KR102407796B1 - Extinguishing Aparatus Of Battery Energy Storage System - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 트레이가 수직상으로 장착된 랙 케이스가 마련된 배터리 에너지저장 시스템에 소화약제를 분사할 수 있도록 된 배터리 에너지저장시스템의 소화장치에 관한 것으로서, 배터리 트레이 마다 장착되어 배터리 트레이의 온도, 가스, 연기, 스웰링 현상 중 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 검출하는 단위 센서부들과, 랙 케이스에 수납된 상기 배터리 트레이 마다 설치되며 배터리 트레이 내부로 소화약제를 분사하는 분사노즐과, 소화약제를 공급하는 소화약제 공급부로부터 분사노즐로의 소화약제의 공급을 개폐하는 밸브를 갖는 단위 소화유니트들과, 단위 센서부들에서 검출된 신호에 따라 소화대상으로 결정된 배터리 트레이내로 소화약제가 공급되게 해당 밸브가 개방되게 단위 소화유니트들 및 소화약제 공급부를 제어하는 제어부를 구비한다. 이러한 배터리 에너지저장시스템의 소화장치에 의하면, 소화처리 대상으로 선정된 배터리 트레이별로 선택적으로 소화처리를 수행할 수 있고, 타 배터리 트레이의 손상을 억제하여 자원피해를 최소화하고, 초기에 발화지점을 검출하여 초기대응하여 진압함으로써 대형화재로 확산되는 것을 방지할 수 있는 장점을 제공한다.The present invention relates to a fire extinguishing device for a battery energy storage system capable of spraying a fire extinguishing agent to a battery energy storage system provided with a rack case in which the battery tray is mounted vertically, and is mounted on each battery tray to determine the temperature and gas of the battery tray. , smoke and swelling phenomenon, unit sensor units for detecting at least one or more sensing information, a spray nozzle installed for each battery tray stored in the rack case and spraying a fire extinguishing agent into the battery tray, and a fire extinguishing agent supplying a fire extinguishing agent Unit fire extinguishing units having a valve that opens and closes the supply of fire extinguishing agent from the chemical supply unit to the injection nozzle, and the unit so that the corresponding valve is opened so that the extinguishing agent is supplied into the battery tray determined as the fire extinguishing target according to the signal detected by the unit sensor units A control unit for controlling the fire extinguishing units and the extinguishing agent supply unit is provided. According to the fire extinguishing device of the battery energy storage system, fire extinguishing treatment can be selectively performed for each battery tray selected for fire extinguishing treatment, damage to other battery trays is suppressed to minimize damage to resources, and the ignition point is detected at an early stage. Therefore, it provides the advantage of preventing the spread of a large-scale fire by extinguishing it in an initial response.

Description

배터리 에너지저장시스템의 소화장치{Extinguishing Aparatus Of Battery Energy Storage System} Extinguishing Aparatus Of Battery Energy Storage System

본 발명은 배터리 에너지저장시스템의 소화장치에 관한 것으로서, 상세하게는 서랍형태로 형성되어 배터리가 수용되는 배터리 트레이 단위별로 개별 소화를 수행할 수 있도록 된 배터리 에너지저장시스템의 소화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fire extinguishing apparatus for a battery energy storage system, and more particularly, to a fire extinguishing apparatus for a battery energy storage system that is formed in a drawer shape to perform individual fire extinguishing for each battery tray unit in which a battery is accommodated.

일반적으로 배터리 에너지 저장시스템(BESS; Battery Energy Storage System)은 발전소에서 과잉 생산된 전력을 일시적으로 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족하거나 피크전력이 예상될 때 다시 송전해주는 저장장치를 말한다.In general, a battery energy storage system (BESS) refers to a storage device that temporarily stores excess power in a power plant and transmits it again when power is temporarily insufficient or peak power is expected.

최근에는 전력 수급 불균형 등으로 인해 신재생에너지에 대한 관심이 급격하게 증가하면서, BESS를 통해 신재생에너지를 활용해 생산된 전기를 저장하고 필요한 시간대에 활용하도록 하는 기술에 대한 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.Recently, as interest in new and renewable energy is rapidly increasing due to imbalance in power supply and demand, the development of technology to store electricity produced by using renewable energy through BESS and use it at the required time continues. have.

특히, 최근 들어 신축되는 공공건물에 대한 BESS의 설치가 의무화되고, 민간건물 등에도 에너지 절감 차원에서 BESS의 설치가 증가함에 따라 BESS 시장은 그 성장을 계속하고 있다.In particular, the BESS market continues to grow as the installation of BESS in newly constructed public buildings is made compulsory and the installation of BESS in private buildings is increasing in terms of energy saving.

이러한 BESS는 국내 등록특허 제10-1915876호 등 다양하게 개시되어 있다.Such BESS has been disclosed in various ways, such as Korean Patent Registration No. 10-1915876.

