新能源實訓(xùn)室建設(shè)的消防安全

蔚佳彤

摘 要：新能源汽車具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，國內(nèi)各高校都在大力建設(shè)和發(fā)展新能源實驗室。本文針對新能源汽車的動力電池具有高壓電和易燃易爆的屬性，從三個方面簡要介紹了新能源實訓(xùn)室的潛在消防安全和發(fā)生火情后的正確應(yīng)對措施。為不斷創(chuàng)新的新能源汽車產(chǎn)業(yè)做好穩(wěn)定的產(chǎn)教學(xué)一體化建設(shè)工作。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;職業(yè)院校;實訓(xùn)室;安全

1 引言

由于化石燃料的逐年短缺，新能源汽車的研究已成為全球汽車領(lǐng)域的熱門。針對新能源汽車的售后問題，職業(yè)院校也在培育新型的維修人才給市場輸送，所以建立一個完善的新能源汽車實訓(xùn)室是目前職業(yè)院校的大勢所趨。從《中國的能源政策》的數(shù)據(jù)可以看出，目前我國石油對外的依存度達到了75%的數(shù)值，汽車尾氣的氮氧化物排放量也達到了40%以上，如此高的污染指數(shù)也是霧霾、酸雨等等氣候的變化的罪魁禍首，大氣污染的日益嚴重是全國乃至全世界共同面對的難題。依據(jù)2012年6月國務(wù)院印發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》，大力推動、培育和發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)也成為當前的首要任務(wù)[1]。

目前職業(yè)院校的新能源實訓(xùn)室主要研究純電動汽車和插電式油電混合動力這兩類汽車，這些汽車在充電和實驗時的高電壓已遠遠超過人體的承受范圍，如果發(fā)生觸電的情況，后果將不堪設(shè)想。動力電池中的鋰元素是極易燃的堿金屬元素，如果操作錯誤或失誤都會導(dǎo)致電池正負電極短路，引發(fā)蓄電池起火、爆炸等危險事故。高壓電纜連接錯誤、漏電、接觸不良，引發(fā)電纜漏電、高溫起火等事故。因此，解決新能源實訓(xùn)室的安全隱患是目前很多高等院校的首要任務(wù)。

2 高校新能源實訓(xùn)室的建設(shè)

以吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，該校有教科研及社會服務(wù)于一體的汽車實驗室，總占地面積達6000平方米，其中新能源實驗室占地面積800平方米，擁有儀器設(shè)備總值750多萬元，設(shè)備總數(shù)256臺套。其中絕緣測試儀、電動汽車試驗臺，汽車混合動力實訓(xùn)臺以及多臺不同品牌的新能源汽車等。吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院的新能源汽車實驗室側(cè)重于寒冷環(huán)境的汽車各方面性能的研究，從精細的電化學(xué)角度對電池電極材料的制備和分析，到動力電池包綜合測試系統(tǒng)以及管理系統(tǒng)的大型硬件設(shè)備，并將采集和對比到的數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)庫整合。在模擬新能源實驗室安全隱患和解決措施實驗方面，有足夠的場地和配套設(shè)備，既可為教學(xué)服務(wù)，又解決在當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展中的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和前瞻性的工程和資源環(huán)境問題。

另外，還有很多高校新能源實驗室從虛擬實訓(xùn)平臺進行了多方面的研究，針對動力電池組、驅(qū)動電機和能量管理系統(tǒng)這三個主要模塊，從CAN-bus的驅(qū)動控制系統(tǒng)和CAN-open網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動控制系統(tǒng)的模擬分析更全面的對整車系統(tǒng)進行評估和測試[2]。這種虛擬實訓(xùn)平臺對教學(xué)和實操方面有很大的幫助，降低了消防隱患，更有利于各大高校的推廣和使用。

3 新能源實訓(xùn)室的消防安全

現(xiàn)在很多純電動汽車的動力電池采用的都是磷酸鐵鋰電池或三元鋰電池，還有鈷酸鋰電池。它們的電壓都非常高，比如豐田普銳斯車輸出電壓為 201.6 V，比亞迪E6車為400 V，比亞迪K9車高達540 V等等。那么本文主要從三個方面進行討論，旨在減少危險事故的發(fā)生并能夠快速有效的解決的問題。

