任運(yùn)業(yè)
 

　　安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
 

　　摘要：為提升新能源汽車(chē)消防安全管理水平，從充電樁自身故障、擅自改裝或加裝電氣設(shè)備等方面分析了新能源汽車(chē)著火的原因，闡述了新能源汽車(chē)發(fā)生火災(zāi)的機(jī)理，提出了新能源汽車(chē)消防安全管理對(duì)策。
 

　　關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē)；起火原因；機(jī)理分析；消防安全
 

　　0、引言
 

　　新能源產(chǎn)業(yè)是發(fā)展的重要方向。近年來(lái)，新能源汽車(chē)發(fā)展迅速，選擇使用新能源汽車(chē)的人越來(lái)越多。我國(guó)已成為新能源電動(dòng)汽車(chē)大國(guó)，截至2022年底，我國(guó)共有機(jī)動(dòng)車(chē)4.17億輛，而新能源汽車(chē)就有1310萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)67.13%純電動(dòng)汽車(chē)達(dá)1045萬(wàn)輛，占新能源汽車(chē)總數(shù)的79.78%。從規(guī)模看，我國(guó)已成為全球大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)，產(chǎn)銷(xiāo)量連續(xù)8年穩(wěn)居世界首wei。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量為705.82萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)96.9%，2022年我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量688.7萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)93.4%，提前完成了《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》中設(shè)置的2025年的階段性目標(biāo)，進(jìn)入規(guī)模擴(kuò)張的爆發(fā)期和全面市場(chǎng)化的拓展期。
 

　　在新能源汽車(chē)快速發(fā)展的同時(shí)，其消防安全狀況也面臨前suo未有的挑戰(zhàn)。據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局公布的2021年全國(guó)消防接處警與火災(zāi)情況，2021年全國(guó)新能源汽車(chē)火災(zāi)共發(fā)生3000余起。嚴(yán)峻的火災(zāi)情況引起消費(fèi)者的關(guān)注和擔(dān)憂(yōu)，也給新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)安全發(fā)展帶來(lái)挑戰(zhàn)，加強(qiáng)安全保障已成為推動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急和重中之重，強(qiáng)化新能源汽車(chē)消防安全已刻不容緩。
 

　　1、新能源汽車(chē)起火原因分析
 

　　新能源汽車(chē)起火，除了車(chē)輛自身在生產(chǎn)過(guò)程中存在的質(zhì)量或電子元器件系統(tǒng)程序問(wèn)題外，基本上都是所搭載的動(dòng)力蓄電池起火，充電樁自身故障、新能源汽車(chē)發(fā)生碰撞或托底、擅自改裝或加裝電氣設(shè)備、涉水、長(zhǎng)時(shí)間處于高溫?zé)岘h(huán)境、蓄電池單體內(nèi)部短路等，均會(huì)導(dǎo)致新能源汽車(chē)發(fā)生火災(zāi)或電池爆炸。具體原因有：
 

　　充電樁自身故障
 

　　充電樁在被汽車(chē)用戶(hù)廣泛接受的同時(shí)，充電場(chǎng)所的管理不到位，日常安全巡查監(jiān)管缺失，充電樁電氣線(xiàn)路老化破損漏電，電壓、溫升監(jiān)測(cè)設(shè)施不完善，對(duì)防水防腐蝕等措施不重視等問(wèn)題也浮出水面。充電樁自身質(zhì)量導(dǎo)致的故障問(wèn)題成為引發(fā)火災(zāi)的重要因素之一。充電樁在對(duì)新能源汽車(chē)充電過(guò)程中，由于充電樁自身質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)火災(zāi)后，火勢(shì)會(huì)沿著充電線(xiàn)路蔓延到新能源汽車(chē)的電池，使得電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)和快速溫升，從而引發(fā)電池著火或爆炸。
 

