KR102427847B1 - 화재 피해방지를 위한 ess배터리실 자동 제어 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따르면 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법이 개시된다. 일 실시예에 따라 장치에 의해 수행되는, 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은, 상기 ESS배터리실의 내부에 설치되는 제1 센서로부터 제1 환경정보를 수신하는 단계, 상기 ESS배터리실의 외부에 설치되는 제2 센서로부터 제2 환경정보를 수신하는 단계, 인공지능모듈을 통하여 상기 제1 환경정보 및 상기 제2 환경정보를 기반으로 상기 ESS배터리실의 상태정보를 생성하는 단계, 상기 상태정보를 기반으로 상기 ESS배터리실의 동작 및 상기 ESS배터리실 내부에 설치되는 환경제어장치의 동작에 대응하는 제어정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법, 장치 및 시스템{METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR AUTOMATIC CONTROL ESS BATTERY ROOM TO PREVENT FIRE DAMAGE}

아래 실시예들은 화재 피해방지를 위한 ESS 배터리실 자동 제어 기술에 관한 것이다.

계통의 잉여 전력을 활용하여 피크부하를 삭감하기 위한 많은 기술들이 빠르게 개발되고 있는데, 이러한 기술들 중에서 대표적인 것이 계통의 잉여 전력을 전지에 저장하거나 계통의 부족 전력을 전지에서 공급해주는 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System; ESS)이다.

ESS배터리실의 온도가 높아지는 경우, ESS배터리실의 화재가 발생할 우려가 있다. ESS배터리실의 화재의 가장 큰 요인은 배터리 과다사용으로 인한 온도상승이었다. 따라서, 이러한 위험상황을 사전에 감지하고, 이에 대한 대응을 자동으로 할 수 있는 장치의 개발이 필요하다.

또한, 온도를 낮추기 위하여 냉각장치 등을 사용하는 경우, ESS를 통한 에너지 절약의 효율이 낮아질 수 있다. 따라서, 에너지 효율을 확보하면서 ESS배터리실의 온도를 제어할 수 있는 기술이 필요하다.

한국등록특허 제10-2294289호(2021.08.20) 한국등록특허 제10-2013843호(2019.08.19) 한국등록특허 제10-1977165호(2019.05.03) 한국등록특허 제10-1680321호(2016.09.28)

실시예들은 ESS배터리실의 내부 및 외부의 환경정보를 기반으로 ESS배터리실의 상태를 진단하는 것이다.

또한, 실시예들은 ESS배터리실의 상태를 기반으로 화재발생여부를 판단하는 것이다.

또한, 실시예들은 화재발생의 경우에 소화장치를 동작시켜 화재를 제압하는 것이다.

또한, 실시예들은 화재의 우려가 있는 고온상태인 ESS배터리실의 동작을 제어하여 효율적으로 온도를 낮추는 것이다.

