KR102162417B1 - 화재 조기차단 에너지저장 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화재 조기차단 에너지저장 시스템에 관한 것으로, 하우징에 부하로 저장된 전력을 공급하는 복수의 배터리팩; 상기 하우징 내부에 설치되어 가스를 검출하는 가스센서모듈; 상기 가스 검출 시 PCS를 통해 충전 및 방전 동작 중단과 전기 연결을 차단시키는 PMS; 및 상기 복수의 배터리팩을 관리하는 BMS;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

화재 조기차단 에너지저장 시스템{ESS FOR FIRE EARLY PREVENTION}
본 발명은 화재 조기차단 에너지저장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 화재를 조기에 감지하여 차단하는 화재 조기차단 에너지저장 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 에너지저장 시스템(Energy Storage System;ESS)은 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해주는 저장장치를 말하며, 최근 들어서는 대규모 ESS 장치를 소형으로 구성하여 빌딩, 공장, 가정 등의 일반 수용가에서 정전 대비용 또는 피크 전력 감축용으로 사용하는 경우가 늘고 있다.
또한, 전력 수급 불균형 등으로 인해 신재생에너지에 대한 관심이 급격하게 증가하면서, ESS를 통해 신재생 에너지를 활용해 생산된 전기를 저장하고 필요한 시간대에 활용하도록 하고 있다.
그러나, 이러한 ESS는 최근들어 화재 발생으로 막대한 재산적 피해 및 대형 화재가 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 ESS의 배터리 화재를 조기에 감지하여 차단하는 화재 조기차단 에너지저장 시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화재 조기차단 에너지저장 시스템은 하우징에 부하로 저장된 전력을 공급하는 복수의 배터리팩; 상기 하우징 내부에 설치되어 가스를 검출하는 가스센서모듈; 상기 가스 검출 시 PCS를 통해 충전 및 방전 동작 중단과 전기 연결을 차단시키는 PMS; 및 상기 복수의 배터리팩을 관리하는 BMS;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가스센서모듈은 하우징 내부의 상부면 또는 상부 측면에 2~4를 설치하여 각 측정값을 산술 평균한 평균값을 측정값으로 이용할 수 있다.
상기 가스센서모듈은 일산화탄소, 메탄, 아세트알데하이드 분자를 감지하는 가스센서로 이루어질 수 있다.
상기 전기 연결 차단은 PCS의 +,- 단자를 오프시켜 차단할 수 있다.
상기 PMS의 가스 검출 정보를 서버로 전송하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 서버의 가스 검출 정보를 제공받아 실시간으로 모니터링하는 관리자 단말기를 더 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면 ESS의 배터리 화재를 조기에 감지하여 차단함으로써 재산 피해와 대형 화재를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화재 조기차단 에너지저장 시스템의 블럭도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 조기차단 에너지저장 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 화재 조기차단 에너지저장 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 화재 조기차단 에너지저장 시스템은 하우징(100)에 부하로 저장된 전력을 공급하는 복수의 배터리팩(110)과, 상기 하우징(100) 내부에 설치되어 가스를 검출하는 가스센서모듈(120)과, 상기 가스 검출 시 PCS(300)를 통해 충전 및 방전 동작 중단과 전기 연결을 차단시키는 PMS(200), 및 상기 배터리팩(110)을 관리하는 BMS(500)를 포함하여 구성된다. 여기서, ESS를 구성하는 PMS(200), PCS(300), EMS(400) 및 BMS(500)는 이 분야에서 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 가스센서모듈(120)은 하우징(100) 내부의 상부면 또는 상부 측면에 2~4를 설치하여 실시간으로 검출한다.
상기 가스센서모듈(120)은 복수의 배터리팩(110)에서 발생하는 가스가 균일하지 않아 오작동하는 경우가 종종 발생하므로, 이를 방지하기 위하여 2개 이상 복수 개 설치하고, 바람직하게는 4개를 설치하여 각 측정값을 산술 평균한 평균값을 측정값으로 이용할 수 있다.
상기 가스센서모듈(120)은 화재 조기에 배터리팩(110)에서 발생하는 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 에틸렌, 프로펜, 아세트알데하이드, 1,3-부타디엔, 클로로메탄 같은 분자가 감지기의 표면에 흡착되어 감지기의 저항이 변하는 가스센서를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 일산화탄소, 메탄, 아세트알데하이드 분자를 감지하는 가스센서를 사용할 수 있다.
이러한 가스센서모듈(120)은 가스의 농도에 따른 센서의 저항 변화량을 전류 변화량으로 측정하게 된다. 이때, 전류 측정량은 미약하기 때문에 증폭기로 신호를 증폭하고 아날로그/디지털 변환기로 디지털 신호로 변환하여 신호의 크기를 출력하게 된다.
상기 PMS(200)는 가스 검출 시 PCS(300)를 통해 충전 및 방전 동작을 중단시킴과 동시에 전기 연결을 차단시킨다.
여기서, 전기 연결 차단은 PCS의 +, - 단자, 즉 스위치를 오프시켜 전기 연결을 차단시킨다. 더불어, 전기 연결 차단은 BMS(500)의 +, - 단자를 오프시켜 전기 연결을 차단시킬 수도 있다.
또한, 상기 PMS(200)는 가스 검출 정보를 통신모듈(600)로 전달하고, 통신모듈(600)은 서버(700)로 전송하게 된다.
상기 서버(700)의 가스 검출 정보를 제공받아 원격지에서 실시간으로 관리자의 단말기(미도시)를 통해 모니터링 할 수 있게 된다. 아울러 단말기의 프로그램을 통해 하우징 내부의 가스가 검출 될 경우 이를 경고하는 형태로 메세지 전송이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 배터리팩(110)에서 발생하는 가스를 검출하여 충방전 중단과 전기 연결을 차단시킴으로써 사전에 화재를 예방할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 하우징 110: 배터리팩
200: PMS 300: PCS
400: EMS 500: BMS
600: 통신모듈 700: 서버

Claims (6)

  1. 하우징에 부하로 저장된 전력을 공급하는 복수의 배터리팩;
    상기 하우징 내부에 설치되어 복수의 배터리팩에서 발생하는 가스를 검출하는 가스센서모듈;
    상기 가스 검출 시 PCS를 통해 충전 및 방전 동작 중단과 전기 연결을 차단시키는 PMS; 및
    상기 복수의 배터리팩을 관리하는 BMS;를 포함하되,
    상기 가스센서모듈은 하우징 내부의 상부면 또는 상부 측면에 2~4를 설치하여 각 측정값을 산술 평균한 평균값을 측정값으로 이용하며,
    상기 가스센서모듈은 배터리팩에서 발생하는 일산화탄소, 메탄, 아세트알데하이드 분자를 감지하는 가스센서로 이루어지며,
    상기 전기 연결 차단은 PCS의 +,- 단자를 오프시켜 차단하는 것을 특징으로 하는 화재 조기차단 에너지저장 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 PMS의 가스 검출 정보를 서버로 전송하는 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 조기차단 에너지저장 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서버의 가스 검출 정보를 제공받아 실시간으로 모니터링하는 관리자 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 조기차단 에너지저장 시스템.
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