KR20220050710A - Compact Energy Storage System Having Uniform Temperature Distribution - Google Patents

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KR20220050710A
KR20220050710A KR1020200134695A KR20200134695A KR20220050710A KR 20220050710 A KR20220050710 A KR 20220050710A KR 1020200134695 A KR1020200134695 A KR 1020200134695A KR 20200134695 A KR20200134695 A KR 20200134695A KR 20220050710 A KR20220050710 A KR 20220050710A
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fluid duct
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duct
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KR1020200134695A
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유지호
이종수
홍상우
이용태
박동호
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to an energy storage facility capable of uniformly controlling the internal temperature. The energy storage facility includes a case (100); a rack body (120) provided in the inner space of the case to horizontally and vertically space apart and load a plurality of battery modules (200); an air conditioning unit (400) located on an inner surface of the door of the case (100); a thermal fluid duct (300) located inside the case (100) and coupled in communication with the air conditioning unit (400); a temperature sensor (700) located in the battery module (200); and a controller (700) electrically connected to the temperature sensor (700). The thermal fluid duct (300) guides the thermal fluid supplied from the air conditioning unit (400) to the battery module (200).

Description

균일한 온도 분포를 갖는 에너지 저장 설비{Compact Energy Storage System Having Uniform Temperature Distribution}Energy Storage System Having Uniform Temperature Distribution

본 발명은 공조 유닛을 구비한 에너지 저장 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지 저장 설비 케이스 내부에 공조 유닛을 구비하여 내부 배터리 모듈들에 대한 냉각효율을 향상시킬 수 있는 균일한 온도 분포를 갖는 에너지 저장 설비에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage facility having an air conditioning unit, and more particularly, energy having a uniform temperature distribution that can improve cooling efficiency for internal battery modules by providing an air conditioning unit inside an energy storage facility case. It is about storage equipment.

에너지 저장 설비는 발전소에서 과잉 생산되는 전력을 저장해 두었다가 정전이나 전력부족 등 전력이 필요할 때 전력을 공급하는 저장 설비를 말하며, 최근 들어서는 대규모 ESS 장치를 소형으로 구성하여 빌딩, 공장, 가정 등의 일반 수용가에서 정전 대비용 또는 피크 전력 감축용으로 사용하는 경우가 늘고 있다.Energy storage facilities are storage facilities that store excess power in power plants and supply power when power is needed, such as power outages or power shortages. It is increasingly being used for power outages or peak power reduction.

일반적으로, 에너지 저장 설비는 랙(Rack)에 다수의 배터리 모듈들이 다단으로 적재된 형태로 제공된다.In general, energy storage facilities are provided in a form in which a plurality of battery modules are stacked in multiple stages on a rack.

에너지 저장 설비에 있어서, 각 배터리 모듈에서 발생하는 열은 배터리의 효율과 수명에 직접적으로 영향을 주게 되는데, 충/방전용량이 클수록 더 많은 전기에너지가 열에너지로 소모되어 많은 열이 발생하므로 배터리에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각하여 배터리 성능을 극대화 시키는 기술이 필요하다.In energy storage facilities, the heat generated from each battery module directly affects the efficiency and lifespan of the battery. The larger the charge/discharge capacity, the more electrical energy is consumed as thermal energy and a lot of heat is generated from the battery. A technology that maximizes battery performance by effectively cooling the generated heat is needed.

또한 에너지 저장 설비에 있어서, 배터리 모듈의 온도가 급격히 상승으로 인한 화재발생 방지를 위한 기술도 필요하다.In addition, in the energy storage facility, a technology for preventing a fire due to a rapid increase in the temperature of the battery module is also required.

에너지 저장 설비 냉각 기술과 관련하여, 특허문헌 1에는 케이스 내에 구비되는 배터리 적재부, 냉각부 및 냉각부에서 배출되는 온도조절 공기를 배터리 적재부까지 이동시키는 기류 안내부를 포함하는 에너지 저장설비를 공개하였으나, 냉각부가 케이스 외부에 위치되고 온도조절 공기를 냉각부로 재순환하는 기술을 개시하고 있지 않다.In relation to the energy storage facility cooling technology, Patent Document 1 discloses an energy storage facility including a battery loading unit provided in the case, a cooling unit, and an airflow guide unit for moving the temperature control air discharged from the cooling unit to the battery loading unit, but However, it does not disclose a technique in which the cooling unit is located outside the case and recirculates the temperature control air to the cooling unit.

또 특허문헌 2에는 정사각형 또는 직사각형 형상의 베이스; 한 쌍의 측면패널; 도어패널; 후면패널; 복수 개의 베터리가 각각 배치될수 있는 내부프레임부; 상기 한 쌍의 측면패널, 도어패널 및 후면패널의 상측에 배치되는 지붕; 및 온도를 조절하기 위한 공조유닛을 포함하는 에너지 저장 설비용 외함을 개시하고 있으나, 온도 조절을 위한 공조유닛은 도어외측에 배치되고 온도제어용 공기를 순환하여 공조유닛으로 재 유입하는 기술에 대해서는 개시하고 있지 않다. In addition, Patent Document 2 includes a base having a square or rectangular shape; a pair of side panels; door panel; rear panel; an inner frame portion in which a plurality of batteries can be respectively disposed; a roof disposed above the pair of side panels, door panels and rear panels; and an air conditioning unit for temperature control is disclosed, but the air conditioning unit for temperature control is disposed on the outside of the door and circulates air for temperature control to re-introduce it into the air conditioning unit. there is not

한국 공개특허공보 제2020-0023023호 (2020.03.04)Korean Patent Publication No. 2020-0023023 (2020.03.04) 한국 등록특허공보 제10-2059301호 (2019.12.18)Korean Patent Publication No. 10-2059301 (2019.12.18)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 케이스 내부에 공조유닛을 배치하여, 배터리 모듈 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 에너지 저장 설비를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.An object of the present invention is to provide an energy storage facility capable of improving battery module cooling efficiency by arranging an air conditioning unit inside a case to solve the above problems.

또한 균일한 유동장을 형성할 수 있는 열유체 덕트를 구비하는 적재된 배터리 모듈 사이의 온도 편차를 줄여 균일한 온도 분포를 갖는 에너지 저장 설비를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.Another object of the present invention is to provide an energy storage facility having a uniform temperature distribution by reducing the temperature deviation between the loaded battery modules having a thermal fluid duct capable of forming a uniform flow field.

또한 본 발명에서는 배터리 모듈을 냉각 시킨 열유체를 공조유닛에 재순환시켜 에너지 효율이 향상되는 에너지 저장 설비를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.Another object of the present invention is to provide an energy storage facility in which energy efficiency is improved by recirculating a thermal fluid cooled by a battery module to an air conditioning unit.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비는, 케이스(100), 상기 케이스의 내부 공간에 구비되어 다수의 배터리 모듈(200)을 수평 및 수직으로 이격 적재하는 랙 본체(120), 상기 케이스(100) 도어 내측면에 위치하는 공조유닛(400), 상기 케이스(100) 내부에 위치하며 상기 공조유닛(400)과 연통 결합되는 열유체 덕트(300), 상기 배터리 모듈(200)에 위치하는 온도센서(700) 및 상기 온도센서(700)와 전기적으로 연결되는 제어부(700)를 포함하고, 상기 열유체 덕트(300)는 상기 공조유닛(400)이 공급하는 열유체를 상기 배터리 모듈(200)로 유도하는 것을 특징으로 한다.The energy storage facility according to the present invention for achieving this object is a case 100, a rack body 120 provided in the inner space of the case to horizontally and vertically spaced apart a plurality of battery modules 200, and the The air conditioning unit 400 located on the inner side surface of the case 100 door, the thermal fluid duct 300 located inside the case 100 and connected to the air conditioning unit 400 in communication with the air conditioning unit 400, located in the battery module 200 and a control unit 700 electrically connected to a temperature sensor 700 and the temperature sensor 700, wherein the thermal fluid duct 300 supplies the thermal fluid supplied from the air conditioning unit 400 to the battery module ( 200) to induce it.

본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 열유체 덕트(300)는 열유체 덕트 유입부(310), 열유체 덕트 가이드부(320) 및 열유체 덕트 배출부(330)을 포함하고, 상기 열유체 덕트 배출부(330)는 내부 유로가 확장될 수 있다.In the energy storage facility according to the present invention, the thermal fluid duct 300 includes a thermal fluid duct inlet 310 , a thermal fluid duct guide 320 and a thermal fluid duct outlet 330 , and the thermal fluid In the duct discharge part 330, an internal flow path may be expanded.

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 열유체 덕트 배출부(330)에는 상기 랙 본체(120)에 적재되는 각각의 배터리 모듈(200)에 대면하는 열유체 덕트 배출구(340)를 포함할 수 있다.In addition, in the energy storage facility according to the present invention, the thermal fluid duct outlet 330 may include a thermal fluid duct outlet 340 facing each battery module 200 loaded on the rack body 120 . there is.

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 열유체 덕트 배출구(340)에 배출되는 열유체는 상기 배터리 모듈(200)의 열유체 입구(210)를 통해 유입될 수 있다.Also, in the energy storage facility according to the present invention, the thermal fluid discharged to the thermal fluid duct outlet 340 may be introduced through the thermal fluid inlet 210 of the battery module 200 .

