KR20230115782A - 에너지 저장장치 - Google Patents

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KR20230115782A
KR20230115782A KR1020220012658A KR20220012658A KR20230115782A KR 20230115782 A KR20230115782 A KR 20230115782A KR 1020220012658 A KR1020220012658 A KR 1020220012658A KR 20220012658 A KR20220012658 A KR 20220012658A KR 20230115782 A KR20230115782 A KR 20230115782A
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차현기
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Abstract

본 발명의 에너지 저장장치는, 하우징, 하우징의 내부에 실장되는 복수의 배터리 모듈, 하우징의 내부의 상부에서 하부 방향으로 복수의 배터리 모듈을 착탈 가능하게 적층하여 거치하는 랙 부재, 랙 부재의 하부에 설치되고 자동으로 개방되는 도어 모듈 및 도어 모듈의 하부에 형성된 소화공간부를 포함하고, 랙 부재에 거치된 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈에 화재가 발생되는 경우, 화재가 발생된 배터리 모듈은 랙 부재로부터 탈락되고, 도어 모듈의 개방을 통해 소화공간부로 낙하되어 배터리 모듈의 화재가 진압될 수 있다.
또한, 상기와 같은 에너지 저장장치는 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

에너지 저장장치{Energy storage device}
본 발명은 에너지 저장장치에 관한 것으로, 모듈을 구비한 랙에 화재가 발생되는 경우 화재가 발생된 모듈을 구비한 랙의 주변 랙에는 피해를 주지 않으면서 나머지 랙의 기능을 유지할 수 있으며 오류가 나거나 화재가 발생한 랙만 교체하여 유지 보수를 용이하게 하면서 화재 전의 가동 상태를 유지할 수 있도록 하는 에너지 저장장치에 관한 것이다.
일반적으로 2차 전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지, 니켈-수소(Ni-MH)전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion)전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Ni-Ion Polymer battery) 등이 있다.
이러한 2차 전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시키는 것으로, 2차전지의 제조방법 중 일 예로 리튬 이온 이차 전지의 제조방법은, 제1세퍼레이터, 음극판, 제2세퍼레이터 및 양극판을 적층하고, 이들을 다수회 권취하여 전극 조립체를 구비하고, 전극 조립체를 케이스에 밀봉하고, 케이스에 전해액을 주입하는 것으로 이루어진다.
한편, 2차 전지의 제조 공정 중 2차 전지 활성화 공정에서 충전 또는 방전 및 고온 에이징(Aging) 과정에서는 해당 공정의 특성 때문에 화재가 발생하는 문제점이 있었다.
2차 전지 제조 공정에서 화재가 발생하는 경우 화재로 인한 제품의 손실뿐만 아니라 화재 후 제조 공정을 재설치하기까지 소요되는 비용 및 기간에 대한 피해가 누적되기 때문에 화재 발생시 초기에 신속하게 제압할 수 있는 화재 진압 방안이 절실히 요구되고 있다.
종래에는 소화액을 활용한 주수 방식과 질식소화를 통해 외부로의 화염을 억제하는 방식을 사용하고 있다.
예를 들어, 종래의 2차 전지 제조 공정에 설치된 화재 진압 시스템은 화재가 발생한 2차 전지를 스태커 크레인에 구비된 소화 장비를 통해 초기 소화를 진행하고, 이후 해당 2차 전지를 제조 공정이 배치된 공장에 구비된 염수통에 투하하는 시스템이였다.
이러한 종래의 화재 진압 시스템은, 스태커 크레인이 화재가 발생한 2차 전지를 이동시키는 과정에서 2차 전지의 화재가 스태커 크레인으로 번져 스태커 크레인이 전소되는 문제점이 있고, 2차 전지를 염수통으로 이동시키는 시간이 필요하기 때문에 염수통으로 이동하는 동안에 2차 전지가 전소되는 문제점이 있었다.
