KR20160094216A

KR20160094216A - Ess 배터리 rack

Info

Publication number: KR20160094216A
Application number: KR1020150015571A
Authority: KR
Inventors: 엄정석
Original assignee: 주식회사 에이치엔에이치
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-09

Abstract

본 발명은 ESS 배터리 RACK 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다수의 ESS가 수납되는 ESS 배터리 RACK 로서, 높이 방향으로 소정 길이를 갖고 연장되며 평면 상에서 사각형 공간의 각각의 모서리에 배치되며 서로 이격되는 4 개의 연직 프레임; 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최상단에 배치되는 탑 플레이트; 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최하단에 배치되는 베이스 플레이트; 전체적으로 사각형의 플레이트로 구성되되, 상기 탑 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 복수 개가 높이 방향으로 소정 간격을 갖고 이격되며 나란히 배치되어 각각의 사이에 ESS 수납 공간이 형성되는 ESS 지지 플레이트; 내측면이 상기 ESS 지지 플레이트의 각 외측변에 연결되고 길이 방향으로 상기 연직 프레임 사이를 가로질러 길이 방향 양 단부가 서로 인접한 연직 프레임에 연결되어 상기 ESS 지지 플레이트를 지지하는 복수의 프레임 보강대; 상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분에 위치하여, 일 측은 상기 연직 프레임과 나사 연결되고 일 측은 상기 탑 플레이트 또는 상기 베이스 플레이트와 나사 연결되도록 전체적으로 직각 삼각형 형태로 구성되어 상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분을 보강하는 보강 브라켓; 서로 인접한 2 개의 상기 연직 프레임 사이를 연결하며 소정의 면적을 갖는 평판으로 구성되고 소정의 제어반이 구비되는 제어반 장착 브라켓; 및 상기 베이스 플레이트의 하면에 배치되며 바닥면 상에 지지되는 열반 베이스부를 포함하고, 상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 압출 성형 후 2차 열처리된 고강도 알루미늄 재질로 구성되며, 상기 탑 플레이트는 하면이 상기 연직 프레임의 상단부와 닿아 나사 연결되며, 상기 베이스 플레이트는 상면이 상기 연직 프레임의 하단부와 닿아 나사 연결되고, 상기 프레임 보강대 및 상기 제어반 장착 브라켓은 길이 방향 양 단부가 상기 연직 프레임에 닿아 나사 연결되어, 상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 각각 서로에 대해 탈착되어 설치 및 교체 가능하게 구성되는 ESS 배터리 RACK 에 관한 것이다.

Description

ESS 배터리 RACK{ESS BATTERY RACK}

최근 고유가, 이상 기후 변화로 인한 냉난방기기 보급 확대 등으로 에너지 수요는 매년 증가 추세를 보이고 있다. 또한 소득 증대와 삶의 질 향상, 각종 서비스 고도화 요구에 따라 새로운 에너지수요가 지속 발생하여 직접적인 전력 의존도가 심화되어 전력 수급에 차질이 발생하기도 한다. 특히, 매년 여름과 겨울철이 되면 '전력대란 위기', '에너지 절약' 등과 같은 전력 문제가 발생한다. 또 국내 에너지원의 상당수가 원유 및 원자력에 의존하고 있어 에너지 수급에 대한 개선은 시급한 국가적 과제이다.

이러한 전력대란을 해결하기 위한 방안 중 하나가 ESS(Energy Storage System, 에너지 저장장치) 이다. ESS는 잉여 생산된 전기를 저장하거나 신재생에너지를 활용해서 생산된 전기를 필요한 시간대에 사용 가능하도록 할 수 있는 장치로서, 전기수요가 적은 시간에 유휴전력을 저장해두었다가 수요가 많은 시간대에 전기를 공급하여 안정적으로 전력을 활용할 수 있다. 따라서 전기에너지를 저장하고 필요할 때 사용함으로써 에너지 이용 효율을 향상시키고 신재생에너지 활용도 제고 및 전력 공급 시스템 안정화를 달성한다. 따라서 신성장동력 산업의 하나인 ESS 의 중요성이 부각되고 있는 추세이다.

이러한 ESS 를 팩 형태로 보관, 수납하도록 소정의 수납 구조를 갖는 ESS 배터리 RACK 이 개발되어 사용되고 있다. ESS 배터리 RACK 은 진동을 포함한 각종 외부 환경으로부터 ESS 의 파손을 방지할 수 있도록 적절한 구조를 갖는다. 이에 기하급수적인 시장의 확대와 국가적 과제로 분류되고 있는 장치로서 ESS 배터리 RACK 의 안전성은 ESS 못지않게 중요성이 부각되고 있다.