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 열유체 덕트 배출구(340)에는 유량조절 수단(350)이 구비되고, 상기 유량조절 수단(350)은 제어부(700)에 의해 상기 배터리 모듈(200)로 유입되는 열유체 유량을 조절할 수 있다.In addition, in the energy storage facility according to the present invention, a flow rate control means 350 is provided at the thermal fluid duct outlet 340 , and the flow rate control means 350 is transferred to the battery module 200 by the control unit 700 . The flow rate of the incoming thermal fluid can be adjusted.

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 열유체 덕트 배출구(340)와 대면하는 열유체 덕트(300)의 내측벽면에는 열유체의 유동 방향을 조절하는 베인(360)이 구비될 수 있다.Also, in the energy storage facility according to the present invention, a vane 360 for controlling the flow direction of the thermal fluid may be provided on the inner wall surface of the thermal fluid duct 300 facing the thermal fluid duct outlet 340 .

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 베인(360)의 열유체와의 접촉면은 열유체 덕트 배출부(330)의 상부에서 하부쪽으로 점차 증가될 수 있다.Also, in the energy storage facility according to the present invention, the contact surface of the vane 360 with the thermal fluid may be gradually increased from the upper part to the lower part of the thermal fluid duct discharge part 330 .

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 베인(360)은 상기 제어부(700)에 의한 각도 조절에 의해 열유체의 유동 방향을 변경시킬 수 있다.Also, in the energy storage facility according to the present invention, the vane 360 may change the flow direction of the thermal fluid by adjusting the angle by the controller 700 .

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 랙 본체(120) 내부와 연통되는 소화부를 포함하고, 상기 소화부는 상기 제어부(700)에 의해 개폐될 수 있다.Also, in the energy storage facility according to the present invention, a fire extinguishing unit communicating with the inside of the rack body 120 may be included, and the fire extinguishing unit may be opened and closed by the control unit 700 .

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 공조유닛(400)과 상기 열유체 덕트(300)는 플랙시블 덕트(500)에 의해 연통될 수 있다.Also, in the energy storage facility according to the present invention, the air conditioning unit 400 and the thermal fluid duct 300 may communicate with each other by a flexible duct 500 .

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에서, 상기 플랙시블 덕트(500)에는 상기 플랙시블 덕트(500)의 절곡 방향 및 각도를 조절하는 가이드 유닛(510)이 위치할 수 있다.In addition, in the energy storage facility according to the present invention, a guide unit 510 for adjusting the bending direction and angle of the flexible duct 500 may be located in the flexible duct 500 .

본 발명은 상기와 같은 구성들 중 상충되지 않는 구성을 하나 또는 둘 이상 택하여 조합할 수 있다.In the present invention, one or two or more non-conflicting configurations among the above configurations may be selected and combined.

본 발명에 따른 에너지 저장 설비에 따르면, 에너지 저장 설비의 케이스내부에 공조유닛을 구비하여, 공조유닛에서 배터리 모듈로 공급되는 열유체의 열손실을 줄일 수 있어 배터리 모듈에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.According to the energy storage facility according to the present invention, by providing an air conditioning unit inside the case of the energy storage facility, it is possible to reduce the heat loss of the thermal fluid supplied from the air conditioning unit to the battery module, thereby improving the cooling efficiency of the battery module. There is an advantage that there is

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에 따르면, 균일한 유동장을 형성할 수 있는 열유체 덕트를 구비하여 배터리 모듈에 열유체 량을 균등하게 공급할 수 있어 배터리 모듈 사이 온도 편차를 줄이고 배터리 모듈의 온도분포를 균일하게 제어할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the energy storage facility according to the present invention, a thermal fluid duct capable of forming a uniform flow field is provided so that the amount of thermal fluid can be uniformly supplied to the battery modules, thereby reducing the temperature deviation between the battery modules and reducing the temperature distribution of the battery modules. It has the advantage of being able to control uniformly.

또한 본 발명에 따른 에너지 저장 설비에 따르면, 공조유닛에서 공급되어 배터리 모듈을 냉각 시킨 열유체를 공조유닛으로 재순환 시켜 에너지 효율을 향상 시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the energy storage facility according to the present invention, there is an advantage that the energy efficiency can be improved by recirculating the thermal fluid supplied from the air conditioning unit and cooling the battery module to the air conditioning unit.

게다가 배터리 모듈 온도가 상승 시 소화부가 자동으로 작동하여 온도 상승 배터리 모듈에 대해서만 냉각 및 사전 화재 방지할 수 있기 때문에 경제성을 향상시키는 이점이 있다.In addition, when the temperature of the battery module rises, the fire extinguishing unit automatically operates, so that it is possible to cool and prevent fire in advance only for the battery module with an increase in temperature, which improves economic efficiency.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 설비 외형도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 설비 내부 개요도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 랙 본체에 배치되는 배터리 모듈 적재 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열유체 덕트 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플랙시블 덕트 개요도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열유체 덕트 배출부 개요도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 저장 설비 내부 개요도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 CFD 해석 결과이다.
도 10은 본 발명의 비교예 1에 따른 CFD 해석 결과이다.
도 11은 본 발명의 비교예 2에 따른 CFD 해석 결과이다.
도 12는 본 발명의 비교예 3에 따른 CFD 해석 결과이다.
1 is an external view of an energy storage facility according to a first embodiment of the present invention.
2 is an internal schematic diagram of an energy storage facility according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a battery module according to a first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a battery module loading state disposed on the rack body according to the first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a thermal fluid duct according to a first embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram of a flexible duct according to a second embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram of a thermal fluid duct outlet according to a third embodiment of the present invention.
8 is an internal schematic diagram of an energy storage facility according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a CFD analysis result according to the fifth embodiment of the present invention.
10 is a CFD analysis result according to Comparative Example 1 of the present invention.
11 is a CFD analysis result according to Comparative Example 2 of the present invention.
12 is a CFD analysis result according to Comparative Example 3 of the present invention.

본 출원에서 "포함한다", "가지다", "위치하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprise", "have", "locate" or "include" are intended to designate the presence of a feature, number, step, component, part, or combination thereof described in the specification. It should be understood that it does not preclude the possibility of addition or existence of one or more other features or numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when it is said that a certain part is connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of any component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

이하, 본 발명에 따른 전지 모듈에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 설비 외형도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 설비 내부 개요도이다.1 is an external view of an energy storage facility according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an internal schematic view of an energy storage facility according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 설비를 설명하면, 대략 육면체 외형을 갖는 케이스(100), 케이스(100)의 내부에 배치되는 랙 본체(120), 랙 본체(120)에 수평으로 및 수직으로 이격 적재되는 배터리 모듈(200), 열유체 덕트(300), 배터리 모듈(200)을 냉각시키는 열유체를 공급하는 공조유닛(400), 열유체 덕트(300)과 공조유닛(400)을 연결하는 플랙시블 덕트(500) 및 제어부(700)를 포함하여 구성된다.1 and 2, when explaining the energy storage facility according to the first embodiment of the present invention, the case 100 having a substantially hexahedral shape, the rack body 120 disposed inside the case 100, The battery module 200, the thermal fluid duct 300, the air conditioning unit 400 that supplies the thermal fluid for cooling the battery module 200, the thermal fluid duct ( It is configured to include a flexible duct 500 and a control unit 700 for connecting the 300) and the air conditioning unit (400).

먼저 케이스(100)에 관해 구체적으로 설명하면, 케이스(100)는 상부 커버(111), 한쌍의 측면 커버(112), 후면 커버(113), 랙 본체(120)의 하부에 위치되어 있는 하부 커버(미도시) 및 케이스(100)의 전면에 위치하는 개폐 가능한 한 개 이상의 도어(110)를 포함할 수 있다.First, if the case 100 is described in detail, the case 100 includes an upper cover 111 , a pair of side covers 112 , a rear cover 113 , and a lower cover located under the rack body 120 . (not shown) and one or more openable and openable doors 110 positioned on the front of the case 100 .

다음은 랙 본체(120)에 관하여 설명하기로 한다.The following will be described with respect to the rack body (120).

본 발명에서의 랙 본체(120)는 수직으로 구성된 랙 프레임(미도시), 랙 프레임 내부에서 수평방향으로 형성되어 상부에 배터리 모듈(200)을 배치할 수 있는 복수의 랙 선반(121)을 포함할 수 있다.The rack body 120 in the present invention includes a vertically configured rack frame (not shown), a plurality of rack shelves 121 formed in a horizontal direction inside the rack frame to place the battery module 200 thereon. can do.

