KR101836115B1 - Energy storage system for preventing lightning damage - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an energy storage system for preventing lightning damage, which comprises: a plurality of battery cells; a battery management unit; a power regulator; an electric field sensor; a power management unit; and a rack case, and specifically, to an energy storage system for preventing lightning damage, which disconnects the connection between the power regulator and a second power generation facility when the ground electric field measured by the electric field sensor is not less than a set value.

Description

낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템{ENERGY STORAGE SYSTEM FOR PREVENTING LIGHTNING DAMAGE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an energy storage system for preventing damage to a lightning strike,

본 발명은 전기 에너지를 필요에 따라 충전 및 방전하는 에너지 저장 시스템 에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system for charging and discharging electric energy as needed.

일반적으로 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)이란 과잉 생산된 전력을 저장했다가 전력 부족이 발생하면 부하(load)로 송전을 하는 장치를 의미한다.Generally, an energy storage system (ESS) is a device that stores overpowered power and transmits power when a power shortage occurs.

이러한 에너지 저장 시스템은 태양광, 풍력 등으로 신재생에너지를 생산할 때 출력을 안정화하는 것에 쓰일뿐만 아니라, 정전 등 비상시에도 활용할 수 있고, 전기자동차 보급을 위한 핵심인프라로도 사용되기도 한다.These energy storage systems not only stabilize the output when producing renewable energy such as solar power and wind power, but also can be used in emergencies such as power outages, and are also used as core infrastructures for the diffusion of electric vehicles.

또한, 에너지 저장 시스템은 건물에 설치되어 경부하 시간대의 전력을 저장하였다가, 최대 부하 시간대에 전력을 사용하여 최대 부하 시간대의 부과되는 전력 요금을 절감하는데 사용될 수 있다.Also, the energy storage system can be installed in a building to store power at light load time, and can be used to reduce the electricity charge imposed at peak load time using power at peak load time.

한편, 건물에 설치되는 에너지 저장 시스템(ESS)은 에너지 저장원(Battery), 전력 조절 장치(PCS, Power Conditioning System), 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System), 파워 관리 시스템(PMS, Power Management System) 등으로 구성될 수 있다.Meanwhile, the energy storage system (ESS) installed in the building includes an energy storage battery, a power conditioning system (PCS), a battery management system (BMS), a power management system (PMS) System).

여기서 에너지 저장원(Battery)은 LiB(리튬이온전지), NaS(나트륨황전지), RFB(레독스흐름전지), Super Capacitor(슈퍼커패시터) 등으로 구성될 수 있다. Here, the energy storage battery may be composed of LiB (lithium ion battery), NaS (sodium sulfur battery), RFB (redox flow battery), and Super Capacitor.

전력 조절 장치(PCS, Power Conditioning System)는 에너지 저장원에 저장된 직류를 교류로 변환하여 외부의 전력 계통에 전력을 공급하거나, 외부의 전력 계통의 교류를 직류로 변환하여 에너지 저장원에 전력을 저장할 수 있다.The PCS (Power Conditioning System) converts the DC stored in the energy storage source to AC to supply power to the external power system or converts the AC of the external power system into DC to store the power in the energy storage source .

배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)은 에너지 저장원의 전압, 전류, 온도 등을 측정하여 에너지 저장원의 안전 상태 및 고장 유무 등을 진단하고 에너지 저장원의 온도와 셀 밸런싱을 제어할 수 있다.The battery management system (BMS) measures the voltage, current, and temperature of the energy storage source to diagnose the safety state and failure of the energy storage source, and controls the temperature and cell balancing of the energy storage source .

그리고 파워 관리 시스템(PMS, Power Management System)은, 전력 조절 장치(PCS, Power Conditioning System), 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)을 통합적으로 관리하고 외부와 통신을 할 수 있다.The power management system (PMS) can manage the PCS (Power Conditioning System) and the BMS (Battery Management System) and can communicate with the outside.

그런데 이러한 에너지 저장 시스템은 외부의 전력 계통과 연결되기 때문에, 낙뢰로 인한 서지(surge) 등이 발생하여, 외부에서 에너지 저장 시스템으로 서지가 흐를 경우, 에너지 저장 시스템의 고장이 발생하기도 한다. However, since the energy storage system is connected to an external power system, if a surge occurs due to a lightning stroke and the surge flows from the outside to the energy storage system, a failure of the energy storage system may occur.