우리나라의 경우, 민간시설물의 대부분이 지진에 매우 취약하며, 내진 적용기준이 마련되어 있지만 시설물에 대한 보강작업이 이루어지지 않고 있다. 지진에 대한 피해는 우리가 잘 알고 있는 일본뿐 아니라 국내에서도 공공연하게 발생하고 있다. 지진규모에 상관없이 여러 가지 피해 사례들이 있지만 1차적인 측면에서 정전사태를 보면 엄청난 불편함과 산업분야의 손해를 가져온다.

일반적으로 일어나는 전기수요의 부하로 인한 정전사태뿐만 아니라, 위에서 언급한 바와 같이 지진으로 인한 정전사태는 더욱 피해가 심각하다. ESS (Energy Storage System, 에너지 저장장치)는 이런 정전사태에 대비한 예비 베터리로 활용될 수 있다.

그러나, 일체형 용접 방식으로 제작된 기존 Rack Type의 ESS 배터리 RACK 은 제작 시간이 오래 걸리며, 제조원가가 높다. 또한 구성품의 부적합 발생 때 부분 교체가 불가하여 제조 단가의 증가가 발생하고, 진동에 취약하여 내부의 ESS 장치의 안전성을 보장하지 못한다. 또한, 부식 및 내구성이 취약하여 변형을 일으키며, ESS 장치의 오작동과 파괴를 초래하는 경우가 많다.

따라서, 이러한 기존 'ESS 배터리 RACK'의 Risk를 최소화할 수 있는 새로운 ESS 배터리 RACK 의 개발이 필요하다.

공개특허 10-2014-0015846

다수의 ESS 가 수납되는 ESS 배터리 RACK 로서, 높이 방향으로 소정 길이를 갖고 연장되며 평면 상에서 사각형 공간의 각각의 모서리에 배치되며 서로 이격되는 4 개의 연직 프레임; 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최상단에 배치되는 탑 플레이트; 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최하단에 배치되는 베이스 플레이트; 전체적으로 사각형의 플레이트로 구성되되, 상기 탑 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 복수 개가 높이 방향으로 소정 간격을 갖고 이격되며 나란히 배치되어 각각의 사이에 ESS 수납 공간이 형성되는 ESS 지지 플레이트; 내측면이 상기 ESS 지지 플레이트의 각 외측변에 연결되고 길이 방향으로 상기 연직 프레임 사이를 가로질러 길이 방향 양 단부가 서로 인접한 연직 프레임에 연결되어 상기 ESS 지지 플레이트를 지지하는 복수의 프레임 보강대; 상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분에 위치하여, 일 측은 상기 연직 프레임과 나사 연결되고 일 측은 상기 탑 플레이트 또는 상기 베이스 플레이트와 나사 연결되도록 전체적으로 직각 삼각형 형태로 구성되어 상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분을 보강하는 보강 브라켓; 서로 인접한 2 개의 상기 연직 프레임 사이를 연결하며 소정의 면적을 갖는 평판으로 구성되고 소정의 제어반이 구비되는 제어반 장착 브라켓; 및 상기 베이스 플레이트의 하면에 배치되며 바닥면 상에 지지되는 열반 베이스부를 포함하고, 상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 압출 성형 후 2차 열처리된 고강도 알루미늄 재질로 구성되며, 상기 탑 플레이트는 하면이 상기 연직 프레임의 상단부와 닿아 나사 연결되며, 상기 베이스 플레이트는 상면이 상기 연직 프레임의 하단부와 닿아 나사 연결되고, 상기 프레임 보강대 및 상기 제어반 장착 브라켓은 길이 방향 양 단부가 상기 연직 프레임에 닿아 나사 연결되어, 상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 각각 서로에 대해 탈착되어 설치 및 교체 가능하게 구성되는 ESS 배터리 RACK 에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK 은, 다수의 ESS 가 수납되는 ESS 배터리 RACK 로서, 높이 방향으로 소정 길이를 갖고 연장되며 평면 상에서 사각형 공간의 각각의 모서리에 배치되며 서로 이격되는 4 개의 연직 프레임; 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최상단에 배치되는 탑 플레이트; 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최하단에 배치되는 베이스 플레이트; 전체적으로 사각형의 플레이트로 구성되되, 상기 탑 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 복수 개가 높이 방향으로 소정 간격을 갖고 이격되며 나란히 배치되어 각각의 사이에 ESS 수납 공간이 형성되는 ESS 지지 플레이트; 내측면이 상기 ESS 지지 플레이트의 각 외측변에 연결되고 길이 방향으로 상기 연직 프레임 사이를 가로질러 길이 방향 양 단부가 서로 인접한 연직 프레임에 연결되어 상기 ESS 지지 플레이트를 지지하는 복수의 프레임 보강대; 상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분에 위치하여, 일 측은 상기 연직 프레임과 나사 연결되고 일 측은 상기 탑 플레이트 또는 상기 베이스 플레이트와 나사 연결되도록 전체적으로 직각 삼각형 형태로 구성되어 상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분을 보강하는 보강 브라켓; 서로 인접한 2 개의 상기 연직 프레임 사이를 연결하며 소정의 면적을 갖는 평판으로 구성되고 소정의 제어반이 구비되는 제어반 장착 브라켓; 및 상기 베이스 플레이트의 하면에 배치되며 바닥면 상에 지지되는 열반 베이스부를 포함하고, 상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 압출 성형 후 2차 열처리된 고강도 알루미늄 재질로 구성되며, 상기 탑 플레이트는 하면이 상기 연직 프레임의 상단부와 닿아 나사 연결되며, 상기 베이스 플레이트는 상면이 상기 연직 프레임의 하단부와 닿아 나사 연결되고, 상기 프레임 보강대 및 상기 제어반 장착 브라켓은 길이 방향 양 단부가 상기 연직 프레임에 닿아 나사 연결되어, 상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 각각 서로에 대해 탈착되어 설치 및 교체 가능하게 구성된다.

