淺聊新能源汽車消防安全研究

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要： 隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的日益重視和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新能源汽車產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。然而，新能源汽車在帶來(lái)環(huán)保和節(jié)能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也面臨著消防安全方面的挑戰(zhàn)。本文深入探討了新能源汽車消防安全問(wèn)題，包括火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素、火災(zāi)特點(diǎn)、消防技術(shù)現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展方向等，旨在為提高新能源汽車的消防安全水平提供參考。

1. 電池?zé)崾Э?br class="container-PzX343 wrapper-NZ1vL1 undefined" style="-webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); color: initial; overflow-anchor: auto;" /> 電池?zé)崾Э厥切履茉雌嚮馂?zāi)的主要原因之一。電池在充放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，如果散熱不良或發(fā)生內(nèi)部短路等故障，就會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高，進(jìn)而引發(fā)熱失控。熱失控會(huì)使電池內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量和氣體，可能導(dǎo)致電池爆炸和火災(zāi)。

2. 電池過(guò)充過(guò)放
   電池過(guò)充過(guò)放也會(huì)增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)充會(huì)使電池內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)多的鋰枝晶，容易刺破電池隔膜，引發(fā)內(nèi)部短路；過(guò)放則會(huì)使電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損，降低電池的安全性。

3. 電池老化
   隨著電池使用時(shí)間的增加，電池性能會(huì)逐漸下降，老化的電池更容易發(fā)生故障，增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

1. 高壓電氣系統(tǒng)故障
   新能源汽車的高壓電氣系統(tǒng)包括動(dòng)力電池、電機(jī)、電控等部件。如果高壓電氣系統(tǒng)發(fā)生故障，如絕緣損壞、短路等，就會(huì)產(chǎn)生電弧和電火花，可能引發(fā)火災(zāi)。

2. 充電設(shè)施故障
   充電設(shè)施故障也是引發(fā)新能源汽車火災(zāi)的一個(gè)重要因素。例如，充電樁的電氣故障、充電插頭接觸不良等都可能導(dǎo)致火災(zāi)。

1. 碰撞事故
   新能源汽車在發(fā)生碰撞事故時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致電池系統(tǒng)和高壓電氣系統(tǒng)受損，引發(fā)火災(zāi)。

2. 外部火源
   新能源汽車如果停放在易燃物附近或受到外部火源的影響，也可能引發(fā)火災(zāi)。

1. 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)
   電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的溫度、電壓等參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，及時(shí)采取措施，防止電池?zé)崾Э亍?/span>

2. 煙霧探測(cè)器和火災(zāi)報(bào)警器
   在新能源汽車內(nèi)部安裝煙霧探測(cè)器和火災(zāi)報(bào)警器，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，發(fā)出警報(bào)，提醒駕乘人員和消防人員采取措施。

1. 干粉滅火器
   干粉滅火器是目前新能源汽車上常用的滅火設(shè)備之一。干粉滅火器可以有效地?fù)錅珉姎饣馂?zāi)和可燃液體火災(zāi)，但對(duì)于電池火災(zāi)的滅火效果有限。

2. 水基滅火器
   水基滅火器對(duì)電池火災(zāi)有一定的滅火效果，但需要注意的是，在使用水基滅火器滅火時(shí)，要避免直接將水噴到電池上，以免引起電池短路。

3. 專用滅火設(shè)備
   為了更好地應(yīng)對(duì)新能源汽車火災(zāi)，一些企業(yè)研發(fā)了專用的滅火設(shè)備，如氣溶膠滅火器、七氟丙烷滅火器等。這些滅火設(shè)備具有滅火效率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，但成本較高。

1. 應(yīng)急預(yù)案制定
   新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)部門應(yīng)制定完善的應(yīng)急預(yù)案，明確火災(zāi)事故的應(yīng)急處置流程和責(zé)任分工，提高應(yīng)急響應(yīng)能力。

2. 消防培訓(xùn)
   加強(qiáng)對(duì)消防人員的培訓(xùn)，提高他們對(duì)新能源汽車火災(zāi)特點(diǎn)和滅火技術(shù)的認(rèn)識(shí)，掌握正確的滅火方法和救援技巧。

3. 協(xié)同作戰(zhàn)
   在新能源汽車火災(zāi)事故處置中，需要消防、公安、醫(yī)療等部門協(xié)同作戰(zhàn)，形成合力，確保火災(zāi)事故得到及時(shí)有效的處置。

五、安科瑞智慧消防云平臺(tái)

（一）平臺(tái)概述

安科瑞智慧消防云平臺(tái)依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，對(duì)充電站配電系統(tǒng)的運(yùn)行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障，并及時(shí)切除安全隱患、避免電氣火災(zāi)發(fā)生，從而保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，打造“安全、高效、舒適、綠色”的“人—車—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務(wù)”的智慧充電站，提升充電站的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（二）適用場(chǎng)合

可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校、酒店、體育場(chǎng)等公共建筑；商業(yè)廣場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū)；企業(yè)、住宅小區(qū)等場(chǎng)所。

（三）組網(wǎng)架構(gòu)

