KR102666721B1 - 내진구조를 갖는 배터리 보관용 컨테이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내진구조를 갖는 배터리 보관용 컨테이너에 관한 것으로, 특히 컨테이너 바닥에 다수의 ㄷ자형 브라켓과 앵글을 상호 체결하고 충진재 등을 채운 후 바닥부 커버를 설치함과 함께 컨테이너의 내부 좌우측벽과 중앙 콘트롤부에도 가로방향으로 다수의 보강재를 설치함으로써 내진 구조를 구비하여 좌,우 룸에 2차 전지 등의 배터리 랙을 위치시키고 중앙룸에 콘트롤부와 공조시설을 구비하여 지진이나 충격 등으로부터 컨테이너 내의 배터리를 안정적으로 보관은 물론 배터리 충전도 가능하도록 한 것이다.
본 발명은 컨테이너(1)의 바닥에 다수의 ㄷ자형 브라켓(2)이 설치되고, 이러한 브라켓(2)들 사이에는 앵글(4)이 삽입되어 브라켓(2)과 앵글(4)의 상면이 수평으로 위치되고, 또한 단열과 완충 역할을 하는 충진재가 브라켓(2)사이사이에 채워진 상태에서 상기 브라켓(2)과 앵글(4)위에 바닥부 커버(5)가 씌워져 설치되는데 이때 바닥부커버(5)에 형성된 구멍을 통해 고정볼트(6)가 삽입되어 앵글(4) 밑에 고정된 너트(3)를 통해 체결되며, 또한 컨테이너(1)의 양측벽에 다수의 좌측벽 브라켓(15)과 우측벽브라켓(16)을 체결하고 중앙에는 다수의 중앙브라켓(17)과 가로지지대(18)를 체결하여 컨테이너(1)에 전체적으로 내진구조가 구비된 상태에서 바닥부커버(5)위에 배터리 랙(7)을 위치시키도록 한 것으로, 상기 ㄷ자형 브라켓(2)과 앵글(4) 및 충진재(8) 등의 내진구조 및 좌,우측벽브라켓(15)(16)과 중앙브라켓(17) 등의 내진구조에 의해 지진이나 충격이 발생되어도 진동으로부터 배터리를 용이하게 보관할 수 있는 것이다.

Description

내진구조를 갖는 배터리 보관용 컨테이너{Battery storage container with seismic structure}

본 발명은 내진구조를 갖는 배터리 보관용 컨테이너에 관한 것으로, 특히 컨테이너 바닥에 다수의 ㄷ자형 브라켓과 앵글을 상호 체결하고 충진재 등을 채운 후 바닥부 커버를 설치함과 함께 컨테이너의 내부 좌우측벽과 중앙 콘트롤부에도 가로방향으로 다수의 보강재를 설치함으로써 내진 구조를 구비하여 좌,우 룸에 2차 전지 등의 배터리 랙을 위치시키고 중앙룸에 콘트롤부와 공조시설을 구비하여 지진이나 충격 등으로부터 컨테이너 내의 배터리를 안정적으로 보관은 물론 배터리 충전도 가능하도록 한 것이다.

일반적으로 에너지저장시스템(이하 'ESS'라 함)은 배터리를 보호하기 위해서 밀폐형 컨테이너의 내부에 다수 개의 배터리를 보관해서 운용하므로 배터리의 열을 외부로 방출하기 어려운 구조를 갖고 있다.

비배터리 방식의 ESS는 부지 선정이 어렵고 오랜 건설기간이 요구되는 반면 배터리 방식의 ESS는 설치 기간이 짧고 장소의 제약이 없으며 충전 및 방전 속도가 빨라 2차 전지를 이용한 배터리 방식의 ESS는 지속적인 산업 확산을 보이고 있다.

이와 같은 ESS에서 가장 중요한 것은 배터리인데 높은 에너지 밀도를 가지는 배터리를 활용할수록 배터리의 충전 혹은 방전시 높은 온도 혹은 과충전으로 인한 화재 및 폭발의 사고가 발생할 가능성이 높다.

또한, 배터리의 열관리가 정상적으로 이루어지지 않을 경우, 배터리의 내구성 및 수명은 치명적으로 줄어들고, 결과적으로 ESS에서 제공하고자 하는 전력 저장 및 공급의 성능에 큰 영향을 끼치게 된다.

따라서, ESS에 사용되는 배터리에 대한 열관리가 비정상적일 경우, 온도 편자가 발생하게 되고, 사용가능한 배터리들이 많음에도 배터리팩 전체를 교체해야 하는 문제가 있다.

