KR102390597B1 - Automatic early fire extinguishing system for ess - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 판넬들로 부터 발전된 전력을 저장하기 위해 ESS(2)와, 상기 ESS에 설치된 배터리유닛(30)들을 각각 구비한 복수개의 랙(21,22,23,24)들을 구비하고, 센서의 신호에 응답하여 약제를 살포하여 방재하도록 된 ESS 전용 자동소화장치에 있어서, 상기 랙(21,22,23,24)들 상부에 설치된 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들로 부터의 감지신호를 입력받아 전송하도록 각각의 랙들에 제공된 서브 제어부(50), 상기 랙들의 배터리유닛(30)들에서의 화재를 소화시키기 위해 액화질소를 각 랙들의 배터리유닛(30)들의 전면 양측에 배치된 전면 노즐(65)들과 배면측에서 배터리유닛(30) 내부에 삽입되어 배치된 배면 노즐(66)들을 포함하는 약제 분사장치(60), 및 상기 서브 제어부(50)에서 전송된 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호들로 부터 메인 제어부(70)를 포함하고, 상기 메인 제어부(70)는 배터리유닛(30)들에서 화재 발생으로 판단될 때 약제 분사장치(60)에 의해 해당 랙에 액화질소를 분사하도록 구성됨으로써, 배터리 온도를 100℃ 이하로 냉각시켜 진압할 수 있어, 신속하고 효과적으로 ESS 화재를 방지 또는 피해를 최소화할 있는 효과가 있다.The present invention is provided with a plurality of racks (21, 22, 23, 24) each having an ESS (2) and battery units (30) installed in the ESS to store power generated from solar panels, In the ESS-only automatic fire extinguishing device configured to spray a chemical in response to a signal from a sensor to prevent disaster, the gas detection sensor 40, the temperature sensor 43, and the smoke installed on the racks 21, 22, 23, 24 The sub-controller 50 provided in each rack to receive and transmit the detection signal from the detection sensors 45, liquid nitrogen to extinguish the fire in the battery units 30 of the racks to the batteries of each rack A drug injection device 60 including front nozzles 65 disposed on both front sides of the units 30 and rear nozzles 66 disposed inside the battery unit 30 from the rear side, and the sub-controller and a main control unit 70 from the detection signals from the gas detection sensor 40, the temperature sensor 43, and the smoke detection sensor 45 transmitted from the 50, and the main control unit 70 is a battery When it is determined that a fire occurs in the units 30, by being configured to inject liquid nitrogen into the rack by the chemical injector 60, the battery temperature can be cooled to 100 ° C. or less to suppress the ESS fire quickly and effectively. has the effect of preventing or minimizing damage.
Description
본 발명은 ESS(Energy Storage System:에너지 저장시스템) 화재 초기 진압용 자동소화시스템에 관한 것으로, 특히 ESS는 에너지 밀도가 높은 다수의 리튬이온 배터리들이 랙이라는 밀집된 구조로 내장되어 있어서, 화재 발생시에 연속적인 열폭주시에 화학반응에 의해 저장된 에너지가 급격히 방출되는 산화성 폭발을 방지하기 위하여 즉각적이고 효율적으로 초기에 진압할 수 있도록 개선된 ESS 전용 자동소화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic fire extinguishing system for initial suppression of an ESS (Energy Storage System) fire. In particular, the ESS has a large number of lithium-ion batteries with high energy density built in a dense structure called a rack, so that when a fire occurs, continuous To prevent an oxidative explosion in which stored energy is rapidly released by chemical reaction during thermal runaway, it relates to an improved automatic fire extinguishing system dedicated to ESS that can be extinguished immediately and efficiently.
