KR20180113795A - 차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

배터리에 화재가 발생한 경우 수냉각시스템의 냉각수를 화재진화용으로 분사하여 초기진화하고, 초기진화가 되지 않은 경우 차량의 외부로부터 냉각물질을 공급받아 화재를 진화함으로써, 차량 전소를 방지할 수 있고, 나아가 소비자의 물적 자산을 보호할 수 있는 차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법이 소개된다.

Description

차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법{SYSTEM AND CONTROLLING METHOD EXTINGUISING A FIRE FOR BATTERY OF VEHICLE}
본 발명은 차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리에 화재가 발생한 경우 수냉각시스템의 냉각수를 화재진화용으로 분사하여 초기진화하고, 초기진화가 되지 않은 경우 차량의 외부로부터 냉각물질을 공급받아 화재를 진화함으로써, 차량 전소를 방지할 수 있고, 나아가 소비자의 물적 자산을 보호할 수 있는 차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
최근 세계적인 고유가 및 CO2규제로 연비향상 및 친환경은 차량개발의 핵심항목이 되었고 선진 자동차 메이커들은 이러한 목표를 달성하기 위해 하이브리드차량 및 전기차 기술을 쏟아 내어놓고 있다.
전기차는 가솔린 자동차와 달리 크게 배터리와 전력변환장치(인버터)와 모터로 구성된다. 배터리는 에너지 저장장치이고 전력변환장치는 필요한 구동력을 발생시키기 위해서 배터리의 전기에너지를 변환하는 장치이며 이 전기에너지를 이용하여 모터를 구동시켜 차량을 움직이게 된다.
전기차는 친환경이라는 장점이 있지만 외부 충격 및 내부 단락 등으로 화재가 발생하면 배터리가 완전히 타버릴 때까지 전소한다. 배터리 셀에 불이 붙으면 완전히 탈 때까지 불이 꺼지지 않고, 배터리의 용량과 크기는 상당히 크기 때문에 차량도 전소할 가능성이 크다. 따라서 FAIL SAFETY 측면에서 배터리 화재시 초기진화가 절실히 필요하다.
현재 배터리는 내부 단락 및 과전류가 흐를 때 배터리의 내부 휴즈가 끊어지거나 relay가 차단될 수 있는 구조로 되어 있다.
하지만, 배터리 내부에 들어 있는 wire와 BMS 등의 외부의 외란 및 오동작으로 화재가 발생한 상태에서 배터리 셀에 화재가 옮겨 붙는 일이 없도록 하는 장치는 없다. 배터리 셀의 음극활물질은 탄소 등과 같은 물질를 공급하고 배터리 양극활물질은 산소를 공급하기 때문에 한번 불이 나면 전소해버린다.
따라서, 초기화재를 진화 및 본격적으로 불이 붙었을 때 진화하기 위한 솔루션이 필요하였던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1997-0039078 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 배터리에 화재가 발생한 경우 수냉각시스템의 냉각수를 화재진화용으로 분사하여 초기진화하고, 초기진화가 되지 않은 경우 차량의 외부로부터 냉각물질을 공급받아 화재를 진화함으로써, 차량 전소를 방지할 수 있고, 나아가 소비자의 물적 자산을 보호할 수 있는 차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 배터리 화재 진화 시스템은, 차량용 전장품 및 배터리를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 수냉각 시스템; 수냉각 시스템의 냉각수 순환 라인에 분기되어, 냉각수를 배터리의 화재 진화용 방화수로 제공하는 화재 진화용 라인; 순환 라인과 화재 진화용 라인 사이의 냉각수 흐름을 결정하는 화재 진화용 밸브; 및 화재 진화용 밸브의 상태를 제어하는 제어부;를 포함한다.
배터리의 화재를 감지하기 위한 연기센서 및 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
화재 진화용 라인에 연결되어 배터리에 냉각수를 분사하는 노즐;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제어부는, 배터리의 화재가 발생한 경우 전장품을 냉각하기 위한 냉각수 순환 라인에 냉각수 공급을 중단하고, 화재 진화용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 한다.
차량의 외부 냉각물질 공급장치와 연결되는 외부 냉각물질 연결장치; 및
화재 진화용 라인에 공급되도록 외부 냉각물질 흐름을 결정하는 외부연결용 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
외부 냉각물질 연결장치는, 차량의 전방에 위치되는 것을 특징으로 한다.
