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浅析新能源汽车火灾风险与防范

发布时间:2024/7/26 15:55:15
浏览次数:475

 

一、引言
随着新能源汽车的普及,其火灾事故引起了广泛关注。新能源汽车火灾不仅会造成财产损失,还可能威胁到人员生命安全。因此,深入研究新能源汽车火灾风险及防范措施具有重要意义。
二、新能源汽车火灾风险因素
  1. 电池故障
    • 电池过热:过充、过放、短路等情况可能导致电池内部温度急剧升高,引发火灾。

    • 电池老化:长期使用后,电池性能下降,内阻增大,容易产生过热现象。

    • 例如,某品牌电动汽车因电池老化,在充电过程中发生火灾。

  2. 电气系统故障
    • 线路短路:车辆在行驶中,振动、磨损等可能导致线路绝缘层破损,引发短路。

    • 电器元件故障:如逆变器、充电器等出现故障,产生高温和火花。

  3. 碰撞事故
    • 碰撞导致电池包变形、破损,引发电池短路或热失控。

    • 例如,一辆新能源汽车在高速碰撞后起火燃烧。

  4. 充电不当
    • 使用不合格的充电器、充电电压过高或过低。

    • 过度充电:长时间充电超过电池的承受能力。

  5. 高温环境
    • 在高温天气下,车辆长时间暴露,增加了火灾风险。

三、新能源汽车火灾防范措施
  1. 加强电池技术研发
    • 提高电池的安全性和稳定性,研发耐高温、抗短路的电池材料。

    • 例如,新型固态电池具有更高的安全性。

  2. 完善电气系统设计
    • 采用优质的电线和绝缘材料,优化线路布局。

    • 安装过流保护、短路保护等装置。

  3. 提高车辆碰撞安全性
    • 优化车身结构,加强电池包的防护。

  4. 规范充电行为
    • 选择正规的充电桩,按照厂家规定的充电方式和时间进行充电。

    • 例如,在公共充电桩充电时,遵循操作指南。

  5. 加强车辆维护保养
    • 定期检查电池、电气系统等关键部件的状态。

  6. 建立应急处置机制
    • 配备灭火设备,培训车主和救援人员的应急处理能力。

四、安科瑞AcrelCloud-9000充电站运营平台

4.1平台概述

安科瑞充电站运营平台依托物联网、云计算、互联网、大数据、AI等技术,对充电站配电系统的运行、电能消耗、电能质量、充电安全和行为安全进行实时监控和预警,为充电站的可靠、安全、经济运行提供保障,并及时切除安全隐患、避免电气火灾发生,从而保障人员的生命财产安全,打造“安全、高效、舒适、绿色”的“人—车—桩—电网—互联网—多种增值业务”的智慧充电站,提升充电站的社会和经济价值。

 

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4.2适用场合

可广泛应用于医院、学校、酒店、体育场等公共建筑;商业广场、产业园等综合园区;企业、住宅小区等场所。

4.3系统结构

平台采用分层分布式结构,主要由感知层、网络层和平台层三个部分组成,详细拓扑结构如下:

 

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现场设备层:连接于网络中的各类传感器,包括多功能电力仪表、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电能质量分析仪表、电气火灾探测器、限流式保护器、烟雾传感器、测温装置、智能插座、摄像头等。

网络通讯层:包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据,并可进行规约转换,数据存储,并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器,智能网关可在网络故障时将数据存储在本地,待网络恢复时从中断的位置继续上传数据,保证服务器端数据不丢失。

平台管理层:包含应用服务器和数据服务器,完成对现场所有智能设备的数据交换,可在PC端或移动端实现实时监测充电站配电系统运行状态、充电桩的工作状态、充电过程及人员行为,并完成微信、支付宝在线支付等应用。

多功能电力仪表、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电气火灾探测器、限流式保护器、智能插座可通过全网通4G通讯模组与平台直接通讯。

电能质量分析仪表、烟雾传感器和测温装置通过RS485,摄像头通过RJ45与智能网关通讯,再由智能网关通讯通过4G统一与平台通讯。

限流式保护器既可以通过4G连接平台,也可以通过RS485连接网关。

平台搭建在客户自己配置的服务器上。搭建完成之后,客户可以在任意能联网的地方,通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看各处的运行情况。

