KR102162999B1 - Energy storage system with fault diagnosis function of battery - Google Patents

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문창덕
노제호
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Abstract

The present invention relates to an energy storage system having a battery fault diagnosis function to prevent a fire by detecting an internal temperature and voltage of a tray stored in a rack, detecting gas generated inside the tray, and urgently shutting off the power when the fire is expected. The system according to the present invention includes: a rack frame including a plurality of vertical frames spaced apart from each other, and a plurality of horizontal frames horizontally connected between the vertical frames; and a plurality of trays inserted between the horizontal frames and charged/discharged in real-time; and further includes a plurality of slots through which air is introduced, a plurality of gas inlets through which the gas leaked from the tray is introduced, a gas transfer unit for upwardly transferring the gas introduced through the gas inlet, a gas detection unit for detecting gas passing through the gas transfer unit, an exhaust fan forcibly exhausting the gas to the outside, and a control unit for blocking the power supplied to the tray when gas higher than a certain standard concentration is detected.

Description

배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템{Energy storage system with fault diagnosis function of battery}Energy storage system with fault diagnosis function of battery

본 발명은 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 책장형태의 랙(rack)에 수납된 트레이의 내부 온도 및 전압을 감지할 뿐만 아니라 트레이 내부에서 발생되는 가스를 검출함과 동시에 검출결과 화재발생이 예상되면 전원을 긴급 차단하여 화재를 예방할 수 있는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system having a battery abnormality diagnosis function, and more particularly, to detect the internal temperature and voltage of a tray stored in a bookshelf-shaped rack as well as to detect gas generated inside the tray. At the same time, it relates to an energy storage system having a battery abnormality diagnosis function capable of preventing fire by urgently shutting off power when a fire is expected as a result of detection.

최근 고유가와 이상 기후 변화로 인한 냉난방기기 보급 확대 등으로 에너지 수요는 매년 증가 추세를 보이고 있다. 또한, 소득증대와 삶의 질 향상, 각종 서비스 고도화 요구에 따라 새로운 에너지수요가 지속 발생하여 직접적인 전력 의존도가 심화되어 전력 수급에 차질이 발생하기도 한다. Energy demand has been increasing every year due to the recent high oil prices and the expansion of the supply of heating and cooling equipment due to abnormal climate change. In addition, new energy demand continues to occur in response to increased income, improved quality of life, and demands for enhancement of various services, leading to intensification of direct power dependence, leading to disruptions in power supply and demand.

특히, 매년 여름과 겨울철이 되면 전력대란 위기와 같은 전력 문제가 발생한다. 또한, 국내 에너지원의 상당수가 원유 및 원자력에 의존하고 있어 에너지 수급에 대한 개선은 시급한 국가적 과제이다.In particular, every summer and winter season, power problems such as a power crisis occur. In addition, as many domestic energy sources depend on crude oil and nuclear power, improvement in energy supply and demand is an urgent national task.

이러한 전력대란을 해결하기 위한 방안 중 하나가 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS)이다. 에너지저장시스템은 잉여 생산된 전기를 저장하거나 신재생에너지를 활용해서 생산된 전기를 필요한 시간대에 사용할 수 있는 장치로서, 전기수요가 적은 시간에 유휴전력을 저장해두었다가 수요가 많은 시간대에 전기를 공급하여 안정적으로 전력을 활용할 수 있다. One of the ways to solve such a power disruption is the Energy Storage System (ESS). The energy storage system is a device that can store surplus generated electricity or use the electricity produced by using new and renewable energy at the required time. It stores idle power when the demand for electricity is low, and then supplies electricity at the time of demand. Power can be used stably.

따라서 전기에너지를 저장하고 필요할 때 사용함으로써 에너지 이용 효율을 향상시키고, 신재생에너지 활용도 제고 및 전력 공급 시스템 안정화를 달성한다. 따라서 신성장동력 산업의 하나인 에너지저장시스템의 중요성이 부각되고 있는 추세이다.Therefore, by storing electric energy and using it when necessary, it improves energy use efficiency, improves the utilization of new and renewable energy, and achieves stabilization of the power supply system. Therefore, the importance of energy storage systems, one of the new growth engine industries, is on the rise.

이러한 에너지저장시스템은 복수의 셀(단전지)들의 집합체인 트레이가 종방향으로 배열 수납되는 ESS 배터리 랙이 개발되어 사용되고 있다. 배터리 랙에 배치되어 설치되는 트레이들은 상하로 적층되어 연결되는 방식을 취하고, 수직 방향인 종방향으로 상호 간 전기적인 직렬 또는 병렬 연결을 이루며, 이러한 직렬 또는 병렬로 연결된 트레이들이 모여 하나의 랙으로 구성되는바, 이러한 랙은 상호 간에 전기적으로 다시 직렬 또는 병렬 연결됨으로써, 하나의 대형 배터리 시스템을 이루게 된다.In this energy storage system, an ESS battery rack in which a tray, which is an assembly of a plurality of cells (unit cells), is arranged and received in a longitudinal direction has been developed and used. Trays arranged and installed in the battery rack take a method of being stacked up and down to be connected, and form an electrical series or parallel connection with each other in the vertical direction, which is a vertical direction, and the trays connected in series or parallel are gathered to form a single rack. As such, these racks are electrically connected again in series or in parallel with each other to form one large battery system.

이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.An example of such a technique is disclosed in Document 1 below.