최근 태양광 발전설비는 태양광이 조사될 때 광전효과에 의한 광기전력이 발생되는 반도체 소자를 포함하는 태양전지를 이용하여 전력을 생산하는 것으로, 공해를 유발하지 않는 청정에너지를 생산하는 점에서 태양광을 이용한 전력 생산 설비가 확대되고 있다. Recently, solar power generation facilities use solar cells including semiconductor devices that generate photovoltaic power by the photoelectric effect when sunlight is irradiated, and in terms of producing clean energy that does not cause pollution, solar Power generation facilities using light are expanding.
일반적으로 단위 태양전지에서 발생되는 전기 에너지의 양은 매우 작기 때문에 통상적으로는 다수의 태양전지를 패널(모듈)로 제작하며, 또한 복수개의 태양광 패널을 하나의 그룹으로 구성하는 방식으로 다수의 태양전지패널 그룹들을 병렬로 연결하여 필요한 전력을 얻도록 한다. In general, since the amount of electrical energy generated from a unit solar cell is very small, a plurality of solar cells are usually manufactured as a panel (module), and a plurality of solar cells Connect panel groups in parallel to get the required power.
ESS(에너지 저장장치)는 이와 같이 태양광발전설비에서 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해주기 위해 주로 리튬이온 배터리를 랙이라는 밀집된 구조에 내장하여 사용하고 있으며, 최근 들어서는 대규모 ESS 장치를 소형으로 구성하여 빌딩, 공장, 가정 등의 일반 수용가에서 정전 대비용 또는 피크 전력 감축용으로 사용하는 경우가 늘고 있다.ESS (Energy Storage System) is mainly using lithium-ion batteries built in a dense structure called a rack to store the electricity produced by the photovoltaic facilities and transmit it when there is a temporary power shortage. It is increasingly being used for power outages or peak power reduction in general consumers such as buildings, factories, and homes by configuring it in a small size.
이러한 ESS는 다수의 태양전지들에서 전기를 생성하고, 상기 태양전지들에서 발전된 직류 전원을 인버터에 의해 교류전원으로 변환한 전기에너지를 축전지에 저장하게 되는데, 단위 배터리유닛들의 용량이 제한되기 때문에 다수의 배터리유닛들을 랙에 설치하여 전기에너지를 저장하고, 교류 배전반에 의해 승압되어 전력계통 또는 수용가에 공급된다. This ESS generates electricity from a plurality of solar cells, and stores electric energy converted from DC power generated by the solar cells into AC power by an inverter in a storage battery. Because the capacity of unit battery units is limited, many of battery units are installed in a rack to store electrical energy, and the voltage is boosted by the AC switchboard and supplied to the power system or consumers.
이와 같은 태양광 발전설비의 ESS의 랙들에는 다수의 배터리유닛들이 밀집 상태로 설치되어 있어서 화재 발생시에 화염이 인접 배터리들로 쉽게 전파될 수 있고, 이러한 ESS에서 실질적으로 발화된 이후에 자동소화시스템이 작동하여 소화시킴으로 화재의 전이를 막을 수는 있지만, 화재의 발생자체를 막을 수는 없다.In the ESS racks of such photovoltaic power generation facilities, a number of battery units are installed in a dense state, so that in the event of a fire, flames can easily spread to adjacent batteries, and after the ESS is actually ignited, the automatic fire extinguishing system is installed. Although it is possible to prevent the spread of fire by extinguishing it by operating it, it cannot prevent the occurrence of the fire itself.
그리고, ESS 모듈 내에 화재가 일단 발생되면 적층된 ESS 모듈렉은 모두 소실되어 다시 재사용이 불가능하므로 ESSD의 손실을 최소화할 수 있는 즉각적이고 효과적인 소화장치가 요구되었다.In addition, once a fire occurs within the ESS module, all the stacked ESS modules are lost and cannot be reused again, so an immediate and effective fire extinguishing device that can minimize the loss of the ESSD was required.