平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由終端感知設(shè)備、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和能效管理平臺(tái)層三個(gè)部分組成，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

（四）參考選型

六、相關(guān)產(chǎn)品介紹

（一） 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chǎn)品功能

（1）智能監(jiān)測(cè)：充電樁智能控制器對(duì)充電樁具備測(cè)量、控制與保護(hù)的功能，如運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)、充電計(jì)量與計(jì)費(fèi)以及充電過(guò)程的聯(lián)動(dòng)控制等。

（2）智能計(jì)量：輸出配置智能電能表，進(jìn)行充電計(jì)量，具備完善的通信功能，可將計(jì)量信息通過(guò)RS485分別上傳給充電樁智能控制器和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。

（3）云平臺(tái)：具備連接云平臺(tái)的功能，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，財(cái)務(wù)報(bào)表分析等等。

（4）保護(hù)功能：具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)，漏電保護(hù)和接地保護(hù)等功能。

（5）材質(zhì)可靠：保證長(zhǎng)期使用并抵御復(fù)雜天氣環(huán)境。

（6）適配車型：滿足國(guó)標(biāo)充電接口，適配所有符合GB/T 20234.2-2015國(guó)標(biāo)的電動(dòng)汽車，適應(yīng)不同車型的不同功率。

（7）資產(chǎn)安全：產(chǎn)品全部由中國(guó)平安保險(xiǎn)承保，充分保障設(shè)備、車輛、人員的安全。

（二） 直流充電樁系列

（三）電氣火災(zāi)探測(cè)器ARCM300-Z

（四）限流式保護(hù)器ASCP200

產(chǎn)品功能：

（1）短路保護(hù)：保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

（2）過(guò)載保護(hù)：當(dāng)線路電流過(guò)載且持續(xù)時(shí)間超過(guò)動(dòng)作時(shí)間（3~60秒可設(shè)）時(shí)，保護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

（3）表內(nèi)超溫保護(hù)：當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過(guò)高時(shí)，保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；

（4）組網(wǎng)通訊：保護(hù)器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

七、平臺(tái)功能

（一） 登錄

（二）首頁(yè)

平臺(tái)首頁(yè)顯示充電站的位置及在線情況，統(tǒng)計(jì)充電站的充電數(shù)據(jù)

（三）實(shí)時(shí)監(jiān)控

（1）充電站監(jiān)控

可以按站點(diǎn)名稱進(jìn)行篩選，顯示站點(diǎn)詳情、充電槍列表、統(tǒng)計(jì)訂單信息、故障記錄，點(diǎn)擊某個(gè)充電槍編號(hào)后在進(jìn)入充電槍監(jiān)控頁(yè)面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)荷（搭配ACM300T、ADW300），當(dāng)負(fù)荷超過(guò)50%時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制新增開(kāi)始充電的充電樁的功率，降為50%，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過(guò)80%時(shí)，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開(kāi)始充電，直到負(fù)荷下降為止。如圖所示：

（2）充電樁監(jiān)控

顯示充電樁充電數(shù)據(jù)；顯示各回路的充電狀態(tài)；可以對(duì)充電中的回路進(jìn)行手動(dòng)終止；顯示訂單信息、故障信息；如圖所示：

（3）設(shè)備監(jiān)控

顯示限流式保護(hù)器的狀態(tài)，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報(bào)警，如圖所示：

（四） 故障管理

（1）故障查詢

故障查詢中記錄了登錄用戶相關(guān)聯(lián)的所有故障信息。如圖所示：

（2）故障派發(fā)

故障派發(fā)中記錄了當(dāng)前待派發(fā)的故障信息。如圖所示：

（3）故障處理

故障處理中記錄了當(dāng)前待處理的故障信息。如圖所示：

（五）能耗分析

在能耗分析中，可查看關(guān)聯(lián)站點(diǎn)和關(guān)聯(lián)樁的能耗信息并顯示對(duì)應(yīng)的能耗趨勢(shì)圖。如圖所示：

（六）故障分析

在故障分析中，可查看相關(guān)時(shí)間內(nèi)的故障數(shù)、故障狀態(tài)、故障類型、趨勢(shì)分析以及故障列表。如圖所示：

（七）財(cái)務(wù)報(bào)表

在財(cái)務(wù)報(bào)表中，可根據(jù)時(shí)間查看關(guān)聯(lián)站點(diǎn)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。如圖所示：

（八）收益查詢

在收益查詢中，可查看總的收益統(tǒng)計(jì)、收益變化曲線圖、支付占比餅圖以及實(shí)際收益報(bào)表。如圖所示：

八、案例實(shí)景

九、結(jié)論

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車消防安全已經(jīng)成為社會(huì)穩(wěn)定和發(fā)展的重要內(nèi)容，新能源電動(dòng)汽車相關(guān)單位要給予高度重視，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)傳統(tǒng)的消防模式進(jìn)行有效的創(chuàng)新和完善，這樣不但可以確保消防工作的順利開(kāi)展，同時(shí)對(duì)汽車行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有積極作用。

參考文獻(xiàn)

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