최근, 전력 수급을 조절하기 위한 방안 중 하나로, 스마트 그리드 시스템(Smart Grid System)이 제안되고 있는데, 이는 소비자가 사용하는 전력량은 항상 일정치 않고 수시로 변동될 수 있으나, ESS를 이용하면 스마트 그리드 시스템과 같은 전력 관리 체계 구축이 용이하여 특정 지역이나 도시 등에서 용이하게 전력 수급 조절이 가능하다.

또한, 전기 자동차에 대한 상용화가 본격화되면서 전기자동차를 충전시킬 수 있는 전기충전소에도 이러한 ESS가 적용될 수 있다.

상기와 같은 ESS는 다양한 형태로 구성될 수 있으나, 대표적으로는 하나 이상의 배터리 컨테이너를 포함하는 형태로 구성되고, ESS에 포함된 배터리 컨테이너에는 다수의 배터리 모듈이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 형태로 포함되며, 다수의 배터리 모듈은 랙 프레임이나 별도의 고정 구조물을 통해 적층되어 배터리 랙을 구성하며 하나 이상의 배터리 랙이 컨테이너 하우징의 내부에 수납된다.

일반 배터리 컨테이너의 경우, 운송이나 설치가 용이하지 않으며, 배터리 컨테이너는 크기가 크고 무게가 매우 무겁기 때문에 배터리 컨테이너를 위치시킨 후이동이 쉽지 않아 다수의 배터리 컨테이너를 현장에서 서로 연결하기 위해서는 세밀한 공정 설계와 작업자의 높은 숙련도가 필요할 뿐 아니라 많은 시간이 소요될 수 있다.

또한, 배터리 컨테이너를 이용하는 경우, 배터리 컨테이너와 PCS(무선통신서비스)사이의 거리가 멀어질수록 긴 DC라인을 적용해야 한다는 제약도 있어 종래에는 설치공정이 복잡하고 설치 시간이 길며 작업성이나 조립성, 확장성뿐만 아니라 높은 에너지 밀도나 지진 또는 화재에 대한 내진성 및 안전성 등 다양한 성능에 대해서도 함께 요구되고 있으며, 배터리 랙의 무게가 무거워 컨테이너 등에 배터리 보관시 무게를 지탱할 수 있는 견고한 컨테이너가 요구되고 있는 실정이다.

특허출원번호 제10-2022-0002950호 특허출원번호 제10-2022-0002951호 특허출원번호 제10-2023-0008344호

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 배터리 보관용 컨테이너의 바닥에 내진구조를 구비하고 그 위에 배터리 랙을위치시킴으로써 지진이나 기타 충격에 의한 진동이 발생해도 바닥의 내진구조에 의해 충격이 흡수되어 배터리를 안정적으로 보관할 수 있도록 하는 내진구조를 갖는 배터리 보관 컨테이너를 제공하는데 있다.

본 발명은 컨테이너의 내부 좌우측벽과 중앙 콘트롤부에도 가로방향으로 다수의 보강재를 설치하여 내진 구조를 갖는 배터리 보관 컨테이너를 제공하는데 있다.

본 발명은 작업성이나 조립성, 안전성 등이 우수한 배터리 보관 컨테이너를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 컨테이너의 바닥에 일정간격으로 설치되는 다수의 ㄷ자형 브라켓과, 일측 끝단이 상기 브라켓의 일측에 삽입되어 지지되며 다수의 너트가 형성된 앵글과, 상기 브라켓과 앵글 상면에 수평적으로 위치되며 고정볼트가 삽입될 수 있는 구멍이 형성된 바닥부 커버와, 상기 브라켓과 앵글사이에 충격을 방지하기 위해 충진되는 충진재와, 상기 바닥부 커버에 형성된 구멍을 통해 브라켓의 너트에 체결되는 고정볼트를 구비하여 내진 구조를 갖도록 하고, 상기 바닥부 커버 위에 배터리 랙을 위치시키도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 컨테이너의 내부 좌우측벽과 중앙 콘트롤부에도 가로방향으로 다수의 보강재를 설치하여 컨테이너 바닥은 물론 측벽과 중앙부위에도 전체적으로 견고한 내진 구조를 갖는 배터리 보관 컨테이너를 제공하는데 있다.

