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淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

瀏覽次數(shù):81更新時(shí)間:2024-08-26
摘要:隨著新能源汽車的快速發(fā)展和普及,新能源汽車火災(zāi)事故也時(shí)有發(fā)生,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。本文深入分析了新能源汽車火災(zāi)的主要原因,包括電池故障、電氣系統(tǒng)問題、充電過程不當(dāng)?shù)?,并針?duì)這些原因提出了相應(yīng)的對(duì)策,如提高電池安全性、加強(qiáng)電氣系統(tǒng)檢測(cè)、規(guī)范充電操作等,以降低新能源汽車火災(zāi)事故的發(fā)生概率,促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;火災(zāi)原因;對(duì)策分析
一、引言
近年來,新能源汽車以其環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢(shì),在全球范圍內(nèi)得到了迅猛發(fā)展。然而,隨著新能源汽車保有量的不斷增加,新能源汽車火災(zāi)事故也逐漸增多,給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重威脅。因此,深入分析新能源汽車火災(zāi)原因,并提出有效的對(duì)策,對(duì)于保障新能源汽車的安全運(yùn)行、推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
二、新能源汽車火災(zāi)的主要原因
(一)電池故障
  1. 電池?zé)崾Э?br class="container-PzX343 wrapper-NZ1vL1 undefined" style="-webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); color: initial; overflow-anchor: auto;" /> 新能源汽車主要采用鋰離子電池,在充放電過程中,電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生熱量。如果電池散熱不良或發(fā)生內(nèi)部短路等故障,熱量無法及時(shí)散發(fā),就會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高,引發(fā)熱失控。熱失控會(huì)使電池內(nèi)部發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的熱量和氣體,最終導(dǎo)致電池起火甚至爆炸。

  2. 電池過充過放
    在充電過程中,如果充電設(shè)備故障或操作人員失誤,導(dǎo)致電池過充,會(huì)使電池內(nèi)部的鋰離子過度嵌入負(fù)極,造成負(fù)極析鋰,形成鋰枝晶。鋰枝晶容易刺破電池隔膜,引發(fā)內(nèi)部短路,從而導(dǎo)致火災(zāi)事故。同樣,在放電過程中,如果電池過度放電,也會(huì)使電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損,增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

  3. 電池老化
    隨著使用時(shí)間的增加,電池會(huì)逐漸老化,其性能會(huì)逐漸下降。老化的電池可能會(huì)出現(xiàn)內(nèi)阻增大、容量衰減等問題,容易引發(fā)熱失控等故障。此外,電池在長(zhǎng)期使用過程中,可能會(huì)受到外部沖擊、振動(dòng)等因素的影響,導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損,也會(huì)增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

(二)電氣系統(tǒng)問題
  1. 高壓線路短路
    新能源汽車的電氣系統(tǒng)中存在大量的高壓線路,如動(dòng)力電池與電機(jī)之間的連接線路、充電線路等。如果這些高壓線路發(fā)生短路,會(huì)產(chǎn)生巨大的電流,瞬間釋放大量的熱量,可能引發(fā)火災(zāi)事故。高壓線路短路的原因主要有線路老化、絕緣破損、受到外力擠壓等。

  2. 電氣設(shè)備故障
    新能源汽車中的電氣設(shè)備,如電機(jī)、電控系統(tǒng)、充電器等,如果出現(xiàn)故障,也可能引發(fā)火災(zāi)事故。例如,電機(jī)在運(yùn)行過程中如果發(fā)生堵轉(zhuǎn)、過載等情況,會(huì)使電機(jī)溫度升高,可能引發(fā)火災(zāi);電控系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障,可能導(dǎo)致電池過充過放、電機(jī)失控等問題,增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);充電器如果質(zhì)量不合格或使用不當(dāng),也可能引發(fā)火災(zāi)。

(三)充電過程不當(dāng)
  1. 充電設(shè)施故障
    充電樁、充電槍等充電設(shè)施如果存在質(zhì)量問題或故障,可能會(huì)導(dǎo)致充電過程中出現(xiàn)過壓、過流、過熱等情況,從而引發(fā)火災(zāi)事故。此外,充電設(shè)施的安裝和維護(hù)不當(dāng),也可能導(dǎo)致電氣線路短路、接地不良等問題,增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

  2. 充電操作不規(guī)范
    在充電過程中,如果操作人員不按照規(guī)范操作,如使用不匹配的充電設(shè)備、在高溫、潮濕等環(huán)境下充電、充電時(shí)間過長(zhǎng)等,也可能引發(fā)火災(zāi)事故。例如,使用非原裝充電器或劣質(zhì)充電器,可能會(huì)導(dǎo)致充電電壓、電流不穩(wěn)定,損壞電池;在高溫環(huán)境下充電,會(huì)使電池溫度升高,增加熱失控的風(fēng)險(xiǎn);充電時(shí)間過長(zhǎng),可能會(huì)導(dǎo)致電池過充,引發(fā)火災(zāi)。

(四)外部因素影響
  1. 碰撞事故
    新能源汽車在發(fā)生碰撞事故時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致電池、高壓線路等部件受損,引發(fā)火災(zāi)事故。例如,碰撞可能會(huì)使電池外殼破裂、內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損,導(dǎo)致電池短路、熱失控;碰撞也可能會(huì)使高壓線路斷裂、絕緣破損,引發(fā)短路火災(zāi)。

  2. 高溫環(huán)境
    在高溫環(huán)境下,新能源汽車的電池、電氣系統(tǒng)等部件的工作溫度會(huì)升高,容易引發(fā)火災(zāi)事故。此外,高溫環(huán)境還可能會(huì)加速電池老化、降低電池性能,增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

