KR20230001501U - 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템 - Google Patents

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KR20230001501U
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얀화 천
롱샹 왕
준지에 샤오
푸창 짜오
밍 쉬
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썬그로우 리뉴어블즈 디벨럽먼트 컴퍼니 리미티드
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Abstract

에너지 스토리지 기술 분야와 관련된 본 개시 내용에 따르면, 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템이 제공된다. 상기 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은, 에너지 스토리지 스테이션의 배터리 컴파트먼트 내에 배치되는 화재 감지 장치; 상기 배터리 컴파트먼트 내로 가스형 소화약제를 분사하는데 적합한 제 1 스테이지 화재 소화 장치; 상기 배터리 컴파트먼트 내로 미분무수를 분사하는데 적합한 제 2 스테이지 화재 소화 장치; 및 상기 제 1 스테이지 화재 소화 장치 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치와 각각 연결되는 시동 장치를 포함하고, 상기 시동 장치는 상기 제 1 스테이지 화재 소화 장치 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치 중 적어도 하나를 작동시키도록 구성된다. 본 개시 내용의 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 배터리 컴파트먼트의 화재를 효과적으로 방지하고 제어할 수 있는 소방 수단들의 계층적 제어 및 연속적인 강화 특성들을 가진다.

Description

멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템{MULTI-STAGE ENERGY STORAGE FIRE-FIGHTING SYSTEM}
본 출원은 에너지 스토리지 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템에 관한 것이다.
에너지 스토리지 기술은 전력 시스템의 발전, 송전, 배전 및 소비의 모든 분야에 적용되며, 스마트 그리드를 구축하기 위한 필수적인 핵심 기술이다. 에너지 스토리지 스테이션은 일반적으로 몇 개 또는 수십 개의 배터리 컴파트먼트들로 배치는, 거대한 에너지 센터이다. 에너지 밀도 및 공간의 제약으로 인해, 에너지 스토리지 컴파트먼트의 배터리들은 근접하게 배치된다. 배터리 컴파트먼트들의 리튬-이온 배터리들은 분명한 장점이 있지만, 배터리의 내부 열이 열의 축적으로 인해 제어불능이 될 수 있으며, 그에 따라 과열, 과충전, 회로 쇼트 등과 같은 극한의 상태에 처하는 경우에 화재나 심지어 폭발을 야기할 수 있다. 일반적으로, 하나의 배터리 모듈이 고장이 날 때, 이는 화재를 야기하기 쉬우며, 열이 효과적으로 제어되지 않을 경우 그 다음에는 배터리 모듈들, 배터리 캐비넷들 또는 심지어 에너지 스토리지 배터리 컴파트먼트 전체로 번지게 되며; 게다가, 리튬-이온 배터리는 자연 발화될 때 산소를 방출할 수 있어, 그 결과 재-점화되고, 그리고 대규모 화재 및 심지어 폭발을 야기할 수 있다.
현재, 대부분의 국내 배터리 컴파트먼트들은 전기 화염 소화에 일정한 효과를 가지고 있는 자동 가스 화재 소화 시스템과 통합되어 있으나, 배터리 컴파트먼트 화재에 대하여는 분명한 단점이 있다. 리튬 배터리 화재의 특수성으로 인하여, 단일 화재 보호 시스템으로는 효과적으로 배터리 컴파트먼트 화재를 방지 및 제어하기 어렵다.
본 고안은 상술한 기술적 문제점들 중 적어도 하나의 양상을 해결하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한, 본 고안의 기술적 해법은 다음과 같다.
멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은:
에너지 스토리지 스테이션의 배터리 컴파트먼트 내에 배치되며 상기 배터리 컴파트먼트 내에서 화재 데이터를 감지하는데 사용되는 화재 감지 장치;
배터리 컴파트먼트 내로 가스형 소화약제를 분사하는데 적합한 제 1 스테이지 화재 소화 장치;
배터리 컴파트먼트 내로 미분무수(water mist)를 분사하는데 적합한 제 2 스테이지 화재 소화 장치; 및
제 1 스테이지 화재 소화 장치 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치와 각각 연결되는 시동 장치를 포함하고, 시동 장치는 제 1 스테이지 화재 소화 장치 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치 중 적어도 하나를 작동시키도록 구성된다.