특허문헌 1에는 전후 방향으로 이격된 채 좌우 방향으로 간극을 유지하며 종방향으로 설치되는 다수의 축프레임, 상기 축프레임의 길이를 따라 일정한 간극으로 구획된 채 횡방향으로 설치되어 상기 축프레임을 고정하는 다수의 횡프레임, 상기 횡프레임에 걸쳐지는 형태로 일정한 간극을 유지하며 설치되는 다수의 보강지지대, 상기 보강지지대에 슬라이드 되는 형태로 삽입 고정되어 실시간으로 충방전하는 다수의 트레이를 포함하고, 상기 보강지지대는, 길이를 따라 좌우 방향에서 일측으로 절곡되어 상기 트레이의 상 하단 좌우편에 대한 탈거 및 유동을 방지하며 슬라이드 된 상기 트레이를 고정하는 좌우 절곡가이드, 길이를 따라 전후 방향에서 타측으로 절곡되어 전후방에 배치된 횡프레임에 걸리는 형태로 결합되는 전후 절곡체결부를 포함하되, 상기 트레이는 기립상태로 상 하단이 상기 보강지지대의 좌우 절곡가이드에 의해 유동이 방지되며, 상기 축프레임 하부에는, 냉기공급장치와 연결되어 냉기를 구획하여 분할하는 분기관, 상기 분기관의 냉기 분할지점 각각에 연결되는 연결관, 상기 연결관 각각에 연결되어 상부 방향에 설치된 다수의 트레이로 냉기의 풍향을 조절하거나 냉기의 이동을 인가 또는 단속하는 풍향조절댐퍼관으로 구성된 에어덕트가 더 구비되고, 상기 풍향조절댐퍼관은, 관 내부 중앙에 고정되는 구획바, 상기 구획바의 상하부 방향으로 일정한 간격을 유지하며 배치된 채, 에어의 압력 세기에 따라 자동으로 회전각을 달리하여 냉기의 흐름 방향을 조절하는 다수의 제1커버, 일단이 상기 구획바에 결합되고, 타단이 상기 다수의 제1커버 각각에 결합된 채, 에어의 압력 세기에 따라 변화되는 탄성에 의해 상기 제1커버의 회전각을 달리 유도하는 다수의 토션스프링을 포함하되, 상기 제1커버들은 라운딩 형상을 지닌 채 분할된 블레이드 커버 형태로 구획바에서 일정한 간격으로 배치되어 냉기의 유속압력 세기에 따라 자동으로 회전각을 달리하며 트레이로 공급되는 냉기의 이동량 및 방향을 조절하여 수평 배열로 연결된 트레이의 온도 및 성능을 조절 유지하는 것을 특징으로 하는 랙 구조를 갖는 배터리 시스템에 대해 개시되어 있다.In Patent Document 1, a plurality of shaft frames are installed in the longitudinal direction while maintaining a gap in the left and right directions while being spaced apart in the front and rear directions, and the shaft frames are fixed in the transverse direction while being partitioned with a certain gap along the length of the shaft frame. A plurality of transverse frames, a plurality of reinforcing supports installed while maintaining a constant gap in a form spanning the transverse frames, and a plurality of trays inserted and fixed in a form that slides to the reinforcing support to charge and discharge in real time, the The reinforcing support is bent from the left and right directions along the length to prevent removal and flow to the upper and lower left and right sides of the tray, and a left and right bending guide that fixes the slided tray, and is bent from the front and rear directions to the other side along the length It includes a front and rear bent fastening portion that is coupled in a form that is hung on the horizontal frame disposed in, the tray is in an upright state, and the upper and lower ends of the tray are prevented from flowing by the left and right bending guides of the reinforcing support. A branch pipe that is connected to and divides the cold air, a connection pipe connected to each of the cold air division points of the branch pipe, and a plurality of trays connected to each of the connection pipes and installed in the upper direction to control the wind direction of cold air or to move the cold air An air duct consisting of a wind direction control damper tube for applying or intermittently is further provided, and the wind direction control damper tube is disposed while maintaining a constant interval in the vertical direction of the partition bar and a partition bar fixed in the center of the pipe, A plurality of first covers that adjust the flow direction of cold air by automatically varying the rotation angle according to the pressure of the air, one end is coupled to the partition bar, the other end is coupled to each of the plurality of first covers, Including a plurality of torsion springs that induce different rotation angles of the first cover by elasticity that varies according to the pressure intensity, wherein the first covers have a rounding shape and form a divided blade cover at regular intervals in the partition bar. It is arranged and automatically changes the rotation angle according to the intensity of the flow velocity and pressure of the cold air, and adjusts the movement amount and direction of the cold air supplied to the tray, Disclosed is a battery system having a rack structure, characterized in that the performance is controlled and maintained.

한편, 종래의 랙 구조를 갖는 배터리 시스템은 특정 트레이 구간에서 화재 발생 시 이를 감지하여 해당 분사노즐 근처의 호스들에 구비된 밸브의 개방을 지시함에 따라, 해당 분사노즐들을 통하여 분사되어 비산되는 소화액을 통하여 특정 트레이 구간에서 발생한 화재를 신속하게 소화할 수 있다.Meanwhile, the battery system having a conventional rack structure detects a fire in a specific tray section and instructs the opening of the valves provided in the hoses near the corresponding injection nozzle, and thus the fire extinguishing liquid sprayed and scattered through the corresponding injection nozzles is removed. Through this, it is possible to quickly extinguish a fire that occurred in a specific tray section.

상술한 바와 같은 종래의 기술은 트레이 구간에 구비된 열감지센서에 의해 화재를 감지하고, 감지 신호에 의해 소화액을 분사시켜 화재를 예방하는 것이다. 이밖에도 대부분의 종래 기술들은 배터리의 주변 온도, 충/방전 전압 및 전류의 크기 등을 감시하여 수집한 데이터를 분석하고, 분석 결과를 기초로 화재 발생을 감지한다. The conventional technology as described above detects a fire by a heat sensor provided in the tray section, and prevents fire by injecting a extinguishing liquid by a detection signal. In addition, most of the prior art analyzes the collected data by monitoring the ambient temperature of the battery, the amount of charge/discharge voltage and current, and detects a fire occurrence based on the analysis result.

그러나, 온도센서에 의한 배터리 온도 감지 또는 전압센서에 의한 전압 크기 감지에 의한 화재 감지방식은 효과적이긴 하지만, 현실적으로 미흡한 점이 많아 화재 사고가 계속해서 발생되고 있다.However, although the battery temperature detection method by the temperature sensor or the fire detection method by the voltage level detection by the voltage sensor is effective, there are many shortcomings in reality and fire accidents continue to occur.

또한, 각 배터리 모듈이 트레이 내부로 진입된 후에 전기적으로 접속되면서 외부의 전원이 충전되는 과정에서 배터리의 열화 또는 과잉충전 등의 이유로 인해 화재가 발생할 우려가 있으며, 이런 경우에는 열이 발생하게 되면 필연적으로 가스가 발생하게 되는데 종래에는 이러한 가스를 제대로 감지하지 못하여 화재를 조기에 진화하기 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, there is a risk of fire due to battery deterioration or overcharging while each battery module is electrically connected after entering the tray and external power is being charged.In this case, if heat is generated, it is inevitable. As gas is generated, there is a problem in that it is difficult to extinguish a fire early because it is not possible to properly detect such gas.