　　碰撞和托底
 

　　新能源汽車(chē)大部分采用三元鋰電池作為動(dòng)力蓄電池，三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池有較強(qiáng)的續(xù)航能力，但磷酸鐵鋰電池的安全性能要比三元鋰電池高。在車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)，外力會(huì)擠壓到動(dòng)力蓄電池里面的單體電池，導(dǎo)致單體電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)或隔膜受到損傷和破壞，造成正負(fù)極短路而著火或爆炸。此外，之前由于電池箱體采用的材質(zhì)不同，部分采用的是鑄鐵材料，會(huì)有砂眼，車(chē)輛托底時(shí)，如果電池箱體剛好被撞擊或刮到，就會(huì)使其防護(hù)性能受到損傷或達(dá)不到等級(jí)，造成內(nèi)部進(jìn)水短路，發(fā)生自燃。還有公路上減速帶的影響，也會(huì)造成車(chē)輛的顛簸或托底，使電池系統(tǒng)的電路受損或松動(dòng)造成接觸不良。
 

　　隨意加裝“增程寶”
 

　　現(xiàn)在市面上有很多“增程寶”之類(lèi)的產(chǎn)品在售賣(mài)，號(hào)稱(chēng)可用來(lái)增加混電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。電動(dòng)汽車(chē)在生產(chǎn)制造時(shí)一般都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)和設(shè)定，加裝“增程寶”有可能會(huì)破壞原本的線(xiàn)束結(jié)構(gòu)，造成線(xiàn)束防護(hù)等級(jí)受損。此外，“增程寶”的電池質(zhì)量無(wú)法得到保證，極易出現(xiàn)自燃事故。加裝的電氣設(shè)備也是引發(fā)火災(zāi)的一個(gè)原因。
 

　　水浸
 

　　新能源汽車(chē)的電池系統(tǒng)一般會(huì)有灰塵和浸水的防護(hù)等級(jí)要求，但電池箱體的密封裝置在長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬和熱量的影響下，會(huì)有所老化或損壞，車(chē)輛在下雨天行駛過(guò)程中，由于過(guò)水電壓、溫升監(jiān)測(cè)設(shè)施不完善，對(duì)防水防腐蝕等措施不重視等問(wèn)題也浮出水面。充電樁自身質(zhì)量導(dǎo)致的故障問(wèn)題成為引發(fā)火災(zāi)的重要因素之一。充電樁在對(duì)新能源汽車(chē)充電過(guò)程中，由于充電樁自身質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)火災(zāi)后，火勢(shì)會(huì)沿著充電線(xiàn)路蔓延到新能源汽車(chē)的電池，使得電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)和快速溫升，從而引發(fā)電池著火或爆炸。
 

　　1.5高溫高熱環(huán)境
 

　　新能源汽車(chē)有散熱裝置，平時(shí)行駛過(guò)程中散熱系統(tǒng)正常工作，可以確保電池的熱量及時(shí)散發(fā)，但車(chē)輛熄火后，散熱系統(tǒng)就停止工作。若將車(chē)輛停放在溫度過(guò)高的地方，如夏天的水泥地，長(zhǎng)時(shí)間停放會(huì)使新能源汽車(chē)底部的電池吸收大量的熱量，熱量積聚而又得不到及時(shí)散熱，也會(huì)引起電池?zé)崾Э貙?dǎo)致火災(zāi)。
 

　　1.6蓄電池單體內(nèi)部短路
 

　　鋰離子電池在低溫環(huán)境中或大倍率充電過(guò)程中，當(dāng)一些異常情況出現(xiàn)，如負(fù)極可嵌入的鋰離子余量不夠或充電機(jī)制不當(dāng)?shù)?，就?huì)有金屬鋰析出，這個(gè)過(guò)程不可逆，久而久之生成的金屬鋰會(huì)越來(lái)越多，尖銳的金屬鋰會(huì)刺穿電解質(zhì)隔膜，造成蓄電池單體內(nèi)部短路。此外，由于生產(chǎn)環(huán)境或操作等原因，蓄電池單體在生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)滲入一些雜質(zhì)。當(dāng)電池受到外力擠壓時(shí)，析鋰和這些雜質(zhì)可能發(fā)生針刺，引起電池單體內(nèi)部短路，產(chǎn)生的熱量集聚超過(guò)臨界點(diǎn)后就會(huì)引起熱失控，造成電池著火或爆炸。
 

