JP2014517479A - 電力貯蔵用単位ラック及びそれを含む電力貯蔵装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、直列または並列連結を通じて所望の容量を有する電力貯蔵装置を構成できる電力貯蔵用単位ラックに関する。本発明による電力貯蔵用単位ラックは、連結線によって相互直列または並列で連結される複数のセルモジュール；前記セルモジュールを収容する筐体；前記筐体に形成されるか又は取り付けられ、前記セルモジュールの最大地上高より高い地上高を有する遮断器収納部；前記遮断器収納部の内部に収容され、前記連結線の間に連結される遮断器；及び前記遮断器収納部を封止する収納部カバーを含む。本発明によれば、大容量電力貯蔵装置の設置場所が浸水する状況が発生しても、電力貯蔵装置を構成する電力貯蔵用単位ラックに設けられた遮断器を用いて低電圧化を実現できるため、電力貯蔵装置の安全性を向上させることができる。

Description

本発明は、電力貯蔵用単位ラック及びそれを含む電力貯蔵装置に関し、具体的には遮断器が設けられた電力貯蔵用単位ラック及びそれを含む電力貯蔵装置に関する。

本出願は、２０１１年５月３１日出願の韓国特許出願第１０−２０１１−００５１８０４号及び２０１２年５月３０日出願の韓国特許出願第１０−２０１２−００５７２１２号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

一般に、電力貯蔵装置は屋外や倉庫、地下室などに設置されるため、設置場所が浸水したとき、水に浸かる恐れがある。電力貯蔵装置が浸水すれば、短絡電流が発生し、感電事故につながり得る。したがって、浸水状況から電力貯蔵装置の安全性を確保するためには、遮断器を用いた電力貯蔵装置の低電圧化が必要である。

電力貯蔵装置の低電圧化とは、電力貯蔵装置に含まれたセルモジュール相互間の連結またはセルモジュール内に含まれたセルの相互連結を遮断することで、電力貯蔵装置内に配設された電力線を通じて感知される電圧をセルモジュール単位またはセル単位の電圧程度に低下させることを意味する。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、浸水状況から電力貯蔵装置の安定性を向上できるように、最適化された位置に遮断器を設け、直列または並列連結を通じて大容量の電力貯蔵装置を構成することができる電力貯蔵用単位ラックを提供することを目的とする。

上記の課題を達成するため、本発明による電力貯蔵用単位ラックは、連結線によって相互直列または並列で連結される複数のセルモジュール；前記セルモジュールを収容する筐体；前記筐体に形成されるか又は取り付けられ、前記セルモジュールの最大地上高より高い地上高を有する遮断器収納部；前記遮断器収納部の内部に収容され、前記連結線の間に連結される遮断器；及び前記遮断器収納部を封止する収納部カバーを含む。

前記セルモジュールは、直列または並列で連結される複数の単位セルを含むことができる。

前記単位セルは、充放電を繰り返すことができる二次電池またはキャパシターであり得る。

前記筐体は、金属またはプラスチックでなり得る。

前記遮断器収納部は、前記筐体の上面に位置することができる。

前記遮断器収納部は、前記筐体の側面に位置することができる。

前記遮断器収納部は、前記筐体の外側から内側に向かう方向に凹んだ凹状を有し得る。

前記遮断器収納部は、前記筐体の外面から外側に向かう方向に突出した形状を有し得る。

前記遮断器収納部と前記収納部カバーとの間に介在する収納部カバーガスケットをさらに含むことができる。

前記収納部カバーガスケットは、前記遮断器収納部の内側面と前記収納部カバーの外側面との間に介在することができる。

前記筐体は、前記遮断器収納部の内部空間と前記セルモジュールの収納空間との間を連結する貫通孔を備え、前記連結線が前記貫通孔を通過することができる。

前記貫通孔の内側面と前記連結線との間に介在する貫通孔ガスケットをさらに含むことができる。

前記遮断器は、ヒューズ、機械的リレー、及び電子的リレーのうち選択されたいずれか１つ以上を含むことができる。

前記収納部カバーは、ロッキング装置を備えることができる。

また、上記の課題を達成するため、本発明による電力貯蔵装置は、前記電力貯蔵用単位ラックを複数個含み、前記複数個の単位ラックが相互直列または並列で連結されて具現される。