종래의 에너지저장장치의 화재발생을 방지하기 위한 장치의 예로는, 한국 등록특허 제10-2021072호(등록일자 2019년09월05일)에는 소화약제 공급관을 통해 소화약제를 공급하는 소화약제 공급조; ESS 모듈렉에 각각 설치되며, 전자제어판넬의 제어신호에 따라 온오프되어 상기 소화약제 공급조로부터 공급되는 소화약제를 각 ESS 모듈렉에 공급하는 솔레노이드 밸브; 상기 솔레노이드 밸브에 연결되어 해당 ESS 모듈렉에 소화약제를 분사하는 분사관; 상기 ESS 모듈내의 배터리셀에 측면에 각각 부착되어, 상기 배터리셀의 온도를 측정하는 온도센서; 각 ESS 모듈렉에 설치되어, 상기 온도센서에 전원을 공급하며, 상기 온도센서의 온도정보와 상기 온도센서의 위치 정보를 수신하여 전자제어판넬로 전송하고, 해당 솔레노이드 밸브의 온오프를 제어하는 배터리 모니터링 제어기(BMC); 및 상기 배터리 모티터링 제어기에서 전송한 온도센서의 온도정보 및 위치정보를 수신하고, 수신한 온도 센서의 온도정보와 위치정보에 따라, 임의의 온도센서의 온도값이 미리정해진 분사온도 이상으로 상승한 경우에 해당 온도센서가 위치하는 ESS 모듈렉에 위치하는 해당 솔레노이드 밸브를 열도록 제어신호를 전송하는 전자제 어판넬;을 포함하는 에너지저장장치의 화재예방 시스템이 개시되어 있다.As an example of a device for preventing a fire in a conventional energy storage device, Korean Patent Registration No. 10-2021072 (registration date September 05, 2019) has a fire extinguishing agent supply tank that supplies a fire extinguishing agent through a fire extinguishing agent supply pipe ; a solenoid valve installed in each ESS module, turned on and off according to a control signal from an electronic control panel, and supplying the extinguishing agent supplied from the extinguishing agent supply tank to each ESS module; an injection pipe connected to the solenoid valve and injecting a fire extinguishing agent to the corresponding ESS module; a temperature sensor attached to the side of each battery cell in the ESS module to measure the temperature of the battery cell; Battery monitoring that is installed in each ESS module, supplies power to the temperature sensor, receives temperature information of the temperature sensor and location information of the temperature sensor, transmits it to an electronic control panel, and controls on/off of the corresponding solenoid valve controller (BMC); and when the temperature information and location information of the temperature sensor transmitted from the battery monitoring controller are received, and according to the received temperature information and location information of the temperature sensor, the temperature value of any temperature sensor rises above a predetermined injection temperature There is disclosed a fire prevention system of an energy storage device comprising a; an electronic control panel that transmits a control signal to open the corresponding solenoid valve located in the ESS module where the corresponding temperature sensor is located.
그러나, 상기한 종래의 에너지저장장치의 화재예방 시스템은 소화를 위해 예를들어 노벡(Novec) 1230(FK 5-1-12)이나 FM200, HFC123, 고체에어로졸과 같은 다른 전기절연성이 우수한 소화약제를 사용함에 따라 분사되는 곳의 에너지 저장장치를 사용할 수 없는 손실이 초래되고, 효율적으로 화재발생 및 확산을 예방하지 못하고 사후적인 화재 진압에만 제한되는 문제가 있었다.However, the fire prevention system of the conventional energy storage device, for example, Novec 1230 (FK 5-1-12), FM200, HFC123, other fire extinguishing agents excellent in electrical insulation such as solid aerosol for fire extinguishing As it is used, there is a problem that the energy storage device in the sprayed area cannot be used, resulting in a loss, and it is not possible to effectively prevent the occurrence and spread of fire and is limited only to post-fire suppression.