KR102262360B1 - 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템 - Google Patents

열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에너지 저장 설비(ESS, Energy Storage System)의 과열 및 가스 누출을 감시하는 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 열화상 카메라를 이용하여 에너지 저장 설비 내에서 과열과 가스 누출을 실시간으로 촬영하여 감시함으로써 에너지 저장 설비의 화재발생과 그로 인한 대형사고를 사전에 예방할 수 있는 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템에 관한 것이다.

Description

열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템{SYSTEM FOR MONITORING OVERHEATING AND GAS LEAK OF ENERGY STORAGE SYSTEM USING THERMAL IMAGING CAMERA}
본 발명은 에너지 저장 설비(ESS, Energy Storage System)의 과열 및 가스 누출을 감시하는 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 열화상 카메라를 이용하여 에너지 저장 설비 내에서 과열과 가스 누출을 실시간으로 촬영하여 감시함으로써 에너지 저장 설비의 화재발생과 그로 인한 대형사고를 사전에 예방할 수 있는 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 에너지 저장 설비(ESS, Energy Storage System)는 생산된 전력을 저장장치에 저장했다가 전력이 필요할 때 공급하여 에너지 효율을 높이는 시스템으로서, 전기 수요가 적은 시간에 유휴전력을 저장해두었다가 수요가 많은 시간대에 전기를 공급함으로써 에너지의 이용 효율을 향상시키는 한편, 신재생 에너지의 활용도를 제고하고, 전력 공급 시스템의 안정화 측면에서 그 필요성이 높아지고 있다.
이러한 에너지 저장 설비는 PCS(Power Conversion System), BMS(Battery Management System), EMS(Energy Management System) 등으로 구성된다. 그리고, 에너지 저장 설비는 예상하지 못한 급격한 과전압이나 과전류를 야기하는 아크에 의해 회로가 손상되는 것을 방지하고, 주위 환경변화와 같은 기타 요인에 따른 온도나 습도 등의 불균형 등을 방지하기 위해 보호장치들로 이루어진 내부기기들을 구비한다.
도 1은 일반적인 컨테이너 타입의 에너지 저장 설비를 일례로 간략하게 도시한 도면이다.
도 1과 같이, 일반적인 컨테이너 타입의 에너지 저장 설비는 외부 함체로 기능하는 설비실(컨테이너)(1)와, 설비실(1)의 내부 양측을 따라 복수 개의 배터리 모듈이 장착되는 복수 개의 배터리랙(2)을 포함한다. 각각의 배터리 모듈은 배터리랙(2)의 내부로 슬라이딩되어 내측 양측면에 마련된 가이드 레일 상에 적층 배치된다.
이러한 컨테이너 타입의 에너지 저장 설비에서는 각 배터리 모듈이 배터리랙의 내부로 진입된 후 전기적으로 접속되면서 외부의 전원이 충전되는 과정에서 배터리 열화 또는 과충전 등의 이유로 인해 화재가 발생할 우려가 있다. 그리고, 이 경우 상하로 적층된 배터리 모듈에 화재가 번지게 되어 대형사고를 유발시킬 우려가 있다.
이와 같이, 컨테이너 타입의 에너지 저장 설비를 포함하여 종래기술에 따른 에너지 저장 설비에서의 화재발생은 많은 인명피해와 경제적인 피해를 유발하기 때문에 예방이 무엇보다 중요하다. 에너지 저장 설비에서 화재 발생의 주요원인으로는 시공불량, 설치 작업자의 부주의, 필수 보호장치의 누락, BMS 결합 등이 있으며, 보통 전력계통의 과열로 나타난다. 과열은 접점, 커넥터, 플러그, 회전부에서 발생되고, 주요원인으로는 노후화, 부식, 풀어짐, 과부하 또는 미세먼지 등에 기인한다.
따라서, 에너지 저장 설비에서 과열을 유발하는 주요원인들을 제거하는 한편, 과열 발생지점(장비)에 대한 온도를 지속적으로 감시하여 사고를 사전에 예방하기 위해 열화상 카메라를 이용한 기술들이 에너지 저장 설비에 활용되어 사용되고 있다. 그러나, 열화상 카메라를 이용한 과열 감시방법은 사각지역이 존재하는 경우 원천적으로 과열 여부를 감시할 수 없기 때문에 대형 안전사고의 원인이 되고 있다.
KR 10-2027373 B1, 2019. 09. 25. KR 10-1706717 B1, 2017. 02. 08. KR 10-2039850 B1, 2019. 10. 28.
