淺析新能源汽車消防安全

摘要：伴隨經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展與技術(shù)不斷進(jìn)步，社會各領(lǐng)域積極響應(yīng)號召，對環(huán)境保護(hù)的要求進(jìn)一步提升，這推動了新能源汽車的發(fā)展。同時，現(xiàn)代人對汽車便捷性與功能性的要求不斷提高，使得汽車系統(tǒng)趨向復(fù)雜，且汽車中的電路、油路和氣路相互融合，運行時多個系統(tǒng)需協(xié)同工作，存在一定火災(zāi)風(fēng)險。新能源電動汽車火災(zāi)具有發(fā)現(xiàn)晚、燃燒快的特點，一旦發(fā)生往往難以在第一時間撲救?；诖耍疚膶π履茉措妱悠囅腊踩F(xiàn)狀展開深入探究并進(jìn)行思考。

關(guān)鍵詞：新能源；電動汽車；消防安全；現(xiàn)狀；思考

0 引言
當(dāng)前，新能源電動汽車是新能源研究的重要對象，也是重點扶持項目。然而，近幾年頻繁出現(xiàn)的電動汽車火災(zāi)事故，嚴(yán)重威脅到電動汽車的運行安全，給大眾帶來安全風(fēng)險。因此，加大電動汽車消防安全研究力度刻不容緩，做好火災(zāi)預(yù)防工作，方能保障電動汽車的安全運行。

1 新能源電動汽車
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷提高，汽車保有量持續(xù)增加，但能源短缺和環(huán)境污染問題依然存在。為兼顧能源安全與環(huán)境保護(hù)需求，發(fā)展新能源汽車成為重要途徑。新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的主要差異在于動力源。傳統(tǒng)汽車主要依靠燃燒化石燃料提供動力；新能源汽車可分為純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。純電動汽車完全由可充電電池提供動力，無尾氣排放，對環(huán)境保護(hù)有利；混合動力汽車擁有多個動力源，不完全依賴可充電池，對環(huán)境有一定影響，但比傳統(tǒng)汽車節(jié)能且排放較??；燃料電池汽車主要依靠燃料電池提供動力，對環(huán)境污染較小。

2 新能源電動汽車火災(zāi)特點
新能源電動汽車火災(zāi)具有不易探測、復(fù)燃風(fēng)險高以及有毒煙氣產(chǎn)量大、毒性高等特性。
（1）火災(zāi)不易探測。電動汽車電池通常位于車體內(nèi)部，當(dāng)火災(zāi)探測器能探測到火災(zāi)時，火勢可能已較為猛烈。
（2）復(fù)燃風(fēng)險高。相比傳統(tǒng)燃油汽車，電動汽車發(fā)生火災(zāi)后復(fù)燃幾率大、次數(shù)多。動力電池火災(zāi)的火源來自內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)，即使外部火災(zāi)得到抑制，內(nèi)部電池在低氧或無氧環(huán)境中仍可能發(fā)生火災(zāi)。
（3）有毒煙氣產(chǎn)量大、毒性高。動力電池?zé)崾Э貢r，電池或安全閥破裂會釋放有毒物質(zhì)，產(chǎn)生大量煙霧和有毒氣體，如氟化氫、氰化氫和一氧化碳等，對人體危害極大。

3 新能源電動汽車消防安全現(xiàn)狀及原因
新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車的主要區(qū)別在于動力源和能源補給形式。新能源汽車裝備大容量電池，在過熱、短路或機(jī)械故障時更容易起火。目前普遍認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量問題是新能源汽車安全事故頻發(fā)的主要原因。企業(yè)過度追求補貼技術(shù)指標(biāo)，忽視技術(shù)驗證，導(dǎo)致技術(shù)驗證不足，出現(xiàn)問題后解決方案不成熟，為產(chǎn)品安全質(zhì)量埋下隱患。
3.1 電源系統(tǒng)事故
蓄電池是電源系統(tǒng)的重要組成部分。長期充放電會加速蓄電池老化，出現(xiàn)隔板老化、絕緣皮老化等問題，可能引發(fā)短路。電解液泄漏也會導(dǎo)致短路。此外，線路接線口松動會引發(fā)斷路和接觸不良，使發(fā)電機(jī)負(fù)荷運轉(zhuǎn)，可能燒損并引發(fā)火災(zāi)。
3.2 車輛系統(tǒng)事故
電動汽車系統(tǒng)火災(zāi)包括線路火災(zāi)和電氣設(shè)備火災(zāi)。線路火災(zāi)主要由電流過載、漏電、短路和接觸不良等引起；電氣設(shè)備火災(zāi)主要由老化、發(fā)熱燒毀、電子元件擊穿、電路焊點故障及機(jī)械磨損等引起。電動汽車系統(tǒng)火災(zāi)頻發(fā)與行駛中的顛簸、晃動、高溫、塵土、空氣侵蝕、電壓波動等因素有關(guān)，以及汽車改裝、維修不規(guī)范和動物嚙咬等。
3.3 充電現(xiàn)場事故
充電站運行維護(hù)過程中面臨多種風(fēng)險。車輛危險因素較大，電動汽車加速度快，駕駛員可能疏忽撞擊其他車輛或充電樁。充電現(xiàn)場管理不善，如地面積水、充電槍不歸位、消防設(shè)施不完備等，以及電動汽車維護(hù)水平參差不齊，都增加了安全風(fēng)險，還可能引發(fā)連鎖火災(zāi)。

