KR102050803B1 - Automatic Fire Extinguishing System To prevent Fire Sensing and Explosion Of Energy Storage Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리튬이온 배터리 등의 배터리 집약적 에너지 저장 시스템(ESS)의 화재 감지 및 확산 방지 소화 장치와 관련된 기술이다.The present invention relates to a fire detection and diffusion prevention fire extinguishing device for a battery intensive energy storage system (ESS) such as a lithium ion battery.
에너지 저장은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지저장과 화학적 에너지저장으로 구분된다. 대표적인 물리적 에너지저장으로는 양수발전과 압축공기저장, 플라이휠 등이 있다. 그리고 화학적 에너지저장으로는 리튬이온 배터리, 납축전지, NaS 전지 등이 있다. 에너지를 배터리에 저장하는 구조를 BESS(Battery Energy Storage System)라고 한다. 일반적으로 이를 ESS라고 한다. 이러한 ESS에는 수백 kWh 이상의 전력을 저장한다.Energy storage is divided into physical energy storage and chemical energy storage. Typical physical energy storage includes pumping generation, compressed air storage and flywheel. Chemical energy storage includes lithium ion batteries, lead acid batteries, and NaS batteries. The structure that stores energy in batteries is called BESS (Battery Energy Storage System). Generally this is called ESS. These ESSs store more than a few hundred kWh of power.
그러나, ESS는 고온에 취약하다는 단점이 있다. 특히, 리튬이온 배터리와 같이 복수 개가 집약적 설치되어, 내부에 전력을 저장하는 에너지 저장 시스템은 화재 위험이 높은 문제를 가지고 있다.However, ESS has the disadvantage of being vulnerable to high temperatures. In particular, a plurality of intensively installed, such as a lithium ion battery, the energy storage system for storing power therein has a high risk of fire.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 리튬이온 배터리 등의 배터리 집약적 에너지 저장 시스템(ESS)의 화재 전조를 감지하여, ESS의 폭발이 발생되지 않도록 하는 자동소화시스템을 제공하기 위함이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an automatic fire extinguishing system to detect the fire precursor of a battery-intensive energy storage system (ESS), such as a lithium-ion battery, so that the explosion of the ESS does not occur.
이와 같이 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.As described above, the problem to be solved of the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems to be solved that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템은,Energy storage device (ESS) of the present invention for achieving the above technical problem fire extinguishing system for automatic detection and diffusion prevention,
다수 개의 리튬이온 배터리가 수납되어 있고, 일면에 복수 개의 노즐이 설치되어 있는 에너지 저장 시스템(ESS);An energy storage system (ESS) in which a plurality of lithium-ion batteries are stored, and in which a plurality of nozzles are installed;
상기 에너지 저장 시스템에 설치되어, 상기 에너지 저장 시스템 내의 공기를 흡입하는 배관부;A pipe unit installed in the energy storage system to suck air in the energy storage system;
일단이 상기 배관부의 타단과 연결되어, 상기 에너지 저장 시스템의 내부에 공기를 흡입하여 감지하는 연기감지모듈과 상기 에너지 저장 시스템의 외측에 설치되어, 상기 에너지 저장 시스템의 온도변화를 측정하는 적외선카메라모듈을 포함하는 화재전조감지부;One end is connected to the other end of the pipe portion, the smoke detection module for sucking and detecting the air inside the energy storage system and the infrared camera module installed outside the energy storage system, to measure the temperature change of the energy storage system Fire precursor detection unit comprising a;
상기 연기감지모듈과 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 연기감지모듈과 데이터 통신하는 모니터링부;A monitoring unit connected to the smoke detection module by wire or wirelessly and communicating data with the smoke detection module;
일단이 복수 개의 노즐 가운데 어느 하나의 노즐에 설치되어 소화분말의 이동경로가 되는 소화분말배관과 상기 소화분말을 저장하고 있는 분말소화기 그리고 상기 소화분말배관에 설치되고, 상기 모니터링부와 연결되어 상기 모니터링부에서 전송하는 신호에 대응해 상기 소화분말배관으로 이동하는 상기 소화분말의 이동량을 제어하는 소화분말제어밸브를 포함하는 분말소화기부;One end of the plurality of nozzles are installed in any one of the nozzles and the fire extinguishing powder pipe which is the movement path of the extinguishing powder and the powder fire extinguisher storing the extinguishing powder and is installed in the fire extinguishing powder pipe, the monitoring unit is connected to the monitoring A powder fire extinguisher unit including a fire extinguishing powder control valve for controlling a movement amount of the fire extinguishing powder moving to the fire extinguishing powder pipe in response to a signal transmitted from the unit;