한편, BESS는 랙 케이스에 에너지를 저장하는 배터리 셀이 어레이된 배터리 트레이와, 배터리 셀을 관리하는 BMS, 전력을 직류-교류로 변환하는 PCS 등을 수용하도록 하고, 이러한 랙 케이스를 콘테이터 형태의 챔버 또는 건물 등의 일정 공간에 수용하여 운용토록 하고 있다.On the other hand, BESS accommodates a battery tray in which battery cells that store energy are arrayed in a rack case, BMS that manages battery cells, and PCS that converts electric power into DC-AC, and converts these rack cases into containers. It is accommodated and operated in a certain space such as a chamber or a building.

이러한 BESS는 배터리 셀 내부의 손상 또는 다양한 원인에 의해 과열 및 화재가 발생할 수 있다. 특히 배터리 에너지 저장 시스템으로 많이 사용되는 리튬이온배터리는 외부 서지와 고온에 취약하다는 단점이 있어 리튬이온배터리를 집약하여 저장하는 배터리 에너지 저장 시스템은 화재 위험이 상존하는 문제점이 있다. 또한, BESS 화재는 개별 배터리 셀 단위에서 발화가 시작되며, 이후 랙 케이스에 설치되는 모듈단위로 화재가 진전되며, 초기에 화재가 발생할 경우 랙 케이스에 설치되는 모듈과 BMS별로 진압이 가능하고, 진압에 실패할 경우에는 배터리 전체 시스템과 BMS 및 전력변환장치(PMS)로 확산되어 대형화재로 확대되는 특성을 갖는다. Such BESS may overheat and fire due to damage inside the battery cell or various causes. In particular, lithium-ion batteries, which are often used as battery energy storage systems, are vulnerable to external surges and high temperatures. In addition, the BESS fire starts at individual battery cell units, and then the fire progresses in units of modules installed in the rack case. In case of failure, it spreads to the entire battery system, BMS, and power conversion system (PMS) and has the characteristic of expanding into a large-scale fire.

따라서, 배터리의 이상 여부를 검출하여 화재 발생으로 이어질 이상 상황 또는 화재발생시 해당 요소에 대해 배터리 트레이별로 선별적으로 선택하여 화재발생 초기에 소화처리함으로써 대형화재로 확산되는 것을 방지하고, 초기 화재진압을 수행할 수 있는 구조가 요구되고 있다.Therefore, in the event of an abnormal situation or fire that may lead to a fire by detecting the abnormality of the battery, the element is selectively selected for each battery tray and extinguished at the early stage of the fire to prevent the spread of the fire to a large-scale fire, and to suppress the initial fire A structure that can perform is required.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 소화처리가 요구되는 배터리 트레이 단위로 소화약제를 투입하는 소화처리 방식으로 화재 진압을 수행할 수 있는 배터리 에너지저장시스템의 소화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above requirements, and provides a fire extinguishing device for a battery energy storage system capable of extinguishing a fire in a fire extinguishing treatment method in which a fire extinguishing agent is injected into a battery tray unit requiring fire extinguishing treatment but it has a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 배터리 에너지저장시스템의 소화장치는 배터리 트레이가 수직상으로 장착된 랙 케이스가 마련된 배터리 에너지저장 시스템에 소화약제를 분사할 수 있도록 된 배터리 에너지저장시스템의 소화장치에 있어서, 상기 배터리 트레이 마다 장착되어 상기 배터리 트레이의 온도, 가스, 연기, 스웰링 현상 중 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 검출하는 단위 센서부들과; 상기 랙 케이스에 수납된 상기 배터리 트레이 마다 설치되며 상기 배터리 트레이 내부로 소화약제를 분사하는 분사노즐과, 소화약제를 공급하는 소화약제 공급부로부터 상기 분사노즐로의 소화약제의 공급을 개폐하는 밸브를 갖는 단위 소화유니트들과; 상기 단위 센서부들에서 검출된 신호에 따라 소화대상으로 결정된 배터리 트레이내로 소화약제가 공급되게 해당 밸브가 개방되게 상기 단위 소화유니트들 및 상기 소화약제 공급부를 제어하는 제어부;를 구비한다.In order to achieve the above object, the fire extinguishing device of the battery energy storage system according to the present invention is capable of injecting a fire extinguishing agent into the battery energy storage system provided with a rack case in which the battery tray is vertically mounted. An apparatus comprising: unit sensor units mounted on each battery tray to detect sensing information of at least one of temperature, gas, smoke, and swelling of the battery tray; It is installed in each of the battery trays housed in the rack case and has a valve that opens and closes the supply of the extinguishing agent to the injection nozzle from the injection nozzle for spraying the extinguishing agent into the battery tray, and the extinguishing agent supply unit for supplying the extinguishing agent to the injection nozzle unit fire extinguishing units; and a control unit for controlling the unit fire extinguishing units and the extinguishing agent supply unit so that the corresponding valve is opened so that the extinguishing agent is supplied into the battery tray determined to be a fire extinguishing target according to the signal detected by the unit sensor units.