바람직하게는, 상기 ESS 지지 플레이트는, 적어도 일 방향으로 면적을 가로지르게 구비되는 복수의 보강 바, 및 적어도 양 측 외측변에서 외측으로 돌출되며 외측변을 따라 연장되는 소정의 지지 가이드부를 갖고, 상기 프레임 보강대는, 상기 4 개의 연직 프레임이 구성하는 수납 공간의 일 측면과 상기 일 측면에 반대측 타 측면에 대칭되게 배치되되, 상기 ESS 지지 플레이트의 상기 지지 가이드부가 삽입되도록 내측면이 소정 깊이로 함몰되며 가로 방향으로 연장되는 삽입 홈을 갖는다.

바람직하게는, 상기 연직 프레임은, 내측에 소정의 홈으로 구성되며 높이 방향으로 연장되는 소정의 가이드 홈을 갖고, 상기 프레임 보강대는, 길이 방향 단부에 상기 가이드 홈에 대응하여 상기 가이드 홈에 삽입되도록 돌출되는 가이드 돌부를 가지며, 상기 가이드 홈에 상기 가이드 돌부가 삽입된 상태에서 상기 프레임 보강대가 상기 연직 프레임에 나사 연결되는 구성을 갖는다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK 은 종래의 ESS 배터리 RACK 에 비해 하기와 같은 장점을 갖는다.

먼저, 종래의 ESS 배터리 RACK 은 일체형 용접방식에 따라 결합되므로 제작시간이 많이 소요되며 구성품의 부적합이 발생할 경우 부분 교체가 불가하여 전체 제품이 폐기되므로 제품 단가 및 품질 유지비가 상승하게 되다. 또한, 제품의 소재가 부식에 취약하며 충격에 약하고 진동 등에 취약하게 된다.

반면에, 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK 은 상기와 같은 구조를 가짐에 따라서 분리형 조립방식을 가져서 제작 시간이 대폭 단축되고 제품 구성품이 각각 독립적으로 구성되어 구성품이 세분화되고 각각의 구성품이 탈착가능하게 연결되어 일 구성품에 불량 또는 부적합이 발생시 해당 부품만을 교체 가능하여 전체적인 품질 유지비 및 제조 단가가 절감되게 된다. 또한, 분리형 조립방식을 가짐에 따라서 뒤틀림 및 변형이 예방되며 진동을 용이하게 흡수하여 뛰어난 방진 효과를 갖고 충격에 강한 특성을 갖는다. 특히, 연직 프레임 사이에 탑 플레이트, 베이스 플레이트, 프레임 보강대, 및 보강 브라켓이 각각 연결됨에 따라서 3 중 체결 구조를 가짐으로써 견고한 연결 구조가 달성될 수 있다.

이에 따라서 예컨대 지진 등과 같은 재난 상황에서 비상 전력으로서 ESS 가 그 기능을 최대한 발휘할 때, ESS 를 수납하는 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK 이 뛰어난 방진 효과를 가짐으로써 지진 등에도 불구하고 ESS 가 그 기능을 충실히 수행할 수 있으므로 신뢰성이 크게 확보될 수 있다. 아울러, 상기와 같이 압출 성형된 후 2차 열처리된 알루미늄 재질로 구성되어 내구성이 확보되고 소재의 부식 또한 방지될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK 의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK 의 각 구성품을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK 의 상부의 연결 구조를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 “하부", "상부", “측부” 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 부재 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우, 다른 부재의 “상부"로 기술된 부재는 다른 부재의 "하부”에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "상부"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는”은 언급된 부재 외의 하나 이상의 다른 부재의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각부의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