일단이 복수 개의 노즐 가운데 다른 하나의 노즐에 설치되어 액체소화약제의 이동경로가 되는 액체소화약제배관과 상기 액체소화약제를 저장하고 있는 액체소화약제소화기 그리고 상기 액체소화약제배관에 설치되고, 상기 모니터링부와 연결되어 상기 모니터링부에서 전송하는 신호에 대응해 상기 액체소화약제배관으로 이동하는 상기 액체소화약제의 이동량을 제어하는 액체제어밸브를 포함하는 액상소화기부;One end of the plurality of nozzles is installed in the other one of the liquid fire extinguishing agent pipe which is the movement path of the liquid fire extinguishing agent, the liquid fire extinguishing agent storing the liquid fire extinguishing agent and the liquid fire extinguishing agent pipe, the monitoring A liquid fire extinguisher unit including a liquid control valve connected to a unit and controlling a movement amount of the liquid extinguishing agent moving to the liquid extinguishing agent pipe in response to a signal transmitted from the monitoring unit;
상기 에너지 저장 시스템에 설치되고, 상기 모니터링부와 연결되어 상기 모니터링부에서 전송하는 신호에 대응해 상기 에너지 저장 시스템 내부로 에어로졸의 분사량이 제어 가능한 에어로졸소화기부를 포함하고,
상기 에너지 저장 시스템(ESS)의 일면에 설치되어 분말소화기부와 연결된 제1노즐과 액상소화기부와 연결된 제2노즐을 촬영하는 영상감지센서;를 더 포함하고,
상기 모니터링부는, 상기 영상감지센서가 촬영한 노즐 이미지를 수신하여, 수신된 노즐 이미지가 기 저장되어 있는 정상 이미지와 다른 경우에는 상기 소화분말제어밸브와 상기 액체제어밸브를 닫고,
상기 모니터링부는 상기 연기감지모듈과 상기 적외선카메라모듈 중 적어도 어느 하나에서 화재전조신호를 감지하였을 때, 제1설정시간 동안 상기 에어로졸소화기부를 작동시킨 후, 제1설정시간 이후에도 상기 적외선카메라모듈에서 상기 화재전조신호를 감지하면 상기 분말소화기부를 제2설정시간 동안 작동시킨 후, 상기 액상소화기부를 작동시키고, 상기 제1설정시간 동안 상기 에어로졸소화기부를 작동시켜, 화재가 진압되면 상기 분말소화기부 및 상기 액상소화기부를 작동시키는 않도록 한다.An aerosol digester installed in the energy storage system and connected to the monitoring unit to control an injection amount of aerosol into the energy storage system in response to a signal transmitted from the monitoring unit;
And an image detecting sensor installed on one surface of the energy storage system ESS to photograph the first nozzle connected to the powder fire extinguisher and the second nozzle connected to the liquid fire extinguisher.
The monitoring unit receives the nozzle image photographed by the image detection sensor, and closes the fire extinguishing powder control valve and the liquid control valve when the received nozzle image is different from the normal image stored in advance.
When the monitoring unit detects a fire precursor signal in at least one of the smoke detection module and the infrared camera module, after operating the aerosol fire extinguisher for a first set time, the fire in the infrared camera module after the first set time. When the precursor signal is detected, the powder fire extinguisher is operated for a second set time, the liquid fire extinguisher is operated, and the aerosol fire extinguisher is operated for the first set time, and when the fire is extinguished, the powder fire extinguisher and the liquid fire extinguisher are operated. Do not operate the unit.
상기 모니터링부는,The monitoring unit,
평상 시에 상기 분말소화기부, 상기 액상소화기부 및 상기 에어로졸소화기부를 미작동 상태로 유지하다가,While maintaining the powder fire extinguisher portion, the liquid fire extinguisher portion and the aerosol fire extinguisher in the normal operation state,
상기 화재전조감지부에서 화재전조신호를 수신하였을 때, 상기 액상소화기부 및 상기 에어로졸소화기부를 작동시킬 수 있다.When the fire precursor signal is received by the fire precursor detection unit, the liquid fire extinguisher and the aerosol fire extinguisher may be operated.
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상기 연기감지모듈은, 일단이 상기 배관부의 타단과 연결되고, 내부에 상기 공기를 흡입하는 흡입기, 상기 공기 가운데 먼지를 여과하는 먼지필터, 여과된 공기를 감지하는 연기감지센서, 상기 연기감지센서와 연결되어 감지신호를 수신하는 제어기를 포함할 수 있다.The smoke detection module, one end is connected to the other end of the pipe portion, the inhaler for sucking the air therein, the dust filter for filtering the dust in the air, the smoke detection sensor for detecting the filtered air, the smoke detection sensor and It may include a controller connected to receive the detection signal.
