KR102635729B1 - A perforated fire extinguishing device for EV(Electric Vehicle) consisting of a drilling machine attached with a hydraulic steel punch assembly to extinguish a fire in a lithium ion battery pack and a lift machine to lift a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철판으로 밀봉된 리튬이온배터리 팩에서 발생하는 화재를 진압할 때, 리튬이온배터리 팩을 밀봉한 철판을 천공하여 내부로 소화 약재를 투입할 수 있게 함에 따라 리튬이온배터리 팩에 발생한 화재를 초기에 진압할 수 있어, 소방차가 오기 전에 리튬이온배터리 팩에 발생한 화재(열 폭주 1,350℃)의 확산을 방지할 수 있게 하여 대형화재를 방지할 수 있게 한 전기자동차용 타공 소화장치에 관한 것이다.In the present invention, when extinguishing a fire occurring in a lithium-ion battery pack sealed with an iron plate, the fire occurring in the lithium-ion battery pack can be suppressed by perforating the steel plate sealing the lithium-ion battery pack to allow extinguishing agent to be injected into the interior. This relates to a perforated fire extinguishing device for electric vehicles that can be extinguished at an early stage and prevent the spread of a fire (thermal runaway 1,350°C) that occurred in a lithium-ion battery pack before the fire truck arrives, thereby preventing large-scale fires.
Description
본 발명은 전기자동차용 소화장치에 관한 것으로 상세하게는 철판으로 밀봉된 리튬이온배터리 팩에서 발생하는 화재를 진압할 때, 리튬이온배터리 팩을 밀봉한 철판을 천공하여 내부로 소화 약재를 투입할 수 있게 함에 따라 리튬이온배터리 팩에 발생한 화재를 초기에 진압할 수 있어, 소방차가 오기 전에 리튬이온배터리의 팩의 화재(열 폭주 1,350℃)의 확산을 방지할 수 있게 하여 대형화재를 방지할 수 있게 한 전기자동차용 타공소화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fire extinguishing device for an electric vehicle, and specifically, when extinguishing a fire occurring in a lithium-ion battery pack sealed with an iron plate, the steel plate sealing the lithium-ion battery pack can be perforated and a fire extinguishing agent can be injected into the interior. As a result, a fire that occurs in a lithium-ion battery pack can be extinguished at an early stage, preventing the spread of a fire in the lithium-ion battery pack (thermal runaway 1,350°C) before the fire truck arrives, thereby preventing a large-scale fire. This is about a perforated fire extinguishing device for an electric vehicle.
일반적으로 세계적인 환경 규제 강화와 에너지 절감 추세에 따라 세계 각국에서는 친환경적인 자동차의 개발과 보급이 점차적 확대되고 있다. 한편 전기자동차는 순수하게 외부에서 전기에너지를 충전한 배터리만으로 운행하는 순수 전기자동차(EV, Electric Vehicle), 엔진 및 모터를 사용하는 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 외부 전원으로부터 충전 가능한 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV, Plug-inHybrid Electric Vehicle) 등을 포함할 수 있다.In general, in accordance with the strengthening of global environmental regulations and energy saving trends, the development and distribution of eco-friendly vehicles is gradually expanding in countries around the world. Meanwhile, electric vehicles include pure electric vehicles (EV, Electric Vehicle) that run purely on batteries charged with electrical energy from outside, hybrid vehicles (HEV, Hybrid Electric Vehicle) that use an engine and motor, and plug-in hybrids that can be charged from an external power source. It may include automobiles (PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle), etc.
최근 우리나라에서도 정부의 환경 규제 강화로 인하여, 차량 제조업체는 고연비 및 CO2 배출량이 적은 EV(Electric Vehicle) 및 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 등의 친환경 전기 자동차량 개발에 박차를 가하는 상황이며, 이러한 전기자동차의 보급에 따라 충전을 위한 충전소의 확충 및 충전용 케이블의 보급이 필요한 상황이다.Recently, due to the government's strengthening of environmental regulations in Korea, vehicle manufacturers are accelerating the development of eco-friendly electric vehicles such as EV (Electric Vehicle) and PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) with high fuel efficiency and low CO2 emissions. With the spread of electric vehicles, there is a need to expand charging stations and supply charging cables.
그러나, 상기 리튬이온배터리 팩(05)은 복수의 배터리 모듈이 열 폭주(1,350℃)로 의해 발화, 폭발할 가능성이 있으며, 이로 인해 인접한 이차전지로 열 또는 화염이 전달되어 2차 발화, 폭발이 일어날 경우는 인명피해를 동반한 매우 심각한 상황을 초래할 수 있다. 이러한 2차 발화, 폭발을 방지하기 위한 소화 기술의 개발이 활발히 이루어지고 있다.However, the lithium-ion battery pack 05 has a possibility of ignition or explosion due to thermal runaway (1,350°C) of a plurality of battery modules, which may cause heat or flame to be transferred to adjacent secondary batteries, resulting in secondary ignition or explosion. If this happens, it can result in a very serious situation with casualties. The development of fire extinguishing technology to prevent such secondary ignition and explosion is being actively conducted.
이러한 차량용 리듐이온배터리의 화재 방지를 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며 그 예로 특허문헌 1내지 3이 있다Various technologies are being developed to prevent fires in lithium-ion batteries for vehicles, examples of which include Patent Documents 1 to 3.
특허문헌 1은 전기자동차 주차장에 주차하는 차량에 대해서, 화재발생온도, 연기유무, 불꽃을 감지하는 신호를 통해서 자동소화장치제어부 화재판단으로 전자밸브가 동작하여 전기자동차 전용주차장의 상부 또는 하부에 설치된 소화노즐로 리튬전지소화약재가 차량하부의 리튬이온 배터리에 분사되어 초기소화 및 상부의 소화노즐을 통한 화재소화와 확산을 방지하는 시스템이고,Patent Document 1 states that for vehicles parked in an electric vehicle parking lot, an electronic valve is operated by the automatic fire extinguishing system control unit's fire judgment through signals that detect fire occurrence temperature, presence of smoke, and flames, and an electronic valve is installed at the top or bottom of an electric vehicle parking lot. This is a system in which lithium battery fire extinguishing agent is sprayed onto the lithium-ion battery at the bottom of the vehicle through a fire extinguishing nozzle to prevent initial fire extinguishment and spread through the fire extinguishing nozzle at the top.