대한민국 등록특허공보 제10-1584295호(2016.01.05 등록)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1584295 (registered on January 5, 2016)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 트레이의 내부에 수용된 배터리 셀이 외부의 전원에 의해 충전되는 과정에서 배터리의 열화 또는 과잉충전 등의 이유로 인해 화재가 발생하는 경우, 전해질로 인해 발생되는 가스를 신속 정확하게 검출함과 동시에 검출결과 화재발생이 예상되면 전원을 긴급 차단하여 화재를 조기에 예방할 수 있는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and when a fire occurs due to deterioration of the battery or overcharging in the process of charging the battery cell accommodated in the tray by an external power source, the electrolyte An object of the present invention is to provide an energy storage system having a battery abnormality diagnosis function that can quickly and accurately detect the gas generated by the gas and prevent a fire by urgently shutting off the power when a fire is expected as a result of detection.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템은 일정간격을 두고 이격 배치되는 다수의 수직프레임(110)과, 상기 수직프레임(110)들 사이에 수평으로 연결 설치되는 다수의 수평프레임(120)으로 이루어진 랙 프레임(100); 상기 수평프레임(120) 사이에 슬라이딩 삽입되어 실시간으로 충방전되는 다수의 트레이(200);를 포함하는 에너지저장시스템에 있어서, 상기 수평프레임(120)에 형성되어 공기가 유입되는 다수의 슬롯(300); 상기 슬롯(300)에 근접되게 설치되며, 상기 트레이(200)에서 누출된 가스가 유입되는 다수의 가스유입부(400); 상기 가스유입부(400)들이 연결되며, 상기 가스유입부(400)를 통해 유입된 가스를 상향으로 이송시키는 가스이송부(500); 상기 가스이송부(500)의 일측에 설치되어 가스이송부(500)의 내부를 경유하는 가스를 검출하는 가스감지부(600); 상기 랙 프레임(100)의 상부 일측에 배치되되 상기 가스이송부(500)의 일단과 연결되어 가스를 외부로 강제 배기시키는 배기팬(700); 및 상기 가스감지부(600)에 의해 특정 기준 농도 이상의 가스가 감지되는 경우에 트레이(200)에 공급되는 전원을 차단하는 제어부(800);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the energy storage system having a battery abnormality diagnosis function according to the present invention includes a plurality of vertical frames 110 spaced apart from each other at regular intervals, and a horizontal connection and installation between the vertical frames 110 Rack frame 100 made of a plurality of horizontal frames 120; In the energy storage system comprising a; a plurality of trays 200 that are slidingly inserted between the horizontal frames 120 to be charged and discharged in real time, a plurality of slots 300 formed in the horizontal frame 120 and into which air is introduced. ); A plurality of gas inlet parts 400 installed close to the slot 300 and through which gas leaked from the tray 200 flows; A gas transfer unit 500 connected to the gas inlet 400 and transferring the gas introduced through the gas inlet 400 upward; A gas detection unit 600 installed at one side of the gas transfer unit 500 to detect gas passing through the gas transfer unit 500; An exhaust fan 700 disposed on one side of the upper portion of the rack frame 100 and connected to one end of the gas transfer unit 500 to forcibly exhaust gas to the outside; And a control unit 800 that cuts off power supplied to the tray 200 when a gas having a specific reference concentration or higher is detected by the gas detection unit 600.

또한, 상기 트레이(200)의 내부에는 트레이(200)의 내부 온도를 감지하는 온도센서(210)와, 트레이(200)의 내부 습도를 감지하는 습도센서(220)가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a temperature sensor 210 for sensing the internal temperature of the tray 200 and a humidity sensor 220 for sensing the internal humidity of the tray 200 are installed inside the tray 200, respectively. .

또한, 상기 트레이(200)의 내부에는 배터리 셀의 전압을 측정하여 셀 전압 데이터를 생성하는 전압감지센서(230)가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a voltage sensing sensor 230 for generating cell voltage data by measuring a voltage of a battery cell is installed inside the tray 200.

또한, 상기 가스이송부(500)는 상기 랙 프레임(100)의 수직방향에 대응하여 직립되게 배치되며, 상기 가스유입부(400)를 통해 유입된 가스가 경유하여 배기되는 제1 배기덕트(510); 상기 제1 배기덕트(510)의 상단에 수평방향으로 연결되며, 상기 제1 배기덕트(510)를 통해 배기되는 가스를 외부로 배기시키는 제2 배기덕트(520);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas transfer unit 500 is arranged to be upright corresponding to the vertical direction of the rack frame 100, the first exhaust duct 510 exhausted through the gas introduced through the gas inlet 400 ; And a second exhaust duct 520 connected to the upper end of the first exhaust duct 510 in a horizontal direction and exhausting gas exhausted through the first exhaust duct 510 to the outside. .

또한, 상기 제1 배기덕트(510)의 상단에는 배기플랜지(511)가 결합되며, 상기 배기플랜지(511)의 일측에는 가스센서가 결합되는 결합공(511a)이 형성되고, 상기 결합공(511a)의 상부에는 배기플랜지(511)에 결합된 제1 배기덕트(510)가 가스센서와 접촉하는 것을 방지하는 돌출턱(511b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, an exhaust flange 511 is coupled to an upper end of the first exhaust duct 510, and a coupling hole 511a to which a gas sensor is coupled is formed at one side of the exhaust flange 511, and the coupling hole 511a ) Is formed with a protruding protrusion 511b that prevents the first exhaust duct 510 coupled to the exhaust flange 511 from contacting the gas sensor.

또한, 상기 가스유입부(400)는 상기 제1 배기덕트(510)에 일정간격을 두고 연결되며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된 유연성 재질의 연결관(410); 상기 연결관(410)의 단부에 구비되며, 슬롯(300)을 통해 트레이(200) 내부로 일부가 삽입되는 흡기니플(420);을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas inlet 400 is connected to the first exhaust duct 510 at regular intervals, the connection pipe 410 made of a flexible material having a core material 411 made of a metal material therein; And an intake nipple 420 provided at an end of the connection pipe 410 and partially inserted into the tray 200 through the slot 300.

또한, 상기 가스유입부(400)는 상기 제1 배기덕트(510)에 일정간격을 두고 연결되며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된 유연성 재질의 연결관(410); 상기 연결관(410)의 단부에 구비되어 슬롯(300)의 상부에 위치하는 깔대기 형태의 흡기후드(430);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas inlet 400 is connected to the first exhaust duct 510 at regular intervals, the connection pipe 410 made of a flexible material having a core material 411 made of a metal material therein; And a funnel-shaped intake hood 430 provided at an end of the connection pipe 410 and positioned above the slot 300.

또한, 상기 가스감지부(600)는 가스의 농도를 측정하기 위한 가스센서로 구성되며, 상기 랙 프레임(100) 당 1개 또는 1개 이상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas detection unit 600 is composed of a gas sensor for measuring the concentration of the gas, characterized in that the rack frame 100 is installed in one or more than one.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템은 트레이의 내부에 수용된 배터리 셀이 외부의 전원에 의해 충전되는 과정에서 배터리의 열화 또는 과잉충전 등의 이유로 인해 화재가 발생하는 경우, 기존의 온도센서 및 전압센서에서 감지하지 못하였던 전해질로 인해 발생되는 가스를 신속 정확하게 검출함과 동시에 검출결과 화재발생이 예상되면 전원을 긴급 차단하여 화재를 조기에 예방하는 효과가 있다.As described above, in the energy storage system having a battery abnormality diagnosis function according to the present invention, a fire occurs due to deterioration of the battery or overcharging while the battery cells accommodated in the tray are charged by an external power source. In this case, the gas generated by the electrolyte that was not detected by the conventional temperature sensor and voltage sensor can be quickly and accurately detected, and when a fire is expected as a result of detection, the power is urgently cut off to prevent a fire early.