본 고안의 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 화재 감지 장치를 통하여 온도 및 연기와 같은 배터리 컴파트먼트 내의 화재 상황을 감지할 수 있다. 제 1 스테이지 화재 소화 장치 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치 중 적어도 하나가 동작하도록 하기 위하여, 직원에 의해 또는 화재 감지 장치의 감지 신호에 기초하여 자동으로 시동 장치는 작동될 수 있다. 예를 들어, 실제 상황에 따라, 화재는 먼저 제 1 스테이지 화재 소화 장치에 의해 그리고 그 다음에 제 2 스테이지 화재 소화 장치에 의하여 소화되거나, 또는 순서가 변경되거나, 또는 두 화재 소화 장치들은 동시에 사용될 수 있으며, 이는 손상 정도를 줄이기 위하여 에너지 스토리지 스테이션 내의 배터리 컴파트먼트의 효과적인 화재 소화를 보장한다.
일 실시예에서, 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 제 3 스테이지 화재 소화 장치를 더 포함할 수 있으며, 제 3 스테이지 화재 소화 장치는 배터리 컴파트먼트에 물을 주입하는데 적합하며, 시동 장치와 연결된다.
일 실시예에서, 제 1 스테이지 화재 소화 장치는 가스 캐비넷, 제 1 파이프라인 및 제 1 노즐을 포함하며, 가스 캐비넷은 배터리 컴파트먼트 내에 배치되고, 제 1 파이프라인의 일 단부는 가스 캐비넷과 연결되고, 제 1 노즐은 제 1 파이프라인과 연결되고, 제 1 노즐은 배터리 컴파트먼트 내의 배터리를 향하여 배치된다.
일 실시예에서, 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 물 공급 장치를 더 포함하고, 제 2 스테이지 화재 소화 장치는 제 2 파이프라인 및 제 2 노즐을 포함하고, 제 2 파이프라인의 일 단부는 물 공급 장치와 연결되고, 제 2 노즐은 제 2 파이프라인과 연결되고, 제 2 노즐은 배터리 컴파트먼트 내의 배터리를 향하여 배치된다.
일 실시예에서, 제 2 스테이지 화재 소화 장치는 제 1 워터 펌프 및 제 1 워터 밸브를 포함하고, 제 1 워터 펌프는 제 2 파이프라인 및 물 공급 장치의 접합부(junction)에 배치되고, 제 1 워터 밸브는 제 2 파이프라인 상에 배치된다.
일 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치는 워터 스토리지 탱크, 제 3 파이프라인 및 자동 배플(baffle)을 포함하고, 워터 스토리지 탱크는 배터리 컴파트먼트 상에 장착되는데 사용되고, 워터 스토리지 탱크의 물 배출구 및 배터리 컴파트먼트 간의 내부 연결부에는 자동 배플이 제공되고, 제 3 파이프라인의 일 단부는 물 공급 장치와 연결되고, 제 3 파이프라인의 타 단부는 워터 스토리지 탱크와 연결된다.
일 실시예에서, 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 물 공급 장치를 더 포함하고, 제 3 스테이지 화재 소화 장치 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치는 물 공급 장치를 공유한다.
일 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치는 액면계(liquid level meter)를 더 포함하고, 액면계는 워터 스토리지 탱크 안에 장착된다.
일 실시예에서, 환기 플레이트는 워터 스토리지 탱크의 상단부에 배치된다.
일 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치는 제 2 워터 펌프 및 제 2 워터 밸브를 더 포함하고, 제 2 워터 펌프는 제 3 파이프라인 및 물 공급 장치의 접합부에 배치되고, 제 2 워터 밸브는 제 3 파이프라인 상에 배치된다.
일 실시예에서, 에너지 스토리지 스테이션은 다수의 배터리 컴파트먼트들을 포함하고, 배터리 컴파트먼트들에 대응하는 제 2 파이프라인들은 병렬로 연결된 다음 물 공급 장치와 연결되고, 배터리 컴파트먼트들에 대응하는 제 3 파이프라인들은 병렬로 연결된 다음 물 공급 장치와 연결된다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템의 도식적인 구조 다이어그램이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 제 1 스테이지 화재 소화 장치의 도식적인 구조 다이어그램이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 제 2 스테이지 화재 소화 장치의 도식적인 구조 다이어그램이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 제 3 스테이지 화재 소화 장치의 도식적인 구조 다이어그램이다.