4 新能源電動汽車消防安全策略
4.1 完善汽車結(jié)構(gòu)
從產(chǎn)品質(zhì)量入手，加強安全預(yù)防，嚴(yán)格控制生產(chǎn)質(zhì)量，制定安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，改善準(zhǔn)入條件，出臺電動汽車安全年檢標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用新能源汽車監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，配備車載滅火裝置。
4.2 合理充電
電動汽車蓄電池在電量還有 20% 時充電較好，不要充滿，充到 80% 以上即可。選擇慢充和隨用隨充方式，可延長電池使用壽命。
4.3 汽車檢測
新能源汽車結(jié)構(gòu)和性能與傳統(tǒng)汽車不同，維修需依靠高檢測技術(shù)和完善設(shè)備。要加強對新能源汽車設(shè)備檢測的重視，提高檢測技術(shù)，強化設(shè)備功能，加強人才檢測監(jiān)督，引進(jìn)專業(yè)人才，通過校企合作培養(yǎng)人才。
4.4 加強充電現(xiàn)場安全管理
加強安全防護(hù)措施，配備安全裝備，安裝頂棚和攝像頭，配置安全保護(hù)功能；加強安全隱患排查，制定檢查制度，加強專業(yè)人員安全檢查；做好安全教育工作，組織管理人員培訓(xùn)，普及安全知識，持證上崗，懸掛警示標(biāo)語、張貼宣傳畫。
4.5 運用滅火藥劑
根據(jù)當(dāng)前滅火藥劑種類，包括細(xì)水霧滅火劑、干粉滅火劑、惰性氣體滅火劑、熱氣溶膠滅火劑和氫氟碳類滅火劑等，以及新型滅火劑。蓄電池火災(zāi)需科學(xué)選擇滅火劑，考慮火災(zāi)屬性、周圍環(huán)境和滅火效果，加大滅火藥劑研究。

5 安科瑞智慧消防云平臺
5.1 平臺概述
安科瑞智慧消防云平臺依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI 等技術(shù)，對充電站配電系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控和預(yù)警，保障充電站可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運行，避免電氣火災(zāi)發(fā)生，保障人員生命財產(chǎn)安全，打造智慧充電站。
5.2 適用場合
可廣泛應(yīng)用于公共建筑、綜合園區(qū)、企業(yè)和住宅小區(qū)等場所。
5.3 組網(wǎng)架構(gòu)
平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由終端感知設(shè)備、邊緣計算網(wǎng)關(guān)和能效管理平臺層三個部分組成，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

5.4參考選型

6相關(guān)產(chǎn)品介紹

6.1 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chǎn)品功能

（1）智能監(jiān)測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護(hù)的功能，如運行狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)監(jiān)測、充電計量與計費以及充電過程的聯(lián)動控制等。

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

（3）云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，財務(wù)報表分析等等。

（4）保護(hù)功能：具備防雷保護(hù)、過載保護(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：保證長期使用并抵御復(fù)雜天氣環(huán)境。

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

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

6.2 直流充電樁系列

6.3電氣火災(zāi)探測器ARCM300-Z

6.4限流式保護(hù)器ASCP200

產(chǎn)品功能：

（1）短路保護(hù)：保護(hù)器實時監(jiān)測用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報警信號；

（2）過載保護(hù)：當(dāng)線路電流過載且持續(xù)時間超過動作時間（3~60秒可設(shè)）時，保護(hù)器啟動限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報警信號；

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

（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)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

7平臺功能

7.1 登錄

7.2首頁

平臺首頁顯示充電站的位置及在線情況，統(tǒng)計充電站的充電數(shù)據(jù)

7.3實時監(jiān)控

（1）充電站監(jiān)控

可以按站點名稱進(jìn)行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統(tǒng)計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進(jìn)入充電槍監(jiān)控頁面實時監(jiān)測變壓器負(fù)荷（搭配ACM300T、ADW300），當(dāng)負(fù)荷超過50%時，系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過80%時，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負(fù)荷下降為止。如圖所示：

統(tǒng)計當(dāng)前充電站各充電樁回路的數(shù)據(jù)；通過卡片的形式展現(xiàn)充電樁的數(shù)據(jù)；顯示故障列表；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)；可以對充電中的回路進(jìn)行手動終止；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、溫度及異常報警，如圖所示：

7.4 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：

7.5能耗分析

在能耗分析中，可查看指定時段關(guān)聯(lián)站點和關(guān)聯(lián)樁的能耗信息并顯示對應(yīng)的能耗趨勢圖。如圖所示：

7.6故障分析

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

7.7財務(wù)報表

在財務(wù)報表中，可根據(jù)時間查看關(guān)聯(lián)站點的財務(wù)數(shù)據(jù)。如圖所示：

7.8收益查詢

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

8案例實景

9結(jié)論

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車消防安全已經(jīng)成為社會穩(wěn)定和發(fā)展的重要內(nèi)容，新能源電動汽車相關(guān)單位要給予高度重視，根據(jù)實際情況對傳統(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展，同時對汽車行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有積極作用。

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審核編輯 黃宇