여기서, 랙 선반(121)은 수직으로 형성된 랙 프레임에 결합 고정되어, 수평 방향(x축 방향)으로 랙 프레임 사이에 형성되는 하나의 시트 형태로 구성될 수 있다. 랙 선반(121)은 수평 플레이트 형상일 수 있고, 한쌍의 평행으로 위치하는 랙 프레임에 각각 형성되고, 하나의 수평면 상에 이격되어 위치하는 핀 형상으로 구성되는 것이 바람직하다. 한쌍의 이격되는 핀 상부에 배터리 모듈(200)을 배치하면 상기 핀사이에 공간이 형성되어 열유체가 흐를 수 있어 배터리 모듈(200)의 냉각에 유리하다. Here, the rack shelf 121 may be coupled and fixed to a vertically formed rack frame, and may be configured in the form of one sheet formed between the rack frames in a horizontal direction (x-axis direction). The rack shelf 121 may have a horizontal plate shape, and is preferably formed in a pair of parallel rack frames, respectively, and configured in a pin shape spaced apart on one horizontal plane. When the battery module 200 is disposed on a pair of spaced apart fins, a space is formed between the fins so that a thermal fluid can flow, which is advantageous for cooling the battery module 200 .

여기서, 랙 선반(121)은 열전도성이 우수한 재질로 구성되는 것이 바람직하고, 메쉬타입 재질이면 더 바람직하다. 상기와 같은 구성은 열유체와의 열교환을 진행하는데 유리하다.Here, the rack shelf 121 is preferably made of a material having excellent thermal conductivity, and more preferably a mesh type material. The above configuration is advantageous for heat exchange with the thermal fluid.

랙 본체(120)의 랙선반(121)에는 배터리 모듈이 수직 또는 수평으로 적층되어 있다.Battery modules are stacked vertically or horizontally on the rack shelf 121 of the rack body 120 .

케이스(100) 내부 일 측면에는 열유체 덕트(300)가 위치하고, 상기 열유체 덕트(300)의 끝단에 위치하는 열유체 유입구(311)는 후술 플랙시블 덕트(500)과 연결된다. 또한 상기 열유체 유입구(311)에는 열유체의 이송을 원활하게 진행시킬 수 있는 유입 팬(312)이 구비될 수 있다.A thermal fluid duct 300 is positioned on one side inside the case 100 , and the thermal fluid inlet 311 positioned at the end of the thermal fluid duct 300 is connected to a flexible duct 500 , which will be described later. In addition, the thermal fluid inlet 311 may be provided with an inlet fan 312 capable of smoothly transferring the thermal fluid.

본 발명에서의 공조유닛(400)은 도어(110)의 내측면에 배치될 수 있고, 에너지 저장 설비(10)의 용량 및 공조유닛(400)의 열유체 공급 특성에 따라 도어(110)별 구비될 수 있다.The air conditioning unit 400 in the present invention may be disposed on the inner surface of the door 110 , and each door 110 is provided according to the capacity of the energy storage facility 10 and the heat fluid supply characteristic of the air conditioning unit 400 . can be

여기서 공조유닛(400)은 케이스(100)의 내부 온도가 상승할 경우에는 배터리 모듈(200)을 냉각시키기 위한 냉각 열유체를 공급할 수 있고, 겨울철에는 일정 온도를 유지시키기 위하여 가열 열유체를 공급할 수 있다. 공조유닛(400)은 냉난방 겸용으로 적정 온도 이상으로 상승할 경우 냉각 열유체를 공급하고 적정 온도 이하로 하강할 경우에는 가열 열유체를 공급한다.Here, the air conditioning unit 400 may supply a cooling thermal fluid for cooling the battery module 200 when the internal temperature of the case 100 rises, and may supply a heating thermal fluid to maintain a constant temperature in winter. there is. The air conditioning unit 400 supplies cooling heat fluid when the temperature rises above the appropriate temperature for both heating and cooling, and supplies the heating heat fluid when the temperature decreases below the appropriate temperature.

따라서, 공조유닛(400)은 배터리 모듈(200)이 적정 실내온도로 항시 유지될 수 있게 냉각 열유체를 공급하여 냉각시키거나 가열된 열유체를 공급하여 승온 시킬 수 있다.Accordingly, the air conditioning unit 400 may supply a cooling thermal fluid to cool the battery module 200 so that the battery module 200 can always be maintained at an appropriate indoor temperature, or may increase the temperature by supplying a heated thermal fluid.

또한, 공조유닛(400)은 배터리 모듈(200)이 케이스(100)의 내부 공간의 습도를 조절할 수 있도록 습도 조절 기능도 포함할 수 있다. In addition, the air conditioning unit 400 may include a humidity control function so that the battery module 200 can control the humidity of the inner space of the case 100 .

본 발명에서 공조유닛(400)의 외함(미도시)의 상측면에는 공조유닛 공급부(410)가 위치하고, 하부 외측벽에는 공조유닛 재순환부(420)가 위치하고 있다.In the present invention, the air conditioning unit supply unit 410 is located on the upper side of the enclosure (not shown) of the air conditioning unit 400, and the air conditioning unit recirculation unit 420 is located on the lower outer wall.

본 발명에 따른 공조유닛(400)의 상부측에 위치하는 공급부(410)는 후술 플랙시블 덕트(500)와 연결될 수 있다. 공조유닛(400)의 하부에는 재순환부(420)가 위치하여 배터리 모듈(200)과 열교환을 진행한 열유체를 흡입하여 재순환 시킴으로써 에너지 효율 향상에 유리하다. 상기 재순환부(420)은 공조유닛(400)의 하부에 위치하여 랙 본체(120)의 하부 측에서 흘러나오는 열교환 된 열유체를 바로 흡입하여 케이스(100) 내부공간에서의 열유체의 유동경로를 최대한 줄일 수 있어 열유체의 열손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.The supply unit 410 located on the upper side of the air conditioning unit 400 according to the present invention may be connected to the flexible duct 500 to be described later. A recirculation unit 420 is positioned at the lower portion of the air conditioning unit 400 to suck and recirculate the thermal fluid that has undergone heat exchange with the battery module 200, thereby improving energy efficiency. The recirculation unit 420 is located in the lower portion of the air conditioning unit 400 and directly sucks the heat-exchanged thermal fluid flowing from the lower side of the rack body 120, and the flow path of the thermal fluid in the inner space of the case 100. As it can be reduced as much as possible, there is an advantage in that heat loss of the thermal fluid can be reduced.

플랙시블 덕트(500)는 수평 및 수직으로 수축 및 팽창이 가능한 덕트이다. 플랙시블 덕트(500)의 일단은 공조유닛(400)의 공급부(410)와 연결되고 타단은 열유체 덕트(300)의 열유체 덕트 유입구(311)과 연결된다.The flexible duct 500 is a duct that can be contracted and expanded horizontally and vertically. One end of the flexible duct 500 is connected to the supply unit 410 of the air conditioning unit 400 , and the other end is connected to the thermal fluid duct inlet 311 of the thermal fluid duct 300 .

플랙시블 덕트(500)의 끝단 단면은 공조유닛 공급부(410)와 대응되는 단면 형상을 가지고, 플랙시블 덕트(500)의 타단 단면은 열유체 덕트 유입구(311)의 단면과 대응되는 형상을 가질수 있다. The end cross-section of the flexible duct 500 has a cross-sectional shape corresponding to the air conditioning unit supply unit 410, and the other end cross-section of the flexible duct 500 may have a shape corresponding to the cross-section of the thermal fluid duct inlet 311. .

플랙시블 덕트 끝단과 대응되는 공조유닛 공급부(410), 플랙시블 덕트 다단과 열유체 덕트 유입구(311)는 서로 대면 밀착되어 열유체 유동 통로가 형성된다. The air conditioning unit supply unit 410 corresponding to the end of the flexible duct, the multi-stage flexible duct and the thermal fluid duct inlet 311 are in close contact with each other to form a thermal fluid flow passage.

상기 대응되는 각각의 대면하는 단면은 케이스(100)의 내부 방향쪽으로 좁아지는 형상인 것이 바람직하다. Each of the corresponding cross-sections facing each other is preferably in a shape that narrows toward the inside of the case 100 .

상기 단면은 사각형 혹은 삼각형일 수 있다. 사각형일 경우 도어(110)의 내측면에 대면하는 단면의 변 대비 케이스(100) 내부 쪽을 대면하는 변의 길이가 짧은 것이 바람직하고 도어(110)의 내측면에서 케이스(100) 내부쪽으로 향하는 두개의 변은 도어(110)와 케이스(100)가 결합되는 방향으로 만곡되어 형성되는 것이 더 바람직하다. 또한 삼각형일 경우 삼각형의 한 개 변이 도어(110)의 내측면에 대면하여 위치하고 케이스(100)의 내부 공간 방향으로 삼각형의 꼭짓점이 위치하는 것이 바람직하다. 도어(110)와 대면하는 변의 끝점에서 상기 꼭짓점까지 연결되는 두개 변은 도어(110)와 케이스(100)가 결합되는 방향으로 만곡되어 도어(110)의 이동 궤적을 따라 이동함으로써 상기 대응되는 단면들이 더 정확하게 대면하여 위치하여 원활한 열유체 유동에 유리하다.The cross section may be rectangular or triangular. In the case of a quadrangular shape, it is preferable that the side facing the inside of the case 100 is shorter than the side of the cross section facing the inner side of the door 110, and two sides facing the inside of the case 100 from the inner side of the door 110 are It is more preferable that the side is curved in a direction in which the door 110 and the case 100 are coupled. In addition, in the case of a triangle, it is preferable that one side of the triangle is positioned to face the inner surface of the door 110 , and the vertex of the triangle is positioned in the inner space direction of the case 100 . The two sides connected from the end point of the side facing the door 110 to the vertex are curved in the direction in which the door 110 and the case 100 are coupled and move along the movement trajectory of the door 110 so that the corresponding cross sections are It is more precisely located facing each other, which is advantageous for smooth thermal fluid flow.