본 실용실안의 상술한 목적들, 특징들 및 이점들을 더 명확하고 이해하기 쉽게 하기 위하여, 본 출원의 구체적인 실시예들이 첨부된 도면들과 관련하여 아래에서 구체적으로 설명된다.
도 1 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 출원의 일 실시예의 멀티 스테이지 에너지 스토리지 화재 소방 시스템은:
에너지 스토리지 스테이션의 배터리 컴파트먼트(4) 내에 배치되며 상기 배터리 컴파트먼트(4) 내에서 화재 데이터를 감지하는데 사용되는 화재 감지 장치;
배터리 컴파트먼트(4) 내로 가스형 소화약제를 분사하는데 적합한 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1);
배터리 컴파트먼트(4) 내로 미분무수(water mist)를 분사하는데 적합한 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2); 및
제 1 스테이지 화재 소화 장치(1) 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)와 각각 연결되는 시동 장치를 포함하고, 시동 장치는 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1) 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2) 중 적어도 하나를 작동시키도록 구성된다.
도 1 내지 도 4와 관련하여, 이러한 실시예에서, 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 화재 감지 장치를 통하여 온도 및 연기와 같은 배터리 컴파트먼트(4) 내의 화재 상황을 감지할 수 있다. 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1) 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2) 중 적어도 하나가 동작하도록 하기 위하여, 시동 장치는 직원에 의하거나 또는 화재 감지 장치의 감지 신호에 기초하여 자동으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 실제 상황에 따라, 화재는 먼저 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)에 의해 그리고 그 다음에 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)에 의하여 소화되거나, 또는 순서가 변경되거나, 또는 두 화재 소화 장치들은 동시에 사용될 수 있으며, 이는 손상 정도를 줄이기 위하여 에너지 스토리지 스테이션 내의 배터리 컴파트먼트(4)의 효과적인 화재 소화를 보장한다.
시동 장치는 제 1 시동 메커니즘 및 제 2 시동 메커니즘을 포함할 수 있다. 제 1 시동 메커니즘은 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)와 연결되며, 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)는 제 1 시동 메커니즘을 통하여 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 제 2 시동 메커니즘은 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)와 연결되며, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 제 2 시동 메커니즘을 통하여 턴온 또는 턴오프될 수 있다.
더 나아가, 시동 장치는 기존의 제어기일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 실시간으로 화재 감지 장치에 의해 감지된 화재 상황을 수신할 수 있다. 즉, 화재 감지 장치는 배터리 컴파트먼트(4) 내부의 온도 및/또는 연기를 제어기로 적시에 피드백할 수 있다. 화재 감지 장치가 배터리 컴파트먼트(4) 내의 화재를 감지할 때, 전기 신호들은 제어기로 송신되고, 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)는 제어기로부터 명령을 수신하고 시동한 후, 가스형 소화 약제를 배터리 컴파트먼트(4)의 내부를 덮기 위하여 분사하고, 화재 감지 장치는 배터리 컴파트먼트(4)의 내부 상태를 지속적으로 모니터링한다. 화재 감지 장치가 화재가 소화될 수 없음을 감지할 때, 제어기는 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)를 턴오프시키고, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)를 추가로 시동하고, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 미분무수(water mist)를 배터리 컴파트먼트(4)의 내부를 덮기 위하여 분사한다. 또는, 초기의 화재 상황이 심각할 경우, 제어기는 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)를 바로 작동시킬 수 있다. 이러한 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 배터리 컴파트먼트(4)의 화재를 효과적으로 방지하고 제어할 수 있는 소방 수단들의 계층적 제어 및 연속적인 강화 특성들을 가진다. 상술한 화재 감지 장치, 제어기, 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1) 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2) 간의 제어 로직은 종래 기술의 간단한 로직임을 유의해야 한다.
일 실시예에서, 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)를 더 포함한다. 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 배터리 컴파트먼트(4) 내로 물을 주입하는데 적합하며, 시동 장치와 연결된다.
도 1 및 도 4와 관련하여, 이러한 실시예에서, 화재 감지 장치가 배터리 컴파트먼트(4) 내의 화재가 있음을 감지할 때, 직원은 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)가 작동하도록 장치에 시동을 걸 수 있고, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 배터리 컴파트먼트(4) 내부의 리튬이온 배터리가 잠길 때까지 많은 양의 물을 배터리 컴파트먼트(4) 내로 주입할 수 있다. 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 제2 스테이지 화재 소화 장치(2)가 배터리 컴파트먼트(4) 내의 화재를 소화할 수 없을 때 시동될 수 있거나, 또는, 초기에 판단되는 상대적으로 심각한 화재 상황에 따라, 효과적인 화재 소화를 보장하기 위하여 제 3 스테이지 화재 소화 장치가 작동하도록 직원이 장치를 직접 시동할 수 있다.
