浅析新能源汽车火灾风险与防范

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。

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。

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：

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

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

4.4.3电气火灾探测器ARCM300-Z

4.4.4限流式保护器ASCP200

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

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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