WO2023214862A1 - 안전성이 강화된 에너지 저장 장치 - Google Patents

안전성이 강화된 에너지 저장 장치 Download PDF

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WO2023214862A1
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battery
energy storage
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김요환
김지훈
박홍재
양문석
윤성한
이승준
이지원
이현민
이형욱
조태신
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to an energy storage system (ESS), and more specifically, to an energy storage device with enhanced safety.
  • ESS energy storage system
  • lithium batteries have almost no memory effect compared to nickel-based batteries, so they can be freely charged and discharged, and have a very high self-discharge rate. It is attracting attention due to its low and high energy density.
  • An energy storage device using such a battery may be a device that stores large amounts of power and provides the stored power to a plurality of load facilities.
  • energy storage devices are used in the form of industrial, building, or home energy management systems, and are used as permanent power grids and/or emergency power grids by providing stored power to load facilities at each point of use.
  • the present invention was developed to solve the above problems, and its purpose is to provide an energy storage device with enhanced safety that can control a cutoff switch for the safety of workers.
  • An energy storage device with enhanced safety may include a control container and a battery container.
  • the control container is the main line; a main switch configured to be connected to the main line; and a main control unit configured to control the operating state of the main switch.
  • the battery container includes a sub-line configured to be electrically connected to the main line; a battery unit configured to be connected to the sub-line; A sensing unit configured to detect whether a provided door is opened or closed; and a sub-control unit configured to determine the open/closed state of the door based on the sensing signal received from the sensing unit, and to transmit the determined open/closed state to the main control unit.
  • the main control unit may be configured to block the connection between the main line and the sub-line by controlling the operation state of the main switch to a turn-off state when the door is in an open state.
  • the main control unit may be configured to connect the main line and the sub-line by controlling the operation state of the main switch to a turn-on state when the door is closed.
  • the battery container may be configured to have a plurality of doors.
  • the sensing unit may be configured to detect whether each of the plurality of doors is open or closed.
  • the main control unit may be configured to control the operating state of the main switch to a turn-off state when at least one of the plurality of doors is in the open state.
  • the sub-lines may be connected in series so that the main line and a plurality of sub-lines form one power line.
  • the main control unit may be configured to control the operating state of the main switch to a turn-off state when at least one door among the plurality of battery containers is open.
  • the battery container may further include a sub-switch connected between the sub-line and the battery unit and configured to control an operating state by the sub-controller.
  • the sub-control unit may be configured to control the operating state of the sub-switch based on the determined open/closed state.
  • the sub-control unit may be configured to block the connection between the sub-line and the battery unit by controlling the operation state of the sub-switch to a turn-off state when the door is in an open state.
  • the sub-control unit may be configured to connect the sub-line and the battery unit by controlling the operating state of the sub-switch to a turn-on state when the door is closed.
  • the energy storage device with enhanced safety further includes a bus bar configured to electrically connect the control container and the battery container by connecting one end and the other end to the main line and the sub line, respectively. can do.
  • An energy storage device with enhanced safety further includes a cable configured to connect the main control unit and the sub control unit to enable communication by connecting one end and the other end to the main control unit and the sub control unit, respectively. It can be included.
  • the battery container can be shut down depending on whether the door included in the battery container is opened, there is an advantage in encouraging workers to safely perform work on the battery container.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram schematically showing a control container according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram schematically showing a battery container according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a diagram schematically showing an exemplary configuration of an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 6 and 7 are diagrams schematically showing exemplary configurations of a sub-controller and a sensing unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a diagram schematically showing an exemplary configuration of an energy storage device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a diagram schematically showing an exemplary configuration of an energy storage device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a diagram schematically showing an energy storage device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the energy storage device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the energy storage device 10 may include a control container 100 and a battery container 200.
  • the control container 100 and the battery container 200 may be electrically and communicatively connected.
  • the control container 100 can be expressed as E-LINK
  • the battery container 200 can be expressed as B-LINK.
  • the energy storage device 10 may further include a water injection container (not shown).
  • the water container is controlled by the control container 100 and/or the battery container 200, and can supply fire extinguishing liquid (eg, water) to the battery container 200 when a fire occurs in the battery container 200.
  • fire extinguishing liquid eg, water
  • control container 100 is connected to a power conversion system (PCS) and can supply power to internal components of the control container 100 and the battery container 200. Additionally, the control container 100 may include a monitoring unit (not shown) that can comprehensively monitor the energy storage device 10.
  • PCS power conversion system
  • monitoring unit not shown
  • the battery container 200 may include a plurality of battery racks loaded with battery modules and a fire suppression unit (eg, an air conditioning unit, a fire extinguishing unit, and a ventilation unit).
  • the battery container 200 may form a power line and a communication line with the control container 100.
  • the energy storage device 10 may include a control container 100 and a battery container 200. Also, the control container 100 and the battery container 200 are connected to each other by wires, so that a power line and a communication line can be formed between the control container 100 and the battery container 200.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a control container 100 according to an embodiment of the present invention.
  • control container 100 may include a main line 110, a main switch 120, and a main control unit 130.
  • the main line 110 may be a power line included in the control container 100.
  • the main line 110 may be a direct current line (DC line).
  • DC line direct current line
  • the main switch 120 may be configured to be connected to the main line 110.
  • the main switch 120 may be connected in series to the main line 110.
  • the main control unit 130 may be configured to control the operating state of the main switch 120.
  • the main control unit 130 may control the operating state of the main switch 120 to be turned on or turned off. For example, when the operating state of the main switch 120 is turned on, the main line 110 may be electrically connected. Conversely, when the operating state of the main switch 120 is turned off, the main line 110 may be electrically cut off.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a battery container 200 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an exemplary configuration of an energy storage device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the battery container 200 may include a sub-line 210, a battery unit 220, a sensing unit 230, and a sub-controller 240.
  • the sub line 210 may be configured to be electrically connected to the main line 110.
  • the sub line 210 may be a power line similar to the main line 110.
  • the sub line 210 like the main line 110, may be a direct current line.
  • the control container 100 and the battery container 200 are electrically connected, the sub line 210 can be electrically connected to the main line 110.