제어부는, 외부 냉각물질 연결장치에 외부 냉각물질 공급장치가 연결된 경우 외부연결용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 배터리 화재 진화 시스템은, 차량용 전장품 및 배터리를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 수냉각 시스템; 수냉각 시스템의 냉각수 순환 라인에 분기되어, 냉각수를 배터리의 화재 진화용 방화수로 제공하는 화재 진화용 라인; 순환 라인과 화재 진화용 라인 사이의 냉각수 흐름을 결정하는 화재 진화용 밸브; 화재 진화용 라인에 연결되어 배터리에 냉각수를 분사하는 노즐; 차량의 외부 냉각물질 공급장치와 연결되는 외부 냉각물질 연결장치; 화재 진화용 라인에 공급되도록 외부 냉각물질 흐름을 결정하는 외부연결용 밸브; 및 화재 진화용 밸브의 상태를 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 배터리 화재 진화 시스템의 제어방법은, 차량용 배터리의 화재 발생 여부를 판단하는 단계; 및 배터리의 화재로 판단된 경우 화재 진화용 밸브를 개방하는 단계;를 포함한다.
차량용 배터리의 화재 발생 여부를 판단하는 단계에서는, 배터리의 연기가 감지되고, 온도가 기준온도 이상인 경우 배터리의 화재로 판단하는 것을 특징으로 한다.
화재 진화용 밸브를 개방하는 단계에서는, 전장품을 냉각하기 위한 냉각수 순환 라인에 냉각수 공급을 중단하고, 화재 진화용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 한다.
화재 진화용 밸브를 개방하는 단계 이후, 배터리의 화재가 진화되었는지 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
배터리의 화재가 진화되지 않은 경우, 외부 냉각물질 연결장치에 외부 냉각물질 공급장치가 연결된 경우 외부연결용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법에 따르면, 배터리에 화재가 발생한 경우 수냉각시스템의 냉각수를 화재진화용으로 분사하여 초기진화하고, 초기진화가 되지 않은 경우 차량의 외부로부터 냉각물질을 공급받아 화재를 진화함으로써, 차량 전소를 방지할 수 있고, 배터리만 교체하여 차량을 정상적으로 운용할 수 있으므로 소비자의 물적 자산을 보호할 수 있다.
또한, 배터리 화재에 관한 FAIL SAFETY 확보로 인하여 소비자 안정성 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
또한, 차량의 외부 연결구조를 통한 능동적인 화재진화로부터 환경 보호 및 진화시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 화재 진화 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 냉각물질 연결장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 냉각물질 공급장치 및 연결장치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 냉각물질 연결장치가 장착되는 위치를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법의 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템 및 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 화재 진화 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 냉각물질 연결장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 냉각물질 공급장치 및 연결장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 냉각물질 연결장치가 장착되는 위치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법의 순서도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템은, 차량용 전장품(10) 및 배터리(30)를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 수냉각 시스템(100); 수냉각 시스템(100)의 냉각수 순환 라인(200)에 분기되어, 냉각수를 배터리(30)의 화재 진화용 방화수로 제공하는 화재 진화용 라인(230); 순환 라인(200)과 화재 진화용 라인(230) 사이의 냉각수 흐름을 결정하는 화재 진화용 밸브(300); 및 화재 진화용 밸브(300)의 상태를 제어하는 제어부(400);를 포함할 수 있다.
여기서, 수냉각 시스템(100)은 차량용 전장품(10)을 냉각하기 위한 순환 라인(250)과 배터리(30)를 냉각하기 위한 순환 라인(200)에 냉각수를 순환시킨다.
본 발명의 일 실시예로서, 화재 진화용 라인(230)에는 배터리에 냉각수를 분사하는 노즐(600)이 설치될 수 있으며, 냉각수 또는 냉각가스 등이 골고루 분사될 수 있도록 스프링클러 노즐을 사용할 수 있다. 이로 인해 물이 골고루 분사되면서 FAIL SAFETY를 유도할 수 있을 것이다.