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 가스센서와 온도센서 및 연기감지센서를 포함하여 미리 프로그램된 바에 따라 화재발생 또는 화재 전조 현상으로 감지된 것으로 판단되는 경우에 해당 랙에 액화 질소를 직접 분사하여, 온도를 급격히 냉각시키고 산소공급을 차단하여 화재발생의 예방 및 조기진압을 가능하도록 개선된 ESS 전용 자동소화장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, when it is determined that a fire occurs or a fire precursor phenomenon is detected according to a pre-programmed bar including a gas sensor, a temperature sensor, and a smoke sensor, in the corresponding rack It is to provide an improved ESS-only automatic fire extinguishing system that directly injects liquid nitrogen to rapidly cool the temperature and cut off the oxygen supply to prevent and early suppression of fire.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일면에 따른 ESS 전용 자동소화장치는, 태양광으로 부터 전기를 생산하기 위한 다수의 태양광 판넬들과, 상기 태양광 판넬들로 부터 발전된 전력을 저장하기 위해 ESS와, 상기 ESS에 설치되고 다수의 배터리유닛들을 각각 구비한 복수개의 랙들을 구비하고, 센서의 신호에 응답하여 약제를 살포하여 방재하도록 된 ESS 전용 자동소화장치에 있어서,In order to achieve the above object, the ESS-only automatic fire extinguishing device according to an aspect of the present invention is a plurality of solar panels for producing electricity from sunlight, and to store the power generated from the solar panels. In the ESS-only automatic fire extinguishing system, which is provided with an ESS and a plurality of racks installed in the ESS and each equipped with a plurality of battery units, and is configured to spray a chemical in response to a signal from a sensor to prevent disaster,
상기 랙들 각각의 상부에 설치된 가스감지센서, 온도센서 및 연기감지센서들로 부터의 감지신호를 입력받아 전송하도록 각각의 랙들에 제공된 서브 제어부, A sub-controller provided in each of the racks to receive and transmit the detection signals from the gas detection sensor, the temperature sensor and the smoke detection sensor installed on each of the racks;
상기 랙들에서의 배터리유닛들에서의 화재를 소화시키기 위한 약재로서 액화질소를 각 랙들의 배터리유닛들 배터리유닛들의 전면 양측에 배치된 전면 노즐들과 배면측에서 배터리유닛 내부에 삽입되어 배치된 배면 노즐들을 포함하는 약제 분사장치, 및 Liquid nitrogen as a medicine for extinguishing fires in battery units in the racks is placed in front nozzles on both front sides of the battery units of each rack and a rear nozzle inserted into the battery unit from the rear side A medicament injector comprising these, and
상기 서브 제어부에서 전송된 가스감지센서와 온도센서 및 연기감지센서로 부터의 감지신호들로 부터의 감지신호들을 조합하여 화재 발생 여부를 미리 프로그램된 바에 따라 판단하고, 소화장치를 제어하는 메인 제어부를 포함하고,Combining the detection signals from the gas detection sensor, the temperature sensor, and the smoke detection sensor transmitted from the sub-controller to determine whether or not a fire has occurred according to a pre-programmed bar, and a main control unit to control the fire extinguishing device including,
상기 메인 제어부는 미리 프로그램된 바에 따라 각각의 랙들의 배터리유닛들에서의 화재 발생 여부를 판단하고 화재 발생으로 판단될 때 약제 분사장치를 제어하여 해당 랙에 액화질소를 분사하도록 된 것을 특징으로 하여 구성된다.The main control unit determines whether or not a fire has occurred in the battery units of each rack according to a pre-programmed bar, and when it is determined that a fire occurs, controls the chemical injector to inject liquid nitrogen into the rack. do.
상기 약제 분사장치는 소화 약제로서 액화질소를 분사하도록 액화질소(LN2) 발생기와, 액화질소 저장탱크 및 상기 액화질소 저장탱크로 부터의 액화질소가 솔레노이드밸브를 통해 공급되어 분사하도록 각 랙들의 배터리유닛들의 양측에 배치된 전면 노즐들과 배면 노즐을 포함한다.The drug injection device is a liquid nitrogen (LN 2 ) generator to spray liquid nitrogen as a fire extinguishing agent, and a liquid nitrogen storage tank and liquid nitrogen from the liquid nitrogen storage tank are supplied through a solenoid valve to spray the batteries of each rack It includes front nozzles and rear nozzles disposed on both sides of the units.