바람직하게는 상기 배터리 트레이는 바닥면을 형성하는 베이스플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 바닥영역을 구획하도록 상방으로 연장된 격벽과; 상기 격벽의 일면이 노출되는 영역에서 상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 연장된 전면판과; 상기 격벽의 타면이 노출되는 영역에서 상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 연장된 배면판과; 상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 연장되어 상기 배면판과 상기 격벽 사이에 배터리 수용실을 형성하는 사이드판과; 상기 배터리 수용실을 상부에서 폐쇄하게 결합되되 상기 배터리 수용실과 연통되는 분사홀이 다수 형성된 내부 분출판과; 상기 내부 분출판 상부에 결합되어 상기 내부 분출판과의 사이에 소화약제 유입공간을 형성하는 상부 커버;를 구비하고, 상기 분사노즐은 상기 상부 커버와 상기 내부 분출판 사이의 소화약제 유입공간으로 소화약제를 분사할 수 있게 설치된다.Preferably, the battery tray comprises: a base plate forming a bottom surface; a partition wall extending upward to partition a bottom area of the base plate; a front plate extending upwardly from the base plate in an area where one surface of the partition wall is exposed; a rear plate extending upwardly from the base plate in an area where the other surface of the partition wall is exposed; a side plate extending upward from the base plate to form a battery accommodating chamber between the rear plate and the partition wall; an internal ejection plate coupled to close the battery accommodating chamber from an upper portion and having a plurality of ejection holes communicating with the battery accommodating chamber; and an upper cover coupled to the upper portion of the internal jetting plate to form an extinguishing agent inlet space between the inner jetting plate and the fire extinguishing agent inlet space between the upper cover and the inner jetting plate. It is installed so that the drug can be sprayed.

또한, 상기 사이드 판은 상기 전면판과 상기 격벽을 에워싸게 연장되어 신호를 처리하는 회로보드가 탑재되는 보드실을 갖게 형성된다.In addition, the side plate extends to surround the front plate and the partition wall and is formed to have a board room on which a circuit board for processing a signal is mounted.

더욱 바람직하게는 상기 사이드 판과 상기 배면판 중 적어도 하나에는 상기 베이스플레이트로부터 상방으로 이격되는 위치에 투입된 소화약제의 오버 플로우를 지원하기 위한 방출홀이 다수 형성된다.More preferably, at least one of the side plate and the rear plate is provided with a plurality of release holes for supporting the overflow of the extinguishing agent injected at a position spaced upward from the base plate.

또한, 상기 방출홀은 상기 베이스플레이트로부터 상기 내부 분출판까지의 제1높이(h1)를 기준으로 상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 제1높이(h1)보다 낮은 제2높이(h2)에서부터 상방으로 형성되어 있고, 상기 제2높이(h2)는 7h1/10 내지 9h1/10로 적용한다.In addition, the release hole is formed upward from a second height (h2) lower than the first height (h1) upward from the base plate based on a first height (h1) from the base plate to the inner ejection plate, and the second height h2 is applied to 7h1/10 to 9h1/10.

또한, 상기 내부 분출판에 형성되는 상기 분사홀의 직경은 1 내지 3mm로 적용한다.In addition, the diameter of the injection hole formed in the inner jetting plate is applied to 1 to 3mm.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 단위 센서부는 상기 배터리 수용실에 대해 온도, 가스, 연기, 스웰링 현상 중 적어도 하나 이상을 효과적으로 검출할 수 있도록 상기 격벽상에 상기 배터리 수용실에 대해 노출되게 설치된다.According to one aspect of the present invention, the unit sensor unit is installed to be exposed to the battery accommodation chamber on the partition wall so as to effectively detect at least one of temperature, gas, smoke, and swelling in the battery accommodation chamber. do.

본 발명에 따른 배터리 에너지저장시스템의 소화장치에 의하면, 소화처리 대상 발화지점으로 확인된 배터리 트레이별로 선택적으로 초기 소화 진압처리를 수행할 수 있고, 타 배터리 트레이에 수납된 배터리에 화재가 전이 확산 되는 것을 예방하여 자원 피해를 최소화하고, 초기에 발화지점을 검출하여 초기 대응하여 진압함으로써 대형화재로 확산되는 것을 방지할 수 있는 장점을 제공한다.According to the fire extinguishing device of the battery energy storage system according to the present invention, the initial fire extinguishing and suppression treatment can be selectively performed for each battery tray identified as the fire point to be extinguished, and the fire spreads to the batteries stored in other battery trays. It provides the advantage of preventing the spread of a large-scale fire by minimizing resource damage by preventing it from occurring, and by detecting the ignition point in the early stage and responding to it in an early stage to suppress it.

도 1은 본 발명에 따른 소화장치가 적용되는 배터리 에너지저장시스템을 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 랙케이스를 발체하여 소화약제가 공급되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 배터리 트레이를 분해하여 도시한 분해 사시도이고,
도 4는 도 3의 배터리 트레이의 조립 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 소화장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.1 is a perspective view schematically showing a battery energy storage system to which a fire extinguishing device according to the present invention is applied;
2 is a view schematically showing a structure in which a fire extinguishing agent is supplied by exhaling the rack case of FIG. 1;
Figure 3 is an exploded perspective view showing the battery tray of Figure 2 disassembled,
4 is an assembled cross-sectional view of the battery tray of FIG. 3;
5 is a block diagram showing a control system of a fire extinguishing system according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 에너지저장시스템의 소화장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a fire extinguishing device of a battery energy storage system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 소화장치가 적용되는 배터리 에너지저장시스템을 개략적으로 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 랙케이스를 발체하여 소화약제가 공급되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 배터리 트레이를 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 배터리 트레이의 조립 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소화장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.1 is a perspective view schematically showing a battery energy storage system to which a fire extinguishing device according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a structure in which a fire extinguishing agent is supplied by exhaling the rack case of FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view showing the battery tray of FIG. 2 being disassembled, FIG. 4 is an assembly cross-sectional view of the battery tray of FIG. 3, and FIG. 5 is a block diagram showing the control system of the fire extinguishing device according to the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 에너지저장시스템(10)의 소화장치(100)는 단위 센서부(130), 단위 소화유니트(150), 소화약제 공급부(160) 및 제어부(180)를 구비한다.1 to 5, the fire extinguishing device 100 of the battery energy storage system 10 according to the present invention includes a unit sensor unit 130, a unit fire extinguishing unit 150, an extinguishing agent supply unit 160, and a control unit ( 180) is provided.