최근에는 스태커 크레인이 화재가 발생한 2차 전지를 이동시키지 않고 화재가 발생한 2차 전지 또는 2차 전지가 안치된 트레이로 스프링클러를 통해 물을 분사하여 화재를 진압하는 시스템이 제안되고 있다.
이러한 스프링클러를 통해 물을 분사하여 초기 화재를 진압하는 시스템은 2차 전지가 완전히 연소되기 전까지 지속적으로 살수(撒水)해야 하는데, 이로 인해 화재가 발생한 2차 전지 주위에 배치된 설비들이 침수되어 설비훼손 및 가동 정지 후 복구 기간이 길어지는 문제점이 있었다.
또한, 2차 전지에 발생한 화재를 진압하기 위해서 일반적인 물을 사용하는 경우 2차 전지를 구성하는 소재의 특성상 완전한 전소가 이루어지기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 스프링클러로 공급되는 소화용 액체는 전해성이 있는 염수를 사용해야 2차 전지에 발생한 화재를 완전히 진압할 수 있는데, 염수를 상시 보관하는 경우 염수의 증발로 인해 스프링클러 또는 배관이 부식되는 문제점이 있고, 화재가 발생한 위치에 신속하게 염수를 공급해야 하기 때문에 대용량의 펌프가 필요하고 이를 관리 및 유지 보수 하기 위한 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
CN 등록실용신안 CN 207909930 U (2018.09.25)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 에너지 저장장치의 내부 모듈을 개별 연결 분리가 가능하도록 구비하여 모듈을 고정하고 있던 양측의 측면 가이드가 화재 신호를 받으면 거치 상태를 해지하여 하단부로 낙하하도록 하여 화재가 발생되는 모듈을 신속하게 진화화면서 화재가 발생된 모듈의 주변부 모듈에는 영향을 미치지 않으면서 기존 구동을 유지할 수 있도록 하는 에너지 저장장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장장치는,
하우징;
상기 하우징의 내부에 실장되는 복수의 배터리 모듈;
상기 하우징의 내부의 상부에서 하부 방향으로 상기 복수의 배터리 모듈을 착탈 가능하게 적층하여 거치하는 랙 부재;
상기 랙 부재의 하부에 설치되고 자동으로 개방되는 도어 모듈; 및
상기 도어 모듈의 하부에 형성된 소화공간부를 포함하고,
상기 랙 부재에 거치된 상기 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈에 화재가 발생되는 경우, 화재가 발생된 상기 배터리 모듈은 상기 랙 부재로부터 탈락되고, 상기 도어 모듈의 개방을 통해 상기 소화공간부로 낙하되어 상기 배터리 모듈의 화재가 진압될 수 있다.
상기 배터리 모듈의 화재를 감지하는 감지 모듈; 및
상기 감지 모듈의 검출 값을 인가받아 상기 랙 모듈에 거치된 상기 배터리 모듈의 이탈을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 랙 부재는,
상기 하우징에 수직방향으로 형성되는 지지대; 및
상기 지지대에서 하방으로 소정 경사지게 배치되어 상기 배터리 모듈을 양측면을 지지하도록 구비되는 측면 가이드를 포함하고,
상기 측면 가이드는 상기 배터리 모듈을 지지하며 상기 배터리 모듈에 발생되는 화재에 의해 상기 배터리 모듈의 지지를 해제하면서 상기 배터리 모듈을 측면 가이드에서 이탈 가능하게 구비될 수 있다.
상기 측면 가이드는 축 기어를 통한 스프링의 압력을 통해 상기 배터리 모듈의 양측면을 가압하여 지지하며 상기 배터리 모듈에서 발생되는 열 에너지 또는 상기 제어부의 제어 중 적어도 하나에 의해 고정을 해제하도록 구비되고,
상기 측면 가이드의 가압의 해제 시 상기 배터리 모듈의 낙하를 용이하게 하기 위해 낙하 방향으로 볼 타입 또는 롤 타입의 롤링 부재를 구비하고,
상기 측면 가이드에서 상기 배터리 모듈의 지지가 해제되면 상기 배터리 모듈은 상기 측면 가이드에서 상기 소화공간부로 낙하될 수 있다.