이러한 에너지 저장 시스템은 고가의 장비이기 때문에, 에너지 저장 시스템의 고장은 에너지 저장 시스템의 유지 관리 비용의 증가로 이어지고, 또한 에너지 저장 시스템의 각종 부품의 교체시간 동안 건물에서는 최대 부하 시간대의 전력을 그대로 이용해야하는 문제점도 있다.Since such an energy storage system is expensive equipment, the failure of the energy storage system leads to an increase in the maintenance cost of the energy storage system. Also, during the replacement time of various parts of the energy storage system, There is also a problem to be done.

한편, 한편 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한 민국 공개특허 10-2015-0090372에 개시된다.On the other hand, the background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0090372.

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 전력 계통의 서지의 영향을 사전에 감지하여 차단할 수 있는 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템을 제공한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an energy storage system for preventing lightning strike damage that can detect and block the influence of surges of a power system in advance.

본 발명의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템은, 건물에 설치되는 에너지 저장 시스템에 있어서, 전기 에너지가 충전 및 방전되는 복수의 배터리 셀; 상기 복수의 배터리 셀과 각각 연결되어 상기 복수의 배터리 셀의 상태를 진단하는 배터리 관리부; 상기 복수의 배터리 셀과 각각 연결되며, 외부의 전력 계통의 전력을 상기 복수의 배터리 셀에 저장하거나, 상기 복수의 배터리 셀의 전력을 상기 전력 계통으로 공급하는 전력 조절부; 상기 건물 주위의 대지 전계의 세기를 측정하는 전계 센서; 상기 전력 조절부 및 상기 전계 센서와 각각 연결되어, 상기 전계 센서에서 측정된 대지 전계의 세기에 따라 상기 전력 조절부를 제어하는 파워 관리부; 및 상기 복수의 배터리 셀, 상기 배터리 관리부, 상기 전력 조절부 및, 상기 파워 관리부를 수용하는 랙 케이스를 포함하고, 차단 플레이트에 의해, 상기 랙 케이스의 내부공간은 하측에 배치되는 제1공간과 상기 제1공간의 상측에 배치되는 제2공간으로 구획되고, 상기 제1공간과 상기 제2공간은 상기 차단 플레이트에 형성된 연통구를 통해 서로 연결되며, 상기 제1공간에는 상기 전력 조절부와 상기 파워 관리부가 배치되고, 상기 제2공간에는 상기 배터리 관리부와 상기 복수의 배터리 셀이 배치되며, 상기 각 배터리 셀은 직사각형의 판형이며, 상기 각 배터리 셀의 넓은 면이 상기 랙 케이스 내부의 측면을 향하도록 배치되고, 상기 랙 케이스의 하면에는 상기 제1공간과 연통되는 공기 유입구가 형성되고, 상기 랙 케이스의 상측 후면에는 상기 제2공간과 연통되는 공기 유출구가 각각 형성되어, 상기 공기 유입구를 통해 상기 제1공간으로 유입되는 외부 공기는, 상기 각 배터리 셀에서 발생하는 열에 의해 상기 제2공간의 상기 각 배터리 셀의 사이를 통과하여 상기 공기 유출구로 배출되고, 상기 공기 유입구는 상기 랙 케이스 하면 후측에 배치되고, 상기 연통구는 상기 랙 케이스 내부 전방에 배치되며, 상기 전력 계통은 상기 건물과 원거리에서 발전하는 제1발전 시설과, 상기 건물에 설치되는 제2발전 시설을 포함하고, 상기 파워 관리부는, 상기 전계 센서에서 측정된 대지 전계가 설정된 값 이하 범위일 때 상기 전력 조절부와 상기 제1발전 시설의 연결을 차단하고, 상기 전계 센서에서 측정된 대지 전계가 상기 설정된 값 이상일 때 상기 전력 조절부와 상기 제2발전 시설의 연결도 차단한다.
상기 파워 관리부는, 상기 전계 센서에서 측정된 전계의 세기에 따라 외부로 낙뢰 정보를 전달할 수 있다.An energy storage system for preventing lightning damage according to the present invention is an energy storage system installed in a building, comprising: a plurality of battery cells in which electrical energy is charged and discharged; A battery management unit connected to each of the plurality of battery cells to diagnose a state of the plurality of battery cells; A power regulator connected to the plurality of battery cells and storing power of an external power system in the plurality of battery cells or supplying power of the plurality of battery cells to the power system; An electric field sensor for measuring the intensity of the earth electric field around the building; A power management unit connected to the power control unit and the electric field sensor, respectively, for controlling the power control unit according to the intensity of the ground electric field measured by the electric field sensor; And a rack case for accommodating the plurality of battery cells, the battery management unit, the power control unit, and the power management unit, the first space being disposed at a lower side of the inner space of the rack case, The first space and the second space are connected to each other through a communication hole formed in the blocking plate, and the first space is divided into the power control unit and the power Wherein the battery management unit and the plurality of battery cells are disposed in the second space, each of the battery cells has a rectangular plate shape, and the large surface of each battery cell faces the side surface of the rack case And an air inlet communicating with the first space is formed on a lower surface of the rack case, And external air flowing into the first space through the air inlet passes through between the respective battery cells of the second space due to heat generated in each of the battery cells, A first power generating facility for generating electricity at a remote place from the building, and a second power generating facility for generating power from the power generating facility at a distance from the building, wherein the air inlet is disposed at a rear side of the rack case, Wherein the power management unit interrupts the connection between the power control unit and the first power generation facility when the ground electric field measured by the electric field sensor is within a predetermined value range, And disconnects the power control unit from the second power generation facility when the measured ground electric field is equal to or greater than the predetermined value.
The power management unit may transmit lightning information to the outside according to the intensity of the electric field measured by the electric field sensor.