시동 장치는 제 3 시동 메커니즘을 포함할 수 있다. 제 3 시동 메커니즘은 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)와 연결되며, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 제 3 시동 매커니즘을 통하여 턴온되거나 턴오프될 수 있다.
더 나아가, 시동 장치는 또한 기존의 제어기일 수 있으며, 제어기는 실시간으로 화재 감지 장치에 감지된 화재 상황을 수신할 수 있다. 즉, 화재 감지 장치는 배터리 컴파트먼트(4) 내부의 온도 및/또는 연기를 제어기로 적시에 피드백할 수 있다. 화재 감지 장치가 배터리 컴파트먼트(4) 내의 화재를 감지할 때, 전기 신호들은 제어기로 송신되고, 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)는 제어기로부터 명령을 수신하고 시동한 후, 가스형 소화 약제를 배터리 컴파트먼트(4)의 내부를 덮기 위하여 분사하고, 화재 감지 장치는 배터리 컴파트먼트(4)의 내부 상태를 지속적으로 모니터링한다. 화재 감지 장치가 화재가 소화될 수 없음을 감지할 때, 제어기는 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)를 턴오프하고, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)를 추가로 시동하고, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 미분무수를 배터리 컴파트먼트(4)의 내부를 덮기 위하여 분사한다. 화재 감지 장치가 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)가 화재를 소화할 수 없다고 감지할 때, 제어기는 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)를 셧다운하고, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)를 추가로 시동할 수 있고, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 배터리 컴파트먼트(4) 내부의 리튬이온 배터리가 잠길 때까지 많은 양의 물을 배터리 컴파트먼트(4) 내로 주입한다. 또는, 초기의 화재 상황이 심각할 경우, 제어기는 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2) 또는 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)를 바로 작동시킬 수 있다. 이러한 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 배터리 컴파트먼트(4)의 화재를 효과적으로 방지하고 제어할 수 있는 소방 수단들의 계층적 제어 및 연속적인 강화 특성들을 가진다. 상술한 화재 감지 장치, 제어기, 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1), 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2) 및 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3) 간의 제어 로직은 종래의 기술의 간단한 로직임을 유의해야 한다.
일 실시예에서, 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)는 가스 캐비넷(11), 제 1 파이프라인(12) 및 제 1 노즐(13)을 포함하고, 가스 캐비넷(11)은 배터리 컴파트먼트(4) 내에 배치되고, 제 1 파이프라인(12)의 일 단부는 가스 캐비넷(11)에 연결되고, 제 1 노즐(13)은 제 1 파이프라인(12)에 연결되고, 제 1 노즐(13)은 배터리 컴파트먼트(4) 내의 배터리를 향하여 배치된다.
도 1 및 도 2와 관련하여, 이러한 실시예에서, 가스 캐비넷(11)은 배터리 컴파트먼트(4)의 내부에 볼트로 고정될 수 있고, 제 1 파이프라인(12)은 배터리 컴파트먼트(4)의 상단부에 버클로 배치될 수 있고, 다수의 제 1 노즐들(13)은 제 1 파이프라인(12) 상에 장착될 수 있다. 배터리 컴파트먼트(4) 내에 화재가 발생할 때, 가스 캐비넷(11) 내의 가스형 소화 약재는 제 1 파이프라인(12)을 채우고 제 1 노즐(13)로부터 배출될 수 있고, 가스형 소화 약제는 배터리 컴파트먼트(4) 내의 배터리를 향하여 분사되고 화재를 소화하기 위해 배터리 컴파트먼트(4)의 내부를 채울 수 있다.
상술한 동작 프로세스들에서, 가스형 소화 약제는 헵타플루오로프로페인(heptafluoropropane) 가스형 소화 약제일 수 있다. 배터리 컴파트먼트(4)의 초기 화재를 소화하는데 좋은 효과를 가진 헵타플루오로프로페인 가스는 공기를 차단하여 화재를 소화할 수 있고, 열을 흡수하고, 양호한 전기 절연성을 가진다.