  • the main line 110 and the sub line 210 may be electrically connected.
  • the battery unit 220 may be configured to be connected to the sub line 210.
  • the battery unit 220 may include a plurality of battery racks (BR1 to BRn), and each battery rack (BR1 to BRn) may include a plurality of battery modules.
  • the battery unit 220 may include a plurality of battery racks BR1 to BRn.
  • the battery unit 220 may include a first battery rack (BR1), a second battery rack (BR2), and an n-th battery rack (BRn).
  • n is a natural number of 2 or more, and may be determined based on various factors such as the size of the battery container 200 and the allowable capacity of the energy storage device 10.
  • the sensing unit 230 may be configured to detect whether the door 260 provided in the battery container 200 is opened or closed.
  • the sensing unit 230 can detect whether the door 260 provided in the battery container 200 is open or closed.
  • the sensing unit 230 may be a magnetic sensor, a piezoelectric sensor, or an optical sensor that can detect whether the door 260 is opened or closed.
  • the sensing unit 230 may include a plurality of sensing units (S1 to Sn).
  • the sensing unit 230 may include a first sensing unit (S1), a second sensing unit (S2), and an n-th sensing unit (Sn).
  • the battery container 200 may be configured to have a plurality of doors 260.
  • the sensing unit 230 may be configured to detect whether each of the plurality of doors 260 is opened or closed.
  • the battery container 200 may include a number of doors 260 corresponding to the battery racks so that workers can perform work (eg, maintenance) on each battery rack. That is, the worker can open the door 260 corresponding to the battery rack for work and then proceed with work on the battery rack.
  • the battery container 200 may include n doors 260 to correspond to n battery racks.
  • the sensing unit 230 may include n sensing units (S1 to Sn) to correspond to the n doors 260.
  • the sub-controller 240 may be connected to enable communication with the sensing unit 230. And, the sub-controller 240 may be configured to determine the open/closed state of the door 260 based on the sensing signal received from the sensing unit 230.
  • Figures 6 and 7 are diagrams schematically showing exemplary configurations of the sub-controller 240 and the sensing unit 230 according to an embodiment of the present invention.
  • the sub-controller 240 may be connected to the sensing units (S1 to Sn) included in the sensing unit 230 to form a closed circuit.
  • the sub-controller 240 may be connected to the first sensing unit (S1), and the first sensing unit (S1) may be connected to the second sensing unit (S2).
  • the nth sensing unit (Sn) may be connected to the sub-controller 240.
  • a closed circuit may be formed connecting the sub-controller 240, the first sensing unit (S1), the second sensing unit (S2), and the n-th sensing unit (Sn).
  • resistance elements, etc. in the closed circuit of FIG. 6 are omitted for convenience of explanation.
  • the sensing units may be magnetic sensors. That is, each of the sensing units S1 to Sn may include a first magnetic unit and a second magnetic unit.
  • the first magnet unit and the second magnetic unit are separated, so the operating state of the sensing unit may be turned off.
  • the first magnetic unit and the second magnetic unit are connected, so the operating state of the sensing unit may be turned on.
  • the operating states of n sensing units S1 to Sn may all be turned on.
  • the closed circuit connecting the sub-controller 240 and the sensing unit 230 may be electrically connected. Accordingly, the sub-controller 240 can determine the open/closed state of the door 260 provided in the battery container 200 by detecting whether the closed circuit is connected.
  • the sub-controller 240 may be configured to transmit the determined open/closed state to the main control unit 130.
  • the sub-controller 240 may transmit open/closed state information indicating an open or closed state to the main control unit 130.
  • the main control unit 130 is configured to block the connection between the main line 110 and the sub line 210 by controlling the operating state of the main switch 120 to the turn-off state when the door 260 is open. You can. Conversely, the main control unit 130 is configured to connect the main line 110 and the sub line 210 by controlling the operating state of the main switch 120 to the turn-on state when the door 260 is closed. It can be.
  • one end of the main switch 120 may be connected to the sub line 210 through the main line 110. And, the other end of the main switch 120 may be connected to a PCS (not shown) through the main line 110.
  • the connection between the PCS and the control container 100 and the battery container 200 may be blocked. Accordingly, the electrical connection between the main line 110 and the sub line 210 may be blocked.
  • the PCS, control container 100, and battery container 200 may be electrically connected. Accordingly, the main line 110 and the sub line 210 can be electrically connected.
  • the main control unit 130 may be configured to control the operating state of the main switch 120 to a turn-off state when at least one of the plurality of doors 260 is in an open state.
  • the sub-controller 240 sends open/closed state information indicating the open state to the main control unit 130. Can be sent.
  • the main control unit 130 which has received the open/closed state information indicating the open state, can block the connection between the main line 110 and the sub line 210 by controlling the operating state of the main switch 120 to a turn-off state. Therefore, when all doors 260 provided in the battery container 200 are closed, the operating state of the main switch 120 is controlled to be turned on, and the main line 110 and the sub line 210 are electrically connected. can be connected
  • the energy storage device 10 may block power to the battery container 200 depending on whether the door 260 provided in the battery container 200 is opened or closed. That is, even if the operator does not directly control the operating state of the main switch 120 to the turn-off state, power to the battery container 200 may be cut off the moment the door 260 is opened. Accordingly, since the battery container 200 is in an electrically safe state, worker safety can be enhanced. Due to this, there is an advantage that casualties caused by the worker's carelessness can be prevented in advance.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an exemplary configuration of an energy storage device 10 according to another embodiment of the present invention.
  • the battery container 200 may further include a sub switch 250 .
  • the sub switch 250 may be configured to be connected between the sub line 210 and the battery unit 220.
  • one end of the sub switch 250 may be connected to the sub line 210 and the other end may be connected to the battery unit 220.
  • the line connected to the other end of the sub-switch 250 may be connected to each of a plurality of battery racks BR1 to BRn included in the battery unit 220. That is, the sub-switch 250 may be connected to a common line connecting the sub-line 210 and the plurality of battery racks BR1 to BRn.
  • the sub switch 250 may be connected between the sub line 210 and the battery unit 220.
