KR20210112814A - Refractory chamber for isolation of battery module and management system of energy storage device comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a refractory chamber for accommodating a battery module, which accommodates and protects a battery module, and detects a fire occurrence sign in the battery module and an accommodating space in an early stage to prevent occurrence and external spread of fire, and a system for managing an energy storage system (ESS) including the same. To this end, the system comprises a refractory chamber for accommodating a battery module and a management module. The refractory chamber for accommodating a battery module includes: a refractory block including one wall of an accommodation space for isolating and accommodating the battery module and including a first refractory brick having a first vertical through-hole formed therein and a second refractory brick having a second vertical through-hole formed therein and stacked on the upper surface of the first refractory brick; a brick support member inserting a part into the first vertical through-hole and the second vertical through-hole and connecting and supporting the first refractory brick and the second refractory brick; a first sensor unit installed on the surface of the refractory brick and detecting whether the refractory brick is damaged due to heat generated by the battery module; a second sensor unit installed on a part of the brick support member exposed to the outside of the refractory brick and detecting a state change of the accommodation space according to the heat generated by the battery module; and a measurement module coupled to and disposed on the brick support member and measuring whether the refractory brick is damaged and the state change of the accommodation space on the basis of a detection signal detected by the first sensor unit and the second sensor unit.

Description

배터리모듈 격납용 내화챔버 및 이를 포함하는 에너지저장장치의 관리시스템{REFRACTORY CHAMBER FOR ISOLATION OF BATTERY MODULE AND MANAGEMENT SYSTEM OF ENERGY STORAGE DEVICE COMPRISING THE SAME}REFRACTORY CHAMBER FOR ISOLATION OF BATTERY MODULE AND MANAGEMENT SYSTEM OF ENERGY STORAGE DEVICE COMPRISING THE SAME

본 발명은 배터리모듈 격납용 내화챔버 및 이를 포함하는 에너지저장장치의 관리시스템에 관한 것으로, 상세하게는 배터리모듈을 수용하여 보호하고, 배터리모듈 및 수용공간에서 발생되는 화재 전조 현상을 조기에 감지하여 화재 발생의 억제 및 외부 확산을 방지할 수 있는 배터리모듈 격납용 내화챔버 및 이를 포함하는 에너지저장장치의 관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fireproof chamber for storing a battery module and a management system for an energy storage device including the same, and more particularly, by accommodating and protecting a battery module, and detecting a fire precursor occurring in the battery module and the accommodation space at an early stage. It relates to a fireproof chamber for storing a battery module capable of suppressing fire occurrence and preventing external spread, and a management system for an energy storage device including the same.

전기에너지를 저장하여 필요할 때 사용하도록 하는 에너지저장장치(ESS:Energy Storage System) 기술은 스마트그리드 및 신재생에너지 분야 등에서 핵심적인 기술 중의 하나로 주목받고 있다.Energy Storage System (ESS) technology, which stores electric energy and uses it when needed, is attracting attention as one of the core technologies in the smart grid and new and renewable energy fields.

에너지저장장치(ESS)는 배터리와 전력변환장치(PCS), 소프트웨어 등으로 구성된 복합 장치인 만큼 안정적인 운영을 위해서는 그 설치와 관리가 중요하며, 현재 국내의 경우 체계화된 안전 기준을 마련하기 전에 대규모 에너지저자장치(ESS) 시설이 난립하면서 안전 문제가 속출하고 있다.As an energy storage system (ESS) is a complex device composed of a battery, a power converter (PCS), and software, its installation and management are important for stable operation. Safety issues arose one after another as ESS facilities are in full swing.

특히, 에너지저장장치(ESS)는 배터리 관련 화재가 자주 발생하여 원인을 파악하기 위한 광범위의 조사와 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라, 최근에는 에너지저장장치(ESS) 설비 구축 시 화재 실험을 반드시 요구하거나, 관련 기업은 강화된 성적서를 보유하여야 하는 등 관련 제반 사항을 엄격히 규정하고 있다.In particular, in the case of energy storage system (ESS), battery-related fires occur frequently, and extensive investigations and research are being conducted to determine the cause. In addition, related companies strictly stipulate all related matters, such as having a reinforced report card.

에너지저장장치(ESS)의 화재 원인은 배터리 결함 외에 에너지저장장치(ESS) 설비 및 운영 관리의 부실이 문제일 수 있는데, 에너지저장장치(ESS)는 전술한 바와 같이, 여러 장치로 구성된 복합 장치인 만큼 현재 화재 원인이 명확하게 규명되지 못하는 상황이다. 이에 따라, 에너지저장장치(ESS)의 설치 및 운영 관리 과정에서 한층 강화된 안전 대책이 필수적으로 요구된다.The cause of fire in the energy storage system (ESS) may be a problem of poor energy storage system (ESS) facilities and operation management in addition to battery defects. As such, the cause of the fire is currently unknown. Accordingly, in the process of installing and operating an energy storage system (ESS), a more strengthened safety measure is essential.

일반적으로 에너지저장장치(ESS)는 배터리모듈의 손상 정도에 따라 열분해가스(Off-Gas) 또는 연기(Smoke)가 발생된 이후, 짧게는 수 초에서 수 분이 경과되면 주위의 화염 또는 고온에 의해 점화가 이루어지면서 곧바로 화재가 발생하게 된다. 이렇게 특정 배터리모듈에서 화재가 발생하면 주변 배터리모듈이 열적으로 어뷰즈(Abuse) 상태로 발전하고 열폭주(Thermal Runaway) 되면서 걷잡을 수 없는 상태의 화재로 발전하게 된다.In general, the energy storage system (ESS) is ignited by the surrounding flame or high temperature when pyrolysis gas (Off-Gas) or smoke is generated depending on the degree of damage to the battery module, and after a few seconds to several minutes have elapsed. As soon as this is done, a fire will occur. In this way, when a fire occurs in a specific battery module, the surrounding battery module thermally develops into an Abuse state and undergoes thermal runaway to develop into an uncontrollable fire.

이를 예방하기 위한 방편으로는 전기적, 열적, 기계적 어뷰즈(Abuse)에 강한 배터리 셀을 만드는 것과 배터리관리기술(BMS)의 고도화에 대한 노력을 들수 있으나, 이는 배터리 기술의 발전과 비례하여 개발되어야 하기에 많은 한계가 있었다.Methods to prevent this include making battery cells resistant to electrical, thermal, and mechanical abuse and making efforts to upgrade battery management technology (BMS). There were many limitations.

따라서, 배터리모듈의 손상에 의한 배터리모듈의 열폭주(Thermal Runaway)에 의한 화재 발생 및 화재의 확산을 경감 또는 억제할 수 있는 에너지저장장치(ESS)의 설비에 대한 관리기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for a management technology for an energy storage system (ESS) facility capable of reducing or suppressing the occurrence of fire and the spread of fire due to thermal runaway of the battery module due to damage to the battery module.

대한민국 등록특허공보 제2050803호(2019.12.04.공고)Republic of Korea Patent Publication No. 2050803 (2019.12.04. Announcement)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 배터리모듈을 수용하여 보호하고, 배터리모듈 및 수용공간에서 발생되는 화재 전조 현상을 조기에 감지하여 화재 발생의 억제 및 외부 확산을 방지할 수 있는 배터리모듈 격납용 내화챔버 및 이를 포함하는 에너지저장장치의 관리시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and the present invention accommodates and protects a battery module, and detects a fire precursor occurring in the battery module and the accommodating space at an early stage to suppress the occurrence of fire and prevent external spread. An object of the present invention is to provide a fireproof chamber for storing a battery module and a management system for an energy storage device including the same.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 격납용 내화챔버는, 배터리모듈을 격리 수용하기 위한 수납공간의 일측벽을 형성하며, 제1수직관통구를 가지는 제1내화블럭과, 제2수직관통구를 가지고 상기 제1내화블럭의 상면에 적층되는 제2내화블럭을 구비하는 내화블럭; 일부분이 상기 제1수직관통구 및 상기 제2수직관통구에 관통 삽입되며, 상기 제1내화블럭 및 상기 제2내화블럭을 연결 지지하는 블럭지지부재; 상기 내화블럭의 표면에 설치되며, 상기 배터리모듈의 발열에 따른 상기 내화블럭의 손상여부를 감지하기 위한 제1센서부; 상기 내화블럭의 외부로 노출되는 상기 블럭지지부재의 일부분에 설치되며, 상기 배터리모듈의 발열에 따른 상기 수납공간의 상태변화를 감지하기 위한 제2센서부; 및 상기 블럭지지부재에 결합 배치되며, 상기 제1센서부 및 상기 제2센서부에서 감지된 감지신호를 기반으로, 상기 내화블럭의 손상여부 및 상기 수납공간의 상태변화를 계측하는 계측모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, a fireproof chamber for storing a battery module according to an embodiment of the present invention forms a side wall of a storage space for isolating and accommodating a battery module, and has a first vertical through hole. a fire resistant block having a first fire block and a second fire block having a second vertical through hole and stacked on an upper surface of the first fire block; a block support member having a portion inserted through the first vertical through hole and the second vertical through hole and connecting and supporting the first fire resistant block and the second fire resistant block; a first sensor unit installed on the surface of the fire-resistant block and configured to detect whether the fire-resistant block is damaged due to heat generated by the battery module; a second sensor unit installed on a portion of the block support member exposed to the outside of the fire resistant block and configured to detect a change in the state of the storage space according to heat generation of the battery module; and a measurement module coupled to the block support member and configured to measure whether the fire resistant block is damaged and a change in the state of the storage space based on the detection signal sensed by the first and second sensor units; characterized by including.

