安科瑞 陳聰

摘 要:隨著我國與新能源相關(guān)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，由此推動了我國新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，新能源汽車的數(shù)量和種類都出現(xiàn)了較大幅度的增長。但是，在新能源汽車逐漸在市場上推廣之后，與之相關(guān)的火災(zāi)事故也漸漸呈現(xiàn)在人們視野中?；诖耍疚暮喴治鲂履茉雌嚮馂?zāi)發(fā)生的特點，分析導(dǎo)致新能源汽車出現(xiàn)火災(zāi)的主要原因并探討預(yù)防新能源汽車發(fā)生火災(zāi)可以采取的措施。重點針對新能源汽車的滅火救援對策展開深入研究。深入探討新能源汽車發(fā)生火災(zāi)的原因以及滅火的救援措施。充電樁平臺以及如何提高充電樁充電安全進(jìn)行分析，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)行實時監(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，保護(hù)電池。并及時切除安全隱患、避免電氣火災(zāi)發(fā)生，從而保障人員的生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞:新能源汽車 汽車火災(zāi) 滅火救援對策 充電樁平臺

1新能源汽車發(fā)生火災(zāi)的特點

1.1處理難度大

在新能源汽車遇到劇烈撞擊或者被明火點燃時新能源汽車的電池就有可能被嚴(yán)重擠壓，出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致電池中的液體泄漏，進(jìn)而出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，在導(dǎo)電介質(zhì)的作用下，致使新能源車主或者其他乘客受到電擊。尤其是純電動型號汽車，儲電單元多為鋰離子電池，當(dāng)電池中的負(fù)極接觸到外部的空氣時，就會出現(xiàn)極為嚴(yán)重的氧化反應(yīng)，爆炸現(xiàn)象出現(xiàn)的概率將會顯著提升，導(dǎo)致更難處理。

1.2需要較長時間滅火

純電動型汽車存在較多的內(nèi)部裝置，擁有極為復(fù)雜的管線，這些管線大多數(shù)可以燃燒，并且在自由燃燒的狀態(tài)下，火焰持續(xù)時間長甚至可以達(dá)到 90min,局部的溫度可以升高到 900℃，一旦新能源汽車出現(xiàn)火災(zāi)，在短時間內(nèi)就會蔓延到整個車廂，并且使用常規(guī)的滅火器將難以撲滅，完成整個滅火救援工作需要較長時間。

1.3燃燒速度較快

根據(jù)相關(guān)調(diào)查可知，新能源汽車電池從開始燃燒到迅速擴(kuò)大只需要6S，而且電池燃燒造成的火焰噴射可以噴射到5m開外的距離，在噴射的過程中除了火舌之外，還會噴射出電池中有毒的物質(zhì)，比如，在以氫為主要原料的電池中，一旦外部的壓力達(dá)到了 70 MPa，氫原料電池就會出現(xiàn)氫氣泄漏，周圍的空氣中氫氣的含量超過空氣總量的 4%，一旦遇到明火就會立即爆炸，嚴(yán)重威脅救援人員的生命安全。

2新能源汽車出現(xiàn)火災(zāi)的原因

2.1電線出現(xiàn)短路

新能源汽車出現(xiàn)自燃的原因很大程度上都是因為電線出現(xiàn)短路，線路的接點位置不牢靠，局部的電阻會產(chǎn)生較大的熱能，導(dǎo)致電線的接點位置起火。新能源車主有可能會在不了解新能源汽車的情況下亂接亂拉電線，導(dǎo)致整個車輛線路布局陷入一片混亂，一日超過線路的額定功率就會導(dǎo)致線路出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象，加大燃燒的可能性。此外，在長期線路摩擦的過程中線路磨損也會導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。

2.2電路出現(xiàn)漏電

從某種意義來講，電路漏電也屬于一種短路的情況，新能源汽車中被車主加人了太多的電氣設(shè)備，就會導(dǎo)致汽車電路在短時間內(nèi)負(fù)擔(dān)加重，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的概率增加。有時在電路中會存在微弱的電流，這些電流會持續(xù)增加汽車的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而更加容易形成過熱的高溫，當(dāng)溫度超過材料的燃燒點之后，新能源汽車就會自燃。