  • the sub line 210 and the battery unit 220 may be electrically connected or disconnected.
  • the sub switch 250 may be configured to have its operating state controlled by the sub control unit 240.
  • the sub-controller 240 may be configured to control the operating state of the sub-switch 250 based on the determined open/closed state. For example, the sub-controller 240 may control the operating state of the sub-switch 250 to a turn-on state or a turn-off state based on the determined open/closed state.
  • the sub control unit 240 controls the operating state of the sub switch 250 to be turned off to block the connection between the sub line 210 and the battery unit 220. It can be. Conversely, when the door 260 is closed, the sub-controller 240 is configured to control the operating state of the sub-switch 250 to be turned on to connect the sub-line 210 and the battery unit 220. You can.
  • the sub-controller 240 determines whether the door 260 provided in the battery container 200 is opened or closed through the sensing unit 230, and when the door 260 is closed, the sub-line 210 and the battery Electrical connection between parts 220 can be blocked.
  • the energy storage device 10 uses the main switch 120 and/or the battery container 200 included in the control container 100 when the door 260 of the battery container 200 is opened. ) can be controlled to turn off the sub-switch 250 included in the switch to enhance safety for workers.
  • the operation state of the sub-switch 250 is controlled to the turn-off state, thereby further enhancing safety for the worker. You can.
  • the energy storage device 10 may further include a bus bar 300 and a cable 400.
  • the bus bar 300 may be configured to electrically connect the control container 100 and the battery container 200 by connecting one end and the other end to the main line 110 and the sub line 210, respectively.
  • the bus bar 300 may be connected between the control container 100 and the battery container 200.
  • one end of the bus bar 300 may be connected to the main line 110 of the control container 100, and the other end of the bus bar 300 may be connected to the sub line 210 of the battery container 200.
  • a power line including the main line 110, the bus bar 300, and the sub line 210 may be formed.
  • the cable 400 may be configured to connect the main control unit 130 and the sub control unit 240 to enable communication by connecting one end and the other end to the main control unit 130 and the sub control unit 240, respectively.
  • cable 400 may be connected between control container 100 and battery container 200.
  • one end of the cable 400 may be connected to the main control unit 130 of the control container 100, and the other end of the cable 400 may be connected to the sub control unit 240 of the battery container 200.
  • a communication line including the main control unit 130, cable 400, and sub control unit 240 can be formed.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an exemplary configuration of an energy storage device 10 according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of battery containers 200 may be provided. Specifically, when a plurality of battery containers 200 are provided, the main line 110 and the plurality of sub lines 210 may be configured to form one power line by connecting the sub lines 210 in series.
  • the energy storage device 10 may include a first battery container 201, a second battery container 202, and a third battery container 203.
  • the control container 100 and the plurality of battery containers 200 may be electrically connected through the bus bar 300.
  • the main line 110 of the control container 100 and the sub lines 210 of the first to third battery containers 201, 202, and 203 may form one power line.
  • the control container 100 and the plurality of battery containers 200 may be communicatively connected through a cable 400 .
  • a communication line between the control container 100 and the plurality of battery containers 200 may be formed in a home-run method or a daisy chain method.
  • the control container 100 may be communicatively connected to the first to third battery containers 201, 202, and 203, respectively.
  • the daisy chain method the control container 100 is connected to the first battery container 201, the first battery container 201 is connected to the second battery container 202, and the second battery container 202 ) may be connected to the third battery container 203.
  • the energy storage device 10 is described as including three battery containers 200, but the battery containers 200 may be further connected through the bus bar 300 and the cable 400. . That is, the battery container 200 structure is an expandable modular structure. Accordingly, the number of battery containers 200 included in the energy storage device 10 can be easily expanded through connection members (eg, bus bars and cables).
  • the main control unit 130 may be configured to control the operating state of the main switch 120 to a turn-off state when at least one door 260 of the plurality of battery containers 200 is in an open state.
  • the main control unit 130 operates the main switch 120.
  • the state can be controlled to turn off.
  • the power line formed by the control container 100 and the first to third battery containers 201, 202, and 203 is released, and the first to third battery containers 201, 202, and 203 are shut down. It can be a state. Accordingly, the worker can safely perform work on the battery container 200.
  • the operating state of the main switch 120 is not controlled by the main control unit 130, and the plurality of battery containers 200
  • the operating state of the sub switch 250 may be controlled by the sub control unit 240 in each case.
  • the sub-controller 240 may be configured to control the operating state of the corresponding sub-switch 250 to a turn-off state.
  • the doors 260 included in the first battery container 201 and the third battery container 203 are all closed, and among the doors 260 included in the second battery container 202 Assume at least one is open.
  • the sub-controller 240 included in the second battery container 202 may control the operating state of the corresponding sub-switch 250 to be turned off. In this case, the electrical connection between the control container 100, the first battery container 201, and the third battery container 203 is maintained, and only the second battery container 202 may be in a shutdown state. Accordingly, the worker can safely perform work on the second battery container 202 without shutting down all of the plurality of battery containers 200.
  • the main control unit 130 may control the operating state of the main switch 120 to be turned off.
  • the sub-control unit 240 included in the battery container 200 with the door 260 open can control the operating state of the corresponding sub-switch 250 to be turned off.
  • the doors 260 included in the first battery container 201 and the third battery container 203 are all closed and included in the second battery container 202. It is assumed that at least one of the doors 260 is open. Since at least one door 260 among the doors 260 included in the plurality of battery containers 200 is open, the main control unit 130 can control the operating state of the main switch 120 to be turned off. .
  • the sub-controller 240 included in the second battery container 202 may control the operating state of the corresponding sub-switch 250 to be turned off. That is, since both the main switch 120 and the sub switch 250 are controlled to be turned off, power to the second battery container 202 can be completely cut off. Therefore, safety for workers can be further enhanced.
  • main control unit 130 and the sub control unit 240 use processors, application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, registers, and communications known in the art to execute various control logics performed in the present invention.
  • a modem, data processing device, etc. may optionally be included.
  • the control logic when the control logic is implemented as software, the main control unit 130 and the sub control unit 240 may be implemented as a set of program modules.
