KR20230016481A - 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치 - Google Patents

유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전화국이나 데이터 센터 등에서 비상전원 공급장치(UPS)로 사용되는 VRLA전지에 부동 충전 시, 순간 가스배출량을 시각 및 청각으로 쉽게 확인할 수 있는 회전팬과 Whistle부를 벤트홀에 형성하여 사용자가 열 폭주와 같은 제품 이상을 쉽게 인지할 수 있도록 하기 위한 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치에 관한 것이다.

Description

유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치{Thermal runaway detection device that can be applied to VRLA batteries for UPS}
본 발명은 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전화국이나 데이터 센터 등에서 비상전원 공급장치(UPS)로 사용되는 VRLA전지에 부동 충전 시, 순간 가스배출량을 시각 및 청각으로 쉽게 확인할 수 있는 회전팬과 Whistle부를 벤트홀에 형성하여 사용자가 열 폭주와 같은 제품 이상을 쉽게 인지할 수 있도록 하기 위한 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치에 관한 것이다.
전화국이나 데이터 센터 등에서 비상전원 공급장치(UPS)로 사용되는 VRLA전지의 종래 구성에 따르면 화재 발생시 소화를 위해 대부분 가스 자동 소화 장치를 사용하고 있으며, 해당 소화 장치의 소화 기능의 극대화와 더불어 분진 방지 및 온도 및 습도 유지 등을 위해 밀폐 형태로 구축하거나 배기 장치에 대한 제어를 수행하지 않기 때문에 전지의 가연성 가스 발생에 따른 폭발 현상을 방지하기 어려운 실정이다.
그러므로 가연성 가스의 검출시 즉각적인 대응을 수행할 필요가 있다.
한편, 최근 에너지 저장 장치에서 원인 모를 화재가 자주 발생하였으며 이에 따라 정부 차원의 안정성 강화의 방안 및 제도가 재정 및 연구되고 있으며 NFPA 등 홰외 표준 제정 기관 또한 여러 원인을 분석하는 등 활발한 연구가 이루어 지고 있는 실정으로 리튬 이차 전지를 활용한 에너지 저장 장치에 대한 안정성의 강화에 대한 연구 및 관련 발명이 필요한 시점이다.
좀 더 구체적으로 설명하자면, 전화국이나 데이터 센터 등에서 사용하는 비상전원 공급장치는 천재 지변이나 전력 사용량 과다 등 해당 관할지에 전기공급이 끊어졌을 경우에도 고객에게 정상적인 서비스를 공급하기 위하여 설치되고 운영된다.
일반적인 전원공급장치는 VRLA전지 200 ~ 1,000 개를 동시에 연결하여 1개 조를 구성하고, 비상시 즉각적인 전기공급을 위해 완전 충전된 상태를 유지한다.
완전 충전 상태를 유지하기 위해 배터리는 일정 전압으로 부동 충전되는데, 정상적인 환경에서는 가스가 발생하지 않지만 전지 단품 불량이나 장시간 사용에 의해 전지 전해액 함습율이 85% 이하로 떨어진 경우, 물 분해에 의한 가스발생이 급격히 증가하고 배터리 전압과 온도가 급격히 증가한다.
이러한 현상을 열 폭주(Thermal Runaway)라고 한다.
여러 개의 제품이 연결된 시스템에서 한 개 혹은 그 이상의 제품에 문제가 생긴 경우 문제가 되는 전지를 제외한 정상제품의 충전 전압이 낮아지는 문제가 있고, 이는 용량 저하 및 Sulfation에 의한 제품 조기 수명 종지의 원인이 된다.
또한, 시스템에서 문제가 되는 전지를 찾아내기 위해서 제품 하나 하나에 대하여 전압 및 저항을 측정해야 하는데 이는 많은 시간과 인력을 필요로 한다.
따라서, 순간 가스배출량을 시각 및 청각으로 쉽게 확인할 수 있는 기술이 필요하게 되었다.