도 1은 일반적인 배터리 랙을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 트레이를 도시한 사시도.
도 4는 도 2의 A부를 확대하여 도시한 단면도.
도 5는 도 2의 B부를 확대하여 도시한 단면도.
도 6은 B부의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템을 개념적으로 도시한 구성도.1 is a view showing a general battery rack.
2 is a diagram showing an energy storage system having a battery abnormality diagnosis function according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a tray according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing an enlarged portion A of Figure 2;
Figure 5 is a cross-sectional view showing an enlarged portion B of Figure 2;
6 is a cross-sectional view showing another embodiment of part B.
7 is a block diagram conceptually showing an energy storage system having a battery abnormality diagnosis function according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, in order to describe in detail enough that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention, the most preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 랙 프레임(100)에 배열 수납되는 트레이(200)들은 종방향으로 상호간에 전기적으로 직렬 연결되며, 이러한 직렬로 연결된 트레이(200)들이 모여 하나의 배터리 랙으로 구성되는바, 이러한 배터리 랙은 상호 간에 전기적으로 병렬 연결됨으로써 대형 에너지저장시스템을 이루게 된다.As shown in FIG. 1, the trays 200, which are typically arranged and received in the rack frame 100, are electrically connected in series with each other in the longitudinal direction, and the trays 200 connected in series are gathered to form one battery rack. As configured, these battery racks are electrically connected in parallel with each other to form a large energy storage system.

한편, 각 배터리 셀이 트레이 내부로 진입된 후에 전기적으로 접속되면서 외부의 전원이 충전되는 과정에서 배터리의 열화 또는 과잉충전 등의 이유로 인해 화재사고가 발생되고 있다. Meanwhile, a fire accident has occurred due to reasons such as deterioration of the battery or overcharging in the process of charging an external power source while each battery cell is electrically connected after entering the tray.

이를 해결하기 위해, 대부분 트레이 내부에 설치된 온도센서에 의한 배터리 온도 감지 또는 전압센서에 의한 전압 크기 감지에 의한 화재 감지방식이 적용되고 있지만, 현실적으로 미흡한 점이 많다보니 화재 사고가 계속해서 발생되고 있다.In order to solve this problem, most of the battery temperature detection by the temperature sensor installed inside the tray or the fire detection method by the voltage level detection by the voltage sensor is applied, but fire accidents continue to occur due to the lack of reality.

이에 본 발명의 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템은 배터리 랙(rack)에 수납되는 트레이의 내부에서 발생되는 가스를 신속 정확하게 검출함과 동시에 검출결과 화재발생이 예상되면 전원을 긴급 차단하여 화재를 조기에 예방할 수 있다. Accordingly, the energy storage system equipped with the battery abnormality diagnosis function of the present invention quickly and accurately detects the gas generated inside the tray stored in the battery rack, and at the same time, when a fire is expected as a result of detection, the power supply is urgently cut off. Can be prevented early.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템은 일정간격을 두고 이격 배치되는 다수의 수직프레임(110)과 상기 수직프레임(110)들 사이에 수평으로 연결 설치되는 다수의 수평프레임(120)으로 이루어진 랙 프레임(100)과, 상기 수평프레임(120) 사이에 슬라이딩 삽입되어 실시간으로 충방전되는 다수의 트레이(200)를 포함한다.As shown in Figure 2, the energy storage system having a battery abnormality diagnosis function according to the present invention is horizontally connected between a plurality of vertical frames 110 and the vertical frames 110 are spaced apart at a predetermined interval. It includes a rack frame 100 made of a plurality of horizontal frames 120 to be installed, and a plurality of trays 200 that are slidingly inserted between the horizontal frames 120 and charged and discharged in real time.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 트레이(200)의 내부에는 트레이(200)의 내부 온도를 감지하는 온도센서(210)와, 트레이(200)의 내부 습도를 감지하는 습도센서(220)가 각각 설치된다.As shown in FIG. 3, a temperature sensor 210 for sensing the internal temperature of the tray 200 and a humidity sensor 220 for sensing the internal humidity of the tray 200 are respectively provided inside the tray 200. Installed.

여기서, 상기 온도센서(210)는 온도센서별로 측정값을 누적 평균한 평균값과, 상기 측정값을 이용하여 영역별로 온도 편차를 산출하고, 상기 산출된 온도 편차가 미리 설정된 기준치 이상인 영역 발생 시 온도 편차가 기준치 이상인 영역을 화재 발생 예상 영역으로 설정한다. Here, the temperature sensor 210 calculates a temperature deviation for each region using the average value of the cumulative average of the measured values for each temperature sensor, and the measured value, and the temperature deviation when an area where the calculated temperature deviation is greater than or equal to a preset reference value occurs. The area above the standard value is set as the expected fire area.

즉, 상기 온도센서(210)는 트레이(200)의 내부 온도의 크기를 측정하여 수집한 데이터를 분석하고, 분석 결과를 기초로 화재 발생을 감지한다. That is, the temperature sensor 210 analyzes the collected data by measuring the size of the internal temperature of the tray 200, and detects the occurrence of a fire based on the analysis result.

상기 트레이(200)의 내부에는 배터리 셀의 전압을 측정하여 셀 전압 데이터를 생성하는 전압감지센서(230)가 설치된다.A voltage sensing sensor 230 is installed inside the tray 200 to generate cell voltage data by measuring a voltage of a battery cell.

상기 전압감지센서(230)는 배터리의 전원 단자에 연결되어 배터리에 입출력되는 전압을 감지한다. The voltage sensing sensor 230 is connected to a power terminal of a battery and senses a voltage input/output to the battery.

상기 전압감지센서(230)는 배터리의 충방전 전압의 크기를 측정하여 수집한 데이터를 분석하고, 분석 결과를 기초로 화재 발생을 감지한다. The voltage detection sensor 230 analyzes the collected data by measuring the magnitude of the charge/discharge voltage of the battery, and detects the occurrence of a fire based on the analysis result.

한편, 본 발명에 따른 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템은 상기 랙 프레임(100)에 수납되는 트레이(200)의 내부에서 발생되는 가스를 신속 정확하게 검출하기 위한 구성요소로서, 슬롯(300), 가스유입부(400), 가스이송부(500), 가스감지부(600), 배기팬(700) 및 제어부(800)를 포함한다.On the other hand, the energy storage system having a battery abnormality diagnosis function according to the present invention is a component for quickly and accurately detecting gas generated inside the tray 200 accommodated in the rack frame 100, the slot 300 , A gas inlet 400, a gas transfer unit 500, a gas detection unit 600, an exhaust fan 700, and a control unit 800.

상기와 같이 구성된 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템은 트레이(200)의 내부에서 발생된 가스를 신속 정확하게 검출하기 위하여, 복수의 랙 프레임(100)들 사이에 가스이송부(500)가 직립되게 설치되고, 상기 슬롯(300)에 근접 설치된 가스유입부(400)들이 가스이송부(500)에 각각 연결되며, 상기 가스이송부(500)의 상단에 가스를 검출하기 위한 가스감지부(600)가 설치된다. The energy storage system having a battery abnormality diagnosis function configured as described above has a gas transfer unit 500 between a plurality of rack frames 100 in order to quickly and accurately detect the gas generated inside the tray 200. The gas inlet 400 installed and installed close to the slot 300 are respectively connected to the gas transfer unit 500, and a gas detection unit 600 for detecting gas is installed at the top of the gas transfer unit 500 do.