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본 발명의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템은, 외부의 서지를 사전에 차단하여 복수의 배터리 셀, 배터리 관리부 및 전력 조절부 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다. The energy storage system for preventing lightning damage according to the present invention can prevent a plurality of battery cells, a battery management unit, a power control unit, and the like from being damaged by previously shielding an external surge.

그리고 상기 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 랙 케이스는 복수의 배터리 셀에서 발생하는 열을 외부로 신속히 배출시킬 수 있다.In addition, the rack case of the energy storage system for preventing the lightning strike damage can quickly discharge the heat generated from the plurality of battery cells to the outside.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 일부가 절개된 절개 사시도이고,
도 2는 도 1의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 블록도이고,
도 3는 도 2의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 전력계통을 설명하기 위한 도면이고,
도 4 및 도 5는 도 1의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 랙 케이스에서 공기의 순환을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a part of an energy storage system for preventing lightning damage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an energy storage system for preventing lightning damage in FIG. 1,
FIG. 3 is a view for explaining a power system of an energy storage system for preventing lightning strike damage in FIG. 2,
4 and 5 are views for explaining the circulation of air in the rack case of the energy storage system for preventing the lightning strike damage of FIG.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings.

그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the understanding why the present invention is not intended to be a complete disclosure.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템을 설명한다.Hereinafter, an energy storage system for preventing lightning damage according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 일부가 절개된 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 블록도이고, 도 3는 도 2의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 전력계통을 설명하기 위한 도면이다.2 is a block diagram of an energy storage system for preventing lightning strike damage in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the energy storage system shown in FIG. 2 is a view for explaining a power system of an energy storage system for preventing lightning strike damage in FIG. 2. FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템(100)는, 빌딩, 아파트, 단독 주택 등의 건물 설치되어, 경부하 시간대의 전력을 저장하였다가, 최대 부하 시간대에 전력을 사용하여 최대 부하 시간대의 부과되는 전력 요금을 절감시킬 수 있다.1 to 3, an energy storage system 100 for preventing lightning damage according to the present invention is installed in a building such as a building, an apartment house, or a single house, stores power at a light load time, Power can be used to reduce the power charge imposed on the peak load time.

이러한 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템(100)는 복수의 배터리 셀(110), 배터리 관리부(120), 전력 조절부(130), 전계 센서(140), 파워 관리부(150) 및 랙 케이스(160)를 포함한다.The energy storage system 100 includes a plurality of battery cells 110, a battery management unit 120, a power control unit 130, an electric field sensor 140, a power management unit 150, and a rack case 160 ).

상기 복수의 배터리 셀(120, Battery Cell)은, LiB(리튬이온전지), NaS(나트륨황전지), RFB(레독스흐름전지), Super Capacitor(슈퍼커패시터) 등으로 구성될 수 있으며, 전기 에너지가 충전 또는 방전될 수 있다.The plurality of battery cells 120 may be composed of LiB (lithium ion battery), NaS (sodium sulfur battery), RFB (redox flow battery), Super Capacitor May be charged or discharged.

그리고 상기 배터리 관리부(110, Battery Management Portoin)는 상기 복수의 배터리 셀(110)과 각각 연결되어 상기 각 배터리 셀(110)의 상태를 진단 및 상기 각 배터리 셀(110)을 관리할 수 있다.The battery management unit 110 may be connected to the plurality of battery cells 110 to diagnose the states of the respective battery cells 110 and manage the respective battery cells 110.