  • the program module may be stored in memory (not shown) and executed by the main control unit 130 and/or the sub control unit 240.
  • the type of memory is not particularly limited as long as it is a known information storage means that is known to be capable of recording, erasing, updating, and reading data.
  • information storage means may include RAM, flash memory, ROM, EEPROM, registers, etc.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 안전성이 강화된 에너지 저장 장치는 메인 라인; 상기 메인 라인에 연결되도록 구성된 메인 스위치; 및 상기 메인 스위치의 동작 상태를 제어하도록 구성된 메인 제어부;를 포함하는 제어 컨테이너; 및 상기 메인 라인과 전기적으로 연결되도록 구성된 서브 라인; 상기 서브 라인과 연결되도록 구성된 배터리부; 구비된 문의 개폐 여부를 감지하도록 구성된 센싱부; 및 상기 센싱부로부터 수신한 센싱 신호에 기반하여 상기 문의 개폐 상태를 결정하며, 결정된 개폐 상태를 상기 메인 제어부로 송신하도록 구성된 서브 제어부;를 포함하는 배터리 컨테이너를 포함한다.

Description

안전성이 강화된 에너지 저장 장치
본 출원은 2022년 05월 06일 자로 출원된 한국 특허 출원번호 제10-2022-0055929호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 에너지 저장 장치(Energy storage system, ESS)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 안전성이 강화된 에너지 저장 장치에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 배터리가 이용되는 에너지 저장 장치는 대규모의 전력을 저장하고, 복수의 부하 설비에 저장된 전력을 제공하는 장치일 수 있다. 예컨대, 에너지 저장 장치는 산업용, 빌딩용 또는 가정용 에너지 관리 시스템과 같은 형태로 사용되고 있으며, 각각의 사용처에서 저장된 전력을 부하 설비에 제공하여 상시 전력망 및/또는 비상 전력망으로 이용되고 있다.
종래에는 작업자가 에너지 저장 장치의 차단 스위치를 조작하여 전력을 차단한 후 유지 보수 작업을 진행하였다. 이러한 유지 보수 과정에서, 작업자의 부주의나 차단 스위치의 오동작으로 인해 인명 피해가 발생할 수 있는 문제가 있다. 따라서, 작업자의 안전성을 향상시키기 위해, 유지 보수 상황에서 차단 스위치를 자동적으로 제어할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 작업자의 안전을 위해 차단 스위치를 제어할 수 있는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 안전성이 강화된 에너지 저장 장치는 제어 컨테이너 및 배터리 컨테이너를 포함할 수 있다.
제어 컨테이너는 메인 라인; 상기 메인 라인에 연결되도록 구성된 메인 스위치; 및 상기 메인 스위치의 동작 상태를 제어하도록 구성된 메인 제어부;를 포함할 수 있다.
배터리 컨테이너는 상기 메인 라인과 전기적으로 연결되도록 구성된 서브 라인; 상기 서브 라인과 연결되도록 구성된 배터리부; 구비된 문의 개폐 여부를 감지하도록 구성된 센싱부; 및 상기 센싱부로부터 수신한 센싱 신호에 기반하여 상기 문의 개폐 상태를 결정하며, 결정된 개폐 상태를 상기 메인 제어부로 송신하도록 구성된 서브 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 문이 개방 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하여 상기 메인 라인과 상기 서브 라인의 연결을 차단하도록 구성될 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 문이 폐쇄 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 메인 라인과 상기 서브 라인을 연결시키도록 구성될 수 있다.
상기 배터리 컨테이너는, 복수의 문을 구비하도록 구성될 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 복수의 문 각각의 개폐 여부를 감지하도록 구성될 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 복수의 문 중 적어도 하나가 상기 개방 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 배터리 컨테이너는, 복수 구비된 경우, 상기 서브 라인이 서로 직렬로 연결됨으로써 상기 메인 라인 및 복수의 서브 라인이 하나의 전력 라인을 형성하도록 구성될 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 복수의 배터리 컨테이너 중 적어도 하나의 문이 개방 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 배터리 컨테이너는, 상기 서브 라인과 상기 배터리부 사이에 연결되고, 상기 서브 제어부에 의해 동작 상태가 제어되도록 구성된 서브 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 서브 제어부는, 상기 결정된 개폐 상태에 기반하여 상기 서브 스위치의 동작 상태를 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 서브 제어부는, 상기 문이 개방 상태인 경우, 상기 서브 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하여 상기 서브 라인과 상기 배터리부의 연결을 차단하도록 구성될 수 있다.
상기 서브 제어부는, 상기 문이 폐쇄 상태인 경우, 상기 서브 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 서브 라인과 상기 배터리부를 연결시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 안전성이 강화된 에너지 저장 장치는 일단과 타단이 각각 상기 메인 라인과 상기 서브 라인에 각각 연결됨으로써, 상기 제어 컨테이너와 상기 배터리 컨테이너를 전기적으로 연결시키도록 구성된 버스바를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 안전성이 강화된 에너지 저장 장치는 일단과 타단이 각각 상기 메인 제어부와 상기 서브 제어부에 각각 연결됨으로써, 상기 메인 제어부와 상기 서브 제어부를 통신 가능하도록 연결시키도록 구성된 케이블을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 컨테이너에 포함된 문의 개방 여부에 따라 배터리 컨테이너를 셧 다운시킬 수 있기 때문에, 작업자가 안전하게 배터리 컨테이너에 대한 작업을 수행하도록 유도할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 컨테이너를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 컨테이너를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 제어부와 센싱부의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 저장 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(10)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(10)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 에너지 저장 장치(10)는 제어 컨테이너(100) 및 배터리 컨테이너(200)를 포함할 수 있다.
제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200)는 전기적 및 통신적으로 연결될 수 있다. 제어 컨테이너(100)는 E-LINK로 표현될 수 있고, 배터리 컨테이너(200)는 B-LINK로 표현될 수 있다.