단위 센서부(130)는 배터리 트레이(110) 마다 장착되어 배터리 트레이(110)로부터 발생되는 온도, 가스, 연기, 스웰링 현상에 대한 센싱 정보를 검출한다.The unit sensor unit 130 is mounted on each battery tray 110 to detect sensing information on temperature, gas, smoke, and swelling that is generated from the battery tray 110 .

여기서 배터리 트레이(110)는 배터리 에너지저장 시스템(10)의 챔버(50) 내부에 설치된 랙 케이스(20)에 수직상으로 서랍 형태로 입출될 수 있게 장착되어 있다.Here, the battery tray 110 is vertically mounted on the rack case 20 installed inside the chamber 50 of the battery energy storage system 10 in the form of a drawer.

배터리 트레이(110)는 배터리(121)들이 다수 어레이되어 장착되어 있고, 랙케이스(20)에 수납 및 인출가능하게 장착되어 있고, 배터리 에너지 저장시스템(10)의 최종단에 요구되는 충방전 전력 조건에 맞게 전기적으로 상호 직렬 또는 병렬 연결처리된다.In the battery tray 110 , a plurality of batteries 121 are mounted in an array, and are mounted to be accommodated and withdrawn in the rack case 20 , and charge/discharge power conditions required for the final stage of the battery energy storage system 10 . Electrically connected in series or parallel to each other.

이러한 배터리 트레이(110)는 고유어드레스가 부여되어 있다.The battery tray 110 is assigned a unique address.

또한, 랙케이스(20)는 다수의 배터리 트레이(110)를 수직상으로 수납할 수 있게 형성되어 있고, 전방은 배터리 트레이(110)가 오픈되게 개방되어 있으며, 상단에는 배터리 냉각용 환기구(미도시) 및 환기구에 송풍팬이 설치된 구조가 적용될 수 있음은 물론이다. In addition, the rack case 20 is formed to accommodate a plurality of battery trays 110 vertically, the front of the battery tray 110 is opened to be opened, and a ventilation hole for battery cooling (not shown) at the top. ) and a structure in which a blower fan is installed in the ventilation hole can be applied, of course.

이러한 구조에서 배터리 트레이(110)는 단위 소화제어가 가능하게 구축되어 있고, 이를 구분하면, 베이스플레이트(111a), 격벽(113), 전면판(111b), 배면판(111c), 사이드판(111d), 내부 분출판(114), 상부 커버(116)를 구비한다.In this structure, the battery tray 110 is constructed so that unit fire control is possible, and when divided, the base plate 111a, the bulkhead 113, the front plate 111b, the rear plate 111c, and the side plate 111d. ), an inner jet plate 114 and an upper cover 116 .

베이스 플레이트(111a)는 판형상으로 연장되어 바닥면을 형성하는 부분이다.The base plate 111a is a portion extending in a plate shape to form a bottom surface.

격벽(113)은 베이스 플레이트(111a)의 바닥영역을 배터리수용실(110a) 영역과 보드실(110b) 영역으로 구획되게 형성하기 위해 베이스 플레이트(111a)의 바닥면에서 구획 경계선을 따라 상방으로 연장되게 설치되어 있다.The partition wall 113 extends upward along the partition boundary from the bottom surface of the base plate 111a to partition the bottom area of the base plate 111a into the battery accommodating room 110a area and the board room 110b area. It is installed very well.

전면판(111b)은 격벽(113)의 일면이 노출되는 영역에서 베이스 플레이트(111a)의 가장자리로부터 상방으로 연장되어 있다. 즉, 전면판(111b)은 격벽(113)의 일면과 이격되어 대향되게 베이스 플레이트(111a)로부터 상방으로 연장되어 있다.The front plate 111b extends upward from the edge of the base plate 111a in a region where one surface of the partition wall 113 is exposed. That is, the front plate 111b is spaced apart from one surface of the partition wall 113 and extends upward from the base plate 111a to face it.

배면판(111c)은 격벽(113)의 타면이 노출되는 영역에서 베이스 플레이트(111a)로부터 상방으로 연장되어 있다. 즉, 배면판(111c)은 격벽(113)의 타면과 이격되어 대향되게 베이스 플레이트(111a)로부터 상방으로 연장되어 있다.The rear plate 111c extends upward from the base plate 111a in a region where the other surface of the partition wall 113 is exposed. That is, the rear plate 111c is spaced apart from the other surface of the partition wall 113 and extends upward from the base plate 111a to face it.