본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 격납용 내화챔버에 있어서, 상기 제1센서부는, 상기 내화블럭의 표면에 일부분이 삽입 결합되며, 양단부가 상기 계측모듈에 연결되는 전선부와, 상기 전선부를 감싸도록 상기 전선부의 외면에 코팅되는 코팅층을 구비하는 케이블;을 포함할 수 있고, 이 경우 상기 계측모듈은, 상기 내화블럭이 손상되어 변형될 시, 연동하여 변화되는 상기 전선부의 저항값을 계측할 수 있다.In the fireproof chamber for storing a battery module according to an embodiment of the present invention, the first sensor part includes a wire part which is partially inserted and coupled to the surface of the fireproof block, and both ends are connected to the measurement module, and surrounds the wire part. may include a cable having a coating layer coated on the outer surface of the electric wire part so as to measure the resistance value of the electric wire part that is changed in conjunction with the measurement module when the fire resistant block is damaged and deformed. have.

본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 격납용 내화챔버에 있어서, 상기 제1센서부는, 상기 케이블의 일부분이 삽입 결합되는 케이블결합홈을 가지며, 상기 케이블결합홈이 상기 내화블럭의 표면에 배치되도록 상기 내화블럭의 표면에 삽입 설치되는 케이블홀더;를 더 포함할 수 있고, 이 경우 상기 케이블홀더는, 수평방향으로 구비되며, 상기 내화블럭 상에서 수직방향을 따라 일정 간격으로 이격 배치되는 복수의 제1케이블홀더; 및 수직방향으로 구비되며, 상기 내화블럭 상에서 수평방향을 따라 일정 간격으로 이격 배치되는 복수의 제2케이블홀더;를 포함할 수 있다.In the fireproof chamber for storing a battery module according to an embodiment of the present invention, the first sensor unit has a cable coupling groove into which a part of the cable is inserted and coupled, and the cable coupling groove is disposed on the surface of the fire resistant block. It may further include a cable holder inserted and installed on the surface of the fire resistant block, in this case, the cable holder is provided in a horizontal direction, a plurality of first cables spaced apart from each other in a vertical direction on the fire block holder; and a plurality of second cable holders provided in the vertical direction and spaced apart from each other at regular intervals along the horizontal direction on the fire resistant block.

본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 격납용 내화챔버에 있어서, 상기 제2센서부는, 상기 수납공간의 온도를 감지하는 온도센서; 상기 배터리모듈의 발열에 의해 상기 배터리모듈에서 생성되는 제1가스를 감지하는 제1가스센서; 및 상기 배터리모듈의 발열에 의해 상기 배터리모듈에서 생성되는 제2가스를 감지하는 제2가스센서;를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 계측모듈은, 상기 온도센서에서 측정된 온도 정보와, 상기 제1가스센서에서 측정된 제1가스 정보 및 상기 제2가스센서에서 측정된 제2가스 정보를 기반으로, 상기 수납공간의 온도 변화율, 제1가스 변화율 및 제2가스 변화율을 계측할 수 있다.In the fireproof chamber for storing a battery module according to an embodiment of the present invention, the second sensor unit includes: a temperature sensor for sensing a temperature of the storage space; a first gas sensor for detecting a first gas generated in the battery module by heat generated by the battery module; and a second gas sensor for detecting a second gas generated in the battery module by heat generated by the battery module, in this case, the measurement module includes: temperature information measured by the temperature sensor; Based on the first gas information measured by the first gas sensor and the second gas information measured by the second gas sensor, the temperature change rate, the first gas change rate, and the second gas change rate of the storage space may be measured.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 에너지저장장치의 관리시스템은, 전술한 배터리모듈 격납용 내화챔버; 및 상기 계측모듈로부터 계측된 상기 내화챔버의 손상정보 및 상기 수납공간의 상태정보를 수신하고, 수신된 상기 내화챔버의 손상정보 및 상기 수납공간의 상태정보를 기반으로 상기 배터리모듈의 상태를 분석하며, 분석된 상기 배터리모듈의 상태를 출력하는 관리모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the management system of the energy storage device according to an embodiment of the present invention, the above-described battery module storage fireproof chamber; and receiving the damage information of the fireproof chamber and the state information of the storage space measured from the measurement module, and analyzing the state of the battery module based on the received damage information of the fireproof chamber and the state information of the storage space, , a management module for outputting the analyzed state of the battery module;

본 발명에 따르면, 내부에 수납된 배터리모듈을 안전하게 보호할 수 있는 내화챔버를 제공하며, 이러한 내화챔버의 내부 환경을 실시간으로 감지 및 계측하여 배터리모듈의 이상 발열 증상에 의한 화재 발생 징조를 신속 정확하게 모니터링 할 수 있다.According to the present invention, there is provided a fireproof chamber capable of safely protecting a battery module housed therein, and by detecting and measuring the internal environment of the fireproof chamber in real time, a sign of fire caused by abnormal heat of the battery module can be quickly and accurately detected. can be monitored.

본 발명에 따르면, 배터리모듈의 이상 발열 증상에 따라 열폭주(Thermal Runaway) 발생 이전에 배터리모듈에서 생성되어 누출되는 가스를 감지 및 계측하여 해당 배터리모듈 및 배터리모듈이 수납된 내화챔버에서의 화재 발생을 미연에 억제할 수 있다.According to the present invention, according to the abnormal heating symptom of the battery module, the gas generated and leaking from the battery module is detected and measured before the occurrence of thermal runaway, and the battery module and the fireproof chamber in which the battery module is accommodated. can be suppressed in advance.

본 발명에 따르면, 기존 에너지저장장치(ESS) 현장에 우선 적용하여 화재에 의한 인적, 물적 자원의 피해를 줄이고, 에너지저장장치(ESS) 설비의 안정적인 운용을 도모할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce damage to human and material resources due to fire by first applying it to an existing energy storage system (ESS) site, and to promote stable operation of an energy storage system (ESS) facility.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지저장장치의 관리시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 도 1의 배터리모듈 격납용 내화챔버를 형성하는 내화블럭의 일부분을 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 3의 내화블럭을 분리하여 나타낸 예시도이다.
도 5는 도 3의 제1센서부의 설치 상태를 확대하여 나타낸 단면 예시도이다.
1 and 2 are exemplary views for explaining a management system of an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view showing a part of a fire resistant block forming the fire resistant chamber for storing the battery module of FIG. 1 .
4 is an exemplary view showing the fire resistant block of FIG. 3 separated.
5 is an enlarged cross-sectional view illustrating an installation state of the first sensor unit of FIG. 3 .

이하 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용될 수 있으며 이에 따른 부가적인 설명은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above-described problems to be solved can be specifically realized will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiments, the same names and reference numerals may be used for the same components, and an additional description thereof may be omitted.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지저장장치의 관리시스템을 설명하기 위한 예시도이다.1 and 2 are exemplary views for explaining a management system of an energy storage device according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 에너지저장장치(ESS)는 전기에너지를 생산하는 발전원(10)에서 생산되는 다양한 전압/전류를 전력변환부(30)를 통해 제어하여 필요로 하는 사용처(20)에 연결하거나 유휴에너지를 저장하여 에너지 효율을 높이는 장치로서, 본 발명은 에너지가 저장되는 배터리모듈(50)을 격납 및 수용하고, 해당 배터리모듈(50)의 이상 발열 증상에 따른 화재 징조를 조기에 확인하여 배터리모듈(50)의 열폭주(Thermal Runaway) 이전에 신속하게 대처할 수 있는 에너지저장장치의 관리시스템을 제공한다.1 and 2 , the energy storage device (ESS) controls the various voltages/currents produced by the power generation source 10 that produces electrical energy through the power conversion unit 30, and the required use 20 ) or by storing idle energy to increase energy efficiency, the present invention stores and accommodates the battery module 50 in which energy is stored, and early warning signs of fire due to abnormal heat symptoms of the battery module 50 To provide a management system of an energy storage device that can quickly respond before the thermal runaway of the battery module 50 is confirmed.

이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 에너지저장장치의 관리시스템은, 배터리모듈 격납용 내화챔버(100) 및 관리모듈(200)을 포함할 수 있다.For this purpose, the management system of the energy storage device according to the embodiment of the present invention may include a fireproof chamber 100 for storing a battery module and a management module 200 .

배터리모듈 격납용 내화챔버(100)는 배터리모듈(50)을 격리 수용하기 위한 복수의 수납공간(S)을 구비할 수 있고, 배터리모듈(50)은 수납공간(S)에 수용될 수 있다.The fireproof chamber 100 for storing the battery module may include a plurality of accommodating spaces S for accommodating the battery module 50 in isolation, and the battery module 50 may be accommodated in the accommodating space S.