3.1 抽檢易被忽略的操作步驟。

新能源汽車實訓(xùn)室因需要會增加很多設(shè)備：如車載充電機、高壓空調(diào)壓縮機、高壓控制器、高壓電纜、DC-DC轉(zhuǎn)換器、動力電池、高壓電纜、變頻器、發(fā)電機和驅(qū)動電動機和驅(qū)動橋等，規(guī)定進入該實訓(xùn)室的人員必須具有低壓電工操作證和基礎(chǔ)的用電知識。雖然有了規(guī)定，但未必很多步驟會被嚴格執(zhí)行，因此可以定期抽檢在規(guī)定時間內(nèi)進入實驗室的人員數(shù)量，記錄在充電或者測試過程中違規(guī)操作的人數(shù)，收集數(shù)據(jù)并整理，進行研究分析后得出最易忽略的操作步驟并進行大數(shù)據(jù)的分析和整理。

3.2 根據(jù)動力電池材料的不同選擇滅火材料

動力蓄電池一般都是鋰電池，在碰撞、擠壓時很容易發(fā)生爆炸。其中乘用電動汽車大都采用三元鋰離子電池，商用電動汽車采用磷酸鐵鋰電池，豐田混合動力汽車采用的是鎳-鎘電池。務(wù)必根據(jù)動力電池材料不同選擇合適的滅火工具，一般的滅火工具包括：干粉滅火器、泡沫滅火器、水基滅火器、CO2滅火器、室內(nèi)消火栓、水槍和水帶、滅火毯等。前提是，新能源實訓(xùn)室在建設(shè)前，要安裝火災(zāi)災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、防火分隔系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、應(yīng)急疏散系統(tǒng)等作為消防安全的必要條件。

3.3 高壓電路突發(fā)短路問題

由于新能源汽車中電動機功率較大，流過高壓電纜的電流極大、高壓電纜端子的銹蝕污濁、連接處的固定螺栓沒有達到規(guī)定扭矩等故障原因都會導(dǎo)致高壓電纜的接觸電阻過大，當通過大電流時的熱量會在大電阻的部位集中，在其內(nèi)部短時間聚集高溫，這種情況會點燃電纜橡膠、燒融連接端子、點燃車身易燃部件，從而引起電路起火事故。高壓電路起火，可采用手提式干粉滅火器進行滅火，也可用黃土或干砂進行覆蓋滅火，采用噴霧水槍也對滅火十分有效。若火勢較小則帶上二氧化碳滅火器，對火焰根部進行噴射[3]。無論哪種故障引起的高壓起火，選擇合適的方式進行及時撲救，避免火勢蔓延是最必要的措施。

切記，在撲救高壓電纜火災(zāi)時，禁止用手直接接觸電纜，也不準用手移動電纜。電纜絕緣材料是橡膠或塑料，燃燒會產(chǎn)生大量有毒有害氣體，需要帶防毒呼吸器進入現(xiàn)場。

4 結(jié)語

在抽檢易被忽略的操作步驟需采用模擬或者斷電的狀態(tài)，保證被采對象的安全。對比不同動力電池材料的滅火材料時，要保證實驗過程中的起火和安全問題，最好在空曠的室外進行實驗。最后在高壓電路突發(fā)短路的模擬情況時，務(wù)必先切斷電源并保證不會引燃其他臨界設(shè)備，可以更準確的掌握不同事故情況下的最有效解決措施。

新能源汽車由于氣候的原因在東北地區(qū)一直沒有形成規(guī)模化的效應(yīng)，因此各個領(lǐng)域都在摩肩接踵的研究動力電池的性能、汽車的續(xù)航里程、職業(yè)人才的培養(yǎng)等等，新能源汽車的發(fā)展促使職業(yè)教育的跟進和提高?；谛履茉雌噷嵱?xùn)室的特點，對新能源的安全管理往往無所適從。結(jié)合本單位現(xiàn)有的新能源汽車相關(guān)實驗設(shè)備，本文對新能源實驗室建設(shè)中潛在的危險和應(yīng)對措施進行了討論，希望對參與新能源汽車職業(yè)教學(xué)的同仁有所幫助，也為吉林省的新能源汽車發(fā)展貢獻一份力量。

（本文依托課題為教育部科技發(fā)展中心高校產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新基金——“北創(chuàng)助教”《新能源汽車實訓(xùn)臺智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)應(yīng)用研究》項目）。

參考文獻：

[1]尹愛華.職業(yè)院校新能源汽車實訓(xùn)基地建設(shè)探索[J].機械職業(yè)教育，2016，12.

[2]宮喚春.新能源汽車技術(shù)虛擬實訓(xùn)平臺開發(fā)與應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2018，7.

[3]費麗東.職業(yè)院校新能源汽車實訓(xùn)室安全措施探討[J]. 汽車維護與修理，2017，12.