상기 액화질소 저장탱크에서의 액화질소를 액화질소 가압장치로 가압하여 미리 설정된 소정의 압력으로 분사하도록 구성될 수 있다.It may be configured to pressurize the liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage tank with a liquid nitrogen pressurizing device to spray it at a predetermined pressure set in advance.
변형적으로, 소화약제 분사장치(60)에서 소화약재로서 액화질소를 노즐로 공급하기 위하여 액화질소 저장탱크에서의 액화질소의 압력을 일정하게 유지하도록 콤프레셔에 의해 헬륨가스를 액화질소 탱크로 공급하도록 구성할 수도 있다.Alternatively, to supply helium gas to the liquid nitrogen tank by a compressor to keep the pressure of liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage tank constant in order to supply liquid nitrogen as a fire extinguishing agent to the nozzle in the fire extinguishing
본 발명에 따라, 메인 제어부에 의해 가스센서와 온도센서 및 연기감지센서의 감지신호들중 적어도 2개의 감지신호로 부터 미리 프로그램된 바에 따라 화재발생 여부를 신속하고 정확하게 판단하여 열폭주에 의한 고온 현상이 발생된 배터리유닛에 소화약제 분사장치(60)의 액화질소 저장탱크로 부터 노즐을 통해 액화질소를 분사하여 급격히 상승되는 배터리 온도를 100℃ 이하로 냉각시켜 진압함으로써, 화재 발생으로 인하여 인접한 많은 배터리유닛들의 이차적 손실을 방지할 수 있어 신속하고 효과적으로 ESS 화재를 방지 또는 피해를 최소화할 있는 효과가 있다.According to the present invention, a high temperature phenomenon caused by thermal runaway is quickly and accurately determined by the main control unit as to whether or not a fire has occurred according to a pre-programmed bar from at least two detection signals among the detection signals of the gas sensor, the temperature sensor, and the smoke sensor. By spraying liquid nitrogen through a nozzle from the liquid nitrogen storage tank of the fire extinguishing
도 1은 태양광 발전설비를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 발전설비의 ESS의 랙들과 감지센서들이 설치된 개략적인 구성도.
도 3은 도 2의 분사장치의 노즐들의 배치를 보여주는 개략적인 정면도.
도 4는 도 2의 ESS의 복수의 랙들에 소화약재로서 액화질소를 ESS 랙들 측부에 배치된 노즐들로 공급하기 위한 구성을 보여주는 개략적인 구성도.
도 5는 도 4의 소화약제 분사장치로 액화질소를 공급하기 위한 구성을 보여주는 개략적인 구성도.
도 6은 도 5의 액화질소 공급을 위한 액화질소 저장탱크내의 압력을 유지하기 위한 가압수단이 제공된 변형예를 보여주는 개략적인 구성도.1 schematically shows a solar power generation facility.
Figure 2 is a schematic configuration diagram in which the racks and detection sensors of the ESS of the power generation facility of Figure 1 are installed.
Figure 3 is a schematic front view showing the arrangement of the nozzles of the injection device of Figure 2;
4 is a schematic configuration diagram showing a configuration for supplying liquid nitrogen as an extinguishing agent to a plurality of racks of the ESS of FIG. 2 to nozzles arranged on the side of the ESS racks.
5 is a schematic configuration diagram showing a configuration for supplying liquid nitrogen to the fire extinguishing agent injection device of FIG.
6 is a schematic configuration diagram showing a modified example in which a pressurizing means for maintaining the pressure in the liquid nitrogen storage tank for supplying liquid nitrogen of FIG. 5 is provided.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.