기본적으로 배터리모듈 격납용 내화챔버(100)는 수납공간(S)에 수납된 배터리모듈(50)의 이상 발열 증상에 따른 열폭주(Thermal Runaway)에 의해 화재 발생 시, 이웃하는 다른 수납공간(S) 및 외부로 화재가 확산되는 것을 차단할 수 있다.Basically, the fireproof chamber 100 for storing the battery module 100 is stored in the storage space (S) when a fire occurs due to thermal runaway caused by abnormal heating of the battery module 50 stored in the storage space (S). ) and to prevent the spread of fire to the outside.

이러한 배터리모듈 격납용 내화챔버(100)는 하나 이상의 내화블럭(110: 도 3 참조)에 의해 형성될 수 있는데, 내화블럭(110)은 수납공간(S)의 바닥부를 형성하는 내화블럭과, 측벽부를 형성하는 내화블럭과, 천장부를 형성하는 내화블럭을 포함할 수 있다.The fire resistant chamber 100 for storing the battery module may be formed by one or more fire resistant blocks 110 (refer to FIG. 3 ). The fire resistant block 110 includes a fire block forming the bottom of the storage space S, and a side wall. It may include a fire resistant block forming a portion, and a fire resistant block forming a ceiling portion.

바닥부, 측벽부 및 천장부를 형성하는 내화블럭(110)은 개별적으로 제작되어 별도의 결합수단을 통하여 서로 일체로 결합될 수 있고, 바닥부, 측벽부 및 천장부를 형성하는 내화블럭(110)은 제작 과정에서 일체로 형성될 수도 있다.The fire resistant block 110 forming the floor, side wall and ceiling may be individually manufactured and integrally coupled to each other through a separate coupling means, and the fire resistant block 110 forming the floor, side wall and ceiling may be It may be integrally formed during the manufacturing process.

그리고, 내화블럭(110)은 내화벽돌, 캐스타블(Castable) 등과 같은 내화성 소재로 이루어질 수 있고, 유리, 시멘트 등으로 이루어질 수도 있다. 혹은, 내화성 소재와 유리의 혼합물, 내화성 소재와 시멘트의 혼합물로 이루어질 수도 있다. 이러한 내화블럭(110)의 소재를 특별히 한정하지는 않는다.In addition, the fire resistant block 110 may be made of a fire resistant material such as fire brick or castable, and may be made of glass, cement, or the like. Alternatively, it may be made of a mixture of a refractory material and glass, or a mixture of a refractory material and cement. The material of the fire resistant block 110 is not particularly limited.

이하에서는 설명의 편의 상 측벽부를 형성하는 내화블럭에 대해서 설명한다.Hereinafter, for convenience of description, the fire resistant block forming the side wall portion will be described.

도 3은 도 1의 배터리모듈 격납용 내화챔버를 형성하는 내화블럭의 일부분을 나타낸 예시도이고, 도 4는 도 3의 내화블럭을 분리하여 나타낸 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary view showing a part of the fire resistant block forming the fire resistant chamber for storing the battery module of FIG. 1 , and FIG. 4 is an exemplary view showing the fire resistant block of FIG. 3 separated.

도 3 및 도 4를 참조하면, 내화블럭(110)은 배터리모듈(50)을 격리 수용하기 위한 수납공간(S)의 일측벽을 형성할 수 있고, 수납공간(S)의 폭에 상응하는 너비와 소정의 두께를 가지도록 형성될 수 있다.3 and 4 , the fire resistant block 110 may form one side wall of the storage space S for accommodating the battery module 50 in isolation, and a width corresponding to the width of the storage space S. and may be formed to have a predetermined thickness.

그리고, 내화블럭(110)은 요구되는 수납공간(S)의 높이방향을 따라 복수의 내화블럭(110)이 적층 조립될 수 있다.In addition, the fire resistant block 110 may be assembled by stacking a plurality of fire resistant blocks 110 along the required height direction of the storage space (S).

즉, 내화블럭(110)은 제1내화블럭(111)과, 제1내화블럭(111)의 상면에 적층되는 제2내화블럭(113)을 포함할 수 있다.That is, the fire resistant block 110 may include a first fire resistant block 111 and a second fire resistant block 113 stacked on the upper surface of the first fire resistant block 111 .

제1내화블럭(111)은 내화블럭(110)의 하단부를 형성할 수 있고, 수직방향으로 구비되는 제1수직관통구(111a)를 가질 수 있다.The first fire block 111 may form a lower end of the fire block 110 and may have a first vertical through hole 111a provided in a vertical direction.

제2내화블럭(113)은 내화블럭(110)의 상단부를 형성할 수 있고, 수직방향으로 구비되는 제2수직관통구(113a)를 가질 수 있다.The second fire block 113 may form an upper end of the fire block 110 and may have a second vertical through hole 113a provided in the vertical direction.

제1수직관통구(111a) 및 제2수직관통구(113a)는 서로 대응하게 형성되며, 내화블럭(110)의 길이방향으로 2개 이상의 복수로 구비될 수 있다.The first vertical through-hole (111a) and the second vertical through-hole (113a) are formed to correspond to each other, and may be provided in plurality of two or more in the longitudinal direction of the fire resistant block (110).

제1수직관통구(111a) 및 제2수직관통구(113a)는 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)의 중량을 경감할 수 있고, 제작에 소모되는 내화성 소재의 양을 절감할 수 있다. 그리고, 후술되는 블럭지지부재(120)를 제1수직관통구(111a) 및 제2수직관통구(113a)에 관통하여 결합함으로써 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)은 별도의 체결부재를 이용하지 않더라도 정확한 위치에 결합 및 위치 설정될 수 있다.The first vertical through hole 111a and the second vertical through hole 113a can reduce the weight of the first fire block 111 and the second fire block 113, and reduce the amount of fire resistant material consumed in manufacturing. can save And, the first fire block 111 and the second fire block 113 are separated by coupling the block support member 120 to be described later through the first vertical through hole 111a and the second vertical through hole 113a. Even if you do not use the fastening member of the coupling and positioning can be set at the correct position.

한편, 내화챔버(100)는 블럭지지부재(120)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the fire resistant chamber 100 may further include a block support member 120 .

블럭지지부재(120)는 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)을 연결 지지하는 것으로, 제1수직관통구(111a) 및 제2수직관통구(113a)에 관통 삽입될 수 있도록, 제1수직관통구(111a) 및 제2수직관통구(113a)의 단면 형상과 상응하는 단면 형상을 가지면서 수직방향으로 길게 구비될 수 있다.The block support member 120 connects and supports the first fire block 111 and the second fire block 113, and can be inserted through the first vertical through hole 111a and the second vertical through hole 113a. Thus, the first vertical through hole (111a) and the second vertical through hole (113a) having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape may be provided long in the vertical direction.

따라서, 블럭지지부재(120)에 끼워지는 것으로 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)은 높이방향으로 적층되면서 위치 고정될 수 있다. 그리고, 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)을 실제 조립할 때는 블럭지지부재(120)를 먼저 설치한 다음 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)을 블럭지지부재(120)에 순차적으로 끼우면서 조립하게 되는데, 이 경우 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)의 조립 작업도 용이하게 수행할 수 있다.Accordingly, by being fitted to the block support member 120 , the first fire resistant block 111 and the second fire resistant block 113 may be stacked in a height direction and fixed in position. And, when the first fire resistant block 111 and the second fire resistant block 113 are actually assembled, the block support member 120 is installed first, and then the first fire resistant block 111 and the second fire resistant block 113 are block supported. It is assembled while being sequentially inserted into the member 120 , in this case, the assembly operation of the first fire resistant block 111 and the second fire resistant block 113 can be easily performed.

블럭지지부재(120)는 길이는 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)을 합한 높이보다 길게 형성될 수 있다. 즉, 제1내화블럭(111) 및 제2내화블럭(113)에 끼워진 블럭지지부재(120)의 하단부 및 상단부는 제1수직관통구(111a) 및 제2수직관통구(113a)를 관통하여 외부로 노출될 수 있다.The block support member 120 may be formed to have a length longer than the combined height of the first fire resistant block 111 and the second fire resistant block 113 . That is, the lower end and upper end of the block support member 120 fitted in the first fire block 111 and the second fire block 113 penetrate the first vertical through hole 111a and the second vertical through hole 113a. can be exposed to the outside.

한편, 내화챔버(100)는 제1센서부(130)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the fire resistant chamber 100 may further include a first sensor unit 130 .

제1센서부(130)는 내화블럭(110)의 표면에 설치될 수 있고, 배터리모듈(50)의 발열에 따른 내화블럭(110)의 손상여부를 감지할 수 있다.The first sensor unit 130 may be installed on the surface of the fire resistant block 110 , and may detect whether the fire resistant block 110 is damaged due to heat generated by the battery module 50 .

도 5는 도 3의 제1센서부의 설치 상태를 확대하여 나타낸 단면 예시도이다.5 is an enlarged cross-sectional view illustrating an installation state of the first sensor unit of FIG. 3 .

도 5를 추가 참조하면, 제1센서부(130)는 케이블(131)을 포함할 수 있다.5 , the first sensor unit 130 may include a cable 131 .