일 실시예에 따르면, 장치에 의해 수행되는, 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은, 상기 ESS배터리실의 내부에 설치되는 제1 센서로부터 제1 환경정보를 수신하는 단계, 상기 ESS배터리실의 외부에 설치되는 제2 센서로부터 제2 환경정보를 수신하는 단계, 인공지능모듈을 통하여 상기 제1 환경정보 및 상기 제2 환경정보를 기반으로 상기 ESS배터리실의 상태정보를 생성하는 단계, 상기 상태정보를 기반으로 상기 ESS배터리실의 동작 및 상기 ESS배터리실 내부에 설치되는 환경제어장치의 동작에 대응하는 제어정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 상태정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 환경정보에 포함된 제1 온도측정값이 기설정된 제1 임계온도값을 초과하는 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 주의상태로 판단하는 단계, 상기 ESS배터리실의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 환경정보에 포함된 제2 온도측정값과 기설정된 제2 임계온도값을 비교하여, 상기 제2 온도측정값이 상기 제2 임계온도값 이하인 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 위험상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계, 상기 ESS배터리실의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 온도측정값이 상기 제2 임계온도값을 초과하고, 상기 제2 임계온도값보다 높게 설정된 제3 임계온도값 이하인 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 외부영향상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계 및 상기 ESS배터리실의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 온도측정값과 상기 제2 임계온도값을 비교하여, 상기 제2 온도측정값이 상기 제2 임계온도값을 초과하는 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 화재상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제어정보를 생성하는 단계는, 상기 상태정보가 위험상태인 경우, 상기 환경제어장치에 포함되는 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계, 상기 상태정보가 외부영향상태인 경우, 상기 ESS배터리실의 배터리소모전력량을 기설정된 최소소모전력량으로 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계 및 상기 상태정보가 화재상태인 경우, 상기 환경제어장치에 포함되는 소화장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계는, 인공지능모듈을 통하여 상기 ESS배터리실의 배터리소모전력량 대비 온도상승에 대한 제1 상관관계를 도출하는 단계, 인공지능모듈을 통하여 상기 냉각장치의 동작세기별 소모전력량 대비 온도하강에 대한 제2 상관관계를 도출하는 단계, 인공지능모듈을 통하여 상기 제1 상관관계 및 상기 제2 상관관계를 기반으로 상기 ESS배터리실의 내부온도가 기설정된 안전온도값이 되면서, 전력효율이 가장 낮아지는 상기 ESS배터리실의 상기 배터리소모전력량과 상기 냉각장치의 동작세기와의 동작비율을 생성하는 단계 및 상기 동작비율에 기반하여 상기 배터리소모전력량에 상응하는 제1 제어신호를 생성하는 단계 및 상기 동작비율에 기반하여 상기 냉각장치의 동작세기에 상응하는 제2 제어신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 사용자단말로 상기 상태정보 및 상기 동작비율에 대한 만족도 조사 요청을 전송하는 단계, 상기 사용자단말로부터 상기 만족도 조사 요청에 대한 회신으로 만족도 조사 응답을 수신하는 단계, 상기 만족도 조사 응답을 비교하여, 사용자 만족도 개선 데이터를 분석하는 단계, 상기 사용자 만족도 개선 데이터를 통해 확인된 개선 만족도가 제1 임계값 이상 상승한 경우 상기 동작비율에 제1 가중치를 부여하는 단계, 상기 사용자 만족도 개선 데이터를 통해 확인된 개선 만족도가 제2 임계값 이상 하락한 경우 상기 동작비율에 제2 가중치를 부여하는 단계, 상기 동작비율, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 고려하여 제2 동작비율을 생성하는 단계, 상기 제2 동작비율을 상기 사용자단말로 전송하는 단계, 상기 사용자단말로부터 상기 제2 동작비율의 승인을 획득하는 단계 및 상기 제2 동작비율을 반영하여 상기 동작비율을 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 장치는 하드웨어와 결합되어 상술한 방법들 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 제어될 수 있다.

실시예들을 통하여, ESS배터리실의 내부 및 외부의 환경정보를 기반으로 ESS배터리실의 상태를 진단할 수 있다.

또한, 실시예들을 통하여, ESS배터리실의 상태를 기반으로 화재발생여부를 판단할 수 있다.

또한, 실시예들을 통하여, 화재발생의 경우에 소화장치를 동작시켜 화재를 제압할 수 있다.

또한, 실시예들을 통하여 화재의 우려가 있는 고온상태인 ESS배터리실의 동작을 제어하여 효율적으로 온도를 낮출 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 ESS배터리실의 상태를 판단하고, 그에 따른 제어정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 최적의 전력효율로 ESS배터리실의 온도를 낮추는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 일 실시예에 따라 동작비율에 대한 만족도를 조사하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다.

이하에서 도면을 참조하여 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법, 장치 및 시스템에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 시스템은 내외부에 환경정보를 생성할 수 있는 복수개의 센서와 내부환경을 제어할 수 있는 복수개의 환경제어장치를 포함하고 전력을 저장할 수 있는 ESS배터리실(300)과 ESS배터리실(300)의 환경정보를 취득하여 ESS배터리실(300)의 상태를 판단하고, 그에 대한 대응정보를 생성하는 장치(100)와 ESS배터리실(300)의 상태를 확인할 수 있는 사용자단말(200)을 포함할 수 있다.

이 때, 사용자단말(200)은 컴퓨터, 스마트폰, 핸드폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 캠코더, 전자책 단말기, 디지털 방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 플레이어, 착용형 기기(wearable device), 오디오, DVD 플레이어 등 통신이 가능한 장치를 모두 포함할 수 있다.

이 때, 장치(100)는 장치(100)를 이용하여 서비스를 제공하는 자 내지 단체가 보유한 자체 서버일수도 있고, 클라우드 서버일 수도 있고, 분산된 노드(node)들의 p2p(peer-to-peer) 집합일 수도 있다. 장치(100)는 통상의 컴퓨터가 가지는 연산 기능, 저장/참조 기능, 입출력 기능 및 제어 기능을 전부 또는 일부 수행하도록 구성될 수 있다. 장치(100)는 사용자단말(200)과 유무선으로 통신하도록 구성될 수 있다.