특허문헌 2는 길이 방향에서 전단과 후단을 잇는 중심축을 기준으로 상호 대칭하는 적어도 한 쌍의 배터리 모듈을 포함하는 전기차량의 소화 장치에 있어서, 전기차량 내에 장착된 배터리 팩의 덮개 내부에 마련되는 수로관; 및 전기차량 내에서 배터리 팩의 외부에 마련되고, 전단이 수로관과 연결되며 후단이 전기차량의 차체에서 소방 호스와 연결되는 소화수 배관을 포함하고, 소방 호스로부터 공급되는 소화수는 소화수 배관을 거쳐 덮개 내부의 수로관으로 유입되도록 마련되고, 수로관은, 덮개의 내부에서 각 배터리 모듈에 대응하는 영역을 경유하도록 마련되며, 길이 방향을 따라 중심축에 배치된 중심 수로관, 중심 수로관에 연통되며 중심축에서 일측에 연장되는 제1외곽 수로관 및 중심 수로관에 연통되며 중심축에서 타측으로 연장되는 제2외곽 수로관을 포함하고, 중심 수로관은 중심축을 기준으로 상호 대칭하며 소화수 이동 경로를 따라 이격된 적어도 한 쌍의 토출구를 포함하고, 한 쌍의 토출구는 중심축을 기준으로 일측에 배치된 제1토출구 및 중심축을 기준으로 타측에 배치된 제2토출구를 포함하고, 제1외곽 수로관 및 제2외곽 수로관 각각은 소화수 이동 경로를 따라 이격된 단일의 제3토출구를 포함하고, 제1토출구, 제2토출구 및 제3토출구는 수로관으로 유입되어 이동하는 소화수를 덮개의 하부에 마련되는 적어도 한 쌍의 배터리 모듈 측으로 토출하도록 마련되고, 수로관은, 덮개 자체에서 덮개 내부에 마련되고, 직경이 덮개의 두께보다 작도록 마련되며, 덮개의 두께 방향에서 덮개의 중심부에 마련되고, 한 쌍의 토출구 각각은 수로관에서 덮개를 관통하여 덮개의 하면 측으로 마련되고, 제1토출구는 중심축에서 일측을 향하도록 하방 경사를 가지고, 제2토출구는 중심축에서 타측을 향하도록 하방 경사를 가지는 전기차량 소화 장치이며,Patent Document 2 is a fire extinguishing device for an electric vehicle that includes at least one pair of battery modules that are mutually symmetrical about a central axis connecting the front end and the rear end in the longitudinal direction, and includes a water pipe provided inside the cover of a battery pack mounted in the electric vehicle. ; and a fire water pipe provided outside the battery pack in the electric vehicle, the front end of which is connected to a water pipe and the rear end connected to a fire hose in the body of the electric vehicle, and the fire water supplied from the fire hose is connected to the fire water pipe. It is provided to flow into a water pipe inside the cover, and the water pipe is provided to pass through an area corresponding to each battery module inside the cover, and is connected to the central water pipe and the central water pipe disposed on the central axis along the longitudinal direction and connected to the central axis. It includes a first outer water pipe extending to one side and a second outer water pipe that communicates with the central water pipe and extends from the central axis to the other side, and the central water pipe is symmetrical with respect to the central axis and is spaced apart along the fire water movement path. It includes a pair of discharge ports, and the pair of discharge ports includes a first discharge port disposed on one side with respect to the central axis and a second discharge port disposed on the other side with respect to the central axis, and each of the first outer water pipe and the second outer water pipe is It includes a single third outlet spaced apart along the fire extinguishing water movement path, and the first outlet, second outlet, and third outlet are at least one pair of battery modules provided in the lower part of the cover to discharge fire extinguishing water flowing into the water pipe and moving. It is provided to discharge to the side, and the water pipe is provided inside the cover from the cover itself, is provided so that its diameter is smaller than the thickness of the cover, and is provided at the center of the cover in the thickness direction of the cover, and each of the pair of discharge ports is connected from the water pipe to the cover. It is provided on the lower surface of the cover through and the first outlet is inclined downward from the central axis to one side, and the second outlet is inclined downward from the central axis to the other side. It is an electric vehicle fire extinguishing device,
특허문헌 3은 전기차량에 탑재된 배터리의 화재 안전을 위한 배터리 소화장치에 있어서, 전기 차량에 탑재된 배터리의 온도를 측정하는 온도센서와; 배터리의 열폭주시 발생되는 유기화합물의 연기를 감지하는 연기감지센서와; 배터리에서 발생되는 수소가스를 검출하는 수소가스센서와; 휘발성 유기화합물(VOC) 가스를 검출하는 VOC센서와; 배터리에서 발생되는 일산화탄소를 검출하는 일산화탄소센서와; 배터리에서 발생되는 스웰링 현상을 검출하는 스웰링 검출센서와; 배터리로 소화약재를 분사할 수 있도록 된 소화약재 공급부와; 배터리를 냉각수의 순환에 의해 냉각할 수 있도록 된 비상냉각장치와; 온도센서, 연기감지센서, 수소가스센서, VOC센서, 일산화탄소센서 및 스웰링 검출센서에서 출력되는 신호를 이용하여 배터리의 보호조치 여부를 결정하고, 배터리와 전기적으로 접속되게 결선되어 있어 충전전류 또는 방전 전류를 스위치 오프에 의해 차단하는 전력스위치와, 비상냉각장치 및 소화약재 공급부를 결정된 보호조치 결정단계에 대응되게 제어하는 제어유니트를 구비하고, 제어유니트는 온도센서에 검출된 온도가 설정된 제1보호조치온도 범위에 해당하고, VOC센서로부터 수신된 VOC검출신호가 제1단계에 해당하면 화재 경보신호를 출력하고, 온도센서에서 검출된 온도가 제1보호조치 온도보다 높게 설정된 제2보호조치온도범위에 해당하고 수소가스센서로부터 수신된 수소가스 검출신호가 설정된 제2단계에 해당하면 전력스위치가 오프되게 제어하는 전기차량용 화재안전을 위한 배터리 소화장치이다.Patent Document 3 provides a battery fire extinguishing device for fire safety of a battery mounted on an electric vehicle, including a temperature sensor that measures the temperature of the battery mounted on the electric vehicle; A smoke detection sensor that detects smoke of organic compounds generated during thermal runaway of the battery; A hydrogen gas sensor that detects hydrogen gas generated from the battery; A VOC sensor that detects volatile organic compound (VOC) gas; A carbon monoxide sensor that detects carbon monoxide generated from the battery; a swelling detection sensor that detects a swelling phenomenon occurring in the battery; A fire extinguishing agent supply unit capable of spraying fire extinguishing agents with a battery; An emergency cooling device capable of cooling the battery by circulating coolant; The signals output from the temperature sensor, smoke detection sensor, hydrogen gas sensor, VOC sensor, carbon monoxide sensor, and swelling detection sensor are used to determine whether or not to take protective measures for the battery, and are electrically connected to the battery to provide charging current or discharge. It is equipped with a power switch that cuts off the current by switching off, and a control unit that controls the emergency cooling device and fire extinguishing agent supply unit in response to the determined protective action decision stage, and the control unit is a first protection device in which the temperature detected by the temperature sensor is set. If it falls within the action temperature range and the VOC detection signal received from the VOC sensor corresponds to the first level, a fire alarm signal is output, and the temperature detected by the temperature sensor is set to be higher than the first protective action temperature range. It is a battery fire extinguishing device for fire safety for electric vehicles that controls the power switch to turn off when the hydrogen gas detection signal received from the hydrogen gas sensor corresponds to the set second stage.
이와 같이 다양한 리튬이온배터리의 소화장치와 관련된 기술이 개발되어 있으나, 지하주차장의 충전 도중에 또는 주차 중에 리튬이온배터리 팩의 열 폭주(1,350℃) 화재는 주변 차량까지 화재피해를 주는 문제가 있다.Although various technologies related to fire extinguishing devices for lithium-ion batteries have been developed, there is a problem that thermal runaway (1,350°C) fire of a lithium-ion battery pack during charging or parking in an underground parking lot causes fire damage to surrounding vehicles.
특히, 리튬이온배터리 팩은 철판으로 밀봉되어 내부로 소화 약재를 투입이 불가하여 화재의 진압이 어렵고, 이러한 리튬이온배터리 팩의 열 폭주(1,350℃)에 의한 화재로 인해 상당한 경제적 손실이 매우 심각한 문제로 대두되고 있다.In particular, lithium-ion battery packs are sealed with iron plates, making it difficult to extinguish fires because fire extinguishing chemicals cannot be injected into them, and a fire caused by thermal runaway (1,350°C) of these lithium-ion battery packs can cause significant economic losses. is emerging as.
대한민국 공개특허 제10-2022-0086725호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2022-0086725
대한민국 등록특허 제10-2367529호 Republic of Korea Patent No. 10-2367529
대한민국 등록특허 제10-2480842호 Republic of Korea Patent No. 10-2480842
본 발명의 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 소방차의 진입이 어려운 전기자동차 충전시설 및 지하주차장에서 발생하는 화재를 용이하게 진압할 수 있는 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압하기 위한 유압 강철 펀치 조립체를 부착한 타공 작기와 차량을 들어 올리는 리프트 작기로 구성된 전기자동차용 타공소화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, and is designed to extinguish fires in lithium-ion battery packs that can easily extinguish fires occurring in electric vehicle charging facilities and underground parking lots where fire trucks cannot enter. The purpose is to provide a perforation fire extinguishing device for an electric vehicle, which consists of a perforation operator attached to a hydraulic steel punch assembly and a lift operator for lifting the vehicle.