상기 슬롯(300)은 상기 수평프레임(120)에 다수로 형성되며, 상기 슬롯(300)을 통해 트레이(200) 내부로 공기가 유입되어 순환됨으로써 트레이(200) 내부에 수용된 배터리 셀들을 냉각시킬 수 있다.The slot 300 is formed in a plurality in the horizontal frame 120, and air is introduced into the tray 200 through the slot 300 and circulated to cool the battery cells accommodated in the tray 200. have.

이러한 슬롯(300)에는 상기 트레이(200)에서 누출된 가스가 유입되도록 가스유입부(400)가 근접되게 설치되고, 외부 공기의 순환 경로를 형성하는 공기순환부(310)가 설치될 수 있다.In the slot 300, a gas inlet 400 may be installed adjacent to the gas leaking from the tray 200 so that the gas leaked from the tray 200 may be introduced, and an air circulation part 310 may be installed to form a circulation path for external air.

상기 공기순환부(310)는 상기 랙 프레임(100)의 수직방향에 대응하여 직립되게 배치되며, 외부에서 유입된 공기가 경유하는 공기순환덕트(311)와, 상기 공기순환덕트(311)와 각 슬롯(300) 사이에 연결되며, 내부로 공기가 이동하는 급기관(312)을 포함한다.The air circulation unit 310 is arranged to be upright corresponding to the vertical direction of the rack frame 100, and an air circulation duct 311 through which air introduced from the outside passes, and the air circulation duct 311, respectively. It is connected between the slots 300 and includes a supply pipe 312 through which air moves.

따라서, 공기순환덕트(311)의 내부를 이동하는 공기는 각 급기관(312)을 통해 트레이(200)의 내부로 이동하여 순환되면서 배터리 셀들을 냉각시킨다.Accordingly, the air moving inside the air circulation duct 311 moves to the inside of the tray 200 through each supply pipe 312 and is circulated to cool the battery cells.

그리고, 트레이(200) 내부에서 순환되는 공기는 대각선 방향으로 상향 이동하여 가스유입부(400) 측으로 배출되는 공기 흐름을 갖게 되며, 이러한 공기 흐름은 모든 배터리 랙에 적용된다.(도 2 참고)In addition, the air circulated inside the tray 200 moves upward in a diagonal direction to have an air flow discharged toward the gas inlet 400, and this air flow is applied to all battery racks (see FIG. 2).

상기 가스이송부(500)는 상기 가스유입부(400)들이 연결되며, 상기 가스유입부(400)를 통해 유입된 가스를 상향으로 이송시킨다.The gas transfer unit 500 is connected to the gas inlet 400 and transfers the gas introduced through the gas inlet 400 upward.

이러한 상기 가스이송부(500)는 상기 랙 프레임(100)의 수직방향에 대응하여 직립되게 배치되며, 상기 가스유입부(400)를 통해 유입된 가스가 경유하여 배기되는 제1 배기덕트(510); 상기 제1 배기덕트(510)의 상단에 수평방향으로 연결되며, 상기 제1 배기덕트(510)를 통해 배기되는 가스를 외부로 배기시키는 제2 배기덕트(520);를 포함한다.The gas transfer unit 500 is disposed to be upright in correspondence with the vertical direction of the rack frame 100, the first exhaust duct 510 through which the gas introduced through the gas inlet 400 is exhausted; And a second exhaust duct 520 connected to an upper end of the first exhaust duct 510 in a horizontal direction, and exhausting gas exhausted through the first exhaust duct 510 to the outside.

상기 가스이송부(500)는 상기 가스유입부(400)들에 의해 유입된 가스가 경유하여 배기되는 구성요소로서, 상기 제2 배기덕트(520)에 설치된 배기팬(700)에 의해 가스유입부(400)들로부터 가스를 흡입하게 된다. The gas transfer unit 500 is a component through which the gas introduced by the gas inlet 400 is exhausted, and the gas inlet unit 500 is exhausted by an exhaust fan 700 installed in the second exhaust duct 520. 400).

한편, 상기 가스이송부(500)의 일단에는 트레이(200) 내부에서 발생된 가스를 외부로 강제 배기시키도록 배기팬(700)이 연결 설치된다.On the other hand, an exhaust fan 700 is connected to one end of the gas transfer unit 500 so as to forcibly exhaust gas generated in the tray 200 to the outside.

보다 구체적으로, 상기 배기팬(700)은 상기 제2 배기덕트(520)의 내부에 배치되며, 트레이(200) 내부에서 발생된 가스를 상기 제1 배기덕트(510)를 따라 상향으로 배출하기 위한 별도의 이송압을 제공한다.More specifically, the exhaust fan 700 is disposed inside the second exhaust duct 520 and is used to discharge gas generated in the tray 200 upwardly along the first exhaust duct 510. It provides a separate feed pressure.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 배기덕트(510)의 상단에는 배기플랜지(511)가 결합되며, 상기 배기플랜지(511)의 일측에는 가스센서가 결합되는 결합공(511a)이 형성되고, 상기 결합공(511a)의 상부에는 배기플랜지(511)에 결합된 제1 배기덕트(510)가 가스센서와 접촉하는 것을 방지하는 돌출턱(511b)이 형성된다.As shown in FIG. 4, an exhaust flange 511 is coupled to an upper end of the first exhaust duct 510, and a coupling hole 511a to which a gas sensor is coupled is formed at one side of the exhaust flange 511, , A protruding protrusion 511b is formed on the coupling hole 511a to prevent the first exhaust duct 510 coupled to the exhaust flange 511 from contacting the gas sensor.

즉, 상기 제1 배기덕트(510)의 상단에 가스감지부(600)의 구성요소인 가스센서를 결합한 배기플랜지(511)를 설치하여, 제1 배기덕트(510)가 배기플랜지(511) 내부로 삽입되게 함으로써, 가스센서를 커버하는 돌출턱(511b)에 배기플랜지(511) 내부로 진입되는 제1 배기덕트(510)의 상단이 걸리게 되어, 가스센서가 제1 배기덕트(510)와 접촉되는 것을 방지하게 된다. That is, by installing an exhaust flange 511 in which a gas sensor, which is a component of the gas detection unit 600, is installed on the upper end of the first exhaust duct 510, the first exhaust duct 510 is inside the exhaust flange 511. The upper end of the first exhaust duct 510 entering the exhaust flange 511 is caught on the protruding protrusion 511b covering the gas sensor, so that the gas sensor contacts the first exhaust duct 510 Will prevent it from becoming.

따라서 가스센서로 가스 농도를 정확하게 측정하여 화재 발생여부를 정확하게 감지할 수 있다.Therefore, it is possible to accurately detect whether a fire has occurred by accurately measuring the gas concentration with a gas sensor.

한편, 가스유입부(400)는 상기 슬롯(300)에 근접되게 설치되며, 상기 트레이(200)에서 누출된 가스가 유입된다.Meanwhile, the gas inlet 400 is installed close to the slot 300, and gas leaked from the tray 200 is introduced.