예컨대, 상기 배터리 관리부(120)는 상기 각 배터리 셀(110)과 연결되며, 상기 각 배터리 셀(110)의 전압, 전류, 온도 등을 측정하여 상기 각 배터리 셀(110)의 안전 상태 및 고장 유무 등을 진단하고 상기 각 배터리 셀(110)의 온도와 셀 밸런싱을 제어할 수 있다.For example, the battery management unit 120 is connected to each of the battery cells 110 and measures the voltage, current, and temperature of each of the battery cells 110 to determine whether the battery cells 110 are in a safe state, And controls the temperature and cell balancing of each of the battery cells 110.

또한, 상기 배터리 관리부(120)는 상기 전력 조절부(130)로부터 상기 각 배터리 셀(110)로 과전류 또는 과전압 등이 인가되는 경우, 상기 전력 조절부(130)와 상기 각 배터리 셀(110)을 차단하여 상기 각 배터리 셀(110)을 보호할 수 있다.The battery management unit 120 may control the power control unit 130 and the battery cells 110 when the overcurrent or overvoltage is applied to the battery cells 110 from the power control unit 130. [ So that the battery cells 110 can be protected.

상기 전력 조절부(130, Power Conditioning Portoin)는, 상기 복수의 배터리 셀(110)과 각각 연결되며, 외부의 전력 계통(20)의 전력을 상기 각 배터리 셀(110)에 저장하거나, 상기 각 배터리 셀(110)의 전력을 상기 전력 계통(20)으로 공급할 수 있다.The power conditioning unit 130 is connected to the plurality of battery cells 110 and stores power of an external power system 20 in each of the battery cells 110, The power of the cell 110 can be supplied to the power system 20.

상기 전력 계통(20)은 전력을 발생시키는 발전기(Generator)와 전력을 소모하는 외부 부하(load)일 수 있다.The power system 20 may be a generator for generating electric power and an external load for consuming electric power.

한편, 상기 전력 계통(20)은, 제1발전 시설(21)과, 제2발전 시설(22)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the power system 20 may include a first power generation facility 21 and a second power generation facility 22.

상기 제1발전 시설(21)은 건물과 원거리에서 발전하는 시설을 의미한다.The first power generation facility 21 refers to a facility and a facility that generates power at a long distance.

예컨대, 상기 제1발전 시설(21)은, 원자력 발전시설, 화력 발전시설, 수력 발전시설, 조력 발전시설, 풍력 발전시설 등 대규모로 발전하여, 고전압으로 송전하는 시설을 의미한다.For example, the first power generation facility 21 refers to a facility that develops on a large scale, such as a nuclear power generation plant, a thermal power generation facility, a hydroelectric power generation facility, a tidal power generation facility, and a wind power generation facility,

그리고 상기 제2발전 시설(22)은 태양열 발전으로, 건물에 설치되어 상기 전력 조절부(130)로 전력을 제공하는 시설을 의미한다.The second power generation facility 22 is a solar power generation facility installed in a building and providing power to the power control unit 130.

한편, 상기 전계 센서(140)는 건물 주위의 대지 전계의 세기를 측정할 수 있다.Meanwhile, the electric field sensor 140 can measure the intensity of the earth electric field around the building.

예컨대, 상기 전계 센서(140)는 건물로부터 반경 10km 이내의 뇌운을 감지할 수 있다.For example, the electric field sensor 140 can detect thunderclouds within a radius of 10 km from the building.

그리고 상기 파워 관리부(150, Power Management Portoin)은, 상기 전력 조절부(130) 및 상기 전계 센서(140)와 각각 연결되어, 상기 전계 센서(140)에서 측정된 대지 전계의 세기에 따라 상기 전력 조절부(130)를 제어할 수 있다.The power management unit 150 may be connected to the electric power control unit 130 and the electric field sensor 140 so as to control the electric power control unit 130 according to the intensity of the ground electric field measured by the electric field sensor 140. [ The control unit 130 can be controlled.

예컨대, 상기 파워 관리부(150)는, 상기 전계 센서(140)에서 측정된 대지 전계가 설정된 값 이하 범위일 때 상기 전력 조절부(130)와 상기 제1발전 시설(21)의 연결을 차단하고, 상기 전계 센서(140)에서 측정된 대지 전계가 상기 설정된 값 이상일 때 상기 전력 조절부(130)와 상기 제2발전 시설(22)의 연결도 차단할 수 있다.For example, when the electric field measured by the electric field sensor 140 is within a predetermined range, the power management unit 150 disconnects the power control unit 130 from the first power generation facility 21, The connection between the power control unit 130 and the second power generation facility 22 may be blocked when the ground electric field measured by the electric field sensor 140 is equal to or greater than the predetermined value.