또한, 실시예에서 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 본 발명을 이루는 구조에 대한 설명에서, 방향에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK(1)의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK(1)의 각 구성품을 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK(1)의 상부의 연결 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 배터리 RACK(1)은, 다수의 ESS 가 수납되는 ESS 배터리 RACK(1)로서, 높이 방향으로 소정 길이를 갖고 연장되며 평면 상에서 사각형 공간의 각각의 모서리 위치에 배치되며 서로 이격되는 4 개의 연직 프레임(100); 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임(100)에 연결되되 상기 연직 프레임(100)의 최상단에 배치되는 탑 플레이트(200); 전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임(100)에 연결되되 상기 연직 프레임(100)의 최하단에 배치되는 베이스 플레이트(700); 전체적으로 사각형의 플레이트로 구성되되, 상기 탑 플레이트(200)와 베이스 플레이트(700) 사이에 복수 개가 높이 방향으로 소정 간격을 갖고 이격되며 나란히 배치되어 각각의 사이에 ESS 수납 공간이 형성되는 ESS 지지 플레이트(600); 내측면이 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 각 외측변에 연결되고 길이 방향으로 상기 연직 프레임(100) 사이를 가로질러 길이 방향 양 단부가 서로 인접한 연직 프레임(100)에 연결되어 상기 ESS 지지 플레이트(600)를 지지하는 복수의 프레임 보강대(500); 상기 탑 플레이트(200)와 연직 프레임(100) 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트(700)와 상기 연직 프레임(100) 사이의 연결 모서리 부분에 위치하여, 일 측은 상기 연직 프레임(100)과 나사 연결되고 일 측은 상기 탑 플레이트(200) 또는 상기 베이스 플레이트(700)와 나사 연결되도록 전체적으로 직각 삼각형 형태로 구성되어 상기 탑 플레이트(200)와 연직 프레임(100) 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트(700)와 상기 연직 프레임(100) 사이의 연결 모서리 부분을 보강하는 보강 브라켓(300); 서로 인접한 2 개의 상기 연직 프레임(100) 사이를 연결하며 소정의 면적을 갖는 평판으로 구성되고 소정의 제어반이 구비되는 제어반 장착 브라켓(400); 및 상기 베이스 플레이트(700)의 하면에 배치되며 바닥면 상에 지지되는 열반 베이스부(800)를 포함하고, 상기 연직 프레임(100), 탑 플레이트(200), 베이스 플레이트(700), ESS 지지 플레이트(600), 프레임 보강대(500), 보강 브라켓(300), 제어반 장착 브라켓(400), 및 열반 베이스부(800)는 압출 성형 후 2차 열처리된 고강도 알루미늄 재질로 구성되며, 상기 탑 플레이트(200)는 하면이 상기 연직 프레임(100)의 상단부와 닿아 나사 연결되며, 상기 베이스 플레이트(700)는 상면이 상기 연직 프레임(100)의 하단부와 닿아 나사 연결되고, 상기 프레임 보강대(500) 및 상기 제어반 장착 브라켓(400)은 길이 방향 양 단부가 상기 연직 프레임(100)에 닿아 나사 연결되어, 상기 연직 프레임(100), 탑 플레이트(200), 베이스 플레이트(700), ESS 지지 플레이트(600), 프레임 보강대(500), 보강 브라켓(300), 제어반 장착 브라켓(400), 및 열반 베이스부(800)는 각각 서로에 대해 탈착되어 설치 및 교체 가능하게 구성된다.

연직 프레임(100)은 4 개 구비되며, 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK(1)을 전체적으로 지지하는 골조로 기능한다. 연직 프레임(100)은 각각 연직 방향으로 소정 길이 연장되며, 상방향에서 볼 때 사각형의 각 모서리 부분, 즉 꼭지점 부분에 위치하며 서로 이격되게 배치된다. 따라서 4 개의 연직 프레임(100)은 상하 방향으로 사각형 형상이며 전체적으로 장방형의 공간을 형성하게 된다. 한편, 각각의 연직 프레임(100)은 단일한 하나의 부재로 구성될 수도 있고, 또는 복수의 로드(rod), 또는 바(bar) 형태의 부재가 복수 개 결합된 구성을 가질 수도 있다.

높이 방향으로 연직 프레임(100)의 최상단에는 탑 플레이트(200)가 마련되며, 최하단에는 베이스 플레이트(700)가 마련된다. 상기 탑 플레이트(200)와 베이스 플레이트(700)는 각각 전체적으로 사각형 형태로서 소정의 면적을 가지며, 각 모서리 부분, 즉 꼭지점 부분이 상기 연직 프레임(100)과 연결된다. 이에 따라서 연직 프레임(100), 탑 플레이트(200), 및 베이스 플레이트(700)는 밑면이 베이스 플레이트(700)로 구성되고 높이 방향으로 연직 프레임(100)에 의해 소정의 높이를 가지며 상면이 탑 플레이트(200)로 구성되는 장방형의 공간을 구성하게 된다.