상기 가스유입부(400)는 상기 슬롯(200)의 위치에 따라 각도 조절이 가능하도록 연결될 수 있다.The gas inlet 400 may be connected to enable angle adjustment according to the position of the slot 200.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가스유입부(400)는 상기 제1 배기덕트(510)에 일정간격을 두고 연결되며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된 유연성 재질의 연결관(410); 상기 연결관(410)의 단부에 구비되며, 상기 슬롯(300)을 통해 트레이(200) 내부로 일부가 삽입되는 흡기니플(420);을 포함한다.As shown in FIG. 5, the gas inlet 400 is connected to the first exhaust duct 510 at regular intervals, and a flexible material connection pipe having a metal core material 411 therein ( 410); And an intake nipple 420 provided at an end of the connection pipe 410 and partially inserted into the tray 200 through the slot 300.

상기 연결관(410)은 유연성을 갖는 합성수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된다. The connection pipe 410 is preferably made of a synthetic resin material having flexibility, and a core material 411 made of a metal material is provided therein.

따라서 상기 연결관(410)에 구부림이나 외력이 가해질 경우 다양한 각도로 휘어지기 때문에 슬롯(300)에 흡기니플(420)을 용이하게 삽입시킬 수 있다. 상기 연결관(410)은 주름진 형태의 관으로 형성될 수도 있다.Therefore, when bending or external force is applied to the connection pipe 410, the intake nipple 420 can be easily inserted into the slot 300 because it is bent at various angles. The connection pipe 410 may be formed as a corrugated pipe.

상기 흡기니플(420)의 내부에는 코안다 효과를 이용하여 가스의 흐름을 유도하는 유도가이드(421)가 형성되며, 상기 유도가이드(421)는 입구측에 형성되는 제1 가이드홈(422)과, 상기 제1 가이드홈(422)으로부터 연장 형성되되 만곡진 형태를 갖는 제1 가이드돌기(423)를 포함한다.Inside the intake nipple 420, an induction guide 421 for inducing the flow of gas using the Coanda effect is formed, and the induction guide 421 includes a first guide groove 422 formed on the inlet side and And a first guide protrusion 423 extending from the first guide groove 422 and having a curved shape.

따라서 상기 유도가이드(421)에 유입된 가스가 코안다 효과로 인해 제1 가이드돌기(423))의 곡면을 따라 흐르게 되면, 고속의 가스 흐름에 주변의 가스가 끌려들어가 함께 배기되는 효과가 발생하게 된다. 그러므로, 가스의 배기가 신속하게 이루어짐으로써, 가스감지부(600) 측으로 이동 배출되는 가스를 빠르고 정확하게 검출할 수 있다. Therefore, when the gas introduced into the induction guide 421 flows along the curved surface of the first guide protrusion 423 due to the Coanda effect, the surrounding gas is attracted to the high-speed gas flow and exhausted together. do. Therefore, by rapidly exhausting the gas, it is possible to quickly and accurately detect the gas moving and discharged toward the gas detection unit 600.

도 6은 가스유입부의 다른 실시예로서, 상기 가스유입부(400)는 상기 제1 배기덕트(510)에 일정간격을 두고 연결되며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된 유연성 재질의 연결관(410); 상기 연결관(410)의 단부에 구비되어 상기 슬롯(300)의 상부에 위치하는 깔대기 형태의 흡기후드(430);를 포함한다.6 is another embodiment of a gas inlet, wherein the gas inlet 400 is connected to the first exhaust duct 510 at regular intervals, and is made of a flexible material having a core material 411 of a metal material therein. Connector 410; And a funnel-shaped intake hood 430 provided at an end of the connection pipe 410 and positioned above the slot 300.

상기 연결관(410)은 유연성을 갖는 합성수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된다. 따라서 상기 연결관(410)에 구부림이나 외력이 가해질 경우 다양한 각도로 휘어지기 때문에 슬롯(300)에 흡기니플(420)을 용이하게 삽입시킬 수 있다. 상기 연결관(410)은 주름진 형태의 관으로 형성될 수도 있다.The connection pipe 410 is preferably made of a synthetic resin material having flexibility, and a core material 411 made of a metal material is provided therein. Therefore, when bending or external force is applied to the connection pipe 410, the intake nipple 420 can be easily inserted into the slot 300 because it is bent at various angles. The connection pipe 410 may be formed as a corrugated pipe.

상기 흡기후드(430)의 내부에는 코안다 효과를 이용하여 가스의 흐름을 유도하는 유도가이드(431)가 형성되며, 상기 유도가이드(431)는 입구측에 형성되는 제2 가이드홈(432)과, 상기 제2 가이드홈(432)으로부터 연장 형성되되 만곡진 형태를 갖는 제2 가이드돌기(433)를 포함한다.Inside the intake hood 430, an induction guide 431 for guiding the flow of gas using the Coanda effect is formed, and the induction guide 431 includes a second guide groove 432 formed on the inlet side and And a second guide protrusion 433 extending from the second guide groove 432 and having a curved shape.

따라서 상기 유도가이드(431)에 유입된 가스가 코안다 효과로 인해 제2 가이드돌기(433))의 곡면을 따라 흐르게 되면, 고속의 가스 흐름에 주변의 가스가 끌려들어가 함께 배기되는 효과가 발생하게 된다. 그러므로, 가스의 배기가 신속하게 이루어짐으로써, 가스감지부(600) 측으로 이동 배출되는 가스를 빠르고 정확하게 검출할 수 있다. Therefore, when the gas introduced into the induction guide 431 flows along the curved surface of the second guide protrusion 433 due to the Coanda effect, the surrounding gas is attracted to the high-speed gas flow and exhausted together. do. Therefore, by rapidly exhausting the gas, it is possible to quickly and accurately detect the gas moving and discharged toward the gas detection unit 600.

상기 가스감지부(600)는 상기 가스이송부(500)의 일측에 설치되어 가스이송부(500)의 내부를 경유하는 가스를 검출한다.The gas detection unit 600 is installed at one side of the gas transfer unit 500 to detect gas passing through the interior of the gas transfer unit 500.

이러한 상기 가스감지부(600)는 가스의 농도를 측정하기 위한 가스센서로 구성되며, 상기 랙 프레임(100) 당 1개 또는 1개 이상으로 설치된다. The gas detection unit 600 is configured as a gas sensor for measuring the concentration of gas, and is installed in one or more than one per the rack frame 100.

상기 가스감지부(600)는 외부의 전원이 충전되는 과정에서 배터리의 열화 또는 과잉충전 등의 이유로 인해 화재가 발생할 우려가 있으며, 이때 전해질로 인해 발생되는 가스를 감지한다.The gas detection unit 600 may cause a fire due to deterioration or overcharging of a battery while external power is being charged, and at this time, detect gas generated by an electrolyte.

상기 가스감지부(600)는 가스를 분석하여 감지 대상 가스의 농도를 산출하고, 산출된 농도로부터 감지 대상 가스의 누출 여부를 확인한다. 따라서, 감지 대상 가스의 누출이 있는 경우에 신속하게 가스가 누출된 감지 위치를 확인할 수 있도록 한다. The gas detection unit 600 analyzes the gas to calculate the concentration of the detection target gas, and checks whether or not the detection target gas leaks from the calculated concentration. Accordingly, when there is a leakage of the gas to be detected, it is possible to quickly check the detection position where the gas has leaked.