케이블(131)은 내화블럭(110)의 표면에 적어도 일부분이 삽입 결합될 수 있고, 양단부가 계측모듈(150)에 연결되는 전선부(132)와, 전선부(132)를 감싸도록 전선부(132)의 외면에 코팅되는 코팅층(133)을 포함할 수 있다.At least a portion of the cable 131 may be inserted and coupled to the surface of the fire resistant block 110 , and the electric wire part 132 having both ends connected to the measurement module 150, and the electric wire part 132 so as to surround the electric wire part ( A coating layer 133 coated on the outer surface of the 132 may be included.

전선부(132)는 전류를 통전할 수 있는 금속전선이 사용될 있고, 금속전선은 금속전선은 미리 설정된 직경 및 소재로 제작될 수 있으며, 이처럼 직경 및 소재가 제한된 금속전선은 일정한 고유저항값을 가질 수 있다.A metal wire capable of conducting current may be used for the wire part 132, and the metal wire may be made of a preset diameter and material, and the metal wire having a limited diameter and material has a certain specific resistance value. can

코팅층(133)은 전선부(132)를 보호하기 위한 것으로, 전선부(132)에서 통전되는 전류가 외부로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이러한 코팅층(132)는 열에 강한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.The coating layer 133 is to protect the wire part 132 , and may block current passing through the wire part 132 from being transmitted to the outside. The coating layer 132 is preferably made of a heat-resistant material.

내화블럭(110)은 배터리모듈(50)의 발열에 의한 수납공간의 온도 상승 등의 외부요인에 의하여 표면에 크랙이 발생되거나 마모되는 등의 변형이 발생될 수 있는데, 이때 케이블(131)의 전선부(132)는 내화블럭(110)이 변형될 시 변형될 수 있다.The fire resistant block 110 may be deformed such as cracks or wear on the surface due to external factors such as an increase in the temperature of the storage space due to the heat of the battery module 50, in which case, the wire of the cable 131 . The part 132 may be deformed when the fire resistant block 110 is deformed.

즉, 내화블럭(110)의 표면에 크랙이 발생되거나 마모되는 부분에 배치되는 전선부(132)는 단면적이 변화될 수 있고, 심한 경우에는 단락될 수도 있다. 그러면 단면적이 변화된 전선부(132)의 저항값이 변화될 수 있다.That is, the cross-sectional area of the wire part 132 disposed in a portion where cracks are generated or worn on the surface of the fire resistant block 110 may be changed, and in severe cases may be short-circuited. Then, the resistance value of the wire part 132 of which the cross-sectional area is changed may be changed.

이렇게 전선부(132)의 저항값 정보는 후술되는 계측모듈(150)로 전달될 수 있고, 계측모듈(150)은 내화블럭(110)이 손상되지 않은 상태에서 전선부(132)가 가지는 고유저항값과, 내화블럭(110)이 손상되어 변형된 상태에서 전선부(132)가 가지는 변형된 저항값을 비교하여, 내화블럭(110)의 손상 정도 및 손상 위치를 확인할 수 있다.In this way, the resistance value information of the wire part 132 may be transmitted to a measurement module 150 to be described later, and the measurement module 150 has a specific resistance of the wire part 132 in a state in which the fire resistant block 110 is not damaged. By comparing the value and the deformed resistance value of the electric wire part 132 in a state in which the fire block 110 is damaged and deformed, the degree of damage and the location of the damage of the fire block 110 can be confirmed.

한편, 실시예에 따른 케이블(131)은 일부분은 내화블럭(110)의 표면에 삽입될 수 있고, 나머지 부분은 내화블럭(110)의 표면에서 노출된 상태를 유지할 수 있다.On the other hand, a part of the cable 131 according to the embodiment may be inserted into the surface of the fire block 110 , and the remaining portion may remain exposed on the surface of the fire block 110 .

이 경우, 케이블(131)은 내화블럭(110)이 손상되어 변형될 경우 뿐만 아니라, 내화블럭(110)이 형성하는 수납공간(S)의 온도가 변화될 경우 내화블럭(110)의 외부에 노출된 케이블(131)의 코팅층(133)이 용융될 수 있고, 이후 수납공간(S)의 온도에 의해 전선부(132)가 변형되면서 저항값이 변화될 수도 있다.In this case, the cable 131 is exposed to the outside of the fire block 110 when the temperature of the storage space S formed by the fire block 110 changes as well as when the fire block 110 is damaged and deformed. The coating layer 133 of the cable 131 may be melted, and then the resistance value may be changed as the wire part 132 is deformed by the temperature of the storage space S.

이에 따라, 계측모듈(150)은 수납공간(S)의 온도가 미리 설정된 한계온도를 유지하는 상태에서 전선부(132)가 가지는 고유저항값과, 수납공간(S)의 온도가 미리 설정된 한계온도를 초과한 상태에서 전선부(132)가 가지는 변형된 저항값을 비교하여, 수납공간(S)의 온도 변화를 계측할 수도 있다.Accordingly, the measurement module 150 sets the specific resistance value of the electric wire 132 in a state in which the temperature of the accommodation space (S) maintains the preset limit temperature, and the temperature of the storage space (S) is the preset limit temperature. It is also possible to measure the temperature change of the storage space (S) by comparing the deformed resistance value of the wire part 132 in the state exceeding.

예를 들면, 전선부(132)는 미리 설정된 한계온도 이하의 온도범위에서는 변형되지 않고 상기 한계온도를 초과한 온도에서 변형될 수 있도록 형성될 수 있다. 상기 한계온도는 배터리모듈(50)의 충방전 중 수납공간(S)에서 발생될 수 있는 최대 온도일 수 있으며, 만약, 수납공간(S)의 내부온도가 상기 한계온도를 초과하여 상승하게 되면 배터리모듈(50)이 어떠한 이유에서 과열되어 발열되는 상태로 판단할 수 있다. 따라서, 전선부(132)의 변형에 따른 수납공간(S)의 온도 상태를 파악하고, 배터리모듈(50)의 손상 여부를 파악할 수 있다.For example, the wire part 132 may be formed to be deformable at a temperature exceeding the limit temperature without being deformed in a temperature range below a preset limit temperature. The limit temperature may be a maximum temperature that can be generated in the storage space S during charging and discharging of the battery module 50, and if the internal temperature of the storage space S rises above the limit temperature, the battery It may be determined that the module 50 is overheated for some reason to generate heat. Accordingly, it is possible to determine the temperature state of the storage space S according to the deformation of the electric wire 132 and determine whether the battery module 50 is damaged.

한편, 제1센서부(130)는 케이블홀더(135)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the first sensor unit 130 may further include a cable holder 135 .

케이블홀더(135)는 내화블럭(110)에 케이블(131)을 고정 결합하기 위한 것으로, 길이를 가지도록 길게 구비될 수 있고, 케이블(131)의 일부분이 삽입 결합되는 케이블결합홈(135a)을 가질 수 있다. 그리고, 케이블결합홈(135a)이 내화블럭(110)의 표면에 배치되도록 내화블럭(110)의 표면에 삽입 설치될 수 있다.The cable holder 135 is for fixing and coupling the cable 131 to the fire resistant block 110, and may be provided to have a long length, and a cable coupling groove 135a into which a portion of the cable 131 is inserted and coupled. can have And, the cable coupling groove (135a) may be inserted into the surface of the fire resistant block 110 to be installed on the surface of the fire resistant block (110).

구체적으로, 케이블홀더(135)는 내화블럭(110)의 표면에 삽입된 채 케이블(131)이 삽입되는 케이블결합홈(135a)을 형성하는 홀더본체(1351)와, 홀더본체(1351)의 양 끝단부에서 서로 대향하게 연장 형성되는 걸림턱(1352)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 케이블(131)은 걸림턱(135a)에 걸림 지지되도록 케이블결합홈(135a)에 압입되면서 결합될 수 있고, 케이블(131)은 케이블홀더(135)에 결합된 상태에서 일부분은 케이블결합홈(135a)에 삽입되어 내화블럭(110)의 내부에 삽입 위치되고, 나머지 부분은 내화블럭(110)의 외부로 돌출되어 노출된 상태를 유지할 수 있다.Specifically, the cable holder 135 is inserted into the surface of the fire resistant block 110 and the cable 131 is inserted into the holder body 1351 forming a cable coupling groove 135a, and the amount of the holder body 1351 . It may include a locking protrusion 1352 extending to face each other at the end. Accordingly, the cable 131 may be coupled while being press-fitted into the cable coupling groove 135a so as to be supported by the stopping protrusion 135a, and the cable 131 is coupled to the cable holder 135 while a portion is coupled to the cable. It is inserted into the groove 135a to be inserted into the fire resistant block 110 , and the remaining portion protrudes to the outside of the fire resistant block 110 to maintain an exposed state.

그리고, 케이블홀더(135)는 복수의 제1케이블홀더 및 복수의 제2케이블홀더를 포함할 수 있다.In addition, the cable holder 135 may include a plurality of first cable holders and a plurality of second cable holders.