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상기 모니터링부는 버저모듈과 디스플레이모듈을 포함하여 화재전조감지부로부터 송신되는 데이터를 소리 및 화면으로 출력할 수 있다.The monitoring unit may include a buzzer module and a display module to output data transmitted from the fire precursor detection unit as a sound and a screen.
본 발명은 리튬이온 배터리 등의 배터리 집약적 에너지 저장 시스템(ESS)의 화재 전조를 감지하여, ESS의 폭발이 발생되지 않도록 한다.The present invention detects a fire precursor of a battery-intensive energy storage system (ESS) such as a lithium ion battery, so that an explosion of the ESS does not occur.
더욱이, 본 발명은 가스, 액상, 분말의 소화제를 동시에 분사하여 금속에서 발생되는 화재를 빠르게 진압할 수 있도록 한다.In addition, the present invention by spraying the gas, liquid, powder extinguishing agents at the same time to be able to quickly extinguish the fire generated in the metal.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 작동순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템에 설치된 영상감지센서를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 연기감지모듈의 내부 구조 그리고 연기감지모듈의 연결관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 연기감지모듈의 작동도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 작동도이다.1 is a schematic diagram of an automatic fire extinguishing system for energy storage device (ESS) fire detection and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention.
2 is an operation flowchart of an automatic fire extinguishing system for detecting and spreading an energy storage device (ESS) fire according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an image detection sensor installed in an automatic fire extinguishing system for detecting and spreading an energy storage device (ESS) fire according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the connection between the internal structure of the smoke detection module of Figure 1 and the smoke detection module.
5 is an operation of the smoke detection module of FIG.
6 is an operation of the automatic fire extinguishing system for detecting and spreading the energy storage device (ESS) fire according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below but may be implemented in various different forms. This embodiment is provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서는 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 구성요소와 작동에 대해 설명한다.This specification describes the components and operation of the automatic fire extinguishing system for energy storage device (ESS) fire detection and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. do.
다만, 본 명세서상에 전체에 걸쳐 기술된 에어로졸이 열에 의해 상 변화되어 소화가스로 분사되는 과정에 대해서는 본 발명과 동일한 출원인이 등록 받은 등록번호 제10-1643211에 기재되어 있다. 따라서, 본 명세서상에서는 설명이 간결해질 수 있도록 에어로졸이 기화되어 가스로 기화되는 과정에 대한 구체적인 설명은 생략한다.However, the process in which the aerosol described throughout this specification by the phase change by the heat is injected into the digestion gas is described in the registered number 10-1643211 registered by the same applicant as the present invention. Therefore, in the present specification, a detailed description of the process in which the aerosol is vaporized to gas so as to simplify the description is omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 작동순서도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템에 설치된 영상감지센서를 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram of an automatic fire extinguishing system for energy storage device (ESS) fire detection and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an energy storage device (ESS) fire detection and diffusion according to an embodiment of the present invention This is a flow chart of the automatic fire extinguishing system for prevention. FIG. 3 is a view illustrating an image sensing sensor installed in an automatic fire extinguishing system for energy storage device (ESS) fire detection and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention.