　　2、新能源汽車(chē)發(fā)生火災(zāi)的機(jī)理分析
 

　　從上述六類(lèi)新能源汽車(chē)發(fā)生火災(zāi)事故的原因來(lái)看，發(fā)生機(jī)理可概括成如下3類(lèi)：
 

　　2.1電池自身火災(zāi)事故的機(jī)理分析
 

　　新能源電動(dòng)汽車(chē)電池發(fā)生火災(zāi)或爆炸，內(nèi)因是熱失控。熱失控是指鋰離子電池內(nèi)部局部或整體的溫度急速上升，熱量不能及時(shí)散去，大量積聚在內(nèi)部并誘發(fā)進(jìn)一步的副反應(yīng)。熱失控是一種劇烈、危害性高，常伴有電池“脹氣”甚至出現(xiàn)起火爆炸的過(guò)程。通常這類(lèi)火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，迅速而且破壞力大。熱失控的反應(yīng)過(guò)程分為3個(gè)階段：一是熱引發(fā)階段。指電池受到機(jī)械碰撞或過(guò)充短路引起發(fā)熱，熱量積聚達(dá)到100℃左右的這個(gè)過(guò)程。二是熱加速階段。隨著熱量的集聚，溫度越來(lái)越高，會(huì)引起SEI膜分解，負(fù)極與電解液反應(yīng)，隔膜閉孔。三是熱失控階段。單個(gè)電池的異常溫升，會(huì)影響周邊其他單體的連鎖反應(yīng)，從而造成整個(gè)電池內(nèi)部短路、正極材料分解，電解液開(kāi)始分解，分解物還會(huì)與正極、負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，多種反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)致大量的熱量生成，后導(dǎo)致電芯膜破裂，電解液噴出，發(fā)生著火爆炸。中科大火災(zāi)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，如果電池的極耳溫度達(dá)到99℃，電池就可能達(dá)到起火的臨界狀態(tài)。
 

　　2.2車(chē)輛碰撞及電氣系統(tǒng)引起的火災(zāi)機(jī)理分析
 

　　新能源車(chē)輛發(fā)生碰撞或者車(chē)輛的電氣系統(tǒng)發(fā)生故障也會(huì)引發(fā)火災(zāi)。車(chē)輛碰撞時(shí)，有可能導(dǎo)致電池包的針刺或擠壓變形，從而引發(fā)電池?zé)崾Э?，這種是外力的作用導(dǎo)致熱失控，著火機(jī)理與上文的機(jī)理一過(guò)程相似。但如果是電氣系統(tǒng)故障，如電機(jī)控制器和IGBT短路或浸水，就會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛的電氣線(xiàn)路短路。
 

　　2.3充電設(shè)備引起的火災(zāi)事故機(jī)理分析
 

　　充電樁設(shè)備本身的質(zhì)量問(wèn)題、管理不規(guī)范等也會(huì)導(dǎo)致正在充電的新能源汽車(chē)著火，充電樁對(duì)防水、防塵、防腐蝕、漏電和過(guò)充保護(hù)、通信程序指令的設(shè)置都有著嚴(yán)格的安裝和管理規(guī)定，電氣線(xiàn)路老化未檢修更換、監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)提示安全警告但沒(méi)有及時(shí)處理等都會(huì)終導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。此外，新能源汽車(chē)電池充滿(mǎn)電后，充電過(guò)載保護(hù)系統(tǒng)反饋程序或設(shè)備出現(xiàn)故障，導(dǎo)致充電樁接收不到充電停止的指令，從而繼續(xù)充電導(dǎo)致電池?zé)崾Э?。由過(guò)充引起的熱失控可能來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：電流流過(guò)產(chǎn)生的熱量或者陰陽(yáng)極發(fā)生的副反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱。鋰離子電池在使用過(guò)程中，充放電狀態(tài)SOC越高，熱失控的誘發(fā)溫度越低。在100%充放電狀態(tài)下，電池?zé)崾Э氐恼T發(fā)溫度在100℃左右，在50%充放電狀態(tài)下，溫度則要140℃左右才能誘發(fā)電池的熱失控。因此，充電樁自身質(zhì)量問(wèn)題或管理漏洞也會(huì)造成新能源汽車(chē)起火。
 

　　3、新能源汽車(chē)消防安全管理對(duì)策
 

　　確保新能源汽車(chē)更快更好發(fā)展符合的發(fā)展戰(zhàn)略和人民群眾的切身利益，解決新能源汽車(chē)的消防安全穩(wěn)定性是bi不可少的關(guān)鍵一環(huán)。提升新能源汽車(chē)的消防安全水平，建議從以下幾個(gè)方面考慮：
 

