淺析新能源汽車火災風險與防范

1. 電池故障

   • 電池過熱：過充、過放、短路等情況可能導致電池內部溫度急劇升高，引發火災。

   • 電池老化：長期使用后，電池性能下降，內阻增大，容易產生過熱現象。

   • 例如，某品牌電動汽車因電池老化，在充電過程中發生火災。

2. 電氣系統故障

   • 線路短路：車輛在行駛中，振動、磨損等可能導致線路絕緣層破損，引發短路。

   • 電器元件故障：如逆變器、充電器等出現故障，產生高溫和火花。

3. 碰撞事故

   • 碰撞導致電池包變形、破損，引發電池短路或熱失控。

   • 例如，一輛新能源汽車在高速碰撞后起火燃燒。

4. 充電不當

   • 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. 高溫環境

   • 在高溫天氣下，車輛長時間暴露，增加了火災風險。

1. 加強電池技術研發

   • 提高電池的安全性和穩定性，研發耐高溫、抗短路的電池材料。

   • 例如，新型固態電池具有更高的安全性。

2. 完善電氣系統設計

   • 采用優質的電線和絕緣材料，優化線路布局。

   • 安裝過流保護、短路保護等裝置。

3. 提高車輛碰撞安全性

   • 優化車身結構，加強電池包的防護。

4. 規范充電行為

   • 選擇正規的充電樁，按照廠家規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

   • 定期檢查電池、電氣系統等關鍵部件的狀態。

6. 建立應急處置機制

   • 配備滅火設備，培訓車主和救援人員的應急處理能力。

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網、云計算、互聯網、大數據、AI等技術，對充電站配電系統的運行、電能消耗、電能質量、充電安全和行為安全進行實時監控和預警，為充電站的可靠、安全、經濟運行提供保障，并及時切除安全隱患、避免電氣火災發生，從而保障人員的生命財產安全，打造“安全、高效、舒適、綠色”的“人—車—樁—電網—互聯網—多種增值業務”的智慧充電站，提升充電站的社會和經濟價值。

4.2適用場合

可廣泛應用于醫院、學校、酒店、體育場等公共建筑；商業廣場、產業園等綜合園區；企業、住宅小區等場所。

4.3系統結構

平臺采用分層分布式結構，主要由感知層、網絡層和平臺層三個部分組成，詳細拓撲結構如下：

現場設備層：連接于網絡中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質量分析儀表、電氣火災探測器、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網絡通訊層：包含現場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過網絡把數據上傳至搭建好的數據庫服務器，智能網關可在網絡故障時將數據存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務器和數據服務器，完成對現場所有智能設備的數據交換，可在PC端或移動端實現實時監測充電站配電系統運行狀態、充電樁的工作狀態、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應用。

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

電能質量分析儀表、煙霧傳感器和測溫裝置通過RS485，攝像頭通過RJ45與智能網關通訊，再由智能網關通訊通過4G統一與平臺通訊。

限流式保護器既可以通過4G連接平臺，也可以通過RS485連接網關。

平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能聯網的地方，通過有權限的賬號登陸網頁以及手機APP查看各處的運行情況。

4.4相關產品介紹

4.4.17KW交流充電樁AEV-AC007D

產品功能

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

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絡運營平臺。

3）云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現實時監控，財務報表分析等等。

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）材質可靠：保證長期使用并抵御復雜天氣環境。

6）適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合GB/T20234.2-2015國標的電動汽車，適應不同車型的不同功率。

7）資產安全：產品全部由中國平安保險承保，充分保障設備、車輛、人員的安全。

4.4.2直流充電樁系列

4.4.3電氣火災探測器ARCM300-Z

4.4.4限流式保護器ASCP200

產品功能：

1）短路保護：保護器實時監測用電線路電流，當線路發生短路故障時，能在150微秒內實現快速限流保護，并發出聲光報警信號；

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

3）表內超溫保護：當保護器內部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發出聲光報警信號；

4）組網通訊：保護器具有1路RS485接口，可以將數據發送到后臺監控系統，實現遠程監控。

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，統計充電站的充電數據

4.5.2實時監控

1）充電站監控

可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監控頁面實時監測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統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：

統計當前充電站各充電樁回路的數據；通過卡片的形式展現充電樁的數據；顯示故障列表；如圖所示：

2）充電樁監控

顯示充電樁充電數據；顯示各回路的充電狀態；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：

3）設備監控

顯示限流式保護器的狀態，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聯的所有故障信息。如圖所示：

2）故障派發

故障派發中記錄了當前待派發的故障信息。如圖所示：

3）故障處理

故障處理中記錄了當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，可查看時段關聯站點和關聯樁的能耗信息并顯示對應的能耗趨勢圖。如圖所示：

4.5.5故障分析

在故障分析中，可查看相關時間內的故障數、故障狀態、故障類型、趨勢分析以及故障列表。如圖所示：

4.5.6財務報表

在財務報表中，可根據時間查看關聯站點的財務數據。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：

五、結語

綜上所述，隨著新能源汽車市場的快速增長，針對其火災滅火技術的研究具有至關重要的意義。其不僅關系到乘員和救援人員的生命安全，也關系到財產損失和環境保護。通過對各種滅火技術的研究應用，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風險與防范。

2. 陶樟濤，黃佳偉，新能源汽車火災滅火技術的研究，2023.

3. 于虎娜,鞠彬彬,劉聰.電氣火災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. 安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版

5. 吳牧宇.新能源汽車火災風險與防范