또한 상기 대응되는 대면하는 면이 밀착되어 열유체의 외부 누출을 방지하는 것은 자명하다.In addition, it is self-evident that the corresponding facing surfaces are closely adhered to prevent external leakage of the thermal fluid.

본 발명에서 플랙시블 덕트(500)의 끝단면과 대응되는 공조유닛 공급부(410) 및 열유체 덕트 유입구(311)의 단면부는 서로 끼움 방식으로 결합되는 홈과 돌기를 가질 수 있다. 대응되는 두개 단면 중 어느 하나에 홈이 형성되면 나머지에는 홈과 대응하는 형상의 돌기가 형성될 수 있다. 홈은 탄성 재질로 도포되어 강성 재질의 돌기와 결합되면서 실링 효과가 상승할 수 있다. 상기 탄성 재질은 고무류, 수지류 등 탄성이 있는 내마모성 재질이라면 한정되지 않는다. In the present invention, the cross-section of the air conditioning unit supply unit 410 and the thermal fluid duct inlet 311 corresponding to the end surface of the flexible duct 500 may have grooves and protrusions coupled to each other in a fitting manner. When a groove is formed in any one of the two corresponding cross-sections, a protrusion having a shape corresponding to the groove may be formed in the rest. The groove may be coated with an elastic material and combined with the protrusion of a rigid material to increase the sealing effect. The elastic material is not limited as long as it is a wear-resistant material having elasticity such as rubber or resin.

또한 홈과 돌기는 슬라이딩 도브테일(dovetail)형 방식일 수 있고, 도어(110)에서 케이스(100)의 내부로 향하는 상기 대응 단면들의 끝단에 슬라이딩 도브테일이 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the groove and the protrusion may be of a sliding dovetail type, and it is preferable that the sliding dovetail be formed at the ends of the corresponding cross-sections from the door 110 to the inside of the case 100 .

또한 홈과 돌기의 어느 하나에 볼 부재를 구비하여 슬라이딩 효과를 향상시킬 수 있는 볼 슬라이딩 도브테일 형태일 수 있다.In addition, it may be in the form of a ball sliding dovetail capable of improving the sliding effect by providing a ball member in any one of the groove and the protrusion.

여기서 제어부(700)은 도어(110)에 위치할 수 있고, 외부에서 제어가능하도록 구성되어 있을 수 있다. 제어부(700)는 배터리 모듈(200)의 온도 상황에 따라 열유체의 유량 등을 제어하여 최정 운전상태를 유지할 수 있도록 한다. 또한 제어부(700)는 에너지 저장 설비(10)의 외부에 배 될 수 있어 원격 제어와 동시에 현장에서 제어 가능하도록 구성될 수 있다.Here, the control unit 700 may be located in the door 110 and may be configured to be controllable from the outside. The control unit 700 controls the flow rate of the thermal fluid according to the temperature condition of the battery module 200 to maintain the optimum operating state. In addition, the control unit 700 may be deployed outside the energy storage facility 10 , and thus may be configured to be remotely controlled and controlled in the field at the same time.

또한 도면에는 도시 되지 않았지만, 소화부를 구비할 수 있다. 소화부는 열유체 덕트(300)을 관통하여 형성될 수 있고 케이스(100)를 관통하여 직접 배터리 모듈에 대면하여 구성될 수 있다. 배터리 모듈(200)의 온도가 급속하게 상승하여 열폭주 현상이 발생하거나 발화시 소화부를 통해서 소화가스가 공급되어 화재를 방지할 수 있다. 소화부는 한 개 이상 구비될 수 있고, 배터리 모듈(200)별 대응하여 구비될 수 있다. 온도 폭주 혹은 발화 시 문제가 발생한 배터리 모듈 및 인접한 배터리 모듈에 대응되는 소화부만 가동하여 소화 혹은 냉각시킴으로써 경제적 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다. In addition, although not shown in the drawings, a fire extinguishing unit may be provided. The fire extinguishing unit may be formed through the thermal fluid duct 300 and may be configured to directly face the battery module through the case 100 . When the temperature of the battery module 200 rises rapidly and a thermal runaway phenomenon occurs, or when a fire is ignited, a fire extinguishing gas is supplied through the fire extinguishing unit to prevent a fire. One or more fire extinguishing units may be provided, and may be provided corresponding to each battery module 200 . In case of temperature runaway or ignition, there is an advantage that economic loss can be reduced by operating only the fire extinguishing unit corresponding to the battery module having a problem and the adjacent battery module to extinguish or cool it.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 랙 본체에 배치되는 배터리 모듈 적재 상태를 나타내는 사시도이다. Figure 3 is a perspective view of a battery module according to a first embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a battery module loading state disposed in the rack body according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면서 배터리 모듈(200)에 관해 상세하게 설명하기로 한다.The battery module 200 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

본 발명에서의 배터리 모듈(200)은 대략 육면체의 모듈케이스(201)을 가지고, 배터리 모듈(200)의 전면의 일 측면에는 열유체가 유입될 수 있는 열유체 입구(210)가 위치할 수 있다. 열유체 입구(210)가 형성된 배터리 모듈(200)의 케이스의 측면과 내부의 배터리 측면을 따라 제1 측면 유로(231)가 형성된다. 열유체 입구(210)를 통해 유입되는 열유체는 제1 측면 유로(231)을 따라 배터리 모듈(200)의 후면까지 이동할 수 있다. 제1 측면 유로(231)는 모듈 케이스(201)의 상단부와 배터리 상단면 사이에 형성되어 있는 수평 유로(232)와 연결되어 있어, 제1 측면 유로(231)를 흘러 지나는 열유체의 일부가 수평 유로(232)에 유입된다. 수평 유로(232)에 흘러 들어온 열유체는 배터리를 사이에 두고 제1 측면 유로(231)와 대향 위치하는 제2 측면 유로(233)에 유입될 수 있다. 제2 측면 유로(233)를 흘러 지난 열유체는 배터리 모듈(200)의 후면의 일측에 위치하는 열유체 출구(220)를 통해 배터리 모듈(200)의 외부로 배출된다. 상기와 같은 과정에서 배터리 모듈(200)과 열유체는 열교환을 진행하며, 따라서 배터리 모듈(200)의 온도 조절이 가능해진다.The battery module 200 in the present invention has an approximately hexahedral module case 201, and a thermal fluid inlet 210 into which the thermal fluid can be introduced may be located on one side of the front side of the battery module 200. . The first side flow path 231 is formed along the side surface of the case of the battery module 200 in which the thermal fluid inlet 210 is formed and the inner side of the battery. The thermal fluid introduced through the thermal fluid inlet 210 may move to the rear surface of the battery module 200 along the first side flow path 231 . The first side flow path 231 is connected to the horizontal flow path 232 formed between the upper end of the module case 201 and the top surface of the battery, so that a portion of the thermal fluid flowing through the first side flow path 231 is horizontal. It flows into the flow path 232 . The thermal fluid flowing into the horizontal flow path 232 may flow into the second side flow path 233 opposite to the first side flow path 231 with the battery interposed therebetween. The thermal fluid passing through the second side flow path 233 is discharged to the outside of the battery module 200 through the thermal fluid outlet 220 located on one side of the rear surface of the battery module 200 . In the above process, the battery module 200 and the thermal fluid exchange heat, so that the temperature of the battery module 200 can be controlled.

여기서, 배터리 모듈(200)의 전면에는 모듈 팬(240)이 구비되어 열유체를 열유체 입구(210)로 흡입하는 역할을 할 수 있다.Here, the module fan 240 is provided on the front side of the battery module 200 to suck the thermal fluid into the thermal fluid inlet 210 .

본 발명에서는 배터리 모듈(200)의 열유체 입구(210)가 수직으로 일직선에 놓일 수 있도록 랙 본체(120)에 적재하여 에너지 저장 설비(10)를 구성한다.In the present invention, the thermal fluid inlet 210 of the battery module 200 is loaded on the rack body 120 so that it can be placed vertically in a straight line to configure the energy storage facility 10 .

본 발명에서 배터리 모듈(200)은 모듈 케이스 내부에 배치되는 복수개의 배터리들이 수직으로 혹은 수평으로 적층되어 구성될 수 있다. 배터리는 전극조립체를 수납하는 배터리 케이스와 전극리드를 포함하여 구성된다.In the present invention, the battery module 200 may be configured by vertically or horizontally stacking a plurality of batteries disposed inside the module case. The battery is configured to include a battery case for accommodating the electrode assembly and an electrode lead.