제1케이블홀더는 수평방향으로 구비될 수 있고, 내화블럭(110) 상에서 수직방향을 따라 일정 간격으로 이격 배치될 수 있다.The first cable holder may be provided in a horizontal direction, and may be spaced apart from each other at regular intervals along the vertical direction on the fire resistant block 110 .

제2케이블홀더는 수직방향으로 구비될 수 있고, 내화블럭(110) 상에서 수평방향을 따라 일정 간격으로 이격 배치될 수 있다.The second cable holder may be provided in a vertical direction, and may be spaced apart from each other at regular intervals along the horizontal direction on the fire resistant block 110 .

결국, 제1케이블홀더 및 제2케이블홀더는 내화블럭(110)의 표면에 격자 구조를 이루며 배치될 수 있다.As a result, the first cable holder and the second cable holder may be disposed on the surface of the fire resistant block 110 in a lattice structure.

이때 케이블(131)은 배터리모듈(50)이 위치하는 수납공간(S)을 대향하도록 제1케이블홀더 또는 제2케이블홀더에 선택적으로 설치될 수 있다.At this time, the cable 131 may be selectively installed in the first cable holder or the second cable holder to face the storage space S in which the battery module 50 is located.

이러한 케이블홀더(135)는 내화블럭(110)의 제작 시 인서트 성형에 의해 일체로 제작될 수 있다.The cable holder 135 may be integrally manufactured by insert molding when the fire resistant block 110 is manufactured.

한편, 내화챔버(100)는 제2센서부(140)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the fire resistant chamber 100 may further include a second sensor unit 140 .

제2센서부(140)는 내화블럭의 표면 일부분에 설치될 수 있고, 바람직하게는 내화블럭(110)의 외부로 노출되는 블럭지지부재(120)의 일부분에 설치될 수 있다. 예를 들면, 내화블럭(110)을 관통하여 수납공간(S)에 노출되는 블럭지지부재(120)의 상단부에 설치될 수 있다.The second sensor unit 140 may be installed on a portion of the surface of the fire resistant block, and preferably may be installed on a portion of the block support member 120 exposed to the outside of the fire resistant block 110 . For example, it may be installed at the upper end of the block support member 120 exposed to the receiving space (S) through the fire resistant block (110).

이러한 제2센서부(140)는 배터리모듈(50)의 발열에 따른 수납공간(S)의 상태변화를 감지할 수 있으며, 제2센서부(140)는 제1가스센서 및 제2가스센서를 포함할 수 있다.The second sensor unit 140 may detect a change in the state of the storage space S according to heat generated by the battery module 50 , and the second sensor unit 140 detects the first gas sensor and the second gas sensor. may include

제1가스센서는 배터리모듈(50)의 발열에 의해 배터리모듈(50)에서 생성되는 제1가스를 감지할 수 있고, 이때 제1가스는 열분해가스(Off-Gas)일 수 있다.The first gas sensor may detect a first gas generated in the battery module 50 by heat generated by the battery module 50, and in this case, the first gas may be pyrolysis gas (Off-Gas).

일반적으로, 배터리모듈(50)을 포함하는 에너지저장장치는 어뷰즈(Abuse) 단계, 열분해가스(Off-Gas) 발생단계, 연기(Smoke) 발생단계를 거친 다음, 화재로 이어지는 양상을 보이게 된다.In general, an energy storage device including the battery module 50 goes through an Abuse step, an Off-Gas generation step, and a Smoke generation step, and then leads to a fire.

어뷰즈(Abuse) 단계는 배터리가 규격 상 전기적, 기계적, 열적 적정의 사용범위를 벗어나 사용되고 있는 단계를 말하며, 어뷰즈(Abuse) 단계가 지속되면 배터리 셀 전압 또는 셀 표면 온도의 불안정 현상이 발견된다. 어뷰즈(Abuse)의 시작으로부터 열분해가스(Off-Gas) 발생까지는 소정의 시간이 소요되는데, 일반적으로 기계적 어뷰즈(Abuse)인 경우에는 열분해가스(Off-Gas)가 즉시 발생되고, 전기적/열적 어뷰즈(Abuse)인 경우에는 수 분에서 수 일의 시간이 경과한 후에 내부압력의 증가로 열분해가스(Off-Gas)가 발생된다. 이렇게 열분해가스(Off-Gas)가 발생되면, 배터리 셀의 전압변동, 표면의 온도 상승 현상이 발생되고, 이것이 주위온도 또는 전기적 연결부위의 느슨한 연결 등으로 인하여 국부적 과열(Hot-spot)과 합해져 셀 표면의 온도는 급격하게 상승된다. 이때 배터리 전해질 내의 솔벤트(Solvent) 성분이 파괴되거나 가스화 작용이 촉진되어 배터리 내부압력이 증가하고, 배터리 내부압력이 일정 정도를 넘어가면 배터리 셀 케이스에 삽입된 구조물의 벤트(Vent) 또는 파열이 발생하여 열분해가스(Off-Gas)가 발생하고 다량의 열을 방출하게 되며, 이에 따라, 배터리 셀 주위는 가연성 환경으로 변화하게 된다.The Abuse stage refers to a stage in which the battery is being used outside the range of electrical, mechanical, and thermal proper use according to the standard. It takes a certain amount of time from the start of Abuse to generation of pyrolysis gas (Off-Gas). In general, in the case of mechanical Abuse, pyrolysis gas (Off-Gas) is generated immediately, and electrical/thermal abuse ( Abuse), pyrolysis gas (Off-Gas) is generated due to an increase in internal pressure after several minutes to several days have elapsed. When pyrolysis gas (Off-Gas) is generated in this way, the voltage fluctuation of the battery cell and the temperature rise of the surface occur. The surface temperature rises rapidly. At this time, the solvent component in the battery electrolyte is destroyed or the gasification action is accelerated and the internal pressure of the battery increases. Thermal decomposition gas (Off-Gas) is generated and a large amount of heat is emitted, and accordingly, the battery cell surroundings are changed to a flammable environment.

따라서, 제1가스센서를 통해 수납공간(S)에 형성되는 열분해가스(Off-Gas)를 측정하고, 이렇게 측정된 열분해가스(Off-Gas)의 측정 값은 후술되는 계측모듈(150) 측으로 전달될 수 있다.Therefore, the pyrolysis gas (Off-Gas) formed in the accommodation space (S) is measured through the first gas sensor, and the measured value of the pyrolysis gas (Off-Gas) measured in this way is transmitted to the measurement module 150 to be described later. can be

제2가스센서는 배터리모듈(50)의 발열에 의해 배터리모듈(50)에서 생성되는 제2가스를 감지할 수 있고, 이때 제2가스는 연기(Smoke)일 수 있다.The second gas sensor may detect a second gas generated in the battery module 50 by heat generated by the battery module 50 , and in this case, the second gas may be smoke.

일반적으로, 열분해가스(Off-Gas) 발생으로부터 연기(Smoke) 발생까지는 보통 수 분이 소요되는데, 연기(Smoke)가 발생되면 양극과 음극이 단락(Short)되어 배터리 셀이 완전히 고장난 상태일 수 있다. 이렇게 양극과 음극의 단락에 의해 다량의 에너지가 방출되면 화재가 임박한 것으로 판단할 수 있고, 이어서 열폭주(Thermal Runaway)가 시작될 수 있다. 그리고, 연기(Smoke) 발생으로부터 스파크(Spark) 발생까지는 단지 수 초가 소요되며, 주위의 화염 또는 고온에 의해 점화가 이루어지면 화재가 발생한다. 이후 화재가 발생한 주변 배터리 셀들이 열적으로 어뷰즈(Abuse) 상태로 발전하게 되고, 이웃한 배터리 측으로 화재가 확산되면 건잡을 수 없는 상태의 화재로 발전하게 된다.In general, it usually takes several minutes from generation of pyrolysis gas (Off-Gas) to generation of smoke. When smoke is generated, the positive and negative poles are short-circuited and the battery cell may be in a state of complete failure. When a large amount of energy is released by the short circuit between the anode and the cathode, it can be judged that a fire is imminent, and then a thermal runaway can start. And, it takes only a few seconds from generation of smoke to generation of spark, and when ignition is made by an ambient flame or high temperature, a fire occurs. Afterwards, the surrounding battery cells in which the fire has occurred thermally develop into an Abuse state, and when the fire spreads to the neighboring battery, it develops into an uncontrollable fire.

따라서, 제2가스센서를 통해 수납공간(S)에 형성되는 연기(Smoke)를 측정하고, 이렇게 측정된 연기(Smoke)의 측정 값은 후술되는 계측모듈(150) 측으로 전달될 수 있다.Accordingly, the smoke formed in the accommodation space S is measured through the second gas sensor, and the measured value of the smoke thus measured may be transmitted to the measurement module 150 to be described later.

제2센서(140)는 수납공간(S)의 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함할 수도 있다.The second sensor 140 may further include a temperature sensor for sensing the temperature of the accommodation space (S).

계측모듈(150)은 제1센서부(130) 및 제2센서부(140)에서 감지된 감지신호를 기반으로, 내화블럭(110)의 손상여부 및 배터리모듈(50)이 수납된 수납공간(S)의 상태변화를 계측할 수 있다.The measurement module 150 is based on the detection signal detected by the first sensor unit 130 and the second sensor unit 140, whether the fire resistant block 110 is damaged, and the storage space ( S) state change can be measured.

