상황과 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분할 수 있으며, 또한 상기 고장 등급에 따라 상기 단말 장치의 해당 기능이 제한되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 방법.
  10. 컴퓨터 프로그램을 저장한 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 상기 프로그램이 프로세서에 의해 실행되면, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 배터리 안전 모니터링 방법을 실시하는 것을 특징으로 하는 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  11. 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템으로서,
    제 1 획득 모듈, 제 2 획득 모듈, 판단 모듈 및 안전 모니터링 모듈을 포함하고,
    상기 제 1 획득 모듈은 상기 단말 장치의 배터리의 전압을 실시간으로 획득하는 데에 사용되고,
    상기 제 2 획득 모듈은 상기 단말 장치의 배터리 표면의 각 영역의 온도를 실시간으로 획득하는 데에 사용되며, 여기서 상기 배터리 표면은 여러 영역으로 분할되고,
    상기 판단 모듈은 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 상기 단말 장치의 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났는지 여부를 판단하고, 각 영역의 온도에 따라 상기 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 데에 사용되며,
    상기 안전 모니터링 모듈은 상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 상기 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면, 상기 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리가 무부하 상태 또는 경부하 상태에 있을 때, 상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났고, 또한 상기 배터리 표면에 온도 이상 영역이 존재하면, 상기 안전 모니터링 모듈에 의해 상기 배터리는 현재 비정상적인 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 배터리가 현재 비정상적인 경우, 상기 안전 모니터링 모듈은 또한 비정상적인 배터리를 표기하고, 상기 단말 장치가 전원이 켜진 상태에 있을 때, 상기 단말 장치를 제어하여 배터리가 비정상이다는 알림 메시지를 보내도록 하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 판단 모듈은 또한 실시간으로 획득한 배터리의 전압에 따라 상기 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌는지 여부를 판단하고, 상기 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌으면 상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어났다고 판단하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    미리 설정된 시간 내에 상기 배터리의 전압 강하 폭이 미리 설정된 값 이상이면, 상기 판단 모듈은 상기 배터리의 전압이 순간적으로 떨어졌다고 판단하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 획득 모듈은 각 영역에 대응하게 설치된 온도 감지 프로브에 의해 각 영역의 온도를 획득하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 여러 영역은 어레이 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 여러 영역은 배터리 코너 영역, 헤드 영역 및 테일 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  19. 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리가 현재 비정상적인 경우, 상기 안전 모니터링 모듈은 또한 상기 배터리에 갑작스런 전압 변화가 일어나는 상황과 온도 이상 영역의 온도 정보에 따라 고장 등급을 구분하고, 또한 상기 고장 등급에 따라 상기 단말 장치의 해당 기능을 제한하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템.
  20. 제 11 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 단말 장치의 배터리 안전 모니터링 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
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