本発明は、大容量電力貯蔵装置の設置場所が浸水する状況が発生しても、電力貯蔵装置を構成する電力貯蔵用単位ラックに設けられた遮断器を用いて低電圧化を実現できるため、電力貯蔵装置の安全性を向上させることができる。

また、本発明は、遮断器が筐体の底面からセルモジュールより高い位置に設けられ、遮断器が設けられる空間に防水構造を適用することで、遮断器の浸水によって電力貯蔵用単位ラックの低電圧化が中止されることを効果的に防止することができる。

本明細書に添付される次の図面は、発明の現在の望ましい実施例を例示するものであり、望ましい実施例の詳細な説明とともに本発明の原理を説明する役割をする。
本発明の一実施例による電力貯蔵用単位ラックを示した概略斜視図である。 図１に示された電力貯蔵用単位ラックにおいて、遮断器の取付け位置が変更された場合を示した概略斜視図である。 遮断器収納部と収納部カバーとの間の防水構造を示した部分断面図である。 本発明の他の実施例による電力貯蔵用単位ラックを示した概略斜視図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

図１は本発明の一実施例による電力貯蔵用単位ラックを示した概略斜視図であり、図２は図１に示された電力貯蔵用単位ラックにおいて、遮断器の取付け位置が変更された場合を示した概略斜視図であり、図３は遮断器収納部と収納部カバーとの間の防水構造を示した部分断面図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施例による電力貯蔵用単位ラック１０は、筐体１１、複数のセルモジュール１２、遮断器収納部１３、遮断器１４、収納部カバー１５、及び防水ガスケット１６を含む。

前記筐体１１は、複数のセルモジュール１２を内部に収容するものであって、耐久性のある金属またはプラスチック材質でなる。前記筐体１１は、外部空気の流入のために表面に形成された少なくとも１つのスリット１１ａ、下部に取り付けられ、電力貯蔵用単位ラック１０の移動を便利にする車輪のような移動手段１１ｂ、及びセルモジュール１２を外部装置（図示せず）と連結するための通路の役割をするコネクタ１１Ｃを備える。ここで、前記外部装置は、電力貯蔵用単位ラック１０と連結されて電力の供給を受ける電子機器、または、前記電力貯蔵用単位ラック１０と直列または並列で連結され、大容量の電力貯蔵装置を形成する他の電力貯蔵用単位ラックであり得る。

前記複数のセルモジュール１２のそれぞれは、高電位端子（＋）と低電位端子（−）を含み、隣接するセルモジュールは連結線Ｌを介して逆の極性または同じ極性の端子同士で電気的に接続され得る。図面においては、隣接するセルモジュールが相互直列で連結された状態で筐体１１内に収容された場合が示されている。

前記セルモジュール１２内には直列または並列で連結されている多数の単位セル（図示せず）が含まれる。前記単位セルは、充放電を繰り返すことができる二次電池または大容量のキャパシターであるが、その種類は特に制限されない。

前記セルモジュール１２の配列のうち、最外郭に位置したセルモジュールの高電位端子（＋）と低電位端子（−）は、連結線Ｌを通じてコネクタ１１Ｃと連結される。したがって、前記セルモジュール１２はコネクタ１１Ｃを通じて外部装置と電気的に連結される。

前記遮断器収納部１３は、筐体１１の上面に形成され、遮断器１４を収納できるように筐体１１の外側から内側に向かう方向に凹んだ凹状を有する。一方、図２を参照すれば、前記遮断器収納部１３は筐体１１の側面にも形成され得る。