　　3.1研發(fā)提升新能源汽車(chē)的產(chǎn)品質(zhì)量安全
 

　　提升新能源汽車(chē)的產(chǎn)品質(zhì)量安全是降低新能源汽車(chē)火災(zāi)的源頭性課題，特別是要針對(duì)電池材料的安全性能進(jìn)行突破性的改進(jìn)，使其實(shí)用性能和品質(zhì)、安全性得到顯著提升。各新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)階段開(kāi)始嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，注重產(chǎn)品質(zhì)量，切實(shí)提升安全意識(shí)，充分考慮和反復(fù)驗(yàn)證新能源汽車(chē)的電池、電路、電氣零部件等組成部分在整車(chē)處于正常運(yùn)行或遇到惡劣環(huán)境過(guò)程中的協(xié)調(diào)可靠性、完整性和安全性。新能源汽車(chē)的安全性要在已有事故權(quán)wei調(diào)查結(jié)果分析基礎(chǔ)上，查找漏洞源頭，切實(shí)改進(jìn)安全措施并充分驗(yàn)證安全措施的可行性，杜絕隱患，確保wan無(wú)一失。如在科研項(xiàng)目中設(shè)置專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，研究新能源汽車(chē)在暴風(fēng)雨、高溫、冰雪、霧霾、塵土、高原缺氧等惡劣環(huán)境下的熱導(dǎo)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性和受影響程度，汽車(chē)受特定力度在正面、后面、側(cè)面等不同方位撞擊或刮碰后，評(píng)判電池是否還具備安全穩(wěn)定性，是否超過(guò)了溫升的標(biāo)準(zhǔn)和要求。此外，可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，結(jié)合實(shí)際事故原因，建立安全事故預(yù)測(cè)模型，完善具體情形下的安全措施。
 

　　3.2實(shí)現(xiàn)智能車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)與智慧消防監(jiān)管平臺(tái)的信息共享
 

　　新能源汽車(chē)要堅(jiān)持以預(yù)防為主的原則，完善配備智能化的車(chē)載全天候自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，保障車(chē)輛在關(guān)閉電源的情況下，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車(chē)的安全狀態(tài)特別是電池的溫控情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到有異常情況時(shí)，應(yīng)能迅速上報(bào)數(shù)據(jù)情況和報(bào)警信息到車(chē)企或電池廠(chǎng)商終端，同時(shí)也能及時(shí)預(yù)警，提醒告知駕駛員和車(chē)主本人進(jìn)行車(chē)輛狀態(tài)檢查和維保。此外，車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)還應(yīng)與智慧消防監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行有效對(duì)接，當(dāng)新能源汽車(chē)作出安全警示判斷時(shí)，即可將該車(chē)輛的位置信息、車(chē)輛參數(shù)、異常情況同步傳輸?shù)街腔巯辣O(jiān)管平臺(tái)，為就近的消防救援力量提供手資料并制定有效的應(yīng)急處置措施。
 

　　3.3制定更加嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
 

　　新能源汽車(chē)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行新能源汽車(chē)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，生產(chǎn)企業(yè)也熟悉并貫徹落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)新能源汽車(chē)各個(gè)分支類(lèi)型各項(xiàng)指標(biāo)的具體要求，將安全防護(hù)措施落實(shí)在各個(gè)組件和各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。針對(duì)技術(shù)落后、標(biāo)準(zhǔn)較低、安全性能得不到保障、不合時(shí)宜的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范條款，要組織全國(guó)的權(quán)wei專(zhuān)家和技術(shù)骨干在充分調(diào)研評(píng)估的基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂完善，出臺(tái)更加嚴(yán)格更加安全的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
 