또한, 에너지 저장 장치(10)는 주수 컨테이너(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 주수 컨테이너는 제어 컨테이너(100) 및/또는 배터리 컨테이너(200)에 의해 제어되며, 배터리 컨테이너(200)에 화재가 발생했을 때 배터리 컨테이너(200)로 소화액(예컨대, 물)을 공급할 수 있다.
구체적으로, 제어 컨테이너(100)는 PCS(Power conversion system)와 연결되어, 제어 컨테이너(100) 내부 구성 요소와 배터리 컨테이너(200)로 전력을 공급할 수 있다. 그리고, 제어 컨테이너(100)는 에너지 저장 장치(10)를 종합적으로 모니터링할 수 있는 모니터링 유닛(미도시)을 포함할 수 있다.
배터리 컨테이너(200)는 배터리 모듈이 적재된 복수의 배터리 랙 및 화재 진압 유닛(예컨대, 공조 유닛, 소화 유닛 및 환기 유닛) 등을 포함할 수 있다. 배터리 컨테이너(200)는 제어 컨테이너(100)와 전력 라인 및 통신 라인을 형성할 수 있다.
예컨대, 도 2의 실시예에서, 에너지 저장 장치(10)는 제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200)를 포함할 수 있다. 그리고, 제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200)가 서로 유선으로 연결됨으로써, 제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200) 사이에 전력 라인 및 통신 라인이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 컨테이너(100)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어 컨테이너(100)는 메인 라인(110), 메인 스위치(120) 및 메인 제어부(130)를 포함할 수 있다.
메인 라인(110)은 제어 컨테이너(100)에 포함된 전력 라인일 수 있다. 예컨대, 메인 라인(110)은 직류 전류 라인(DC line)일 수 있다.
메인 스위치(120)는 메인 라인(110)에 연결되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 메인 스위치(120)는 메인 라인(110)에 직렬로 연결될 수 있다.
메인 제어부(130)는 메인 스위치(120)의 동작 상태를 제어하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 메인 제어부(130)는 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 온 상태 또는 턴 오프 상태로 제어할 수 있다. 예컨대, 메인 스위치(120)의 동작 상태가 턴 온 상태인 경우, 메인 라인(110)은 전기적으로 연결될 수 있다. 반대로, 메인 스위치(120)의 동작 상태가 턴 오프 상태인 경우, 메인 라인(110)은 전기적으로 차단될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 컨테이너(200)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(10)의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 배터리 컨테이너(200)는 서브 라인(210), 배터리부(220), 센싱부(230) 및 서브 제어부(240)를 포함할 수 있다.
서브 라인(210)은 메인 라인(110)과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 서브 라인(210)은 메인 라인(110)과 마찬가지의 전력 라인일 수 있다. 예컨대, 서브 라인(210)은 메인 라인(110)과 마찬가지로, 직류 전류 라인일 수 있다. 제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200)가 전기적으로 연결됨으로써, 서브 라인(210)은 메인 라인(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 도 5의 실시예에서, 메인 라인(110)과 서브 라인(210)은 전기적으로 연결될 수 있다.
배터리부(220)는 서브 라인(210)과 연결되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 배터리부(220)는 복수의 배터리 랙(BR1 내지 BRn)을 포함할 수 있고, 각각의 배터리 랙(BR1 내지 BRn)에는 복수의 배터리 모듈이 포함될 수 있다.
예컨대, 배터리부(220)에는 복수의 배터리 랙(BR1 내지 BRn)이 포함될 수 있다. 도 5의 실시예에서, 배터리부(220)에는 제1 배터리 랙(BR1), 제2 배터리 랙(BR2) 및 제n 배터리 랙(BRn)이 포함될 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 자연수이며, 배터리 컨테이너(200)의 크기 및 에너지 저장 장치(10)의 허용 용량 등 다양한 요인들에 기반하여 결정될 수 있다.
센싱부(230)는 배터리 컨테이너(200)에 구비된 문(260)의 개폐 여부를 감지하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 센싱부(230)는 배터리 컨테이너(200)에 구비된 문(260)이 개방되었는지 폐쇄되었는지를 감지할 수 있다. 예컨대, 센싱부(230)는 문(260)의 개폐 여부를 감지할 수 있는 마그네틱 센서, 압전 센서 또는 광학 센서 등이 적용될 수 있다.
예컨대, 센싱부(230)에는 복수의 센싱 유닛(S1 내지 Sn)이 포함될 수 있다. 도 5의 실시예에서, 센싱부(230)에는 제1 센싱 유닛(S1), 제2 센싱 유닛(S2) 및 제n 센싱 유닛(Sn)이 포함될 수 있다.
바람직하게, 배터리 컨테이너(200)는 복수의 문(260)을 구비하도록 구성될 수 있다. 그리고, 센싱부(230)는 복수의 문(260) 각각의 개폐 여부를 감지하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 배터리 컨테이너(200)에는 작업자가 각각의 배터리 랙에 대한 작업(예컨대, 유지 보수)을 수행하기 위하여, 배터리 랙에 대응되는 개수의 문(260)이 포함될 수 있다. 즉, 작업자는 작업을 위한 배터리 랙에 대응되는 문(260)을 개방한 후 해당 배터리 랙에 대한 작업을 진행할 수 있다. 따라서, 도 5의 실시예에서, 배터리 컨테이너(200)에는 n개의 배터리 랙에 대응되도록 n개의 문(260)의 포함될 수 있다. 그리고, 센싱부(230)에는 n개의 문(260)에 대응되도록 n개의 센싱 유닛(S1 내지 Sn)이 포함될 수 있다.
서브 제어부(240)는 센싱부(230)와 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고, 서브 제어부(240)는 센싱부(230)로부터 수신한 센싱 신호에 기반하여 문(260)의 개폐 상태를 결정하도록 구성될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 제어부(240)와 센싱부(230)의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
서브 제어부(240)는 센싱부(230)에 포함된 센싱 유닛(S1 내지 Sn)과 폐회로룰 형성하도록 연결될 수 있다. 예컨대, 도 6의 실시예에서, 서브 제어부(240)는 제1 센싱 유닛(S1)과 연결되고, 제1 센싱 유닛(S1)은 제2 센싱 유닛(S2)과 연결될 수 있다. 그리고, 제n 센싱 유닛(Sn)은 서브 제어부(240)와 연결될 수 있다. 따라서, 서브 제어부(240), 제1 센싱 유닛(S1), 제2 센싱 유닛(S2) 및 제n 센싱 유닛(Sn)을 연결하는 폐회로가 형성될 수 있다. 다만, 도 6의 폐회로에서 저항 소자 등은 설명의 편의를 위해 생략되었음을 유의한다.