여기서, 배터리 케이스는 파우치형 배터리 케이스로서, 적어도 하나의 수납부에 전극 조립체가 수납된 후, 테두리가 융착됨으로써 수납부가 밀폐되며, 전극 조립체 양측 또는 일측으로는 한 쌍의 전극리드가 연결된 채 배터리 케이스의 외측으로 돌출된다. 물론 전극 조립체의 양극 탭과 음극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후 셀 케이스 외부로 노출되거나, 탭을 생략하고 셀 조립체와 전극리드가 직접 연결되어도 무방하다.Here, the battery case is a pouch-type battery case, and after the electrode assembly is accommodated in at least one receiving unit, the receiving unit is closed by fusion bonding, and a pair of electrode leads are connected to both sides or one side of the electrode assembly. protrudes to the outside of Of course, after the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly are electrically connected, they may be exposed to the outside of the cell case, or the cell assembly and the electrode lead may be directly connected to each other without the tab.

한편, 전극조립체는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 조립체, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 스택형 조립체, 단위셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 조립체, 또는 전지 셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 조립체 등으로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다. On the other hand, the electrode assembly is a jelly-roll type assembly having a structure in which a separator is interposed between a long sheet-shaped positive electrode and a negative electrode and then wound up, or a stack-type assembly in which a rectangular positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween. , a stack-folding assembly in which unit cells are wound by a long separation film, or a lamination-stacking assembly in which battery cells are stacked and attached to each other with a separator interposed therebetween, but is not limited thereto.

또한, 전해질은 일반적으로 통용되는 액체전해질 외에도, 고체전해질이나, 고체전해질에 첨가제를 부가하여 액체와 고체 중간형태를 띄는 겔 형태의 준고체전해질로 치환되어도 문제가 없음은 당연하다.In addition, it is natural that there is no problem even if the electrolyte is replaced with a solid electrolyte or a semi-solid electrolyte in the form of a gel having an intermediate form between liquid and solid by adding an additive to the solid electrolyte in addition to the generally used liquid electrolyte.

상기와 같은 전극조립체는 배터리 케이스에 수납되며, 배터리 케이스는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 전극 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌아크릴산, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌이 가장 바람직하다.The electrode assembly as described above is accommodated in a battery case, and the battery case typically has a laminate sheet structure of an inner layer/metal layer/outer layer. Since the inner layer is in direct contact with the electrode assembly, it must have insulation and electrolyte resistance, and for sealing with the outside, the sealing property, that is, the sealing portion where the inner layers are thermally bonded to each other must have excellent thermal bonding strength. The material of the inner layer may be selected from polyolefin resins such as polypropylene, polyethylene, polyethylene acrylic acid, polybutylene, etc., polyurethane resins and polyimide resins having excellent chemical resistance and good sealing properties, but is not limited thereto, Polypropylene excellent in mechanical properties such as tensile strength, rigidity, surface hardness, and impact resistance and chemical resistance is the most preferable.

내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 박막을 사용할 수 있다.The metal layer in contact with the inner layer corresponds to a barrier layer that prevents moisture or various gases from penetrating into the battery from the outside.

그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극 조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습 방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.And an outer layer is provided on the other side of the metal layer, and this outer layer can use a heat-resistant polymer excellent in tensile strength, moisture permeability and air permeability to secure heat resistance and chemical resistance while protecting the electrode assembly, As an example, nylon or polyethylene terephthalate may be used, but is not limited thereto.

또한 배터리 모듈(200)에는 온도 센서(600)를 배치하여 배터리 모듈의 온도를 탐지하고 열유체의 량을 제어할 수 있다. 온도 센서(600)는 모듈 케이스(201)의 외부에 위치할 수 있고, 배터리 모듈(200)의 가운데 위치하는 배터리의 전극 리드 근처에 위치하는 것이 바람직하다. 복수개의 배터리들이 밀착된 경우, 외측에 위치하는 배터리에 비해 가운데에 위치하는 배터리의 온도가 상대적으로 높고, 단위 배터리에서의 온도 분포는 전극 리드 부근이 가장 높으므로, 온도 센서(600)를 배터리 모듈(200)의 가운데 배치되는 배터리의 전극 리드 근처에 배치함으로써 온도 변화를 탐지하는데 유리하다. 이로부터 온도의 상승에 의한 열폭주 등 현상을 즉각 확인할 수 있고 사고를 사전에 방지할 수 할 수 있다. 여기서 온도센서(600)는 제어부(700)와 전기적으로 연결되어, 각 배터리 모듈(200)로 공급되는 열유체의 유량을 조절할 수 있다.In addition, a temperature sensor 600 may be disposed in the battery module 200 to detect the temperature of the battery module and control the amount of thermal fluid. The temperature sensor 600 may be located outside the module case 201 , and is preferably located near the electrode lead of the battery located in the center of the battery module 200 . When a plurality of batteries are in close contact, the temperature of the battery located in the center is relatively high compared to the batteries located outside, and the temperature distribution in the unit battery is the highest near the electrode lead, so the temperature sensor 600 is connected to the battery module. It is advantageous to detect a temperature change by arranging it near the electrode lead of the battery disposed in the center of 200 . From this, phenomena such as thermal runaway due to temperature rise can be immediately confirmed and accidents can be prevented in advance. Here, the temperature sensor 600 may be electrically connected to the control unit 700 to adjust the flow rate of the thermal fluid supplied to each battery module 200 .

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열유체 덕트 사시도이다.5 is a perspective view of a thermal fluid duct according to a first embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에서의 열유체 덕트(300)는 케이스(100)의 내부에 위치하고 주로 공조유닛(400)에서 공급되는 열유체를 배터리 모듈(200)로 이송하여 배터리 모듈(200)의 온도를 제어하는 역할을 한다.5, the thermal fluid duct 300 in the present invention is located inside the case 100 and mainly transfers the thermal fluid supplied from the air conditioning unit 400 to the battery module 200 to the battery module 200. It serves to control the temperature of

열유체 덕트(300)는 수직 상향으로 배치되는 열유체 덕트 유입부(310), 케이스(100)의 상부커버(111)에 인접하여 수평으로 배치되는 열유체 덕트 가이드부(320) 및 케이스(100)의 측면 커버(112)에 인접하여 수직 하향으로 배치되고, 열유체를 배터리 모듈(200)에 유도하는 열유체 덕트 배출부(330)를 포함한다.The thermal fluid duct 300 includes a thermal fluid duct inlet 310 disposed vertically upward, a thermal fluid duct guide part 320 disposed horizontally adjacent to the upper cover 111 of the case 100, and the case 100 ) is disposed vertically downward adjacent to the side cover 112 , and includes a thermal fluid duct outlet 330 for guiding the thermal fluid to the battery module 200 .

상기 열유체 덕트 유입부(310), 열유체 덕트 가이드부(320) 및 열유체 덕트 배출부(330)는 일체형으로 제조되거나 각각 제조된 후 용접에 의해 결합되어 구성될 수 있다.The thermal fluid duct inlet 310 , the thermal fluid duct guide part 320 , and the thermal fluid duct exhaust 330 may be integrally manufactured or may be respectively manufactured and then combined by welding.

본 발명에서 열유체 덕트 유입부(310)와 열유체 덕트 가이드부(320), 열유체 덕트 가이드부(320)와 열유체 덕트 배출부(330)는 90도의 각도를 이루면서 연통되는 형상으로 구성될 수 있고, 에너지 저장 설비의 케이스 내에서 배치가 용이하고 및 부피 확장을 초래하지 않는다면 연결 각도는 특히 한정되지 않는다.In the present invention, the thermal fluid duct inlet 310, the thermal fluid duct guide part 320, the thermal fluid duct guide part 320 and the thermal fluid duct exhaust part 330 are formed in a shape that communicates with each other while forming an angle of 90 degrees. and the connection angle is not particularly limited as long as it is easy to place within the case of the energy storage facility and does not result in volume expansion.

공조유닛(400)에서 공급되는 열유체는 열유체 덕트 유입부(310) 및 열유체 덕트 가이드부(320)를 통과한 후 단면적이 확대되는 열유체 덕트 배출부(330)에 유입되는데, 이때 상기 단면적이 확대된 열유체 덕트 배출부(330)의 내부에서 동일한 압력장이 이루어 지게 됨으로, 열유체가 상기 열유체 덕트 배출부(330) 내부에서 균일한 유량을 유지할 수 있다. 따라서 랙 본체(120)에 수직으로 적재되어 있는 배터리모듈(200)으로 열유체를 일정하게 공급할 수 있는 효과가 있다.The thermal fluid supplied from the air conditioning unit 400 passes through the thermal fluid duct inlet 310 and the thermal fluid duct guide 320 and then flows into the thermal fluid duct outlet 330 whose cross-sectional area is enlarged. At this time, the Since the same pressure field is created inside the thermal fluid duct discharge unit 330 having an enlarged cross-sectional area, the thermal fluid can maintain a uniform flow rate inside the thermal fluid duct discharge unit 330 . Therefore, there is an effect that the thermal fluid can be constantly supplied to the battery module 200 vertically loaded on the rack body 120 .