한편, 상기 베이스 플레이트(700)에는 소정의 열반 베이스부(800)가 추가로 연결될 수 있다. 상기 열반 베이스부(800)는 상기 베이스 플레이트(700)의 하면에 배치되며 바닥면 상에 지지되도록 하며, 바닥면의 상태 등에 따라서 용이한 지지를 달성하도록 하는 구조를 가질 수 있다. 예컨대 소정의 탄성을 갖는 지지 부재 또는 레그 등을 구비할 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.

상기 장방형 공간에 ESS 지지 플레이트(600)가 배치된다. 상기 ESS 지지 플레이트(600)는 전체적으로 사각형의 플레이트로 구성되어 소정의 지지 면적을 갖되, 상기 탑 플레이트(200)와 베이스 플레이트(700) 사이에 복수 개가 높이 방향으로 소정 간격을 갖고 서로 이격되며 나란히 배치되어 각각의 ESS 지지 플레이트(600) 사이에 ESS 수납 공간이 형성되도록 한다. 상기 ESS 지지 플레이트(600) 사이에 마련된 ESS 수납 공간에 ESS 가 수납되어 보관될 수 있으며, 상기 ESS 의 적절한 보관을 위해 상기 ESS 지지 플레이트(600)는 소정의 고정 수단, 보강 수단 등을 구비할 수 있다.

내측면이 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 각 외측변에 연결되고 길이 방향으로 상기 연직 프레임(100) 사이를 가로질러 길이 방향 양 단부가 서로 인접한 연직 프레임(100)에 연결되어 상기 ESS 지지 플레이트(600)를 지지하는 복수의 프레임 보강대(500)가 마련된다. 상기 프레임 보강대(500)는 소정 길이 연장되어 서로 인접하여 이격된 연직 프레임(100) 사이를 가로질러 연결하며, 이에 따라서 길이 방향 양 단부가 서로 인접한 연직 프레임(100)에 연결되게 구성된다. 아울러, 상기 프레임 보강대(500)는 상기 ESS 지지 플레이트(600)보다 비교적 두껍거나 넓은 폭을 가져서 더욱 견고한 구조를 가질 수 있다.

상기 프레임 보강대(500)의 내측면은 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 외측변에 연결된다. 즉, 상기 ESS 지지 플레이트(600)가 사각형 플레이트 구조를 가짐에 따라서 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 일 변에 상기 프레임 보강대(500)가 연결되게 되며 상기 프레임 보강대(500)가 상기 연직 프레임(100)에 연결됨으로써 상기 ESS 지지 플레이트(600)가 상기 연직 프레임(100)에 연결된다. 물론, ESS 지지 플레이트(600)가 상기 연직 프레임(100)에 직접적으로 연결되는 구성도 배제하는 것은 아니다.

한편, 바람직하게는, 상기 ESS 지지 플레이트(600)는, 적어도 일 방향으로 면적을 가로지르게 구비되는 복수의 보강 바(610), 및 적어도 양 측 외측변에서 외측으로 돌출되며 외측변을 따라 연장되는 소정의 지지 가이드부(620)를 갖고, 상기 프레임 보강대(500)는, 상기 4 개의 연직 프레임(100)이 구성하는 수납 공간의 일 측면과 상기 일 측면에 반대측 타 측면에 대칭되게 배치되되, 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 상기 지지 가이드부(620)가 삽입되도록 내측면이 소정 깊이로 함몰되며 가로 방향으로 연장되는 삽입 홈(510)을 가질 수 있다.

이에 따라서, 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 양 측이 상기 프레임 보강대(500)에 각각 삽입되어 지지될 수 있다. 즉, 상방향에서 볼 때 사각형의 양 측변에 각각 프레임 보강대(500)가 서로 대향되게 위치하며, 상기 프레임 보강대(500)의 내측에는 소정의 삽입 홈(510)이 마련되고 상기 삽입 홈(510)에 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 양 측에 마련된 지지 가이드부(620)가 삽입되어 지지됨으로써 ESS 지지 플레이트(600)의 연결 및 지지가 달성될 수 있다. 또한, 상기 ESS 지지 플레이트(600)는 복수의 보강 바(610)를 견고한 구조를 가져서 ESS 의 지지를 용이하게 달성할 수 있다. 이때, 상기 보강 바(610)는 각각 일 방향으로 연장되되 ESS 지지 플레이트(600)의 면적에 걸쳐서 일 방향으로 연장되는 로드(rod)와 같은 부재로 구성될 수 있고, 각각 평행하거나 또는 소정의 각을 가져서 매트릭스 구조를 가질 수도 있으며 그 배치 형태는 한정하지 아니한다.