화재 진화용 밸브(300)는 화재발생시 순환 라인(200)과 후술할 외부 냉각물질 연결장치(710)에 연결되는 외부 냉각물질 공급장치에 의해 공급되는 냉각수 또는 냉각물질의 흐름을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 효율적인 화재 진화를 위해 차량의 외부 냉각물질 공급장치와 연결되는 외부 냉각물질 연결장치(710) 및 화재 진화용 라인(230)에 공급되도록 외부 냉각물질 흐름을 결정하는 외부연결용 밸브(720)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 외부 냉각물질 연결장치(710)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 외부 냉각물질 공급장치(730)에 연결될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 화재 발생시 신속한 화재 진화를 위해 소방관 또는 일반인이 외부연결용 밸브(720)를 열고 냉각물질 호스를 한번에 연결하기 위해 외부 냉각물질 연결장치(710)는 본 발명의 일 실시예로서 QUICK CONNECTOR가 사용될 수 있다. QUICK CONNECTOR를 사용함으로써, 작업성이 향상될 수 있고, 연결시 자동으로 수밀과 수압을 견딜 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 외부연결용 밸브(720)는 외부 냉각물질 공급장치(730)를 외부 냉각물질 연결장치(710)에 연결시 작업자에 의해 수동으로 개방될 수 있으며, 후술할 외부 냉각물질 공급장치(730)가 외부 냉각물질 연결장치(710)에 연결되는 경우 제어부(400)에 의해서 개방될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예로서 외부 냉각물질 연결장치(710)는 차량의 전방에 위치될 수 있다. 외부 냉각물질 연결장치(710)의 위치는 외부 충돌 등의 상황에서도 소방관이 직접적으로 접근할 수 있는 위치가 되어야 하는데, 이는 충돌이 발생할 수 있는 부분이 상당히 다양하기 때문에 쉽게 선정하기가 어렵다.
하지만, 보통 차량이 전방 충돌이 발생하는 경우에는 전방 타이어까지 변형이 발생하며 타이어와 서스펜션이 변형을 막아준다. 따라서 차체 카울과 차량의 휠 CTR간의 공간을 SAFETY ZONE(도 4에서 사각점선 부분)으로 볼 수 있으며, 외부에 노출되면 안되므로 후드를 열거나 또는 충돌로 열리지 않는 경우 제거를 하면 외부냉각물질을 연결할 수 있는 위치인 것이다. 이 위치에 노즐을 설치할 수 있다. 노즐의 위치는 타부품의 충돌 간섭의 영향을 적게 받는 쪽으로 정한다. 상술한 외부 냉각물질 연결장치(710) 위치는 일 실시예로서 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 화재 진화 시스템은, 배터리의 화재를 감지하기 위해서 연기센서(520) 및 온도센서(510)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 온도센서(510)는 배터리(30)에, 연기센서(520)는 팩 내부에 동일한 면적분포로 각각 부착될 수 있다.
제어부(400)는, 배터리(30)의 화재가 발생한 경우 전장품(10)을 냉각하기 위한 냉각수 순환 라인(250)에 냉각수 공급을 중단하고, 화재 진화용 밸브(300)를 개방할 수 있다.
여기서, 초기 불꽃이나 불이 나기 전에는 보통 많은 연기가 발생하게 되는데, 제어부(400)는 연기센서(520)에 의해 연기를 감지하고, 온도센서(510)에 의해 배터리 온도가 고온(본 발명의 일 실시예로서 70도 이상)이라고 판단하면, 2-way 전장용 밸브(350)를 차단하고, 모터와 인버터 등의 전장품(10)에 공급하던 냉각수와 배터리 내부에 있던 냉각수를 워터펌프를 이용하여 냉각수 리저버 탱크(70)로 보내게 된다. 그리고, 제어부(400)는 3-way 화재 진화용 밸브(300)를 냉각채널에서 화재진화용 라인(230) 방향으로 돌려 냉각수 흐름을 제어함으로써, 냉각수가 화재 진화용 라인(230)을 따라 노즐(600)로부터 분사되어 배터리의 화재가 조기에 진화될 수 있을 것이다.