따라서, 본 발명은 다음과 같은 목적들을 제공한다.
첫째, 본 발명은 열화상 카메라를 이용하여 에너지 저장 설비 내에서 과열과 가스 누출을 실시간으로 감시함으로써 화재 발생과 가스 누출을 예방할 수 있는 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템을 제공한다.
둘째, 본 발명은 설비실 내에서 사각지역 없이 설비실 내에 구축된 배터리랙의 과열과 가스 누출을 실시간으로 감시하여 화재 발생과 가스 누출을 예방할 수 있는 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 설비실; 상기 설비실 내부에 일렬 또는 다열로 복수 개가 설치되어 배터리랙 그룹을 구성하는 배터리랙; 상기 배터리랙에 설치된 배터리 모듈을 제어하는 BMS((Battery Management System); 상기 BMS에 연결되어 상기 배터리랙 그룹을 제어하는 SBMS(System Battery Management System); 상기 BMS 또는 상기 SMBS와 연결되어 상기 배터리랙 그룹을 제어하는 PMS(Power manage System); 상기 PMS에 의해 제어되어 상기 배터리랙 그룹을 수동 제어하는 BCP(Battery Control Panel); 상기 PMS에 의해 제어되어 상기 배터리랙 그룹에 저장된 직류전력을 교류전력으로 변환하여 전력계통에 전력을 공급하거나, 전력계통으로부터 교류전력을 직류전력으로 변환하여 상기 배터리랙 그룹에 저장하는 PCS(Power Conversion System); 통신망을 통해 관리자 단말기와 상기 PMS를 연결하는 EMS(Energy Management System); 상기 설비실 내에 설치되어 상기 배터리랙을 촬영하여 상기 PMS로 전송하는 열화상 카메라; 상기 열화상 카메라에 의해 촬영되지 않는 사각지역에 설치된 각각의 배터리랙의 발열지점에 설치되고, 상기 배터리랙 각각의 온도를 측정하여 상기 PMS로 전송하는 온도센서; 상기 배터리랙에 각각 설치되어 상기 배터리랙의 가스 누출을 감지하여 상기 PMS로 전송하는 가스센서; 상기 열화상 카메라의 비사각지역인 상기 배터리랙 그룹 각각의 최상부에 상기 온도센서에 대응하여 각각 설치되고, 표면의 열에 의해 변색되는 시온도료가 도포되어 있으며, 상기 온도센서 각각을 통해 측정된 온도정보에 따라 각각 동작하는 발열램프; 및 상기 배터리랙 그룹 각각의 최상부에 설치된 상기 발열램프를 촬영하도록 상기 설비실의 내부 천장에 설치되고, 상기 온도센서에 의해 동작하는 상기 발열램프를 각각 촬영하는 카메라를 포함하고, 상기 PMS는 상기 열화상 카메라를 통해 촬영된 이미지와 상기 카메라로부터 촬영된 상기 발열램프의 이미지를 각각 제공받아 상기 EMS로 전송하고, 상기 EMS는 상기 PMS에서 전송된 이미지들을 관리자 단말기로 전송하는 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템을 제공한다.
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이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명은 열화상 카메라를 통해 설비실 내의 비사각지역에 설치된 배터리랙의 과열을 감시하고, 사각지역에 설치된 배터리랙의 발열지점에 설치된 온도센서를 통해서는 설비실 내의 사각지역 내에 설치된 배터리랙의 과열을 동시에 감시하여 배터리랙의 감시능력을 배가시켜 배터리랙의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명은 사각지역에 위치하고 있는 배터리랙에 설치된 온도센서와 가스센서에 각각 연결된 발열램프를 카메라의 비사각지역에 설치함으로써 사각지역 없이 배터리랙의 과열과 가스 누출을 감시하여 배터리랙의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 컨테이너 타입의 에너지 저장 설비를 일례로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템의 구성을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템은 일례로 컨테이너 구조로 이루어진 설비실(1)과, 설비실(1) 내부에 일렬 또는 다열로 설치된 복수 개의 배터리랙(2)을 포함한다.
통상 에너지 저장 설비(ESS)를 구성하는 전체 배터리랙 그룹은 통상 컨테이너 구조의 설비실(1) 내에 적재되는데, 배터리 모듈이 다단으로 구성된 배터리랙(2)이 일렬로 배치되어 배터리랙 그룹을 형성한다. 설비실(1) 내부에는 일련의 장치들이 배치되므로 발열 등의 문제를 해결하기 위해 냉각장치(미도시)가 설치될 수 있다.