4.4相关产品介绍

4.4.17KW交流充电桩AEV-AC007D

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产品功能

1)智能监测:充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能,如运行状态监测、故障状态监测、充电计量与计费以及充电过程的联动控制等。

2)智能计量:输出配置智能电能表,进行充电计量,具备完善的通信功能,可将计量信息通过RS485分别上传给充电桩智能控制器和网络运营平台。

3)云平台:具备连接云平台的功能,可以实现实时监控,财务报表分析等等。

4)保护功能:具备防雷保护、过载保护、短路保护,漏电保护和接地保护等功能。

5)材质可靠:保证长期使用并抵御复杂天气环境。

6)适配车型:满足国标充电接口,适配所有符合GB/T20234.2-2015国标的电动汽车,适应不同车型的不同功率。

7)资产安全:产品全部由中国平安保险承保,充分保障设备、车辆、人员的安全。

4.4.2直流充电桩系列

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4.4.3电气火灾探测器ARCM300-Z

 

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4.4.4限流式保护器ASCP200

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产品功能:

1)短路保护:保护器实时监测用电线路电流,当线路发生短路故障时,能在150微秒内实现快速限流保护,并发出声光报警信号;

2)过载保护:当线路电流过载且持续时间超过动作时间(3~60秒可设)时,保护器启动限流保护,并发出声光报警信号;

3)表内超温保护:当保护器内部器件工作温度过高时,保护器实施超温限流保护,并发出声光报警信号;

4)组网通讯:保护器具有1路RS485接口,可以将数据发送到后台监控系统,实现远程监控。

4.5平台功能

4.5.1首页

平台首页显示充电站的位置及在线情况,统计充电站的充电数据

 

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4.5.2实时监控

1)充电站监控

可以按站点名称进行筛选,显示站点详情、充电枪列表、统计订单信息、故障记录,点击某个充电枪编号后在进入充电枪监控页面实时监测变压器负荷(搭配ACM300T、ADW300),当负荷超过50%时,系统会限制新增开始充电的充电桩的功率,降为50%,当变压器负荷超过80%时,系统将不允许新增充电桩开始充电,直到负荷下降为止。如图所示:

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统计当前充电站各充电桩回路的数据;通过卡片的形式展现充电桩的数据;显示故障列表;如图所示:

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2)充电桩监控

显示充电桩充电数据;显示各回路的充电状态;可以对充电中的回路进行手动终止;显示订单信息、故障信息;如图所示:

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3)设备监控

显示限流式保护器的状态,包括线路中的剩余电流、温度及异常报警,如图所示:

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4.5.3故障管理

1)故障查询

故障查询中记录了登录用户相关联的所有故障信息。如图所示:

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2)故障派发

故障派发中记录了当前待派发的故障信息。如图所示:

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3)故障处理

故障处理中记录了当前待处理的故障信息。如图所示:

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4.5.4能耗分析

在能耗分析中,可查看时段关联站点和关联桩的能耗信息并显示对应的能耗趋势图。如图所示:

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4.5.5故障分析

在故障分析中,可查看相关时间内的故障数、故障状态、故障类型、趋势分析以及故障列表。如图所示:

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4.5.6财务报表

在财务报表中,可根据时间查看关联站点的财务数据。如图所示:

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4.5.7收益查询

在收益查询中,可查看总的收益统计、收益变化曲线图、支付占比饼图以及实际收益报表。如图所示:

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五、结语

综上所述,随着新能源汽车市场的快速增长,针对其火灾灭火技术的研究具有至关重要的意义。其不仅关系到乘员和救援人员的生命安全,也关系到财产损失和环境保护。通过对各种灭火技术的研究应用,灭火剂、救援器材的合理选择,才能为人民群众和消防救援人员的生命安全提供有力的保障。

参考文献

  1. 资帅,东川.浅谈新能源汽车火灾风险与防范。

  2. 陶樟涛,黄佳伟,新能源汽车火灾灭火技术的研究,2023.

  3. 于虎娜,鞠彬彬,刘聪.电气火灾综合防治及灭火对策[J].消防界(电子版),2022,8(12):79-80+83.DOI:10.16859/j.cnki.cn12-9204/tu.2022.12.037.

  4. 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版

  5. 吴牧宇.新能源汽车火灾风险与防范

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