다만, 배터리의 본격적인 화재가 난 경우에는 배터리가 자체적으로 내놓은 산소로 인해 차량의 자체 수냉각시스템만으로 진화가 되지 않을 수도 있다. 따라서, 외부에서 많은 양의 냉각수가 공급되어 살포함으로써 배터리의 온도를 낮추어 화재를 진화하는 수밖에 없을 것이다. 배터리는 기본 밀폐구조를 가지므로 외부에서 아무리 물을 뿌려도 화재 진화에는 도움이 되지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예로서 외부로부터 냉각 물질을 신속하게 공급받을 수 있는 외부 냉각물질 연결장치(710)을 통하여 냉각물질(물 또는 저온의 질소가스 등 화재 진압을 할 수 있는 모든 액체 또는 기체물질)을 바로 주입할 수 있을 것이다.
수냉각시스템(100)에 의한 배터리 화재 초기 진화가 되지 않아 외부 냉각물질 연결장치(710)에 외부 냉각물질 공급장치가 연결된 경우 제어부(400)는 외부연결용 밸브(720)를 개방하여 화재진화용 라인(230)을 통해 냉각물질이 분사될 수 있도록 할 수 있다. 이로써, 외부 냉각물질 연결장치(710)을 통한 능동적인 화재 진화로 진압시간이 단축될 수 있고, 나아가 차량의 전소를 막아 환경보호가 가능하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법은, 차량용 배터리의 화재 발생 여부를 판단하는 단계(S100); 및 배터리의 화재로 판단된 경우 화재 진화용 밸브를 개방하는 단계(S300);를 포함할 수 있다.
차량용 배터리의 화재 발생 여부를 판단하는 단계(S100)에서는, 배터리의 연기가 감지되고, 온도가 기준온도 이상인 경우 배터리의 화재로 판단할 수 있다.
여기서, 연기는 연기센서에 의해 감지될 수 있고, 기준온도는 본 발명의 일 실시예로서 상술한 바와 같이, 70도를 의미할 수 있다.
화재 진화용 밸브를 개방하는 단계(S300)에서는, 전장품을 냉각하기 위한 냉각수 순환 라인에 냉각수 공급을 중단하고, 화재 진화용 밸브를 개방할 수 있다(S200, S300).
여기서, 배터리의 화재 발생으로 판단된 경우 2-way 전장용 밸브(350)를 차단하여 전장품을 냉각하기 위한 냉각수 순환 라인에 냉각수 공급을 중단하고, 모터와 인버터 등의 전장품(10)에 공급하던 냉각수와 배터리 내부에 있던 냉각수를 워터펌프를 이용하여 냉각수 리저버 탱크(70)로 보내게 된다. 그리고, 3-way 화재 진화용 밸브(300)를 냉각채널에서 화재진화용 라인(230) 방향으로 돌려 냉각수 흐름을 제어함으로써, 냉각수가 화재 진화용 라인(230)을 따라 노즐(600)로부터 분사되어 배터리의 화재가 조기에 진화될 수 있을 것이다.
화재 진화용 밸브를 개방하는 단계(S300) 이후, 배터리의 화재가 진화되었는지 판단하는 단계(S400);를 더 포함할 수 있다.
여기서, 배터리의 본격적인 화재가 난 경우에는 배터리가 자체적으로 내놓은 산소로 인해 차량의 자체 수냉각시스템만으로 진화가 되지 않을 수도 있다. 따라서, 외부에서 많은 양의 냉각수가 공급되어 살포함으로써 배터리의 온도를 낮추어 화재를 진화하는 수 밖에 없을 것이다. 배터리는 기본 밀폐구조를 가지므로 외부에서 아무리 물을 뿌려도 화재 진화에는 도움이 되지 않는다.
따라서, 배터리의 화재가 진화되지 않은 경우, 본 발명의 일 실시예로서 외부 냉각물질 연결장치에 외부 냉각물질 공급장치가 연결된 경우 외부연결용 밸브를 개방할 수 있다(S500, S600). 이로인해, 외부로부터 냉각 물질을 신속하게 공급받을 수 있는 외부 냉각물질 연결장치(710)을 통하여 냉각물질(물 또는 저온의 질소가스 등 화재 진압을 할 수 있는 모든 액체 또는 기체물질)을 바로 주입시킴으로써, 신속한 화재 진화가 가능할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템 및 제어방법에 있어서, 외부 냉각물질 연결장치를 통한 화재진화용 라인에 냉각물질 공급은 배터리 화재 발생시 차량 자체의 수냉각시스템에 의한 초기진화 실패시 실시되는 경우뿐만 아니라, 외부 냉각물질 공급장치가 구비되어 있는 상태에서 선택에 따라 외부 냉각물질 공급장치에 의한 냉각물질 공급과 차량 자체의 수냉각시스템에 의한 냉각수 공급이 동시에 이루어질 수 있을 것이다. 이로써, 차량 자체의 수냉각시스템에 의한 화재 진화보다 신속하고 효율적인 초기 화재 진화가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템 및 제어방법은, 차량 전소를 방지할 수 있고, 배터리만 교체하여 차량을 정상적으로 운용할 수 있으므로 소비자의 물적 자산을 보호할 수 있다.