상기 도어 모듈은 수평 방향으로 배치된 상태에서 상기 소화공간부의 하부 측의 일방으로 오픈되도록 구비되어, 상기 배터리 모듈의 낙하에 따라 상기 소화공간부로 인입을 가능하게 하면서 상기 배터리 모듈이 상기 소화공간부로 인입 후 원위치로 복귀되면서 상기 배터리 모듈의 실장 공간과 상기 소화공간부를 차단할 수 있다.
상기 소화공간부에는 소화모듈이 더 구비되며,
화재가 발생된 상기 배터리 모듈이 상기 소화공간부로 인입되면 소화액을 방출할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장장치는, 에너지 저장장치의 내부 모듈을 측면 가이드에 개별적으로 분리 가능하도록 고정하여, 모듈에 화재가 발생 시 화재가 발생된 모듈을 측면 가이드에서 분리시켜 하단부로 낙하시킴에 따라, 화재가 발생된 모듈만을 신속하게 진압함은 물론 화재가 발생된 모듈 이외의 적층된 모듈로 추가 화재가 발생되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장장치는 화재가 발생된 모듈 이외의 일부 모듈들은 기능을 유지할 수 있는 이점이 있음은 물론, 추후 화재가 발생되어 낙하된 모듈만을 재장착함으로써, 교체기간도 줄어들고 교체비용도 저하될 수 있고, 에너지 저장장치를 화재 전 가동 상태로 유지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치에서, 에너지 저장장치의 일방향 내부 결합도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치에서, 에너지 저장장치의 다른 방향 내부 결합도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치에서, 배터리 모듈의 거치 상태를 나타내는 도면이다
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치에서, 제어부의 연결 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치에서, 화재 발생에 따른 진압 단계를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 에너지 저장장치(100)를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(100)에서, 에너지 저장장치(100)의 일방향 내부 결합도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(100)에서, 에너지 저장장치(100)의 다른 방향 내부 결합도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(100)에서, 배터리 모듈(120)의 거치 상태를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(100)는 하우징(110), 배터리 모듈(120), 랙 부재(130), 도어 모듈(140), 소화공간부(150), 제어부(190), 화재 감지부(170) 및 위치 감지부(180)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(110)은 그 내부로 공간을 형성하여 상기의 구성들, 구체적으로 상기 배터리 모듈(120), 상기 랙 부재(130), 상기 소화공간부(150) 등이 실장될 수 있다.
상기 배터리 모듈(120)은 상기 하우징(110)의 내부에 복수개 실장될 수 있다. 상기 배터리 모듈(120)은 후술하는 랙 부재(130)에 거치되어 상기 하우징(110)의 상부에서 하부로 적층되도록 구비될 수 있다.
상기 랙 부재(130)는 상기 하우징(110)의 내부의 상부에서 하부 방향으로 상기 복수의 배터리 모듈(120)을 착탈 가능하게 적층하여 거치하도록 구비될 수 있다.
본 발명이 일 실시예에 따른 상기 랙 부재(130)는 지지대(131) 및 측면 가이드(132)를 포함할 수 있다.
상기 지지대(131)는 상기 하우징(110)의 내부 공간에 수직 방향으로 형성될 수 있다. 상기 지지대(131)의 상부에서 하부에는 후술하는 측면 가이드(132)가 소정 간격을 가지고 구비되어, 상기 배터리 모듈(120)을 거치하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 지지대(131)는 상기 하우징(110)의 내부 공간의 중앙에 위치되어 상기 지지대(131)의 양측으로 후술하는 측면 가이드(132)가 배치되는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 하우징(110)의 내측 일측 벽에 형성되어 후술하는 측면 가이드(132)가 일방향으로 배치되는 것도 가능할 것이다.