이처럼, 상기 가스이송부(500)를 통해 상향 배출되는 가스는 가스감지부(600)에 의해 감지되며, 이때 상기 제어부(800)는 특정 기준 농도 이상의 가스가 감지되는 경우에 트레이(200)에 공급되는 전원을 차단시킨다.In this way, the gas discharged upward through the gas transfer unit 500 is detected by the gas detection unit 600, and at this time, the control unit 800 is supplied to the tray 200 when a gas having a specific reference concentration or higher is detected. Cut off the power.

한편, 상기 랙 프레임(100)의 하부 일측에는 외부 공기 중에 포함된 가스를 감지하기 위한 가스센서가 복수개로 설치될 수 있다.Meanwhile, a plurality of gas sensors for detecting gas contained in outside air may be installed at one side of the lower portion of the rack frame 100.

따라서 배터리 열 발생에 의해 발생되는 가스 말고도 외부 공기 중에 포함된 가스 성분을 감지하여 가스 농도를 비교 분석함으로써 배터리 화재로 인해 발생된 가스를 보다 정밀하게 감지할 수 있다.Therefore, in addition to the gas generated by the battery heat generation, the gas generated by the battery fire can be more accurately detected by detecting the gas components contained in the external air and comparing and analyzing the gas concentration.

상기 제어부(800)는 전압감지센서(230)로부터 셀 전압 데이터를 수신하고, 온도센서(210)로부터 온도 데이터를 수신한다. 따라서 상기 제어부(800)는 셀 전압 데이터 및 온도 데이터를 기초로 하여 배터리를 충전하기 위해 배터리에 공급되는 전류의 최대 충전 전류값을 결정하게 된다.The controller 800 receives cell voltage data from the voltage sensor 230 and receives temperature data from the temperature sensor 210. Accordingly, the controller 800 determines the maximum charging current value of the current supplied to the battery to charge the battery based on the cell voltage data and the temperature data.

도 7에서와 같이, 상기 제어부(800)는 상기 가스감지부(600)에 의해 특정 기준 농도 이상의 가스가 감지되는 경우에 트레이(200)에 공급되는 전원을 차단시키며, 관리자에게 이를 알리도록 통합관리서버(900)로 송출할 수 있는 제어 신호를 생성하여 출력한다.As shown in FIG. 7, the control unit 800 cuts off the power supplied to the tray 200 when a gas higher than a specific reference concentration is detected by the gas detection unit 600, and is integrated to notify the administrator. A control signal that can be transmitted to the server 900 is generated and output.

한편, 상기 제어부(800)는 상기 랙 프레임(100)의 상부에 BMS(Battery Management System)가 설치되는 경우, BMS에 의해 구현될 수 있다. 여기서, BMS란 배터리 셀에 연결되어 트레이의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 장치를 의미한다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 제어부의 실시 형태에 의해 한정되는 것은 아니며, 제어부는 BMS와 별도로 구성될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the controller 800 may be implemented by a BMS when a battery management system (BMS) is installed on the rack frame 100. Here, the BMS refers to a battery management device that is connected to a battery cell and controls the charging/discharging operation of the tray. However, the present invention is not necessarily limited by the embodiment of such a control unit, and it goes without saying that the control unit may be configured separately from the BMS.

상기 통합관리서버(900)는 에너지저장시스템과 인터넷 등의 네트워크로 연결되어 배터리 랙에 장착된 배터리 셀들의 상태 정보를 실시간으로 수신하고, 수신된 상태 정보를 분석한 결과를 토대로 배터리 셀들을 원격으로 실시간 통합 제어한다. The integrated management server 900 is connected to an energy storage system and a network such as the Internet, receives status information of battery cells mounted in a battery rack in real time, and remotely receives battery cells based on a result of analyzing the received status information. Real-time integrated control.

또한, 상기 통합관리서버(900)는 필요시 사용자단말기 또는 긴급대응단말기로 긴급 상황 경고신호를 전송할 수 있다.In addition, the integrated management server 900 may transmit an emergency warning signal to a user terminal or an emergency response terminal when necessary.

이처럼, 상기 통합관리서버(900)는 배터리 랙에 장착된 각각의 배터리 셀들의 상태를 중앙에서 실시간 모니터링 및 원격 제어가 가능하여, 배터리 이상 진단 및 유지 보수의 효율성을 증대시킬 수 있다.As such, the integrated management server 900 can monitor and remotely control the state of each battery cell mounted in the battery rack in real time from the center, thereby increasing the efficiency of battery abnormality diagnosis and maintenance.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.The present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but it is apparent to those skilled in the art that many various obvious modifications are possible without departing from the scope of the present invention from this description. Accordingly, the scope of the present invention should be interpreted by the claims set forth to include examples of such many variations.

100 : 랙 프레임 110 : 수직프레임
120 : 수평프레임 200 : 트레이
210 : 온도센서 220 : 습도센서
230 : 전압감지센서 300 : 슬롯
310 : 공기순환부 311 : 공기순환덕트
312 : 급기관 400 : 가스유입부
410 : 연결관 411 : 심재
420 : 흡기니플 421 : 유도가이드
422 : 제1 가이드홈 423 : 제1 가이드돌기
430 : 흡기후드 431 : 유도가이드
432 : 제2 가이드홈 433 : 제2 가이드돌기
500 : 가스이송부 510 : 제1 배기덕트
511 : 배기플랜지 511a : 결합공
511b : 돌출턱 520 : 제2 배기덕트
600 : 가스감지부 700 : 배기팬
800 : 제어부 900 : 통합관리서버100: rack frame 110: vertical frame
120: horizontal frame 200: tray
210: temperature sensor 220: humidity sensor
230: voltage detection sensor 300: slot
310: air circulation unit 311: air circulation duct
312: supply pipe 400: gas inlet
410: connector 411: core
420: intake nipple 421: induction guide
422: first guide groove 423: first guide protrusion
430: intake hood 431: induction guide
432: second guide groove 433: second guide protrusion
500: gas transfer unit 510: first exhaust duct
511: exhaust flange 511a: coupling hole
511b: protruding jaw 520: second exhaust duct
600: gas detection unit 700: exhaust fan
800: control unit 900: integrated management server

Claims (8)