일반적으로 태양광 발전설비는 도 1 내지 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 다수의 태양광 판넬(1)들이 설치되어 그로 부터 발전된 전력을 개략적으로 도시된 ESS(에너지 저장장치)(2)에 설치된 다수의 배터리유닛들에 충전하여 도면에 미도시된 전력계통이나 수용가로 공급하도록 되어 있다.In general, as schematically shown in FIGS. 1 to 3, a solar power generation facility is installed in a plurality of solar panels 1 and the power generated therefrom is installed in an ESS (energy storage device) 2 schematically shown. A plurality of battery units are charged and supplied to a power system or consumer not shown in the drawings.
상기 ESS(2)는 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 상하로 이격되어 형성된 수평지지부(25)들 위에 배터리유닛(30)들이 설치된 복수개의 랙(21,22,23,24)들과, 상기 랙(21,22,23,24)들 각각의 상부에 설치된 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들 및 상기 랙들에서의 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호를 입력받아 전송하도록 각각의 랙(21,22,23,24)들에 제공된 서브 제어부(50), 상기 랙(21,22,23,24)들에서의 배터리유닛(30)들에서의 화재를 소화시키기 위한 약재를 분사하는 약제 분사장치(60) 및 상기 서브 제어부(50)에서 전송된 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호들로 부터의 감지신호들을 조합하여 화재 발생 여부를 미리 프로그램된 바에 따라 판단하고, 소화장치를 제어하는 메인 제어부(70)에 미리 프로그램된 바에 따라 각각의 랙(21,22,23,24)들의 배터리유닛(30)들에서의 화재 발생 여부를 판단하고 화재 발생으로 판단될 때 해당 랙(21,22,23,24)에 소화 약제를 분사하도록 된 약제 분사장치(60)를 포함한다.As schematically shown in FIG. 2 , the
상기 가스감지센서(40)는 랙에 설치된 배터리유닛(30)들에서의 화재가 발생되기전에 배터리 소재의 과열에 의해 발생되는 가스를 감지하며, 온도센서(43)는 배터리유닛(30)의 온도를 감지하고, 연기감지센서(45)는 배터리유닛(30)에서의 화재에 의해 발생되는 연기를 감지하여, 각각 감지 신호를 해당 랙의 서브 제어부(50)로 전송한다.The
상기 메인 제어부(70)는 서브 제어부(50)를 통해 전송된 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들로 부터의 감지신호들을 조합하여 화재 발생 여부를 미리 프로그램된 바에 따라 판단하고, 소화장치를 제어한다. 이러한 화재발생 여부는 온도가 미리 설정된 온도 보다 높은 경우와 그러한 온도에서 리튬이온 배터리에서 발생되는 가스의 감지로 화재가 발생될 가능성이 높은 상태로 판단하는 것과 함께 상기한 온도센서에 의해 감지된 온도와 연기감지센서에 의해 연기를 감지하여 실제 화재가 발생된 것을 모두 포함한다.The
랙에 설치된 배터리유닛(30)들에서의 화재 발생에 대한 판단은, 메인 제어부(70)에서 가스감지센서(40)와 온도센서(43)의 센서들로 부터의 감지신호들로 부터의 신호가 있는 경우에 화재 발생가능성이 높은 것으로 판단하고, 상기 가스감지센서(40)나 온도센서(43)와 함께 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호가 발생될 때 화재가 발생된 것으로 판단하도록 프로그램되어 있으며, 재발화된 화재에 대해서는 발생된 잔류 가스와 연기로 인한 센서의 신호에 의한 소화장치의 오작동을 방지하기 위해 온도센서의 온도 감지신호만으로 재발화 여부를 판단하도록 프로그램되어 있다.Determination of the occurrence of fire in the