배터리랙(2)은 각각 복수의 배터리 모듈(미도시)을 포함하고, 상기 배터리 모듈은 각각 BMS(Battery Management System)(3)를 통해 관리된다. 복수의 배터리랙(2)은 하나의 배터리랙 그룹을 구성하고, 상기 배터리랙 그룹은 SBMS(System Battery Management System)(3a)을 통해 PMS(Power Management System)(6)에 연결될 수 있다.
상기 배터리랙 그룹은 PMS(6)를 매개로 관리자에 의해 BCP(Battery Control Panel)(4)를 통해 수동 제어되고, BCP(4) 및 PCS(Power Conversion System)(5)는 PMS(6)를 통해 관리자에 의해 제어될 수 있다. 그리고, PCS(5)는 상기 배터리랙 그룹에 저장된 직류전력을 교류전력으로 변환하여 전력계통에 전력을 공급하거나, 전력계통으로부터 교류전력을 직류전력으로 변환하여 상기 배터리랙 그룹에 저장한다.
PMS(6)는 배터리랙(2)을 관리하는 BMS(3)와 각각 연결되어 각각의 BMS(3)를 직접 제어하거나 SBMS(3a)를 통해 BMS(3)를 제어한다. 그리고, 상위 관리시스템의 요구사항을 반영하여 PCS(5)를 제어한다. 즉, PCS(5)를 통해 배터리랙(2)의 충방전 전력량을 제어하여 전체 전력을 관리한다. 또한, PMS(6)는 통신망을 통해 상위 관리 시스템인 EMS(Energy Management System)(7)와 연결되어 정보 및 명령을 송수신할 수 있다. EMS(7)는 통신망(유무선 통신망)을 통해 관리자 단말기(8)와 통신한다.
이러한 구성을 갖는 에너지 저장 설비(ESS)의 화재발생을 선제적으로 대응하기 위해 본 발명에 따른 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템이 제안되었다. 본 발명은 열화상 카메라(11)와 가스센서(12)를 이용하여 에너지 저장 설비(ESS)에서 화재발생의 전조 증상(과열)을 분석하여 화재발생을 예방하는 한편, 가스발생을 예방하여 대형사고를 안정적으로 사전에 예방할 수 있다.
배터리랙(2)의 배터리 모듈을 구성하는 리튬이온 배터리 등의 배터리는 정상상태에서 셀 자체 또는 외부적인 요인으로 이상이 발생하는 경우, 셀 내부의 전압 및 온도에 이상이 발생되고, 해당 상태가 일정시간 지속되면 가스가 분출된 후, 지속적인 가스 분출로 인해 '열폭주' 상태가 되면 연기가 발생된 후 발화로 이어진다.
이에 따라, 배터리랙(2)을 구성하는 각각의 배터리셀 및 배터리 모듈의 상태(온도 및 전압(전류) 등)을 상시적으로 감시하여야 한다. 특히, 과전압이나 과전류로 인한 온도 상승을 감시하여 배터리랙(2)에서 발생하는 화재를 방지할 수 있다.
본 발명에서는 도 2와 같이, 열화상 카메라(11)를 이용하여 각 배터리랙(2)을 촬영하고, 촬영된 이미지를 통해 각 배터리랙(2)의 온도를 분석한다. 즉, 열화상 카메라(11)를 이용하여 각 배터리랙(2)의 주 발화지점인 배터리셀, 배터리 모듈 및 각 배터리 모듈 간의 접속부 등을 실시간으로 촬영하여 배터리랙(2)의 과열을 감시한다.
하지만, 열화상 카메라(11)는 설비실(1) 내에서 소정의 위치에 설치됨에 따라 에너지 저장 설비(ESS) 내에 설치된 복수 개의 배터리랙(2)을 모두 안정적으로 촬영하는데 한계가 있다. 즉, 설비실(1) 내에서는 열화상 카메라(11)에 의해 촬영되지 않는 배터리랙(2)의 사각지역이 존재하게 되고, 이로 인해 설비실(1) 내에 설치된 복수 개의 배터리팩(2)에 대해 모든 발열지점을 안정적으로 감시하는데 한계가 있을 수 있다.
이에, 본 발명에서는 각각의 배터리랙(2)에 온도센서(13)를 각각 설치하여 열화상 카메라(11)와 함께 각 배터리랙(2)의 과열상태를 2중으로 감시하여 신뢰성을 확보할 수 있다. 이때, 온도센서(13)는 각 배터리랙(2)에 하나씩 설치되거나, 혹은 각 배터리 모듈에 각각 하나씩 각 배터리랙(2)에 복수 개가 설치될 수도 있다.