특히 본 발명은 지하주차장의 주차 중에 또는 충전 중에 리튬이온배터리 팩의 열 폭주(1350℃)에 의한 화재가 발생하면, 전기자동차의 바닥에 설치된 리튬이온배터리 팩의 하부로 유압으로 소화약재가 들어가는 구멍을 만든 후, 리튬이온 배터리 팩 내부로 소화약재가 들어가 화재를 진압할 수 있게 한 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압하기 위한 유압 강철 펀치 조립체를 부착한 타공 작기와 차량을 들어 올리는 리프트 작기로 구성된 전기자동차용 타공소화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In particular, the present invention provides a hole through which fire extinguishing agent enters the lower part of the lithium ion battery pack installed on the floor of the electric vehicle when a fire occurs due to thermal runaway (1350°C) of the lithium ion battery pack while parking or charging in an underground parking lot. After making the lithium-ion battery pack, fire extinguishing agent enters the inside of the lithium-ion battery pack and extinguishes the fire. An electric machine consisting of a perforation machine attached with a hydraulic steel punch assembly to extinguish a fire in the lithium-ion battery pack and a lift machine to lift the vehicle The purpose is to provide a perforated fire extinguishing device for automobiles.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압하기 위한 유압 강철 펀치 조립체를 부착한 타공 작기와 차량을 들어 올리는 리프트 작기로 구성된 전기자동차용 타공소화장치는 차량에 탑재된 배터리 팩에서 발생하는 화재를 소화하는 소화장치로, 이동할 수 있는 대차에 유압 탱크에 저장된 유체를 유압펌프로 이송하여 작동되는 유압 강철 펀치 조립체; 상기 대차의 일측에 설치되고, 화재가 발생한 공급되는 소화 약재가 저장된 소화 약재 탱크를 포함하는 원통 냉각 장치; 상기 대차의 일측에 설치되고 상기 유압펌프의 구동에 의해 작동하여 배터리가 설치된 차량을 승강시키는 리프트; 소화 약재 탱크의 소화 약재를 유압 강철 펀치 조립체에 공급하는 배관에 설치된 소화 약재 밸브; 상기 유압펌프와 소화 약재 밸브의 구동을 제어하여, 리트프를 승강시키고, 유압 강철 펀치 조립체가 배터리 팩에 구멍을 천공하고, 약재 탱크의 소화 약재를 배티러 팩에 공급되게 하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a perforation fire extinguishing device for an electric vehicle consisting of a perforation device with a hydraulic steel punch assembly attached to extinguish a fire in a lithium-ion battery pack according to the present invention and a lift device for lifting the vehicle is mounted on the vehicle. It is a fire extinguishing device that extinguishes a fire occurring in a battery pack, and includes a hydraulic steel punch assembly that operates by transferring fluid stored in a hydraulic tank to a hydraulic pump on a movable bogie; A cylindrical cooling device installed on one side of the cart and including a fire extinguishing agent tank in which fire extinguishing agent supplied in case of a fire is stored; A lift installed on one side of the bogie and operated by driving the hydraulic pump to raise and lower the vehicle on which the battery is installed; A fire extinguishing agent valve installed in the piping supplying the extinguishing agent from the extinguishing agent tank to the hydraulic steel punch assembly; It includes a control device that controls the operation of the hydraulic pump and the fire extinguishing agent valve to raise and lower the lift, the hydraulic steel punch assembly drills a hole in the battery pack, and supplies the fire extinguishing agent from the chemical tank to the battery pack. It is characterized by
상기 유압 강철 펀치 조립체는 유압장치의 구동에 의해 승강하는 유압 강철 펀치를 구비하고 있으며, 상기 유압 강철 펀치의 외주면에는 깊이 조절 스톱 바가 더 설치된 것이 바람직하다.The hydraulic steel punch assembly includes a hydraulic steel punch that is raised and lowered by driving a hydraulic device, and a depth adjustment stop bar is preferably further installed on the outer peripheral surface of the hydraulic steel punch.
상기 유압 강철 펀치 조립체는 유압장치의 구동에 의해 승강하는 유압 강철 펀치를 구비하고, 상기 유압 강철 펀치에는 방수를 위한 고무패드와 자력 패드를 구비하는 것이 바람직하다.The hydraulic steel punch assembly preferably includes a hydraulic steel punch that moves up and down by driving a hydraulic device, and the hydraulic steel punch is preferably provided with a rubber pad and a magnetic pad for waterproofing.
상기 소화 약재 탱크에 연결된 배관에는 소방 호스 연결 소켓를 더 설치하여 소방 호스가 선택적으로 연결될 수 있게 한 것이 바람직하다.It is preferable to further install a fire hose connection socket in the pipe connected to the fire extinguishing agent tank so that the fire hose can be selectively connected.
상기 원통냉각장치 구성은 냉각가스탱크(미도식)와 혼합탱크(미도식)로 구성한다.The cylindrical cooling device consists of a cooling gas tank (not shown) and a mixing tank (not shown).
상기 원통 냉각 장치의 혼합탱크는 냉각가스와 소화약재를 혼합한다.The mixing tank of the cylindrical cooling device mixes cooling gas and fire extinguishing agent.
상기 냉각 가스는 액화질소가스, 액화이산화탄소등을 사용한다.The cooling gas uses liquefied nitrogen gas, liquefied carbon dioxide, etc.
상기 혼합탱크는 리튬이온배터리를 빠른 냉각하기 혼합된 소화약재를 -20℃ ~ 5℃ 사이의 설정된 특정온도로 항상 혼합한다.The mixing tank always mixes the mixed fire extinguishing agent at a specific temperature between -20℃ and 5℃ to quickly cool the lithium-ion battery.
상기 혼합탱크는 T밸브와 연결하여 사용한다.The mixing tank is used in connection with a T valve.
본 발명에 따른 타공소화장치를 이용한 소화 방법은, a) 충전 중에 또는 주차 중에 리튬이온배터리 팩의 화재가 발생하면 주변에 비치된 타공소화장치를 화재 발화 지점으로 이동하는 단계; b) 리프트로 차량을 들어 올리는 단계; c) 리튬이온배터리 팩의 아래로 유압 강철 펀치 조립체를 전기자동차의 바닥 아래로 넣는 단계; d) 유압 펌프 스위치를 동작시켜 유압 강철 펀치 조립체를 상승시켜 리튬이온배터리 팩의 내부로 통하는 구멍을 만드는 단계; e) 냉각된 소화 약재 탱크의 배관에 설치된 소화 약재 밸브를 조작하여 냉각된 소화 약재를 리튬이온배터리 팩의 내부로 투입하는 단계; f) 소화 약재 탱크의 소화 약재 밸브를 잠그고, 배관과 연결된 T배관의 예비 약재 연결 소켓과 소화기의 소화 약재 연결 소켓과 연결하는 단계; g) 연결된 소화기의 소화 약재 밸브를 개방하여 소화약재를 리튬이온배터리 팩의 내부로 투입하는 단계; f) 배관의 소방 호스 연결 소켓에 소방 호스를 연결하여 배터리 팩의 셀을 물로 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fire extinguishing method using a perforated fire extinguishing device according to the present invention includes the steps of: a) when a fire occurs in a lithium-ion battery pack during charging or parking, moving a perforated extinguishing device provided nearby to the point of fire ignition; b) lifting the vehicle with a lift; c) inserting the hydraulic steel punch assembly into the bottom of the electric vehicle under the lithium-ion battery pack; d) operating the hydraulic pump switch to raise the hydraulic steel punch assembly to create a hole leading to the inside of the lithium-ion battery pack; e) Injecting the cooled fire extinguishing agent into the interior of the lithium ion battery pack by operating the fire extinguishing agent valve installed in the pipe of the cooled fire extinguishing agent tank; f) locking the fire extinguishing agent valve of the fire extinguishing agent tank and connecting the preliminary agent connection socket of the T pipe connected to the pipe with the fire extinguishing agent connection socket of the fire extinguisher; g) opening the fire extinguishing agent valve of the connected fire extinguisher and injecting the extinguishing agent into the lithium ion battery pack; f) Cooling the cells of the battery pack with water by connecting a fire hose to a fire hose connection socket in the pipe.
상기 리튬이온배터리 팩의 내부로 통하는 구멍을 만드는 단계는 리프트로 들어 올려진 차량을 순간적으로 하강시킴과 동시에 유압 강철 펀치 조립체를 상승시켜의 유압 강철 펀치를 상승시켜 전기자동차의 무게로 전기자동차의 리튬이온배터리 팩의 구멍이 형성되게 하는 것이 바람직하다.The step of creating a hole into the inside of the lithium-ion battery pack is to instantly lower the vehicle lifted by the lift and simultaneously raise the hydraulic steel punch assembly to release the lithium of the electric vehicle by the weight of the electric vehicle. It is desirable to have a hole in the ion battery pack formed.
본 발명에 따른 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압하기 위한 유압 강철 펀치 조립체를 부착한 타공 작기와 차량을 들어 올리는 리프트 작기로 구성된 전기자동차용 타공소화장치는 지하주차장과 같이 소방차의 출입이 어려운 공간에서 발생한 리튬이온배터리 팩의 화재를 보다 초기에 진압할 수 있게 하는 효과가 있다.The perforation fire extinguishing device for electric vehicles, which consists of a perforation device with a hydraulic steel punch assembly for extinguishing a fire in a lithium-ion battery pack according to the present invention and a lift device for lifting the vehicle, is used in spaces where fire trucks cannot enter, such as underground parking lots. It has the effect of allowing lithium-ion battery pack fires to be extinguished at an earlier stage.