구체적으로, 계측모듈(150)은 블럭상태계측부(152), 제1가스계측부(153), 제2가스계측부(154), 온도계측부(155)를 포함할 수 있다.Specifically, the measurement module 150 may include a block state measuring unit 152 , a first gas measuring unit 153 , a second gas measuring unit 154 , and a temperature measuring unit 155 .

블럭상태계측부(152)는 제1센서부(130)를 통해 측정된 정보를 수신하고, 이를 기반으로 내화블럭(110)의 손상정도를 계측할 수 있다. 즉, 블럭상태계측부(152)는 내화블럭(110)이 손상되지 않은 상태에서 전선부(132)가 가지는 고유저항값과, 내화블럭(110)이 손상되어 변형된 상태에서 전선부(132)가 가지는 변형된 저항값을 비교하여, 내화블럭(110)이 손상시점, 손상위치, 손상정도, 손상진행속도 등 내화블럭(110)의 손상여부를 계측하고, 이렇게 계측된 정보는 후술되는 데이터송신부(157)를 통해 관리모듈(200) 측으로 전송될 수 있다.The block state measuring unit 152 may receive information measured through the first sensor unit 130 and measure the degree of damage of the fire resistant block 110 based on this. That is, the block state measuring unit 152 determines the specific resistance value of the electric wire 132 in a state in which the fire resistant block 110 is not damaged, and the electric wire 132 in a state in which the fire resistant block 110 is damaged and deformed. By comparing the modified resistance values, the fire resistant block 110 measures whether the fire block 110 is damaged, such as the damage time point, the damage location, the degree of damage, the damage progress speed, etc., and the measured information is transmitted to the data transmitter ( 157) may be transmitted to the management module 200 side.

제1가스계측부(153)는 제1가스센서를 통해 수납공간(S)에 생성되는 제1가스 즉, 열분해가스(Off-Gas)의 정보를 계측할 수 있다. 즉, 제1가스계측부(153)는 수납공간(S)에서의 열분해가스(Off-Gas)의 생성시점, 밀도변화율 등 열분해가스(Off-Gas)의 상태변화를 계측하고, 이렇게 계측된 정보는 후술되는 데이터송신부(157)를 통해 관리모듈(200) 측으로 전송될 수 있다.The first gas measuring unit 153 may measure the information of the first gas, that is, pyrolysis gas (Off-Gas) generated in the storage space (S) through the first gas sensor. That is, the first gas measuring unit 153 measures the state change of the pyrolysis gas (Off-Gas) such as the generation time of the pyrolysis gas (Off-Gas) in the storage space (S), the density change rate, and the measured information is It may be transmitted to the management module 200 side through the data transmission unit 157 to be described later.

제2가스계측부(154)는 제2가스센서를 통해 수납공간(S)에 생성되는 연기(Smoke)의 정보를 계측할 수 있다. 즉, 수납공간(S)에서의 연기(Smoke)의 생성시점, 밀도변화율 등 연기(Smoke)의 상태변화를 계측하고, 이렇게 계측된 정보는 후술되는 데이터송신부(157)를 통해 관리모듈(200) 측으로 전송될 수 있다.The second gas measuring unit 154 may measure information on smoke generated in the accommodation space S through the second gas sensor. That is, the state change of smoke, such as the generation time of smoke in the storage space S and the rate of change in density, is measured, and the measured information is transmitted to the management module 200 through the data transmitter 157 to be described later. can be sent to the side.

온도계측부(155)는 온도센서를 통해 수납공간(S)의 온도정보를 계측할 수 있고, 이렇게 계측된 온도정보는 후술되는 데이터송신부(157)를 통해 관리모듈(200) 측으로 전송될 수 있다.The temperature measuring unit 155 may measure the temperature information of the accommodation space S through the temperature sensor, and the measured temperature information may be transmitted to the management module 200 through the data transmitting unit 157 to be described later.

그리고, 계측모듈(150)에는 제1센서부(130)의 전선부(132)에 전류를 공급하기 위한 전원공급부(156)가 더 구비될 수 있다.In addition, the measurement module 150 may further include a power supply unit 156 for supplying current to the wire unit 132 of the first sensor unit 130 .

또한, 계측모듈(150)에는 데이터송신부(157)가 더 구비될 수 있다. 데이터송신부(157)는 블럭상태계측부(152), 제1가스계측부(153), 제2가스계측부(154), 온도계측부(155)에서 계측된 정보를 후술되는 관리모듈(200) 측으로 전송할 수 있다.In addition, the measurement module 150 may further include a data transmitter 157 . The data transmission unit 157 may transmit information measured by the block state measurement unit 152, the first gas measurement unit 153, the second gas measurement unit 154, and the temperature measurement unit 155 to the management module 200 to be described later. .

또한, 계측모듈(150)에는 알람수단이 더 구비될 수 있다. 알람수단은 블럭상태계측부(152), 제1가스계측부(153), 제2가스계측부(154), 온도계측부(155)에서 획득된 내화블럭(110)의 상태정보 및 수납공간(S)의 상태정보가 정상범위를 벗어나는 경우 내화챔버(100)에 인접한 현장 관리자가 확인할 수 있도록 알람정보를 표시할 수 있다. 이러한 알람수단은 경보음의 소리 및 지시등의 색이 내화블럭(110)의 상태정보 및 수납공간(S)의 상태정보에 따라 변경될 수 있고, 이에 따라 현장 관리자가 실시간으로 확인 및 대처가 가능하다. 이러한 알람정보 및 알람수단의 제어신호는 관리모듈(200) 측으로 전송되거나 전송받을 수 있다.In addition, the measurement module 150 may further include an alarm means. The alarm means includes the state information of the fire resistant block 110 obtained from the block state measuring unit 152, the first gas measuring unit 153, the second gas measuring unit 154, and the temperature measuring unit 155 and the state of the storage space (S). When the information is out of the normal range, the alarm information may be displayed so that a field manager adjacent to the fire resistant chamber 100 can check it. In this alarm means, the sound of the alarm sound and the color of the indicator light can be changed according to the state information of the fire block 110 and the state information of the storage space (S), and accordingly, the on-site manager can check and respond in real time . Such alarm information and the control signal of the alarm means may be transmitted to or received from the management module 200 .

복수의 수납공간(S)을 형성하는 내화챔버(100)의 경우, 계측모듈(150)은 각각의 내화블럭(110)에 결합되어서, 각각의 내화블럭(110)의 상태정보 및 각각의 수납공간(S)의 상태정보를 계측할 수 있는데, 이를 위한 계측모듈(150)은 하우징(151)을 더 포함할 수 있다.In the case of the refractory chamber 100 forming a plurality of accommodating spaces (S), the measurement module 150 is coupled to each refractory block 110, so that the state information of each refractory block 110 and each accommodating space The state information of (S) can be measured, and the measurement module 150 for this may further include a housing 151 .

즉, 계측모듈(150)의 하우징(151)은 전술한 블럭상태계측부(152), 제1가스계측부(153), 제2가스계측부(154), 온도계측부(155), 전원공급부(156), 데이터송신부(157), 알람수단을 내부에 수용하여 보호할 수 있도록 박스 구조로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(151)은 블럭지지부재(120)의 하단부에 결합되어 내화블럭(110)의 바닥부를 형성할 수 있다.That is, the housing 151 of the measurement module 150 includes the aforementioned block state measuring unit 152, the first gas measuring unit 153, the second gas measuring unit 154, the temperature measuring unit 155, the power supply unit 156, The data transmission unit 157 may be formed in a box structure to accommodate and protect the alarm means. In addition, the housing 151 may be coupled to the lower end of the block support member 120 to form the bottom of the fire resistant block 110 .

관리모듈(200)은 복수의 계측모듈(150)의 데이터송신부(157)를 통해 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 상태정보를 수신하고, 수신된 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 상태정보를 기반으로 수납공간(S)에 수납된 배터리모듈(50)의 상태를 분석하며, 분석된 배터리모듈(50)의 상태정보를 출력할 수 있다.The management module 200 receives the state information of the fire resistant chamber 100 and the storage space S through the data transmission unit 157 of the plurality of measurement modules 150, and the received fire resistant chamber 100 and the storage space ( The state of the battery module 50 accommodated in the storage space S is analyzed based on the state information of S), and the analyzed state information of the battery module 50 may be output.

즉, 이를 위한 관리모듈(200)은 데이터수신부(210), 데이터분석부(230), 데이터저장부(250), 데이터출력부(270)를 포함할 수 있다.That is, the management module 200 for this purpose may include a data receiving unit 210 , a data analyzing unit 230 , a data storage unit 250 , and a data output unit 270 .

데이터수신부(210)는 계측모듈(150)의 데이터송신부(157)에서 송신하는 정보를 수신하여 데이터분석부(230) 측으로 전달할 수 있다.The data receiver 210 may receive information transmitted from the data transmitter 157 of the measurement module 150 and transmit it to the data analyzer 230 .