열유체 덕트 배출부(330)의 단면적이 전단에 연결되는 열유체 덕트 가이드부(320)의 단면적보다 확대되면, 유입되는 열유체의 흐름속도가 감소되면서 상기 열유체 덕트 배출부(330)의 전체 구역에서 안정적인 흐름이 이루어지고, 안정적이고 균등한 압력장을 형성할 수 있어 수직방향으로 적재되어 있는 배터리모듈(200)에 균등하게 열유체를 공급하는데 유리하다.When the cross-sectional area of the thermal fluid duct discharge part 330 is enlarged than the cross-sectional area of the thermal fluid duct guide part 320 connected to the front end, the flow rate of the incoming thermal fluid is reduced and the entire thermal fluid duct discharge part 330 is A stable flow is made in the zone, and a stable and uniform pressure field can be formed, which is advantageous in uniformly supplying the thermal fluid to the battery modules 200 loaded in the vertical direction.

본 발명에서 열유체 덕트 배출부(330)의 단면적은 열유체 덕트 가이드부(320) 단면적의 1.2배 내지 1.5배 일 수 있고, 더 바람직하게는 1.3배 내지 1.4배일 수 있다. 1.2배 이하일 경우 열유체 덕트 배출부(330)로 유입되어 확산되는 열유체가 안정적인 유동장을 이루기 어렵고, 1.5배 이상일 경우에는 열유체 덕트 배출부(330)의 부피 증가로 전체 시스템의 부피 증가를 초래하게 되는 문제점이 있다.In the present invention, the cross-sectional area of the thermal fluid duct discharge part 330 may be 1.2 times to 1.5 times the cross-sectional area of the thermal fluid duct guide part 320, and more preferably 1.3 times to 1.4 times. If it is 1.2 times or less, it is difficult for the thermal fluid to flow in and diffuse into the thermal fluid duct discharge unit 330 to form a stable flow field, and if it is 1.5 times or more, the volume of the entire system increases due to the increase in the volume of the thermal fluid duct discharge unit 330. There is a problem to do.

열유체 덕트 유입부(310)의 끝단에 형성되는 열유체 덕트 유입구(311)는 도어(110)를 닫을 경우, 전술한 공조유닛 공급부(410)과 대면하도록 배치하고, 열유체 덕트 유입구(311) 후단에는 유입 팬(312)이 배치되어 열유체의 후단으로의 흐름을 추진시킬 수 있다. The thermal fluid duct inlet 311 formed at the end of the thermal fluid duct inlet 310 is disposed to face the aforementioned air conditioning unit supply unit 410 when the door 110 is closed, and the thermal fluid duct inlet 311 An inlet fan 312 may be disposed at the rear end to propel the flow of the thermal fluid to the rear end.

열유체 덕트 배출부(330)의 일 측면 벽에는 다수개의 열유체 덕트 배출구(340)가 구비될 수 있다. 상기 열유체 덕트 배출구는 랙 본체(120)에 적재된 배터리 모듈(200)의 개수와 대응되게 구비되는 것이 바람직하고, 배터리 모듈(200)의 열유체 입구(210)과 대면하여 위치하는 것이 더욱 바람직하다. 열유체 덕트 배출부(330)를 흘러지나는 열유체는 열유체 덕트 배출구(340)을 통해 에너지 저장 설비(10)의 케이스(100)내부로 유입된다. 배터리 모듈(200)의 열유체 입구(210)이 상기 열유체 덕트 배출구(340)과 대면하여 위치하면 배출되는 열유체가 바로 배터리 모듈(200)로 유입될 수 있으므로, 열유체의 최단 이동경로를 확보할 수 있어, 열손실을 최소화할 수 있어 배터리모듈(200)과의 열교환에 유리하다.A plurality of thermal fluid duct outlets 340 may be provided on one side wall of the thermal fluid duct outlet 330 . The thermal fluid duct outlet is preferably provided to correspond to the number of battery modules 200 loaded on the rack body 120 , and more preferably located to face the thermal fluid inlet 210 of the battery module 200 . Do. The thermal fluid flowing through the thermal fluid duct outlet 330 is introduced into the case 100 of the energy storage facility 10 through the thermal fluid duct outlet 340 . When the thermal fluid inlet 210 of the battery module 200 is positioned to face the thermal fluid duct outlet 340, the discharged thermal fluid can directly flow into the battery module 200, so the shortest movement path of the thermal fluid is It can be secured, and heat loss can be minimized, which is advantageous for heat exchange with the battery module 200 .

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플랙시블 덕트 개요도이다.6 is a schematic diagram of a flexible duct according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예는 플랙시블 덕트(500)의 가이드 유닛(510)을 제외하고는 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한 제1 실시예와 동일함으로, 이하에는 가이드 유닛(510)을 포함하는 플랙시블 덕트(500)에 관해서만 설명하기로 한다. The second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5 except for the guide unit 510 of the flexible duct 500, and below, including the guide unit 510 It will be described only with respect to the flexible duct 500 to do.

본 발명의 제2 실시예에 따른 플랙시블 덕트(500)의 양쪽 끝단 내부에는 확장 및 절곡에 의한 플랙시블 덕트(500)의 피로 손상을 줄일 수 있는 가이드 유닛(510)이 배치될 수 있다. 가이드 유닛(510)은 일측으로 만곡된 형태의 플레이트 혹은 소정의 지름을 가지는 원기둥 형태일 수 있고, 플랙시블 덕트(500)의 끝단 내면에 밀착되어 하나 이상 배치될 수 있으며, 바람직하게는 두개 이상 배치될 수 있다.A guide unit 510 capable of reducing fatigue damage of the flexible duct 500 due to expansion and bending may be disposed inside both ends of the flexible duct 500 according to the second embodiment of the present invention. The guide unit 510 may be in the form of a plate curved to one side or a cylinder having a predetermined diameter, and one or more may be arranged in close contact with the inner end surface of the flexible duct 500, preferably two or more are arranged can be

도어(110)의 개폐에 따라 플랙시블 덕트(500)가 수직방향 및 수평방향으로 동시에 확장되는데 수평으로 확장으로 인해 플랙시블 덕트(500)가 가이드 유닛(510)과 접촉되는 부분에서 작용력이 발생하게 되고, 반복 작동으로 인해 결국에는 플랙시블 덕트(500)의 파손을 초래하게 된다. 따라서 다수개의 가이드 유닛(510)을 배치함으로써 수평 확장에 의한 작용력을 분산시킬 수 있어 플랙시블 덕트(500)의 사용 수명을 연장시키는 이점이 있다.According to the opening and closing of the door 110, the flexible duct 500 is simultaneously expanded in the vertical and horizontal directions. Due to the horizontal expansion, the flexible duct 500 is in contact with the guide unit 510. and, due to repeated operation, eventually causes damage to the flexible duct 500 . Therefore, by arranging a plurality of guide units 510, it is possible to distribute the action force due to horizontal expansion, there is an advantage in extending the service life of the flexible duct 500.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열유체 덕트 배출부 개요도이다.7 is a schematic diagram of a thermal fluid duct outlet according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제3 실시예는 열유체 덕트 배출부(330)에 배출 게이트(350)를 구비하고, 열유체 덕트 배출부(330)에 베인(360)을 구비한 것을 제외하고는 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한 제1 실시예와 동일함으로, 이하에는 배출 게이트(350)과 베인(360)에 관해서만 설명하기로 한다.The third embodiment of the present invention is shown in Figs. 1 to, except that the exhaust gate 350 is provided at the thermal fluid duct outlet 330 and the vane 360 is provided at the thermal fluid duct outlet 330 . Since it is the same as the first embodiment described with reference to 5, only the discharge gate 350 and the vane 360 will be described below.

도 7을 참조하면 열유체 덕트 배출부(330)는 배출구 게이트(350)를 구비할 수 있다. 배출구 게이트(350)는 하나 혹은 두개 구비될 수 있고, 열유체 덕트 배출부(330)와 피벗형태로 결합되거나 슬라이드 형태로 결합될 수 있다. 또한 전술한 온도센서(600)의 탐지에 제어부(700)가 배출구 게이트(350)의 개폐 정도를 자동제어 할 수 있다. 배터리 모듈(200)의 온도가 상승 시 제어부(700)는 해당 배터리 모듈(200)에 대응하여 위치하는 배출구 게이트(350)를 오픈하여 열유체 덕트 배출구(340)를 통해서 해당 배터리 모듈(200)로 공급되는 열유체 량을 증가하여 배터리 모듈의 온도 상승을 제어할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the thermal fluid duct outlet 330 may include an outlet gate 350 . One or two outlet gates 350 may be provided, and may be pivotally coupled to the thermal fluid duct outlet 330 in a pivot form or may be coupled in a slide form. In addition, the control unit 700 may automatically control the degree of opening and closing of the outlet gate 350 upon detection of the above-described temperature sensor 600 . When the temperature of the battery module 200 rises, the control unit 700 opens the outlet gate 350 positioned to correspond to the battery module 200 to the battery module 200 through the thermal fluid duct outlet 340 . By increasing the amount of supplied thermal fluid, the temperature rise of the battery module can be controlled.

열유체 공급량을 제어하면서 열유체 덕트(300)의 운전에 영향을 미치지 않는다면 배출구 게이트(350)의 형상은 특히 한정되지 않는다.The shape of the outlet gate 350 is not particularly limited as long as it does not affect the operation of the thermal fluid duct 300 while controlling the thermal fluid supply amount.