그리고 상기 전계 센서(140)에서 측정된 대지 전계는 그 세기에 따라 복수의 단계로 구별될 수 있다.The ground electric field measured by the electric field sensor 140 may be divided into a plurality of steps according to the intensity of the electric field.

예컨대, 상기 복수의 단계는, 대지 전계의 세기에 따라, 제1단계, 제2단계, 제3단계 및 제4단계로 구별될 수 있다.For example, the plurality of steps may be classified into a first step, a second step, a third step, and a fourth step according to the intensity of an earth electric field.

그리고 상기 제1단계는 0kV/m 내지 15kV/m의 대지 전계의 세기 구간이고, 상기 제2단계는 16kV/m 내지 25kV/m의 대지 전계의 세기 구간이며, 상기 제3단계는 26kV/m 내지 40kV/m의 대지 전계의 세기 구간이고, 상기 제4단계는 41kV/m 내지 50kV/m의 대지 전계의 세기 구간이다.Wherein the first step is an intensity period of an earth electric field of 0 kV / m to 15 kV / m, the second stage is an intensity period of an earth electric field of 16 kV / m to 25 kV / m, M is an intensity period of the earth electric field of 40 kV / m, and the fourth stage is an intensity period of the earth electric field of 41 kV / m to 50 kV / m.

다만, 상기 각 단계 별 대지 전계의 세기는 예시적인 것에 불과하고, 범위와 그 세기는 가감이 가능하다.However, the intensity of the ground electric field by each of the above steps is merely an example, and the range and intensity thereof can be added or subtracted.

그리고 상기 파워 관리부(150)는, 상기 전계 센서(140)에서 측정된 대지 전계가 상기 설정된 값 이하 범위일 때, 예컨대, 상기 제1단계 또는 상기 제2단계에서 상기 전력 조절부(130)와 상기 제1발전 시설(21)의 연결을 차단할 수 있다.When the ground electric field measured by the electric field sensor 140 is within the predetermined range, for example, the power management unit 150 controls the power control unit 130 and the power control unit 130 in the first step or the second step, The first power generation facility 21 can be disconnected.

즉, 상기 파워 관리부(150)는, 상기 제1단계 또는 상기 제2단계의 낮은 단계에서, 상기 전력 조절부(130)와 상기 제1발전 시설(21)의 연결을 차단하여, 상기 전력 조절부(130)와 상기 제1발전 시설(21)의 연결하는 선로로부터 상기 전력 조절부(130)로 서지의 유입을 방지한다. 이때에는, 상기 제2발전 시설(22)의 발전은 유지된다.That is, the power management unit 150 cuts off the connection between the power regulator 130 and the first power generation facility 21 in the first stage or the second stage, (130) to the power regulator (130) from the line connecting the first power generation facility (130) and the first power generation facility (21). At this time, the power generation of the second power generation facility 22 is maintained.

그리고 상기 파워 관리부(150)는 상기 제2단계 내지 상기 제4단계의 높은 단계에서, 상기 전력 조절부(130)와 상기 제2발전 시설(22)의 연결도 차단하여, 상기 제2발전 시설(22)로부터 상기 전력 조절부(130)로의 서지의 유입을 방지한다. 이때에는, 상기 제2발전 시설(22)의 발전은 중지된다.The power management unit 150 also disconnects the power control unit 130 and the second power generation facility 22 from each other at the high stage of the second to the fourth phases, 22 to the power regulator 130 from flowing into the power regulator 130. At this time, the power generation of the second power generation facility 22 is stopped.

즉, 상기 파워 관리부(150)는 상기 전력 조절부(130)로 유입되는 전력을 선택적으로 차단하여, 대지 전계가 약할 때는 상기 제2발전 시설(22)의 발전을 유지시키기 위해, 상기 전력 조절부(130)와 상기 제1발전 시설(21)의 연결만 차단하고, 대지 전계가 강할 때는 상기 전력 조절부(130)와 상기 제2발전 시설(22)의 연결도 차단하여, 상기 전력 조절부(130) 및, 상기 복수의 배터리 셀(110), 상기 배터리 관리부(120)에 낙뢰 피해가 발생하는 것을 방지할 수 있다.That is, the power management unit 150 selectively blocks power flowing into the power control unit 130, and when the ground electric field is weak, The first power generation facility 130 and the first power generation facility 21 are disconnected and when the ground electric field is strong the connection between the power control unit 130 and the second power generation facility 22 is cut off, 130, and the plurality of battery cells 110 and the battery management unit 120 can be prevented from occurring.