데이터분석부(230)는 데이터수신부(210)에서 수신한 정보를 연산하여 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 상태변화를 분석할 수 있다. 이렇게 분석된 관련정보는 데이터저장부(250)에 저장될 수 있다.The data analysis unit 230 may analyze the state change of the fire resistant chamber 100 and the storage space S by calculating the information received from the data receiving unit 210 . The analyzed related information may be stored in the data storage unit 250 .

구체적으로, 데이터분석부(230)는 데이터저장부(250)에 미리 저장되어 있는 분석기준을 기반으로 계측모듈(200)에서 측정된 정보들을 분석할 수 있다. 상기 분석기준은 배터리모듈(50)의 정상작동상태를 정의할 수 있는데, 즉, 내화챔버(100)에 아무런 손상이 없는 상태에서 수납공간(S)은 미리 설정된 한계온도를 초과하지 않고, 수납공간(S)에는 미리 설정된 가스(대기)의 밀도가 유지되는 상태일 수 있다.Specifically, the data analysis unit 230 may analyze the information measured by the measurement module 200 based on the analysis criteria previously stored in the data storage unit 250 . The analysis criteria can define the normal operating state of the battery module 50, that is, in the state in which there is no damage to the fireproof chamber 100, the storage space S does not exceed a preset limit temperature, and the storage space (S) may be in a state in which the preset density of the gas (atmosphere) is maintained.

따라서, 데이터분석부(230)는 정상작동 중인 배터리모듈(150)이 수용된 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 기준이 되는 상태정보와, 이후 배터리모듈(150)의 발열에 따른 블럭상태계측부(152), 제1가스계측부(153), 제2가스계측부(154), 온도계측부(155)로부터 수신된 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 변화된 상태정보를 비교하여, 배터리모듈(150)의 상태를 파악할 수 있다.Accordingly, the data analysis unit 230 includes state information that is a reference of the fireproof chamber 100 and the storage space S in which the battery module 150 in normal operation is accommodated, and the block state according to the heat of the battery module 150 thereafter. By comparing the changed state information of the fireproof chamber 100 and the storage space S received from the measuring unit 152, the first gas measuring unit 153, the second gas measuring unit 154, and the temperature measuring unit 155, the battery module The state of (150) can be grasped.

여기서, 내화챔버(100)에 허용범위를 초과한 변형이 발생된 경우, 수납공간(S)의 온도가 한계온도를 초과한 경우, 수납공간(S)에 제1가스 또는 제2가스의 밀도가 한계밀도를 초과한 경우에는, 배터리모듈(50)의 발열에 따른 열폭주(Thermal Runaway)가 시작될 수 있고, 이에 따라 화재가 발생될 수 있는 것으로 판단할 수 있다.Here, when a deformation exceeding the allowable range occurs in the fire resistant chamber 100 , when the temperature of the storage space S exceeds the limit temperature, the density of the first gas or the second gas in the storage space S is When the limit density is exceeded, it may be determined that a thermal runaway may start due to heat of the battery module 50, and thus a fire may occur.

이렇게 데이터분석부(230)를 통해 분석된 정보는 데이터저장부(250)에 저장될 수 있고, 데이터출력부(270) 측으로 전달될 수 있다. 데이터출력부(270)는 데이터분석부(230)를 통해 분석된 정보 즉, 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 상태정보 및 배터리모듈(50)의 상태를 표시할 수 있다. 이러한 데이터출력부(270)는 관리모듈(200)에 인접한 장소에 머무르는 관리자가 즉시 확인할 수 있다.The information analyzed through the data analysis unit 230 in this way may be stored in the data storage unit 250 and may be transmitted to the data output unit 270 side. The data output unit 270 may display the information analyzed through the data analysis unit 230 , that is, the state information of the fireproof chamber 100 and the storage space S, and the state of the battery module 50 . The data output unit 270 can be checked immediately by an administrator staying in a place adjacent to the management module 200 .

그리고, 데이터출력부(270)는 관리자가 소지한 로컬단말기 측으로 관련 정보를 송신하여 현장에 있는 관리자가 실시간으로 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 상태정보 및 배터리모듈(50)의 상태를 즉시 확일할 수도 있다. 상기 로컬단말기는 현장 관리자가 소지한 핸드폰이나 태블릿일 수 있다.And, the data output unit 270 transmits the relevant information to the local terminal in the possession of the manager, so that the manager at the site can in real time state information of the fireproof chamber 100 and the storage space (S) and the state of the battery module (50). can be confirmed immediately. The local terminal may be a mobile phone or tablet possessed by the site manager.

따라서, 관리자는 내화챔버(100) 및 수납공간(S)의 상태정보 및 배터리모듈(50)의 상태를 확인 즉시 즉각적인 현장 대처가 가능하다.Therefore, the manager can immediately take action on the spot by checking the state information of the fireproof chamber 100 and the storage space S and the state of the battery module 50 .

한편, 본 발명에 따른 에너지저장장치의 관리시스템은 배터리모듈(50)의 작동을 제어하기 위한 배터리제어모듈(300)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the management system of the energy storage device according to the present invention may further include a battery control module 300 for controlling the operation of the battery module 50 .

배터리제어모듈(300)의 작동신호은 관리모듈(200) 측에서 수신될 수 있다. 즉, 관리모듈(200)의 데이터저장부(250)에 미리 저장된 배터리모듈(50)의 기준가동정보를 기반으로, 관리모듈(200)의 데이터분석부(230)에서 분석된 내화챔버(100) 및 배터리모듈(50)의 상태가 기준가동정보를 초과하는 경우, 관리모듈(200)은 배터리제어모듈(300)에 작동신호를 전달하여 해당 배터리모듈(50)의 작동을 즉시 중지할 수 있다.The operation signal of the battery control module 300 may be received from the management module 200 side. That is, the fire resistant chamber 100 analyzed by the data analysis unit 230 of the management module 200 based on the reference operation information of the battery module 50 stored in advance in the data storage unit 250 of the management module 200 . And when the state of the battery module 50 exceeds the reference operation information, the management module 200 may transmit an operation signal to the battery control module 300 to immediately stop the operation of the battery module 50 .

예를 들어, 내화챔버(100)에 허용범위를 초과한 변형이 발생된 경우, 수납공간(S)의 온도가 한계온도를 초과한 경우, 수납공간(S)에 제1가스 또는 제2가스의 밀도가 한계밀도를 초과한 경우에는, 관리모듈(200)은 배터리모듈(50)의 발열에 의해 배터리모듈(50)이 조만간 열폭주하거나 화재가 발생될 수 있는 조건으로 판단하고, 배터리제어모듈(300)의 작동신호를 전달하여, 해당 배터리모듈(50)의 작동을 즉시 중지할 수 있다.For example, when a deformation exceeding the allowable range occurs in the fire resistant chamber 100 , when the temperature of the storage space S exceeds the limit temperature, the first gas or the second gas in the storage space S When the density exceeds the limit density, the management module 200 determines that the battery module 50 is a condition in which thermal runaway or fire may occur sooner or later due to the heat of the battery module 50, and the battery control module ( 300), it is possible to immediately stop the operation of the battery module 50.

그리고, 본 발명에 따른 에너지저장장치의 관리시스템은 화재 발생 시 수납공간(S) 또는 배터리모듈(50) 측에서 발생된 화재를 진압하기 위한 소방모듈(400)을 더 포함할 수 있다.And, the management system of the energy storage device according to the present invention may further include a firefighting module 400 for suppressing a fire generated in the storage space (S) or the battery module 50 side when a fire occurs.

소방모듈(400)의 작동신호은 관리모듈(200) 측에서 수신될 수 있다. 즉, 관리모듈(200)의 데이터저장부(250)에 미리 저장된 소방모듈(400)의 기준가동정보를 기반으로, 관리모듈(200)의 데이터분석부(230)에서 분석된 내화챔버(100) 및 배터리모듈(50)의 상태가 기준가동정보를 초과하는 경우, 관리모듈(200)은 소방모듈(400)에 작동신호를 전달하여 소방모듈(400)을 즉시 가동할 수도 있다. 이러한 소방모듈(400)은 통상의 소방분말을 포함한 챔버 및 분사유닛을 포함할 수 있다.The operation signal of the fire fighting module 400 may be received from the management module 200 side. That is, based on the reference operation information of the firefighting module 400 stored in advance in the data storage unit 250 of the management module 200 , the fireproof chamber 100 analyzed by the data analysis unit 230 of the management module 200 . And when the state of the battery module 50 exceeds the reference operation information, the management module 200 may transmit an operation signal to the firefighting module 400 to immediately operate the firefighting module 400 . This fire-fighting module 400 may include a chamber including a conventional fire-fighting powder and a spray unit.

이처럼 관리모듈(200)은 현장 관리자 및 담당자에 의한 수동 대처가 늦어지는 경우, 배터리제어모듈(300) 및 소방모듈(400)을 즉시 가동하여, 배터리모듈(50)의 열폭주에 의한 화재 발생을 억제할 수 있고, 만약 해당 배터리모듈(50)의 열폭주 후 화재가 발생되더라도 이웃하는 다른 수납공간(S) 및 배터리모듈(50) 측으로 화재 및 열폭주가 확산되는 것을 방지할 수 있다.As such, the management module 200 immediately operates the battery control module 300 and the firefighting module 400 when the manual response by the site manager and person in charge is delayed, thereby preventing the occurrence of fire due to thermal runaway of the battery module 50 . This can be suppressed, and even if a fire occurs after thermal runaway of the corresponding battery module 50 , it is possible to prevent the fire and thermal runaway from spreading to other adjacent storage spaces S and the battery module 50 side.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings as described above, those skilled in the art may vary the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. may be modified or changed.