이 때, 장치(100)는 후술하는 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법을 수행함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있으며, 상세한 동작은 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법을 통해 자세하게 설명하도록 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 장치에 의해 수행되는 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 ESS배터리실(300)의 내부에 설치되는 제1 센서로부터 제1 환경정보를 수신할 수 있다(S201).

이 때, 상기 제1 센서는 상기 ESS배터리실(300) 내부의 온도를 측정할 수 있는 온도센서, 습도를 측정할 수 있는 습도센서, 누수를 탐지할 수 있는 누수탐지센서 등이 포함될 수 있다.

따라서, 상기 제1 환경정보는 제1 온도측정값, 제1 습도측정값, 누수탐지결과 정보 등을 포함할 수 있다.

이를 통하여, ESS배터리실(300) 내부의 환경을 기반으로 상태를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 장치에 의해 수행되는 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 ESS배터리실(300)의 외부에 설치되는 제2 센서로부터 제2 환경정보를 수신할 수 있다(S203).

이 때, 상기 제2 센서는 상기 제2 센서가 위치하는 위치정보를 생성할 수 있는 위치센서, 외부의 온도를 측정할 수 있는 온도센서, 외부의 습도를 측정할 수 있는 습도센서, 강수량을 측정할 수 있는 강수센서 등이 포함될 수 있다.

따라서, 상기 제2 환경정보는 제2 센서의 위치정보, 제2 온도측정값, 제2 습도측정값, 강수량정보 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 장치에 의해 수행되는 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 인공지능모듈을 통하여 상기 제1 환경정보 및 상기 제2 환경정보를 기반으로 상기 ESS배터리실(300)의 상태정보를 생성할 수 있다(S205).

이 때, 제1 환경정보 및 제2 환경정보를 통하여, 현재 ESS배터리실(300)의 내부에 화재가 발생한 것인지, 화재가 발생할 수 있는 상태인 것인지, 누수 등이 발생하는 것인지를 판단할 수 있고, 이를 기반으로 상기 상태정보를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 장치에 의해 수행되는 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 상태정보를 기반으로 상기 ESS배터리실(300)의 동작 및 상기 ESS배터리실(300) 내부에 설치되는 환경제어장치의 동작에 대응하는 제어정보를 생성할 수 있다(S207).

이 때, 상기 환경제어장치는 ESS배터리실(300)의 내부 온도를 조절할 수 있는 냉각장치 및 난방장치, 습도제어장치 등을 포함할 수 있다.

후술하는 바와 같이 ESS배터리실(300)의 상태가 화재상태이거나 하는 경우에는 그에 대한 적절한 대처가 필요하므로, 상황에 맞는 제어정보를 생성할 필요가 있다. 이와 관련해서는 후술하도록 한다.

도 3은 일 실시예에 따라 ESS배터리실(300)의 상태를 판단하고, 그에 따른 제어정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 상기 상태정보를 생성하는 단계(S205)는, 상기 제1 환경정보에 포함된 제1 온도측정값이 기설정된 제1 임계온도값을 초과하는 경우, 상기 ESS배터리실(300)의 상태를 주의상태로 판단하는 단계를 포함할 수 있다(S301).

상기 제1 임계온도값은 상기 ESS배터리실(300)에 화재가 발생하거나, 발생의 우려가 있는 것으로 판단할 수 있는 온도로써, 인공지능모듈을 통하여 설정될 수 있다.

또한, 상기 상태정보를 생성하는 단계(S205)는, 상기 제1 온도측정값이 상기 제1 임계온도값을 초과하는 경우, 상기 제2 환경정보에 포함된 제2 온도측정값과 기설정된 제2 임계온도값을 비교할 수 있다(S303).

상기 제1 온도측정값이 상기 제1 임계온도값을 초과하는 경우에, ESS배터리실(300)의 전력사용으로 인한 온도상승이 아니고 외부 날씨에 따른 온도상승일 수도 있다. 또한, 화재에 의한 온도상승인 경우에는 제2 온도측정값이 날씨와는 상관없이 매우 높아질 수도 있다.

따라서, 이를 구분하기 위하여 ESS배터리실(300) 외부에 설치된 온도센서로부터 제2 온도측정값을 수신할 수 있고, 이를 기반으로 배터리 사용에 의한 온도상승인지, 외부 날씨에 의한 온도상승인지, 화재가 발생한 것인지 여부를 판단할 수 있다.