이상과 같은 본 발명은 내진 구조를 갖는 컨테이너를 구비하여 좌우 룸에 배터리 랙을 위치시킨 상태에서 중앙룸의 콘트롤부와 공조시설을 통하여 배터리의 충전은 물론, 배터리 랙의 안정적 보관이 가능하도록 한 것으로, 컨테이너 바닥부는 물론, 좌우측벽과 중앙부위에도 특수 완충구조를 구비하여 지진이나 충격 등의 내진 발생시 충격에 견뎌 배터리를 안정적으로 보관할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 배터리 보관용 컨테이너의 사시도
도 2는 본 발명의 내부 바닥부 커버를 나타내기 위한 사시도
도 3은 본 발명의 ㄷ자형 브라켓에 앵글이 체결된 상태를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 내진 구조를 갖는 바닥부 커버 위에 배터리 랙이 위치된 상태의 단면도
도 5는 본 발명 배터리 보관용 컨테이너의 모서리부 사시도이다
도 6은 본 발명 컨테이너를 일부 개방한 상태에서 좌우측벽과 중앙에 보강재를 설치한 상태를 나타낸 사시도
도 7은 도 6의 우측벽과 중앙부위의 상세도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.

도 1은 본 발명 배터리 보관용 컨테이너 사시도이고, 도 2는 본 발명의 내부 바닥부 커버를 나타내기 위한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 ㄷ자형 브라켓에 앵글이 체결된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 내진 구조를 갖는 바닥부 커버 위에 배터리 랙이 위치된 상태의 단면도로, 이에 도시된 바와 같이, 컨테이너(1)의 바닥에 일정간격으로 설치되는 다수의 ㄷ자형 브라켓(2)과, 일측 끝단이 상기 브라켓(2)의 일측에 삽입되어 지지되며 다수의 너트(3)가 형성된 앵글(4)과, 상기 브라켓(2)과 앵글(4)의 상면에 수평적으로 위치되며 고정볼트(6)가 삽입될 수 있는 구멍이 형성된 바닥부 커버(5)와, 상기 브라켓(2)과 앵글(4)사이에 설치되어 단열과 완충 역할을 하기 위한 충진재(8)와, 상기 바닥부 커버(5)에 형성된 구멍을 통해 브라켓(2)의 너트(3)에 체결되는 고정볼트(6)를 구비하여 컨테이너(1)가 내진 구조를 갖도록 하고, 상기 바닥부 커버(5) 위에 배터리 랙(7)을 위치시키도록 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 4a는 앵글(4)의 끝단이 브라켓(2)속으로 들어갈 수 있도록 돌출형성된 돌출부, 10과 11은 배터리 랙을 보관하기 위한 두개의 룸, 12는 상기 룸(10)(11)사이에 설치되는 콘트롤부이다.

단, 상기 컨테이너(1)의 각 기둥에는 단열재가 포함되어 지진이나 충격에 견딜 수 있도록 구성되어 있으며, 상단에는 가스감지센서(9)가 다수개 설치되어 있어 가스 감지시 폭염방출기가 폭발하도록 설정되어 있다.

도 5는 본 발명 컨테이너(1)의 모서리부를 나타낸 것으로, 기둥(12)에 힌지 축(13)이 연결되어 있으면서 도어(14)의 개폐시 힌지축(13)이 외측으로 돌출되지 않고 내측으로 개폐되도록 구성한 것이다.

도 6은 본 발명 컨테이너의 일부를 개방한 상태에서 좌우측벽과 중앙에 보강재를 설치한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 우측벽과 중앙부위의 상세도로, 컨테이너(1)의 좌측벽과 우측벽에 각각 좌측벽브라켓(15)과 우측벽브라켓(16)이 다수개 설치되고, 중앙부위에는 중앙브라켓(17)이 설치되고 이 중앙브라켓(17)에 볼트와 너트를 통하여 가로지지대(18)가 결합되어 구성된 것이다.

단, 상기 각 브라켓(15-17)은 ㄷ자형 브라켓이며, 좌측벽 브라켓(15)과 우측벽브라켓(16)은 브라켓의 배면에 너트가 용착된 상태에서 볼트로 체결하고, 중앙브라켓(17)에는 구멍이 형성된 상태에서 이 구멍을 통해 가로지지대(18)를 볼트와 너트로 체결한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명의 배터리 보관용 컨테이너(1)는 도 1과 같은 대형 컨테이너로, 양쪽 룸에 각각 배터리를 보관함과 함께 중앙에는 콘트롤부가 설치되어 있어 배터리의 보관은 물론, 충전도 가능하도록 설정되어 있으며, 상단에는 가스감지센서(9)가 설정되어 있어 가스발생시 이를 감지하여 폭염방출기가 폭발하므로 도어가 열리도록 구성되어 있다.

