新能源實訓室建設的消防安全

蔚佳彤

摘 要：新能源汽車具有節能環保的優點，國內各高校都在大力建設和發展新能源實驗室。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室的潛在消防安全和發生火情后的正確應對措施。為不斷創新的新能源汽車產業做好穩定的產教學一體化建設工作。

關鍵詞：新能源汽車;職業院校;實訓室;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域的熱門。針對新能源汽車的售后問題，職業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室是目前職業院校的大勢所趨。從《中國的能源政策》的數據可以看出，目前我國石油對外的依存度達到了75%的數值，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2012年6月國務院印發的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020年）》，大力推動、培育和發展新能源產業也成為當前的首要任務[1]。

目前職業院校的新能源實訓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，如果發生觸電的情況，后果將不堪設想。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致電池正負電極短路，引發蓄電池起火、爆炸等危險事故。高壓電纜連接錯誤、漏電、接觸不良，引發電纜漏電、高溫起火等事故。因此，解決新能源實訓室的安全隱患是目前很多高等院校的首要任務。

2 高校新能源實訓室的建設

以吉林交通職業技術學院為例，該校有教科研及社會服務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，擁有儀器設備總值750多萬元，設備總數256臺套。其中絕緣測試儀、電動汽車試驗臺，汽車混合動力實訓臺以及多臺不同品牌的新能源汽車等。吉林交通職業技術學院的新能源汽車實驗室側重于寒冷環境的汽車各方面性能的研究，從精細的電化學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以及管理系統的大型硬件設備，并將采集和對比到的數據進行大數據庫整合。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備，既可為教學服務，又解決在當地經濟建設和社會發展中的基礎性、戰略性和前瞻性的工程和資源環境問題。

另外，還有很多高校新能源實驗室從虛擬實訓平臺進行了多方面的研究，針對動力電池組、驅動電機和能量管理系統這三個主要模塊，從CAN-bus的驅動控制系統和CAN-open網絡驅動控制系統的模擬分析更全面的對整車系統進行評估和測試[2]。這種虛擬實訓平臺對教學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 新能源實訓室的消防安全

現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。

新能源汽車實訓室因需要會增加很多設備：如車載充電機、高壓空調壓縮機、高壓控制器、高壓電纜、DC-DC轉換器、動力電池、高壓電纜、變頻器、發電機和驅動電動機和驅動橋等，規定進入該實訓室的人員必須具有低壓電工操作證和基礎的用電知識。雖然有了規定，但未必很多步驟會被嚴格執行，因此可以定期抽檢在規定時間內進入實驗室的人員數量，記錄在充電或者測試過程中違規操作的人數，收集數據并整理，進行研究分析后得出最易忽略的操作步驟并進行大數據的分析和整理。

3.2 根據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。務必根據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、室內消火栓、水槍和水帶、滅火毯等。前提是，新能源實訓室在建設前，要安裝火災災自動報警系統、自動噴水滅火系統、防排煙系統、防火分隔系統、消防廣播系統、氣體滅火系統、應急疏散系統等作為消防安全的必要條件。

3.3 高壓電路突發短路問題

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定扭矩等故障原因都會導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，燃燒會產生大量有毒有害氣體，需要帶防毒呼吸器進入現場。

4 結語

在抽檢易被忽略的操作步驟需采用模擬或者斷電的狀態，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短路的模擬情況時，務必先切斷電源并保證不會引燃其他臨界設備，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一直沒有形成規模化的效應，因此各個領域都在摩肩接踵的研究動力電池的性能、汽車的續航里程、職業人才的培養等等，新能源汽車的發展促使職業教育的跟進和提高。基于新能源汽車實訓室的特點，對新能源的安全管理往往無所適從。結合本單位現有的新能源汽車相關實驗設備，本文對新能源實驗室建設中潛在的危險和應對措施進行了討論，希望對參與新能源汽車職業教學的同仁有所幫助，也為吉林省的新能源汽車發展貢獻一份力量。

（本文依托課題為教育部科技發展中心高校產學研創新基金——“北創助教”《新能源汽車實訓臺智能網聯技術應用研究》項目）。

參考文獻：

[1]尹愛華.職業院校新能源汽車實訓基地建設探索[J].機械職業教育，2016，12.

[2]宮喚春.新能源汽車技術虛擬實訓平臺開發與應用[J].實驗技術與管理，2018，7.

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