열유체 덕트 배출부(330)에는 베인(360)이 구비될 수 있다. 베인(360)은 열유체 덕트 배출구(340)와 대면하여 열유체 덕트 배출부(330)의 내벽에 하나 이상 구성될 수 있고, 열유체 덕트 배출구(340) 개수에 대응하여 구성될 수 있다. 베인(360)은 열유체 덕트 배출부(330)의 상부에서 하부로 유동하는 열유체의 흐름 방향을 대면하여 소정의 면적을 가지는 플레이트 형태가 바람직하고, 대응하는 배출구(340)를 향하는 방향으로 베인(360)의 폭이 좁아지는 형태로 구성되는 것이 더 바람직하다. 열유체가 베인(360)의 플레이트 면과 부딪친 후, 흐름 방향이 굴곡되어 배출구(340)로 유입이 용이하고, 열유체 덕트 배출구(340)를 향하는 쪽의 베인 폭이 좁아지는 형상으로 열유체 덕트 배출구(340)으로의 열유체 공급량을 정밀하게 제어할 수 있는 이점이 있다. 또한 베인은 평평한 면을 가지는 플레이트 일 수 있고, 일정하게 만곡된 형상의 플레이트 일 수 있으며, 열유체의 흐름방향을 제어할 수 있다면 그 형상은 특히 한정되지 않는다. A vane 360 may be provided in the thermal fluid duct discharge part 330 . One or more vanes 360 may be configured on the inner wall of the thermal fluid duct outlet 330 to face the thermal fluid duct outlet 340 , and may be configured to correspond to the number of thermal fluid duct outlets 340 . The vane 360 is preferably in the form of a plate having a predetermined area facing the flow direction of the thermal fluid flowing from the upper part to the lower part of the thermal fluid duct discharge part 330, and the vane in the direction toward the corresponding outlet 340 It is more preferable that the width of 360 is configured in a narrowed form. After the thermal fluid collides with the plate surface of the vane 360 , the flow direction is bent to facilitate inflow into the outlet 340 , and the thermal fluid duct has a shape in which the width of the vane toward the outlet 340 is narrowed. There is an advantage in that the amount of supply of the thermal fluid to the outlet 340 can be precisely controlled. In addition, the vane may be a plate having a flat surface, may be a plate having a uniformly curved shape, and if the flow direction of the thermal fluid can be controlled, its shape is not particularly limited.

베인(360)은 열유체 덕트 배출부(330)의 내부 벽면에 상부에서 하부쪽으로 소정 거리 이격되어 배치될 수 있고 열유체와의 접촉면적이 점차 커지도록 할 수 있다. 열유체 덕트 배출부(330)의 하부쪽으로 갈수록 열유체 량은 감소함으로 베인의 접촉면적을 늘려서 대응하는 배터리 모듈로의 열유체 량을 담보할 수 있다. The vanes 360 may be disposed on the inner wall surface of the thermal fluid duct discharge unit 330 at a predetermined distance from the top to the bottom, and the contact area with the thermal fluid may gradually increase. As the amount of thermal fluid decreases toward the lower portion of the thermal fluid duct discharge unit 330, the contact area of the vanes can be increased to ensure the quantity of thermal fluid to the corresponding battery module.

각각의 베인(360)은 배출구 게이트(350)와 마찬가지로 제어부(700)에 의해 배치되는 각도가 자동 조절되어 열유체 덕트 배출구(340)으로 공급하는 열유체량을 제어할 수 있다. Each vane 360 can control the amount of thermal fluid supplied to the thermal fluid duct outlet 340 by automatically adjusting the angle disposed by the control unit 700 similarly to the outlet gate 350 .

도 8은 본 발명에 제4 실시예에 따른 에너지 저장 설비 내부 개요도이다.8 is an internal schematic diagram of an energy storage facility according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 제4 실시예는 공조유닛 공급부(410)와 열유체 덕트 유입부(310)가 직접 결합되는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한 제1 실시예와 동일함으로 구체적인 설명은 생략한다.The fourth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5, except that the air conditioning unit supply unit 410 and the thermal fluid duct inlet 310 are directly coupled. omit

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.Hereinafter, examples will be given to describe the present invention in detail. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

<실시예> <Example>

열유체를 공급받는 열유체 덕트 유입부(310), 유입된 열유체를 후단으로 이송하는 열유체 덕트 가이드부(320) 및 열유체를 배터리 모듈(200)에 유도하는 열유체 덕트 배출부(330)를 포함하는 열유체 덕트(300)를 이용하여 에너지 저장 설비의 랙 본체에 적재되어 있는 배터리 모듈들에 대한 냉각 성능을 CFD를 이용하여 해석하였다.The thermal fluid duct inlet 310 that receives the thermal fluid, the thermal fluid duct guide 320 that transports the introduced thermal fluid to the rear end, and the thermal fluid duct discharge that guides the thermal fluid to the battery module 200 330 ), the cooling performance of the battery modules loaded in the rack body of the energy storage facility using the thermal fluid duct 300 including the CFD was analyzed.

본 실시예에서 배터리모듈(200)의 전면의 일측에는 열유체가 유입되는 열유체 입구(210)이 형성되어 있고, 상기 열유체 입구(210)들이 수직 일직선상에 위치하도록 배터리모듈(200)들을 랙 본체(120)에 수직으로 적재한다.In this embodiment, a thermal fluid inlet 210 into which a thermal fluid is introduced is formed on one side of the front surface of the battery module 200, and the battery modules 200 are arranged so that the thermal fluid inlets 210 are positioned in a vertical straight line. It is vertically loaded on the rack body 120 .

본 실시예에서의 열유체 덕트(300)는 수직 상향으로 배치되는 열유체 덕트 유입부(310), 케이스(100)의 상부커버(111)에 인접하여 수평으로 배치되는 열유체 덕트 가이드부(320) 및 케이스(100)의 측면 커버(112)에 인접하여 수직 하향으로 배치되고, 열유체를 배터리 모듈(200)에 유도하는 열유체 덕트 배출부(330)를 포함한다.In this embodiment, the thermal fluid duct 300 is a thermal fluid duct inlet 310 that is arranged vertically upward, and a thermal fluid duct guide part 320 that is horizontally arranged adjacent to the upper cover 111 of the case 100 . ) and is disposed vertically downward adjacent to the side cover 112 of the case 100 , and includes a thermal fluid duct discharge part 330 for guiding the thermal fluid to the battery module 200 .

여기서 열유체 덕트 배출부(330)는 전단의 열유체 덕트 유입부(310) 및 열유체 덕트 가이드부(320) 대비 단면적이 확장되었다. 상기 열유체 덕트 배출부의 단면적은 연통되어 있는 열유체 덕트 가이드부의 단면적의 1.3배이다.Here, the thermal fluid duct discharge unit 330 has an expanded cross-sectional area compared to the thermal fluid duct inlet 310 and the thermal fluid duct guide 320 at the front end. The cross-sectional area of the thermal fluid duct discharge part is 1.3 times the cross-sectional area of the communicating thermal fluid duct guide part.

또한 랙 본체(120)에 적재되어 있는 배터리모듈(200)들을 대면하는 상기 열유체 덕트 배출부(330)의 측벽면에는 상기 각각 배터리모듈(200)의 열유체 입구(210)에 대면하여 각각에 대응되는 열유체 덕트 배출구(340)가 형성되어 있다.In addition, on the side wall surface of the thermal fluid duct discharge part 330 facing the battery modules 200 loaded on the rack body 120, each facing the thermal fluid inlet 210 of the battery module 200 A corresponding thermal fluid duct outlet 340 is formed.

또한 공조유닛(400)에서 배출되는 열유체는 열유체 덕트 유입부(310)에 공급된다.Also, the thermal fluid discharged from the air conditioning unit 400 is supplied to the thermal fluid duct inlet 310 .

본 실시예에서 냉각성능 평가를 위한 CFD 해석에서 적용한 사양은 표 1에 나타내었다.The specifications applied in CFD analysis for cooling performance evaluation in this example are shown in Table 1.

실시예에 따른 CFD 해석 결과, 랙 본체(120)에 수직으로 적재되어 있는 각각의 배터리 모듈(200)들이 냉각된 정도가 거의 비슷한 것으로 나타났다.As a result of CFD analysis according to the embodiment, it was found that the degree of cooling of each of the battery modules 200 vertically loaded on the rack body 120 was almost the same.

표 1. CFD 해석 적용 사양Table 1. CFD analysis application specifications

Figure pat00001
Figure pat00001

<비교예 1> <Comparative Example 1>

공조유닛(400)에서 공급되는 열유체를 이송하는 열유체 덕트는 수평상의 위치하는 열유체 덕트 유입부와 상기 열유체 덕트 유입부와 직접 연결되며 수직으로 위치하는 열유체 덕트 배출부로 구성되는 것을 제외하고는 실시예와 동일하다.The thermal fluid duct for transporting the thermal fluid supplied from the air conditioning unit 400 is directly connected to the horizontally located thermal fluid duct inlet and the thermal fluid duct inlet, except that it is composed of a vertically positioned thermal fluid duct outlet. and is the same as in the example.