배면판(111c)에는 베이스플레이트(111a)로부터 상방으로 이격되는 위치에 투입된 소화약제의 오버 플로우를 지원하기 위한 방출홀(118)이 다수 형성되어 있다.A plurality of discharge holes 118 are formed in the rear plate 111c to support the overflow of the extinguishing agent injected at a position spaced upward from the base plate 111a.

여기서, 방출홀(118)은 베이스플레이트(111a)로부터 내부 분출판(114)까지의 제1높이(h1)를 기준으로 베이스 플레이트(111a)로부터 상방으로 제1높이(h1)보다 낮은 제2높이(h2)에서부터 상방으로 형성되어 있고, 제2높이(h2)는 7h1/10 내지 9h1/10로 적용한다. 바람직하게는 제2높이(h2)는 제1높이(h1)의 80%높이에 해당하는 8h1/10로 적용한다.Here, the discharge hole 118 is a second height lower than the first height h1 upward from the base plate 111a based on the first height h1 from the base plate 111a to the inner ejection plate 114 . It is formed upward from (h2), and the second height (h2) is applied to 7h1/10 to 9h1/10. Preferably, the second height h2 is applied as 8h1/10 corresponding to 80% of the first height h1.

사이드판(111d)은 베이스 플레이트(111a)로부터 상방으로 연장되어 배면판(111c)과 격벽(113) 사이에 배터리 수용실(110a)을 형성하고, 전면판(111b)과 격벽(113) 사이에 전면판(111b)과 격벽(113)을 에워싸게 연장되어 보드실(110b)을 형성하도록 되어 있다.The side plate 111d extends upward from the base plate 111a to form a battery accommodating chamber 110a between the rear plate 111c and the partition wall 113 , and between the front plate 111b and the partition wall 113 . It extends to surround the front plate 111b and the partition wall 113 to form a board chamber 110b.

여기서, 보드실(110b)은 단위 센서부(130)에서 수신된 신호를 처리하는 회로보드(130b)가 탑재되는 공간으로 배터리 에너지 저장시스템(10)의 작동을 지원하는 또 다른 회로보드가 수용될 수 있음은 물론이다.Here, the board room 110b is a space in which the circuit board 130b for processing the signal received from the unit sensor unit 130 is mounted, and another circuit board supporting the operation of the battery energy storage system 10 is accommodated. Of course you can.

사이드판(111d)에도 방출홀(118)이 앞서 설명된 배면판(111c)의 설치조건에 따라 형성되어 있다.Emission holes 118 are also formed in the side plate 111d according to the installation conditions of the rear plate 111c described above.

내부 분출판(114)은 배터리 수용실(111a)을 상부에서 폐쇄하게 사이드판(111d)에 결합되어 있고, 배터리 수용실(110a)과 연통되는 분사홀(114a)이 좌우로 열을 지어 다수 형성되어 있다.The inner ejection plate 114 is coupled to the side plate 111d to close the battery accommodating chamber 111a from the top, and a plurality of ejection holes 114a communicating with the battery accommodating chamber 110a are formed in rows from side to side. has been

내부 분출판(114)에 형성되는 분사홀(114a)의 직경은 1 내지 3mm로 형성되는 것이 바람직하다.The diameter of the injection hole 114a formed in the inner jet plate 114 is preferably 1 to 3 mm.

상부 커버(116)는 내부 분출판(114) 상부에 결합되어 내부 분출판(114)과의 사이에 소화약제 유입공간(117)을 형성한다.The upper cover 116 is coupled to the upper portion of the inner ejection plate 114 to form an extinguishing agent inlet space 117 between the inner ejection plate 114 and the inner ejection plate 114 .

상부 커버(116)는 내부 분출판(114) 상부에 폐쇄된 소화약제 유입공간(117)을 형성하도록 사이드판(111d), 배면판(111c) 및 격벽(113)과 결합되는 구조로 형성되면 된다. 도시된 예에서는 격벽(113) 상부로 연장된 상부 커버(116)의 보조구획판(115)에 의해 소화약제 유입공간(117)이 배터리 수용실(110a)의 면적에 대응되게 상부에 형성되어 있다.The upper cover 116 may be formed in a structure coupled to the side plate 111d, the rear plate 111c, and the partition wall 113 to form a closed fire extinguishing agent inlet space 117 on the inner ejection plate 114 upper portion. . In the illustrated example, the fire extinguishing agent inlet space 117 is formed in the upper part to correspond to the area of the battery accommodating chamber 110a by the auxiliary partition plate 115 of the upper cover 116 extending to the upper part of the bulkhead 113. .

소화약제 유입공간(117)을 형성하는 방식은 예시된 조립구조와 다른 조립구조로 형성될 수 있음은 물론이다.Of course, the method of forming the extinguishing agent inlet space 117 may be formed in an assembly structure different from the illustrated assembly structure.