즉, 본 발명은 타공소화장치에 지하주차장에 이동할 수 있도록 바퀴를 부착하고, 이동형 미니 소방차의 기능을 할 수 있게 구성되고, 리튬이온배터리 팩의 열 폭주(1350℃) 화재에 대응할 수 있도록 소화 약재와 유압 강철 펀치를 일체형으로 구성하여, 유압 리프트로 전기차를 들어 올린 후, 전기자동차 하부로 유압 강철 펀치를 밀어 넣고, 스위치를 동작하면 작기의 올리는 힘과 전기자동차의 자체 무게에 의해 리튬이온배터리 팩에 구멍을 내고, 소화기 밸브를 개폐하여 소화약재가 리튬이온 배터리 팩으로 들어가 열 폭주 화재를 초기 진압할 수 있는 효과가 있다.In other words, the present invention is configured to attach wheels to a perforated fire extinguishing device so that it can be moved to an underground parking lot and function as a mobile mini fire truck, and is equipped with a fire extinguishing agent to respond to a thermal runaway (1350°C) fire of a lithium-ion battery pack. It consists of an integrated hydraulic steel punch, and after lifting the electric car with a hydraulic lift, the hydraulic steel punch is pushed into the bottom of the electric car, and when the switch is operated, the lithium-ion battery pack is lifted by the lifting force of the lifter and the electric car's own weight. By making a hole in the fire extinguisher and opening and closing the fire extinguisher valve, the fire extinguishing agent can enter the lithium-ion battery pack and initially extinguish the thermal runaway fire.
이에 따라 본 발명은 리튬이온배터리 팩의 열 폭주(1350℃) 화재에 신속 대응하여 화재를 진압하고, 대형화재를 예방하고, 신속한 인명을 구조가 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has the effect of quickly responding to a thermal runaway (1350°C) fire of a lithium-ion battery pack, extinguishing the fire, preventing large-scale fires, and enabling rapid rescue of people.
도 1은 본 발명에 따라 이동장치와 유압장치 구성도
도 2는 본 발명에 따라 유압강철펀치 조립체의 세부 구성도
도 3은 본 발명에 따라 소화 약재를 탑재한 이동 대차의 세부 구성도
도 4은 본 발명에 따라 EV용 소화장치의 전체 구성도
도 5은 본 발명에 따라 자력이 있는 방수고무패드 구성도
도 6은 본 발명에 따라 EV용 소화장치의 T 배관 연결도
도 7은 본 발명에 따라 승용 전기자동차의 유압강철펀치 구성도
도 8은 본 발명에 따라 SUB 전기자동차의 유압강철펀치 구성도
도 9은 본 발명에 따라 소화기의 T 배관 연결도
도 10은 본 발명에 따라 작기의 유압강철펀치 조립체 연결도
도 11본 발명에 따라 리프트 작기 조립체 구성도
도 12은 본 발명에 따라 차량을 드는 리프트 작기 조립체 구성도
도 13은 본 발명에 따라 차량을 드는 리프트 작기 조립체 작동 과정도1 is a configuration diagram of a moving device and a hydraulic device according to the present invention.
Figure 2 is a detailed configuration diagram of a hydraulic steel punch assembly according to the present invention.
Figure 3 is a detailed configuration diagram of a mobile cart loaded with fire extinguishing agents according to the present invention.
Figure 4 is an overall configuration diagram of a fire extinguishing device for EV according to the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram of a waterproof rubber pad with magnetic force according to the present invention.
Figure 6 is a T piping connection diagram of the fire extinguishing device for EV according to the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram of a hydraulic steel punch for a passenger electric vehicle according to the present invention.
Figure 8 is a configuration diagram of a hydraulic steel punch of a SUB electric vehicle according to the present invention.
Figure 9 is a T piping connection diagram of a fire extinguisher according to the present invention.
Figure 10 is a connection diagram of a hydraulic steel punch assembly according to the present invention.
Figure 11 Configuration diagram of the lift operator assembly according to the present invention
Figure 12 is a configuration diagram of a lift device assembly for lifting a vehicle according to the present invention
13 is a diagram of the operation process of the lift device assembly for lifting a vehicle according to the present invention.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 내지 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 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.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “include,” “have,” or “equipped with” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in this specification. It should be understood that it does not exclude in advance the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어 들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다.Unless otherwise defined herein, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. It shouldn't be.
본 발명은 철판으로 리튬이온배터리 팩을 밀봉한 철판을 천공하여 내부로 소화 약재를 투입할 수 있게 함에 따라 리튬이온배터리 팩에 발생한 화재를 초기에 진압할 수 있다.The present invention can initially extinguish a fire occurring in a lithium-ion battery pack by perforating the steel plate sealing the lithium-ion battery pack and allowing fire extinguishing agents to be injected into the steel plate.
본 발명에 따른 차량에 탑재된 배터리 팩에서 발생하는 화재를 소화하는 소화장치는 이동할 수 있는 대차에 유압 탱크에 저장된 유체를 유압펌프로 이송하여 작동되는 유압 강철 펀치 조립체; 상기 대차의 일측에 설치되고, 화재가 발생한 공급되는 소화 약재가 저장된 소화 약재 탱크를 포함하는 원통 냉각 장치; 상기 대차의 일측에 설치되고 상기 유압펌프의 구동에 의해 작동하여 배터리가 설치된 차량을 승강시키는 리프트; 소화 약재 탱크의 소화 약재를 유압 강철 펀치 조립체에 공급하는 배관에 설치된 소화 약재 밸브; 상기 유압펌프와 소화 약재 밸브의 구동을 제어하여, 리트프를 승강시키고, 유압 강철 펀치 조립체가 배터리 팩에 구멍을 천공하고, 액재 탱크의 소화 약재를 배티러 팩에 공급되게 하는 제어장치를 포함한다.A fire extinguishing device for extinguishing a fire occurring in a battery pack mounted on a vehicle according to the present invention includes a hydraulic steel punch assembly that is operated by transferring fluid stored in a hydraulic tank to a hydraulic pump on a movable bogie; A cylindrical cooling device installed on one side of the cart and including a fire extinguishing agent tank in which fire extinguishing agent supplied in case of a fire is stored; A lift installed on one side of the bogie and operated by driving the hydraulic pump to raise and lower the vehicle on which the battery is installed; A fire extinguishing agent valve installed in the piping supplying the extinguishing agent from the extinguishing agent tank to the hydraulic steel punch assembly; It includes a control device that controls the operation of the hydraulic pump and the fire extinguishing agent valve to raise and lower the lift, and causes the hydraulic steel punch assembly to drill a hole in the battery pack and supply the fire extinguishing agent from the liquid tank to the battery pack. .
상기 유압 강철 펀치 조립체는 유압장치의 구동에 의해 승강하는 유압 강철 펀치를 구비하고 있으며, 상기 유압 강철 펀치의 외주면에는 깊이 조절 스톱 바가 더 설치되어 있다.The hydraulic steel punch assembly includes a hydraulic steel punch that moves up and down by driving a hydraulic device, and a depth adjustment stop bar is further installed on the outer peripheral surface of the hydraulic steel punch.
또한 상기 유압 강철 펀치 조립체는 유압장치의 구동에 의해 승강하는 유압 강철 펀치를 구비하고, 상기 유압 강철 펀치에는 방수를 위한 고무패드와 자력 패드를 구비하고 있다.In addition, the hydraulic steel punch assembly includes a hydraulic steel punch that moves up and down by driving a hydraulic device, and the hydraulic steel punch is provided with a rubber pad and a magnetic pad for waterproofing.
상기 소화 약재 탱크에 연결된 배관에는 소방 호스 연결 소켓를 더 설치하여 소방 호스가 선택적으로 연결될 수 있게 하였다.A fire hose connection socket was further installed in the pipe connected to the fire extinguishing agent tank so that a fire hose could be selectively connected.
상기 원통 냉각 장치의 제어온도는 0℃~-5℃인 이 바람직하다.The control temperature of the cylindrical cooling device is preferably 0°C to -5°C.