  3. 浸水
    如果新能源汽車浸水,可能會(huì)導(dǎo)致電池、電氣系統(tǒng)等部件短路,引發(fā)火災(zāi)事故。特別是在暴雨、洪水等自然災(zāi)害中,新能源汽車浸水的風(fēng)險(xiǎn)較大。

三、安科瑞AcrelCloud-9000充電站運(yùn)營(yíng)平臺(tái)

(一)平臺(tái)概述

安科瑞充電站運(yùn)營(yíng)平臺(tái)依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù),對(duì)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(shí)時(shí)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(shí)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(cái)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(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

(二)適用場(chǎng)合

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

(三)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

平臺(tái)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(tái)層三個(gè)部分組成,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

現(xiàn)場(chǎng)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(cè)器、限流式保護(hù)器、煙霧傳感器、測(cè)溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)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(chǔ),并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)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(tái)管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換,可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)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(tái)直接通訊。

電能質(zhì)量分析儀表、煙霧傳感器和測(cè)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(tái)通訊。

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

平臺(tái)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(hào)登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

(四)相關(guān)產(chǎn)品介紹

1. 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chǎn)品功能

(1)智能監(jiān)測(cè):充電樁智能控制器對(duì)充電樁具備測(cè)量、控制與保護(hù)的功能,如運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)、充電計(jì)量與計(jì)費(fèi)以及充電過程的聯(lián)動(dòng)控制等。

(2)智能計(jì)量:輸出配置智能電能表,進(jìn)行充電計(jì)量,具備完善的通信功能,可將計(jì)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(yíng)平臺(tái)。

(3)云平臺(tái):具備連接云平臺(tái)的功能,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,財(cái)務(wù)報(bào)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(zhǎng)期使用并抵御復(fù)雜天氣環(huán)境。

(6)適配車型:滿足國(guó)標(biāo)充電接口,適配所有符合GB/T20234.2-2015國(guó)標(biāo)的電動(dòng)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(guó)平安保險(xiǎn)承保,充分保障設(shè)備、車輛、人員的安全。

2.直流充電樁系列

3.電氣火災(zāi)探測(cè)器ARCM300T-Z-4G

產(chǎn)品功能:

(1)電表由獨(dú)立的計(jì)量芯片進(jìn)行電壓、電流、電能的計(jì)量;

(2)LCD字段顯示,支持四按鍵編程;

(3)支持470Mhz~510MhzLora無線通訊,頻道和擴(kuò)頻因數(shù)可設(shè)置、支持RS485通訊,波特率1200bps-9600bps可設(shè),奇偶校驗(yàn)位可設(shè)、支持紅外通訊;

(4)支持2G、NB、4G通過直接上傳平臺(tái);

(5)支持監(jiān)測(cè)設(shè)備主動(dòng)上報(bào)停上電信息;

(6)支持穿刺夾取電、磁鋼取電等,滿足不斷電施工的技術(shù)要求;

(7)支持標(biāo)準(zhǔn)的DIN35導(dǎo)軌安裝、安裝完成后可加裝鉛封蓋,防止私自拆卸;

(8)支持全電力參數(shù)測(cè)量(U、I、P、Q、S、PF、F),電壓及電流不平衡度,電壓電流相

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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路電流,當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí),能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào);

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

(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(shí),保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào);

(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(tái)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

(五)平臺(tái)功能

1.首頁

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

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

2.實(shí)時(shí)監(jiān)控

(1)充電站監(jiān)控

可以按站點(diǎn)名稱進(jìn)行篩選,顯示站點(diǎn)詳情、充電槍列表、統(tǒng)計(jì)訂單信息、故障記錄,點(diǎn)擊某個(gè)充電槍編號(hào)后在進(jìn)入充電槍監(jiān)控頁面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)荷(搭配ACM300T、ADW300),當(dāng)負(fù)荷超過50%時(shí),系統(tǒng)會(huì)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(shí),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:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

統(tǒng)計(jì)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:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

(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(duì)充電中的回路進(jìn)行手動(dòng)終止;顯示訂單信息、故障信息;如圖所示:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

(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(bào)警,如圖所示:

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:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

(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:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

(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:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

4.能耗分析

在能耗分析中,對(duì)應(yīng)時(shí)段關(guān)聯(lián)站點(diǎn)和關(guān)聯(lián)樁的能耗信息并顯示對(duì)應(yīng)的能耗趨勢(shì)圖。如圖所示:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

5.故障分析

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

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

6.財(cái)務(wù)報(bào)表

在財(cái)務(wù)報(bào)表中,可根據(jù)時(shí)間查看關(guān)聯(lián)站點(diǎn)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。如圖所示:

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

7.收益查詢

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

淺聊關(guān)于新能源汽車火災(zāi)原因及對(duì)策分析

四、結(jié)語

目前,我國(guó)新能源汽車的產(chǎn)量和銷量迅速增長(zhǎng),其適用范圍也在不斷擴(kuò)大。新能源汽車在成為社會(huì)大眾重點(diǎn)關(guān)注的同時(shí),其相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展。但是隨著越來越多新能源汽車被投入到使用中,由其引發(fā)的火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)也在不斷增加。為了有效保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,維護(hù)好社會(huì)的穩(wěn)定,需要深入研究和分析新能源汽車火災(zāi)的原因,并找到具有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施,才能有效解決新能源汽車火災(zāi)問題,推動(dòng)我國(guó)新能源汽車可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版.

作者簡(jiǎn)介:

張繼冬,男,安科瑞電氣股份有限公司

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