이러한 구조에 의하면, 소화약제 유입공간(117)으로 공급되는 소화약제가 내부 분출판(114)에 가로세로 격자형태로 형성된 다수의 분사홀(114a)을 통해 배터리 수용실(110a) 내부의 배터리(121) 전체에 고압의 스프레이 형태로 직접 골고루 분사되어 배터리(121) 간에 화재전이와 확산을 방지하고 발화된 배터리(121) 주변에 소화약제가 효과적으로 투입됨으로써 소화약제에 의해 화재진압을 효과적이며, 원할하게 수행할 수 있도록 지원한다. According to this structure, the fire extinguishing agent supplied to the extinguishing agent inlet space 117 passes through a plurality of injection holes 114a formed in a horizontal and vertical grid shape on the internal jetting plate 114 to the battery ( 121) It is sprayed evenly over the entire area in the form of a high-pressure spray to prevent the transfer and spread of fire between the batteries 121, and the extinguishing agent is effectively injected around the ignited battery 121 to effectively suppress the fire by the extinguishing agent. support you to do it.

소화약제는 수용성 분말가루로 배터리 화재에 특화된 것이 적용되는 것이 바람직하다.The extinguishing agent is a water-soluble powder powder, and it is desirable to apply the one specialized for battery fire.

단위 센서부(130)는 격벽(113)상에 배터리 수용실(110a)에 대해 노출되게 설치되어 있다.The unit sensor unit 130 is installed on the partition wall 113 to be exposed to the battery accommodating chamber 110a.

단위 센서부(130)는 온도센서(131), 연기감지센서(133), 제1 내지 제3가스센서(134a 내지 134c) 및 스웰링 검출센서(135)가 적용되어 있다.The unit sensor unit 130 includes a temperature sensor 131 , a smoke sensor 133 , first to third gas sensors 134a to 134c , and a swelling detection sensor 135 .

온도센서(131)는 배터리 수용실(110a)의 온도를 검출한다. 온도센서(131)는 배터리(121)에 부착되어 온도를 검출하도록 구축될 수 있음은 물론이다.The temperature sensor 131 detects the temperature of the battery accommodating chamber 110a. Of course, the temperature sensor 131 may be attached to the battery 121 to detect a temperature.

연기감지센서(133)는 배터리(121)로부터 발생되는 연기를 감지한다.The smoke detection sensor 133 detects smoke generated from the battery 121 .

제1 내지 제3가스센서(134a 내지 134c)는 배터리(121)로부터 발생되는 가스를 검출한다. 일 예로서, 제1가스센서(134a)는 일산화탄소를 검출하는 센서가 적용되고, 제2가스센서(134b)는 수소가스를 검출하는 센서가 적용되고, 제3가스센서(134c)는 에틸렌가스를 검출하는 센서가 적용될 수 있다.The first to third gas sensors 134a to 134c detect gas generated from the battery 121 . As an example, a sensor for detecting carbon monoxide is applied to the first gas sensor 134a, a sensor for detecting hydrogen gas is applied to the second gas sensor 134b, and a sensor for detecting ethylene gas is applied to the third gas sensor 134c. A sensor that detects may be applied.

스웰링 검출센서(135)는 배터리(121)의 팽창을 검출한다. 스웰링 센서(135)는 배터리(121)의 열폭주 발생시 스웰링 현상을 효과적으로 검출하는 센서로 스트레인 게이지가 적용될 수 있다.The swelling detection sensor 135 detects expansion of the battery 121 . The swelling sensor 135 is a sensor that effectively detects a swelling phenomenon when a thermal runaway of the battery 121 occurs, and a strain gauge may be applied thereto.

또한, 단위 센서부(130)는 불꽃을 검출하는 불꽃검출센서가 더 구비될 수 있음은 물론이다.In addition, it goes without saying that the unit sensor unit 130 may further include a flame detection sensor for detecting a flame.

단위 소화유니트(150)는 랙 케이스(20)에 수납된 배터리 트레이(110) 마다 설치되며 배터리 트레이(110) 내부로 소화약제를 분사하는 분사노즐(151)과, 소화약제 공급부(160)로부터 분사노즐(151)로의 소화약제의 공급을 개폐하는 밸브(153)를 갖는 구조로 되어 있다. 참고도 도 2에서는 도면의 복잡성을 피하기 위해 우측에 적층된 배터리 트레이에 대해서만 소화재 공급부(160)와 단위 소화유니트(150)와의 접속구조를 도시하였다.The unit fire extinguishing unit 150 is installed for each battery tray 110 accommodated in the rack case 20 and is sprayed from the injection nozzle 151 for spraying the extinguishing agent into the battery tray 110, and the extinguishing agent supply unit 160 It has a structure having a valve 153 that opens and closes the supply of the extinguishing agent to the nozzle 151. In FIG. 2 for reference, the connection structure between the fire extinguishing material supply unit 160 and the unit fire extinguishing unit 150 is illustrated only for the battery tray stacked on the right side in order to avoid the complexity of the drawing.

분사노즐(151)은 상부 폐쇄판(116)과 내부 분출판(114) 사이의 소화약제 유입공간(117)으로 소화약제를 분사할 수 있게 설치되어 있다.The injection nozzle 151 is installed so as to spray the extinguishing agent into the extinguishing agent inlet space 117 between the upper closing plate 116 and the inner ejection plate 114 .