　　3.4細(xì)化充電樁的設(shè)置要求和強(qiáng)化充電樁消防安全管理
 

　　目前，社會(huì)上既有專(zhuān)門(mén)用于新能源車(chē)充電的集中充電場(chǎng)所，也有群眾自行在車(chē)庫(kù)或者私人場(chǎng)所安裝的充電樁，但散裝的充電樁基本與燃油汽車(chē)停放在一個(gè)區(qū)域，因此為了防止發(fā)生火災(zāi)后火勢(shì)擴(kuò)大，有條件的建筑物或者新建的建筑物可以考慮設(shè)置獨(dú)立的新能源汽車(chē)集中充電的區(qū)域，并完善配套出臺(tái)相應(yīng)的法律法規(guī)和規(guī)章制度等，如視情考慮在地下停車(chē)庫(kù)設(shè)置新能源汽車(chē)獨(dú)立停放充電的防火分區(qū)。嚴(yán)格落實(shí)充電樁的過(guò)流、急停、充電槍插拔保護(hù)等措施，在充電樁上安裝聯(lián)網(wǎng)式電壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及溫升傳感警報(bào)裝置，當(dāng)監(jiān)測(cè)到電壓或溫度異常時(shí)，充電樁能自動(dòng)斷電并同時(shí)向車(chē)主和監(jiān)測(cè)終端發(fā)出警報(bào)[4]。此外，行業(yè)主管部門(mén)應(yīng)督促、檢查、考評(píng)充電樁安裝企業(yè)或充電樁廠(chǎng)主是否建立充電樁定期巡查檢修制度，是否存在電氣線(xiàn)路老化、漏電、無(wú)設(shè)置溫升和電壓監(jiān)測(cè)裝置、安全性能無(wú)保障等現(xiàn)象。
 

　　3.5完善責(zé)任追究機(jī)制
 

　　新能源汽車(chē)火災(zāi)安全事故發(fā)生后，要嚴(yán)查火災(zāi)事故原因，落實(shí)責(zé)任追究。相關(guān)安全事故主管部門(mén)要成立調(diào)查小組，對(duì)事故原因開(kāi)展深入的延伸調(diào)查和分析，如原因涉及新能源汽車(chē)或電池生產(chǎn)廠(chǎng)商降低生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量把控不嚴(yán)，實(shí)驗(yàn)條件弄虛作假等原因，要加大處罰力度，追究相關(guān)公司及責(zé)任人、管理人的刑事或行政責(zé)任，并及時(shí)將涉事企業(yè)在新聞媒體進(jìn)行曝光，同時(shí)將企業(yè)和相關(guān)責(zé)任人員納入誠(chéng)信懲戒體系。此外，還應(yīng)將新能源汽車(chē)火災(zāi)事故納入相關(guān)主管行業(yè)部門(mén)或協(xié)會(huì)對(duì)車(chē)企、電池廠(chǎng)商的年度考核或評(píng)價(jià)體系，并將其作為補(bǔ)貼發(fā)放的標(biāo)準(zhǔn)之一，進(jìn)一步強(qiáng)化生產(chǎn)廠(chǎng)商的安全責(zé)任意識(shí)，倒逼企業(yè)從研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程等環(huán)節(jié)注重消防安全性能的提升。
 

　　3.6規(guī)范用車(chē)和科學(xué)保養(yǎng)
 

　　預(yù)防新能源汽車(chē)起火可以從用車(chē)和保養(yǎng)車(chē)的角度做起，一是在用車(chē)時(shí)避免暴力駕駛，暴力駕駛不利于電池的保養(yǎng)，會(huì)加劇電池的負(fù)荷，容易引起電池老化，導(dǎo)致電池散熱不均勻的情況，以致出現(xiàn)電池?zé)崾Э?。二是不能隨意改裝或者加裝電器，這樣容易使線(xiàn)路出現(xiàn)短路。三是在充電方面，盡量選擇智能充電樁和慢充，避免使用快充，快充容易使電池內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)流、過(guò)充和過(guò)熱等情況。從保養(yǎng)車(chē)的角度來(lái)看，定期進(jìn)行車(chē)輛的保養(yǎng)，檢查電池的使用狀況以及電控單元等，這樣可以提前排查安全隱患，降低起火的風(fēng)險(xiǎn)。
 

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

　　4.1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(chē)—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。
 

4.2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。
 

　　4.3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：
 

　　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類(lèi)傳感器，包括多功能電力儀表、汽車(chē)充電樁、電瓶車(chē)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(guò)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(guò)程及人員行為，并完成微信、支付寶在線(xiàn)支付等應(yīng)用。
 