이 때, 상기 제2 임계온도값은 외부의 날씨가 ESS배터리실(300) 내부온도 상승에 영향을 미칠 수 있을 정도의 온도로써, 인공지능모듈을 통하여 설정될 수 있다.

또한, 상기 상태정보를 생성하는 단계(S205)는, 상기 ESS배터리실(300)의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 환경정보에 포함된 제2 온도측정값과 기설정된 제2 임계온도값을 비교하여, 상기 제2 온도측정값이 상기 제2 임계온도값 이하인 경우, 상기 ESS배터리실(300)의 상태를 위험상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다(S305).

이 때, 상기 제어정보를 생성하는 단계(S207)는, 상기 상태정보가 위험상태인 경우, 상기 환경제어장치에 포함되는 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성할 수 있다(S309).

이는 외부 온도와는 상관없이 배터리의 사용만으로 발생한 온도상승인 것으로 판단되는 것으로써, 현재 배터리의 상태가 위험한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, ESS배터리실(300)의 내부온도를 최대한 빨리 내리기 위하여 상기 환경제어장치에 포함되는 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성할 수 있으며, 이를 상기 냉각장치로 전달하여 동작할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 상태정보를 생성하는 단계(S205)는, 상기 ESS배터리실(300)의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 온도측정값이 상기 제2 임계온도값을 초과하고, 상기 제2 임계온도값보다 높게 설정된 제3 임계온도값 이하인 경우, 상기 ESS배터리실(300)의 상태를 외부영향상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다(S313).

이는 외부 온도의 영향으로 ESS배터리실(300)의 온도가 상승한 것으로써, 배터리 자체의 문제가 발생한 것은 아니라는 판단을 할 수 있다. 따라서, 이 때, 상기 제어정보를 생성하는 단계(S207)는, 상기 상태정보가 외부영향상태인 경우, 상기 ESS배터리실(300)의 배터리소모전력량을 기설정된 최소소모전력량으로 동작시키는 제어정보를 생성할 수 있다(S315).

이 때, 상기 단계처럼 냉각장치를 동작시킬 수도 있으나, 냉각장치를 사용하는 것만으로 전력소모가 발생하므로, 전력을 절약하고자하는 ESS의 목적에 다소 적합하지 못하다. 따라서, 내부온도가 위험수준 이하로 내릴 수 있을 정도의 최소소모전력량을 설정하고 최소소모전력량 만큼만 동작시키도록 제어정보를 생성할 수 있다.

이 때, 상기 최소소모전력량은 인공지능모듈을 통하여 상기 ESS배터리실(300)의 배터리소모전력량 대비 온도상승에 대한 제1 상관관계를 기반으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 상태정보를 생성하는 단계(S205)는, 상기 ESS배터리실(300)의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 온도측정값과 상기 제3 임계온도값을 비교하여, 상기 제2 온도측정값이 상기 제3 임계온도값을 초과하는 경우, 상기 ESS배터리실(300)의 상태를 화재상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다(S307).

예를 들어, ESS배터리실(300)에 화재가 발생한 경우, 열기에 의해 주변의 온도까지 같이 상승할 수 있다. 따라서, 상기 제3 임계온도값은 주변에 화재가 발생했을 때의 열기를 기반으로 설정될 수 있다.

이 때, 상기 제어정보를 생성하는 단계(S207)는, 상기 상태정보가 화재상태인 경우, 상기 환경제어장치에 포함되는 소화장치를 동작시키는 제어정보를 생성할 수 있다(S311).

이 때, 상기 소화장치는 ESS배터리실(300) 내부에서 화재를 진압하는 자동분말분사장치일 수 있다.

이 때, 상기 인공지능모듈은 머신러닝의 한 분야인 딥러닝(Deep Learning) 기법을 이용하여, 상기 제1 임계온도값, 상기 제2 임계온도값 및 상기 제3 임계온도값을 출력하도록 학습할 수 있다.

또한, 인공지능모듈은 딥러닝을 통하여 상기 함수에서의 복수 개의 입력들의 가중치(weight)를 학습을 통하여 산출할 수 있다. 또한, 이러한 학습을 위하여 활용되는 인공지능망 모델로는 RNN(Recurrent Neural Network), DNN(Deep Neural Network) 및 DRNN(Dynamic Recurrent Neural Network) 등 다양한 모델들을 활용할 수 있을 것이다.