본 발명에 따른 타공소화장치를 이용한 소화 방법은, a) 충전 중에 또는 주차 중에 리튬이온배터리 팩의 화재가 발생하면 주변에 비치된 타공소화장치를 화재 발화 지점으로 이동하는 단계; b) 리프트로 차량을 들어 올리는 단계; c) 리튬이온배터리 팩의 아래로 유압 강철 펀치 조립체를 전기자동차의 바닥 아래로 넣는 단계; d) 유압 펌프 스위치를 동작시켜 유압 강철 펀치 조립체를 상승시켜 리튬이온배터리 팩의 내부로 통하는 구멍을 만드는 단계; e) 냉각된 소화 약재 탱크의 배관에 설치된 소화 약재 밸브를 조작하여 냉각된 소화 약재를 리튬이온배터리 팩의 내부로 투입하는 단계; f) 소화 약재 탱크의 소화 약재 밸브를 잠그고, 배관과 연결된 T배관의 예비 약재 연결 소켓과 소화기의 소화 약재 연결 소켓과 연결하는 단계; g) 연결된 소화기의 소화 약재 밸브를 개방하여 소화약재를 리튬이온배터리 팩의 내부로 투입하는 단계; f) 배관의 소방 호스 연결 소켓에 소방 호스를 연결하여 배터리 팩의 셀을 물로 냉각하는 단계를 포함한다. The fire extinguishing method using a perforated fire extinguishing device according to the present invention includes the steps of: a) when a fire occurs in a lithium-ion battery pack during charging or parking, moving a perforated extinguishing device provided nearby to the point of fire ignition; b) lifting the vehicle with a lift; c) inserting the hydraulic steel punch assembly into the bottom of the electric vehicle under the lithium-ion battery pack; d) operating the hydraulic pump switch to raise the hydraulic steel punch assembly to create a hole leading to the inside of the lithium-ion battery pack; e) Injecting the cooled fire extinguishing agent into the interior of the lithium ion battery pack by operating the fire extinguishing agent valve installed in the pipe of the cooled fire extinguishing agent tank; f) locking the fire extinguishing agent valve of the fire extinguishing agent tank and connecting the preliminary agent connection socket of the T pipe connected to the pipe with the fire extinguishing agent connection socket of the fire extinguisher; g) opening the fire extinguishing agent valve of the connected fire extinguisher and injecting the extinguishing agent into the lithium ion battery pack; f) Cooling the cells of the battery pack with water by connecting a fire hose to a fire hose connection socket in the pipe.
특히, 본 발명은 상기 리튬이온배터리 팩의 내부로 통하는 구멍을 만드는 단계는 리프트로 들어 올려진 차량을 순간적으로 하강시킴과 동시에 유압 강철 펀치 조립체를 상승시켜의 유압 강철 펀치를 상승시켜 전기자동차의 무게로 전기자동차의 리튬이온배터리 팩의 구멍이 형성되게 하였다.In particular, the present invention involves making a hole into the inside of the lithium-ion battery pack by instantly lowering the vehicle lifted by the lift and simultaneously raising the hydraulic steel punch assembly to reduce the weight of the electric vehicle. This created a hole in the lithium-ion battery pack of an electric vehicle.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예에 따라 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압하기 위한 유압 강철 펀치 조립체를 부착한 타공 작기와 차량을 들어 올리는 리프트 작기로 구성된 전기자동차영 타공소화장치의 구성 및 이를 이용한 소화 방법을 설명하되, 타공소화장치를 이용한 소화 방법은 장치를 설명하는 과정에서 설명될 수 있음에 따라 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, according to an embodiment of the present invention, a perforation fire extinguishing device for an electric vehicle consisting of a perforation device attached with a hydraulic steel punch assembly for extinguishing a fire in a lithium ion battery pack and a lift device for lifting the vehicle. The configuration and the fire extinguishing method using the same will be described, but since the fire extinguishing method using the perforated fire extinguishing device can be explained in the process of explaining the device, detailed description will be omitted.
본 발명에 따른 전기자동차용 소화장치는 도 1에 도시한 바와 같이 구성된 이동장치와 유압장치를 포함하고 있고, 이는 후술하는 유압강철펀치 조립체와 원통 냉각장치를 이동시키는 기능을 한다.The fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention includes a moving device and a hydraulic device configured as shown in FIG. 1, which functions to move a hydraulic steel punch assembly and a cylindrical cooling device, which will be described later.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 이동형 대차(01)를 포함하고, 이 이동대차에는 화재가 발생한 장소로 이동할 수 있도록 대차 손잡이(11)와 대차 바퀴(15)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the present invention includes a mobile truck 01, and this mobile truck is equipped with a truck handle 11 and a truck wheel 15 so that it can be moved to a place where a fire occurs.
또한 대차에는 소화 약재를 차갑게 유지하는 냉각장치(02)가 있고, 그 아래에 받침대 겸용으로 하는 유압 탱크(16), 유압 펌프(17), 유압호스소켓(18) 등으로 구성한 이동장치, 유압장치, 냉각장치를 구비하고 있다.In addition, the cart has a cooling device (02) that keeps the fire extinguishing agent cold, and underneath it is a moving device and hydraulic device consisting of a hydraulic tank (16) that also serves as a stand, a hydraulic pump (17), and a hydraulic hose socket (18). , equipped with a cooling device.
물론 소화 약재를 저장하는 소화 약재 탱크도 설치되어 있다.Of course, a fire extinguishing agent tank is also installed to store fire extinguishing agents.
도 2는 본 발명에 따라 전기자동차용 소화장치를 구성하는 유압강철펀치 조립체(30)로, 유압 강철 펀치(31)에 소화 약재 소켓(33)을 연결하고, 소화 약재 소켓은 소화 약재 호스(22)와 연결하는 단계와:, 유압 강철 펀치(31)에 깊이 조정 스톱 바(34)가 있고, 그 위에 자력과 방수기능이 있는 고무패드(42), 고무자석(43)를 설치하였다.Figure 2 shows a hydraulic steel punch assembly (30) constituting a fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention, in which a fire extinguishing agent socket (33) is connected to the hydraulic steel punch (31), and the fire extinguishing agent socket is connected to a fire extinguishing agent hose (22). ) and connecting steps:, there is a depth adjustment stop bar (34) in the hydraulic steel punch (31), and a rubber pad (42) with magnetic and waterproof functions and a rubber magnet (43) are installed on it.
상기 유압 강철 펀치(31)는 내부로 소화 약재(21)가 리튬이온배터리 팩(05)의 내부로 들어가는 통로 역할을 하는 유로가 형성되어 있다.The hydraulic steel punch 31 is formed with a passage inside which serves as a passage for the fire extinguishing agent 21 to enter the inside of the lithium ion battery pack 05.
도 3은 본 발명에 따라 소화 약재를 탑재한 이동대차의 세부 구성도로, 바퀴로 이동하는 대차(01)에 소화 약재 탱크(20)와 소화 약재 밸브(25)를 연결하고, 소화 약재 밸브(25)와 소화 약재 호스(22)가 연결되어 있으며, 유압 탱크(16)과 유압 호스(38)가 연결되어 있다.Figure 3 is a detailed configuration diagram of a mobile cart loaded with fire extinguishing agents according to the present invention. The fire extinguishing agent tank 20 and the fire extinguishing agent valve 25 are connected to the cart 01 moving on wheels, and the fire extinguishing agent valve 25 ) and the fire extinguishing chemical hose (22) are connected, and the hydraulic tank (16) and the hydraulic hose (38) are connected.
도 4는 본 발명에 따라 전기자동차용 소화장치의 전체 구성도로, 리튬이온배터리 팩(05)의 화재 발생하면 유압 강철 펀치 조립체(30)를 리튬이온배터리 팩의 내부를 관통할 위치에 밀어 넣은 후, 유압 펌프(17)를 동작시켜 유압 강철 펀치 조립체(30)를 작동된다.Figure 4 is an overall configuration diagram of a fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention. When a fire occurs in the lithium-ion battery pack (05), the hydraulic steel punch assembly (30) is pushed into a position to penetrate the inside of the lithium-ion battery pack (05). , the hydraulic steel punch assembly (30) is operated by operating the hydraulic pump (17).
유압 강철 펀치 조립체(30)의 상부에 있는 유압 강철 펀치(31)가 유압펌프의 구동에 의해 작동하여 승강한다.The hydraulic steel punch 31 on the upper part of the hydraulic steel punch assembly 30 is operated and lifted up and down by the driving of the hydraulic pump.
유압에 의해 상승하는 유압 강철 펀치의 상승력과 전기자동차의 차체무게로 리튬이온배터리 팩(05)에 팩의 내부로 통하는 구멍이 만들어진다.The upward force of the hydraulic steel punch, which rises due to hydraulic pressure, and the weight of the electric vehicle body create a hole in the lithium-ion battery pack (05) that leads to the inside of the pack.
이때 유압 강철 펀치의 상단이 팩의 내부와 연결되어 있어, 소화 약재 밸브(25)를 작동하면 소화 약재 탱크의 질소가스의 압력으로 소화 약재 호스(22)를 통과하고, 유압 강철 펀치(31)의 내부배관(32)으로 소화 약재가 통과하여, 리튬이온배터리 팩의 내부로 소화약재가 투입하여 배터리 팩에 약재를 채우는 단계로 열 폭주(1350℃)를 차단한다.At this time, the top of the hydraulic steel punch is connected to the inside of the pack, so when the fire extinguishing agent valve (25) is operated, the fire extinguishing agent hose (22) passes through the pressure of the nitrogen gas in the fire extinguishing agent tank, and the hydraulic steel punch (31) The fire extinguishing agent passes through the internal pipe 32, and the fire extinguishing agent is injected into the interior of the lithium-ion battery pack to block thermal runaway (1350°C) by filling the battery pack with the agent.