에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 리튬 이온 배터리 등의 배터리 집약적 에너지 저장 시스템(10)의 화재 전조를 감지하고, 감지된 화재 전조데이터를 기반으로 에너지 저장 시스템(10)에 가스, 액상, 분말의 소화제를 동시에 분사한다. 이를 통해, 에너지 저장시스템(10)에서 화재가 발생되지 않도록 한다.The automatic fire extinguishing
즉, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 에너지 저장 시스템(10)의 화재 전조 상황을 감지해 미리 대처하며 에너지 저장 시스템(10)에서 화재에 따른 폭발 사고가 발생되지 않도록 한다.That is, the automatic fire extinguishing
에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 에너지 저장 시스템(10), 배관부(20), 화재전조감지부(30), 모니터링부(40), 분말소화기부(50), 액상소화기부(60), 에어로졸소화기부(70)를 포함한다. 그리고 에너지 저장 시스템(10)에 설치된 복수 개의 노즐 그리고 이러한 노즐(110)을 촬영하는 영상감지센서(80)를 구성요소로 더 포함할 수 있다.Energy storage device (ESS) automatic fire extinguishing system (1) for fire detection and diffusion prevention is the
이하,에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)을 구성하는 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the components constituting the
에너지 저장 시스템(10)은 다수 개의 리튬이온 배터리를 포함하여 전기 에너지를 충전 및 충전된 전기를 출력할 수 있다. 에너지 저장 시스템(10)은 밀폐구조로 형성된다. 또한, 에너지 저장 시스템(10)은 내부에 적어도 하나의 격벽(120)이 형성되어, 리튬이온 배터리가 설치되는 영역이 복수 개로 나누어 질 수 있다.The
아울러, 이와 같은 에너지 저장 시스템(10)의 내부에는 연기의 이동관로가 되는 배관부(20) 그리고 분말소화기부(50), 액상소화기부(60)에서 분사하는 소화제의 분사력을 증가시키는 노즐(110)이 복수 개 설치된다. 그리고 외부에는 리튬이온 배터리에서 발생된 연기 및 열을 감지할 수 있도록 하는 화재전조감기부(30)가 설치된다.In addition, the inside of the
배관부(20)는 에너지 저장 시스템(10)에 설치되어, 에너지 저장 시스템 내의 공기 및 연기가 화재전조감지부(30)의 연기감지모듈(310)로 이동되도록 한다. 배관부(10)는 중공형으로 형성된다.The
화재전조감지부(30)는 에너지 저장 시스템(10)의 상태를 감지하며 에너지 저장 시스템(10)에서 발생하는 사고에 대한 전조를 감지한다. 화재전조감지부(30)는 에너지 저장 시스템(10)의 온도 상태와 연기 발생 여부를 감지한다. 화재전조감지부(30)는 일단이 배관부의 타단과 연결되어, 에너지 저장 시스템의 내부에 공기를 흡입하여 감지하는 연기감지모듈(310)과 온도변화를 감지하는 적외선카메라모듈(320)을 포함한다.The fire
여기서, 연기감지모듈(310)은 에너지 저장 시스템의 공기 및 연기를 흡입해 공기의 상태를 파악한다. 그리고 공기 상태의 데이터를 모니터링부(40)에 전송한다. 연기감지모듈(310)의 구성요소에 대해서는 후술하도록 한다.Here, the smoke detection module 310 detects the state of the air by sucking the air and smoke of the energy storage system. The air state data is transmitted to the
적외선카메라모듈(320)은 도시된 바와 같이 복수 개의 적외선카메라로 형성되어, 에너지 저장 시스템(10)의 일정영역을 촬영하며 에너지 저장 시스템(10)의 온도 변화를 감지한다. 그리고 감지된 온도 변화 데이터를 모니터링부(40)에 전송한다.The
모니터링부(40)는 화재전조감지부(30)와 유선 또는 무선으로 연결된다. 모니터링부(40)는 화재전조감지부(30)과 데이터 통신하며 수신된 데이터를 연산할 수 있다. 이러한 모니터링부(40)는 버저모듈(410)과 디스플레이모듈(420)을 포함하여 화재전조감지부(30)로부터 송신되는 데이터를 소리 및 화면으로 출력할 수 있다. 더욱이, 디스플레이모듈(420)에는 수학적 알고리즘 프로그램이 설치되어 있다. 이에, 디스플레이모듈(20)은 수신한 데이터를 여러 단계로 구분하여 에너지 저장 시스템(10)의 상태를 단계적으로 나누어 파악할 수 있다. 이러한 디스플레이모듈(420)은 일례로 컴퓨터로 형성 될 수 있다.The
모니터링부(40)는 화재전조감지부(30)에서 전조신호가 수신되면, 이를 이용해 버저모듈(410)을 구동시켜 소리를 출력한다. 그리고 디스플레이모듈(420)에 위험 경고신호를 출력한다. 그리고 분말소화기부(50), 액상소화기부(60) 및 에어로졸소화기부(70)를 구동시킨다.The
분말소화기부(50)는 소화분말배관(510), 분말소화기(520), 소화분말제어밸브(530)를 포함한다. 이러한 분말소화기부(50)는 분말소화기(520)이 저장된 소화분말이 복수 개의 노즐 가운데 어느 하나의 노즐 즉, 제1노즐(111)을 통해 분사될 수 있도록 한다. 더욱이, 분말소화기부(50)는 소화분말제어밸브(530)가 모니터링부(40)와 연결되어 모니터링부(40)에서 전송되는 신호에 대응해 개폐량이 제어되어, 분사되는 소화분말량이 제어될 수 있다.The powder fire extinguisher unit 50 includes a fire extinguishing
액상소화기부(60)는 액체소화약제배관(610), 액체소화약제소화기(620), 액체제어밸브(630)를 포함한다. 액상소화기부(60)는 액체소화약제소화기(620)에 저장된 액체소화약제를 복수 개의 노즐 가운데 다른 하나의 노즐 즉, 제2노즐(112)로 분사시킬 수 있다. 여기서, 액체소화약제는 전기 전도도가 낮은 물 즉, 탈 이온수 40~60 중량부, 중탄산칼륨과 인산암모늄이 혼합된 소화약제 9~15 중량부, 계면활성체 8~15 중량부, 유화제 1~5 중량부 및 부동액 15~35 중량부로 구성될 수 있다.The liquid fire extinguisher unit 60 includes a liquid fire extinguishing