또한, 일 실시 형태에 의하면, 상기 연직 프레임(100)은, 내측에 소정의 홈으로 구성되며 높이 방향으로 연장되는 소정의 가이드 홈(110)을 갖고, 상기 프레임 보강대(500)는, 길이 방향 단부에 상기 가이드 홈(110)에 대응하여 상기 가이드 홈(110)에 삽입되도록 돌출되는 가이드 돌부(520)를 가지며, 상기 가이드 홈(110)에 상기 가이드 돌부(520)가 삽입된 상태에서 상기 보강 브라켓(300)이 상기 연직 프레임(100)에 나사 연결되는 구성을 가질 수 있다.

즉, 상기 연직 프레임(100)은 소정의 레일 구조를 가져서, 소정 깊이를 갖고 높이 방향으로 연장되는 가이드 홈(110)을 갖고, 상기 프레임 보강대(500)는 상기 가이드 홈(110)에 삽입되어 연결되는 소정의 가이드 돌부(520)를 가질 수 있다. 상기 가이드 돌부(520)는 상기 프레임 보강대(500)의 길이 방향 양 단부에 각각 마련되며 상기 가이드 홈(110)에 삽입되기 적합하도록 상기 가이드 홈(110)과 대응되는 구조를 가질 수 있다. 상기 가이드 홈(110)에 상기 가이드 돌부(520)가 삽입된 상태에서 상기 보강 브라켓(300)이 상기 연직 프레임(100)에 나사 연결됨으로써 상기 보강 브라켓(300)의 위치 설정 및 그에 따른 ESS 지지 플레이트(600)의 위치 고정이 용이하게 달성되며 아울러 보강 브라켓(300) 및 ESS 지지 플레이트(600)의 견고한 고정이 달성될 수 있다.

상기와 같은 연직 프레임(100), 탑 플레이트(200), 베이스 플레이트(700), ESS 지지 플레이트(600), 및 프레임 보강대(500)의 배치 구조를 달리 설명하면, 최하단에 베이스 플레이트(700)가 마련되고 상기 베이스 플레이트(700)의 상부에 상기 ESS 지지 플레이트(600)가 서로 소정 거리 이격되어 순차적으로 배치되며, 최상단에 탑 플레이트(200)가 마련되는 구성을 갖되, 상기 ESS 지지 플레이트(600)의 외측변에는 프레임 보강대(500)가 연결되고, 상기 베이스 플레이트(700), 상기 탑 플레이트(200)의 각각의 모서리에는 상기 연직 프레임(100)이 연결되고, 연직 프레임(100)의 소정의 위치에 상기 프레임 보강대(500)가 연결됨으로써 상하 방향으로 복수의 ESS 수납 공간이 나란하게 마련된다고 할 수 있다. 이러한 구조를 가짐에 따라서 구조적으로 견고한 연결 구조가 달성될 수 있다. 즉, 마치 건물의 골조 구조와 같이 기둥으로 기능하는 연직 프레임(100) 사이에 베이스 플레이트(700), 탑 플레이트(200), ESS 지지 플레이트(600) 및 프레임 보강대(500)가 마련됨에 따라서 견고한 구조가 달성될 수 있다. 또한, 연직 프레임(100) 사이를 연결하여 수납 공간을 견고하게 보강하는 프레임 보강대(500)는 수납 공간의 외측에 마련되며 수납 공간 내측에는 ESS 지지 플레이트(600)가 마련됨에 따라서 공간 활용도가 개선될 수 있다.

보강 브라켓(300)은 상기 탑 플레이트(200)와 연직 프레임(100), 및 베이스 플레이트(700)와 연직 프레임(100) 사이의 연결을 보강하도록 마련된다. 상기 보강 브라켓(300)은 상기 탑 플레이트(200)와 연직 프레임(100) 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트(700)와 상기 연직 프레임(100) 사이의 연결 모서리 부분에 위치한다. 즉, 상기 탑 플레이트(200)와 상기 연직 프레임(100)이 직교하게 연결됨에 따라서 상기 탑 플레이트(200)의 면적과 상기 연직 프레임(100)의 측면이 직교하여 형성되는 ㄱ 자 형태의 연결 모서리 부분, 및 상기 베이스 플레이트(700)와 상기 연직 프레임(100)이 직교하게 연결됨에 따라서 상기 베이스 플레이트(700)의 면적과 상기 연직 프레임(100)의 측면이 직교하여 형성되는 ㄱ 자 형태의 연결 모서리 부분에 상기 보강 브라켓(300)이 배치되어 연결을 보강한다.