대한민국 공개특허번호 제10-2021-0058155호
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 전화국이나 데이터 센터 등에서 비상전원 공급장치(UPS)로 사용되는 VRLA전지에 부동 충전 시, 순간 가스배출량을 시각 및 청각으로 쉽게 확인할 수 있는 회전팬과 Whistle부를 벤트홀에 형성하여 사용자가 열 폭주와 같은 제품 이상을 쉽게 인지할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치는,
상측에 벤트홀(150)이 형성된 배출수단(100);과
일측에 배출수단에 연결되어 있으며, 타측이 상기 벤트홀을 관통하도록 일정 길이로 형성되는 회전축(200);과
상기 회전축에 형성되어 있으며, 벤트홀을 통과하는 가스에 의해 회전되는 회전팬(250);과
상기 회전팬의 상측에 형성되어 내부에 위치한 회전팬의 파손을 방지하며, 일측에 Whistle부(400)를 형성하고 있는 휘슬형덮개판(300);과
상기 휘슬형덮개판의 일측에 형성되어 상기 회전팬을 통과한 가스를 외부로 배출시킬 경우에 소리를 발생시키는 Whistle부(400);를 포함하여 구성됨으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
본 발명에 따른 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치는,
전화국이나 데이터 센터 등에서 비상전원 공급장치(UPS)로 사용되는 VRLA전지에 부동 충전 시, 순간 가스배출량을 시각 및 청각으로 쉽게 확인할 수 있는 회전팬과 Whistle부를 벤트홀에 형성하여 사용자가 열 폭주와 같은 제품 이상을 쉽게 인지할 수 있도록 함으로써, 열 폭주가 발생한 경우에 사용자가 조기에 해당 제품을 발견하여 배터리 시스템에서 분리함으로써, 배터리 시스템 내의 다른 제품으로 문제가 확산되는 것을 방지하고 전체 배터리 시스템 수명을 증가시켜 운용 비용을 절감시키는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치가 벤트홀(150)이 형성된 배출수단(100)에 장착된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치의 회전팬(250)이 배출되는 가스에 의해 회전하는 예시를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치는,
상측에 벤트홀(150)이 형성된 배출수단(100);과
일측에 배출수단에 연결되어 있으며, 타측이 상기 벤트홀을 관통하도록 일정 길이로 형성되는 회전축(200);과
상기 회전축에 형성되어 있으며, 벤트홀을 통과하는 가스에 의해 회전되는 회전팬(250);과
상기 회전팬의 상측에 형성되어 내부에 위치한 회전팬의 파손을 방지하며, 일측에 Whistle부(400)를 형성하고 있는 휘슬형덮개판(300);과
상기 휘슬형덮개판의 일측에 형성되어 상기 회전팬을 통과한 가스를 외부로 배출시킬 경우에 소리를 발생시키는 Whistle부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 Whistle부(400)는,
휘슬형덮개판(300)을 이루는 어느 한 수직부(310)에 일면이 수평하게 일정 길이로 형성된 하측휘슬프레임(410);과
휘슬형덮개판(300)을 이루는 다른 한 수직부(310)에 일면이 수평하게 일정 길이로 형성된 상측휘슬프레임(420);을 포함하여 구성되되,
상기 하측휘슬프레임(410)과 상측휘슬프레임(420)이 간극이 형성되도록 치합되는 형태를 가짐으로써, 상기 회전팬을 통과한 가스가 간극 사이로 통과할 경우에 소리가 발생하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 회전팬(250)은,
팬의 회전속도를 시각적으로 확인할 수 있도록 블레이드에 서로 다른 색깔로 교대로 형성시켜 팬의 회전속도를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 색깔은 흰색과 붉은색으로 교대로 형성시킴으로써, 회전속도가 빨라지면 붉은색으로 보이게 하여 문제가 발생하였음을 신속하게 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 휘슬형덮개판(300)은,
하측에 형성된 회전팬의 회전 속도를 시각적으로 확인할 수 있도록 투명 재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 열폭주 감지 장치는,
Whistle부(400)에 의해 발생된 소리를 이용하여 배터리실에 문제가 발생된 지역을 한정하고, 회전팬(250)의 회전속도를 시각적으로 확인할 수 있게 되어 문제가 발생된 제품을 특정함으로써, 특정 제품에 열 폭주가 발생할 경우에 사용자가 유피에스 시스템으로부터 해당 특정 제품을 분리함으로써, 유피에스 시스템 내 다른 제품으로의 문제 확산을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치가 벤트홀(150)이 형성된 배출수단(100)에 장착된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치의 회전팬(250)이 배출되는 가스에 의해 회전하는 예시를 나타낸 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치는 배출수단(100), 회전축(200), 회전팬(250), 휘슬형덮개판(300), Whistle부(400)를 포함하여 구성되게 된다.
