浅析新能源汽车消防安全-电子发烧友网

摘要：伴随经济持续发展与技术不断进步，社会各领域积极响应号召，对环境保护的要求进一步提升，这推动了新能源汽车的发展。同时，现代人对汽车便捷性与功能性的要求不断提高，使得汽车系统趋向复杂，且汽车中的电路、油路和气路相互融合，运行时多个系统需协同工作，存在一定火灾风险。新能源电动汽车火灾具有发现晚、燃烧快的特点，一旦发生往往难以在第一时间扑救。基于此，本文对新能源电动汽车消防安全现状展开深入探究并进行思考。

关键词：新能源；电动汽车；消防安全；现状；思考

0 引言
当前，新能源电动汽车是新能源研究的重要对象，也是重点扶持项目。然而，近几年频繁出现的电动汽车火灾事故，严重威胁到电动汽车的运行安全，给大众带来安全风险。因此，加大电动汽车消防安全研究力度刻不容缓，做好火灾预防工作，方能保障电动汽车的安全运行。

1 新能源电动汽车
随着我国经济的快速发展，人民生活质量不断提高，汽车保有量持续增加，但能源短缺和环境污染问题依然存在。为兼顾能源安全与环境保护需求，发展新能源汽车成为重要途径。新能源汽车与传统汽车的主要差异在于动力源。传统汽车主要依靠燃烧化石燃料提供动力；新能源汽车可分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。纯电动汽车完全由可充电电池提供动力，无尾气排放，对环境保护有利；混合动力汽车拥有多个动力源，不完全依赖可充电池，对环境有一定影响，但比传统汽车节能且排放较小；燃料电池汽车主要依靠燃料电池提供动力，对环境污染较小。

2 新能源电动汽车火灾特点
新能源电动汽车火灾具有不易探测、复燃风险高以及有毒烟气产量大、毒性高等特性。
（1）火灾不易探测。电动汽车电池通常位于车体内部，当火灾探测器能探测到火灾时，火势可能已较为猛烈。
（2）复燃风险高。相比传统燃油汽车，电动汽车发生火灾后复燃几率大、次数多。动力电池火灾的火源来自内部化学反应，即使外部火灾得到抑制，内部电池在低氧或无氧环境中仍可能发生火灾。
（3）有毒烟气产量大、毒性高。动力电池热失控时，电池或安全阀破裂会释放有毒物质，产生大量烟雾和有毒气体，如氟化氢、氰化氢和一氧化碳等，对人体危害极大。

3 新能源电动汽车消防安全现状及原因
新能源汽车与传统燃油汽车的主要区别在于动力源和能源补给形式。新能源汽车装备大容量电池，在过热、短路或机械故障时更容易起火。目前普遍认为产品质量问题是新能源汽车安全事故频发的主要原因。企业过度追求补贴技术指标，忽视技术验证，导致技术验证不足，出现问题后解决方案不成熟，为产品安全质量埋下隐患。
3.1 电源系统事故
蓄电池是电源系统的重要组成部分。长期充放电会加速蓄电池老化，出现隔板老化、绝缘皮老化等问题，可能引发短路。电解液泄漏也会导致短路。此外，线路接线口松动会引发断路和接触不良，使发电机负荷运转，可能烧损并引发火灾。
3.2 车辆系统事故
电动汽车系统火灾包括线路火灾和电气设备火灾。线路火灾主要由电流过载、漏电、短路和接触不良等引起；电气设备火灾主要由老化、发热烧毁、电子元件击穿、电路焊点故障及机械磨损等引起。电动汽车系统火灾频发与行驶中的颠簸、晃动、高温、尘土、空气侵蚀、电压波动等因素有关，以及汽车改装、维修不规范和动物啮咬等。
3.3 充电现场事故
充电站运行维护过程中面临多种风险。车辆危险因素较大，电动汽车加速度快，驾驶员可能疏忽撞击其他车辆或充电桩。充电现场管理不善，如地面积水、充电枪不归位、消防设施不完备等，以及电动汽车维护水平参差不齐，都增加了安全风险，还可能引发连锁火灾。