밸브(153)는 제어부(180)에 제어되어 분사노즐(151)로 이어지는 유로를 개방 또는 폐쇄시킨다.The valve 153 is controlled by the controller 180 to open or close the flow path leading to the injection nozzle 151 .

소화약제 공급부(160)는 저장탱크(165)에 저장된 소화약제를 분사노즐(151)로 이어지는 공급관(163)을 통해 공급할 수 있도록 되어 있다.The extinguishing agent supply unit 160 is configured to supply the extinguishing agent stored in the storage tank 165 through the supply pipe 163 leading to the spray nozzle 151 .

소화약제 공급부(160)는 저장탱크(165)에 저장된 소화약제의 공급관(163)으로의 공급을 제어부(180)에 의해 제어되어 개폐되는 메인 밸브(166)와 공급관(163)상에 설치되어 소화약제를 고압으로 펌핑하는 펌프(P)(168)를 구비한다. The extinguishing agent supply unit 160 is installed on the main valve 166 and the supply pipe 163 that control the supply of the extinguishing agent stored in the storage tank 165 to the supply pipe 163 by the control unit 180 to open and close the fire extinguishing agent supply pipe 163 . and a pump (P) 168 for pumping the medicament at high pressure.

소화약제는 앞서 설명된 수용성 분말가루 이외에도 액상의 소화약제 또는 기체 상의 소화약제 등 공지된 다양한 소화약제가 적용될 수 있음은 물론이다.As for the extinguishing agent, of course, various known extinguishing agents such as liquid extinguishing agents or gaseous extinguishing agents may be applied in addition to the water-soluble powder powder described above.

조작부(181)는 지원되는 기능을 제어부(180)에 설정할 수 있도록 되어 있고, 표시부(183)는 제어부(180)에 제어되어 표시대상 정보를 표시한다.The operation unit 181 is configured to set supported functions in the control unit 180 , and the display unit 183 is controlled by the control unit 180 to display display target information.

제어부(180)는 단위 센서부(130)들에서 검출된 신호에 따라 소화대상으로 결정된 배터리 트레이(110) 내로 소화약제가 공급되게 소화약제 공급부(160) 및 해당 밸브(153)가 개방되게 단위 소화유니트(150)들을 제어한다.The control unit 180 performs unit fire extinguishing so that the extinguishing agent supply unit 160 and the corresponding valve 153 are opened so that the extinguishing agent is supplied into the battery tray 110 determined to be a fire extinguishing target according to the signals detected by the unit sensor units 130 . Control the units 150 .

일 예로서, 제어부(180)는 제1 내지 제3가스검출센서(134a 내지 134c)로부터 설정된 가스가 기준농도 이상으로 검출된 이후 설정된 대기시간 내에 연기검출센서(133)로부터 연기가 검출되면 소화조건에 해당하는 것으로 판단하여 대응되는 배터리 트레이(110)에 소화약제가 분사되게 제어한다. 제어부(180)의 소화약제 투입을 결정하는 소화 조건은 다양한 방식으로 설정될 수 있음은 물론이다.As an example, the control unit 180 controls the fire extinguishing condition when smoke is detected from the smoke detection sensor 133 within a set waiting time after the gas set by the first to third gas detection sensors 134a to 134c is detected above the reference concentration. It is determined that it corresponds to the control so that the extinguishing agent is sprayed to the corresponding battery tray 110 . It goes without saying that the extinguishing condition for determining the extinguishing agent input by the controller 180 may be set in various ways.

이러한 소화장치에 의하면, 소화처리 대상으로 선정된 배터리 트레이별(110)로 선택적으로 소화처리를 수행할 수 있고, 타 배터리 트레이(110)에 수납된 배터리의 손상을 억제하여 자원 피해를 최소화하고, 초기에 발화지점을 검출하여 초기 대응하여 진압함으로써 대형화재로 확산되는 것을 방지할 수 있는 장점을 제공한다.According to such a fire extinguishing device, it is possible to selectively perform fire extinguishing treatment for each battery tray 110 selected as a fire extinguishing treatment target, and minimize damage to resources by suppressing damage to batteries stored in other battery trays 110, It provides the advantage of preventing the spread of a large fire by detecting the ignition point at an early stage and suppressing it in an initial response.

110: 배터리 트레이 130: 단위 센서부
150: 단위 소화유니트 160: 소화약제 공급부
180: 제어부110: battery tray 130: unit sensor unit
150: unit fire extinguishing unit 160: extinguishing agent supply unit
180: control unit

Claims (7)