구체적으로 설명하자면, 일반적으로 유피에스(UPS)용 브이알엘에이(VRLA) 전지에는 상측에 벤트홀(150)이 형성된 배출수단(100)을 구성하고 있다.
상기 벤트홀이 구성된 배출수단의 구성은 당업자들에게는 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하여도 본 발명이 해결하고자 하는 목적을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
이때, 일측에 회전축(200)을 배출수단이 연결되어 있으며, 타측이 상기 벤트홀을 관통하도록 일정 길이로 형성하게 된다.
그리고, 상기 회전축에 회전팬(250)을 형성시켜, 벤트홀을 통과하는 가스에 의해 회전되도록 하는 것이다.
즉, 열 폭주 현상이 발생하게 되면, 과다로 발생한 가스가 전지의 Vent Hole을 빠른 속도로 빠져 나오면서 상기 회전팬을 회전시키게 되는 것이다.
이때, 부가적인 양상에 따라, 상기 회전팬(250)은,
팬의 회전속도를 시각적으로 확인할 수 있도록 블레이드에 서로 다른 색깔로 교대로 형성시켜 팬의 회전 속도를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 팬의 회전 속도가 빨라지면 서로 다른 색깔로 팬에 교대로 칠하게 되면 팬의 회전 속도를 시각적으로 확인할 수 있게 되는 것이다.
이때, 좀 더 명확하게 회전 속도를 확인하기 위하여, 상기 색깔은 흰색과 붉은색으로 교대로 형성시키게 된다.
따라서, 회전속도가 빨라지면 빨라질수록 붉은색으로 보이게 되어 문제가 발생하였음을 신속하게 확인할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 부가적인 양상에 따라, 상기 회전팬의 상측에 도 1에 도시한 바와 같이, 휘슬형덮개판(300)을 형성함으로써, 내부에 위치한 회전팬의 파손을 방지하게 된다.
이때, 상기 휘슬형덮개판(300)의 일측에 Whistle부(400)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 휘슬형덮개판(300)은,
하측에 형성된 회전팬의 회전 속도를 시각적으로 확인할 수 있도록 투명 재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.
즉, 덮개판의 경우, 배출수단(100)의 상측에 형성되게 되므로 투명한 재질로 형성하여 하측의 회전팬의 회전 속도를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이다.
이때, 상기 휘슬형덮개판의 일측에 Whistle부(400)를 형성함으로써, 상기 회전팬을 통과한 가스를 외부로 배출시킬 경우에 소리를 발생시키게 된다.
즉, 휘슬의 구조를 제공함으로써, 가스가 유입되면 삐~ 하는 소리로 이를 알려주게 되는 것이다.
상기와 같은 기능을 수행하기 위하여, 상기 Whistle부(400)는,
휘슬형덮개판(300)을 이루는 어느 한 수직부(310)에 일면이 수평하게 일정 길이로 형성된 하측휘슬프레임(410);과
휘슬형덮개판(300)을 이루는 다른 한 수직부(310)에 일면이 수평하게 일정 길이로 형성된 상측휘슬프레임(420);을 포함하여 구성되게 된다.