일 실시예에서, 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템은 물 공급 장치(6)를 더 포함한다. 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 제 2 파이프라인(21) 및 제 2 노즐(22)을 포함한다. 제 2 파이프라인(21)의 일 단부는 물 공급 장치(6)와 연결되고, 제 2 노즐(22)은 제 2 파이프라인(21)과 연결된다.
도 1 및 도 3과 관련하여, 이러한 실시예에서, 물 공급 장치(6)는 소방수 탱크일 수 있다. 제 2 파이프라인(21)의 일 단부는 소방수 탱크와 연결되고, 제 2 파이프라인(21)은 배터리 컴파트먼트(4)의 상단부에 버클을 통하여 배치될 수 있고, 다수의 제 2 노즐(22)들은 제 2 파이프라인(21) 상에 배치될 수 있다; 배터리 컴파트먼트(4) 내에 화재가 발생할 때, 소방수 탱크 내의 물은 제 2 파이프라인(21)으로 들어갈 수 있고, 화재를 소화하기 위하여 제 2 노즐(22)로부터 분사될 수 있다. 제 1 노즐(13) 및 제 2 노즐(22)의 종류 및 노즐의 사이즈는 같을 수 있거나 또는 실제 상황에 따라 조정될 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)의 제 2 노즐(22)의 분사구는 물 공급 장치(6) 내의 물을 배터리 컴파트먼트(4) 내로 균일하게 분사하기 위하여 미세분무수(fine water spray)를 분사할 수 있다. 배터리 컴파트먼트(4) 내의 화재를 소화하기 위한 강한 적합성을 가지는 미세분무수는 작은 물방울, 양호한 전기 절연성 및 강한 침투 능력을 가진다.
일 실시예에서, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 제 1 워터 펌프(24) 및 제 1 워터 밸브(23)를 더 포함한다. 제 1 워터 펌프(24)는 제 2 파이프라인(21) 및 물 공급 장치(6)의 접합부(junction)에 배치되고, 제 1 워터 밸브(23)는 제 2 파이프라인(21) 상에 배치된다.
도 1 및 도 3과 관련하여, 이러한 실시예에서, 제 1 워터 펌프(24)는 제 2 파이프라인(21) 및 물 공급 장치(6) 간의 접합부에 장착되고, 제 1 워터 펌프(24)는 물 공급 장치(6) 내의 물을 제 2 파이프라인(21)에 펌핑하는데 사용된다. 제 2 노즐(22)의 수압이 0.35 mpa 보다 낮지 않도록 보장하기 위해, 제 1 워터 펌프(24)에 의해 펌핑된 물의 양은 단일 배터리 컴파트먼트(4) 내의 제 2 노즐(22)들의 플로우의 합이다. 제 1 워터 밸브(23)는 제 2 파이프라인(21)에 나사로 연결될 수 있고, 제 1 워터 밸브(23)는 원격으로 열리거나 또는 닫힐 수 있는 솔레노이드 밸브일 수 있고, 제 1 워터 밸브(23)는 밸브 웰(5) 내에 배치될 수 있으며, 밸브 웰(5)은 주로 언더그라운드로 있으며 배터리 컴파트먼트(4)의 내부 공간을 차지하지 않는다.
일 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 워터 스토리지 탱크(31), 제 3 파이프라인(32) 및 자동 배플(baffle)(33)을 더 포함한다. 워터 스토리지 탱크(31)는 배터리 컴파트먼트(4) 상에 장착되도록 사용되며, 워터 스토리지 탱크(31)의 물 배출구 및 배터리 컴파트먼트(4) 간의 내부 연결부에는 자동 배플(33)이 제공된다. 제 3 파이프라인(32)의 일 단부는 물 공급 장치(6)와 연결되고, 제 3 파이프라인(32)의 타 단부는 워터 스토리지 탱크(31)와 연결된다.