상기 소화약제 분사장치(60)는 도 3과 4에 도시된 바와 같이, 소화 약제로서 액화질소를 분사하도록 액화질소(LN2) 발생기(61)와, 액화질소 저장탱크(62), 액화질소 가압장치(63) 및 상기 액화질소 가압장치에 의해 가압되어 솔레노이드밸브(64)를 통해 공급된 액화질소를 분사하도록 각 랙(21,22,23,24)들의 배터리유닛(30)들의 양측에 배치된 전면 노즐(65)들과 그 전면 노즐과 동일하게 배면측에 제공된 도면에 미도시된 배면 노즐을 포함한다. 상기 액화질소 탱크(62)에서의 액화질소 자체의 압력은 0.2MPa이므로 상기 가압장치(63)로 가압하여 1.0MPa로 액화질소를 분사하는 것이 바람직하다. As shown in FIGS. 3 and 4, the fire extinguishing
상기 전면 노즐(65)들은 분기관(63)에 의해 각 배터리유닛(30)들의 전면측의 양측에 각각 배치되고 배면 노즐은 배면측에서 배터리유닛(30) 내부에 삽입되어 배치됨으로써, 배터리유닛에서의 발화 또는 발화가능성이 높은 상태에서 화재 발생을 보다 확실하게 진압할 수 있게 된다. 이와 달리 노즐들을 배치할 수도 있음은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.The
또한, 액화질소는 하루 6.4%의 증발 손실이 있으므로, 액화질소 발생기(61)에 의해 상시 보충되도록 하며, 이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이 상기 액화질소 발생기(61)로서 봄베에 수용된 액화질소를 압력조정기(66)와 솔레노이드밸브(67)를 통해 액화질소 저장탱크(62)로 공급한다. In addition, since liquid nitrogen has an evaporation loss of 6.4% per day, it is always replenished by the
도 6에는 본 발명에서 소화약제 분사장치(60)에서 소화약재로서 액화질소를 노즐로 공급하기 위한 변형된 구성이 도시되어 있으며, 가압장치(63)를 채용하지 않고 액화질소 저장탱크(62)에서의 액화질소의 압력을 일정하게 유지하도록 콤프레셔(80)에 의해 헬륨가스를 액화질소 탱크(62)로 공급하도록 도 4에 도시된 실시예의 액화질소 저장탱크(62)에 추가적으로 구성할 수도 있다. 미설명된 부호(68)는 안전밸브이고, 부호(69)는 저온전자밸브이다.6 shows a modified configuration for supplying liquid nitrogen as a fire extinguishing agent to a nozzle in the extinguishing
복수개의 랙(21,22,23,24)들에 다수의 배터리유닛(30)들이 설치된 ESS(2)에서 배터리 화재 발생의 경우 온도가 120℃에서 가스가 발생되고, 160℃ 이상에서 자연발화되며 순간 열폭주 현상이 일어나 1300℃ 이상의 고온 현상이 발생되며, 이때 본 발명에 따라, 소화약제 분사장치(60)의 액화질소 저장탱크로 부터 노즐을 통해 액화질소를 분사하여 급격히 온도가 상승되는 배터리의 온도를 100℃ 이하로 냉각시켜 진압함으로써, 화재 발생으로 인하여 인접한 많은 배터리유닛들의 이차적 손실을 방지할 수 있어 신속하고 효과적으로 ESS 화재를 방지 또는 피해를 최소화할 있게 된다.In the case of a battery fire in the ESS (2) in which a plurality of
본 발명은 다수의 태양광 패널들로 부터 발전된 전기를 저장하는 ESS에서의 화재 발생 여부를 모니터링하고 방재하도록 이용될 수 있다. The present invention can be used to monitor and prevent a fire in an ESS that stores electricity generated from a plurality of solar panels.