　　多功能電力儀表、汽車(chē)充電樁、電瓶車(chē)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(guò)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(guò)RS485，攝像頭通過(guò)RJ45與智能網(wǎng)關(guān)通訊，再由智能網(wǎng)關(guān)通訊通過(guò)4G統(tǒng)一與平臺(tái)通訊。
 

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

　　平臺(tái)搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶(hù)可以在任意能聯(lián)網(wǎng)的地方，通過(guò)有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。
 

　　4.4相關(guān)產(chǎn)品介紹
 

　　4.4.1 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(guò)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(guò)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(guò)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(chē)型：滿(mǎn)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(chē)，適應(yīng)不同車(chē)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(chē)輛、人員的安全。
 

　　4.4.2直流充電樁系列
 

4.4.3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(wú)線(xiàn)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(guò)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(mǎn)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
 

　　4.4.4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(xiàn)路電流，當(dāng)線(xiàn)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(guò)載保護(hù)：當(dāng)線(xiàn)路電流過(guò)載且持續(xù)時(shí)間超過(guò)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(guò)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。
 

　　4.5平臺(tái)功能
 

　　4.5.1首頁(yè)
 

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

4.5.2實(shí)時(shí)監(jiān)控
 

　　1)充電站監(jiān)控
 

　　可以按站點(diǎn)名稱(chēng)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(yè)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(guò)50%時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制新增開(kāi)始充電的充電樁的功率，降為50%，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過(guò)80%時(shí)，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開(kāi)始充電，直到負(fù)荷下降為止。如圖所示：
 

　　統(tǒng)計(jì)當(dāng)前充電站各充電樁回路的數(shù)據(jù)；通過(guò)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：
 

　　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：
 

3)設(shè)備監(jiān)控
 

　　顯示限流式保護(hù)器的狀態(tài)，包括線(xiàn)路中的剩余電流、溫度及異常報(bào)警，如圖所示：
 

4.5.3故障管理
 

　　1)故障查詢(xún)
 

　　故障查詢(xún)中記錄了登錄用戶(hù)相關(guān)聯(lián)的所有故障信息。如圖所示：
 

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：
 

故障處理中記錄了當(dāng)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，可查看指ding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：
 

4.5.5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(lèi)型、趨勢(shì)分析以及故障列表。如圖所示：
 

4.5.6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：
 

4.5.7收益查詢(xún)
 

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

5、結(jié)語(yǔ)
 

　　綜上所述，要降低新能源汽車(chē)火災(zāi)事故的概率，需要根據(jù)新能源汽車(chē)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)力電池的火災(zāi)特點(diǎn)，采取多樣化的防控措施，如提升新能源汽車(chē)的產(chǎn)品質(zhì)量安全，實(shí)現(xiàn)智能車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)與智慧消防監(jiān)管平臺(tái)的信息共享，完善制定更加嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，細(xì)化充電樁的設(shè)置要求和強(qiáng)化充電樁消防安全管理，規(guī)范用車(chē)和科學(xué)保養(yǎng)等，以便新能源汽車(chē)在發(fā)生安全故障提醒及火災(zāi)事故時(shí)，能夠及時(shí)預(yù)警，方便車(chē)主或廠(chǎng)家提前介入，有針對(duì)性地進(jìn)行高效處置，大限度地減少新能源車(chē)汽車(chē)火災(zāi)事故的發(fā)生概率。
 

　　參考文獻(xiàn)
 

　　中國(guó)網(wǎng).2022年我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)4.17億輛
 

　　央視網(wǎng).應(yīng)急管理部消防救援局公布2021年全國(guó)消防接處警與火災(zāi)情況
 

　　吳志強(qiáng),廖承林,李勇.新能源電動(dòng)汽車(chē)消防安全現(xiàn)狀與思考[J].消防科學(xué)與技術(shù),2019,38(1):148-150.
 

　　朱小彤.新能源電動(dòng)汽車(chē)消防安全現(xiàn)狀與思考[J].新型工業(yè)化,2021,11(7):203-204.
 

　　黎子進(jìn).新能源汽車(chē)起火原因分析及消防安全管理對(duì)策.2096-1227(2023)11-0094-03.
 

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

　　作者介紹：
 

　　作者簡(jiǎn)介：任運(yùn)業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司。