상기 측면 가이드(132)는 상기 지지대(131)에서 상기 하우징(110)의 내측 벽면 측으로 돌출 구비되되, 하방으로 소정 경사지게 배치되며, 상기 지지대(131)의 상방에서 하방으로 소정 간격을 가지게 배열되게 실장될 수 있다. 상기 측면 가이드(132)는 상기 배터리 모듈(120)의 양측면을 가압하여 상기 배터리 모듈(120)을 지지하면서 거치되도록 구비될 수 있다.
상술하였듯이, 상기 측면 가이드(132)는 상기 배터리 모듈(120)을 양측면을 가압하여 지지하면서 거치되는 구조를 가지는데, 상기 배터리 모듈(120)에 발생되는 화재에 의해 상기 측면 가이드(132)의 가압력이 저하되어 상기 배터리 모듈(120)의 지지를 해제하면서 경사진 배치 구조에 의해 상기 배터리 모듈(120)의 가압력이 저하되면서 상기 배터리 모듈(120)의 무게 및 경사에 따른 낙하력에 의해 상기 배터리 모듈(120)을 측면 가이드(132)에서 이탈 가능하게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 측면 가이드(132)는 축 기어를 통한 스프링의 압력을 통해 상기 배터리 모듈(120)의 양측면을 가압하여 지지하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 배터리 모듈(120)의 열 에너지나 제어부(190)에 의해 상기 배터리 모듈(120)의 측면으로 가해지는 가압력이 약해지는 경우, 상기 배터리 모듈(120)은 상기 측면 가이드(132)에서 지지되지 못하고 상기 하우징(110)의 바닥, 구체적으로 후술하는 상기 소화공간부(150) 측으로 낙하하게 된다. 상기 배터리 모듈(120)로 가해지는 가압력이 약해져 상기 배터리 모듈(120)의 낙하 시, 상기 배터리 모듈(120)의 낙하를 용이하게 하기 위해 상기 배터리 모듈(120)의 측면과 접하는 상기 측면 가이드(132)에는 상기 배터리 모듈(120)의 낙하 방향으로 볼 타입 또는 롤 타입으로 형성될 수 있다.
상기 소화공간부(150)는 상기 하우징(110)의 하부, 구체적으로 상기 랙 부재(120)의 하부로 상기 배터리 모듈(110)의 실장공간과 분리되는 공간으로 형성될 수 있다.
상기 도어 모듈(140)은 상기 하우징(110)의 바닥으로 상기 랙 부재(130)의 하부에 설치될 수 있다. 상기 도어 모듈(140)은 상기 배터리 모듈(120)의 실장 공간과 상기 소화공간부(150)을 분리하도록 구비될 수 있다. 상기 도어 모듈(140)은 상기 배터리 모듈(120)의 낙하에 따라 개폐되는 구조를 가지거나 상기 배터리 모듈(120)의 낙하를 인지하여 자동으로 개폐되도록 구비될 수 있다. 상기 도어 모듈(140)은 수평 방향으로 배치된 상태에서 후술하는 상기 소화공간부(150)의 하부 측의 일방으로 오픈되도록 구비될 수 있다. 상술하였듯이, 상기 배터리 모듈(120)의 낙하에 따라 상기 소화공간부(150)로 인입을 가능하게 하면서 상기 배터리 모듈(120)이 상기 소화공간부(150)로 인입 후 원위치로 복귀되어 클로즈 되면서 상기 배터리 모듈(120)의 실장 공간과 상기 소화공간부(150)를 차단하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 도어 모듈(140)은 최하단의 상기 측면 가이드(132)의 단부 및 이에 대향하여 상기 하우징(110)의 내측 벽면에서 서로 마주한 상태로 상기 측면 가이드(132) 및 상기 하우징(110)의 내측 벽면에 회전 가능하게 구비되는 구조를 가지는 것을 예를 들어 설명할 수 있다. 