일정간격을 두고 이격 배치되는 다수의 수직프레임(110)과, 상기 수직프레임(110)들 사이에 수평으로 연결 설치되는 다수의 수평프레임(120)으로 이루어진 랙 프레임(100); 상기 수평프레임(120) 사이에 슬라이딩 삽입되어 실시간으로 충방전되는 다수의 트레이(200);를 포함하는 에너지저장시스템에 있어서,
상기 수평프레임(120)에 형성되어 공기가 유입되는 다수의 슬롯(300);
상기 슬롯(300)에 근접되게 설치되며, 상기 트레이(200)에서 누출된 가스가 유입되는 다수의 가스유입부(400);
상기 가스유입부(400)들이 연결되며, 상기 가스유입부(400)를 통해 유입된 가스를 상향으로 이송시키는 가스이송부(500);
상기 가스이송부(500)의 일측에 설치되어 가스이송부(500)의 내부를 경유하는 가스를 검출하는 가스감지부(600);
상기 랙 프레임(100)의 상부 일측에 배치되되 상기 가스이송부(500)의 일단과 연결되어 가스를 외부로 강제 배기시키는 배기팬(700); 및
상기 가스감지부(600)에 의해 특정 기준 농도 이상의 가스가 감지되는 경우에 트레이(200)에 공급되는 전원을 차단하는 제어부(800);를 포함하며,
상기 슬롯(300)에는 외부 공기의 순환 경로를 형성하는 공기순환부(310)가 설치되며, 상기 공기순환부(310)는 상기 랙 프레임(100)의 수직방향에 대응하여 직립되게 배치되며, 외부에서 유입된 공기가 경유하는 공기순환덕트(311)와, 상기 공기순환덕트(311)와 각 슬롯(300) 사이에 연결되며, 내부로 공기가 이동하는 급기관(312)을 포함하고,
상기 가스이송부(500)는 상기 랙 프레임(100)의 수직방향에 대응하여 직립되게 배치되며, 상기 가스유입부(400)를 통해 유입된 가스가 경유하여 배기되는 제1 배기덕트(510); 상기 제1 배기덕트(510)의 상단에 수평방향으로 연결되며, 상기 제1 배기덕트(510)를 통해 배기되는 가스를 외부로 배기시키는 제2 배기덕트(520);를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템.
A rack frame 100 consisting of a plurality of vertical frames 110 spaced apart from each other at a predetermined interval, and a plurality of horizontal frames 120 connected horizontally between the vertical frames 110; In the energy storage system including; a plurality of trays 200 that are slidingly inserted between the horizontal frames 120 to be charged and discharged in real time,
A plurality of slots 300 formed in the horizontal frame 120 through which air is introduced;
A plurality of gas inlet parts 400 installed close to the slot 300 and through which gas leaked from the tray 200 flows;
A gas transfer unit 500 connected to the gas inlet 400 and transferring the gas introduced through the gas inlet 400 upward;
A gas detection unit 600 installed at one side of the gas transfer unit 500 to detect gas passing through the gas transfer unit 500;
An exhaust fan 700 disposed on one side of the upper portion of the rack frame 100 and connected to one end of the gas transfer unit 500 to forcibly exhaust gas to the outside; And
Including; a control unit 800 that cuts off power supplied to the tray 200 when a gas having a specific reference concentration or more is detected by the gas detection unit 600,
An air circulation unit 310 forming a circulation path of external air is installed in the slot 300, and the air circulation unit 310 is arranged to be upright corresponding to the vertical direction of the rack frame 100, and And an air circulation duct 311 through which air introduced from the air passes through, and a supply pipe 312 connected between the air circulation duct 311 and each slot 300, and through which air is moved,
The gas transfer unit 500 is arranged to be upright corresponding to the vertical direction of the rack frame 100, the first exhaust duct 510 through which the gas introduced through the gas inlet 400 is exhausted; And a second exhaust duct 520 connected to the upper end of the first exhaust duct 510 in a horizontal direction and exhausting gas exhausted through the first exhaust duct 510 to the outside. Energy storage system with battery abnormality diagnosis function.
 청구항 1에 있어서,
상기 트레이(200)의 내부에는 트레이(200)의 내부 온도를 감지하는 온도센서(210)와, 트레이(200)의 내부 습도를 감지하는 습도센서(220)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템.
The method according to claim 1,
Battery abnormality, characterized in that a temperature sensor 210 for sensing the internal temperature of the tray 200 and a humidity sensor 220 for sensing the internal humidity of the tray 200 are respectively installed inside the tray 200 Energy storage system with diagnostic function.
 청구항 1에 있어서,
상기 트레이(200)의 내부에는 배터리 셀의 전압을 측정하여 셀 전압 데이터를 생성하는 전압감지센서(230)가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템.
The method according to claim 1,
An energy storage system having a battery abnormality diagnosis function, characterized in that a voltage detection sensor 230 that measures a voltage of a battery cell and generates cell voltage data is installed inside the tray 200.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 배기덕트(510)의 상단에는 배기플랜지(511)가 결합되며,
상기 배기플랜지(511)의 일측에는 가스센서가 결합되는 결합공(511a)이 형성되고, 상기 결합공(511a)의 상부에는 배기플랜지(511)에 결합된 제1 배기덕트(510)가 가스센서와 접촉하는 것을 방지하는 돌출턱(511b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템.
The method according to claim 1,
An exhaust flange 511 is coupled to an upper end of the first exhaust duct 510,
A coupling hole 511a to which a gas sensor is coupled is formed at one side of the exhaust flange 511, and a first exhaust duct 510 coupled to the exhaust flange 511 is formed at an upper portion of the coupling hole 511a. An energy storage system having a battery abnormality diagnosis function, characterized in that a protruding jaw (511b) for preventing contact with the battery is formed.
 청구항 1에 있어서,
상기 가스유입부(400)는 상기 제1 배기덕트(510)에 일정간격을 두고 연결되며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된 유연성 재질의 연결관(410);
상기 연결관(410)의 단부에 구비되며, 슬롯(300)을 통해 트레이(200) 내부로 일부가 삽입되는 흡기니플(420);을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템.
The method according to claim 1,
The gas inlet 400 is connected to the first exhaust duct 510 at regular intervals, and the connection pipe 410 made of a flexible material having a core material 411 made of a metal material therein;
An intake nipple 420 provided at an end of the connector 410 and partially inserted into the tray 200 through the slot 300; energy storage with a battery abnormality diagnosis function, comprising: system.
 청구항 1에 있어서,
상기 가스유입부(400)는 상기 제1 배기덕트(510)에 일정간격을 두고 연결되며, 내부에 금속 소재의 심재(411)가 구비된 유연성 재질의 연결관(410);
상기 연결관(410)의 단부에 구비되어 슬롯(300)의 상부에 위치하는 깔대기 형태의 흡기후드(430);를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템.
The method according to claim 1,
The gas inlet 400 is connected to the first exhaust duct 510 at regular intervals, and the connection pipe 410 made of a flexible material having a core material 411 made of a metal material therein;
And a funnel-shaped intake hood 430 provided at an end of the connection pipe 410 and positioned above the slot 300.
 청구항 1에 있어서,
상기 가스감지부(600)는 가스의 농도를 측정하기 위한 가스센서로 구성되며, 상기 랙 프레임(100) 당 1개 또는 1개 이상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 이상 진단 기능을 구비한 에너지저장시스템.The method according to claim 1,
The gas detection unit 600 is composed of a gas sensor for measuring the concentration of the gas, and energy storage with a battery abnormality diagnosis function, characterized in that one or more than one is installed per the rack frame 100 system.
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