액상소화기부(60)는 액체제어밸브(630)가 모니터링부(40)와 연결되어 모니터링부(40)에서 전송되는 신호에 대응해 개폐량이 제어되어 소화약제의 분사량을 제어 하며 소화약제를 분사할 수 있다.Liquid fire extinguisher 60 is the
아울러, 영상감지센서(80)는 분말소화기부(50)와 연결된 제1노즐(111) 그리고 액상소화기부(60)와 연결된 제2노즐(112)을 촬영할 수 있다. 그리고 촬영된 이미지를 모니터링부(40)에 송신할 수 있다.In addition, the
이때, 모니터링부(40)는 영상감지센서(80)가 촬영한 노즐 이미지를 수신하여, 수신된 노즐 이미지가 기 저장되어 있는 정상 이미지와 다른 경우에는 소화분말제어밸브(530)와 액체제어밸브(630)를 닫을 수 있다.At this time, the
에어로졸소화기부(70)는 고체에어로졸을 분사하는 장치가 된다. 이러한 에어로졸소화기부(70)는 에너지 저장 시스템(10)의 상단에 설치되어, 모니터링부(40)와 연결될 수 있다.The
에어로졸소화기부(70)는 모니터링부(40)에서 전송하는 신호에 대응해 에너지 저장 시스템 내부로 에어로졸 분사량을 조절하며 분사할 수 있다.The
이와 같은 구성요소로 구성된 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 화재전조감지부(30)가 에너지 저장 시스템(10)의 상태 변화를 감지하고, 감지된 신호를 모니터링부(40)에 전송하는 단계 그리고 모니터링부(40)에서 수신된 신호를 연산하여 에어로졸소화기부(70), 분말소화기부(50) 및 액상소화기부(60)를 구동하는 단계로 진행한다. 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 이와 같은 단계로 구성요소를 구동시키며 에너지 저장 시스템(10)의 화재 전조 상황을 감지해 미리 대처하며 에너지 저장 시스템(10)에서 화재에 따른 폭발 사고가 발생되지 않도록 한다.The automatic
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 연기감지모듈의 구성요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the components of the smoke detection module will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4는 도 1의 연기감지모듈의 내부 구조 그리고 연기감지모듈의 연결관계를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 2의 연기감지모듈의 작동도이다.4 is a view showing a connection relationship between the internal structure of the smoke detection module and the smoke detection module of Figure 1, Figure 5 is an operation of the smoke detection module of FIG.
연기감지모듈(310)은 공기를 유입한 후, 여과하여 연기 존재 유무를 감지하고 여과된 공기를 외부로 배출한다.The smoke detection module 310 detects the presence of smoke by filtration after inflow of air and discharges the filtered air to the outside.
연기감지모듈(310)은 일단에 흡입구(221)가 형성되고, 타단에 배기구(222)가 형성된 하우징(210) 그리고 하우징(210) 내부에 설치된 흡입기(311), 먼지필터(312), 연기감지센서(313), 제어기(314) 및 배기모듈(315), 차압센서기(2520) 및 레이저챔버(316) 등을 구성요소로 포함한다. 아울러 연기감지모듈(310)은 하우징(210) 내부에 설치되어 음성경보 장치가 설치된 PCB판(260)을 구성요소로 포함할 수 있다. 여기서, 흡입기(311)는 공기를 흡입하는 장치이다. 흡입기(311)는 일단이 배관부(10)의 타단과 연결되어 배관부(10)로부터 설정영역의 공기를 흡입할 수 있도록 한다. 이러한 흡입기(311)은 적어도 하나의 팬(FAN)으로 형성될 수 있다.The smoke detection module 310 has a
먼지필터(312)는 흡입기(311)을 통해 흡입된 공기를 걸러낸다. 이러한 먼지필터(312)는 차압센서기(2520) 사이에 설치될 수 있다. 차압센서기(2520)는 제1압력센서(2521)와 제2압력센서(2522)를 이용하여 공기가 필터(2510)를 통과하기 전 그리고 통과한 후 압력을 측정한다. 이때, 제1압력센서(2521)는 필터의 일측 방향에 위치하여 흡입기(311)에서 유입되는 공기의 압력을 측정하고 제2압력센서(2522)는 필터의 타측 방향에 위치하여, 차압센서기(2520)는 먼지필터(312) 통과 전 압력과 통과 후 압력을 측정한다.The
이와 같은 구성요로 구성된 연기감지모듈(310)은 먼지필터(312)를 통과한 공기에 광선을 조사하여 먼지에 의한 산란 유무로 연기를 감지하며 산란 유무 및 산란 정도에 따라 먼지 량을 감지한다. 그리고 감지된 상태에 따라 연기감지모듈(310)은 에너지 저장 시스템에 연기가 발생하고 있는지 아닌지를 파악할 수 있다.The smoke detection module 310 configured as described above detects smoke by scattering due to dust by irradiating light rays to the air passing through the
이하, 도 6을 참조하여 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 일 실시예에 따른 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, an operation according to an embodiment of an automatic fire extinguishing system for detecting and spreading energy of an ESS fire will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 작동도이다.6 is an operation of the automatic fire extinguishing system for detecting and spreading the energy storage device (ESS) fire according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 에너지 저장 시스템(10)은 격벽에 의해 복수 개의 공간으로 구획될 수 있다. 본 명세서에서는 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템의 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록, 에너지 저장 시스템(10)이 하나의 격벽(120)에 의해 제1구획공간(S1)과 제2구획공간(S2)으로 나누어지는 것을 일례로 하여 설명한다.As shown, the