비교예 1에 따른 CFD 해석 결과, 랙 본체(120)에 수직으로 적재되어 있는 각각의 배터리 모듈(200)들이 냉각된 정도가 불균일한 것으로 나타났고, 열유체 덕트 유입부와 인접하는 배터리모듈이 더 냉각된 것으로 나타났다.As a result of CFD analysis according to Comparative Example 1, it was found that the degree of cooling of each of the battery modules 200 vertically loaded on the rack body 120 was non-uniform, and the battery module adjacent to the inlet of the thermal fluid duct was more appeared to be cooled.

<비교예 2> <Comparative Example 2>

열유체 덕트 배출부(330)의 단면적이 열유체 덕트 가이드부(320)의 단면적과같은 것을 제외하고는 실시예와 동일하다.Except that the cross-sectional area of the thermal fluid duct discharge part 330 is the same as that of the thermal fluid duct guide part 320, it is the same as the embodiment.

비교예 2에 따른 CFD 해석 결과, 랙 본체(120)에 수직으로 적재되어 있는 각각의 배터리 모듈(200)들이 냉각된 정도가 불균일한 것으로 나타났고, 열유체 덕트 배출부의 상부측에 인접하는 배터리모듈이 더 냉각된 것으로 나타났다.As a result of CFD analysis according to Comparative Example 2, it was found that the degree of cooling of each of the battery modules 200 vertically loaded on the rack body 120 was non-uniform, and the battery module adjacent to the upper side of the thermal fluid duct discharge part. appeared to be cooler.

<비교예 3> <Comparative Example 3>

열유체 덕트 배출부(330)의 단면적이 열유체 덕트 가이드부(320)의 단면적의1/2인것을 제외하고는 실시예와 동일하다.The same as in the embodiment except that the cross-sectional area of the thermal fluid duct discharge part 330 is 1/2 of the cross-sectional area of the thermal fluid duct guide part 320 .

비교예 3에 따른 CFD 해석 결과, 랙 본체(120)에 수직으로 적재되어 있는 각각의 배터리 모듈(200)들이 냉각된 정도가 불균일한 것으로 나타났고, 열유체 덕트 배출부의 상부측에 인접하는 배터리모듈이 더 냉각된 것으로 나타났다.As a result of CFD analysis according to Comparative Example 3, it was found that the degree of cooling of each of the battery modules 200 vertically loaded on the rack body 120 was non-uniform, and the battery module adjacent to the upper side of the thermal fluid duct discharge part. appeared to be cooler.

10: 에너지 저장 설비
100: 케이스
110: 도어
111: 상부 커버
112: 측면 커버
113: 후면 커버
120: 랙 본체
121: 랙 선반
200: 배터리 모듈
201: 모듈 케이스
210: 열유체 입구
220: 열유체 출구
230: 열유체 유로
231: 제1 측면 유로
232: 수평 유로
233: 제2 측면 유로
240: 모듈 팬
300: 열유체 덕트
310: 열유체 덕트 유입부
311: 열유체 덕트 유입구
312: 유입 팬
320: 열유체 덕트 가이드부
330: 열유체 덕트 배출부
340: 열유체 덕트 배출구
350: 배출구 게이트
360: 베인
400: 공조유닛
410: 공조유닛 공급부
420: 공조유닛 재순환부
500: 블랙시블덕트
510: 가이드 유닛
600: 온도 센서
700: 제어부
10: Energy storage equipment
100: case
110: door
111: upper cover
112: side cover
113: back cover
120: rack body
121: rack shelf
200: battery module
201: module case
210: thermal fluid inlet
220: thermal fluid outlet
230: thermal fluid flow path
231: first side flow path
232: horizontal flow
233: second side flow path
240: module fan
300: thermal fluid duct
310: thermal fluid duct inlet
311: thermal fluid duct inlet
312: inlet fan
320: thermal fluid duct guide unit
330: thermal fluid duct outlet
340: thermal fluid duct outlet
350: outlet gate
360: vane
400: air conditioning unit
410: air conditioning unit supply unit
420: air conditioning unit recirculation unit
500: black sible duct
510: guide unit
600: temperature sensor
700: control unit

Claims (11)

케이스(100);
상기 케이스의 내부 공간에 구비되어 다수의 배터리 모듈(200)을 수평 및 수직으로 이격 적재하는 랙 본체(120);
상기 케이스(100) 도어 내측면에 위치하는 공조유닛(400);
상기 케이스(100) 내부에 위치하며 상기 공조유닛(400)과 연통 결합되는 열유체 덕트(300);
상기 배터리 모듈(200)에 위치하는 온도센서(700); 및
상기 온도센서(700)와 전기적으로 연결되는 제어부(700); 를 포함하고,
상기 열유체 덕트(300)는 상기 공조유닛(400)이 공급하는 열유체를 상기 배터리 모듈(200)로 유도하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
case 100;
a rack body 120 provided in the inner space of the case to horizontally and vertically spaced apart a plurality of battery modules 200;
an air conditioning unit 400 positioned on the inner surface of the case 100 door;
a thermal fluid duct 300 positioned inside the case 100 and coupled to the air conditioning unit 400 in communication;
a temperature sensor 700 located in the battery module 200; and
a control unit 700 electrically connected to the temperature sensor 700; including,
The thermal fluid duct (300) is an energy storage facility, characterized in that for guiding the thermal fluid supplied from the air conditioning unit (400) to the battery module (200).
제1항에 있어서,
상기 열유체 덕트(300)는 열유체 덕트 유입부(310), 열유체 덕트 가이드부(320) 및 열유체 덕트 배출부(330)을 포함하고,
상기 열유체 덕트 배출부(330)는 내부 유로가 확장되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
According to claim 1,
The thermal fluid duct 300 includes a thermal fluid duct inlet 310, a thermal fluid duct guide 320 and a thermal fluid duct outlet 330,
The heat fluid duct discharge part 330 is an energy storage facility, characterized in that the internal flow path is expanded.
제2항에 있어서,
상기 열유체 덕트 배출부(330)에는 상기 랙 본체(120)에 적재되는 각각의 배터리 모듈(200)에 대면하는 열유체 덕트 배출구(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
3. The method of claim 2,
The thermal fluid duct outlet 330 has an energy storage facility, characterized in that it includes a thermal fluid duct outlet 340 facing each battery module 200 loaded on the rack body 120 .
제3항에 있어서,
상기 열유체 덕트 배출구(340)에 배출되는 열유체는 상기 배터리 모듈(200)의 열유체 입구(210)를 통해 유입되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
4. The method of claim 3,
Energy storage facility, characterized in that the thermal fluid discharged to the thermal fluid duct outlet (340) is introduced through the thermal fluid inlet (210) of the battery module (200).
제3항에 있어서,
상기 열유체 덕트 배출구(340)에는 유량조절 수단(350)이 구비되고, 상기 유량조절 수단(350)은 제어부(700)에 의해 상기 배터리 모듈(200)로 유입되는 열유체 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
4. The method of claim 3,
The thermal fluid duct outlet 340 is provided with a flow rate control means 350, and the flow rate control means 350 adjusts the flow rate of the thermal fluid flowing into the battery module 200 by the control unit 700 energy storage equipment.
제3항에 있어서,
상기 열유체 덕트 배출구(340)와 대면하는 열유체 덕트(300)의 내측벽면에는 열유체의 유동 방향을 조절하는 베인(360)이 구비되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
4. The method of claim 3,
Energy storage facility, characterized in that the vane 360 for controlling the flow direction of the thermal fluid is provided on the inner wall surface of the thermal fluid duct (300) facing the thermal fluid duct outlet (340).
제6항에 있어서,
상기 베인(360)의 열유체와의 접촉면은 열유체 덕트 배출부(330)의 상부에서 하부쪽으로 점차 증가되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
7. The method of claim 6,
Energy storage facility, characterized in that the contact surface of the vane (360) with the thermal fluid gradually increases from the upper part to the lower part of the thermal fluid duct discharge part (330).
제6항에 있어서,
상기 베인(360)은 상기 제어부(700)에 의한 각도 조절에 의해 열유체의 유동 방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장설비.
7. The method of claim 6,
The vane 360 is an energy storage facility, characterized in that it changes the flow direction of the thermal fluid by the angle adjustment by the control unit (700).
제1항에 있어서,
상기 랙 본체(120) 내부와 연통되는 소화부를 포함하고, 상기 소화부는 상기 제어부(700)에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
According to claim 1,
and a fire extinguishing unit communicating with the inside of the rack body (120), wherein the fire extinguishing unit is opened and closed by the control unit (700).
제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 있어서,
상기 공조유닛(400)과 상기 열유체 덕트(300)는 플랙시블 덕트(500)에 의해 연통되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
The air conditioning unit (400) and the thermal fluid duct (300) is an energy storage facility, characterized in that the communication by a flexible duct (500).
제10항에 있어서,
상기 플랙시블 덕트(500)에는 상기 플랙시블 덕트(500)의 절곡 방향 및 각도를 조절하는 가이드 유닛(510)이 위치하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 설비.
11. The method of claim 10,
Energy storage facility, characterized in that the flexible duct (500) has a guide unit (510) for adjusting the bending direction and angle of the flexible duct (500) is located.
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