前記遮断器１４は、遮断器収納部１３に収容され、隣接するセルモジュール１２を連結する連結線Ｌのうち少なくとも１つ以上に取り付けられ得る。図示されたように、単位ラック１０に６個のセルモジュール１２が含まれている場合、遮断器１４は３番目と４番目のセルモジュール１２を連結する連結線Ｌに取り付けられる。

本発明の一態様によれば、前記遮断器１４はヒューズを含むことができる。このような場合、前記遮断器１４は、ヒューズを通じて過電流が流れたとき、ヒューズが溶断することで遮断器１４が設けられた連結線Ｌを非可逆的に断線させる。

本発明の他の態様によれば、前記遮断器１４は、過電流が印加されたとき、磁気力によって接点が解離する機械的リレーを含むことができる。このような場合、前記遮断器１４は、過電流が流れたとき、内部に含まれた機械的リレーの接点が瞬間的に解離することで遮断器が設けられた連結線Ｌを断線させる。

本発明のさらに他の態様によれば、前記遮断器１４は制御信号によって接点が解離する電子的リレーを含むことができる。このような場合、前記遮断器１４は、浸水状況を感知した外部の制御手段（図示せず）から制御信号が入力されれば、前記電子的リレーをオフさせる。

そのために、前記遮断器１４は制御手段と連結されることが望ましい。制御手段は、電力貯蔵用単位ラック１０の表面や内部、または浸水が予想される地点に設けられた水分感知センサーから水分検出信号の入力を受け、閾値以上の水分検出信号が入力される場合、前記遮断器１４に制御信号を印加して遮断器１４内に含まれた電子的リレーをオフさせることで、遮断器１４が設けられた連結線Ｌを断線させることができる。遮断器１４が設けられた連結線Ｌが断線されることで、電力貯蔵用単位ラック１０の低電圧化を実現することができる。

前記遮断器１４の取付け個数は、電力貯蔵用単位ラック１０が浸水したとき、求められる低電圧化の水準に合わせて決められる。すなわち、低電圧化の水準が低いほど、遮断器１４の取付け個数が増加する。

前記収納部カバー１５は、遮断器収納部１３の開口部と対応する形状及び大きさを有し、遮断器収納部１３の内部空間を封止する役割をする。前記収納部カバー１５は透明な材質のプラスチックで形成でき、担当する管理者のみが収納部カバー１５を開閉できるようにロッキング装置１５ａを備えることができる。

一方、本発明の図面には、前記収納部カバー１５が回動型カバーである場合が示されているが、例えば着脱型カバーのような他の形態のカバーを使用してもよい。

前記防水ガスケット１６は、遮断器収納部１３の内部空間に水分が浸透することを防止するものであって、ゴム材質でなる。前記防水ガスケット１６は、遮断器収納部１３と収納部カバー１５との間、具体的に遮断器収納部１３の内側面と収納部カバー１５の外側面との間に介在することで、電力貯蔵用単位ラック１０の上部から遮断器収納部１３の内部空間に水分が浸透することを防止する。

一方、図３を参照すれば、前記電力貯蔵用単位ラック１０は、筐体１１に遮断器収納部１３の内部空間とセルモジュール１２の収納空間との間を連結する貫通孔Ｈ、及び前記貫通孔Ｈを通過する連結線Ｌの間に介在する補助ガスケット１７をさらに含むことができる。このような補助ガスケット１７は遮断器収納部１３の底面から水分が浸透することを防止する。

以下、図４を参照して本発明の他の実施例による電力貯蔵用単位ラック２０を説明する。

図４は、本発明の他の実施例による電力貯蔵用単位ラックを示した概略斜視図である。

本発明の他の実施例による電力貯蔵用単位ラック２０は、上述した実施例による電力貯蔵用単位ラック１０と比べて遮断器収納部２３の構造が異なるだけで、他の構成要素は同一である。したがって、前記電力貯蔵用単位ラック２０の説明においては、上述した実施例と重なる説明は省略し、遮断器収納部２３の構造を重点的に説明する。