온도센서(13)에서 측정된 각 배터리랙(2)의 발열지점에 대한 온도정보는 PMS(6)와 EMS(7)를 통해 관리자 단말기(8)로 실시간으로 제공되고, 관리자는 관리자 단말기(8)를 통해 수동으로 PMS(6)를 통해 각 배터리랙(2)의 BMS(3), PCS(5) 및 전력 제어장치(10)를 제어하여 전력을 차단하는 한편, 소화장치(9)를 구동시킬 수 있다.
또한, PMS(6)는 열화상 카메라(11)로부터 촬영된 이미지를 분석하고, 온도센서(13)를 통해 측정된 각 배터리랙(2)의 온도정보와 가스센서(12)를 통해 가스 누출을 감지하여 각 배터리랙(2)의 BMS(3), PCS(5) 및 전력 제어장치(10)를 제어하여 전력을 자동으로 차단하는 한편, 화재발생시에는 소화장치(9)를 구동시켜 화재를 진압한다.
본 발명에서는 배터리랙(2) 중 열화상 카메라(11)에 의해 촬영되지 않는 사각지역에 존재하는 배터리랙(2)의 과열을 감시하기 위해 각각의 배터리랙(2)에 설치된 온도센서(13)에서 측정된 온도에 대응하여 발열하는 발열램프(14)가 설치된다.
발열램프(14)는 온도센서(13)에서 측정된 온도가 설정온도를 초과하는 경우 발열하는 백열전구, 할로겐 램프 또는 LED 램프 중 어느 하나로 이루어질 수 있고, 각각은 열화상 카메라(11)에 의해 촬영될 수 있도록 비사각지역에 설치되는 것이 바람직하다.
온도센서(13)는 배터리랙(2)에 설치되되, 열화상 카메라(11)에 의해 촬영이 되지 않는 사각지역에 위치하는 배터리랙(2)의 발열지점에 설치되는 것이 바람직하다. 이를 통해 사각지역에 위치하는 배터리랙(2)의 발열지점 또한 비사각지역에 설치된 발열램프(14)를 매개로 열화상 카메라(11)를 통해 안정적으로 촬영하여 감시할 수 있다.
한편, 발열램프(14)는 온도센서(13) 뿐만 아니라 가스센서(12)와 연결될 수도 있다. 이를 통해 가스센서(12)에 의해 가스 누출이 감지되면 동작하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템을 설명하기 위해 일부를 확대하여 간략하게 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템은 도 2에 도시된 시스템의 구성들을 모두 포함하고, 추가적으로 설비실(1) 내에 설치된 카메라(15)를 더 포함한다.
카메라(15)는 일반 카메라로서, 배터리랙(2)에 설치된 온도센서(13) 또는 가스센서(12)에서 측정된 온도 또는 가스 누출에 의해 동작하는 발열램프(14)를 촬영한 후 촬영된 이미지를 PMS(6)으로 전송한다. 이때, 발열램프(14)의 표면에는 발열램프(14)의 발열 온도에 대응하여 색조가 변하는 시온도료(temperature indicating paint)가 표면에 도포되어 있다. 즉, 발열램프(14)의 표면에는 특정 온도에서 색조가 변화하는 시온도료가 도포됨에 따라 카메라(15)를 통해 촬영하여 과열을 감지한다.