도 5는 본 발명에 따른 소화장치를 구성하는 유압 강철 펀치 조립체(30)의 유압 강철 펀치의 상부 단면 및 평면도로, 유압 강철 펀치의 외주면에는 깊이 조절 스톱 바(34)가 설치되어 있고, 고무 패드(42), 고무자석(43)으로 구성된 안전장치가 설치되어 있다.Figure 5 is a top cross-sectional and top view of the hydraulic steel punch of the hydraulic steel punch assembly 30 constituting the fire extinguishing device according to the present invention. A depth adjustment stop bar 34 is installed on the outer peripheral surface of the hydraulic steel punch, and a rubber pad is provided. A safety device consisting of (42) and a rubber magnet (43) is installed.
깊이 조절 스톱 바(34)는 배터리 팩의 내부에 구멍의 깊이를 조정하는 기능을 하고, 그 위에는 고무 패드(42), 고무자석(43)은 방수기능을 한다. The depth adjustment stop bar (34) functions to adjust the depth of the hole inside the battery pack, and the rubber pad (42) and rubber magnet (43) above it have a waterproof function.
소화약재가 투입될 때, 고무 패드, 고무자석은 소화약재가 흘러내리지 않게 유압 작기 압력으로 고정되어 방수기능을 한다.When fire extinguishing agent is added, the rubber pad and rubber magnet are fixed with hydraulic pressure to prevent the extinguishing agent from flowing out and perform a waterproof function.
도 6는 본 발명에 따라 전기자동차용 소화장치에서 소화 약재가 이송하는 배관의 구성으로, T 배관을 구비하고 있고, 이 T자 배관은 예비 소화기 연결 소켓(60, 61), 소방차의 소방호스 및 소화전의 소방호스 연결 소켓(62)으로 구성되어 있으며, 예비 소화기의 T 배관의 소화기 연결 소켓(87)과 탈착 연결 호스(82)로 연결하여 사용한 소화 약재 밸브(25)를 차단하고, T배관의 예비 약재 밸브(26)와 연결한 예비 약재 밸브(81)를 개방하여 소화 약재를 계속 투입할 수 있게 하였다.Figure 6 shows the configuration of the pipe through which the fire extinguishing agent is transported in the fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention, and is provided with a T pipe, and this T-shaped pipe is connected to the preliminary fire extinguisher connection sockets 60 and 61, the fire hose of the fire truck, and It consists of a fire hose connection socket (62) of a fire hydrant, and is connected to the fire extinguisher connection socket (87) of the T pipe of the spare fire extinguisher with a detachable connection hose (82) to block the used fire extinguishing agent valve (25) and The preliminary medicine valve (81) connected to the preliminary medicine valve (26) was opened to allow continuous injection of fire extinguishing medicine.
예비 소화 약재를 사용한 후 다른 예비소화약재도 탈착 연결 호스(82)를 연결하고 연결한 예비 약재 밸브(81)를 개방하여 소화 약재를 계속 투입한다.After using the preliminary fire extinguishing agent, connect the detachable connection hose (82) to the other preliminary fire extinguishing agent and open the connected preliminary agent valve (81) to continue injecting the fire extinguishing agent.
모든 소화 약재를 사용한 경우는 소방호스 연결소켓(62)와 소방호스를 연결하여 물을 계속 투입하여 화재 진압하는 단계로 여기에 사용하는 수계 소화약재로 물과 결합되어 배터리 팩의 냉각할 수 있으며, 이렇게 일반 물보다 물과 결합된 소화약재가 화재진압에 더 효과적일 수 있다.When all fire extinguishing chemicals are used, the fire hose is connected to the fire hose connection socket (62) and water is continuously injected to extinguish the fire. The water-based fire extinguishing agent used here can be combined with water to cool the battery pack. In this way, fire extinguishing agents combined with water may be more effective in extinguishing fires than ordinary water.
도 7는 본 발명에 따라 유압 강철 펀치 조립체(31)의 구성도로, 승용 전기자동차 전용으로 사용하는 것을 일예로 도시하였고, 유압 작기(39)와 유압 강철 펀치(31)를 포함하고 있다.Figure 7 is a configuration diagram of a hydraulic steel punch assembly 31 according to the present invention, showing an example of use exclusively for passenger electric vehicles, and includes a hydraulic device 39 and a hydraulic steel punch 31.
유압 작기는 유압 배관 연결 소켓(37)과 유압 연결 배관(38)을 통하여 유압 펌프(17)와 연결된다.The hydraulic device is connected to the hydraulic pump 17 through a hydraulic pipe connection socket 37 and a hydraulic connection pipe 38.
유압 강철 펀치(31)은 내부에 소화 약재가 배터리 팩 내부로 이동하는 통로가 구성되어 있고, 소화약재 연결 소켓(22-1)과 소화 약재 호스(22)와 소화 약재 밸브와 연결된다. The hydraulic steel punch 31 has a passage inside which the fire extinguishing agent moves inside the battery pack, and is connected to the fire extinguishing agent connection socket 22-1, the fire extinguishing agent hose 22, and the fire extinguishing agent valve.
또한, 유압 강철 펀치의 타공 끝부분은 도 7의 (a)와 (b)와 같이 구성된다.Additionally, the perforated end of the hydraulic steel punch is configured as shown in Figures 7 (a) and (b).
도 8는 본 발명에 따라 유압 강철 펀치 조립체(31)의 다른 일예로 SUV 전기자동차 전용으로 사용하는 것의 일예이다.Figure 8 is another example of a hydraulic steel punch assembly 31 according to the present invention, which is used exclusively for SUV electric vehicles.
유압 작기(39)와 유압 강철 펀치(31)로 구성되어 있으며, 유압 작기는 유압 배관 연결 소켓(37)과 유압 연결 배관(38)을 통하여 유압 펌프(17)와 연결된다.It is composed of a hydraulic actuator (39) and a hydraulic steel punch (31), and the hydraulic actuator is connected to the hydraulic pump (17) through a hydraulic pipe connection socket (37) and a hydraulic connection pipe (38).
유압 강철 펀치(31)는 내부에 소화 약재가 배터리 팩 내부로 이동하는 통로가 구성되어 있고, 소화약재 연결 소켓(22-1)과 소화 약재 호스(22)와 소화 약재 밸브와 연결된다. The hydraulic steel punch 31 has a passage inside which the fire extinguishing agent moves inside the battery pack, and is connected to the fire extinguishing agent connection socket 22-1, the fire extinguishing agent hose 22, and the fire extinguishing agent valve.
또한, 유압 강철 펀치의 타공 끝부분은 도 8의 (a)와 (b)와 같이 2로 구성된다.In addition, the perforated end of the hydraulic steel punch is composed of 2 as shown in (a) and (b) of Figure 8.
도 9는 본 발명에 따른 전기자동차용 타공소화장치를 구성하는 소화기의 일예인 T(밸브) 소화기를 연결하는 T배관의 연결도로, 소화기 건, 소화 약재 탱크, T 배관, 소화 약재 밸브, 탈착 또는 나사로 연결소켓 등으로 구성되어 있다.Figure 9 is a connection diagram of the T pipe connecting the T (valve) fire extinguisher, which is an example of a fire extinguisher constituting the perforated fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention, the fire extinguisher gun, the fire extinguishing agent tank, the T pipe, the fire extinguishing agent valve, the detachment or It consists of a screw connection socket, etc.
기본 소화기로 사용할 때는 소화 약재 밸브(81)를 오픈하고 소화 약재 건으로 소화기를 작동시키면 소화 약재가 분사된다.When using it as a basic fire extinguisher, open the fire extinguishing agent valve (81) and operate the fire extinguisher with the fire extinguishing agent gun, and the extinguishing agent is sprayed.
예비 소화기로 사용할 때는 탈착 연결 호스(82)와 예비 호스 탈작 연결 소켓(87)과 EV용 소화장치의 T배관(29)의 예비 약재 연결 소켓(60)을 연결한다.When used as a spare fire extinguisher, connect the detachable connection hose (82), the spare hose detachment connection socket (87), and the spare chemical connection socket (60) of the T pipe (29) of the EV fire extinguisher.
그 다음에 소화 약재 밸브(81)를 오픈하고, 예비 약재 밸브(26)를 오픈하여 소화약재가 배터리 팩 속으로 들어간다.Next, the fire extinguishing agent valve 81 is opened, and the reserve agent valve 26 is opened to allow the fire extinguishing agent to enter the battery pack.