2.3電池質(zhì)量較差

在新能源汽車中大規(guī)模應(yīng)用電池，導(dǎo)致在單位空間內(nèi)，能量密度顯著增強(qiáng)，當(dāng)電池的數(shù)量和質(zhì)量同時增加時，安全事故出現(xiàn)的概率也會顯著增加。比如，在電池單體出現(xiàn)受損，電池箱鍋殼也出現(xiàn)磨損，就會導(dǎo)致局部電路出現(xiàn)短路的情況，引發(fā)火災(zāi)。在新能源汽車行駛的過程中，一旦受到外力的嚴(yán)重沖擊，蓄電池的外殼就有可能出現(xiàn)破損，此時產(chǎn)生電火花的概率將顯著增加，由此導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。電池極柱接線的部位出現(xiàn)氧化和老化的現(xiàn)象，導(dǎo)致接觸不良，如果在蓄電池上存在金屬器件或產(chǎn)生積水，就會導(dǎo)致*柱短路，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

2.4存在高溫部件可燃物

目前，生產(chǎn)的新能源汽車大多都配備三元催化反 應(yīng)器，在整個新能源汽車外露部分的部件中，工作溫度部件便是消聲器排氣管，這一部件的溫度可以達(dá)到 800℃，在路面較為復(fù)雜的區(qū)域行車，車底易刮到易燃物。如果司機(jī)不注意，直接碾壓或者停留在可燃物的上方，就會導(dǎo)致處于高溫狀態(tài)下的排氣管將可燃物點燃，進(jìn)而導(dǎo)致電路或者油路泄露，引發(fā)火災(zāi)。

新能源汽車內(nèi)的鹵素?zé)粼谝欢螘r間的使用后，溫度會增加，如果受到撞擊，鹵素?zé)艟蜁鹬車乃芰先紵?。在炎熱的夏季，車?nèi)如果存放有一次性普通打火機(jī)，就可能會因受太陽暴曬使車內(nèi)溫度過高導(dǎo)致打火機(jī)發(fā)生爆炸，進(jìn)而引發(fā)車內(nèi)皮革類的座椅燃燒，引燃整個車體，給周圍帶來嚴(yán)重的安全威脅，也給車主造成財產(chǎn)損失。

2.5新能源汽車起步晚

目前，就我國新能源汽車整體的形式來說，我國的新能源汽車發(fā)展較國外晚，但是發(fā)展的速度較快，是我國具代表的新興產(chǎn)業(yè)之一，但是我國目前在新能源方面產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量有待提升。尤其在我國對于新能源產(chǎn)品技術(shù)上的應(yīng)用存在較大的提升空間，與我國在傳統(tǒng)燃油車輛上的技術(shù)無法相提并論。利用不好，缺乏足夠的認(rèn)識，也有可能導(dǎo)致新能源汽車發(fā)生火災(zāi)。

2.6汽車充電不規(guī)范

充電插頭內(nèi)部短路，導(dǎo)致電路串聯(lián)，或者充電器輸入電壓過高，超過額定輸入電壓標(biāo)準(zhǔn)，引發(fā)變壓線圈燒毀，還可能是由于充電時間過長，電池過熱，引發(fā)火災(zāi)。充電環(huán)境潮濕，充電器不符合標(biāo)準(zhǔn)。

3新能源汽車火災(zāi)的預(yù)防措施

3.1預(yù)防電線火災(zāi)

預(yù)防來自電線的火災(zāi)，需要安裝電流保護(hù)裝置在電線上可以及時檢查。電纜外皮的材料要正確選擇，材料要保證具備耐熱性、耐酸堿腐蝕性，在電纜的外部具備一層保護(hù)套，將電線固定起來，避免電線處于雜亂的狀態(tài)下，增加火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險。同時，電纜需要具備防水性能，可以優(yōu)先選擇一些PVC材質(zhì)的管材。