카메라(15)를 통해 촬영된 이미지는 PMS(6)를 통해 전송되고, PMS(6)는 카메라(15)를 통해 촬영된 이미지를 분석하여 해당 배터리랙(2)의 과열 여부를 분석한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템은 열화상 카메라(11)를 통해 비사각지역 뿐만 아니라 사각지역에도 안정적으로 배터리랙(2)의 온도를 측정하여 배터리랙(2)의 과열 여부를 분석함으로써 사전에 배터리랙(2)의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예1 내지 4의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 설비실(컨테이너)
2 : 배터리랙
3 : BMS
4 : BCP
5 : PCS
6 : PMS
7 : EMS
8 : 관리자 단말기
9 : 소화장치
10 : 전력 제어장치
11 : 열화상 카메라
12 : 가스센서
13 : 온도센서
14 : 발열램프
15 : 카메라(일반 카메라)

Claims (4)

  1. 설비실;
    상기 설비실 내부에 일렬 또는 다열로 복수 개가 설치되어 배터리랙 그룹을 구성하는 배터리랙;
    상기 배터리랙에 설치된 배터리 모듈을 제어하는 BMS((Battery Management System);
    상기 BMS에 연결되어 상기 배터리랙 그룹을 제어하는 SBMS(System Battery Management System);
    상기 BMS 또는 상기 SMBS와 연결되어 상기 배터리랙 그룹을 제어하는 PMS(Power manage System);
    상기 PMS에 의해 제어되어 상기 배터리랙 그룹을 수동 제어하는 BCP(Battery Control Panel);
    상기 PMS에 의해 제어되어 상기 배터리랙 그룹에 저장된 직류전력을 교류전력으로 변환하여 전력계통에 전력을 공급하거나, 전력계통으로부터 교류전력을 직류전력으로 변환하여 상기 배터리랙 그룹에 저장하는 PCS(Power Conversion System);
    통신망을 통해 관리자 단말기와 상기 PMS를 연결하는 EMS(Energy Management System);
    상기 설비실 내에 설치되어 상기 배터리랙을 촬영하여 상기 PMS로 전송하는 열화상 카메라;
    상기 열화상 카메라에 의해 촬영되지 않는 사각지역에 설치된 각각의 배터리랙의 발열지점에 설치되고, 상기 배터리랙 각각의 온도를 측정하여 상기 PMS로 전송하는 온도센서;
    상기 배터리랙에 각각 설치되어 상기 배터리랙의 가스 누출을 감지하여 상기 PMS로 전송하는 가스센서;
    상기 열화상 카메라의 비사각지역인 상기 배터리랙 그룹 각각의 최상부에 상기 온도센서에 대응하여 각각 설치되고, 표면의 열에 의해 변색되는 시온도료가 도포되어 있으며, 상기 온도센서 각각을 통해 측정된 온도정보에 따라 각각 동작하는 발열램프; 및
    상기 배터리랙 그룹 각각의 최상부에 설치된 상기 발열램프를 촬영하도록 상기 설비실의 내부 천장에 설치되고, 상기 온도센서에 의해 동작하는 상기 발열램프를 각각 촬영하는 카메라; 를 포함하고,
    상기 PMS는 상기 열화상 카메라를 통해 촬영된 이미지와 상기 카메라로부터 촬영된 상기 발열램프의 이미지를 각각 제공받아 상기 EMS로 전송하고, 상기 EMS는 상기 PMS에서 전송된 이미지들을 관리자 단말기로 전송하는,
    열화상 카메라를 이용한 에너지 저장 설비의 과열 및 가스 누출 감시 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102517477B1 (ko) 2022-07-20 2023-04-05 (주)하이브시스템 인공지능 기반 유해 가스 누출 원점을 식별하는 방법 및 장치
KR102524560B1 (ko) * 2022-11-22 2023-04-26 한국철도기술연구원 배터리팩 화재 방지 시스템 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101706717B1 (ko) 2016-11-04 2017-03-09 주식회사 아하정보통신 에너지 저장시스템의 배터리팩 화재예방장치
KR102027373B1 (ko) 2019-04-16 2019-10-01 주영길 Ess 설비 온도 감시 시스템
KR102039850B1 (ko) 2019-01-11 2019-11-01 이중오 열화상 이미지를 이용한 에너지 관리 시스템
KR102045489B1 (ko) * 2019-05-09 2019-11-18 풍성에너지 (주) 화재예방장치를 포함하는 에너지저장장치, 및 에너지저장장치의 화재예방방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101706717B1 (ko) 2016-11-04 2017-03-09 주식회사 아하정보통신 에너지 저장시스템의 배터리팩 화재예방장치
KR102039850B1 (ko) 2019-01-11 2019-11-01 이중오 열화상 이미지를 이용한 에너지 관리 시스템
KR102027373B1 (ko) 2019-04-16 2019-10-01 주영길 Ess 설비 온도 감시 시스템
KR102045489B1 (ko) * 2019-05-09 2019-11-18 풍성에너지 (주) 화재예방장치를 포함하는 에너지저장장치, 및 에너지저장장치의 화재예방방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102517477B1 (ko) 2022-07-20 2023-04-05 (주)하이브시스템 인공지능 기반 유해 가스 누출 원점을 식별하는 방법 및 장치
KR102524560B1 (ko) * 2022-11-22 2023-04-26 한국철도기술연구원 배터리팩 화재 방지 시스템 및 방법

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