또한, 배터리 화재에 관한 FAIL SAFETY 확보로 인하여 소비자 안정성 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
또한, 차량의 외부 연결구조를 통한 능동적인 화재진화로부터 환경 보호 및 진화시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 전장품 30: 배터리
70: 냉각수 탱크 100: 수냉각시스템
200: 냉각수 순환 라인 230: 화재진화용 라인
250: 전장품을 냉각하기 위한 순환 라인 300: 화재진화용 밸브
350: 전장용 밸브 400: 제어부
510: 온도센서 520: 연기센서
600: 노즐 710: 외부 냉각물질 연결장치
720: 외부연결용 밸브

Claims (13)

  1. 차량용 전장품 및 배터리를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 수냉각 시스템;
    수냉각 시스템의 냉각수 순환 라인에 분기되어, 냉각수를 배터리의 화재 진화용 방화수로 제공하는 화재 진화용 라인;
    순환 라인과 화재 진화용 라인 사이의 냉각수 흐름을 결정하는 화재 진화용 밸브; 및
    화재 진화용 밸브의 상태를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량용 배터리 화재 진화 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    배터리의 화재를 감지하기 위한 연기센서 및 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 화재 진화 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    화재 진화용 라인에 연결되어 배터리에 냉각수를 분사하는 노즐;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제어부는,
    배터리의 화재가 발생한 경우 전장품을 냉각하기 위한 냉각수 순환 라인에 냉각수 공급을 중단하고, 화재 진화용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    차량의 외부 냉각물질 공급장치와 연결되는 외부 냉각물질 연결장치; 및
    화재 진화용 라인에 공급되도록 외부 냉각물질 흐름을 결정하는 외부연결용 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    외부 냉각물질 연결장치는,
    차량의 전방에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    제어부는,
    외부 냉각물질 연결장치에 외부 냉각물질 공급장치가 연결된 경우 외부연결용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템.
  8. 차량용 전장품 및 배터리를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 수냉각 시스템;
    수냉각 시스템의 냉각수 순환 라인에 분기되어, 냉각수를 배터리의 화재 진화용 방화수로 제공하는 화재 진화용 라인;
    순환 라인과 화재 진화용 라인 사이의 냉각수 흐름을 결정하는 화재 진화용 밸브;
    화재 진화용 라인에 연결되어 배터리에 냉각수를 분사하는 노즐;
    차량의 외부 냉각물질 공급장치와 연결되는 외부 냉각물질 연결장치;
    화재 진화용 라인에 공급되도록 외부 냉각물질 흐름을 결정하는 외부연결용 밸브; 및
    화재 진화용 밸브의 상태를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량용 배터리 화재 진화 시스템.