제1구획공간(S1)에는 제1에어로졸소화기부(71), 제1소화분말배관(511), 제1소화분말제어밸브(531), 제1분말소화기(521), 제1배관부(21)가 설치된다. 아울러, 제1구획공간(S1) 외측에 제1적외선카메라모듈(321)이 설치될 수 있다.The
제2구획공간(S2)에는 제2에어로졸소화기부(72), 제2소화분말배관(512), 제2소화분말제어밸브(532), 제2분말소화기(522), 제2배관부(22)가 설치된다. 아울러, 제2구획공간(S2) 외측에 제2적외선카메라모듈(322)이 설치될 수 있다.The second
이와 같이, 제1구획공간(S1)과 제2구획공간(S2)에는 각각 전술한 장치들이 설치되어, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 각 구획공간에서 발생되는 화재 전조 현상이 감지될 수 있다. 그리고, 구역별 설치된 소화약제들의 밸브를 선택적으로 제어하여 화재가 발생될 가능성이 있는 구역에 소화액을 방출할 수 있다. 일례로, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 모니터링부(40)를 통해 평상 시에 제1설정영역에 설치된 분말소화기부, 액상소화기부, 에어로졸소화기부 그리고 제2설정영역에 설치된 분말소화기부, 액상소화기부 및 에어로졸소화기부를 미작동 상태로 유지한다. 그러다가, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 화재전조감지부의 연기감지모듈과 적외선카메라모듈 중 적어도 어느 하나에서 화재전조신호를 감지하였을 때, 에어로졸소화기부, 분말소화기부 및 액상소화기부를 순차적으로 작동시킬 수 있다.As described above, the above-described devices are installed in the first compartment S1 and the second compartment S2, and the automatic
에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)의 작동에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 리튬 이온 배터리에서 화재신호를 감지하면, 제1설정시간 동안 에어로졸소화기부(70)를 작동시킨다. 제1설정시간 이후에도 적외선카메라모듈(320)을 통해 화재전조신호가 감지되면 분말소화기부(50)를 제2설정시간 동안 작동시킨다. 이후, 액상소화기부(60)를 작동시킨다.The operation of the automatic
더욱이, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 화재전조신호가 감지되었을 때, 에어로졸소화기부(70) 작동시킨 후, 화재가 진압되면 더 이상 분말소화기부(50) 및 액상소화기부(60)를 작동시키지 않도록 한다.In addition, the automatic
반면, 에어로졸소화기부(70)에 의해 화재 발생 방지 및 화재 진압이 되지 않으면 분말소화기부(50) 그리고 액상소화기부(60)를 작동시켜 화재를 진압하도록 한다.On the other hand, if the fire is not prevented and the fire suppression by the
이러한 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 리튬 이온 배터리에서 화재 발생에 대한 전조 신호가 감지되었을 때, 에어로졸소화기부(70)를 구동시켜 리튬이온 배터리의 훼손 없이 화재를 진압할 수 있다.The automatic
반면, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 에어로졸소화기부(70)의 구동 이후에도 계속해서 리튬이온 배터리에서 화재가 발생되면 리튬이온 배터리의 훼손을 감수하며 분말소화기부(50)와 액상소화기부(60)를 순차적으로 구동시킬 수 있다. 이때, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 액상소화기부(60)의 구동에 따른 산소에 의해 불의 형세가 커지지 않도록, 분말소화기부(50)를 액상소화기부(60) 보다 먼저 구동 구동시킨다.On the other hand, the automatic
이와 같이 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템(1)은 분말소화기부(50)를 통해 발생된 화재를 잠재운 후, 액상소화기부(60)를 통해 리튬이온 배터리를 냉각시켜 리튬이온 배터리에서 더 이상 화재가 발생되지 않도록 할 수 있다.As described above, the automatic
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
1: 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템
10: 에너지 저장 시스템 110: 노즐
120: 격벽
111: 제1노즐 112: 제2노즐
20: 배관부 30: 화재전조감지부
310: 연기감지모듈 320: 적외선카메라모듈
40: 모니터링부
50: 분말소화기부 510: 소화분말배관
520: 분말소화기 530: 소화분말제어밸브
60: 액상소화기부 610: 액체소화약제배관
620: 액체소화약제소화기 630: 액체제어밸브
70: 에어로졸소화기부 80: 영상감지센서1: Automatic fire extinguishing system to detect and prevent energy storage (ESS) fire
10: energy storage system 110: nozzle
120: bulkhead
111: first nozzle 112: second nozzle
20: piping 30: fire precursor detection unit
310: smoke detection module 320: infrared camera module
40: monitoring unit