상기 보강 브라켓(300)은, 일 측은 상기 연직 프레임(100)과 나사 연결되고 일 측은 상기 탑 플레이트(200) 또는 상기 베이스 플레이트(700)와 나사 연결되도록 전체적으로 직각 삼각형 형태로 구성된다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이, 직각 삼각형 형태의 빗면을 제외한 일 면은 상기 연직 프레임(100)과 연결되고, 다른 면은 상기 탑 플레이트(200), 또는 베이스 플레이트(700)와 연결됨으로써 상기 연결 모서리 부분이 구조적으로 보강되도록 할 수 있다.

한편, 소정의 제어반 장착 브라켓(400)이 마련된다. 상기 제어반 장착 브라켓(400)은 상술한 프레임 보강대(500)와 유사한 연결 구조를 가져서 서로 인접한 2 개의 상기 연직 프레임(100) 사이를 연결하며, 소정의 면적을 갖는 평판으로 구성되어 소정의 제어반이 장착되도록 한다. 바람직하게는, 상기 제어반 장착 브라켓(400)은 도면에 도시된 바와 같이 상기 탑 플레이트(200)와 인접하여 배치될 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제어반은 소정의 전기 회로 등을 가져서 ESS 의 작동, 및 작동 환경 등을 제어할 수 있으며, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 연직 프레임(100), 탑 플레이트(200), 베이스 플레이트(700), ESS 지지 플레이트(600), 프레임 보강대(500), 보강 브라켓(300), 제어반 장착 브라켓(400), 및 열반 베이스부(800)는 각각 압출 성형 후 2차 열처리된 고강도 알루미늄 재질로 구성된다. 즉, 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK(1)을 형성하는 각각의 부재는 압출 성형되어 제조되되, 2차 열처리를 통해 구성된 고강도의 알루미늄 재질을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 2차 열처리는 예컨대 150℃ 내지 250℃ 의 온도에서 수 시간 동안 압출된 알루미늄 부재를 가공, 처리하는 공정일 수 있으며, 이러한 열처리 공정에 의해 내구성이 향상되고 소재의 부식이 방지될 수 있다. 또한, 알루미늄 재질을 포함함에 따라서 비교적 가벼운 중량을 가질 수 있다.

한편, 상술한 부재 사이의 연결은 소정의 나사 연결을 통해 달성될 수 있다. 즉, 상기 탑 플레이트(200)는 하면이 상기 연직 프레임(100)의 상단부와 닿아 나사 연결되며, 상기 베이스 플레이트(700)는 상면이 상기 연직 프레임(100)의 하단부와 닿아 나사 연결되고, 상기 프레임 보강대(500) 및 상기 제어반 장착 브라켓(400)은 길이 방향 양 단부가 상기 연직 프레임(100)에 닿아 나사 연결되어, 상기 연직 프레임(100), 탑 플레이트(200), 베이스 플레이트(700), ESS 지지 플레이트(600), 프레임 보강대(500), 보강 브라켓(300), 제어반 장착 브라켓(400), 및 열반 베이스부(800)는 각각 서로에 대해 탈착되어 설치 및 교체 가능한 구성을 가질 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK(1)은 종래의 ESS 배터리 RACK(1)에 비해 하기와 같은 장점을 갖는다.

먼저, 종래의 ESS 배터리 RACK(1)은 일체형 용접방식에 따라 결합되므로 제작시간이 많이 소요되며 구성품의 부적합이 발생할 경우 부분 교체가 불가하여 전체 제품이 폐기되므로 제품 단가 및 품질 유지비가 상승하게 되다. 또한, 제품의 소재가 부식에 취약하며 충격에 약하고 진동 등에 취약하게 된다.

반면에, 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK(1)은 상기와 같은 구조를 가짐에 따라서 분리형 조립방식을 가져서 제작 시간이 대폭 단축되고 제품 구성품이 각각 독립적으로 구성되어 구성품이 세분화되고 각각의 구성품이 탈착가능하게 연결되어 일 구성품에 불량 또는 부적합이 발생시 해당 부품만을 교체 가능하여 전체적인 품질 유지비 및 제조 단가가 절감되게 된다. 또한, 분리형 조립방식을 가짐에 따라서 뒤틀림 및 변형이 예방되며 진동과 같은 외부 충격을 용이하게 흡수하여 뛰어난 방진 효과를 갖고 충격에 강한 특성을 갖는다. 특히, 연직 프레임(100) 사이에 탑 플레이트(200), 베이스 플레이트(700), 프레임 보강대(500), 및 보강 브라켓(300)이 각각 연결됨에 따라서 3 중 체결 구조를 가짐으로써 견고한 연결 구조가 달성되어 뒤틀림 및 변형 발생이 방지될 수 있다.