  9. 청구항 8의 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템을 제어하는 제어방법에 있어서,
    차량용 배터리의 화재 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    배터리의 화재로 판단된 경우 화재 진화용 밸브를 개방하는 단계;를 포함하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    차량용 배터리의 화재 발생 여부를 판단하는 단계에서는,
    배터리의 연기가 감지되고, 온도가 기준온도 이상인 경우 배터리의 화재로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    화재 진화용 밸브를 개방하는 단계에서는,
    전장품을 냉각하기 위한 냉각수 순환 라인에 냉각수 공급을 중단하고, 화재 진화용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    화재 진화용 밸브를 개방하는 단계 이후,
    배터리의 화재가 진화되었는지 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    배터리의 화재가 진화되지 않은 경우, 외부 냉각물질 연결장치에 외부 냉각물질 공급장치가 연결된 경우 외부연결용 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리시스템의 화재 진화 시스템의 제어방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110975204A (zh) * 2019-11-09 2020-04-10 许继集团有限公司 一种储能舱及其控制系统
KR102197265B1 (ko) 2020-05-25 2020-12-31 정미정 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량
KR20220008986A (ko) 2020-07-14 2022-01-24 장혜영 전기자동차의 화재진압용 워터젯 드릴
KR102609595B1 (ko) 2022-08-17 2023-12-05 주식회사 비즈케어 전기 자동차 화재 진압용 배터리 케이스 하부 관통 살수장치
KR20240028776A (ko) 2022-08-25 2024-03-05 남부대학교산학협력단 액체질소, 냉각수, c급 및 d급 소화 약제를 이용한 전기차 화재 진압 차량
KR102675250B1 (ko) 2023-05-03 2024-06-14 신용환 차량용 화재 진압장치
KR102705801B1 (ko) * 2024-01-24 2024-09-12 한화시스템 주식회사 차량용 안테나 장비 냉각시스템과 그 운용 방법

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018211629A1 (de) * 2018-07-12 2020-01-16 Audi Ag Löschsystem für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einem Löschsystem für eine Hochvoltbatterie
CN109637069A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 广州中国科学院工业技术研究院 动力电池火灾监测预警系统
NO347807B1 (no) * 2019-01-07 2024-03-25 Safe At Sea As Slukkeanlegg med kjølt vanntåke
CN110064148A (zh) * 2019-04-22 2019-07-30 泰州市盛飞液压件有限公司 一种与整车分离的纯电动物流车电池灭火系统及控制方法
CN110075466B (zh) * 2019-05-13 2023-12-08 江苏圣翔消防科技有限公司 一种机械与电控双重启动的自动灭火装置
DE202020006013U1 (de) 2019-05-30 2024-03-19 Lg Energy Solution, Ltd. Batteriepack mit einem Pfad, durch den intern zugeführtes Kühlmittel fließen kann, wenn ein thermisches Durchgehen auftritt, und Batterie-Rack und ESS mit diesem
CN110801588B (zh) * 2019-11-22 2021-10-26 安徽育求消防科技有限公司 一种车辆自动灭火系统及其灭火方法
EP4069378A4 (en) * 2019-12-05 2023-12-27 Tyco Fire Products LP VEHICLE FIRE EXTINGUISHING SYSTEM
DE102019134744A1 (de) * 2019-12-17 2021-06-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Einspeiseanschluss für fahrzeugexternes Löschmittel
EP4074384A4 (en) * 2020-01-17 2023-02-22 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. BATTERY SYSTEM AND FIRE EXTINGUISHING METHOD FOR BATTERY SYSTEM
IT202000011245A1 (it) * 2020-05-15 2021-11-15 Iveco Spa Veicolo provvisto di sistema antincendio
EP4225451A4 (en) * 2020-10-08 2024-11-06 Tyco Fire Products Lp INERT GAS FIRE SUPPRESSION SYSTEM FOR MOBILE EQUIPMENT
DE102020131111A1 (de) * 2020-11-24 2022-05-25 Audi Aktiengesellschaft Verfahren und Kühlanordnung zum Kühlen und Löschen eines überhitzten Batteriemoduls einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug
DE102020131112A1 (de) 2020-11-24 2022-05-25 Audi Aktiengesellschaft Kühlanordnung zur Batterieflutung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Kühlen zumindest einer Batteriezelle
DE102021105356A1 (de) * 2021-03-05 2022-09-08 Audi Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug und Verfahren zum Einleiten eines Löschmittels in eine Batterie
DE102021111763A1 (de) * 2021-05-06 2022-11-10 Audi Aktiengesellschaft Batterieanordnung mit einer Löschmittelzuführeinrichtung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Schützen einer Batterie