도 4와 관련하여, 이러한 실시예에서, 워터 스토리지 탱크(31)는 배터리 컴파트먼트(4)의 상위 부분에 볼트로 고정될 수 있으며, 자동 배플(33)은 워터 스토리지 탱크(31)의 물 배출구 및 배터리 컴파트먼트(4) 간의 내부 연결부에 제공되고, 자동 배플(33)은 화재 발생 이전에는 평상시에 폐쇄된 상태에 있다; 배터리 컴파트먼트(4) 내에서 화재가 발생할 때, 물 공급 장치(6)는 요구에 따라 제 3 파이프라인(32)을 통하여 워터 스토리지 탱크(31) 내로 물을 주입할 수 있다. 워터 스토리지 탱크(31) 내의 물의 양이 일정 수준에 도달할 때, 자동 배플(33)은 개방되고, 워터 스토리지 탱크(31) 내의 많은 양의 물이 배터리 컴파트먼트(4) 내로 순식간에 밀려들고, 배터리 컴파트먼트(4) 내의 리튬이온 배터리 팩이 물에 잠기고 화재가 제어될 때까지 워터 스토리지 탱크(31)로 지속적으로 물이 주입된다.
일 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3) 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 물 공급 장치(6)를 공유한다.
이러한 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3) 및 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 같은 물 공급 장치를 사용할 수 있으므로, 에너지와 비용을 절약할 수 있다.
일 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 액면계(liquid level meter)(34)를 더 포함하고, 액면계(34)는 워터 스토리지 탱크(31)내에 장착된다.
도 4와 관련하여, 이러한 실시예에서, 액면계(34)는 워터 스토리지 탱크(31) 내에 볼트로 장착될 수 있다. 액면계(34)가 워터 스토리지 탱크(31) 내의 수위가 일정 높이에 도달한 것을 감지할 때, 자동 배플(33)은 개방된다.
일 실시예에서, 환기 플레이트(35)는 워터 스토리지 탱크(31)의 상부에 배치된다.
도 4와 관련하여, 이러한 실시예에서, 워터 스토리지 탱크(31)에 많은 양의 물이 저장될 때, 자동 배플(33)은 수압 하에서 개방이 어려우므로, 워터 스토리지 탱크(31)의 상부에 환기 플레이트(35)가 제공된다. 환기 플레이트(35)는 복수개의 스루 홀(through hole)들을 갖는 커버 플레이트 구조일 수 있고, 환기 플레이트(35)는 워터 스토리지 탱크(31)의 원활한 개방을 용이하게 하기 위해, 자동 배플(33)이 개방될 때 워터 스토리지 탱크의 외부 및 내부 간의 압력 차이를 줄일 수 있다.
일 실시예에서, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 제 2 워터 펌프(37) 및 제 2 워터 밸브(36)를 더 포함한다. 제 2 워터 펌프(37)는 제 3 파이프라인(32) 및 물 공급 장치(6)의 접합부에 배치되고, 제 2 워터 밸브(36)는 제 3 파이프라인(32)상에 배치된다.
도 1 및 도 4와 관련하여, 이러한 실시예에서, 제 2 워터 펌프(37)는 제 3 파이프라인(32) 및 물 공급 장치(6) 사이의 접합부에 장착되고, 제 2 워터 펌프(37)는 물 공급 장치(6) 내의 물을 제 3 파이프라인(32)으로 펌핑하는데 사용되고, 제 2 워터 펌프의 물 용적은 일정 시간 내에 워터 스토리지 탱크(31)를 채우는 것에 종속되며, 수압은 0.1 mpa 보다 작지 않다. 제 2 워터 밸브(36)는 제 3 파이프라인(32) 상에 나사로 고정될 수 있고, 제 2 워터 밸브(36)는 원격으로 개방 및 폐쇄될 수 있는 솔레노이드 밸브일 수 있고, 밸브 웰(5)에 배치된다. 밸브 웰(5)은 주로 언더그라운드로 있으며 배터리 컴파트먼트(4)의 내부 공간을 차지하지 않는다.
일 실시예에서, 에너지 스토리지 스테이션은 복수개의 배터리 컴파트먼트(4)들을 포함하고 있다. 각각의 제 2 파이프라인(21)의, 배터리 컴파트먼트(4)에 대응하는, 일 단부는 대응하는 배터리 컴파트먼트(4) 내부로 삽입되고, 제 2 파이프라인(21)에는 제 2 노즐(22)이 제공된다. 각각의 제 2 파이프라인(21)의, 배터리 컴파트먼트(4)에 대응하는, 타 단부들은 병렬로 연결된 다음 물 공급 장치(6)에 연결된다. 각각의 배터리 컴파트먼트(4)는 각각의 제 3 파이프라인(32)의 일 단부와 각각 대응하고, 대응하는 워터 스토리지 탱크(31)와 연결된다. 각각의 제 3 파이프라인(32)의, 배터리 컴파트먼트(4)에 대응하는, 타 단부들은 병렬로 연결된 다음 물 공급 장치(6)와 연결된다.