이에 따라서 예컨대 지진 등과 같은 재난 상황에서 비상 전력으로서 ESS 가 그 기능을 최대한 발휘할 때, ESS 를 수납하는 본 발명에 따른 ESS 배터리 RACK(1)이 뛰어난 방진 효과를 가짐으로써 지진 등에도 불구하고 ESS 가 그 기능을 충실히 수행할 수 있으므로 신뢰성이 크게 확보될 수 있다. 아울러, 상기와 같이 압출 성형된 후 2차 열처리된 알루미늄 재질로 구성되어 내구성이 확보되고 소재의 부식 또한 방지될 수 있다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

1: ESS 배터리 RACK
100: 연직 프레임
110: 가이드 홈
200: 탑 플레이트
300: 보강 브라켓
400: 제어반 장착 브라켓
500: 프레임 보강대
510: 삽입 홈
520: 가이드 돌부
600: ESS 지지 플레이트
610: 보강 바
620: 지지 가이드부
700: 베이스 플레이트
800: 열반 베이스부

Claims

다수의 ESS 가 수납되는 ESS 배터리 RACK 에 있어서,
높이 방향으로 소정 길이를 갖고 연장되며 평면 상에서 사각형 공간의 각각의 모서리에 배치되며 서로 이격되는 4 개의 연직 프레임;
전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최상단에 배치되는 탑 플레이트;
전체적으로 사각형으로 구성되며 각 모서리가 상기 연직 프레임에 연결되되 상기 연직 프레임의 최하단에 배치되는 베이스 플레이트;
전체적으로 사각형의 플레이트로 구성되되, 상기 탑 플레이트와 베이스 플레이트 사이에 복수 개가 높이 방향으로 소정 간격을 갖고 이격되며 나란히 배치되어 각각의 사이에 ESS 수납 공간이 형성되는 ESS 지지 플레이트;
내측면이 상기 ESS 지지 플레이트의 각 외측변에 연결되고 길이 방향으로 상기 연직 프레임 사이를 가로질러 길이 방향 양 단부가 서로 인접한 연직 프레임에 연결되어 상기 ESS 지지 플레이트를 지지하는 복수의 프레임 보강대;
상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분에 위치하여, 일 측은 상기 연직 프레임과 나사 연결되고 일 측은 상기 탑 플레이트 또는 상기 베이스 플레이트와 나사 연결되도록 전체적으로 직각 삼각형 형태로 구성되어 상기 탑 플레이트와 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분 및 상기 베이스 플레이트와 상기 연직 프레임 사이의 연결 모서리 부분을 보강하는 보강 브라켓;
서로 인접한 2 개의 상기 연직 프레임 사이를 연결하며 소정의 면적을 갖는 평판으로 구성되고 소정의 제어반이 구비되는 제어반 장착 브라켓; 및
상기 베이스 플레이트의 하면에 배치되며 바닥면 상에 지지되는 열반 베이스부를 포함하고,
상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 압출 성형 후 2차 열처리된 고강도 알루미늄 재질로 구성되며,
상기 탑 플레이트는 하면이 상기 연직 프레임의 상단부와 닿아 나사 연결되며, 상기 베이스 플레이트는 상면이 상기 연직 프레임의 하단부와 닿아 나사 연결되고, 상기 프레임 보강대 및 상기 제어반 장착 브라켓은 길이 방향 양 단부가 상기 연직 프레임에 닿아 나사 연결되어,
상기 연직 프레임, 탑 플레이트, 베이스 플레이트, ESS 지지 플레이트, 프레임 보강대, 보강 브라켓, 제어반 장착 브라켓, 및 열반 베이스부는 각각 서로에 대해 탈착되어 설치 및 교체 가능하게 구성되는 ESS 배터리 RACK.
청구항 1에 있어서,
상기 ESS 지지 플레이트는,
적어도 일 방향으로 면적을 가로지르게 구비되는 복수의 보강 바, 및
적어도 양 측 외측변에서 외측으로 돌출되며 외측변을 따라 연장되는 소정의 지지 가이드부를 갖고,
상기 프레임 보강대는,
상기 4 개의 연직 프레임이 구성하는 수납 공간의 일 측면과 상기 일 측면에 반대측 타 측면에 대칭되게 배치되되,
상기 ESS 지지 플레이트의 상기 지지 가이드부가 삽입되도록 내측면이 소정 깊이로 함몰되며 가로 방향으로 연장되는 삽입 홈을 갖는 ESS 배터리 RACK.
청구항 1에 있어서,
상기 연직 프레임은,
내측에 소정의 홈으로 구성되며 높이 방향으로 연장되는 소정의 가이드 홈을 갖고,
상기 프레임 보강대는,
길이 방향 단부에 상기 가이드 홈에 대응하여 상기 가이드 홈에 삽입되도록 돌출되는 가이드 돌부를 가지며,
상기 가이드 홈에 상기 가이드 돌부가 삽입된 상태에서 상기 프레임 보강대가 상기 연직 프레임에 나사 연결되는 ESS 배터리 RACK.