즉, 휘슬형덮개판(300)을 이루는 어느 한 수직부(310)에 일면이 수평하게 일정 길이로 하측휘슬프레임(410)을 형성하게 된다.
또한, 휘슬형덮개판(300)을 이루는 다른 한 수직부(310)에 일면이 수평하게 일정 길이로 상측휘슬프레임(420)을 형성하게 된다.
이때, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 하측휘슬프레임(410)과 상측휘슬프레임(420)이 간극이 형성되도록 치합되는 형태를 가짐으로써, 상기 회전팬을 통과한 가스가 간극 사이로 통과할 경우에 소리가 발생하는 것을 특징으로 한다.
즉, 하측휘슬프레임(410)과 상측휘슬프레임(420) 사이에 틈을 형성시키게 되므로 해당 틈을 통해 가스가 통과하게 되고, 가스가 통과하면서 소리가 발생하는 것이다.
결국, 상기 본 발명인 열폭주 감지 장치는,
Whistle부(400)에 의해 발생된 소리를 이용하여 배터리실에 문제가 발생된 지역을 한정하고, 회전팬(250)의 회전속도를 시각적으로 확인할 수 있게 되어 문제가 발생된 제품을 특정함으로써, 특정 제품에 열 폭주가 발생할 경우에 사용자가 유피에스 시스템으로부터 해당 특정 제품을 분리함으로써, 유피에스 시스템 내 다른 제품으로의 문제 확산을 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 되는 것이다.
결론적으로 본 발명은, 전화국이나 데이터 센터 등에서 비상전원 공급장치(UPS)로 사용되는 VRLA전지에 부동 충전 시, 순간 가스배출량을 시각 및 청각으로 쉽게 확인할 수 있는 회전팬과 Whistle부를 벤트홀에 형성하여 사용자가 열 폭주와 같은 제품 이상을 쉽게 인지할 수 있도록 함으로써, 열 폭주가 발생한 경우에 사용자가 조기에 해당 제품을 발견하여 배터리 시스템에서 분리함으로써, 배터리 시스템 내의 다른 제품으로 문제가 확산되는 것을 방지하고 전체 배터리 시스템 수명을 증가시켜 운용 비용을 절감시키는 효과를 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 배출수단
200 : 회전축
250 : 회전팬
300 : 휘슬형덮개판
400 : Whistle부

Claims (5)

  1. 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치에 있어서,
    상측에 벤트홀(150)이 형성된 배출수단(100);과
    일측에 배출수단에 연결되어 있으며, 타측이 상기 벤트홀을 관통하도록 일정 길이로 형성되는 회전축(200);과
    상기 회전축에 형성되어 있으며, 벤트홀을 통과하는 가스에 의해 회전되는 회전팬(250);과
    상기 회전팬의 상측에 형성되어 내부에 위치한 회전팬의 파손을 방지하며, 일측에 Whistle부(400)를 형성하고 있는 휘슬형덮개판(300);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 휘슬형덮개판의 일측에 형성되어 상기 회전팬을 통과한 가스를 외부로 배출시킬 경우에 소리를 발생시키는 Whistle부(400);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전팬(250)은,
    팬의 회전속도를 시각적으로 확인할 수 있도록 블레이드에 서로 다른 색깔로 교대로 형성시켜 팬의 회전속도를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열폭주 감지 장치는,
    Whistle부(400)에 의해 발생된 소리를 이용하여 배터리실에 문제가 발생된 지역을 한정하고, 회전팬(250)의 회전속도를 시각적으로 확인할 수 있게 되어 문제가 발생된 제품을 특정할 수 있는 것을 특징으로 하는 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 열폭주 감지 장치는,
    특정 제품에 열 폭주가 발생할 경우에 사용자가 유피에스 시스템으로부터 해당 특정 제품을 분리함으로써, 유피에스 시스템 내 다른 제품으로의 문제 확산을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치.
KR1020210098036A 2021-07-26 2021-07-26 유피에스용 브이알엘에이 전지에 적용할 수 있는 열폭주 감지 장치 KR102580196B1 (ko)

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