이러한 실시예에서, 에너지 스토리지 스테이션은 일반적으로 몇 개 또는 수십 개의 배터리 컴파트먼트(4)로 배치되고, 이러한 실시예는 도 1과 관련하여 아래에 설명된다(일례로서 3개의 배터리 컴파트먼트(4)들). 소방 파이프라인(7)은 에너지 스토리지 스테이션 내에 배치되고, 소방 파이프라인(7)은 물 공급 장치(6)와 연결된다. 즉, 제 1 워터 펌프(24) 및 제 2 워터 펌프(37)는 소방 파이프라인(7) 내로 물을 펌핑할 수 있다. 3개의 배터리 컴파트먼트(4)들에 대응하는 3개의 제 2 파이프라인(21)들은 병렬로 소방 파이프라인(7)과 연결되고, 3개의 배터리 컴파트먼트(4)들에 대응하는 3개의 제 3 파이프라인(32)들은 병렬로 소방 파이프라인(7)과 연결된다. 제 1 워터 밸브(23)는 제 1 메인 워터 밸브(231) 및 3개의 제 1 보조(secondary) 워터 밸브(232)들을 포함한다. 제 1 메인 워터 밸브(231)는 소방 파이프라인(7) 상에 장착되고, 3개의 제 1 보조 워터 밸브(232)들은 상이한 배터리 컴파트먼트(4)들에 대응하는 제 2 파이프라인(21)들 상에 각각 장착된다. 제 2 워터 밸브(36)는 제 2 메인 워터 밸브(361) 및 3개의 제 2 보조 워터 밸브(362)들을 포함한다. 제 2 메인 워터 밸브(36)는 소방 파이프라인(7) 상에 장착되고, 3개의 제 2 보조 워터 밸브(362)들은 상이한 다른 배터리 컴파트먼트(4)들에 대응하는 제 3 파이프라인(32)들 상에 각각 장착된다. 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)가 화재를 소화할 수 없을 때, 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)가 시동된다. 시동 장치는 제 2 워터 펌프(37), 제 2 메인 워터 밸브(361) 및 3개의 제 2 워터 보조 밸브(362)들을 폐쇄하고, 제 1 워터 펌프(24) 및 제 1 메인 워터 밸브(231)를 개방하고, 화재가 난 배터리 컴파트먼트(4)에 따라 대응하는 제 1 보조 워터 밸브(232)가 개방된다. 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)가 화재를 소화할 수 없을 때, 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)가 시동된다. 시동 장치는 제 1 워터 펌프(24), 제 1 메인 워터 밸브(231) 및 3개의 제 1 보조 워터 밸브(232)들을 폐쇄하고, 제 2 워터 펌프(37) 및 제 2 메인 워터 밸브(361)를 개방하고, 화재가 난 배터리 컴파트먼트(4)에 따라 대응하는 제 2 보조 워터 밸브(362)가 개방된다. 더 나아가, 수동 화재 제어를 위하여 소화전(8)이 소방 파이프라인(7) 상에 배치될 수 있다.
본 출원이 위에 개시되어 있으나, 본 출원의 보호 범위는 이에 한정되지 않는다. 본 출원의 정신 및 범위에 벗어나지 않는다는 전제하에, 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자들은 다양한 변경 및 수정을 할 수 있으며, 그 모두는 본 출원의 보호 범위에 포함될 것이다.