예컨대, 센싱 유닛(S1 내지 Sn)은 마그네틱 센서일 수 있다. 즉, 센싱 유닛(S1 내지 Sn) 각각은 제1 마그네틱 유닛과 제2 마그네틱 유닛을 포함할 수 있다. 문(260)이 개방된 경우(문이 열린 경우), 제1 마그네팃 유닛과 제2 마그네틱 유닛이 분리되므로, 센싱 유닛의 동작 상태는 턴 오프 상태가 될 수 있다. 반대로, 문(260)이 폐쇄된 경우(문이 닫힌 경우), 제1 마그네틱 유닛과 제2 마그네틱 유닛이 연결되므로, 센싱 유닛의 동작 상태는 턴 온 상태가 될 수 있다.
도 7을 참조하면, n개의 문(260)이 모두 폐쇄된 경우, n개의 센싱 유닛(S1 내지 Sn)의 동작 상태는 모두 턴 온 상태일 수 있다. 이 경우, 서브 제어부(240)와 센싱부(230)를 연결하는 폐회로는 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 서브 제어부(240)는 폐회로가 연결되었는지 여부를 검출함으로써 배터리 컨테이너(200)에 구비된 문(260)의 개폐 상태를 결정할 수 있다.
서브 제어부(240)는 결정된 개폐 상태를 메인 제어부(130)로 송신하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 서브 제어부(240)는 개방 상태 또는 폐쇄 상태를 나타내는 개폐 상태 정보를 메인 제어부(130)로 송신할 수 있다.
메인 제어부(130)는, 문(260)이 개방 상태인 경우, 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하여 메인 라인(110)과 서브 라인(210)의 연결을 차단하도록 구성될 수 있다. 반대로, 메인 제어부(130)는, 문(260)이 폐쇄 상태인 경우, 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 메인 라인(110)과 서브 라인(210)을 연결시키도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 메인 스위치(120)의 일단은 메인 라인(110)을 통해 서브 라인(210)에 연결될 수 있다. 그리고, 메인 스위치(120)의 타단은 메인 라인(110)을 통해 PCS(미도시)에 연결될 수 있다.
예컨대, 메인 스위치(120)의 동작 상태가 턴 오프 상태로 제어되면 PCS와 제어 컨테이너(100) 및 배터리 컨테이너(200) 간의 연결이 차단될 수 있다. 따라서, 메인 라인(110)과 서브 라인(210)의 전기적인 연결이 차단될 수 있다.
다른 예로, 메인 스위치(120)의 동작 상태가 턴 온 상태로 제어되면 PCS, 제어 컨테이너(100) 및 배터리 컨테이너(200)가 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 메인 라인(110)과 서브 라인(210)의 전기적으로 연결될 수 있다.
특히, 메인 제어부(130)는 복수의 문(260) 중 적어도 하나가 개방 상태인 경우, 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 배터리 컨테이너(200)에 구비된 복수의 문(260) 중 적어도 하나의 문(260)이라도 개방된 경우, 서브 제어부(240)는 개방 상태를 나타내는 개폐 상태 정보를 메인 제어부(130)로 송신할 수 있다. 개방 상태를 나타내는 개폐 상태 정보를 수신한 메인 제어부(130)는, 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어함으로써 메인 라인(110)과 서브 라인(210)의 연결을 차단할 수 있다. 따라서, 배터리 컨테이너(200)에 구비된 모든 문(260)이 폐쇄된 경우, 메인 스위치(120)의 동작 상태가 턴 온 상태로 제어되고, 메인 라인(110)과 서브 라인(210)이 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(10)는 배터리 컨테이너(200)에 구비된 문(260)의 개폐 여부에 따라 배터리 컨테이너(200)의 전력을 차단할 수 있다. 즉, 작업자가 직접 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하지 않더라도, 문(260)이 개방되는 순간 배터리 컨테이너(200)로의 전력이 차단될 수 있다. 따라서, 배터리 컨테이너(200)는 전기적으로 안전한 상태가 되기 때문에, 작업자의 안전성이 강화될 수 있다. 이로 인해, 작업자의 부주의에 의한 인명 사고가 미연에 방지될 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 장치(10)의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 배터리 컨테이너(200)는 서브 스위치(250)를 더 포함할 수 있다.
서브 스위치(250)는 서브 라인(210)과 배터리부(220) 사이에 연결되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 서브 스위치(250)는 일단이 서브 라인(210)에 연결되고, 타단이 배터리부(220)에 연결될 수 있다. 서브 스위치(250)의 타단에 연결된 라인은 배터리부(220)에 포함된 복수의 배터리 랙(BR1 내지 BRn) 각각에 연결될 수 있다. 즉, 서브 스위치(250)는 서브 라인(210)과 복수의 배터리 랙(BR1 내지 BRn)을 연결하는 공통 라인에 연결될 수 있다.
예컨대, 도 8의 실시예에서, 서브 스위치(250)는 서브 라인(210)과 배터리부(220) 사이에 연결될 수 있다. 서브 스위치(250)의 동작 상태에 따라 서브 라인(210)과 배터리부(220)는 전기적으로 연결되거나 차단될 수 있다.
서브 스위치(250)는 서브 제어부(240)에 의해 동작 상태가 제어되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 서브 제어부(240)는 결정된 개폐 상태에 기반하여 서브 스위치(250)의 동작 상태를 제어하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 서브 제어부(240)는 결정된 개폐 상태에 기반하여 서브 스위치(250)의 동작 상태를 턴 온 상태 또는 턴 오프 상태로 제어할 수 있다.