1 : 태양광 판넬 2 : ESS
21,22,23,24 : 랙 25 : 수평지지부
30 : 배터리유닛 40 : 가스감지센서
43 : 온도센서 45 : 연기감지센서
50 : 서브 제어부 60 : 약제 분사장치
61 : 액화질소 발생기 62 : 저장탱크
65 : 전면 노즐 70 : 메인 제어부
80 : 콤프레셔1: Solar panel 2: ESS
21, 22, 23, 24: rack 25: horizontal support
30: battery unit 40: gas detection sensor
43: temperature sensor 45: smoke detection sensor
50: sub control unit 60: drug injection device
61: liquid nitrogen generator 62: storage tank
65: front nozzle 70: main control unit
80: compressor
Claims (4)
상기 랙(21,22,23,24)들 각각의 상부에 설치된 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들로 부터의 감지신호를 입력받아 전송하도록 각각의 랙(21,22,23,24)들에 제공된 서브 제어부(50),
상기 서브 제어부(50)로 부터 각각의 랙(21,22,23,24)들에서, 배터리유닛(30)으로 부터 발생되는 가스와 온도를 감지하는 가스감지센서(40)와 온도센서(43)의 감지신호와 함께 배터리유닛(30)에서 화재에 의해 발생되는 연기를 감지하는 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호를 전송받아 화재 발생 여부를 판단하도록 프로그램되고 화재가 발생된 것으로 판단될 때 약제 분사장치(60)를 제어하여 해당 랙(21,22,23,24)에 액화질소를 분사하도록 된 메인 제어부(70)를 포함하며,
상기 메인 제어부(70)는 온도센서에 의해 감지된 온도가 미리 설정된 온도 보다 높은 경우에 해당 온도에서 리튬이온 배터리에서 발생되는 가스의 감지로 화재가 발생될 가능성이 높은 상태로 판단하고, 여기에 연기감지센서에 의해 연기를 감지할 때 실제 화재가 발생된 것으로 판단하도록 되어 있으며, 재발화 여부에 대해서는 발생된 잔류 가스와 연기로 인한 센서의 신호에 의한 소화장치의 오작동을 방지하기 위해 온도센서의 온도 감지신호만으로 재발화 여부를 판단하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 ESS 전용 자동소화장치.
A plurality of solar panels (1) for producing electricity from sunlight, an ESS (2) to store power generated from the solar panels, and a plurality of battery units (30) installed in the ESS ) each having a plurality of racks (21, 22, 23, 24), and liquid nitrogen stored in the storage tank 62 as a fire extinguishing agent is pressurized by the liquid nitrogen pressurizing device 63 and sprayed at a predetermined pressure set in advance. so that the liquid nitrogen (LN 2 ) generator 61, the liquid nitrogen storage tank 62, and liquid nitrogen from the liquid nitrogen storage tank are supplied through the solenoid valve 64 to each rack 21, 22, 23, 24) provided with a drug injection device 60 disposed on both sides of the battery units 30 to be sprayed from the front nozzles 65 and the rear nozzle 66, and the racks 21, 22, 23, 24 In response to the signal of the sensor provided to the helium by the compressor 80 to spray the chemical by the main control unit 70 to prevent disaster, and to keep the pressure of liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage tank 62 constant In the ESS-only automatic fire extinguishing system to supply gas to the liquid nitrogen tank 62,
Each rack to receive and transmit detection signals from the gas detection sensor 40, the temperature sensor 43, and the smoke detection sensor 45 installed on each of the racks 21, 22, 23, 24 (21, 22, 23, 24) provided in the sub-controller 50,
In each of the racks 21, 22, 23, 24 from the sub control unit 50, a gas sensor 40 and a temperature sensor 43 for detecting the gas and temperature generated from the battery unit 30 When it is programmed to determine whether or not a fire has occurred by receiving a detection signal from the smoke detection sensor 45 that detects smoke generated by a fire in the battery unit 30 together with the detection signal of and a main control unit 70 configured to control the chemical injector 60 to inject liquid nitrogen into the racks 21, 22, 23, 24,
When the temperature sensed by the temperature sensor is higher than a preset temperature, the main control unit 70 determines that a fire is likely to occur due to the detection of gas generated from the lithium ion battery at the corresponding temperature, and smoke When smoke is detected by the detection sensor, it is judged that an actual fire has occurred, and in case of re-ignition, the temperature of the temperature sensor is ESS-only automatic fire extinguishing system, characterized in that it is programmed to determine whether a fire occurs only with a detection signal.
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