S: 수납공간
50: 배터리모듈
100: 배터리모듈 격납용 내화챔버
110: 내화블럭
120: 블럭지지부재
130: 제1센서부
140: 제2센서부
150: 계측모듈
S: storage space
50: battery module
100: fireproof chamber for storing battery module
110: fire resistant block
120: block support member
130: first sensor unit
140: second sensor unit
150: measurement module

Claims (5)

배터리모듈을 격리 수용하기 위한 수납공간의 일측벽을 형성하며, 제1수직관통구를 가지는 제1내화블럭과, 제2수직관통구를 가지고 상기 제1내화블럭의 상면에 적층되는 제2내화블럭을 구비하는 내화블럭;
일부분이 상기 제1수직관통구 및 상기 제2수직관통구에 관통 삽입되며, 상기 제1내화블럭 및 상기 제2내화블럭을 연결 지지하는 블럭지지부재;
상기 내화블럭의 표면에 설치되며, 상기 배터리모듈의 발열에 따른 상기 내화블럭의 손상여부를 감지하기 위한 제1센서부;
상기 내화블럭의 외부로 노출되는 상기 블럭지지부재의 일부분에 설치되며, 상기 배터리모듈의 발열에 따른 상기 수납공간의 상태변화를 감지하기 위한 제2센서부; 및
상기 블럭지지부재에 결합 배치되며, 상기 제1센서부 및 상기 제2센서부에서 감지된 감지신호를 기반으로, 상기 내화블럭의 손상여부 및 상기 수납공간의 상태변화를 계측하는 계측모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈 격납용 내화챔버.
A first fire block having a first vertical through-hole and a second fire-resistant block stacked on the upper surface of the first fire-resistant block to form a side wall of a storage space for isolating the battery module and having a second vertical through-hole a fire resistant block comprising;
a block support member having a portion inserted through the first vertical through hole and the second vertical through hole and connecting and supporting the first fire resistant block and the second fire resistant block;
a first sensor unit installed on the surface of the fire-resistant block and configured to detect whether the fire-resistant block is damaged due to heat generated by the battery module;
a second sensor unit installed on a portion of the block support member exposed to the outside of the fire resistant block and configured to detect a change in state of the storage space according to heat generation of the battery module; and
A measurement module coupled to the block support member and measuring whether the fire resistant block is damaged and a change in the state of the storage space based on the detection signal sensed by the first sensor unit and the second sensor unit; Fireproof chamber for battery module storage, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 제1센서부는,
상기 내화블럭의 표면에 일부분이 삽입 결합되며, 양단부가 상기 계측모듈에 연결되는 전선부와, 상기 전선부를 감싸도록 상기 전선부의 외면에 코팅되는 코팅층을 구비하는 케이블;을 포함하며,
상기 계측모듈은,
상기 내화블럭이 손상되어 변형될 시, 연동하여 변화되는 상기 전선부의 저항값을 계측하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈 격납용 내화챔버.
According to claim 1,
The first sensor unit,
A cable having a wire part inserted and coupled to the surface of the fire resistant block, both ends of which are connected to the measurement module, and a coating layer coated on the outer surface of the wire part so as to surround the wire part;
The measurement module is
When the fire resistant block is damaged and deformed, the resistance value of the electric wire that is changed in conjunction with each other is measured.
제2항에 있어서,
상기 제1센서부는,
상기 케이블의 일부분이 삽입 결합되는 케이블결합홈을 가지며, 상기 케이블결합홈이 상기 내화블럭의 표면에 배치되도록 상기 내화블럭의 표면에 삽입 설치되는 케이블홀더;를 더 포함하며,
상기 케이블홀더는,
수평방향으로 구비되며, 상기 내화블럭 상에서 수직방향을 따라 일정 간격으로 이격 배치되는 복수의 제1케이블홀더; 및
수직방향으로 구비되며, 상기 내화블럭 상에서 수평방향을 따라 일정 간격으로 이격 배치되는 복수의 제2케이블홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈 격납용 내화챔버.
3. The method of claim 2,
The first sensor unit,
A cable holder having a cable coupling groove into which a part of the cable is inserted and coupled, and the cable holder being inserted and installed on the surface of the fire resistant block so that the cable coupling groove is disposed on the surface of the fire resistant block;
The cable holder is
a plurality of first cable holders provided in the horizontal direction and spaced apart from each other at regular intervals along the vertical direction on the fire resistant block; and
and a plurality of second cable holders provided in the vertical direction and spaced apart from each other at regular intervals along the horizontal direction on the fire resistant block.
제1항에 있어서,
상기 제2센서부는,
상기 수납공간의 온도를 감지하는 온도센서;
상기 배터리모듈의 발열에 의해 상기 배터리모듈에서 생성되는 제1가스를 감지하는 제1가스센서; 및
상기 배터리모듈의 발열에 의해 상기 배터리모듈에서 생성되는 제2가스를 감지하는 제2가스센서;를 포함하며,
상기 계측모듈은,
상기 온도센서에서 측정된 온도 정보와, 상기 제1가스센서에서 측정된 제1가스 정보 및 상기 제2가스센서에서 측정된 제2가스 정보를 기반으로, 상기 수납공간의 온도 변화율, 제1가스 변화율 및 제2가스 변화율을 계측하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈 격납용 내화챔버.
According to claim 1,
The second sensor unit,
a temperature sensor for sensing the temperature of the storage space;
a first gas sensor for detecting a first gas generated in the battery module by heat generated by the battery module; and
Includes; a second gas sensor for detecting a second gas generated in the battery module by the heat of the battery module;
The measurement module is
Based on the temperature information measured by the temperature sensor, the first gas information measured by the first gas sensor, and the second gas information measured by the second gas sensor, the temperature change rate of the storage space and the first gas change rate and a second gas change rate.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리모듈 격납용 내화챔버; 및
상기 계측모듈로부터 계측된 상기 내화챔버의 손상정보 및 상기 수납공간의 상태정보를 수신하고, 수신된 상기 내화챔버의 손상정보 및 상기 수납공간의 상태정보를 기반으로 상기 배터리모듈의 상태를 분석하며, 분석된 상기 배터리모듈의 상태를 출력하는 관리모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장장치의 관리시스템.
A fireproof chamber for storing the battery module according to any one of claims 1 to 4; and
Receives the damage information of the fireproof chamber and the state information of the storage space measured from the measurement module, and analyzes the state of the battery module based on the received damage information of the fireproof chamber and the state information of the storage space, The management system of the energy storage device comprising a; a management module for outputting the analyzed state of the battery module.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115395168A (en) * 2022-10-27 2022-11-25 运易通科技有限公司 Self-protection energy storage device for warehouse ceiling solar and wind energy combined generator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006505700A (en) * 2002-11-08 2006-02-16 パウロ、ゲライス、デ、カマルゴ・ランゲル Modular infrared radiation device and its monitoring device
KR20160041311A (en) * 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 엘지화학 Battery Pack Comprising Fire-resistance Safety Member
KR101843370B1 (en) * 2016-04-14 2018-03-29 박성재 Refractory integrated management system and control method for the same
KR20190100064A (en) * 2018-02-19 2019-08-28 롤스-로이스 마린 에이에스 Marine energy storage unit, and a method to prevent thermal runaway in a marine energy storage unit
KR102027373B1 (en) * 2019-04-16 2019-10-01 주영길 Ess facility temperature monitoring system
KR102050803B1 (en) 2019-03-14 2019-12-04 주식회사 창성에이스산업 Automatic Fire Extinguishing System To prevent Fire Sensing and Explosion Of Energy Storage Device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006505700A (en) * 2002-11-08 2006-02-16 パウロ、ゲライス、デ、カマルゴ・ランゲル Modular infrared radiation device and its monitoring device
KR20160041311A (en) * 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 엘지화학 Battery Pack Comprising Fire-resistance Safety Member
KR101843370B1 (en) * 2016-04-14 2018-03-29 박성재 Refractory integrated management system and control method for the same
KR20190100064A (en) * 2018-02-19 2019-08-28 롤스-로이스 마린 에이에스 Marine energy storage unit, and a method to prevent thermal runaway in a marine energy storage unit
KR102050803B1 (en) 2019-03-14 2019-12-04 주식회사 창성에이스산업 Automatic Fire Extinguishing System To prevent Fire Sensing and Explosion Of Energy Storage Device
KR102027373B1 (en) * 2019-04-16 2019-10-01 주영길 Ess facility temperature monitoring system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115395168A (en) * 2022-10-27 2022-11-25 运易通科技有限公司 Self-protection energy storage device for warehouse ceiling solar and wind energy combined generator
CN115395168B (en) * 2022-10-27 2023-01-03 运易通科技有限公司 Self-protection energy storage device for warehouse ceiling solar and wind energy combined type generator

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