상기 파워 관리부(150)는, 통신 유닛이 구비되어 상기 전계 센서(140)에서 측정된 전계의 세기에 따라, 건물 근처에 낙뢰가 예상될 경우, 외부로 낙뢰 정보를 전달할 수 있다.The power management unit 150 is capable of transmitting lightning information to the outside when a lightning stroke is expected in the vicinity of the building according to the intensity of the electric field measured by the electric field sensor 140.

즉, 상기 파워 관리부(150)는 통신 유닛 및 중계기 등을 통해 외부 관리자의 사용자 단말로 낙뢰 정보를 전달할 수 있다.That is, the power management unit 150 can transmit lightning information to a user terminal of an external administrator through a communication unit and a repeater.

도 4 및 도 5는 도 1의 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템의 랙 케이스에서 공기의 순환을 설명하기 위한 도면이다.4 and 5 are views for explaining the circulation of air in the rack case of the energy storage system for preventing the lightning strike damage of FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 랙 케이스(160)는 상기 복수의 배터리 셀(110), 상기 배터리 관리부(120), 상기 전력 조절부(130) 및, 파워 관리부(150)를 수용할 수 있다.4 and 5, the rack case 160 can accommodate the plurality of battery cells 110, the battery management unit 120, the power control unit 130, and the power management unit 150 have.

이러한, 랙 케이스(160)는 제1공간(S1)과 제2공간(S2)으로 구획될 수 있다.The rack case 160 may be divided into a first space S1 and a second space S2.

상기 제1공간(S1)은 상기 랙 케이스(160)의 하부에 배치되고, 상기 제2공간(S2)은 상기 제1공간(S1)의 상측에 배치되고, 연통구(c)를 통해 상기 제1공간(S1)과 연결될 수 있다.The first space S1 is disposed at a lower portion of the rack case 160 and the second space S2 is disposed at an upper side of the first space S1, 1 space S1.

즉, 상기 랙 케이스(160)의 내부에는 상기 제1공간(S1)과 상기 제2공간(S2)을 구획하는 차단 플레이트(161)가 설치되고, 상기 차단 플레이트(161)에는 상기 연통구(c)가 형성될 수 있다.That is, the rack case 160 is provided with a blocking plate 161 for partitioning the first space S1 and the second space S2, and the blocking plate 161 is provided with the communication holes c May be formed.

그리고 상기 제1공간(S1)에는 상기 전력 조절부(130)와 파워 관리부(150)가 배치되고, 상기 제2공간(S2)에는 상기 배터리 관리부(120)와 상기 복수의 배터리 셀(110)이 배치될 수 있다.The power control unit 130 and the power management unit 150 are disposed in the first space S1 and the battery management unit 120 and the plurality of battery cells 110 are connected to the second space S2. .

즉, 상기 랙 케이스(160)의 내부에서 상기 복수의 배터리 셀(110)은, 상기 전력 조절부(130) 및 파워 관리부(150)와 분리 배치되어, 상기 복수의 배터리 셀(110)에서 발생하는 열이 상기 전력 조절부(130) 및 파워 관리부(150)로 이동하는 것을 차단될 수 있다.That is, in the rack case 160, the plurality of battery cells 110 are disposed separately from the power control unit 130 and the power management unit 150, The heat can be blocked from moving to the power regulator 130 and the power management unit 150. [

한편, 상기 랙 케이스(160)의 하면에는 상기 제1공간(S1)과 연통되는 공기 유입구(a)가 형성되고, 상기 랙 케이스(160)의 상측 후면에는 상기 제2공간(S2)과 연통되는 공기 유출구(b)가 각각 형성되어, 상기 제1공간(S1)으로 유입되는 외부 공기는 상기 제2공간(S2)을 통해 상기 공기 유출구(b)로 배출될 수 있다.An air inlet a communicating with the first space S1 is formed on a lower surface of the rack case 160. An air inlet a communicating with the second space S2 is formed on an upper rear surface of the rack case 160. [ And the air outlet b is formed in the second space S2 so that the external air flowing into the first space S1 can be discharged to the air outlet b through the second space S2.

즉, 상기 랙 케이스(160)에서는 상기 제1공간(S1)에서 상기 제2공간(S2)으로 공기가 유동하기 때문에, 상기 복수의 배터리 셀(110)에서 발생하는 열이, 상기 전력 조절부(130) 및 파워 관리부(150)로 이동하는 것을 차단될 수 있다.That is, since air flows from the first space S1 to the second space S2 in the rack case 160, the heat generated in the plurality of battery cells 110 is transmitted to the power regulator 130 and the power management unit 150, as shown in FIG.