4 新能源电动汽车消防安全策略
4.1 完善汽车结构
从产品质量入手，加强安全预防，严格控制生产质量，制定安全标准和规范，改善准入条件，出台电动汽车安全年检标准，应用新能源汽车监控网络，配备车载灭火装置。
4.2 合理充电
电动汽车蓄电池在电量还有 20% 时充电较好，不要充满，充到 80% 以上即可。选择慢充和随用随充方式，可延长电池使用寿命。
4.3 汽车检测
新能源汽车结构和性能与传统汽车不同，维修需依靠高检测技术和完善设备。要加强对新能源汽车设备检测的重视，提高检测技术，强化设备功能，加强人才检测监督，引进专业人才，通过校企合作培养人才。
4.4 加强充电现场安全管理
加强安全防护措施，配备安全装备，安装顶棚和摄像头，配置安全保护功能；加强安全隐患排查，制定检查制度，加强专业人员安全检查；做好安全教育工作，组织管理人员培训，普及安全知识，持证上岗，悬挂警示标语、张贴宣传画。
4.5 运用灭火药剂
根据当前灭火药剂种类，包括细水雾灭火剂、干粉灭火剂、惰性气体灭火剂、热气溶胶灭火剂和氢氟碳类灭火剂等，以及新型灭火剂。蓄电池火灾需科学选择灭火剂，考虑火灾属性、周围环境和灭火效果，加大灭火药剂研究。

5 安科瑞智慧消防云平台
5.1 平台概述
安科瑞智慧消防云平台依托物联网、云计算、互联网、大数据、AI 等技术，对充电站配电系统进行实时监控和预警，保障充电站可靠、安全、经济运行，避免电气火灾发生，保障人员生命财产安全，打造智慧充电站。
5.2 适用场合
可广泛应用于公共建筑、综合园区、企业和住宅小区等场所。
5.3 组网架构
平台采用分层分布式结构，主要由终端感知设备、边缘计算网关和能效管理平台层三个部分组成，详细拓扑结构如下：

5.4参考选型

序号	名称	单位
1	智慧用电云平台	EIOT
2	电气火灾探测器	ARCM300系列
3	限流式保护器	ASCP系列
4	汽车充电桩	AEV200系列

6相关产品介绍

6.1 7KW交流充电桩AEV-AC007D

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/T 20234.2-2015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。

6.2 直流充电桩系列

6.3电气火灾探测器ARCM300-Z

序号	名称	型号、规格	单位	数量	备注
1	电气火灾监控装置	三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、COSφ），视在电能、四象限电能计算，单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，2路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，1路独立RS485/Modbus通讯，支持4G/NB等多种无线上传方案，支持断电报警上传功能。	只	1	安科瑞

6.4限流式保护器ASCP200

项目	指标
输入电压	AC85~265V，45~65HZ
功耗	功耗≤5VA(无负载情况下)
额定电流	0~63A可设置
短路保护时间	<150μs
过载保护	动作范围:110%~140%;动作延时:3~60s
过压保护	动作范围:100%~120%;动作延时:0~60s
欠压保护	动作范围:60%~100%;动作延时:0~60s
线缆温度监测	监测范围	-20~120℃(精度±2℃)
报警设置	动作范围:45~110℃;动作延时:0~60s
漏电流监测	监测范围	20~1000mA(精度:±2%或±5nA)
报警设置	动作范围:30~1000mA;动作延时:0~60s
故障记录	20条记录(故障类型、故障值、故障时间)
报警方式	声光报警(其中声音可以通过消音按键消除)
通讯	1路RS485接口，Modbus-RTU协议;1路2G无线通讯

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。

7平台功能

7.1 登录

7.2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

7.3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：