그러나, 상기 도어 모듈(140)의 구조나 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 도어 모듈(140)은 최하단의 상기 측면 가이드(132)의 단부에 회전 가능하게 결합되고 상기 하우징(110)의 내측 벽면까지 연장 구비되어, 수평 상태에서 상기 소화공간부(150) 측으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 이와 반대로 상기 하우징(110)의 내측 벽면의 하단에 회전 가능하게 결합된 상태에서, 최하단에 위치된 상기 측면 가이드(132)의 단부 측으로 연장되게 구비되어 수평 상태에서 상4기 소화공간부(150) 측으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 이와 같이, 상기 도어 모듈(140)의 형태는 낙하되는 배터리 모듈(120)을 상기 소화공간부(150)로 인입시킬 수 있으며 상기 배터리 모듈(120)의 실장 공간과 상기 소화공간부(150)의 공간을 분리하면서 분리된 공간을 차단할 수 있는 형태 및 구조라면 얼마든지 변경이나 변형이 가능할 것이다.
상기에서 복수의 상기 배터리 모듈(120)들 중에 적어도 하나의 배터리 모듈(120)에 화재가 발생하였을 경우, 상기 배터리 모듈(120)의 화재에 따른 열 에너지에 따라 상기 측면 가이드(132)의 가압력이 약해져 상기 배터리 모듈(120)이 상기 소화공간부(150)로 낙하될 수 있다.
상기 배터리 모듈(120)은 상기 측면 가이드(132)의 가압력 저하에 따라 지지되지 못하고, 자연 낙하될 수 있다. 상기 배터리 모듈(120)은 낙하하면서 상기 도어 모듈(140)을 통해 상기 소화공간부(150)로 유입될 수 있다. 상기 배터리 모듈(120)이 상기 소화공간부(150)로 유입되면 상기 도어 모듈(140)은 복귀력에 의해 클로즈되고, 상기 배터리 모듈(120)이 실장된 공간과 분리될 수 있다. 이에 따라, 화재가 발생된 배터리 모듈(120) 이외의 배터리 모듈(120)에는 화재의 영향을 받지 않고 종래의 기능을 구현할 수 있게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(100)에서, 제어부(190)의 연결 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기의 구조에 대비하여, 상기 에너지 저장장치(100)에는 상기 배터리 모듈(120)에서 발생되는 화재를 감지하고, 화재가 발생된 위치를 감지하여 감지된 위치의 측면 가이드(132)의 가압을 제어하는 구성이 추가로 구비되어, 상기 배터리 모듈(120)이 상기 소화공간부(150)로 낙하하도록 구비될 수도 있다.
구체적으로, 상기 에너지 저장장치(100)에는 상기 배터리 모듈(120)에서 발생되는 화재를 감지하고, 화재가 발생된 위치를 감지할 수 있도록 감지부(170,. 180)가 구비될 수 있다. 상기 감지부(170, 180)는 화재를 감지하는 화재 감지부(170)와, 화재가 발생된 위치를 감지하는 위치 감지부(180)를 포함할 수 있을 것이다.
또한, 상기 감지부의 검출 값을 전달받아, 화재가 발생된 위치의 측면 가이드(132)를 제어하거나 상기 도어 모듈(140)의 개폐를 제어하는 제어부(190)를 구비할 수 있다. 후술하나, 상기 제어부(190)는 소화모듈(160)에서 소화액의 방출을 제어하도록 구비될 수도 있다.