図４を参照すれば、前記遮断器収納部２３は筐体１１の外面から外側に向かう方向に突出した形状を有する。この場合、前記遮断器収納部２３は、上述した実施例による電力貯蔵用単位ラック１０の遮断器収納部１３と比べてさらに高い地上高を有することで、浸水したとき、遮断器１４を水分から一層効果的に保護することができる。

一方、大容量電力貯蔵装置は、上述した本発明による電力貯蔵用単位ラック１０、２０を複数個配列した後、連結線Ｌを用いて電力貯蔵用単位ラック１０、２０同士の間を直列または並列で連結することで具現される。

上述したように、大容量電力貯蔵装置の設置場所が浸水する状況が発生しても、電力貯蔵装置を構成する電力貯蔵用単位ラック１０、２０単位で遮断器１４を用いて低電圧化を具現できるため、電力貯蔵装置の安全性を向上させることができる。

また、前記遮断器１４を、筐体１１の底面からセルモジュール１２より高い位置に取り付け、遮断器１４が取り付けられる空間に防水構造を適用することで、遮断器１４の浸水によって電力貯蔵用単位ラック１０、２０の低電圧化が中止されることを効果的に防止することができる。

以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれによって限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

１０、２０ 電力貯蔵用単位ラック
１１ 筐体
１１ａ スリット
１１ｂ 移動手段
１１Ｃ コネクタ
１２ セルモジュール
１３ 遮断器収納部
１４ 遮断器
１５ 収納部カバー
１５ａ ロッキング装置
１６ 防水ガスケット
１７ 補助ガスケット
２３ 遮断器収納部

Claims (15)

1. 連結線によって相互直列または並列で連結される複数のセルモジュールと、
   前記セルモジュールを収容する筐体と、
   前記筐体に形成されるか又は取り付けられ、前記セルモジュールの最大地上高より高い地上高を有する遮断器収納部と、
   前記遮断器収納部の内部に収容され、前記連結線の間に連結される遮断器と、
   前記遮断器収納部を封止する収納部カバーを含む電力貯蔵用単位ラック。
2. 前記セルモジュールが、直列または並列で連結される複数の単位セルを含むことを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
3. 前記単位セルが、充放電を繰り返すことができる二次電池またはキャパシターであることを特徴とする請求項２に記載の電力貯蔵用単位ラック。
4. 前記筐体が、金属またはプラスチックでなることを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
5. 前記遮断器収納部が、前記筐体の上面に位置することを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
6. 前記遮断器収納部が、前記筐体の側面に位置することを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
7. 前記遮断器収納部が、前記筐体の外側から内側に向かう方向に凹んだ凹状を有することを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
8. 前記遮断器収納部が、前記筐体の外面から外側に向かう方向に突出した形状を有することを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
9. 前記遮断器収納部と前記収納部カバーとの間に介在する収納部カバーガスケットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
10. 前記収納部カバーガスケットは、前記遮断器収納部の内側面と前記収納部カバーの外側面との間に介在することを特徴とする請求項９に記載の電力貯蔵用単位ラック。
11. 前記筐体は、前記遮断器収納部の内部空間と前記セルモジュールの収納空間との間を連結する貫通孔を備え、
    前記連結線は、前記貫通孔を通過することを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
12. 前記貫通孔の内側面と前記連結線との間に介在する貫通孔ガスケットをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
13. 前記遮断器が、ヒューズ、機械的リレー、及び電子的リレーのうち選択されたいずれか１つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
14. 前記収納部カバーが、ロッキング装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵用単位ラック。
15. 請求項１ないし請求項１４のうちいずれか１項に記載の電力貯蔵用単位ラックを複数個含み、前記複数個の単位ラックが相互直列または並列で連結されて具現されることを特徴とする電力貯蔵装置。

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