예컨대, 서브 제어부(240)는 문(260)이 개방 상태인 경우, 서브 스위치(250)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하여 서브 라인(210)과 배터리부(220)의 연결을 차단하도록 구성될 수 있다. 반대로, 서브 제어부(240)는 문(260)이 폐쇄 상태인 경우, 서브 스위치(250)의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 서브 라인(210)과 배터리부(220)를 연결시키도록 구성될 수 있다.
즉, 서브 제어부(240)는 센싱부(230)를 통해서 배터리 컨테이너(200)에 구비된 문(260)의 개폐 여부를 결정하고, 문(260)이 폐쇄 상태인 경우 서브 라인(210)과 배터리부(220) 간의 전기적 연결을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(10)는 배터리 컨테이너(200)의 문(260)이 개방된 경우, 제어 컨테이너(100)에 포함된 메인 스위치(120) 및/또는 배터리 컨테이너(200)에 포함된 서브 스위치(250)를 턴 오프 상태로 제어하여 작업자에 대한 안전성을 강화활 수 있다.
특히, 작업자의 부주의나 오동작에 의해 메인 스위치(120)의 동작 상태가 턴 오프 상태로 제어되지 않더라도, 서브 스위치(250)의 동작 상태가 턴 오프 상태로 제어됨으로써, 작업자에 대한 안전성이 보다 강화될 수 있다.
도 1을 더 참조하면, 에너지 저장 장치(10)는 버스바(300) 및 케이블(400)을 더 포함할 수 있다.
버스바(300)는 일단과 타단이 각각 메인 라인(110)과 서브 라인(210)에 각각 연결됨으로써, 제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200)를 전기적으로 연결시키도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도 2, 도 5 및 도 8의 실시예에서, 버스바(300)는 제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 버스바(300)의 일단은 제어 컨테이너(100)의 메인 라인(110)에 연결되고, 버스바(300)의 타단은 배터리 컨테이너(200)의 서브 라인(210)에 연결될 수 있다. 따라서, 메인 라인(110), 버스바(300) 및 서브 라인(210)을 포함하는 전력 라인이 형성될 수 있다.
케이블(400)은 일단과 타단이 각각 메인 제어부(130)와 서브 제어부(240)에 각각 연결됨으로써, 메인 제어부(130)와 서브 제어부(240)를 통신 가능하도록 연결시키도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도 2, 도 5 및 도 8의 실시예에서, 케이블(400)은 제어 컨테이너(100)와 배터리 컨테이너(200) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 케이블(400)의 일단은 제어 컨테이너(100)의 메인 제어부(130)에 연결되고, 케이블(400)의 타단은 배터리 컨테이너(200)의 서브 제어부(240)에 연결될 수 있다. 따라서, 메인 제어부(130), 케이블(400) 및 서브 제어부(240)를 포함하는 통신 라인이 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 저장 장치(10)의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
배터리 컨테이너(200)는 복수 구비될 수 있다. 구체적으로, 배터리 컨테이너(200)는 복수 구비된 경우, 서브 라인(210)이 서로 직렬로 연결됨으로써 메인 라인(110) 및 복수의 서브 라인(210)이 하나의 전력 라인을 형성하도록 구성될 수 있다
도 9의 실시예에서, 에너지 저장 장치(10)에 제1 배터리 컨테이너(201), 제2 배터리 컨테이너(202) 및 제3 배터리 컨테이너(203)가 포함될 수 있다. 제어 컨테이너(100) 및 복수의 배터리 컨테이너(200)는 버스바(300)를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제어 컨테이너(100)의 메인 라인(110)과 제1 내지 제3 배터리 컨테이너(201, 202, 203)의 서브 라인(210)은 하나의 전력 라인을 형성할 수 있다.
또한, 도 9의 실시예에서, 제어 컨테이너(100) 및 복수의 배터리 컨테이너(200)는 케이블(400)을 통해서 통신적으로 연결될 수 있다. 바람직하게, Home-run 방식 및 Daisy chain 방식으로 제어 컨테이너(100)와 복수의 배터리 컨테이너(200) 간의 통신 라인이 형성될 수 있다. 예컨대, Home-run 방식에 따라, 제어 컨테이너(100)는 제1 내지 제3 배터리 컨테이너(201, 202, 203)와 각각 통신적으로 연결될 수 있다. 그리고, Daisy chain 방식에 따라, 제어 컨테이너(100)는 제1 배터리 컨테이너(201)와 연결되고, 제1 배터리 컨테이너(201)는 제2 배터리 컨테이너(202)와 연결되며, 제2 배터리 컨테이너(202)는 제3 배터리 컨테이너(203)와 연결될 수 있다.
도 9의 실시예에서는 에너지 저장 장치(10)에 3개의 배터리 컨테이너(200)가 포함되는 것으로 설명하였으나, 배터리 컨테이너(200)는 버스바(300) 및 케이블(400)을 통해서 더 연결될 수 도 있다. 즉, 배터리 컨테이너(200) 구조는 확장 가능한 모듈화된 구조이다. 따라서, 에너지 저장 장치(10)에 포함되는 배터리 컨테이너(200)의 개수는 연결 부재(예컨대, 버스바 및 케이블)를 통해서 용이하게 확장될 수 있다.
예컨대, 메인 제어부(130)는 복수의 배터리 컨테이너(200) 중 적어도 하나의 문(260)이 개방 상태인 경우, 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하도록 구성될 수 있다. 도 9의 실시예에서, 제1 내지 제3 배터리 컨테이너(201, 202, 203)에 포함된 모든 문(260) 중 적어도 하나가 개방된 경우, 메인 제어부(130)는 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어할 수 있다. 이 경우, 제어 컨테이너(100)와 제1 내지 제3 배터리 컨테이너(201, 202, 203)에 의해 형성되는 전력 라인이 해제되어, 제1 내지 제3 배터리 컨테이너(201, 202, 203)는 셧 다운 상태가 될 수 있다. 따라서, 작업자는 배터리 컨테이너(200)에 대한 작업을 안전하게 수행할 수 있다.