따라서, 상기 랙 부재(130), 구체적으로 상기 측면 가이드(132)에 거치된 상기 배터리 모듈(120) 중 적어도 하나의 배터리 모듈(120)에 화재가 발생되는 경우, 상술한바와 같이 상기 배터리 모듈(120)의 열 에너지에 의해 상기 측면 가이드(132)의 스프링의 압력이 저하되어 가압이 약해지면서 자연 낙하될 수 있다. 또한, 이와 달리 제어부(190)가 상기 측면 가이드(132)를 제어함에 따라, 상기 배터리 모듈(120)이 자연 낙하될 수 있다. 구체적으로, 상기 배터리 모듈(120)들 중 소정 위치의 상기 배터리 모듈(120)에 화재가 발생되면, 상기 화재 감지부(170)는 상기 배터리 모듈(120)의 화재를 감지하고, 상기 위치 감지부(180)는 화재가 발생된 상기 배터리 모듈(120)의 위치를 감지할 수 있다. 상기 화재 감지부(170) 및 상기 위치 감지부(180)에서 감지된 검출 값은 상기 제어부(190)로 인가될 수 있다. 상기 제어부(190)는 화재가 발생된 상기 배터리 모듈(120)을 지지하고 있는 상기 측면 가이드(132)를 제어하여 가압을 해제하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 도어 모듈(140)을 개방하도록 제어할 수 있다.
상기 배터리 모듈(120)은 상기 측면 가이드(132)에서 자연 낙하되고, 오픈된 상기 도어 모듈(140)을 통해 상기 소화공간부(150)로 유입될 수 있다. 상기 배터리 모듈(120)이 상기 소화공간부(150)로 유입되면 상기 도어 모듈(140)은 클로즈되고, 상기 배터리 모듈(120)이 실장된 공간과 분리될 수 있다. 이에 따라, 화재가 발생된 배터리 모듈(120) 이외의 배터리 모듈(120)에는 화재의 영향을 받지 않고 종래의 기능을 구현할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 소화공간부(150)에는 소화모듈(160)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 화재가 발생된 상기 배터리 모듈(120)이 상기 소화공간부(150)로 유입되면 소화모듈(160)에서 소화액이 소화공간부(150)로 방출되면서 화재가 발생된 상기 배터리 모듈(120)을 침액(dipping, 침수)시켜 소화공간부(150) 내에서 상기 배터리 모듈(120)의 화재를 확실하게 진압할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(100)에서, 화재 발생에 따른 진압 단계를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치(100)에서 하우징(110)의 내부에 적층된 복수의 상기 배터리 모듈(120)들 중에서 적어도 하나의 배터리 모듈(120)에서 화재가 발생될 수 있다(화재 발생(S10)).
상기 배터리 모듈(120)에서 화재가 발생되면, 상기 감지부가 상기 배터리 모듈(120)의 화재를 감지하여 상기 측면 가이드(132), 상기 도어 모듈(140) 등을 제어하거나 또는 상기 측면 가이드(132)는 상기 배터리 모듈(120)의 화재에 따라 상기 배터리 모듈(120)의 열 에너지 변화가 발생될 수 있다(배터리 모듈의 화재감지(S20)).
상기 제어부(190)가 상기 측면 가이드(132)를 제어하거나 또는 상기 측면 가이드(132)의 열 에너지 변화에 따라 상기 측면 가이드(132)의 가압력은 저하될 수 있다(측면 가이드(132)의 가압력 저하(S30)).
상기 측면 가이드(132)의 가압력의 저하됨에 따라 상기 측면 가이드(132)에 지지되어 거치되어 있던 상기 배터리 모듈(120)(화재가 발생된 배터리 모듈(120)만을 의미함)은 상기 측면 가이드(132)의 경사 및 가압력 저하로 낙하될 수 있다(배터리 모듈(120) 낙하(S50)).
이때, 상기 화재를 감지한 감지부의 인가에 따라 상기 제어부(190)는 상기 도어 모듈(140)을 상기 배터리 모듈(120) 낙하 전에 오픈되도록 제어될 수 있고, 이와 달리 상기 배터리 모듈(120)의 낙하 시 또는 낙하 후 상기 도어 모듈(140)의 오픈이 제어될 수 있다(도어 모듈(140)의 개방(S40)).