그리고, 상기 공기 유입구(a)는 상기 랙 케이스(160) 하면 후측에 배치되고, 상기 연통구(c)는 상기 랙 케이스(160) 내부 전방, 예컨대, 상기 차단 플레이트(161)의 전방에 배치될 수 있다.The air inlet a is disposed on the lower rear side of the rack case 160 and the communication hole c is disposed in front of the rack case 160, for example, in front of the blocking plate 161 .

따라서, 상기 공기 유입구(a)를 통해 상기 랙 케이스(160)의 하면 후측에서 유입된 공기는 상기 제1공간(S1)의 전방으로 이동하면서, 상기 전력 조절부(130) 및 파워 관리부(150)의 열을 흡수한 후, 상기 연통구(c)를 통해 상기 제2공간(S2)으로 이동한다.The air introduced from the rear side of the lower surface of the rack case 160 through the air inlet port a moves toward the front of the first space S1 and flows through the power control unit 130 and the power management unit 150, And then moves to the second space S2 through the communication hole c.

그리고 상기 제2공간(S2)에서 공기는 상기 제2공간(S2)의 하측 전방에서, 상기 제2공간(S2)의 상측 후방으로 이동하면서, 상기 배터리 관리부(120) 및 상기 복수의 배터리 셀(110)의 열을 흡수하여 상기 공기 유출구(b)를 통해 외부로 배출될 수 있다.In the second space S2, the air moves from the lower front side of the second space S2 to the upper rear side of the second space S2, and the battery management unit 120 and the plurality of battery cells 110) and can be discharged to the outside through the air outlet (b).

상기 복수의 배터리 셀(110)에서 발생한 열은 상측으로 상승하여 상기 공기 유출구(b)를 통해 외부로 배출될 수 있기 때문에, 상기 랙 케이스(160)에서는 자연 공기 순환을 유도할 수 있다.The heat generated in the plurality of battery cells 110 may rise upward and be discharged to the outside through the air outlet b so that natural air circulation can be induced in the rack case 160.

한편, 상기 랙 케이스(160)에는 팬(162)이 구비될 수 있다. 상기 팬(162)은 상기 공기 유출구(b)에 설치되어, 상기 제2공간(S2)의 공기를 외부로 강제로 이동시킬 수 있다.Meanwhile, the rack case 160 may be provided with a fan 162. The fan 162 may be installed at the air outlet b to forcibly move the air in the second space S2 to the outside.

그리고 상기 팬(162)은 상기 랙 케이스(160)의 내부 온도가 설정된 온도 이상이 되면 작동하여, 상기 랙 케이스(160)의 내부 온도를 설정된 수준으로 유지시킬 수 있다.The fan 162 is operated when the internal temperature of the rack case 160 becomes equal to or higher than a predetermined temperature to maintain the internal temperature of the rack case 160 at a predetermined level.

도 5를 참조하면, 상기 각 배터리 셀(110)은 직사각형의 판형일 수 있는데, 상기 각 배터리 셀(110)의 넓은 면은 상기 랙 케이스(160) 내부의 측면을 볼 수 있도록 배치된다.5, each of the battery cells 110 may have a rectangular plate shape, and a wide surface of each of the battery cells 110 may be disposed so as to see a side surface of the inside of the rack case 160.

이에 따라, 상기 제2공간(S2)에서 공기는 상기 각 배터리 셀(110)의 사이를 통과하여 상기 공기 유출구(b)로 원활히 유동할 수 있다.Accordingly, in the second space S2, air can flow between the battery cells 110 and smoothly flow to the air outlet b.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements.

그리고 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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

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.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템
110: 복수의 배터리 셀
120: 배터리 관리부
130: 전력 조절부
140: 전계 센서
150: 파워 관리부
160: 랙 케이스100: Energy storage system to prevent lightning damage
110: a plurality of battery cells
120: Battery management section
130:
140: electric field sensor
150: Power management unit
160: Rack case

Claims (5)