다른 예로, 복수의 배터리 컨테이너(200) 중 적어도 하나의 문(260)이 개방 상태인 경우, 메인 제어부(130)에 의해 메인 스위치(120)의 동작 상태가 제어되지 않고, 복수의 배터리 컨테이너(200) 각각에서 서브 제어부(240)에 의해 서브 스위치(250)의 동작 상태가 제어될 수 있다. 서브 제어부(240)는 문(260)이 개방 상태인 경우, 대응되는 서브 스위치(250)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하도록 구성될 수 있다. 도 9의 실시예에서, 제1 배터리 컨테이너(201) 및 제3 배터리 컨테이너(203)에 포함된 문(260)은 모두 폐쇄 상태이고, 제2 배터리 컨테이너(202)에 포함된 문(260) 중 적어도 하나가 개방 상태라고 가정한다. 제2 배터리 컨테이너(202)에 포함된 서브 제어부(240)는 대응되는 서브 스위치(250)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어할 수 있다. 이 경우, 제어 컨테이너(100), 제1 배터리 컨테이너(201) 및 제3 배터리 컨테이너(203) 간의 전기적 연결은 유지되고, 제2 배터리 컨테이너(202)만 셧 다운 상태가 될 수 있다. 따라서, 작업자는 복수의 배터리 컨테이너(200)를 전부 셧 다운시키지 않고, 제2 배터리 컨테이너(202)에 대한 작업을 안전하게 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 복수의 배터리 컨테이너(200) 중 적어도 하나의 문(260)이 개방 상태인 경우, 메인 제어부(130)는 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어할 수 있다. 그리고, 문(260)이 개방된 배터리 컨테이너(200)에 포함된 서브 제어부(240)는 대응되는 서브 스위치(250)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어할 수 있다. 앞선 실시예와 마찬가지로, 도 9의 실시예에서, 제1 배터리 컨테이너(201) 및 제3 배터리 컨테이너(203)에 포함된 문(260)은 모두 폐쇄 상태이고, 제2 배터리 컨테이너(202)에 포함된 문(260) 중 적어도 하나가 개방 상태라고 가정한다. 복수의 배터리 컨테이너(200)에 포함된 문(260) 중 적어도 하나의 문(260)이 개방되었기 때문에, 메인 제어부(130)는 메인 스위치(120)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어할 수 있다. 또한, 제2 배터리 컨테이너(202)에 포함된 서브 제어부(240)는 대응되는 서브 스위치(250)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어할 수 있다. 즉, 메인 스위치(120)와 서브 스위치(250)가 모두 턴 오프 상태로 제어됨으로써, 제2 배터리 컨테이너(202)에 대한 전력이 완벽히 차단될 수 있다. 따라서, 작업자에 대한 안전성이 보다 강화될 수 있다.
한편, 메인 제어부(130) 및 서브 제어부(240)는 본 발명에서 수행되는 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 메인 제어부(130) 및 서브 제어부(240)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리(미도시)에 저장되고, 메인 제어부(130) 및/또는 서브 제어부(240)에 의해 실행될 수 있다. 여기서, 메모리는 데이터를 기록, 소거, 갱신 및 독출할 수 있다고 알려진 공지의 정보 저장 수단이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 정보 저장 수단에는 RAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등이 포함될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
(부호의 설명)
10: 에너지 저장 장치
100: 제어 컨테이너
110: 메인 라인
120: 메인 스위치
130: 메인 제어부
200: 배터리 컨테이너
210: 서브 라인
220: 배터리부
230: 센싱부
240: 서브 제어부
250: 서브 스위치
260: 문
300: 버스바
400: 케이블

Claims (10)

  1. 메인 라인; 상기 메인 라인에 연결되도록 구성된 메인 스위치; 및 상기 메인 스위치의 동작 상태를 제어하도록 구성된 메인 제어부;를 포함하는 제어 컨테이너; 및
    상기 메인 라인과 전기적으로 연결되도록 구성된 서브 라인; 상기 서브 라인과 연결되도록 구성된 배터리부; 구비된 문의 개폐 여부를 감지하도록 구성된 센싱부; 및 상기 센싱부로부터 수신한 센싱 신호에 기반하여 상기 문의 개폐 상태를 결정하며, 결정된 개폐 상태를 상기 메인 제어부로 송신하도록 구성된 서브 제어부;를 포함하는 배터리 컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 제어부는,
    상기 문이 개방 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하여 상기 메인 라인과 상기 서브 라인의 연결을 차단하고,
    상기 문이 폐쇄 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 메인 라인과 상기 서브 라인을 연결시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 컨테이너는,
    복수의 문을 구비하도록 구성되고,
    상기 센싱부는,
    상기 복수의 문 각각의 개폐 여부를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인 제어부는,
    상기 복수의 문 중 적어도 하나가 상기 개방 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 컨테이너는,
    복수 구비된 경우, 상기 서브 라인이 서로 직렬로 연결됨으로써 상기 메인 라인 및 복수의 서브 라인이 하나의 전력 라인을 형성하도록 구성되고,
    상기 메인 제어부는,
    상기 복수의 배터리 컨테이너 중 적어도 하나의 문이 개방 상태인 경우, 상기 메인 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 컨테이너는,
    상기 서브 라인과 상기 배터리부 사이에 연결되고, 상기 서브 제어부에 의해 동작 상태가 제어되도록 구성된 서브 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 서브 제어부는,
    상기 결정된 개폐 상태에 기반하여 상기 서브 스위치의 동작 상태를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브 제어부는,
    상기 문이 개방 상태인 경우, 상기 서브 스위치의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하여 상기 서브 라인과 상기 배터리부의 연결을 차단하고,
    상기 문이 폐쇄 상태인 경우, 상기 서브 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 서브 라인과 상기 배터리부를 연결시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    일단과 타단이 각각 상기 메인 라인과 상기 서브 라인에 각각 연결됨으로써, 상기 제어 컨테이너와 상기 배터리 컨테이너를 전기적으로 연결시키도록 구성된 버스바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    일단과 타단이 각각 상기 메인 제어부와 상기 서브 제어부에 각각 연결됨으로써, 상기 메인 제어부와 상기 서브 제어부를 통신 가능하도록 연결시키도록 구성된 케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 강화된 에너지 저장 장치.
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