상기 컨테이너(1)의 저면에는 다수의 ㄷ자형 브라켓(2)이 일정간격으로 설치되어 있으며 이들 브라켓(2)사이에는 이들을 연결하기 위한 앵글(4)이 직각방향으로 설치된다.

즉, 도 3과 같이 앵글(4)이 직각으로 형성되면서 이의 상단에는 너트가 형성되어 있어 후에 바닥부커버와 볼트(6)로 체결할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 앵글(4)에는 일측 끝단이 돌출되도록 돌출부(4a)가 형성되어 있어 앵글(4)을 브라켓(2)에 체결시 ㄷ자형 브라켓(2)의 ㄷ자속으로 이 돌출부(4a)가 삽입 및 고정되면서 앵글(4)과 브라켓(2)이 수평적으로 평평하게 체결된다.

상술한 바와 같이 브라켓(2)에 직각방향으로 앵글(4)이 체결된 상태에서 이들 브라켓(2)과 앵글(4)사이에 충진재(8)가 충진되어 내진에 대비하도록 설정되어 있다.

상기와 같이 다수의 브라켓(2)사이사이에 앵글(4)이 체결된 상태에서 이들 위에 전체적으로 바닥부 커버(5)가 얹혀지는데 이때 바닥부 커버(5)에 형셩된 구멍을 통해 볼트(6)를 삽입하여 앵글(4)에 설치된 너트(3)와 체결함으로써 바닥부커버(5)가 견고하게 고정된다.

따라서, 컨테이너(1)내 바닥에 바닥부 커버(5)가 편평하게 설치된 상태에서 양쪽 룸(10)(11)에 배터리 랙(7)을 위치시켜 보관할 수 있는 것으로, 이러한 배터리 랙(7)이 ㄷ자형 브라켓(2)과 앵글(4) 및 충진재(8) 등에 의해 지지되어 지진이나 충격 발생시의 내진을 감소시켜 줄 수 있다.

한편, 본 발명은 도 6과 같이 컨테이너(1)의 양측벽 내측에 좌측벽 브라켓(15)과 우측벽 브라켓(16)을 체결함과 함께 중앙에는 중앙브라켓(17)을 통해 가로지지대(18)를 체결하여 전체적으로 컨테이너(1)의 내진 구조를 강화할 수 있다.

여기서, 상기 각 브라켓(15-17)은 ㄷ자형으로 형성되고 볼트와 너트를 통하여 체결함으로써 견고한 체결상태를 유지하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 다양한 실시예를 통하여 유용하게 적용할 수 있음은 물론이다.

1:컨테이너 2:브라켓
3:너트 4:앵글
4a:돌출부 5:바닥부 커버
6:고정볼트 7:배터리 랙
8:충진재 9:가스감지센서
10,11:룸 12:기둥
13:힌지축 14:도어
15:좌측벽브라켓 16:우측벽브라켓
17:중앙브라켓 18:가로지지대

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 컨테이너(1)의 바닥에 일정간격으로 설치되는 다수의 ㄷ자형 브라켓(2)과, 일측 끝단이 상기 브라켓(2)의 일측에 삽입되어 지지되며 다수의 너트(3)가 형성된 앵글(4)과, 상기 브라켓(2)과 앵글(4)의 상면이 수평으로 위치되며 고정볼트(6)가 삽입될 수 있는 구멍이 형성된 바닥부 커버(5)와, 상기 브라켓(2)과 앵글(4)사이에 채워져 단열과 완충 역할을 하기 위한 충진재(8)와, 상기 바닥부 커버(5)에 형성된 구멍을 통해 브라켓(2)의 너트(3)에 체결되는 고정볼트(6)를 구비하여 컨테이너(1)가 내진 구조를 갖도록 하고, 상기 바닥부 커버(5) 위에 배터리 랙(7)을 위치시키도록 구성된 배터리 보관용 컨테이너에 있어서,
   상기 컨테이너(1)의 양측벽 내측에 좌측벽브라켓(15)과 우측벽브라켓(16)을 체결함과 함께 중앙에는 중앙브라켓(17)을 통해 가로지지대(18)를 체결하여 컨테이너(1)의 내진구조를 더 강화하도록 구성한 것을 특징으로 하는 내진구조를 갖는 배터리 보관용 컨테이너.