3.2預(yù)防排氣系統(tǒng)

車輛點火裝置盡量選擇電子形式，使用自動檢測設(shè)備對車輛排氣管裝置進(jìn)行自動檢測，排氣管周圍區(qū)域保持一定空間隔離，防止其與可燃物質(zhì)接觸發(fā)生燃燒，同時利用電子模式控制燃料噴射系統(tǒng)，防止發(fā)生二次燃燒現(xiàn)象。車輛維修檢查階段，嚴(yán)禁將棉紗、擦油布等易燃燒物品遺留在汽車發(fā)動機(jī)附近范圍內(nèi)，避免在汽車行駛過程中可燃物與排氣管道接觸，在高溫作用下發(fā)生嚴(yán)重的汽車起火事故。

3.3預(yù)防燃料油系統(tǒng)

在選擇膠管材料時，需要重點考慮膠管的性能，首先選用抗壓性、抗腐蝕性以及耐候性等較為優(yōu)異的膠管，以保證車輛行駛的安全性與穩(wěn)定性，膠管與金屬管線之間使用金屬夾連接，同時對連接點位進(jìn)行定期檢查，以保證其密封性與連接性。車輛出廠后需要進(jìn)行撞擊測試實驗，防止車輛在實際使用中出現(xiàn)漏油等問題。車輛內(nèi)需要安裝自動控制滅火系統(tǒng)，在車輛出現(xiàn)燃油泄漏問題后，為避免出現(xiàn)嚴(yán)重火災(zāi)事故，可以開啟滅火系統(tǒng)已縮減火災(zāi)造成的損毀。

4、安科瑞AcrelCloud-9000充電站運(yùn)營平臺

4.1平臺概述

安科瑞充電站運(yùn)營平臺依托物聯(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)的運(yùn)行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進(jìn)行實時監(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，提升充電站的社會和經(jīng)濟(jì)價值。

4.2適用場合

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

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺層三個部分組成，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

現(xiàn)場設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)探測器、限流式保護(hù)器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成對現(xiàn)場所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動端實現(xiàn)實時監(jiān)測充電站配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電氣火災(zāi)探測器、限流式保護(hù)器、智能插座可通過全網(wǎng)通4G通訊模組與平臺直接通訊。

電能質(zhì)量分析儀表、煙霧傳感器和測溫裝置通過RS485，攝像頭通過RJ45與智能網(wǎng)關(guān)通訊，再由智能網(wǎng)關(guān)通訊通過4G統(tǒng)一與平臺通訊。

限流式保護(hù)器既可以通過4G連接平臺，也可以通過RS485連接網(wǎng)關(guān)。

平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能聯(lián)網(wǎng)的地方，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

4.4相關(guān)產(chǎn)品介紹

4.4.17KW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(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)監(jiān)測、充電計量與計費(fèi)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(yùn)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/T20234.2-2015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。

4.4.2直流充電樁系列

4.4.3電氣火災(zāi)探測器ARCM300-Z

4.4.4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。

4.5平臺功能

4.5.1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)

4.5.2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：

4.5.3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：

4.5.4能耗分析

在能耗分析中，可查看指*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：

4.5.5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：

4.5.6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：

4.5.7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：

5、結(jié)語

綜上所述，要降低新能源汽車火災(zāi)事故的概率，需要根據(jù)新能源汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動力電池的火災(zāi)特點，采取多樣化的防控措施，如提升新能源汽車的產(chǎn)品質(zhì)量安全，實現(xiàn)智能車載監(jiān)控系統(tǒng)與智慧消防監(jiān)管平臺的信息共享，完善制定更加嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，細(xì)化充電樁的設(shè)置要求和強(qiáng)化充電樁消防安全管理，規(guī)范用車和科學(xué)保養(yǎng)等，以便新能源汽車在發(fā)生安全故障提醒及火災(zāi)事故時，能夠及時預(yù)警，方便車主或廠家提前介入，有針對性地進(jìn)行高效處置，限度地減少新能源車汽車火災(zāi)事故的發(fā)生概率。

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