50: powder fire extinguisher 510: digestive powder piping
520: powder fire extinguisher 530: fire extinguishing powder control valve
60: liquid fire extinguisher 610: liquid fire extinguishing agent piping
620: liquid fire extinguishing agent 630: liquid control valve
70: aerosol digester 80: image detection sensor
Claims (6)
상기 에너지 저장 시스템에 설치되어, 상기 에너지 저장 시스템 내의 공기를 흡입하는 배관부;
일단이 상기 배관부의 타단과 연결되어, 상기 에너지 저장 시스템의 내부에 공기를 흡입하여 감지하는 연기감지모듈과 상기 에너지 저장 시스템의 외측에 설치되어, 상기 에너지 저장 시스템의 온도변화를 측정하는 적외선카메라모듈을 포함하는 화재전조감지부;
상기 화재전조감지부와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 화재전조감지부과 데이터 통신하는 모니터링부;
일단이 복수 개의 노즐 가운데 어느 하나의 노즐에 설치되어 소화분말의 이동경로가 되는 소화분말배관과 상기 소화분말을 저장하고 있는 분말소화기 그리고 상기 소화분말배관에 설치되고, 상기 모니터링부와 연결되어 상기 모니터링부에서 전송하는 신호에 대응해 상기 소화분말배관으로 이동하는 상기 소화분말의 이동량을 제어하는 소화분말제어밸브를 포함하는 분말소화기부;
일단이 복수 개의 노즐 가운데 다른 하나의 노즐에 설치되어 액체소화약제의 이동경로가 되는 액체소화약제배관과 상기 액체소화약제를 저장하고 있는 액체소화약제소화기 그리고 상기 액체소화약제배관에 설치되고, 상기 모니터링부와 연결되어 상기 모니터링부에서 전송하는 신호에 대응해 상기 액체소화약제배관으로 이동하는 상기 액체소화약제의 이동량을 제어하는 액체제어밸브를 포함하는 액상소화기부;
상기 에너지 저장 시스템에 설치되고, 상기 모니터링부와 연결되어 상기 모니터링부에서 전송하는 신호에 대응해 상기 에너지 저장 시스템 내부로 에어로졸의 분사량이 제어 가능한 에어로졸소화기부를 포함하고,
상기 에너지 저장 시스템(ESS)의 일면에 설치되어 분말소화기부와 연결된 제1노즐과 액상소화기부와 연결된 제2노즐을 촬영하는 영상감지센서;를 더 포함하고,
상기 모니터링부는, 상기 영상감지센서가 촬영한 노즐 이미지를 수신하여, 수신된 노즐 이미지가 기 저장되어 있는 정상 이미지와 다른 경우에는 상기 소화분말제어밸브와 상기 액체제어밸브를 닫고,
상기 모니터링부는 상기 연기감지모듈과 상기 적외선카메라모듈 중 적어도 어느 하나에서 화재전조신호를 감지하였을 때, 제1설정시간 동안 상기 에어로졸소화기부를 작동시킨 후, 제1설정시간 이후에도 상기 적외선카메라모듈에서 상기 화재전조신호를 감지하면 상기 분말소화기부를 제2설정시간 동안 작동시킨 후, 상기 액상소화기부를 작동시키고, 상기 제1설정시간 동안 상기 에어로졸소화기부를 작동시켜, 화재가 진압되면 상기 분말소화기부 및 상기 액상소화기부를 작동시키는 않도록 하는, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템.An energy storage system (ESS) in which a plurality of lithium-ion batteries are stored, and in which a plurality of nozzles are installed;
A pipe unit installed in the energy storage system to suck air in the energy storage system;
One end is connected to the other end of the pipe portion, the smoke detection module for sucking and detecting the air inside the energy storage system and the infrared camera module installed outside the energy storage system, to measure the temperature change of the energy storage system Fire precursor detection unit comprising a;
A monitoring unit connected to the fire precursor detecting unit by wire or wirelessly and communicating data with the fire precursor detecting unit;
One end of the plurality of nozzles are installed in any one of the nozzles and the fire extinguishing powder pipe which is the movement path of the extinguishing powder and the powder fire extinguisher storing the extinguishing powder and is installed in the fire extinguishing powder pipe, the monitoring unit is connected to the monitoring A powder fire extinguisher unit including a fire extinguishing powder control valve for controlling a movement amount of the fire extinguishing powder moving to the fire extinguishing powder pipe in response to a signal transmitted from the unit;
The liquid extinguishing agent pipe, one end of which is installed in the other one of the plurality of nozzles, becomes a moving path of the liquid extinguishing agent, the liquid extinguishing agent storing the liquid extinguishing agent, and the liquid extinguishing agent piping, and the monitoring A liquid fire extinguisher unit including a liquid control valve connected to a unit and controlling a movement amount of the liquid extinguishing agent moving to the liquid extinguishing agent pipe in response to a signal transmitted from the monitoring unit;