1: 제 1 스테이지 화재 소화 장치
11: 가스 캐비넷
12: 제 1 파이프라인
13: 제 1 노즐
2: 제 2 스테이지 화재 소화 장치
21: 제 2 파이프라인
22: 제 2 노즐
23: 제 1 워터 밸브
231: 제 1 메인 워터 밸브
232: 제 1 보조 워터 밸브
24: 제 1 워터 펌프
3: 제 3 스테이지 화재 소화 장치
31: 워터 스토리지 탱크
32: 제 3 파이프라인
33: 자동 배플
34: 수위계
35: 환기 플레이트
36: 제 2 워터 밸브
361: 제 2 메인 워터 밸브
362: 제 2 보조 워터 밸브
37: 제 2 워터 펌프
4: 배터리 컴파트먼트
5: 밸브 웰
6: 수원 공급 장치
7: 소방 파이프라인
8: 소화전

Claims (11)

  1. 멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템으로서,
    에너지 스토리지 스테이션의 배터리 컴파트먼트(4) 내에 배치되며 상기 배터리 컴파트먼트(4) 내에서 화재 데이터를 감지하는데 사용되는 화재 감지 장치;
    상기 배터리 컴파트먼트(4) 내로 가스형 소화약제를 분사하는데 적합한 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1);
    상기 배터리 컴파트먼트(4) 내로 미분무수(water mist)를 분사하는데 적합한 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2); 및
    상기 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1) 및 상기 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)와 각각 연결되는 시동 장치를 포함하고, 상기 시동 장치는 상기 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1) 및 상기 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2) 중 적어도 하나를 작동시키도록 구성되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)를 더 포함하고, 상기 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 상기 배터리 컴파트먼트(4) 내로 물을 주입하는데 적합하며, 상기 시동 장치와 연결되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스테이지 화재 소화 장치(1)는 가스 캐비넷(11), 제 1 파이프라인(12) 및 제 1 노즐(13)을 포함하고, 상기 가스 캐비넷(11)은 상기 배터리 컴파트먼트(4) 내에 배치되고, 상기 제 1 파이프라인(12)의 일 단부는 상기 가스 캐비넷(11)과 연결되고, 상기 제 1 노즐(13)은 상기 제 1 파이프라인(12)과 연결되고, 상기 제 1 노즐(13)은 상기 배터리 컴파트먼트(4)의 배터리를 향하여 배치되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    물 공급 장치(6)를 더 포함하고, 상기 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 제 2 파이프라인(21) 및 제 2 노즐(22)을 포함하고, 상기 제 2 파이프라인(21)의 일 단부는 상기 물 공급 장치(6)와 연결되고, 상기 제 2 노즐(22)은 제 2 파이프라인(21)과 연결되고, 상기 제 2 노즐(22)은 상기 배터리 컴파트먼트(4)의 배터리를 향하여 배치되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 스테이지 화재 소화 장치는 제 1 워터 펌프(24) 및 제 1 워터 밸브(23)를 더 포함하고, 상기 제 1 워터 펌프(24)는 상기 제 2 파이프라인(21) 및 상기 물 공급 장치(6)의 접합부(junction)에 배치되고, 상기 제 1 워터 밸브(23)는 제 2 파이프라인(21) 상에 배치되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 워터 스토리지 탱크(31), 제 3 파이프라인(32) 및 자동 배플(baffle)(33)을 포함하고, 상기 워터 스토리지 탱크(31)는 상기 배터리 컴파트먼트(4) 상에 장착되는데 사용되고, 상기 워터 스토리지 탱크(31)의 물 배출구 및 상기 배터리 컴파트먼트(4) 간의 내부 연결부에는 상기 자동 배플(33)이 제공되고, 상기 제 3 파이프라인(32)의 일 단부는 상기 물 공급 장치(6)와 연결되고, 상기 제 3 파이프라인(32)의 타 단부는 상기 워터 스토리지 탱크(31)와 연결되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    물 공급 장치(6)를 더 포함하고, 상기 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3) 및 상기 제 2 스테이지 화재 소화 장치(2)는 상기 물 공급 장치(6)를 공유하는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 액면계(liquid level meter)(34)를 더 포함하고, 상기 액면계(24)는 상기 워터 스토리지 탱크(31) 내에 장착되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 워터 스토리지 탱크(31)의 상단에 환기 플레이트(35)가 배치되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 스테이지 화재 소화 장치(3)는 제 2 워터 펌프(37) 및 제 2 워터 밸브(36)를 더 포함하고, 상기 제 2 워터 펌프(37)는 상기 제 3 파이프라인(32) 및 상기 물 공급 장치(6)의 접합부에 배치되고, 제 2 워터 밸브(36)는 상기 제 3 파이프라인(32) 상에 배치되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 에너지 스토리지 스테이션은 복수의 배터리 컴파트먼트(4)들을 포함하고, 상기 배터리 컴파트먼트(4)들에 대응하는 상기 제 2 파이프라인(21)들은 병렬로 연결된 다음 상기 물 공급 장치(6)와 연결되고, 상기 배터리 컴파트먼트(4)들에 대응하는 상기 제 3 파이프라인(32)들은 병렬로 연결된 다음 상기 물 공급 장치(6)와 연결되는,
    멀티 스테이지 에너지 스토리지 소방 시스템.
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