여기서 RNN은 현재의 데이터와 과거의 데이터를 동시에 고려하는 딥러닝 기법으로서, 순환 신경망(RNN)은 인공 신경망을 구성하는 유닛 사이의 연결이 방향성 사이클(directed cycle)을 구성하는 신경망을 나타낸다. 나아가, 순환 신경망(RNN)을 구성할 수 있는 구조에는 다양한 방식이 사용될 수 있는데, 예컨대, 완전순환망(Fully Recurrent Network), 홉필드망(Hopfield Network), 엘만망(Elman Network), ESN(Echo state network), LSTM(Long short term memory network), 양방향(Bi-directional) RNN, CTRNN(Continuous-time RNN), 계층적 RNN, 2차 RNN 등이 대표적인 예이다. 또한, 순환 신경망(RNN)을 학습시키기 위한 방법으로서, 경사 하강법, Hessian Free Optimization, Global Optimization Method 등의 방식이 사용될 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따라 최적의 전력효율로 ESS배터리실(300)의 온도를 낮추는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 상기 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계(S307)는, 인공지능모듈을 통하여 상기 ESS배터리실(300)의 배터리소모전력량 대비 온도상승에 대한 제1 상관관계를 도출하는 단계(S401) 및 인공지능모듈을 통하여 상기 냉각장치의 동작세기별 소모전력량 대비 온도하강에 대한 제2 상관관계를 도출하는 단계(S403)를 포함할 수 있다.

냉각장치를 동작시키는 가장 큰 목적은 ESS배터리실(300)의 내부온도를 하강시키는 것이다. 따라서, 내부온도가 상승하는 요인인 ESS배터리실(300)의 배터리소모전력량을 줄이면서 냉각장치를 구동하는 것이, 전력낭비를 줄이면서 효율적으로 온도를 하강시킬 수 있다.

ESS배터리실(300)의 배터리소모를 완전히 중단시키고 냉각장치를 구동시키는 것이 온도를 가장 효과적으로 하강시킬 수 있을 것이나, ESS배터리실(300)의 전력을 소비하고 있는 외부장치 등이 만약 냉장고와 같이 전력공급이 중단되면 치명적인 장치인 경우일 수도 있으므로, 전력공급을 완전히 중단시키는 것을 바람직하지 못하다.

이를 위하여, 상기 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계(S307)는, 인공지능모듈을 통하여 상기 제1 상관관계 및 상기 제2 상관관계를 기반으로 상기 ESS배터리실(300)의 내부온도가 기설정된 안전온도값이 되면서, 전력효율이 가장 낮아지는 상기 ESS배터리실(300)의 상기 배터리소모전력량과 상기 냉각장치의 동작세기와의 동작비율을 생성하는 단계(S405)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 동작비율이 배터리소모전력량을 최소로 유지하고, 상기 냉각장치의 동작세기를 중단세기로 동작하는 것으로 생성될 수도 있다. 즉, 상기 동작비율은 ESS배터리실(300)의 배터리의 전력공급량과 상기 냉각장치의 동작세기에 따른 전력소비량의 비율일 수도 있다.

또한, 상기 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계(S307)는, 상기 동작비율에 기반하여 상기 배터리소모전력량에 상응하는 제1 제어신호를 생성하는 단계(S407)를 포함할 수 있으며, 상기 동작비율에 기반하여 상기 냉각장치의 동작세기에 상응하는 제2 제어신호를 생성하는 단계(S409)를 포함할 수 있다.

이를 통하여, 최소한으로 ESS배터리실(300)에서 공급해야할 최소한의 전력량은 유지하면서도 냉각장치의 동작을 효율적으로 제어하여, 효율성 있는 온도하강을 이룰 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따라 동작비율에 대한 만족도를 조사하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 사용자단말(200)로 상기 상태정보 및 상기 동작비율에 대한 만족도 조사 요청을 전송할 수 있다(S501).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 사용자단말(200)로부터 상기 만족도 조사 요청에 대한 회신으로 만족도 조사 응답을 수신할 수 있다(S503).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 만족도 조사 응답을 비교하여, 사용자 만족도 개선 데이터를 분석할 수 있다(S505).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 사용자 만족도 개선 데이터를 통해 확인된 개선 만족도가 제1 임계값 이상 상승한 경우 상기 동작비율에 제1 가중치를 부여할 수 있으며, 상기 사용자 만족도 개선 데이터를 통해 확인된 개선 만족도가 제2 임계값 이상 하락한 경우 상기 동작비율에 제2 가중치를 부여할 수 있다(S507).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 동작비율, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 고려하여 제2 동작비율을 형성할 수 있다(S509).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 제2 동작비율을 상기 사용자단말(200)로 전송할 수 있다(S511).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 사용자단말(200)로부터 상기 제2 동작비율의 승인을 획득할 수 있다(S513).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은 상기 제2 동작비율을 반영하여 상기 동작비율을 수정할 수 있다(S515).