삭제delete 배터리 트레이가 수직상으로 장착된 랙 케이스가 마련된 배터리 에너지저장 시스템에 소화약제를 분사할 수 있도록 된 배터리 에너지저장시스템의 소화장치에 있어서,
상기 배터리 트레이 마다 장착되어 상기 배터리 트레이의 온도, 가스, 연기, 스웰링 현상 중 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 검출하는 단위 센서부들과;
상기 랙 케이스에 수납된 상기 배터리 트레이 마다 설치되며 상기 배터리 트레이 내부로 소화약제를 분사하는 분사노즐과, 소화약제를 공급하는 소화약제 공급부로부터 상기 분사노즐로의 소화약제의 공급을 개폐하는 밸브를 갖는 단위 소화유니트들과;
상기 단위 센서부들에서 검출된 신호에 따라 소화대상으로 결정된 배터리 트레이내로 소화약제가 공급되게 해당 밸브가 개방되게 상기 단위 소화유니트들 및 상기 소화약제 공급부를 제어하는 제어부;를 구비하고,
상기 배터리 트레이는
바닥면을 형성하는 베이스플레이트와;
상기 베이스 플레이트의 바닥영역을 구획하도록 상방으로 연장된 격벽과;
상기 격벽의 일면이 노출되는 영역에서 상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 연장된 전면판과;
상기 격벽의 타면이 노출되는 영역에서 상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 연장된 배면판과;
상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 연장되어 상기 배면판과 상기 격벽 사이에 배터리 수용실을 형성하는 사이드판과;
상기 배터리 수용실을 상부에서 폐쇄하게 결합되되 상기 배터리 수용실과 연통되는 분사홀이 다수 형성된 내부 분출판과;
상기 내부 분출판 상부에 결합되어 상기 내부 분출판과의 사이에 소화약제 유입공간을 형성하는 상부 커버;를 구비하고,
상기 분사노즐은 상기 상부 커버와 상기 내부 분출판 사이의 소화약제 유입공간으로 소화약제를 분사할 수 있게 설치되어 있고,
상기 사이드 판은 상기 전면판과 상기 격벽을 에워싸게 연장되어 신호를 처리하는 회로보드가 탑재되는 보드실을 갖게 형성되어 있고,
상기 사이드 판과 상기 배면판 중 적어도 하나에는 상기 베이스플레이트로부터 상방으로 이격되는 위치에 투입된 소화약제의 오버 플로우를 지원하기 위한 방출홀이 다수 형성되어 있고,
상기 방출홀은 상기 베이스플레이트로부터 상기 내부 분출판까지의 제1높이(h1)를 기준으로 상기 베이스 플레이트로부터 상방으로 제1높이(h1)보다 낮은 제2높이(h2)에서부터 상방으로 형성되어 있고, 상기 제2높이(h2)는 7h1/10 내지 9h1/10 이고,
상기 단위 센서부는 상기 배터리 수용실에 대해 온도, 가스, 연기, 스웰링 현상 중 적어도 하나 이상을 효과적으로 검출할 수 있도록 상기 격벽상에 상기 배터리 수용실에 대해 노출되게 설치된 것을 특징으로 하는 배터리 에너지저장시스템의 소화장치.In the fire extinguishing device of a battery energy storage system capable of spraying a fire extinguishing agent to a battery energy storage system provided with a rack case in which the battery tray is mounted vertically,
unit sensor units mounted on each of the battery trays to detect sensing information of at least one of temperature, gas, smoke, and swelling of the battery tray;
It is installed in each of the battery trays housed in the rack case and has a valve that opens and closes the supply of the extinguishing agent to the injection nozzle from the injection nozzle for spraying the extinguishing agent into the battery tray, and the extinguishing agent supply unit for supplying the extinguishing agent to the injection nozzle unit fire extinguishing units;
A control unit for controlling the unit fire extinguishing units and the extinguishing agent supply unit so that the corresponding valve is opened so that the extinguishing agent is supplied into the battery tray determined as the extinguishing target according to the signal detected by the unit sensor units; and
The battery tray
a base plate forming a bottom surface;
a partition wall extending upward to partition a bottom area of the base plate;
a front plate extending upwardly from the base plate in an area where one surface of the partition wall is exposed;
a rear plate extending upwardly from the base plate in an area where the other surface of the partition wall is exposed;
a side plate extending upward from the base plate to form a battery accommodating chamber between the rear plate and the partition wall;
an inner ejection plate coupled to close the battery accommodating chamber from an upper portion and having a plurality of ejection holes communicating with the battery accommodating chamber;
and an upper cover coupled to the upper portion of the inner ejection plate to form an extinguishing agent inlet space between the inner ejection plate and the inner ejection plate;
The injection nozzle is installed to spray the extinguishing agent into the extinguishing agent inlet space between the upper cover and the internal jetting plate,
The side plate extends to surround the front plate and the partition wall and is formed to have a board room on which a circuit board for processing a signal is mounted,
At least one of the side plate and the rear plate is provided with a plurality of release holes for supporting the overflow of the extinguishing agent injected at a position spaced upward from the base plate,
The release hole is formed upward from a second height (h2) lower than the first height (h1) upward from the base plate based on a first height (h1) from the base plate to the inner ejection plate, The second height (h2) is 7h1/10 to 9h1/10,
The battery energy storage system, characterized in that the unit sensor unit is installed on the partition wall to be exposed to the battery accommodating chamber so as to effectively detect at least one of temperature, gas, smoke, and swelling with respect to the battery accommodating chamber. of digestive system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서, 상기 내부 분출판에 형성되는 상기 분사홀의 직경은 1 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 배터리 에너지저장시스템의 소화장치.

The fire extinguishing device of claim 2, wherein a diameter of the injection hole formed in the internal ejection plate is 1 to 3 mm.

 삭제delete
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