An aerosol digester installed in the energy storage system and connected to the monitoring unit to control an injection amount of aerosol into the energy storage system in response to a signal transmitted from the monitoring unit;
And an image detecting sensor installed on one surface of the energy storage system ESS to photograph the first nozzle connected to the powder fire extinguisher and the second nozzle connected to the liquid fire extinguisher.
The monitoring unit receives the nozzle image photographed by the image detection sensor, and closes the fire extinguishing powder control valve and the liquid control valve when the received nozzle image is different from the normal image stored in advance.
When the monitoring unit detects a fire precursor signal in at least one of the smoke detection module and the infrared camera module, after operating the aerosol digester for a first set time, the fire in the infrared camera module after the first set time. When the precursor signal is detected, the powder fire extinguisher is operated for a second set time, the liquid fire extinguisher is operated, and the aerosol fire extinguisher is operated for the first set time. Automatic fire extinguishing system for detecting and spreading energy storage device (ESS) fires to prevent the operation of parts.
상기 모니터링부는,
평상 시에 상기 분말소화기부, 상기 액상소화기부 및 상기 에어로졸소화기부를 미작동 상태로 유지하다가,
상기 화재전조감지부에서 화재전조신호를 수신하였을 때, 상기 액상소화기부 및 상기 에어로졸소화기부를 작동시키는, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템.The method of claim 1,
The monitoring unit,
While maintaining the powder fire extinguisher portion, the liquid fire extinguisher portion and the aerosol fire extinguisher in the normal operation state,
And when the fire precursor signal is received by the fire precursor detection unit, operating the liquid extinguisher unit and the aerosol extinguisher unit. An ESS fire detection and diffusion prevention automatic fire extinguishing system.
상기 연기감지모듈은, 일단이 상기 배관부의 타단과 연결되고, 내부에 상기 공기를 흡입하는 흡입기, 상기 공기 가운데 먼지를 여과하는 먼지필터, 여과된 공기를 감지하는 연기감지센서, 상기 연기감지센서와 연결되어 감지신호를 수신하는 제어기를 포함하는, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템.The method of claim 1,
The smoke detection module, one end is connected to the other end of the pipe portion, the inhaler for sucking the air therein, the dust filter for filtering the dust in the air, the smoke detection sensor for detecting the filtered air, the smoke detection sensor and An automatic fire extinguishing system for detecting and spreading an energy storage device, comprising a controller connected to receive a detection signal.
상기 모니터링부는 버저모듈과 디스플레이모듈을 포함하여 화재전조감지부로부터 송신되는 데이터를 소리 및 화면으로 출력하는, 에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템.The method of claim 1,
The monitoring unit includes a buzzer module and a display module to output data transmitted from the fire precursor detection unit as sound and a screen, an energy storage device (ESS) fire detection and diffusion prevention automatic fire extinguishing system.
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