건물에 설치되는 에너지 저장 시스템에 있어서,
전기 에너지가 충전 및 방전되는 복수의 배터리 셀;
상기 복수의 배터리 셀과 각각 연결되어 상기 복수의 배터리 셀의 상태를 진단하는 배터리 관리부;
상기 복수의 배터리 셀과 각각 연결되며, 외부의 전력 계통의 전력을 상기 복수의 배터리 셀에 저장하거나, 상기 복수의 배터리 셀의 전력을 상기 전력 계통으로 공급하는 전력 조절부;
상기 건물 주위의 대지 전계의 세기를 측정하는 전계 센서;
상기 전력 조절부 및 상기 전계 센서와 각각 연결되어, 상기 전계 센서에서 측정된 대지 전계의 세기에 따라 상기 전력 조절부를 제어하는 파워 관리부; 및
상기 복수의 배터리 셀, 상기 배터리 관리부, 상기 전력 조절부 및, 상기 파워 관리부를 수용하는 랙 케이스를 포함하고,
차단 플레이트에 의해, 상기 랙 케이스의 내부공간은 하측에 배치되는 제1공간과 상기 제1공간의 상측에 배치되는 제2공간으로 구획되고, 상기 제1공간과 상기 제2공간은 상기 차단 플레이트에 형성된 연통구를 통해 서로 연결되며,
상기 제1공간에는 상기 전력 조절부와 상기 파워 관리부가 배치되고, 상기 제2공간에는 상기 배터리 관리부와 상기 복수의 배터리 셀이 배치되며,
상기 각 배터리 셀은 직사각형의 판형이며, 상기 각 배터리 셀의 넓은 면이 상기 랙 케이스 내부의 측면을 향하도록 배치되고,
상기 랙 케이스의 하면에는 상기 제1공간과 연통되는 공기 유입구가 형성되고, 상기 랙 케이스의 상측 후면에는 상기 제2공간과 연통되는 공기 유출구가 각각 형성되어, 상기 공기 유입구를 통해 상기 제1공간으로 유입되는 외부 공기는, 상기 각 배터리 셀에서 발생하는 열에 의해 상기 제2공간의 상기 각 배터리 셀의 사이를 통과하여 상기 공기 유출구로 배출되고,
상기 공기 유입구는 상기 랙 케이스 하면 후측에 배치되고, 상기 연통구는 상기 랙 케이스 내부 전방에 배치되며,
상기 전력 계통은 상기 건물과 원거리에서 발전하는 제1발전 시설과, 상기 건물에 설치되는 제2발전 시설을 포함하고,
상기 파워 관리부는, 상기 전계 센서에서 측정된 대지 전계가 설정된 값 이하 범위일 때 상기 전력 조절부와 상기 제1발전 시설의 연결을 차단하고, 상기 전계 센서에서 측정된 대지 전계가 상기 설정된 값 이상일 때 상기 전력 조절부와 상기 제2발전 시설의 연결도 차단하는 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템.
In an energy storage system installed in a building,
A plurality of battery cells in which electrical energy is charged and discharged;
A battery management unit connected to each of the plurality of battery cells to diagnose a state of the plurality of battery cells;
A power regulator connected to the plurality of battery cells and storing power of an external power system in the plurality of battery cells or supplying power of the plurality of battery cells to the power system;
An electric field sensor for measuring the intensity of the earth electric field around the building;
A power management unit connected to the power control unit and the electric field sensor, respectively, for controlling the power control unit according to the intensity of the ground electric field measured by the electric field sensor; And
And a rack case that accommodates the plurality of battery cells, the battery management unit, the power control unit, and the power management unit,
The inner space of the rack case is partitioned into a first space disposed on the lower side and a second space disposed on the upper side of the first space by the blocking plate, and the first space and the second space are partitioned into a first space Are connected to each other through the formed communication hole,
The power control unit and the power management unit are disposed in the first space, the battery management unit and the plurality of battery cells are disposed in the second space,
Wherein each of the battery cells has a rectangular plate shape, and a large surface of each of the battery cells is disposed so as to face a side surface of the inside of the rack case,
An air inlet port communicating with the first space is formed on a lower surface of the rack case, and an air outlet port communicating with the second space is formed on an upper rear surface of the rack case, The incoming external air passes between the respective battery cells of the second space by the heat generated in each of the battery cells and is discharged to the air outlet,
Wherein the air inlet is disposed on the rear side of the rack case, the communication hole is disposed in front of the inside of the rack case,
The power system includes a first power generation facility that generates power at a distance from the building, and a second power generation facility that is installed in the building,
Wherein the power management unit interrupts the connection between the power control unit and the first power generation facility when the ground electric field measured by the electric field sensor is within a predetermined value range or less and when the ground electric field measured by the electric field sensor is not less than the set value And an energy storage system for preventing the lightning damage caused by the connection between the power control unit and the second power generation facility.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 파워 관리부는, 상기 전계 센서에서 측정된 전계의 세기에 따라 외부로 낙뢰 정보를 전달하는 낙뢰 피해 방지를 위한 에너지 저장 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the power management unit transmits lightning information to the outside in accordance with the intensity of the electric field measured by the electric field sensor. 삭제delete 삭제delete
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