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淺析新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險與防范

瀏覽次數(shù):693更新時間:2024-07-26

 

一、引言
隨著新能源汽車的普及,其火災(zāi)事故引起了廣泛關(guān)注。新能源汽車火災(zāi)不僅會造成財產(chǎn)損失,還可能威脅到人員生命安全。因此,深入研究新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險及防范措施具有重要意義。
二、新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險因素
  1. 電池故障
    • 電池過熱:過充、過放、短路等情況可能導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度急劇升高,引發(fā)火災(zāi)。

    • 電池老化:長期使用后,電池性能下降,內(nèi)阻增大,容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。

    • 例如,某品牌電動汽車因電池老化,在充電過程中發(fā)生火災(zāi)。

  2. 電氣系統(tǒng)故障
    • 線路短路:車輛在行駛中,振動、磨損等可能導(dǎo)致線路絕緣層破損,引發(fā)短路。

    • 電器元件故障:如逆變器、充電器等出現(xiàn)故障,產(chǎn)生高溫和火花。

  3. 碰撞事故
    • 碰撞導(dǎo)致電池包變形、破損,引發(fā)電池短路或熱失控。

    • 例如,一輛新能源汽車在高速碰撞后起火燃燒。

  4. 充電不當(dāng)
    • 使用不合格的充電器、充電電壓過高或過低。

    • 過度充電:長時間充電超過電池的承受能力。

  5. 高溫環(huán)境
    • 在高溫天氣下,車輛長時間暴露,增加了火災(zāi)風(fēng)險。

三、新能源汽車火災(zāi)防范措施
  1. 加強電池技術(shù)研發(fā)
    • 提高電池的安全性和穩(wěn)定性,研發(fā)耐高溫、抗短路的電池材料。

    • 例如,新型固態(tài)電池具有更高的安全性。

  2. 完善電氣系統(tǒng)設(shè)計
    • 采用優(yōu)質(zhì)的電線和絕緣材料,優(yōu)化線路布局。

    • 安裝過流保護、短路保護等裝置。

  3. 提高車輛碰撞安全性
    • 優(yōu)化車身結(jié)構(gòu),加強電池包的防護。

  4. 規(guī)范充電行為
    • 選擇正規(guī)的充電樁,按照廠家規(guī)定的充電方式和時間進行充電。

    • 例如,在公共充電樁充電時,遵循操作指南。

  5. 加強車輛維護保養(yǎng)
    • 定期檢查電池、電氣系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的狀態(tài)。

  6. 建立應(yīng)急處置機制
    • 配備滅火設(shè)備,培訓(xùn)車主和救援人員的應(yīng)急處理能力。

四、安科瑞AcrelCloud-9000充電站運營平臺

4.1平臺概述

安科瑞充電站運營平臺依托物聯(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)的運行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進行實時監(jiān)控和預(yù)警,為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟運行提供保障,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)濟價值。

 

淺析新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險與防范

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,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

 

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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APP查看各處的運行情況。

4.4相關(guān)產(chǎn)品介紹

4.4.17KW交流充電樁AEV-AC007D

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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)保護功能:具備防雷保護、過載保護、短路保護,漏電保護和接地保護等功能。

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

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4.4.3電氣火災(zāi)探測器ARCM300-Z

 

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4.4.4限流式保護器ASCP200

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產(chǎn)品功能:

1)短路保護:保護器實時監(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,并發(fā)出聲光報警信號;

2)過載保護: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,保護器啟動限流保護,并發(fā)出聲光報警信號;

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

4)組網(wǎng)通訊:保護器具有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)

 

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4.5.2實時監(jiān)控

1)充電站監(jiān)控

可以按站點名稱進行篩選,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入充電槍監(jiān)控頁面實時監(jiān)測變壓器負荷(搭配ACM300T、ADW300),當(dāng)負荷超過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)變壓器負荷超過80%時,系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電,直到負荷下降為止。如圖所示:

淺析新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險與防范

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:

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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行手動終止;顯示訂單信息、故障信息;如圖所示:

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3)設(shè)備監(jiān)控

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

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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:

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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:

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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:

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4.5.4能耗分析

在能耗分析中,可查看時段關(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:

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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:

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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:

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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:

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五、結(jié)語

綜上所述,隨著新能源汽車市場的快速增長,針對其火災(zāi)滅火技術(shù)的研究具有至關(guān)重要的意義。其不僅關(guān)系到乘員和救援人員的生命安全,也關(guān)系到財產(chǎn)損失和環(huán)境保護。通過對各種滅火技術(shù)的研究應(yīng)用,滅火劑、救援器材的合理選擇,才能為人民群眾和消防救援人員的生命安全提供有力的保障。

參考文獻

  1. 資帥,東川.淺談新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險與防范。

  2. 陶樟濤,黃佳偉,新能源汽車火災(zāi)滅火技術(shù)的研究,2023.

  3. 于虎娜,鞠彬彬,劉聰.電氣火災(zāi)綜合防治及滅火對策[J].消防界(電子版),2022,8(12):79-80+83.DOI:10.16859/j.cnki.cn12-9204/tu.2022.12.037.

  4. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.5版

  5. 吳牧宇.新能源汽車火災(zāi)風(fēng)險與防范

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