도 6은 일 실시예에 따른 장치(100)의 구성의 예시도이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 장치(100)는 프로세서(610) 및 메모리(620)를 포함한다. 일 실시예에 따른 장치(100)는 상술한 서버 또는 단말일 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 도 5를 통하여 전술한 적어도 하나의 장치들을 포함하거나, 도 1 내지 도 5를 통하여 전술한 적어도 하나의 방법을 수행할 수 있다. 메모리(620)는 상술한 방법과 관련된 정보를 저장하거나 상술한 방법이 구현된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(620)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다.

프로세서(610)는 프로그램을 실행하고, 장치(100)를 제어할 수 있다. 프로세서(610)에 의하여 실행되는 프로그램의 코드는 메모리(620)에 저장될 수 있다. 장치(100)는 입출력 장치(도면 미 표시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (3)

1. 장치에 의해 수행되는, 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법은,
   상기 ESS배터리실의 내부에 설치되는 제1 센서로부터 제1 환경정보를 수신하는 단계;
   상기 ESS배터리실의 외부에 설치되는 제2 센서로부터 제2 환경정보를 수신하는 단계;
   인공지능모듈을 통하여 상기 제1 환경정보 및 상기 제2 환경정보를 기반으로 상기 ESS배터리실의 상태정보를 생성하는 단계;
   상기 상태정보를 기반으로 상기 ESS배터리실의 동작 및 상기 ESS배터리실 내부에 설치되는 환경제어장치의 동작에 대응하는 제어정보를 생성하는 단계; 를 포함하되,
   상기 상태정보를 생성하는 단계는,
   상기 제1 환경정보에 포함된 제1 온도측정값이 기설정된 제1 임계온도값을 초과하는 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 주의상태로 판단하는 단계;
   상기 ESS배터리실의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 환경정보에 포함된 제2 온도측정값과 기설정된 제2 임계온도값을 비교하여, 상기 제2 온도측정값이 상기 제2 임계온도값 이하인 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 위험상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계;
   상기 ESS배터리실의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 온도측정값이 상기 제2 임계온도값을 초과하고, 상기 제2 임계온도값보다 높게 설정된 제3 임계온도값 이하인 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 외부영향상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계; 및
   상기 ESS배터리실의 상태가 주의상태로 판단되는 경우, 상기 제2 온도측정값과 상기 제3 임계온도값을 비교하여, 상기 제2 온도측정값이 상기 제3 임계온도값을 초과하는 경우, 상기 ESS배터리실의 상태를 화재상태로 판단하고 상기 상태정보를 생성하는 단계; 를 더 포함하고,
   상기 제어정보를 생성하는 단계는,
   상기 상태정보가 위험상태인 경우, 상기 환경제어장치에 포함되는 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계;
   상기 상태정보가 외부영향상태인 경우, 상기 ESS배터리실의 배터리소모전력량을 기설정된 최소소모전력량으로 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계; 및
   상기 상태정보가 화재상태인 경우, 상기 환경제어장치에 포함되는 소화장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계; 를 포함하고,
   상기 냉각장치를 동작시키는 제어정보를 생성하는 단계는,
   인공지능모듈을 통하여 상기 ESS배터리실의 배터리소모전력량 대비 온도상승에 대한 제1 상관관계를 도출하는 단계;
   인공지능모듈을 통하여 상기 냉각장치의 동작세기별 소모전력량 대비 온도하강에 대한 제2 상관관계를 도출하는 단계;
   인공지능모듈을 통하여 상기 제1 상관관계 및 상기 제2 상관관계를 기반으로 상기 ESS배터리실의 내부온도가 기설정된 안전온도값이 되면서, 전력효율이 가장 낮아지는 상기 ESS배터리실의 상기 배터리소모전력량과 상기 냉각장치의 동작세기와의 동작비율을 생성하는 단계;
   상기 동작비율에 기반하여 상기 배터리소모전력량에 상응하는 제1 제어신호를 생성하는 단계; 및
   상기 동작비율에 기반하여 상기 냉각장치의 동작세기에 상응하는 제2 제어신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 피해방지를 위한 ESS배터리실 자동 제어 방법.
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