리튬이온배터리 팩의 충전 또는 주차 중에 배터리 팩의 내부에서 화재가 발생하면, 우선 전기자동차용 소화장치(10)를 화재현장으로 이동시킨다. If a fire occurs inside the battery pack while charging or parking the lithium-ion battery pack, the fire extinguishing device 10 for the electric vehicle is first moved to the fire site.
화재가 발생한 전기자동차 하부로 유압 강철 펀치 조립체(30)를 0.5m~1m 사이로 밀어 넣은 후, 유압 펌프(17)를 작동하는 스위치(미도식)를 작동하면, 유압 작기(39)와 유압 강철 펀치(31)가 함께 올라가면, 유압의 힘과, 강철 펀지로 힘이 집중되어 전기차 배터리 팩에 구멍이 만들어진다.After pushing the hydraulic steel punch assembly (30) between 0.5m and 1m into the bottom of the electric vehicle where the fire occurred, and then operating the switch (not shown) that operates the hydraulic pump (17), the hydraulic actuator (39) and the hydraulic steel punch are When (31) rises together, the hydraulic force and the force are concentrated on the steel sponge, creating a hole in the electric vehicle battery pack.
유압 강철 펀치(31)와 깊이 조정 스톱 바(34) 사이에는 자력이 있는 고무패드가 있어, 유압으로 밀어주면, 고무패드(42), 고무자석(43)에 압력이 가해져 방수기능을 한다. 소화약재가 투입되면, 외부로 흘러나오지 않는다. There is a magnetic rubber pad between the hydraulic steel punch (31) and the depth adjustment stop bar (34). When pushed by hydraulic pressure, pressure is applied to the rubber pad (42) and the rubber magnet (43) to perform a waterproof function. Once the extinguishing agent is put in, it does not flow out.
전기차 배터리 팩에 구멍을 만들고, 고무패드에 압력이 가해진 다음에 소화약재 밸브(25)를 오픈하면 질소가스 압력에 의해서 소화 약재가 리튬이온 배터리 팩에 소화약재가 투입된다. 투입된 소화 약재는 배터리 팩의 내부의 열 폭주를 막아주고, 리튬이온 배터리 팩의 화재가 진압된다. When a hole is made in the electric vehicle battery pack, pressure is applied to the rubber pad, and the fire extinguishing agent valve 25 is opened, the extinguishing agent is injected into the lithium ion battery pack by the nitrogen gas pressure. The added fire extinguishing agent prevents thermal runaway inside the battery pack and extinguishes the fire in the lithium-ion battery pack.
또한, 소방차나 소방호스를 연결소켓(62)에 연결하여 물로 냉각을 더 할 수 있다. Additionally, cooling can be further performed with water by connecting a fire truck or fire hose to the connection socket 62.
도 10은 본 발명에 따른 전기자동차용 타공소화장치를 구성하는 유압 강철 펀치 조립체 작동용 작기의 유압 연결도로, 유압 작기의 올리는 힘과 차량의 자중무게로 리튬이온배터리 팩의 철판에 구멍을 형성함과 동시에 소화약재 밸브를 열어 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압한다.Figure 10 is a hydraulic connection diagram of a device for operating a hydraulic steel punch assembly constituting the perforated fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention. A hole is formed in the steel plate of the lithium-ion battery pack by the lifting force of the hydraulic device and the dead weight of the vehicle. At the same time, open the fire extinguishing agent valve to extinguish the fire in the lithium-ion battery pack.
도 11은 본 발명에 따른 전기자동차용 타공소화장치를 구성하는 리프트 작동용 작기 조립체(51)의 연결도로, 유압 작기의 올리는 힘과 차량을 드는 리프트 작기로 차량을 유압으로 최대한 높게 든 다음 차량의 자중무게에 내리는 가속도로 리튬이온배터리 실의 철판에 구멍을 만든 즉시 소화약재 밸브를 열어 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압한다.Figure 11 is a connection diagram of the lift operation device assembly 51 constituting the perforated fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention. The lifting force of the hydraulic device and the lift device that lifts the vehicle lift the vehicle as high as possible hydraulically and then lift the vehicle. The acceleration due to its own weight creates a hole in the steel plate of the lithium-ion battery compartment and immediately opens the extinguishing agent valve to extinguish the fire in the lithium-ion battery pack.
도 12은 본 발명에 따른 전기자동차용 타공소화장치를 구성하는 리프트 작기 조립체의 구성도로, 리프트 작기 조립체(51)는 보조고정장치(73), 리프트 작기(74), 리프트 포그(75), 유압호스(76)으로 구성된다. Figure 12 is a configuration diagram of the lift operator assembly constituting the perforated fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention. The lift operator assembly 51 includes an auxiliary fixing device 73, a lift operator 74, a lift fog 75, and a hydraulic It consists of a hose (76).
리프트 작기 조립체(51)의 실린더가 최대한 올라가면, 다음에 유압강철펀치 조립체(30)를 차량 밑으로 밀어 넣은 후, 다음 단계로 유압강철펀치 조립체(30)는 올리고, 리프트 작기 조립체(51)를 내리면 리튬이온배터리 팩에 구멍을 만든다. When the cylinder of the lift operator assembly (51) is raised as much as possible, the hydraulic steel punch assembly (30) is pushed under the vehicle, and in the next step, the hydraulic steel punch assembly (30) is raised and the lift operator assembly (51) is lowered. Make a hole in the lithium-ion battery pack.
다음 단계로 즉시 소화약재 밸브를 열어 리튬이온배터리에 소화 약재를 투입하여 화재를 진압한다. In the next step, immediately open the fire extinguishing agent valve and inject fire extinguishing agent into the lithium-ion battery to extinguish the fire.
도 13은 본 발명에 따른 전기자동차용 타공소화장치를 구성하는 리프트 작기 조립체(51)의 작동 과정도이다.Figure 13 is a diagram illustrating the operation process of the lift device assembly 51 constituting the perforated fire extinguishing device for an electric vehicle according to the present invention.
a)단계는 리프트 작기 조립체(51)를 차량을 들어 올릴 정확한 위치를 선정한다.Step a) selects the exact location where the lift operator assembly 51 will lift the vehicle.
b)단계는 차량을 최대한 높게 들어 올린다.Step b) raises the vehicle as high as possible.
c)단계는 유압 강철 펀치 조립체(30)를 차량 밑으로 밀어 넣는다. Step c) pushes the hydraulic steel punch assembly (30) under the vehicle.
d)단계는 리프트 작기 조립체(51)를 하강시킨다. Step d) lowers the lift operator assembly 51.
e)단계는 유압 강철 펀치 조립체(30)를 상승시켜 전기차 배터리 팩에 구멍을 형성한다.Step e) raises the hydraulic steel punch assembly 30 to form a hole in the electric vehicle battery pack.
d)단계와 e) 단계가 동시에 이루어지게 하는 것이 바람직하다.It is desirable to have steps d) and steps e) performed simultaneously.
즉, 최대한 높게 든 다음 차량의 자중 무게에 내리는 가속도와 유압 강철 펀치 조립체(30)를 올리는 힘에 의해 리튬이온배터리 실의 철판에 구멍을 형성되게 한다.That is, after lifting it as high as possible, a hole is formed in the steel plate of the lithium-ion battery compartment by the acceleration of the vehicle's own weight and the force of raising the hydraulic steel punch assembly 30.
구멍이 형성된 후, 소화약재 밸브를 열어 리튬이온배터리 팩의 화재를 진압한다. After the hole is formed, the extinguishing agent valve is opened to extinguish the fire in the lithium-ion battery pack.
아울러 본 발명은 단지 앞서 기술된 일 실시예에 의해서만 한정된 것은 아니며, 장치의 세부 구성이나 개수 및 배치 구조를 변경할 때에도 동일한 효과를 창출할 수 있는 것이므로 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 구성의 부가 및 삭제, 변형이 가능한 것임을 명시하는 바이다.In addition, the present invention is not limited to just one embodiment described above, and the same effect can be created even when the detailed configuration, number, and arrangement structure of the device are changed, so those skilled in the art will understand the present invention. It is stated that addition, deletion, and modification of various configurations are possible within the scope of the technical idea.