상기 배터리 모듈(120)은 상기 도어 모듈(140)의 오픈을 통해 상기 소화공간부(150)로 유입되고, 상기 배터리 모듈이 상기 소화공간부(150)로 유입되면 상기 도어 모듈(140)은 클로즈될 수 있다. 상기 도어 모듈(140)의 클로즈 후 상기 소화모듈(160)에서 소화액이 방출되면서 질식소화되도록 구비될 수 있다(소화 완료(S60)).
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 에너지 저장장치
110: 하우징
120: 배터리 모듈
130: 랙 부재
131: 지지대
132: 측면 가이드
140: 도어 모듈
150: 소화공간부
160: 소화모듈
170: 화재 감지부
180: 위치 감지부
190: 제어부

Claims (6)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 실장되는 복수의 배터리 모듈;
    상기 하우징의 내부의 상부에서 하부 방향으로 상기 복수의 배터리 모듈을 착탈 가능하게 적층하여 거치하는 랙 부재;
    상기 랙 부재의 하부에 설치되고 자동으로 개방되는 도어 모듈; 및
    상기 도어 모듈의 하부에 형성된 소화공간부를 포함하고,
    상기 랙 부재에 거치된 상기 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈에 화재가 발생되는 경우, 화재가 발생된 상기 배터리 모듈은 상기 랙 부재로부터 탈락되고, 상기 도어 모듈의 개방을 통해 상기 소화공간부로 낙하되어 상기 배터리 모듈의 화재가 진압되는,
    에너지 저장장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 화재를 감지하는 감지 모듈; 및
    상기 감지 모듈의 검출 값을 인가받아 상기 랙 모듈에 거치된 상기 배터리 모듈의 이탈을 제어하는 제어부를 더 포함하는,
    에너지 저장장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 랙 부재는,
    상기 하우징에 수직방향으로 형성되는 지지대; 및
    상기 지지대에서 하방으로 소정 경사지게 배치되어 상기 배터리 모듈을 양측면을 지지하도록 구비되는 측면 가이드를 포함하고,
    상기 측면 가이드는 상기 배터리 모듈을 지지하며 상기 배터리 모듈에 발생되는 화재에 의해 상기 배터리 모듈의 지지를 해제하면서 상기 배터리 모듈을 측면 가이드에서 이탈 가능하게 구비되는,
    에너지 저장장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 측면 가이드는 축 기어를 통한 스프링의 압력을 통해 상기 배터리 모듈의 양측면을 가압하여 지지하며 상기 배터리 모듈에서 발생되는 열 에너지 또는 상기 제어부의 제어 중 적어도 하나에 의해 고정을 해제하도록 구비되고,
    상기 측면 가이드의 가압의 해제 시 상기 배터리 모듈의 낙하를 용이하게 하기 위해 낙하 방향으로 볼 타입 또는 롤 타입의 롤링 부재를 구비하고,
    상기 측면 가이드에서 상기 배터리 모듈의 지지가 해제되면 상기 배터리 모듈은 상기 측면 가이드에서 상기 소화공간부로 낙하되는,
    에너지 저장장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 도어 모듈은 수평 방향으로 배치된 상태에서 상기 소화공간부의 하부 측의 일방으로 오픈되도록 구비되어, 상기 배터리 모듈의 낙하에 따라 상기 소화공간부로 인입을 가능하게 하면서 상기 배터리 모듈이 상기 소화공간부로 인입 후 원위치로 복귀되면서 상기 배터리 모듈의 실장 공간과 상기 소화공간부를 차단하는,
    에너지 저장장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 소화공간부에는 소화모듈이 더 구비되며,
    화재가 발생된 상기 배터리 모듈이 상기 소화공간부로 인입되면 소화액을 방출하는,
    에너지 저장장치.
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