DE102021205003A1 (de) 2021-05-18 2022-11-24 Psa Automobiles Sa Vorrichtung zum Abmildern eines thermischen Durchgehens einer Kraftfahrzeugbatterie
KR102367529B1 (ko) * 2021-06-16 2022-02-28 대한민국 전기차량 소화 장치 및 이를 구비하는 전기차량
DE102021211577A1 (de) 2021-10-14 2022-09-08 Vitesco Technologies GmbH Batteriesystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines solchen Batteriesystems
IT202200003878A1 (it) * 2022-03-02 2023-09-02 Iveco Spa Sistema di sicurezza per pacco batterie di propulsione veicolare
CN114821941A (zh) * 2022-05-20 2022-07-29 河南工程学院 一种汽车火灾早期防御系统及其工作方法
FR3139298A1 (fr) * 2022-09-01 2024-03-08 Psa Automobiles Sa Tuyau d’alimentation relie au circuit de refroidissement d’un vehicule electrique
KR102545135B1 (ko) 2022-10-14 2023-06-20 주식회사 퍼스트씨앤디 전기차 충전소의 화재 진압용 장치
FR3142161A1 (fr) * 2022-11-23 2024-05-24 Psa Automobiles Sa Véhicule à boîtier de batterie et conduit d’échappement factice couplés
KR20240094338A (ko) 2022-12-16 2024-06-25 서호영 진공탱크를 이용한 배터리 팩의 화재 진화방법 및 그 시스템
KR102556634B1 (ko) 2023-01-05 2023-07-17 신동기 배터리팩에 장착되는 열폭주 소화 파열판장치
KR20240146492A (ko) 2023-03-29 2024-10-08 주식회사 티케이랩스 배터리팩 및 이를 구비한 전기차량

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970039078A (ko) 1995-12-28 1997-07-24 전성원 자동차의 배터리 화재방지장치
EP2105166A1 (de) * 2008-03-28 2009-09-30 Carl Freudenberg KG Einrichtung zur Brandbekämpfung in einem Kraftfahrzeug
DE102008059968A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Brandprävention und/oder -bekämpfung für eine Li-Ionen Batterie eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges
KR20120069334A (ko) * 2010-12-20 2012-06-28 인지컨트롤스 주식회사 전기자동차용 배터리 보호장치
JP2013136266A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Mitsubishi Motors Corp 電動車両の消火構造
CN103779629A (zh) * 2014-01-22 2014-05-07 浙江吉利控股集团有限公司 具有灭火功能的电池冷却系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090205846A1 (en) * 2008-02-18 2009-08-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Fire suppression system for an onboard electrical energy source
KR101294169B1 (ko) * 2011-09-26 2013-08-08 기아자동차주식회사 전기자동차용 배터리팩 화재 방지기구
ES2534807B1 (es) * 2013-09-27 2016-02-09 Joaquín LÓPEZ GUTIÉRREZ Sistema anti-incendios para toda clase de vehículos

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970039078A (ko) 1995-12-28 1997-07-24 전성원 자동차의 배터리 화재방지장치
EP2105166A1 (de) * 2008-03-28 2009-09-30 Carl Freudenberg KG Einrichtung zur Brandbekämpfung in einem Kraftfahrzeug
DE102008059968A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Brandprävention und/oder -bekämpfung für eine Li-Ionen Batterie eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges
KR20120069334A (ko) * 2010-12-20 2012-06-28 인지컨트롤스 주식회사 전기자동차용 배터리 보호장치
JP2013136266A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Mitsubishi Motors Corp 電動車両の消火構造
CN103779629A (zh) * 2014-01-22 2014-05-07 浙江吉利控股集团有限公司 具有灭火功能的电池冷却系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110975204A (zh) * 2019-11-09 2020-04-10 许继集团有限公司 一种储能舱及其控制系统
KR102197265B1 (ko) 2020-05-25 2020-12-31 정미정 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량
KR20220008986A (ko) 2020-07-14 2022-01-24 장혜영 전기자동차의 화재진압용 워터젯 드릴
KR102609595B1 (ko) 2022-08-17 2023-12-05 주식회사 비즈케어 전기 자동차 화재 진압용 배터리 케이스 하부 관통 살수장치
KR20240028776A (ko) 2022-08-25 2024-03-05 남부대학교산학협력단 액체질소, 냉각수, c급 및 d급 소화 약제를 이용한 전기차 화재 진압 차량
KR102675250B1 (ko) 2023-05-03 2024-06-14 신용환 차량용 화재 진압장치
KR102705801B1 (ko) * 2024-01-24 2024-09-12 한화시스템 주식회사 차량용 안테나 장비 냉각시스템과 그 운용 방법

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