01: 이동형 대차 02: 냉각장치
05: 전기자동차 배터리 팩
10: EV용 소화장치
11: 대차 손잡이 12: 제어장치
13: 대차 몸체 14: 대차 지지대
15: 대차 바퀴 16: 유압 탱크
17: 유압 펌프 18: 유압 호스 소켓
20: 소화 약재 탱크 21: 소화 약재
22: 소화 약재 호스 24: 소화 호스 연결 커넥터
25: 소화 약재 밸브 26 : 예비 약재 밸브
27: 예비 호스 소켓 28 : 예비 약재 호스
30: 유압 강철 펀치 조립체 31: 유압 강철 펀치
32: 소화 약재 이동하는 통로 33: 소화 호스 연결소켓
34: 깊이 조정 스톱 바 36: 유압 실리더
37: 유압호스소켓 38: 유압 호스
41: 원형 구멍 42: 고무 패드
46: 유압 호스 커넥터
51: 리프트 작기 조립체 55: T소화기
74: 리프트 작기 75: 리프트 포크01: Mobile cart 02: Cooling device
05: Electric vehicle battery pack
10: Fire extinguishing device for EV
11: Truck handle 12: Control device
13: bogie body 14: bogie support
15: bogie wheel 16: hydraulic tank
17: Hydraulic pump 18: Hydraulic hose socket
20: Fire extinguishing agent tank 21: Fire extinguishing agent
22: fire extinguishing agent hose 24: fire hose connection connector
25: Fire extinguishing medicine valve 26: Spare medicine valve
27: spare hose socket 28: spare medicine hose
30: hydraulic steel punch assembly 31: hydraulic steel punch
32: Passage for moving fire extinguishing chemicals 33: Fire hose connection socket
34: Depth adjustment stop bar 36: Hydraulic cylinder
37: Hydraulic hose socket 38: Hydraulic hose
41: circular hole 42: rubber pad
46: Hydraulic hose connector
51: Lift operation assembly 55: T fire extinguisher
74: Small lift 75: Lift fork
Claims (7)
이동할 수 있는 대차에 유압 탱크에 저장된 유체를 유압펌프로 이송하여 작동되는 유압 강철 펀치 조립체; 상기 대차의 일측에 설치되고, 화재가 발생한 공급되는 소화 약재가 저장된 소화 약재 탱크를 포함하는 원통 냉각 장치; 상기 대차의 일측에 설치되고 상기 유압펌프의 구동에 의해 작동하여 배터리가 설치된 차량을 승강시키는 리프트; 소화 약재 탱크의 소화 약재를 유압 강철 펀치 조립체에 공급하는 배관에 설치된 소화 약재 밸브; 상기 유압펌프와 소화 약재 밸브의 구동을 제어하여, 리트프를 승강시키고, 유압 강철 펀치 조립체가 배터리 팩에 구멍을 천공하고, T 배관과 혼합탱크를 연결하고, 혼합 탱크의 냉각된 소화 약재를 배터리 팩에 공급되게 하는 제어장치를 포함하고,
상기 소화 약재 탱크에 연결된 배관에는 소방 호스 연결 소켓, 감압밸브를 더 설치하여 소방 호스가 선택적으로 연결될 수 있게 한 전기자동차용 타공소화장치에 있어서,
상기 유압 강철 펀치 조립체는 유압장치의 구동에 의해 승강하는 유압 강철 펀치를 구비하고 있으며, 상기 유압 강철 펀치의 외주면에는 깊이 조절 스톱 바가 더 설치되고, 상기 유압 강철 펀치에는 방수를 위한 고무패드와 자력 패드를 구비한 것을 특징으로 하는 전기자동차용 타공소화장치.It is a fire extinguishing device that extinguishes fires occurring in battery packs mounted on vehicles.
A hydraulic steel punch assembly operated by transferring fluid stored in a hydraulic tank to a hydraulic pump on a movable bogie; A cylindrical cooling device installed on one side of the cart and including a fire extinguishing agent tank in which fire extinguishing agent supplied in case of a fire is stored; A lift installed on one side of the bogie and operated by driving the hydraulic pump to raise and lower the vehicle on which the battery is installed; A fire extinguishing agent valve installed in the piping supplying the extinguishing agent from the extinguishing agent tank to the hydraulic steel punch assembly; Controlling the operation of the hydraulic pump and the fire extinguishing agent valve to raise and lower the lift, the hydraulic steel punch assembly drills a hole in the battery pack, connects the T pipe and the mixing tank, and transfers the cooled fire extinguishing agent from the mixing tank to the battery. Comprising a control device for supplying to the pack,
In the perforated fire extinguishing device for an electric vehicle, a fire hose connection socket and a pressure reducing valve are further installed in the pipe connected to the fire extinguishing agent tank to allow a fire hose to be selectively connected,
The hydraulic steel punch assembly is provided with a hydraulic steel punch that moves up and down by driving a hydraulic device. A depth adjustment stop bar is further installed on the outer peripheral surface of the hydraulic steel punch, and the hydraulic steel punch has a rubber pad for waterproofing and a magnetic pad. A perforated fire extinguishing device for an electric vehicle, characterized in that it has a.
a) 충전 중에 또는 주차 중에 리튬이온배터리 팩의 화재가 발생하면 주변에 비치된 타공소화장치를 화재 발화 지점으로 이동하는 단계;
b) 리프트로 차량을 들어 올리는 단계;
c) 리튬이온배터리 팩의 아래로 유압 강철 펀치 조립체를 전기자동차의 바닥 아래로 넣는 단계;
d) 유압펌프 스위치를 동작시켜 유압 강철 펀치 조립체를 상승시켜 리튬이온배터리 팩의 내부로 통하는 구멍을 만드는 단계;
e) 냉각된 소화 약재 탱크의 배관에 설치된 소화 약재 밸브를 조작하여 냉각된 소화 약재를 리튬이온배터리 팩의 내부로 투입하는 단계;
f) 소화 약재 탱크의 소화 약재 밸브를 잠그고, 배관과 연결된 T배관의 예비 약재 연결소켓과 소화기의 소화 약재 연결소켓과 연결하는 단계;
g) 연결된 소화기의 소화 약재 밸브를 개방하여 소화약재를 리튬이온배터리 팩의 내부로 투입하는 단계;
f) 배관의 소방 호스 연결소켓에 소방 호스를 연결하여 배터리 팩의 셀을 물로 냉각하는 단계를 포함하고,
상기 d)의 리튬이온배터리 팩의 내부로 통하는 구멍을 만드는 단계는, 리프트로 들어 올려진 차량을 순간적으로 하강시킴과 동시에 유압 강철 펀치 조립체를 상승시켜의 유압 강철 펀치를 상승시켜 전기자동차의 무게로 전기자동차의 리튬이온배터리 팩의 구멍이 형성되게 하며,
구멍이 만들어짐과 동시에 유압 강철 펀치 조립체를 구성하는 유압 강철 펀치의 외주면에 설치된 깊이 조절 스톱 바의 일면에 설치된 고무패드와 자력 패드가 구멍의 가장자리에 밀착되게 하여 방수가 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 전기자동차용 타공 소화 방법.As a fire extinguishing method using the perforated fire extinguishing device of paragraph 1,
a) If a fire occurs in the lithium-ion battery pack during charging or parking, moving a perforated fire extinguisher provided nearby to the point of fire ignition;
b) lifting the vehicle with a lift;
c) inserting the hydraulic steel punch assembly into the bottom of the electric vehicle under the lithium-ion battery pack;
d) operating the hydraulic pump switch to raise the hydraulic steel punch assembly to create a hole leading to the inside of the lithium ion battery pack;
e) Injecting the cooled fire extinguishing agent into the interior of the lithium ion battery pack by operating the fire extinguishing agent valve installed in the pipe of the cooled fire extinguishing agent tank;
f) locking the fire extinguishing agent valve of the fire extinguishing agent tank and connecting the preliminary agent connection socket of the T pipe connected to the pipe with the fire extinguishing agent connection socket of the fire extinguisher;
g) opening the fire extinguishing agent valve of the connected fire extinguisher and injecting the extinguishing agent into the lithium ion battery pack;
f) Cooling the cells of the battery pack with water by connecting a fire hose to a fire hose connection socket in the pipe,
The step of creating a hole into the inside of the lithium-ion battery pack in d) is to instantly lower the vehicle lifted by the lift and simultaneously raise the hydraulic steel punch assembly to lift the hydraulic steel punch under the weight of the electric vehicle. It creates a hole in the lithium-ion battery pack of an electric vehicle,
As soon as the hole is created, the rubber pad and magnetic pad installed on one side of the depth adjustment stop bar installed on the outer peripheral surface of the hydraulic steel punch that constitutes the hydraulic steel punch assembly are in close contact with the edge of the hole to ensure waterproofing. Method for extinguishing holes in electric vehicles.
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| CN118494241A (en) * | 2024-06-11 | 2024-08-16 | 广东爱普拉新能源技术股份有限公司 | AGV lithium battery intelligent charger convenient to installation |
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